納米技術(shù)在食品工業(yè)中的應(yīng)用

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1、納米技術(shù)在食品工業(yè)中的應(yīng)用09食品（4）班雷秋華09102071033摘要：納米技術(shù)是納米尺度理解、控制和操縱物質(zhì)世界的一項科學(xué)技術(shù)，已被廣泛應(yīng)用在原料化工、醫(yī)藥、通訊和能源等領(lǐng)域。綜述了納米技術(shù)及其在食品加工、食品包裝、食品檢測等方面的新應(yīng)用，簡要地提出了其今后的發(fā)展前景。關(guān)鍵詞：納米技術(shù)；食品加工；食品包裝；食品檢測納米技術(shù)是20世紀80年代出現(xiàn)的一門新興技術(shù)，目前被廣泛地應(yīng)用到材料、化工、機械、醫(yī)藥、能源等領(lǐng)域，隨著納米技術(shù)的日益成熟，它的應(yīng)用范圍也越來越廣泛。近年來，納米技術(shù)作為食品加工中的一種高新技術(shù)，在該行業(yè)中發(fā)揮著很大

2、的作用，如食品工藝的優(yōu)化、新型食品的開發(fā)等。本文就納米技術(shù)及其在食品工業(yè)上的應(yīng)用進行了綜述，同時也指出了納米技術(shù)存在的一些問題及其應(yīng)用前景。一、納米技術(shù)的概念納米（nm）是長度單位，納米結(jié)構(gòu)通常是指尺寸在100nm以下的微小結(jié)構(gòu)。納米技術(shù)是20世紀80年代末誕生并正在蓬勃發(fā)展的一種高新技術(shù)。它的內(nèi)容是在納米尺寸的范圍內(nèi)認識和改造自然，通過直接操作和安排原子、分子而創(chuàng)造新物質(zhì)。它是研究由尺寸在0.1~100nm物質(zhì)組成體系的運動規(guī)律和相互作用，以及可能的實際應(yīng)用技術(shù)問題的科學(xué)技術(shù)。二、納米技術(shù)在食品加工中的應(yīng)用用納米技術(shù)對食物進行分子

3、、原子的重新編程，使得某些物質(zhì)結(jié)構(gòu)發(fā)生改變，從而能大大提高某些成分的吸收率，加快營養(yǎng)成分在體內(nèi)的運輸，提高人體對礦質(zhì)元素的吸收利用率，延長食品的保質(zhì)期。目前，利用納米技術(shù)對淀粉、大豆纖維、礦物質(zhì)和維生素等成分進行納米化。淀粉經(jīng)納米化后，極大改善了它的老化、溶解、膨脹及增稠等性質(zhì)，提高了淀粉在食品加工上的使用性能。人體對鐵的吸收利用與其顆粒度密切相關(guān)，將鐵粉制成納米級顆粒后添加到食品中，能進一步提高鐵粉的相對利用度，并改善鐵粉的其他應(yīng)用性能。與普通鋅制劑相比，納米鋅制劑具有生物活性高、吸收率高、安全性能好，以及能促進其他養(yǎng)分的吸收，促

4、進和調(diào)節(jié)動物機體代謝等功能。納米維生素中的脂溶性維生素是親油性的，又處在膠體分散狀態(tài)，是一種熱力學(xué)穩(wěn)定體系，并且改善了其在體內(nèi)的藥物動力學(xué)特性。而納米級的水溶性維生素可以增加與胃腸道細胞的有效接觸面，所以使納米維生素的吸收率和生物利用率都得到很大提高；此外，納米維生素的安全性、穩(wěn)定性、高效價性都是普通單一或復(fù)合維生素不可比擬的。三、納米技術(shù)在食品包裝中的應(yīng)用在食品的保存與運輸過程中，要求盡量減少加工過程，延長新鮮食品的保質(zhì)期，從而保證食品的營養(yǎng)、品質(zhì)與天然風(fēng)味，并減少“白色”包裝垃圾的產(chǎn)生。納米包裝材料在一定程度上可滿足以上要求。在

5、食品包裝中應(yīng)用納米技術(shù)具有較大的發(fā)展?jié)摿Γ驗樗粌H可以降低成本而且使得產(chǎn)品功能更加多樣化。食品包裝采用的材料主要是納米復(fù)合材料，是用分散相尺寸為1~1000nm的顆粒或晶體與其他包裝材料復(fù)合或添加制成的具有納米級結(jié)構(gòu)單元的納米復(fù)合體。納米復(fù)合材料包括兩種成分：一種是無機納米粒子，另一種是有機聚合物。無機納米粒子的加入使納米復(fù)合包裝材料具有傳統(tǒng)包裝材料所不具備的特殊性質(zhì)，比如：加入二氧化硅能夠增加包裝材料的透光率，加入二氧化鈦能夠吸收乙烯、抗菌殺毒，加入層狀硅后能夠降低氣體通透性，加入蒙脫石能夠增加機械強度、韌性及阻隔性。食品包裝中

6、有機聚合物基質(zhì)可采用聚乙烯、淀粉、聚乳酸、水溶性聚糖或酯類等。根據(jù)這些基質(zhì)材料是否可被生物降解，食品包裝材料被分為不可降解性納米復(fù)合材料和可生物降解性納米復(fù)合材料。如果使用的基質(zhì)是水溶性聚糖或酯類這些材料，還能夠制備得到可食性納米復(fù)合材料。四、納米技術(shù)在食品檢測中的應(yīng)用納米技術(shù)與生物學(xué)、電子材料相結(jié)合，制備出的新型傳感器件可用于對食品的快速檢測。目前食品檢測分析一般采用化學(xué)分析法（CA）、薄層層析法（TLC）、氣相色譜法（GC）、高效液相色譜法（HPLC），但這些檢測法需要繁瑣、耗時的前處理，樣品損失也較大。相對于靈敏度較低的CA和

7、TLC方法，GC和HPLC的靈敏度較高，但操作技術(shù)要求高、儀器昂貴，并不適合現(xiàn)場快速測定及其普及。而納米材料本身就是非常敏感的化學(xué)和生物傳感器，與生物芯片等技術(shù)結(jié)合，可以使分子檢測更加高效、簡便。納米生物傳感器已應(yīng)用在微生物檢測、食品檢測和體液代謝物監(jiān)測等方面。所有用于生物傳感的納米材料或器件的結(jié)構(gòu)都有2個特點：①它們含有針對分析物的特定的識別機制，比如抗體或酶；②它們可以從分析物中產(chǎn)生獨特的標志信號，并且這種標志信號可以由納米結(jié)構(gòu)自身產(chǎn)生或者由納米結(jié)構(gòu)固定的分子或含有的分子產(chǎn)生。納米生物傳感器既可以提高檢測的靈敏度，又可以大大減少

8、檢測所需的時間。近年來，快速、靈敏地檢測出致病菌對食品安全十分重要，必須發(fā)展用于食品安全的納米級傳感技術(shù)，如快速識別與檢測方法能使食品加工企業(yè)檢測出問題，并在加工過程中取得立竿見影的效果；還有貫穿于從農(nóng)田到餐桌的食品消費鏈的食品質(zhì)量變