納米技術(shù)在食品中的應(yīng)用

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1、納米技術(shù)在食品中的應(yīng)用摘要納米技術(shù)是在納米尺度對物質(zhì)進(jìn)行測量、控制和操縱等的高新技術(shù)。納米粒子具有一般物質(zhì)沒有的性質(zhì)和特點，這使得納米技術(shù)在很多領(lǐng)域備受關(guān)注，成為食品工業(yè)應(yīng)用的熱點。主要介紹了納米技術(shù)在食品工業(yè)方面的應(yīng)用，談?wù)劶{米技術(shù)的安全問題和發(fā)展前景。關(guān)鍵詞納米技術(shù)食品工業(yè)安全性應(yīng)用展望1納米和納米技術(shù)納米(nanometer，nm)是一種幾何尺寸的度量單位，1納米為百萬分之一毫米，即1毫微米．具體地說，1納米等于十億分之一米的長度，即10－9m，個別原子的直徑只有幾分之一納米，10個氫原子的并列跨度只有1nm，病毒大小約為100nm．納米技術(shù)從20世紀(jì)90年代初起

2、得到迅速發(fā)展，新名詞、新概念不斷涌現(xiàn)，像納米材料學(xué)、納米電子學(xué)、納米化學(xué)、納米生物學(xué)、納米生物技術(shù)和納米藥物學(xué)等．其實，納米技術(shù)是一門基礎(chǔ)研究與應(yīng)用研究多學(xué)科交叉的科學(xué)，是在原子、分子或超分子水平上(1～100nm)理解、控制和操縱物質(zhì)世界的高新技術(shù)[1]．納米技術(shù)的目標(biāo)是利用納米結(jié)構(gòu)所具有的特性和功能對材料進(jìn)行加工，并制造具有特定功能的產(chǎn)品．納米技術(shù)加深了人們對于物質(zhì)構(gòu)成和性能的認(rèn)識，使人們在物質(zhì)的微觀空間內(nèi)研究電子、原子和分子運(yùn)動的規(guī)律和特性，運(yùn)用納米技術(shù)可以在原子、分子的水平上設(shè)計并制造出具有全新性質(zhì)和各種功能的材料．納米材料因其尺寸上的微觀性，表現(xiàn)出特殊的力學(xué)、

3、熱學(xué)、光學(xué)、化學(xué)性質(zhì)和磁性性質(zhì)，因而納米材料具有優(yōu)異的表面效應(yīng)、體積效應(yīng)和量子尺寸效應(yīng)，并表現(xiàn)出新的特性和功效[2]．這些特性使得納米材料廣泛應(yīng)用于材料、化工、食品、生物工程、醫(yī)學(xué)等各種領(lǐng)域，并對各學(xué)科領(lǐng)域的發(fā)展產(chǎn)生深遠(yuǎn)的影響．2納米技術(shù)在食品工業(yè)中的應(yīng)用2.1納米食品食品納米技術(shù)，就是把以微細(xì)加工為特點的納米技術(shù)應(yīng)用于食品工業(yè)領(lǐng)域。納米食品是指在生產(chǎn)、加工或包裝過程中采用了納米技術(shù)手段或工具的食品，納米食品不僅意味著原子修飾食品或納米設(shè)備生產(chǎn)食品，而是指用納米技術(shù)對食品進(jìn)行分子、原子的重新編程，某些結(jié)構(gòu)會發(fā)生改變，從而提高某些成分的吸收率，加快營養(yǎng)成分在體內(nèi)的運(yùn)輸，延

4、長食品的保質(zhì)期等[3]。目前，在食品領(lǐng)域中，以納米食品加工技術(shù)、納米配料和食品添加劑的結(jié)構(gòu)控制、納米復(fù)合包裝材料、納米檢測技術(shù)等方面的研究最為活躍，已經(jīng)成為食品納米技術(shù)的研究熱點。在食品加工過程中應(yīng)用納米技術(shù)，加工制造出納米維生素制劑、納米礦物質(zhì)制劑等，納米技術(shù)的深入研究仍在繼續(xù)。2.2納米技術(shù)在食品貯藏保鮮中的應(yīng)用陳麗等人以SG-IV型PVC樹脂為主料，填加含有納米粒子的TiO2母粒和其它11種功能材料，研制出高強(qiáng)度的阻O2納米富士蘋果保鮮膜，其縱向拉抻強(qiáng)度提高36%，透O2率降低18%，透濕率降低10%，CO2滲透率僅變化1.5%，在0～1℃下可貯藏208天，果肉硬

5、度7.57kg/cm2[4]。邱樹毅等將表面共價接有殺菌活性官能團(tuán)的納米SiOx配制保鮮涂膜劑，對芒果進(jìn)行常溫保鮮試驗，結(jié)果表明，處理組在21d的常溫貯藏過程中其硬度、可滴定酸、總糖、可溶性總固形物的變化趨勢明顯低于空白[5]；經(jīng)共價修飾納米SiOx處理的芒果其發(fā)病率下降90.38%，商品果率達(dá)92.31%。黃媛媛等比較了納米包裝材料與普通包裝材料對綠茶品質(zhì)的影響，研究發(fā)現(xiàn)，納米包裝材料透氧量降低2.1%，透濕量降低28.0%，縱向拉伸強(qiáng)度提高24.0%；綠茶包裝240d后，新型納米材料包裝的綠茶中，維生素C、葉綠素、茶多酚、氨基酸保留量比采用普通包裝綠茶分別高7.7%

6、、6.9%、10.0%、2.0%[6]。在保鮮包裝材料中加入納米銀粉，可加速氧化果蔬食品釋放出的乙烯，減少包裝中乙烯含量。從而達(dá)到良好的保鮮效果。用作氧化催化劑的納米微粒主要有Fe4O3、Fe2O3、Co3O4、NiO以及Pt，Rh、Ag、Pd等。2．3納米離子的催化作用納米催化設(shè)備以納米無機(jī)材料TiO2芯制成的白酒陳化設(shè)備，用于葡萄酒和其它果酒的加工上，使酒的物質(zhì)發(fā)生性質(zhì)的變化，催化果酒中酯化和氧化反應(yīng)，加速果酒的陳釀過程，縮短陳釀時間，提高生產(chǎn)效率。果酒經(jīng)過納米機(jī)處理后能催熟，解決了果酒陳釀時間過長的問題[7]。2.4納米技術(shù)在食品機(jī)械上的應(yīng)用2.4.1納米潤滑油食

7、品的生產(chǎn)離不開機(jī)械的運(yùn)作，因此對潤滑劑要求較高，普通的潤滑劑易損耗，易污染環(huán)境。采用納米技術(shù)潤滑劑-磁性液體，能使這一現(xiàn)象得以有效改善。該潤滑劑的潤滑顆粒僅為10nm，因而不會損害軸承，而基液亦可用做潤滑油，只要采用合適的磁場就可以將磁性潤滑油約束在所需的部位，保證機(jī)器的正常運(yùn)轉(zhuǎn)。2.4.2納米技術(shù)在食品制冷上的應(yīng)用目前應(yīng)用最廣的納米制冷技術(shù)是納米磁制冷工藝。磁制冷發(fā)展的趨勢是由低溫向高溫發(fā)展，構(gòu)成磁性的納米團(tuán)簇，當(dāng)溫度大于15K時，其磁柄便高于15K，而納米磁制冷工藝制冷溫度可提高到30K左右。1997年美國利用自旋系統(tǒng)磁嫡變的制冷方式