Det gamla ordspråket att olja och vatten inte blandas är inte helt korrekt. Även om det är sant att de två föreningarna inte kombineras naturligt, kan man göra dem till en slutprodukt. Du behöver bara ett emulgeringsmedel, en ingrediens som ofta används i livsmedelsindustrin.

Yangchao Luo, docent vid UConns College of Agriculture, Health and Natural Resources, använder en innovativ emulgeringsprocess för att utveckla ett hälsosammare lagringsstabilt fett för livsmedelstillverkning.

Luo arbetar med något som kallas high internal phase Pickering emulsions (HIPEs). Hög inre fas betyder att blandningen är minst 75 % olja. Plockningsemulsioner är de som stabiliseras av fasta partiklar.

Tidigare forskning inom Pickering-emulsioner har fokuserat på icke-ätbara partiklar, men Luo är intresserad av att föra HIPE till livsmedelsindustrin som ett alternativ till trans- och mättade fetter.

Detta nya tillvägagångssätt kan ha en stor inverkan på hur mat produceras och kan göra det lättare för livsmedelstillverkare att inkludera hälsosammare fetter.

Många bearbetade livsmedel är laddade med mättade fetter och transfetter för smak och för att förlänga en produkts hållbarhet. Att konsumera dessa fetter kan öka risken för hjärt-kärlsjukdomar, typ 2-diabetes och LDL-kolesterol.

Men alla fetter är inte dåliga. Vi behöver fett i vår kost för att stödja normal cellfunktion och hälsosamma alternativ, som oliv-, avokado- och solrosolja, finns.

Mättat fett och transfett är fasta vid rumstemperatur, vilket innebär att en lämplig ersättning också måste vara en fast substans. Friska oljor är flytande vid rumstemperatur. Luo tar sig an denna utmaning genom att använda ätbara nanopartiklar för att omvandla dessa oljor till geler.

Luo har arbetat med att kombinera hälsosamma oljor, som solros-, sojabön- eller avokadoolja med vatten och nanopartiklar för att skapa ätbara HIPEs. Nanopartiklarna som Luo använder för att skapa denna emulsion kommer från matkällor som äggulor, sojaprotein och mjölkprotein. När oljan väl har stabiliserats blir den ett gelliknande block.

"Det coola är att vi har livsmedelsklassade, ätbara nanopartiklar i det här systemet", säger Luo, som är medlem av institutionen för näringsvetenskap. "Vi försöker extrahera och rena dessa nanopartiklar från maten och sedan återanvända dem i den här typen av emulsionsstruktur så att de kan ge maximerade näringsfördelar och även matkvalitet till konsumenterna."

Nanopartiklarna Luo arbetar med måste kunna extraheras från matkällan utan att använda oätliga kemiska lösningsmedel. De måste också vara smältbara och ha en mycket enhetlig struktur. Det senare är avgörande för att säkerställa att de täcker oljemolekylerna helt så att gelén kan bildas, annars kan den vara för flytande för att efterlikna konsistensen av mättade fetter och transfetter.

Luo testar emulsionerna för flytbarhet, eller hur flytande kontra fast de är. Luo arbetar för närvarande med att hitta den rätta balansen mellan olja och de stabiliserande nanopartiklarna.

"Om du har för mycket olja där, kan gelén vara väldigt stel och svår att tugga", säger Luo. "Men om det är för lite kan det vara ganska flytande, så det efterliknar inte den fasta fettstrukturen."

I en nyligen genomförd studie, publicerad i Food Hydrocolloids , Luo bestämde den optimala tillagningstemperaturen och pH för dessa emulsioner.

Den idealiska tillagningstemperaturen, fann Luo, är 80 grader Celsius, vilket är den temperatur livsmedelsprodukter ofta utsätts för under pastörisering. Det ideala pH-värdet är något surt, mellan 4 och 5.

En av utmaningarna som Luo bekämpar är att till skillnad från mättade fetter och transfetter är oljorna han arbetar med utsatta för oxidation. Att tillsätta naturliga antioxidanter som vitamin E och C till emulsionen hjälper till att motverka detta.

En av de viktigaste faktorerna för att göra HIPEs till ett attraktivt alternativ för livsmedelsindustrin är att säkerställa att produkterna de används i kommer att ha en lång hållbarhet, inklusive att kunna frysas och tinas. Dessutom använder många livsmedelsprodukter mycket natrium, vilket kan destabilisera en emulsion.

Att övervinna dessa utmaningar är nästa steg i att utveckla HIPEs som ett lönsamt alternativ för livsmedelsindustrin.

Förutom de inneboende hälsofördelarna med att ersätta trans och mättade fetter med hälsosammare alternativ, säger Luo att forskare också kan lägga till näringsämnen till HIPEs.

Luo samarbetar med fakulteten på School of Engineering för att 3D-printa HIPEs för att skapa en fristående livsmedelsprodukt packad med viktiga näringsämnen. Detta kan vara en stor välsignelse för dem som har svårt att svälja, som små barn eller äldre.

Denna utveckling kan också ha tillämpningar för precisionsnäring, eftersom både vatten- och oljeinnehållet är lätt att justera för att förstärka vattenlösliga och fettlösliga näringsämnen i en enda livsmedelsprodukt.

"Vi hoppas att vi inom en snar framtid verkligen kan göra detta genom att 3D-printa och sätta ihop olika näringsämnen så att vi kan anpassa den här produkten för olika populationer," säger Luo. + Utforska vidare

Allt du behöver veta om transfetter