納米技術在食品工業(yè)中的應用VIP

1、納米技術在食品工業(yè)中的應用09食品（4）班 雷秋華 摘要：納米技術是納米尺度理解、控制和操縱物質(zhì)世界的一項科學技術，已被廣泛應用在原料化工、醫(yī)藥、通訊和能源等領域。綜述了納米技術及其在食品加工、食品包裝、食品檢測等方面的新應用，簡要地提出了其今后的發(fā)展前景。關鍵詞：納米技術；食品加工；食品包裝；食品檢測納米技術是20 世紀80 年代出現(xiàn)的一門新興技術，目前被廣泛地應用到材料、化工、機械、醫(yī)藥、能源等領域，隨著納米技術的日益成熟，它的應用范圍也越來越廣泛。近年來，納米技術作為食品加工中的一種高新技術，在該行業(yè)中發(fā)揮著很大的作用，如食品工藝的優(yōu)化、新型食品的開發(fā)等。本文就納米技術及其在食品工業(yè)上的

2、應用進行了綜述，同時也指出了納米技術存在的一些問題及其應用前景。一、納米技術的概念納米（nm） 是長度單位，納米結構通常是指尺寸在100 nm以下的微小結構。納米技術是20 世紀80 年代末誕生并正在蓬勃發(fā)展的一種高新技術。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0.1100 nm 物質(zhì)組成體系的運動規(guī)律和相互作用，以及可能的實際應用技術問題的科學技術。二、納米技術在食品加工中的應用用納米技術對食物進行分子、原子的重新編程，使得某些物質(zhì)結構發(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

3、用率，延長食品的保質(zhì)期。目前，利用納米技術對淀粉、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，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)，是一種熱力學穩(wěn)定體系，并且改善了其在體內(nèi)的藥物動力學特性。而納米級的水溶性維生素可以增加與胃腸道細胞的有

4、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合維生素不可比擬的。三、納米技術在食品包裝中的應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。在食品包裝中應用納米技術具有較大的發(fā)展?jié)摿?，因為它不僅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合或添加制成的具有納米級結構單元的納米復合體。納米復合材料包括

5、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合材料和可生物降解性納米復合材料。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合材料。四、納米技術在食品檢測中的應用納米技術與生物學、電子材料相結合，制備出的新

6、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TLC方法，GC 和HPLC 的靈敏度較高，但操作技術要求高、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和生物傳感器，與生物芯片等技術結合，可以使分子檢測更加高效、簡便。納米生物傳感器已應用在微生物檢測、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構都有2 個特點：它們含有針對分析物的特定的識別機制，比如抗體或酶；它們

7、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構自身產(chǎn)生或者由納米結構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，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)量變化管理的傳感器。另外，開發(fā)用于納米傳感器和生物傳感器樣品的制備技術要求嚴格?，F(xiàn)在QCMDNA 傳感器已用于對典型的食品致病菌的檢測；納米DNA 傳感器也用于對轉(zhuǎn)基因大豆產(chǎn)品的檢測。在食品檢測中，納米仿

8、生技術在理解和識別病原體、檢測食物腐敗等方面具有潛在的應用前景。已通過模仿生物體而研制出了“電子鼻”和“電子舌”，具有化學敏感性的“電子舌”可用于檢測小含量的化學污染，識別食物和水中的雜質(zhì)，控制食品風味質(zhì)量；“電子鼻”可以識別食物中病原體產(chǎn)生的揮發(fā)性物質(zhì)，從而判定食物是否腐敗變質(zhì)。五、納米技術在食品工業(yè)中的應用前景納米技術被認為是21 世紀最具有前途的科研領域，將為人類提供新穎并具有特定功能的產(chǎn)品和裝置。專家預言，納米技術將會帶來一次技術革命。納米技術在食品工業(yè)中的應用雖處于起始階段，但是隨著納米技術的發(fā)展，將會引發(fā)一場新的食品科學的革命，也會使人們的飲食結構和生活方式發(fā)生巨大的變化。參考文獻：1孫炳新, 馬濤. 國外納米技術在食品工業(yè)中的應用研究進展J. 食品研究與開發(fā), 2008, (9): 173-1752谷俊華, 田呈瑞. 納米技術及其在食品工業(yè)中的應用J. 農(nóng)產(chǎn)品加工, 2009, (9): 87-913張宏泰. 納米技術在功能性食品中的應用研究J. 食