Ứng dụng công nghệ nano trong chế biến thực phẩm

Trong khi ngành công nghiệp thực phẩm đã sử dụng nhiều nguồn công nghệ khác nhau trong nhiều thập kỷ để cải thiện sự hấp dẫn và thời hạn sử dụng của các sản phẩm của họ, thì công nghệ nano trong thực phẩm vẫn là một khái niệm mà thời còn trẻ.

Cho dù bạn có nhận ra hay không, bạn có thể đã tiêu thụ thực phẩm và đồ uống sử dụng công nghệ này, chẳng hạn như một số loại bia, hamburger và trái cây. Một số loại thực phẩm bạn thường xuyên mua cũng có thể có trong các loại không đóng gói, giúp giảm chất thải.

Công nghệ nano trong thực phẩm có lợi, và quan trọng hơn là nó có an toàn không? Dưới đây chúng tôi xem xét tại sao vật liệu nano được sử dụng trong thực phẩm và những ưu và nhược điểm liên quan đến xu hướng phát triển này.

Nanofoods là gì?

Nanoforum định nghĩa các thực phẩm nano là những sản phẩm được chế tạo bằng các kỹ thuật hoặc công cụ công nghệ nano được sử dụng trong quá trình trồng trọt, sản xuất, chế biến hoặc đóng gói thực phẩm.

Theo công ty Nano Azo, Công nghệ nano Nan trong ngành công nghiệp thực phẩm có thể có một số hình thức. Chúng bao gồm việc sử dụng công nghệ nano trong vật liệu đóng gói, thực hành canh tác, chế biến thực phẩm và cả trong thực phẩm. Giáo dục

Việc ứng dụng công nghệ nano trong chế biến và bảo quản thực phẩm có lợi ích bao gồm giảm chất thải, kéo dài thời hạn sử dụng của sản phẩm và cải thiện hương vị.

Công nghệ nano trong thực phẩm chỉ là một trong nhiều ứng dụng của công nghệ nano.

Công nghệ nano đã được mô tả như khoa học của rất, rất nhỏ. Được đo bằng một phần tỷ mét, các hạt nano có quy mô tương tự như virus, protein và kháng thể, đã được ghi nhận trong một bài báo được xuất bản trong Người bảo vệ.

Bởi vì nhánh công nghệ này liên quan đến các hạt nhỏ có kích thước tương đương với các nguyên tử và phân tử riêng lẻ, điều đó có nghĩa là về cơ bản bạn có thể biết loại thực phẩm, gói hoặc sản phẩm nào có chứa hạt nano.

Các nanoscale ở độ cao khoảng 1 đến 100 nanomet. Để đưa điều này vào bối cảnh, một tờ báo dày khoảng 100.000 nanomet.

Công nghệ nano được sử dụng để làm gì và làm thế nào để nó hoạt động chính xác? Có hàng tá ứng dụng và loại công nghệ nano khác nhau, trải rộng trên nhiều lĩnh vực khác nhau, bao gồm hóa học, sinh học, vật lý, khoa học vật liệu và kỹ thuật.

Các Sáng kiến ​​công nghệ nano quốc gia giải thích:

Các nhà khoa học và kỹ sư ngày nay đang tìm ra nhiều cách để cố tình chế tạo vật liệu ở cấp độ nano để tận dụng các đặc tính nâng cao của chúng, như cường độ cao hơn, trọng lượng nhẹ hơn, tăng khả năng kiểm soát phổ ánh sáng và phản ứng hóa học lớn hơn so với các đối tác quy mô lớn hơn của chúng .

Những sản phẩm sử dụng công nghệ nano? Cho đến nay, hầu hết hơn 1000 sản phẩm được sản xuất bằng hạt nano không phải là thực phẩm – chúng là các gói, dụng cụ nấu ăn và chất bổ sung. Một số ví dụ bao gồm:

• thùng các tông (bao gồm cả thực phẩm)
• chai bia nhựa làm bằng vật liệu nanocompozit
• bổ sung vitamin / khoáng chất
• thuốc
• một số sản phẩm được phủ một chất giống như sáp để tránh hư hỏng, chẳng hạn như táo, lê, ớt, dưa chuột, và các loại trái cây và rau quả khác

Theo báo cáo của Tin tức an toàn thực phẩm, các loại thực phẩm đóng gói khác có chứa các hạt chế tạo, các loại bao gồm xà lách / nước sốt, đồ uống dành cho người ăn kiêng, và bánh đóng hộp, bánh nướng xốp và bánh kếp – tuy nhiên những thứ này hơi khác so với hạt nano.

Ở đó, Lo ngại cũng lo ngại rằng các hạt nano có thể xâm nhập vào các loại thực phẩm khác, như thịt, vì chúng được cho gia súc ăn dưới dạng kháng sinh, cộng với sử dụng trong phân bón và thuốc trừ sâu.

