Nanotechnologie en Nourritures Fonctionnelles

Par Volonté Soutter

Sujets Couverts

Introduction
Nanoemulsions et Nanocapsules
Nanolaminates : Couches Comestibles
Nanofibres : Nourriture Artificielle
Préoccupations du Consommateur et Mode De Réglementation
Références

Introduction

Beaucoup de structures et de systèmes biologiques ont des caractéristiques techniques de nanoscale qui affectent leurs propriétés et comportement. À Mesure Que notre compréhension de nanotechnologie synthétique augmente, nous commençons à voir de plus en plus de manière dégagée comment ces relations entre la taille, la forme, et le travail de fonctionnalité dans des systèmes biologiques.

Comme nous comprenons de plus en plus au sujet des procédés biologiques, il semble vraisemblablement que certaines des premières applications de cette connaissance seront à la transformation des produits alimentaires. Dans les pays développés, l'immense majorité de la nourriture absorbée subit un certain tri du traitement qui change ses propriétés biologiques et valeurs nutritives. Il y a un effort de R&D de constante pour améliorer ces procédés, et l'utilisation de notre connaissance de nanotechnologie pour aviser ce développement est terrain communal de plus en plus étant.

La Nanotechnologie a le potentiel d'affecter l'industrie de production alimentaire à presque chaque stade, par l'agriculture, la mémoire et le transport, la fabrication, l'emballage, et la disposition. Cet article se concentrera sur un aspect particulier de ces applications - utilisant la nanotechnologie pour ajouter la valeur ou la fonctionnalité supplémentaire aux produits alimentaires.

C'est une zone qui est particulièrement controversée, car elle concerne la consommation humaine de quantités significatives de nanomaterials. Les avantages doivent pour cette raison être affichés pour être supérieurs grand à tous les risques, et une compréhension profonde des effets des produits sur le fuselage doit être expliquée.

Nanoemulsions et Nanocapsules

Beaucoup d'ingrédients fonctionnels en nourriture, telle que les vitamines, antimicrobiens, assaisonnements, Etc., peuvent tirer bénéfice de l'encapsulation dans un système de distribution, plutôt qu'en utilisant sous une forme libre dans la nourriture. Un bon système de distribution peut s'assurer que les ingrédients biologiquement actifs comme des vitamines ou des antioxydants peuvent atteindre le site dans le fuselage où ils peuvent être les plus pertinents sans dégrader. Il peut également aider à relâcher l'ingrédient à des tarifs réglés, pour maintenir la concentration dans le fuselage au niveau optimum.

Les systèmes Variés de nanoencapsulation ont été proposés qui pourraient fournir plusieurs de ces caractéristiques techniques. Ils tournent généralement autour des micelles et des émulsions - les gouttelettes qui forment quand du matériau graisseux est dispersé dans l'eau. Ceux-ci sont d'intérêt parce qu'elles forment spontanément dans certaines conditions, et pourraient facilement contenir les ingrédients fonctionnels solubles dans l'huile dans un milieu aqueux.

Le problème avec la plupart des émulsions est qu'ils sont à la charge des conditions - juste comme ils forment spontanément dans certaines conditions, ils peuvent également spontanément dissocier si la température ou la concentration change trop - pas très utiles pour un système qui peut devoir demeurer stable par des zones variées du tube digestif humain. La Stabilisation de quelques matériaux exige également l'ajout des quantités importantes de surfactant, ou d'émulsifiant, qui doit être de catégorie alimentaire, et peut compromettre le goût ou la texture de la nourriture.

Le Schéma 1. Nanoemulsions peut être utilisé comme systèmes de distribution pour des ingrédients actifs dans des produits alimentaires. Utilisant des couches multiples d'encapsulation avec un domaine des matériaux a pu maintenir la gamme de produits de nanocapsules, et règle la release de l'ingrédient dans le fuselage.

Les solutions les plus prometteuses sont des systèmes plus complexes, qui sont assemblés dans plusieurs phases, composées de plusieurs couches de surfactants et de polymères biocompatibles (protéines, hydrates de carbone, Etc.). Les techniques de fabrication requises pour produire les émulsions multicouche comme ceci seraient une étape progressive simple des méthodes actuel employées pour effectuer des émulsions dans la transformation des produits alimentaires, ainsi l'intégration de cette technologie serait relativement facile.

Ces systèmes peuvent maintenir leur charge par un grand choix d'environnements, et soient réglés pour relâcher l'ingrédient actif à la bonne remarque, déclenchée par des paramètres environnementaux particuliers comme le pH ou la température.

