Nanotechnologie in den FunktionsNahrungsmitteln

Durch Willen Soutter

Themen Umfaßt

Einleitung
Nanoemulsions und Nanocapsules
Nanolaminates: Essbare Beschichtungen
Nanofibres: Künstliche Nahrung
Verbraucher Interessen und Regelnder Status
Bezüge

Einleitung

Viele biologischen Zellen und Anlagen haben nanoscale Merkmale, die ihre Eigenschaften und Verhalten beeinflussen. Als unser Verständnis der synthetischen Nanotechnologie erhöht, fangen wir an, mehr und mehr offenbar zu sehen wie diese Verhältnisse zwischen Größe, Form und Funktionalitätsarbeit in den biologischen Anlagen.

Wie wir mehr und mehr über biologische Prozesse verstehen, scheint es wahrscheinlich, dass einige der Erstanträge dieser Kenntnisse zur Lebensmittelverarbeitung sind. In entwickelten Ländern macht die überwiegende Mehrheit der verbrauchten Nahrung irgendeine Sortierung des Aufbereitens durch, das seine biologischen Eigenschaften und Nährwerte ändert. Es gibt eine konstante R&D-Bemühung, diese Prozesse zu verbessern, und unsere Kenntnisse der Nanotechnologie zu verwenden, um diese Entwicklung zu informieren wird mehr und mehr üblich.

Nanotechnologie hat das Potenzial, die Lebensmittelproduktionsindustrie in fast jedem Stadium, durch die Landwirtschaft, Speicherung und Transport, Herstellung, Verpacken und Beseitigung zu beeinflussen. Dieser Artikel konzentriert sich auf einen bestimmten Aspekt dieser Anwendungen - unter Verwendung der Nanotechnologie, zum des Mehrwerts oder der Funktionalität Nahrungsmitteln hinzuzufügen.

Dieses ist ein Bereich, der besonders umstritten ist, da er menschliches Einsaugen von beträchtlichen Mengen Nanomaterials miteinbezieht. Der Nutzen muss deshalb gezeigt werden, um alle mögliche Gefahren groß zu überwiegen, und ein tiefes Verständnis der Effekte der Produkte auf das Gehäuse muss demonstriert werden.

Nanoemulsions und Nanocapsules

Viele Funktionsbestandteile in der Nahrung, wie Vitaminen, antibiotischen Agenzien, Würzen, Usw., können von in einem Liefersystem eingekapselt werden profitieren, eher als, verwendend in einer freien Form in der Nahrung. Ein gutes Liefersystem kann garantieren, dass biologisch-aktive Bestandteile wie Vitamine oder Antioxydantien die Site im Gehäuse erreichen können, in der sie am effektivsten sein können, ohne zu vermindern. Es kann auch helfen, den Bestandteil mit einer esteuerten Kinetik freizugeben, um die Konzentration im Gehäuse auf dem optimalen Niveau zu halten.

Verschiedene nanoencapsulation Anlagen sind vorgeschlagen worden, die viele dieser Merkmale zur Verfügung stellen konnten. Sie rotieren im Allgemeinen um Micellen und Emulsionen - Tröpfchen, die sich bilden, wenn öliges Material in Wasser zerstreut wird. Diese sind von den Zinsen, weil sie sich spontan unter bestimmten Bedingungen bilden, und konnten öllösliche Funktionsbestandteile innerhalb einer wässrigen Umgebung leicht enthalten.

Das Problem mit den meisten Emulsionen ist, dass sie von den Bedingungen bilden - gerade während sie sich spontan unter bestimmten Bedingungen, sie auch spontan sich distanzieren können, wenn die Temperatur oder die Konzentration zu viel ändert - nicht sehr nützlich für eine Anlage abhängig sind, die möglicherweise durch verschiedene Bereiche des menschlichen Verdauungstrakts stabil bleiben muss. Stabilisierung von etwas Materialien benötigt auch Einführung von beträchtlichen Mengen des Tensids oder des Emulsionsmittels, das Lebensmittelklassen sein muss, und beeinflußt möglicherweise nachteilig den Geschmack oder die Beschaffenheit der Nahrung.

Abbildung 1. Nanoemulsions kann als Liefersysteme für Wirkstoffe in den Nahrungsmitteln verwendet werden. Unter Verwendung der mehrfachen Schichten Einschalung mit einer Reichweite der Materialien konnte den nanocapsules Stall halten und steuert die Freisetzung von dem Bestandteil innerhalb des Gehäuses.

Die viel versprechendsten Lösungen sind komplexe Systeme, die in einigen Schritten zusammengebaut werden, bestanden aus einigen Schichten biocompatible Tensiden und Polymeren (Proteine, Kohlenhydrate, Usw.). Die Produktionstechniken, die benötigt wurden, um mehrschichtige Emulsionen so zu produzieren, würden eine einfache Weiterentwicklung von den Methoden sein, die aktuell angewendet wurden, um Emulsionen in der Lebensmittelverarbeitung zu machen, also würde Integration dieser Technologie verhältnismäßig einfach sein.

Diese Anlagen können ihre Kostenbelastung durch eine Vielzahl von Umgebungen beibehalten und werden hergestellt, um den Wirkstoff am rechten Punkt freizugeben, gestartet durch spezifische Umweltparameter wie pH oder Temperatur.

