Nanotecnologia in Alimenti Funzionali

Dalla Volontà Soutter

Argomenti Coperti

Introduzione
Nanoemulsions e Nanocapsules
Nanolaminates: Rivestimenti Commestibili
Nanofibres: Alimento Artificiale
Preoccupazioni del Consumatore e Stato Regolatore
Riferimenti

Introduzione

Molti strutture e sistemi biologici hanno funzionalità del nanoscale che pregiudicano i loro beni e comportamento. Come nostra comprensione della nanotecnologia sintetica aumenta, stiamo cominciando a vedere sempre più chiaro come queste relazioni fra la dimensione, la forma ed il lavoro di funzionalità nei sistemi biologici.

Come capiamo sempre più circa i trattamenti biologici, sembra probabilmente che alcune delle prime applicazioni di questa conoscenza siano a trattamento dell'alimento. In paesi sviluppati, la vasta maggioranza dell'alimento consumato subisce un certo ordinamento di trattamento che cambia i sui beni biologici e valori nutritivi. C'è uno sforzo costante di R & S per migliorare questi trattamenti ed usando la nostra conoscenza di nanotecnologia per informare questo sviluppo sta trasformandosi in sempre più in terreno comunale.

La Nanotecnologia ha il potenziale di pregiudicare l'industria di produzione alimentare in quasi ogni fase, con l'agricoltura, conservazione ed il trasporto, fabbricazione, imballare ed eliminazione. Questo articolo metterà a fuoco su un aspetto particolare di queste applicazioni - facendo uso di nanotecnologia per aggiungere il valore o la funzionalità supplementare ai prodotti alimentari.

Ciò è un'area che è particolarmente discutibile, poichè comprende l'ingestione umana delle quantità significative di nanomaterials. I vantaggi devono quindi essere indicati notevolmente per superare tutti i rischi in peso e una comprensione profonda degli effetti dei prodotti sull'organismo deve essere dimostrata.

Nanoemulsions e Nanocapsules

Molti ingredienti funzionali in alimento, quali le vitamine, gli agenti antimicrobici, condimenti, Ecc., possono trarre giovamento dall'incapsulamento in un delivery system, piuttosto che essendo utilizzando in un modulo libero nell'alimento. Un buon delivery system può assicurare che gli ingredienti biologicamente attivi come le vitamine o gli antiossidanti possano raggiungere il sito nell'organismo in cui possono essere i più efficaci senza degradarsi. Può anche contribuire a rilasciare l'ingrediente ad una tariffa controllata, per tenere la concentrazione nell'organismo al livello ottimale.

I Vari sistemi di nanoencapsulation sono stati proposti in grado di fornire molte di queste funzionalità. Girano generalmente intorno alle micelle ed alle emulsioni - goccioline che si formano quando il materiale oleoso è disperso nell'acqua. Questi sono di interesse perché si formano spontaneamente a certe condizioni e potrebbero contenere facilmente gli ingredienti funzionali solubili nell'olio all'interno di un ambiente acquoso.

Il problema con la maggior parte delle emulsioni è che dipendono dai termini - appena mentre si formano spontaneamente a certe condizioni, possono anche dissociare spontaneamente se la temperatura o la concentrazione cambia troppo - non molto utili per un sistema che può avere bisogno di di rimanere stabile con le varie aree dell'apparato digerente umano. La Stabilizzazione di alcuni materiali egualmente richiede l'aggiunta delle quantità significative di tensioattivo, o di emulsionante, che deve essere di categoria alimentare e può pregiudicare avversamente il gusto o la tessitura dell'alimento.

La Figura 1. Nanoemulsions può essere utilizzata come delivery system per i principi attivi in prodotti alimentari. Facendo Uso dei livelli multipli di incapsulamento con un intervallo dei materiali ha potuto tenere la stalla dei nanocapsules e gestiscono la versione dell'ingrediente all'interno dell'organismo.

Le soluzioni di promessa sono più sistemi complessi, che sono montati a parecchi punti, composti di parecchi livelli di tensioattivi e di polimeri biocompatibili (proteine, carboidrati, Ecc.). Le tecniche di fabbricazione state necessarie per produrre le emulsioni a più strati come questa sarebbero una progressione semplice dai metodi corrente usati per fare le emulsioni nel trattamento dell'alimento, in modo dall'integrazione di questa tecnologia sarebbe relativamente facile.

Questi sistemi possono conservare il loro carico utile attraverso vari ambienti e sono adattati per rilasciare il principio attivo al giusto punto, avviato dai parametri ambientali specifici come pH o la temperatura.