Le Schéma 2. Le goût, la texture et la durée de conservation du fruit frais tel que des fraises ont pu être améliorés avec un nanolaminate comestible multifonction.

Nanolaminates : Couches Comestibles

La Manipulation des matériaux au nanoscale peut permettre à des scientifiques de nourriture de produire les films en stratifié comestibles. Ceux-ci sont construits de plusieurs nanolayers des matériaux variés, ajoutés un par un en tirant profit des attractions électrostatiques entre une couche et le prochain.

Cet élan de couche-par-couche permet au contrôle très détaillé des propriétés du nanolaminate, qui est les principaux bénéfices au-dessus des couches comestibles conventionnelles, telles que des cires et des gommes, employées souvent comme couches-barrière de prolonger la durée de conservation.

Les Matériaux qui pourraient être utilisés en tant que composants fonctionnels d'une couche de nourriture de nanolaminate comprennent des lipides ou des argiles, car les barrages d'humidité, biopolymères aiment des hydrates de carbone, comme un barrage de l'oxygène et de dioxyde de carbone, ou les nanoparticulates et les nanodroplets émulsionnés, qui pourraient contenir des ingrédients actifs pour améliorer le goût, la texture ou l'aspect.

Nanofibres : Nourriture Artificielle

La réapparition récente en utilisant electrospinning pour produire des nanofibres avec une vaste distribution des tailles et des propriétés pour des applications en vrac a mené à l'examen d'utiliser ces nanofibres dans la technologie alimentaire.

Les fibres d'electrospun utilisées dans d'autres applications se composent habituellement de matériaux synthétiques, qui peuvent être utiles dans l'emballage alimentaire. Cependant, les travaux récents ont déménagé vers s'appliquer la technologie aux biopolymères, principalement pour des applications médicales. Des biopolymères d'Electrospun ont pu être utilisés dans des produits alimentaires comme modificateur ou remplissage de texture. Il est même concevable que la nourriture complet synthétique pourrait être construite d'une maille des fibres de protéine et d'hydrate de carbone d'electrospun, être encastrée avec les assaisonnements et les vitamines nanoencapsulated, et enduire d'un nanolaminate pour augmenter la couleur et la texture, et préserve le produit.

Préoccupations du Consommateur et Mode De Réglementation

Le géant Tate et Lyle de Nourriture a tiré profit d'un partenariat avec une rotation-à l'extérieur de nanotechnologie de l'Université de Nottingham pour fabriquer une des premiers produits alimentaires utilisant micro ou de nanotechnologies au R-U. Le Bicarbonate de soude-Lo® emploie les cristaux nanostructured de sel pour fournir le goût salé à une concentration inférieure, sans délivrances d'agglomération habituellement produites avec les poudres très fines de sel.

Tandis Que l'emballage nanotechnologie-amélioré pour des produits alimentaires commence à apparaître sur le marché, les applications commerciales de la nanotechnologie en nourriture ont été lentes pour se développer, comparé aux tarifs de la recherche pendant les dernières années. Ce doit en grande partie de l'hésitation du consommateur recevoir la nourriture nano-améliorée, et d'une position législative peu claire.

Les Consommateurs en Extrême Orient semblent beaucoup recevoir de la nanotechnologie comme mouvement positif pour l'industrie alimentaire que ceux aux USA, et certainement plus qu'en Europe. Au R-U en particulier, les constructeurs, les consommateurs et les législateurs semblent de même hésitants au sujet d'adopter les technologies neuves, principalement dues aux préoccupations au-dessus de la santé à long terme et des effets sur l'environnement.

Les Personnes clé dans l'industrie poussent plus de développement, cependant. La Nanotechnologie a pu augmenter la durée de conservation de la nourriture, et augmente l'efficacité des additifs aromatisants et couleur-augmentants, permettant à la quantité générale d'additifs d'être réduite. Elle pourrait également rendre la nourriture traitée plus saine, en livrant les graisses, le sucre et le sel dans les nanoformulations qui fournissent le goût aux concentrations inférieures, et en livrant des vitamines et d'autres éléments nutritifs utilisant des systèmes de nano-porteur.

En Dépit de ces avantages, il semble peu probable que l'industrie alimentaire en Europe commencera à profiter pleinement de nanotechnologie de nourriture pendant bien quelques années.

Références

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

Last Update: 13. August 2012 04:40

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