Spectroscopic methods to determine in situ changes in dairy systems - ultrasonic and light scattering

Abstract - Many of the techniques currently employed to study the aggregation of dairy systems are either invasive or not able to identify changes at the early stages of aggregation. Recently, diffusing wave spectroscopy (DWS) and ultrasonic spectroscopy (US) have shown promise as samples can be observed in situ without any preparation or disruption. With DWS measurements we can obtain information on size, spatial correlation between the colloidal particles and their movement. With high resolution ultrasonic spectrometers the velocity or attenuation of a sound wave propagating through the sample can be observed while physical chemical changes occur to the sample (for example, gelation, phase separation). DWS and US have been recently employed in the study of the interactions between proteins and other ingredients in milk-based systems. Although the changes observed during the measurements of complex systems such as milk are still to be fully understood, it is clear that these spectroscopic techniques present great potential to derive further information on the dynamics of change in aggregating systems.

Résumé - Méthodes spectroscopiques pour déterminer in situ les changements dans les systèmes laitiers : ultrasons et diffraction de la lumière
Beaucoup de techniques actuellement employées pour étudier l'agrégation des systèmes laitiers sont soit invasives, soit incapables d'identifier les changements au tout début de l'agrégation. Récemment, la spectroscopie de diffusion d'ondes (DWS) et la spectroscopie ultrasonique (US) se sont avérées prometteuses puisque les échantillons peuvent être observés in situ sans préparation ni destruction. Avec les mesures DWS, on peut obtenir des informations sur la taille, la corrélation spatiale entre les particules et leurs mouvements. Avec les spectromètres ultrasoniques à haute résolution, on peut observer la vitesse ou l'atténuation d'une onde sonore se propageant au travers de l'échantillon pendant que les changements physico-chimiques ont lieu dans l'échantillon (par exemple gélification, séparation de phase). La DWS et l'US ont été récemment employées dans l'étude des interactions entre protéines et autres ingrédients dans les systèmes à base de lait. Bien que les changements observés au cours de la mesure de systèmes complexes comme le lait ne soient pas encore complètement compris, il est clair que ces techniques spectroscopiques présentent un potentiel important pour obtenir des informations sur la dynamique des changements dans les systèmes s'agrégeant.