Figura 2. Il gusto, la tessitura e la durata di inutilizzo di frutta fresca quali le fragole hanno potuto essere migliorati con un nanolaminate commestibile multifunzionale.

Nanolaminates: Rivestimenti Commestibili

La Manipolazione dei materiali al nanoscale può permettere che gli scienziati dell'alimento crino le pellicole laminate commestibili. Questi sono costruiti da parecchi nanolayers di vari materiali, aggiunti uno alla volta approfittando delle attrazioni elettrostatiche fra un livello ed il seguente.

Questo approccio del livello-da-livello permette che il controllo molto dettagliato sopra i beni del nanolaminate, che è il vantaggio principale sopra i rivestimenti commestibili convenzionali, quali le cere e le gomme, usati spesso come strati di sbarramento prolunghi la durata di prodotto in magazzino.

I Materiali che potrebbero essere usati come componenti funzionali di un rivestimento dell'alimento del nanolaminate includono i lipidi o argille, come barriere dell'umidità, biopolimeri come i carboidrati, come una barriera dell'anidride carbonica e dell'ossigeno, o nanoparticulates e nanodroplets emulsionati, in grado di contenere i principi attivi per migliorare il gusto, la tessitura o l'aspetto.

Nanofibres: Alimento Artificiale

La rinascita recente nel usando electrospinning per produrre i nanofibres con un'ampia distribuzione delle dimensioni ed i beni per le applicazioni in serie piombo alla discussione su utilizzare questi nanofibres nella tecnologia alimentare.

Le fibre del electrospun utilizzate in altre applicazioni sono composte solitamente di materiali sintetici, che possono essere utili nell'imballaggio per alimenti. Tuttavia, il lavoro recente ha avanzato verso l'applicazione della tecnologia ai biopolimeri, soprattutto per le applicazioni mediche. I biopolimeri di Electrospun hanno potuto essere utilizzati in prodotti alimentari come un modificatore o riporto di tessitura. È anche concepibile che l'alimento completamente sintetico potrebbe essere costruito da una maglia delle fibre della proteina e del carboidrato del electrospun, essere incassato con i condimenti e le vitamine nanoencapsulated ed essere ricoperta di nanolaminate per migliorare il colore e la tessitura e conserva il prodotto.

Preoccupazioni del Consumatore e Stato Regolatore

Il gigante Tate & Lyle dell'Alimento ha approfittato di un'associazione con una rotazione-fuori del nanotech dall'Università di Nottingham per produrre una dei primi prodotti alimentari facendo uso di micro- o delle nanotecnologie nel REGNO UNITO. Gli usi della Soda-Lo® nanostructured salano i cristalli per consegnare il gusto salato ad una concentrazione più bassa, senza le emissioni dell'agglomerazione incontrate solitamente con le polveri molto fini del sale.

Mentre l'imballaggio nanotecnologia-migliorato per i prodotti alimentari sta cominciando ad emergere sul servizio, le applicazioni commerciali di nanotecnologia in alimento sono state lente svilupparsi, confrontato alla tariffa della ricerca durante gli ultimi anni. Ciò è in gran parte dovuto riluttanza del consumatore accettare l'alimento nano-migliorato e una posizione legislativa poco chiara.

I Consumatori nell'Estremo Oriente sembrano molto accettazione della nanotecnologia come movimento positivo per l'industria alimentare che quelli negli STATI UNITI e certamente più di in Europa. Nel REGNO UNITO in particolare, i produttori, i consumatori ed i legislatori sembrano egualmente titubanti circa l'adozione delle nuove tecnologie, soprattutto dovuto le preoccupazioni sopra salubrità a lungo termine e conseguenze sull'ambiente.

Le Figure chiavi nell'industria stanno spingendo per il più sviluppo, tuttavia. La Nanotecnologia ha potuto aumentare la durata di inutilizzo di alimento e che migliora l'efficacia degli additivi aromatizzanti e dimiglioramenti, permettendo che la quantità globale di additivi sia diminuita. Potrebbe anche produrre l'alimento trasformato più sano, consegnando i grassi, lo zucchero ed il sale in nanoformulations che consegnano il gusto alle concentrazioni più basse e consegnando le vitamine ed altre sostanze nutrienti facendo uso dei sistemi dei nano-portafili.

Malgrado questi vantaggi, sembra improbabile che l'industria alimentare in Europa cominci a trar massimo vantaggio da nanotecnologia dell'alimento per abbastanza determinati anni.

Riferimenti

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

Last Update: 13. August 2012 04:40

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