Công nghệ nano trong thực phẩm (Cách thức sử dụng)

Một số lý do mà các sản phẩm nano đã được phát triển bao gồm:

• Bảo quản thực phẩm trong thời gian dài hơn. Ví dụ, giữ cho các thành phần khỏi tách và đồ uống có ga khỏi bị xẹp.
• Tạo bao bì thực phẩm thân thiện với môi trường hơn và giảm sử dụng nhựa.
• Giúp các nhà sản xuất thực phẩm tăng số lượng hoặc lượng dinh dưỡng có sẵn trong một số thực phẩm nhất định. Nanopackaging cũng có thể được sử dụng để giữ cho vitamin / khoáng chất bổ sung không bị hỏng.
• Tạo các phiên bản thực phẩm ít chất béo hoặc ít carb hơn trong khi vẫn duy trì kết cấu mong muốn.
• Cung cấp cho thực phẩm hương vị hoặc kết cấu cụ thể, chẳng hạn như kem, tan chảy, giòn, vv
• Cải thiện thực hành canh tác và tăng độ chính xác trong kỹ thuật canh tác.
• Cải tiến dụng cụ nấu nướng.
• Có khả năng giúp ngăn ngừa dị ứng thực phẩm.

Lợi ích / Công dụng của công nghệ nano trong thực phẩm (Nó có thể ngăn ngừa dị ứng thực phẩm không?)

1. Có thể cải thiện hương vị thức ăn và kết cấu

Bài báo được đăng trên Người bảo vệ tham chiếu ở trên mô tả một ví dụ về cách sử dụng công nghệ nano để điều khiển kết cấu của một số loại thực phẩm: Các nhà nghiên cứu đang phát triển các kỹ thuật để thay thế phần bên trong của các giọt chất béo bằng nước, tạo ra một nhũ tương có cùng kết cấu, nhưng ít béo hơn thực tế Điều.”

Các hạt muối có kích thước nanomet đang được phát triển, có thể được sử dụng để tăng diện tích bề mặt muối muối, cắt giảm lượng cần thiết để làm cho thức ăn ngon. Điều này có lợi cho những người cần theo dõi chế độ ăn ít natri, chẳng hạn như những người bị huyết áp cao.

2. Có thể giúp bảo quản thực phẩm / đồ uống và ngăn ngừa hư hỏng

Một ví dụ về việc sử dụng các hạt nano trong thực phẩm và đóng gói là giữ cho các thành phần như dầu tách khỏi các chất lỏng khác và ngăn không cho đồ uống có ga bị xẹp.

Công nghệ nano giúp bảo quản thực phẩm như thế nào? Nono-đóng gói có thể giữ oxy đi vào bao bì kín và giữ carbon dioxide thoát ra ngoài, ngăn ngừa hư hỏng và giúp giữ nguyên kết cấu.

Nhiều loại gói thông minh khác nhau, cũng được tạo ra để cảnh báo người tiêu dùng khi thực phẩm bị hỏng do thay đổi màu sắc và cho thấy sự hiện diện của mầm bệnh gây hại. Một số hộp các tông và nhựa hiện đang được sử dụng để tăng thời hạn sử dụng của sản phẩm nhờ tác dụng kháng khuẩn hoặc kháng nấm.

3. Cải thiện quy trình canh tác

Công nghệ nano hiện đang được áp dụng cho các ngành công nghiệp chăn nuôi và chăn nuôi theo nhiều cách, chẳng hạn như bằng cách nhúng các cánh đồng với công nghệ nano giúp đo mức độ dinh dưỡng và hàm lượng nước, cảnh báo cho nông dân về sự hiện diện của nấm hoặc các loại sâu bệnh khác và cung cấp thuốc trừ sâu và phân bón. Điều này nhằm giúp cắt giảm nhu cầu về hóa chất và tài nguyên dư thừa, có thể có lợi ích cho môi trường.

Khi nói đến chăn nuôi, động vật có thể được theo dõi và theo dõi thông qua các nano nhúng, điều này cũng có thể cảnh báo cho nông dân về sự hiện diện của bệnh giữa các động vật và cần dùng thuốc hoặc các biện pháp can thiệp khác.

4. Có thể giúp giảm dị ứng thực phẩm

Các nghiên cứu cho chúng ta biết gì về việc sử dụng công nghệ nano cho triệu chứng dị ứng thực phẩm?

Nghiên cứu gần đây đã tiết lộ tại Hội nghị Tuần lễ Tiêu hóa Châu Âu gợi ý rằng các hạt nano được sử dụng trong một số thực phẩm gây dị ứng phổ biến, chẳng hạn như lúa mì có chứa gluten protein, có thể bảo vệ chống lại các phản ứng của hệ thống miễn dịch. Chúng dường như có khả năng làm điều này bằng cách giữ các hạt thức ăn có vấn đề thông thường được bao bọc trong một loại vỏ mà chúng có thể được phát hiện là cơ thể không an toàn.

