Opgelost

Gooi een lepeltje cacaopoeder op een beker water en het blijft drijven. Zo maak je geen chocomel. Bij chemical engineering (TNW) hebben ze het oplosproces van poeders onder de loep genomen om het kleine leed van het excessief roeren te voorkomen. En om te begrijpen wat er gebeurt.

Denk aan oplossoep, poedermelk en cacaopoeder”, zegt onderzoeksleider dr.ir. Ruud van Ommen op zijn kantoor in de oude proeffabriek van de TU. Oploskoffie en Nesquik zijn al zodanig voorbehandeld dat ze goed oplossen. Voor een beter begrip van het proces gaan de onderzoekers daarom liever uit van eenvoudigere poeders zoals zetmeel van aardappelen, tarwe of mais.

Wie goed kijkt naar hoe een schepje poeder langzaam in water oplost, kan vier fasen onderscheiden. Eerst moet het water in het poeder dringen (wat bij cacao vanwege het vetgehalte moeizaam gaat), vervolgens zinkt het vochtige poeder in de vloeistof waarna de poederdeeltjes uiteenvallen in kleinere korrels die vervolgens oplossen in de vloeistof. Nader onderzoek van die stappen leidt tot meer begrip van het proces en, wie weet, op termijn ook tot makkelijker oplosbare poeders voor voedingsstoffen of medicijnen.

Zo ontdekte de eerste afstudeerder, ir. Merel Oostveen, dat als ze een druppel water op een laagje zetmeel liet vallen, de druppel tien maal sneller opgenomen werd in het poeder dan de theorie voorspelde op basis van grootte en vorm van de korrels. Uit microscopisch onderzoek van het zetmeel bleek de open ruimte tussen de poederdeeltjes nogal te variëren, waarbij de grote poriën het bevochtgingsproces een factor tien versnelden.

Die vinding leidde tot een publicatie en een uitnodiging voor een presentatie op een conferentie in Beijing. Toen Oostveen hoorde dat de opsteller van de oplostheorie ook in de zaal aanwezig zou zijn, begon ze zich zorgen te maken. Hoe zou professor Karen Hapgood (Monesh University, Australie) reageren? Van Ommen legde uit dat het weerleggen van theorieën door experimenten en het verfijnen van de theorie juist de essentie van wetenschap uitmaakt, en gelukkig zag Hapgood dat ook zo.
Het team van Van Ommen, dr.ir. Gabrie Meesters en dr. Sheila Khodadadi verwacht de komende tijd nog een aantal afstudeerders op dit onderwerp te begeleiden. Zo bestudeert afstudeerder Erik Bosma het uiteenvallen van korrels tijdens het zinken met laserdiffractie. Voor in water oplosbare stoffen is dit al gelukt; hij probeert het nu ook met vettige stoffen die lastiger uiteenvallen.

Uit microscopisch onderzoek van het zetmeel bleek de open ruimte tussen de poederdeeltjes nogal te variëren

Foto: Sam Rentmeester

Foto: Sam Rentmeester

Blijf op de hoogte van het onderzoek

Ontvang de Delft Integraal nieuwsbrief 4 keer per jaar