MAGNETISMO/ Due calamite ci diranno quanto è grasso il latte che beviamo

- La Redazione

I vari tipi di latte si distinguono per il loro contenuto di grassi. MICHELE ORIOLI ci spiega le recenti modalità di misurazione di questo elemento

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Foto Imagoeconomica

Il latte, dal punto di vista chimico-fisico, è classificabile come una emulsione colloidale di globuli di grasso in un liquido acquoso. Il latte di origine animale contiene un significativo quantitativo di grassi, proteine e carboidrati; il suo contenuto calorico e l’esatta composizione chimica variano ampiamente tra le diverse specie.

 

Il grasso, in particolare, è un costituente importante del latte e ne determina il valore nutrizionale. È evidente quindi quanto sia fondamentale poter determinare con precisione il suo contenuto in grassi.

Per questo scopo un gruppo del dipartimento di chimica e biochimica dell’università americana di Harvard ha sperimentato un nuovo metodo basato nientemeno che sul fenomeno della levitazione magnetica (MagLev).

Un fenomeno noto anche presso il grande pubblico e associato nell’immaginario collettivo ai supertreni che sfruttano le proprietà dei materiali superconduttori per poter “galleggiare” sui binari senza sfiorarli – quindi senza attrito – e raggiungere elevate velocità in modo economico e confortevole per i passeggeri.

Qui però la situazione è diversa e molto meno spettacolare. Si tratta realizzare un sensore di densità, ponendo alle estremità di un piccolo contenitore cilindrico due speciali magneti permanente di Neodimio Ferro Boro (NdFeB), un nuovo tipo di materiale magnetico che si sta imponendo in questi anni.

Il contenitore è riempito con un liquido composto da ioni paramagnetici e in esso vengono inseriti frammenti del materiale da analizzare che risentirà più o meno dell’effetto del campo magnetico bilanciando la sua forza peso e quindi spostandosi su e giù in verticale, nella classica forma della levitazione. Il bilanciamento dipende dalla densità ed ecco che la nuova apparecchiatura diventa uno strumento ideale per la misura di questo parametro.

La densità è uno dei fattori che caratterizzano tutte le sostanze omogenee; il suo valore è decisivo nel determinare cambiamenti nella composizione chimica o nello stato fisico: si pensi ai passaggi di fase, ai processi di cristallizzazione o di purificazione. La misura della densità è fondamentale in molti ambiti della ricerca, così come nell’industria o nel settore sanitario.

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Per misurarla ci sono varie apparecchiature che hanno tutte la prerogativa di essere universali, cioè di non dipendere dai singoli campioni. Si parla di idrometri a galleggiante, di colonne a gradiente di densità, di picnometri; e più recentemente di densimetri a tubo oscillante e di risuonatori a micro canali sospesi (SMR).

 

In ogni caso il problema è di trovare il compromesso ottimale tra semplicità d’uso, affidabilità, portabilità e costi. Ad esempio la tecnologia basata sui tubi oscillanti consente misure accurate con sistemi portabili e automatizzati ma costa parecchie migliaia di dollari e si applica solo a liquidi con limitate gamme di viscosità.

 

I sistemi SMR danno misure molto precise e con alta sensibilità: arrivano a misurare la densità di singole cellule e particelle dai 50 nanometri ai 3 micrometri di diametro; tuttavia si applicano solo a campioni molto piccoli e richiedono sofisticate tecnologie per la progettazione degli apparati di rilevamento.

 

Ora il MagLev collaudato nei laboratori di Harvard promette misure accurate e affidabili in campi applicativi molto vasti, grazie a sei caratteristiche particolarmente utili: è applicabile a una grande varietà di campioni (solidi, liquidi, sospensioni colloidali, gel, paste); può essere utilizzato con materiali eterogenei e di forma irregolare; ha elevata sensibilità; è compatibile con campioni di diversi volumi; è un sistema semplice; è poco costoso.

 

I vantaggi del nuovo metodo sono stati finora testati nelle analisi di sei diverse classi di campioni: acqua, olio, latte, formaggio, granulati, burro di arachidi. I risultati ottenuti lo candidano a metodo privilegiato per la misura della salinità delle acque, per confrontare la qualità degli oli vegetali in base al rapporto dei grassi polinsaturi e monoinsaturi, per la stima del contenuto in grassi di alimenti come burro, formaggio e, naturalmente, il latte.

 

(Michele Orioli)

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