Trong thử nghiệm lâm sàng giai đoạn 2 liên quan đến các bệnh nhân mắc bệnh celiac (dị ứng với lúa mì), những người tham gia điều trị bằng vật liệu nano cho thấy đáp ứng miễn dịch ít hơn 90% so với những người không được điều trị. Các bệnh nhân được điều trị có thể ăn gluten với sự giảm đáng kể các phản ứng viêm, vì các phát hiện cho thấy bệnh nhân ruột non dường như được bảo vệ phần nào khỏi tác động của việc tiếp xúc với gluten.

Cần nhiều nghiên cứu hơn để xác nhận mức độ an toàn và hiệu quả của phương pháp này, nhưng cho đến nay, các nhà khoa học, các nhà sản xuất thực phẩm và người bị dị ứng rất phấn khích về khả năng của công nghệ nano trong thực phẩm vì nhiều lý do.

Rủi ro, tác dụng phụ và tương tác

Nhiều chuyên gia tin rằng công nghệ nano trong thực phẩm là an toàn và không có gì phải lo lắng vì cơ thể con người đã quen với việc sử dụng các hạt thực phẩm nano, xem xét hệ thống tiêu hóa của chính chúng ta phân hủy các chất dinh dưỡng lớn hơn thành các bit nhỏ mỗi ngày.

Tuy nhiên, vẫn còn nhiều hơn nữa để tìm hiểu về những bất lợi của việc áp dụng công nghệ nano vào thực phẩm, vì hiện tại có rất nhiều dữ liệu đáng tin cậy về khả năng độc tính có sẵn.

Các nhà nghiên cứu đang điều tra xem một số hạt nano được sử dụng như là phụ gia thực phẩm có khả năng gây ra vấn đề sức khỏe. Ví dụ, một số hạt được sử dụng trong thực phẩm chế biến hoặc bao bì mà cơ thể không thể phá vỡ và loại bỏ có thể sẽ tích tụ trong cơ thể, gây ra những tác động tiêu cực đến sức khỏe.

Ví dụ về các loại hạt nano nguy hiểm tiềm tàng này bao gồm nano-bạc và titan dioxide, mà nghiên cứu cho thấy có thể khiến bị mắc kẹt trong hệ thống tiêu hóa (đặc biệt là ruột non), có thể dẫn đến hội chứng rò rỉ ruột và triệu chứng bệnh tự miễn.

Một số chuyên gia tin rằng công nghệ nano sẽ được áp dụng cho các ứng dụng y tế trước khi trở thành một thông lệ chính trong ngành công nghiệp thực phẩm / đồ uống. Đây là một điều tốt vì việc tạo ra các loại thuốc được kiểm soát chặt chẽ hơn nhiều và được kiểm tra nghiêm ngặt.

Các nhà sản xuất thực phẩm tại Hoa Kỳ không phải tuyên bố cụ thể liệu họ có sử dụng công nghệ nano trong các sản phẩm của họ hay không, vào cuối năm 2019. Tuy nhiên, Liên minh châu Âu gần đây đã đưa ra các quy định mới về ghi nhãn thực phẩm yêu cầu vật liệu nano phải được liệt kê trên nhãn.

Các công ty thực phẩm có kế hoạch sử dụng công nghệ nano trong các sản phẩm của họ trong tương lai sẽ được yêu cầu hoàn thành các thử nghiệm an toàn đang diễn ra trước khi có thể giới thiệu các sản phẩm mới vào thị trường. Trong khi đó, nó tốt nhất là tiêu thụ các sản phẩm nano với số lượng nhỏ hoặc hoàn toàn không cho đến khi sự an toàn của chúng được chứng minh.

Phần kết luận

• Công nghệ nano trong thực phẩm là gì? Công nghệ nano là khoa học của những thứ rất, rất nhỏ.
• Các hạt nano có thể giúp cải thiện kết cấu và hương vị thực phẩm, cộng với bảo quản thực phẩm và hiệu quả của bao bì thực phẩm.
• Một số lý do mà ngành công nghiệp thực phẩm và người tiêu dùng có thể hưởng lợi từ công nghệ nano trong thực phẩm bao gồm giảm sử dụng nhựa, tạo ra nhiều hơn thức ăn đậm đặc chất dinh dưỡng, làm cho thực phẩm tồn tại lâu hơn, cảnh báo người tiêu dùng về sự hiện diện của mầm bệnh và cho phép nông dân sử dụng ít hóa chất và tài nguyên hơn.