Нанотехнологии – это новая область, которая быстро развивается и включает в себя производство, обработку, применение структур, устройств и систем путем контроля формы и размера в нанометровом масштабе.
Физические, химические и биологические свойства структур и систем в наномасштабе существенно отличаются от макроаналогов из-за взаимодействия отдельных атомов и молекул, предлагая уникальные и новые функциональные приложения.
Нанотехнологии произвели революцию во всей пищевой системе от производства до переработки, хранения и разработки инновационных материалов, продуктов и применений.
В настоящее время рынок нанотехнологической продукции в пищевой промышленности приближается к 1 млрд. долларов США (большая часть из них – наночастицевые покрытия для упаковочных производств, оздоровительные продукты и напитки).
Быстро растет применение нанотехнологий в упаковке пищевых продуктов и пищевых продуктов.
На рынке используются такие термины, как "нанопродукты" и "ультратонкая пища". В связи с этими новыми тенденциями вполне вероятно, что произойдут радикальные изменения в восприятии, хранении, упаковке, транспортировке, контроле, потреблении и переработке пищевых продуктов.
В настоящее время в Великобритании и ЕС нет одобренных нанопродуктов. В этих странах наночастицы в пищевых продуктах или пищевых добавках считаются новым продуктом питания и, следовательно, требуют соответствующего регулирования.
Отсутствует специальное регулирование, которое контролировало бы или ограничивало бы производство наноразмерных частиц, и это в основном объясняется недостаточной осведомленностью об их рисках. Несмотря на отсутствие регулирования и знаний о риске, многие пищевые продукты и пищевые добавки, содержащие наночастицы, уже продаются.
В качестве примеров можно упомянуть: питательные напитки с добавлением железных мицелл, которые содержат витамины, минералы и фитохимические вещества в маслах и оксид цинка в хлопьях для завтрака и наноглины в пластиковых пивных бутылках.
Управление по контролю качества пищевых продуктов и медикаментов (FDA) требует от производителей продуктов питания и пищевых ингредиентов продемонстрировать, что они не наносят вреда здоровью, хотя это положение не распространяется конкретно на наночастицы, которые могут быть вредными только в наноразмерных приложениях.
Особенности наночастиц
Наночастицы обладают рядом особенностей, которые делают их очень перспективными для пищевой промышленности, такими как высокое отношение площади к объему, возможность повторной сборки и самосборки, а также способность создавать пористые структуры.
Тем не менее, растет чувство неприятия конечными потребителями, что объясняет некоторое противодействие использованию нанотехнологий в пищевой промышленности.
В ходе обследования, проведенного Израилем и Соединенными Штатами в марте 2006 года, более 200 производителей продавали продукцию, маркированную знаком "нано".
Около 60% этих продуктов составляли продукты питания для здоровья и фитнеса, 9% – продукты питания и напитки.
Несмотря на отсутствие единых руководящих принципов в области нанотехнологий, производителям приходится иметь дело с существующими общими правилами в отношении пищевых продуктов, и внедрение нового "наноинтенсивного ингредиента" может быть трудным и трудоемким процессом.
Применение нанотехнологий в пищевой промышленности
Рынок нанотехнологий простирается от коммерциализации продукции и процессов для достижения производства на местах до этапов, связанных с процессом производства промышленных ресурсов, агропереработки и пищевой промышленности.
Нанотехнологии обладают огромным потенциалом для революции продовольственных систем. Исследования показывают возможность использования нанотехнологий для обнаружения патогенов с помощью нанодатчиков, идентификации и отслеживания происхождения сельскохозяйственных продуктов и животных.
Большинство приложений в пищевом секторе происходит в области упаковки, но некоторые продукты питания и ингредиенты выходят на рынок с целью изменения свойств и повышения сохранности различных продуктов питания и напитков.
Нанотехнологии также могут играть жизненно важную роль в контроле за размерами и структурой продуктов питания в большей степени. К ним относятся более полезные продукты питания (с низким содержанием жиров и соли) с желаемыми сенсорными свойствами, ингредиенты с улучшенными свойствами, и потенциал для удаления некоторых добавок без потери стабильности, например, в эмульсиях, а также интеллектуальные средства для переработки продуктов с целью удаления аллергенов, таких как арахисовый белок.
Использование наноэмульсий в пищевых продуктах может облегчить использование меньшего количества жира без ущерба для сливочности, тем самым предлагая потребителю более здоровый вариант.
Продукты этого типа включают наноструктурированный майонез с низким содержанием жира, спреды и мороженое.
Съедобные нано-слои могут применяться в свежих фруктах, овощах, молочных и хлебобулочных изделиях, где они могут защитить продукты питания от влаги, газов, запахов и неприятных запахов.
Натуральные биополимеры нанометрического масштаба, такие как полисахариды, могут использоваться для инкапсуляции витаминов, пребиотиков и пробиотиков и систем доставки лекарств или нутрицевтических препаратов.
Другими примерами являются использование наночастиц в качестве мицеллл, липосом, наноэмульсий, биополимерных наночастиц и кубосом.
Примерами использования нанотехнологий непосредственно в пищевой промышленности является приготовление масел, содержащих нутрицевтики в нанокапсулах, усилителях вкуса и наночастицах, способных селективно связывать и удалять химические вещества из пищи.
Основными причинами задержек с внедрением нанотехнологий в пищевой сектор являются вопросы, связанные с маркировкой продуктов питания и вопросами здоровья потребителей.
Применение нанотехнологий в сельском хозяйстве и пищевой промышленности
Применение нанотехнологий в сельском хозяйстве и пищевой промышленности сравнительно недавно по сравнению с их применением в области лекарственных средств для контролируемого высвобождения лекарственных средств.
Разумное выделение питательных веществ, биологическое разделение белков, быстрое обнаружение химических и биологических загрязнителей и наноинкапсулирование нутрицевтиков являются некоторыми новыми проблемами в области нанотехнологий для сельского хозяйства и пищевой промышленности.
Продолжение следует.
