Huiles comestibles
Vous êtes-vous déjà demandé pourquoi les aliments contiennent des gras trans, ou pourquoi la pâte a besoin de tant de sel, ou encore pourquoi le fromage a si bon goût? Dr. David Pink de l'Université St. Francis Xavier est un physicien théorique travaillant sur les huiles comestibles, dans le but de les rendre plus saines pour la consommation.
Les entreprises alimentaires devront remplacer certains gras trans dans leurs produits et la grande question est : “par quoi peuvent-ils être remplacés?” Le problème vient du fait que les gras trans (solides) aident à créer des structures liant les huiles liquides dans des produits comme les shortenings. Sans leur “Capacité de Liaison des Huiles”, les shortenings et produits similaires ne fonctionneront tout simplement pas.
Cependant, les gras trans fabriqués industriellement par hydrogénation se sont avérés nuisibles à la santé humaine et la Food & Drug Administration des États-Unis (USFDA) exigera des producteurs qu'ils cessent de les utiliser. Par conséquent, pour les remplacer, nous avons besoin d'alternatives qui soient peu coûteuses, comestibles et se comportent de la même manière que les gras trans afin que les consommateurs ne puissent pas faire la différence.
En collaboration avec Dr. Alejandro Marangoni, professeur en science alimentaire à l'Université de Guelph, le processus commence par essayer de comprendre quelles structures de gras solides apparaissent dans les huiles comestibles et pourquoi elles piègent l'huile pour exhiber la Capacité de Liaison des Huiles souhaitée.
Sans comprendre ces éléments fondamentaux, les chercheurs ne peuvent faire, au mieux, que des suppositions éclairées quant à l'ingrédient qui peut être utilisé pour les remplacer avec succès – une méthode inefficace pour tenter de résoudre un problème de plusieurs millions de dollars. Au lieu de cela, Pink a commencé par modéliser des nanoplaquettes cristallines, les plus petits gras solides stables dans les huiles, puis a simulé leurs interactions pour les étudier.
En raison de la complexité des modèles – les huiles comestibles impliquent de nombreux composants – il a dû utiliser des simulations informatiques, travaillant avec son associée de recherche, Bonnie Quinn, et utilisant ACENET. L'objectif était de prédire quelles structures se développent dans les huiles comestibles.
Pink déclare : “Sans ACENET, je ne pourrais même pas commencer.” Pink a prédit les structures expérimentales qui apparaissent dans les systèmes utilisant la diffusion des rayons X aux très petits angles (USAXS). Il a également prédit l'existence de piles de nanoplaquettes cristallines, appelées TAGwoods. Ses prédictions ont toutes été confirmées par son étudiant au doctorat.
Il a ensuite fait des prédictions sur les gras solides qui deviennent enrobés de composants d'huile semi-liquide. Lui, Dr. Shajahan Razul d'ACENET et l'étudiant de premier cycle de Pink ont effectué des simulations de dynamique moléculaire à l'échelle atomique et ont montré que les hypothèses de Pink sur les gras solides enrobés étaient justifiées et qu'ils lieront effectivement l'huile.
Les projets ultérieurs aborderont la formation de structures plus grandes, afin qu'il puisse commencer à chercher des remplaçants pour les gras trans. Un tel projet sondera la dynamique des huiles comestibles en utilisant la dynamique des particules dissipatives, une technique de simulation qui peut étudier des systèmes à plus grande échelle sur des échelles de temps plus longues.
Ces derniers mois, Pink a diversifié ses recherches. Sous la direction de Dr. Marangoni et en collaboration avec l'industrie, il modélise les fromages pour découvrir les aspects essentiels de leurs structures. Pink modélise également la pâte. Les fabricants de pain devront réduire la quantité de sel, ce qui peut rendre la pâte collante. Travaillant avec Dr.
Erzsebet Papp-Szabo, qui fournit des informations sur la chimie de la pâte, il vient de terminer le développement de modèles et a obtenu quelques résultats préliminaires.
Maintenant dans la septantaine, selon les normes de la plupart des gens, David Pink devrait être à la retraite. “Mais,” dit-il, “je m'amuse tout simplement trop en travaillant avec Alejandro, avec mes autres collègues et avec mes étudiants.” Et il est heureux que son travail ait été reconnu par le Prix de Service Distingué/Réalisation Exceptionnelle 2015 de la division Technologie des Applications Alimentaires de l'American Oil Chemists' Society.