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Nanotecnologia em Alimentos Funcionais

Pela Vontade Soutter

Assuntos Cobertos

Introdução
Nanoemulsions e Nanocapsules
Nanolaminates: Revestimentos Comestíveis
Nanofibres: Alimento Artificial
Interesses do Consumidor e Estado Regulador
Referências

Introdução

Muitos estruturas e sistemas biológicos têm as características do nanoscale que afectam seus propriedades e comportamento. Como nossa compreensão da nanotecnologia sintética aumenta, nós estamos começando a ver cada vez mais claramente como estes relacionamentos entre o tamanho, a forma, e o trabalho da funcionalidade em sistemas biológicos.

Como nós compreendemos cada vez mais sobre processos biológicos, parece provavelmente que algumas das primeiras aplicações deste conhecimento serão à transformação de produtos alimentares. Em países desenvolvidos, a grande maioria do alimento consumido submete-se a algum meio que processa que muda seus propriedades biológicas e valores nutritivos. Há um esforço constante do R&D para melhorar estes processos, e usar nosso conhecimento da nanotecnologia para informar esta revelação está transformando-se cada vez mais terra comum.

A Nanotecnologia tem o potencial afectar a indústria da produção alimentar em quase cada fase, com a agricultura, o armazenamento e o transporte, a fabricação, o empacotamento, e a eliminação. Este artigo centrar-se-á sobre um aspecto particular destas aplicações - usar a nanotecnologia para adicionar o valor ou a funcionalidade adicional aos produtos alimentares.

Esta é uma área que seja particularmente controversa, porque envolve a ingestão humana de quantidades significativas de nanomaterials. Os benefícios devem conseqüentemente ser mostrados para aumentar extremamente todos os riscos, e uma compreensão profunda dos efeitos dos produtos no corpo deve ser demonstrada.

Nanoemulsions e Nanocapsules

Muitos ingredientes funcionais no alimento, tal como as vitaminas, os agentes antimicrobiais, condimentos, Etc., podem tirar proveito de ser encapsulado em um sistema de entrega, um pouco do que sendo usado em um de forma livre no alimento. Um bom sistema de entrega pode assegurar-se de que os ingredientes biologicamente activos como vitaminas ou antioxidantes possam alcançar o local no corpo onde podem ser os mais eficazes sem degradar. Pode igualmente ajudar a liberar o ingrediente em uma taxa controlada, para manter a concentração no corpo a nível o melhor.

Os Vários sistemas do nanoencapsulation foram propor que poderiam fornecer muitas destas características. Revolvem geralmente em torno dos micelles e das emulsões - as gotas que formam quando o material oleoso é dispersado na água. Estes são do interesse porque formam espontâneamente sob certas condições, e poderiam facilmente conter ingredientes funcionais petróleo-solúveis dentro de um ambiente aquoso.

O problema com a maioria de emulsões é que são dependentes das circunstâncias - apenas enquanto formam espontâneamente sob certas condições, podem igualmente espontâneamente se dissociar se a temperatura ou a concentração mudam demasiado - não muito úteis para um sistema que possa precisar de permanecer estável com as várias áreas do tracto digestivo humano. A Estabilização de alguns materiais igualmente exige a adição de quantidades significativas de surfactant, ou de emulsivo, que tem que ser alimento-categoria, e pode adversamente afectar o gosto ou a textura do alimento.

A Figura 1. Nanoemulsions pode ser usada como sistemas de entrega para ingredientes activos nos produtos alimentares. Usar camadas múltiplas de capsulagem com uma escala dos materiais podia manter o estábulo dos nanocapsules, e controla a liberação do ingrediente dentro do corpo.

As soluções as mais prometedoras são uns sistemas mais complexos, que sejam montados em diversas etapas, compor de diversas camadas dos surfactants e dos polímeros biocompatible (proteínas, hidratos de carbono, Etc.). As técnicas de fabricação necessários para produzir emulsões multilayer como esta seriam uma progressão simples dos métodos usados actualmente para fazer emulsões na transformação de produtos alimentares, assim que a integração desta tecnologia seria relativamente fácil.

Estes sistemas podem reter sua carga útil através de uma variedade de ambientes, e sejam costurados para liberar o ingrediente activo no ponto direito, provocado por parâmetros ambientais específicos como o pH ou a temperatura.

