Καπουτσίνο από αρακά: Ανοίγοντας το δρόμο για ένα βιώσιμο διατροφικό μέλλον

Καινοτόμες έρευνες για τη δομή του αφρού και τις εφαρμογές του στα τρόφιμα.

Οι αφροί αποτελούν βασικό στοιχείο πολλών τροφίμων και ποτών, από την κρέμα του καφέ και το αφρώδες κεφάλι της μπύρας μέχρι το ψωμί και το παγωτό. Ωστόσο, παρά την εκτεταμένη παρουσία τους, η επιστημονική κατανόηση αυτών των πολύπλοκων συστημάτων παραμένει περιορισμένη.

Μια συνεργασία μεταξύ του Ινστιτούτου Laue-Langevin (ILL) και του Πανεπιστημίου Aarhus έχει καταφέρει να συνδυάσει προηγμένες τεχνικές διερεύνησης της δομής του αφρού με βασικές προκλήσεις της επιστήμης των τροφίμων, φέρνοντας ένα πιο βιώσιμο μέλλον για τη βιομηχανία τροφίμων ένα βήμα πιο κοντά.

Η κατανόηση της συμπεριφοράς του αφρού απαιτεί τον χαρακτηρισμό της δομής του, μια διαδικασία εξαιρετικά δύσκολη λόγω της πολύπλοκης φύσης του. Ο αφρός εξελίσσεται συνεχώς μέσα από διαδικασίες όπως ο σχηματισμός φυσαλίδων, η αποστράγγιση και η κατάρρευση, γεγονός που καθιστά σχεδόν αδύνατη τη μελέτη του με μία μόνο τεχνική.

Για να ξεπεράσουν αυτή την πρόκληση, οι ερευνητές του ILL ανέπτυξαν μια καινοτόμο πειραματική διάταξη που επιτρέπει τη μελέτη του αφρού σε πραγματικό χρόνο και σε πολλαπλές κλίμακες μήκους, συνδυάζοντας τη σκέδαση νετρονίων μικρής γωνίας (SANS), την οπτική απεικόνιση και τις μετρήσεις ηλεκτρικής αγωγιμότητας.

Η τεχνική SANS παρέχει λεπτομερείς πληροφορίες για τη νανοδομή του αφρού, ερμηνεύοντας το μοτίβο σκέδασης που προκύπτει από την αλληλεπίδραση μιας δέσμης νετρονίων με το δείγμα. Οι ερευνητές του ILL χρησιμοποίησαν τα περιθλασίμετρα D22 και D33, τα οποία διαθέτουν πολλαπλούς ανιχνευτές, επιτρέποντας τη συλλογή δεδομένων από εκατοντάδες φυσαλίδες αφρού ταυτόχρονα, χωρίς να αλλοιώνεται η δομή του.

Ο συνδυασμός αυτών των δεδομένων με πληροφορίες από οπτική απεικόνιση και μετρήσεις ηλεκτρικής αγωγιμότητας επιτρέπει μια πλήρη ανάλυση της δομής και της σύνθεσης του αφρού σε διάφορες κλίμακες.

Η επέκταση της πρόσβασης σε προηγμένες τεχνικές σκέδασης νετρονίων αποτελεί βασική προτεραιότητα του ILL, με στόχο τη δημιουργία κοινωνικού αντίκτυπου και την ενίσχυση της επιστήμης των τροφίμων. Τα αποτελέσματα της έρευνας παρουσιάστηκαν σε κορυφαία επιστημονικά συνέδρια, όπως το LINXS Northern Lights on Food Conference, όπου επιστήμονες από διάφορους κλάδους αντάλλαξαν γνώσεις για τις τεχνικές χαρακτηρισμού υλικών και τη βιώσιμη παραγωγή τροφίμων.

Η αυξανόμενη μετάβαση από τρόφιμα ζωικής προέλευσης σε τρόφιμα φυτικής προέλευσης έχει δημιουργήσει την ανάγκη για νέες τεχνικές επεξεργασίας φυτικών πρωτεϊνών, οι οποίες μπορούν να χρησιμοποιηθούν ως λειτουργικά συστατικά στα τρόφιμα.

Οι ερευνητές του ILL και του Πανεπιστημίου Aarhus εστιάζουν στη λευκωματίνη μπιζελιού, μια πρωτεΐνη με μεγάλες δυνατότητες στη δημιουργία αφρών φυτικής προέλευσης. Αν και οι παραδοσιακές μέθοδοι παρασκευής αφρού, όπως το χτύπημα της κρέμας γάλακτος, είναι καλά κατανοητές, η εφαρμογή τους στις φυτικές πρωτεΐνες δεν έχει ακόμη αποδώσει τα επιθυμητά αποτελέσματα, καθώς επηρεάζει τη λειτουργικότητα, τη γεύση και την υφή των προϊόντων.