Simulación de Coloides en Productos Alimenticios
Proteínas globulares, como la beta-lactoglobulina de la leche, pueden modelarse como esferas de gran tamaño comparado con las moléculas del agua que actúan como solvente. Estas proteínas tiene una alta afinidad por situarse en la interface agua-aire o agua-aceite ayudando así a la estabilidad de espumas y emulsiones. Asímismo, estas proteínas forman geles al asociarse a través de enlaces químicos y/o físicos. En la figura de la izquierda se muestra una estructura 'gelificada' bidimensional de esferas unidas por enlaces elásticos (no visibles) que se han adsorbido en una interface. La estructura fue simulada mediante Dinámica Browniana. En la figura de la derecha se muestra la estructura de una monocapa de beta-lactoglobulina adsorbida a una interface que fue obtenida mediante microscopía de fuerza atómica (MFA).
Si bien estas estructuras son muy estables, pueden ser desplazadas de la interface mediante la introducción de partículas con mayor afinidad por la interface. En la siguiente figura hemos agregado al sistema una segunda especie de esferas (las esferas rojas pequeñas) que serán adsorbidas en forma competitiva por la interface.
Dado que las esferas rojas tienen una mayor afinidad por la interface, luego de un lapso de tiempo, muchas de éstas se adsorben a la interface desplazando a las esferas que forman el gel (las esferas blancas). Las cuatro imágenes inferiores muestran la interface durante la adsorsión competitiva. Las esferas rojas no forman enlaces como las blancas. En la figura siguiente comparamos la estructura de la red de proteínas resultante con la estructura de la monocapa de beta-lactoglobulina desplazada parcialmente por un tensioactivo de menor tamaño (Tween20). La imagen de la izquierda corresponde a las simulaciones y la de la derecha a experimentos de MFA. Las áreas oscuras corresponden a las moléculas pequeñas que fueron removidas antes de tomar las imágenes.