Abbildung 2. Der Geschmack, die Beschaffenheit und die Haltbarkeit der frischen Frucht wie Erdbeeren konnten mit einem mehrfunktionalen essbaren nanolaminate verbessert werden.

Nanolaminates: Essbare Beschichtungen

Manipulation von Materialien am nanoscale kann Nahrungsmittelwissenschaftlern erlauben, essbare lamellenförmig angeordnete Filme herzustellen. Diese werden aus einigen nanolayers von verschiedenen Materialien hergestellt, einzeln hinzugefügt, indem man die elektrostatischen Anziehungskräfte zwischen einer Schicht und dem folgenden nutzt.

Dieser Schicht-durchschicht Anflug lässt sehr ausführliche Regelung über den Eigenschaften des nanolaminate, das der Hauptnutzen über den herkömmlichen essbaren Beschichtungen, wie Wachsen und Gummis ist, häufig benutzt als Sperrschichten Haltbarkeitsdauer ausdehnen.

Materialien, die als Funktionsbauteile einer nanolaminate Nahrungsmittelbeschichtung verwendet werden konnten, umfassen Lipide oder Lehm, wie Feuchtigkeitssperren, Biopolymere wie Kohlenhydrate, wie eine Sauerstoff- und Kohlendioxydsperre oder nanoparticulates und emulgierte nanodroplets, die Wirkstoffe enthalten konnten, um Geschmack, Beschaffenheit oder Aussehen zu verbessern.

Nanofibres: Künstliche Nahrung

Das neue Wiederaufleben, wenn es das Electrospinning verwendete, zum von nanofibres mit einer breiten Verteilung von Größen und Eigenschaften für Massenanwendungen zu produzieren, hat zu Diskussion über die Anwendung dieser nanofibres in der Lebensmitteltechnologie geführt.

Die electrospun Fasern, die in anderen Anwendungen verwendet werden, werden normalerweise aus Kunststoffen verfasst, die möglicherweise beim Verpacken der Lebensmittel nützlich sind. Jedoch hat rezente Arbeit sich in Richtung zum Anwenden der Technologie an den Biopolymeren, Haupt- für medizinische Anwendungen bewegt. Electrospun-Biopolymere konnten in den Nahrungsmitteln als Beschaffenheitsmodifizierer oder -einfüllstutzen verwendet werden. Es ist sogar denkbar, dass vollständig synthetische Nahrung aus einer Masche von electrospun Protein- und Kohlenhydratfasern hergestellt werden, mit nanoencapsulated Würzen und Vitaminen eingebettet werden, und mit einem nanolaminate beschichtet werden könnte, um Farbe und Beschaffenheit zu erhöhen, und konserviert das Produkt.

Verbraucher Interessen und Regelnder Status

Nahrungsmittelriese Tate u. Lyle hat eine Partnerschaft mit einer nanotech Drehbeschleunigung-heraus von der Universität von Nottingham genutzt, um eine der ersten Nahrungsmittel unter Verwendung mikro- zu produzieren oder der Nanotechnologien in GROSSBRITANNIEN. Soda-Lo® verwendet nanostructured Salzkristalle, um salzigen Geschmack bei einer niedrigeren Konzentration zu entbinden, ohne die Punkte der Agglomeration normalerweise angetroffen mit sehr feinen Salzpulvern.

Während das Nanotechnologie-erhöhte Verpacken für Nahrungsmittel anfängt, auf dem Markt aufzutauchen, sind kommerzielle Anwendungen der Nanotechnologie in der Nahrung langsam gewesen sich zu entwickeln, verglichen mit der Kinetik der Forschung in den letzten Jahren. Dieses liegt in großem Maße an der Verbraucherabneigung, Nano--erhöhte Nahrung anzunehmen und an einer unklaren Gesetzgebungsstellung.

Verbraucher im Fernen Osten scheinen viel Annehmen der Nanotechnologie als positive Bewegung für die Lebensmittelindustrie als die in den US und zweifellos mehr als in Europa. In GROSSBRITANNIEN insbesondere, scheinen Hersteller, Verbraucher und Gesetzgeber ebenso über die Annahme der neuen Technologien zögernd, Haupt- wegen der Sorgen um langfristige Gesundheit und Umweltfolgen.

Schlüsselfiguren in der Industrie drängen auf mehr Entwicklung, jedoch. Nanotechnologie konnte die Haltbarkeit der Nahrung erhöhen und erhöht die Wirksamkeit von aromaverstärkenden und Farbe-Vergrößerungszusätzen und erlauben, dass die Gesamtmenge von Zusätzen verringert wird. Sie könnte aufbereitete Nahrung gesünder, indem sie auch machen Fette, Zucker und Salz in den nanoformulations entbanden, die Geschmack bei niedrigeren Konzentrationen entbinden, und indem sie Vitamine und andere Nährstoffe unter Verwendung Nano-transportunternehmer Anlagen entbanden.

Trotz dieses Nutzens scheint es unwahrscheinlich, dass die Lebensmittelindustrie in Europa anfängt, vollen Nutzen aus Nahrungsmittelnanotechnologie für durchaus einige Jahre zu ziehen.

Bezüge

Date Added: Aug 2, 2012 | Updated: Aug 13, 2012

Last Update: 13. August 2012 04:40

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