Figura 2. O gosto, a textura e o tempo de conservação do fruto fresco tal como morangos podiam ser melhorados com um nanolaminate comestível multifuncional.

Nanolaminates: Revestimentos Comestíveis

A Manipulação dos materiais no nanoscale pode permitir que os cientistas do alimento criem filmes estratificados comestíveis. Estes são construídos de diversos nanolayers de vários materiais, adicionados um de cada vez aproveitando-se as atracções electrostáticas entre uma camada e o seguinte.

Esta aproximação da camada-por-camada permite que o controle muito detalhado sobre as propriedades do nanolaminate, que é o benefício principal sobre os revestimentos comestíveis convencionais, tais como ceras e gomas, usadas frequentemente como camadas de barreira prolongue a vida útil.

Os Materiais que poderiam ser usados como componentes funcionais de um revestimento do alimento do nanolaminate incluem lipidos ou argilas, como barreiras da umidade, biopolymers como hidratos de carbono, como uma barreira do dióxido do oxigênio e de carbono, ou os nanoparticulates e os nanodroplets emulsionados, que poderiam conter ingredientes activos para melhorar o gosto, a textura ou a aparência.

Nanofibres: Alimento Artificial

A ressurgência recente em usar electrospinning para produzir nanofibres com uma distribuição larga dos tamanhos e propriedades para aplicações maiorias conduziu ao exame de usar estes nanofibres na tecnologia de alimento.

As fibras do electrospun usadas em outras aplicações são compor geralmente dos materiais sintéticos, que podem ser úteis no empacotamento de alimento. Contudo, o trabalho recente moveu-se para a aplicação da tecnologia aos biopolymers, primeiramente para aplicações médicas. Os biopolymers de Electrospun podiam ser usados nos produtos alimentares como um modificador ou um enchimento da textura. É mesmo concebível que o alimento completamente sintético poderia ser construído de uma malha de fibras da proteína e do hidrato de carbono do electrospun, ser encaixado com condimentos e as vitaminas nanoencapsulated, e ser revestida com um nanolaminate para aumentar a cor e a textura, e preserva o produto.

Interesses do Consumidor e Estado Regulador

O gigante Tate & Lyle do Alimento aproveitou-se de uma parceria com uma rotação-para fora do nanotech da Universidade de Nottingham para produzir uma da primeira utilização dos produtos alimentares micro ou de nanotecnologia no REINO UNIDO. A Soda-Lo® usa cristais nanostructured de sal para entregar o gosto salgado em uma concentração mais baixa, sem as introduções da aglomeração encontradas geralmente com pós muito finos de sal.

Enquanto o empacotamento nanotecnologia-aumentado para produtos alimentares está começando a emergir no mercado, as aplicações comerciais da nanotecnologia no alimento foram lentas tornar-se, comparado à taxa de pesquisa nos últimos anos. Isto é pela maior parte devido à relutância do consumidor aceitar o alimento nano-aumentado, e a uma posição legislativa obscura.

Os Consumidores no Extremo Oriente parecem muito aceitação da nanotecnologia como um movimento positivo para a indústria alimentar do que aqueles nos E.U., e certamente mais do que em Europa. No REINO UNIDO em particular, os fabricantes, os consumidores e os legislador parecem igualmente hesitantes sobre a adopção das novas tecnologias, primeiramente devido aos interesses sobre a saúde a longo prazo e efeitos ambientais.

As figuras Chaves na indústria estão incrementando mais revelação, contudo. A Nanotecnologia podia aumentar o tempo de conservação do alimento, e aumenta a eficácia de aditivos deaumentação e deaumentação, permitindo que a quantidade total de aditivos seja reduzida. Poderia igualmente fazer o alimento processado mais saudável, entregando gorduras, açúcar e sal nos nanoformulations que entregam o gosto em umas mais baixas concentrações, e entregando vitaminas e outros nutrientes usando sistemas do nano-portador.

Apesar destes benefícios, parece improvável que a indústria alimentar em Europa começará a tomar a vantagem completa da nanotecnologia do alimento por bastante certos anos.

Referências

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

Last Update: 13. August 2012 04:41

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