纳米技术在食品中的应用

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1、纳米技术在食品中的应用摘要纳米技术是在纳米尺度对物质进行测量、控制和操纵等的高新技术。纳米粒子具有一般物质没有的性质和特点，这使得纳米技术在很多领域备受关注，成为食品工业应用的热点。主要介绍了纳米技术在食品工业方面的应用，谈谈纳米技术的安全问题和发展前景。关键词纳米技术食品工业安全性应用展望1纳米和纳米技术纳米(nanometer，nm)是一种几何尺寸的度量单位，1纳米为百万分之一毫米，即1毫微米．具体地说，1纳米等于十亿分之一米的长度，即10－9m，个别原子的直径只有几分之一纳米，10个氢原子的并列跨度只有1nm，病毒大小约为100nm．纳米技术从20世纪90年代初起

2、得到迅速发展，新名词、新概念不断涌现，像纳米材料学、纳米电子学、纳米化学、纳米生物学、纳米生物技术和纳米药物学等．其实，纳米技术是一门基础研究与应用研究多学科交叉的科学，是在原子、分子或超分子水平上(1～100nm)理解、控制和操纵物质世界的高新技术[1]．纳米技术的目标是利用纳米结构所具有的特性和功能对材料进行加工，并制造具有特定功能的产品．纳米技术加深了人们对于物质构成和性能的认识，使人们在物质的微观空间内研究电子、原子和分子运动的规律和特性，运用纳米技术可以在原子、分子的水平上设计并制造出具有全新性质和各种功能的材料．纳米材料因其尺寸上的微观性，表现出特殊的力学、

3、热学、光学、化学性质和磁性性质，因而纳米材料具有优异的表面效应、体积效应和量子尺寸效应，并表现出新的特性和功效[2]．这些特性使得纳米材料广泛应用于材料、化工、食品、生物工程、医学等各种领域，并对各学科领域的发展产生深远的影响．2纳米技术在食品工业中的应用2.1纳米食品食品纳米技术，就是把以微细加工为特点的纳米技术应用于食品工业领域。纳米食品是指在生产、加工或包装过程中采用了纳米技术手段或工具的食品，纳米食品不仅意味着原子修饰食品或纳米设备生产食品，而是指用纳米技术对食品进行分子、原子的重新编程，某些结构会发生改变，从而提高某些成分的吸收率，加快营养成分在体内的运输，延

4、长食品的保质期等[3]。目前，在食品领域中，以纳米食品加工技术、纳米配料和食品添加剂的结构控制、纳米复合包装材料、纳米检测技术等方面的研究最为活跃，已经成为食品纳米技术的研究热点。在食品加工过程中应用纳米技术，加工制造出纳米维生素制剂、纳米矿物质制剂等，纳米技术的深入研究仍在继续。2.2纳米技术在食品贮藏保鲜中的应用陈丽等人以SG-IV型PVC树脂为主料，填加含有纳米粒子的TiO2母粒和其它11种功能材料，研制出高强度的阻O2纳米富士苹果保鲜膜，其纵向拉抻强度提高36%，透O2率降低18%，透湿率降低10%，CO2渗透率仅变化1.5%，在0～1℃下可贮藏208天，果肉硬

5、度7.57kg/cm2[4]。邱树毅等将表面共价接有杀菌活性官能团的纳米SiOx配制保鲜涂膜剂，对芒果进行常温保鲜试验，结果表明，处理组在21d的常温贮藏过程中其硬度、可滴定酸、总糖、可溶性总固形物的变化趋势明显低于空白[5]；经共价修饰纳米SiOx处理的芒果其发病率下降90.38%，商品果率达92.31%。黄媛媛等比较了纳米包装材料与普通包装材料对绿茶品质的影响，研究发现，纳米包装材料透氧量降低2.1%，透湿量降低28.0%，纵向拉伸强度提高24.0%；绿茶包装240d后，新型纳米材料包装的绿茶中，维生素C、叶绿素、茶多酚、氨基酸保留量比采用普通包装绿茶分别高7.7%

6、、6.9%、10.0%、2.0%[6]。在保鲜包装材料中加入纳米银粉，可加速氧化果蔬食品释放出的乙烯，减少包装中乙烯含量。从而达到良好的保鲜效果。用作氧化催化剂的纳米微粒主要有Fe4O3、Fe2O3、Co3O4、NiO以及Pt，Rh、Ag、Pd等。2．3纳米离子的催化作用纳米催化设备以纳米无机材料TiO2芯制成的白酒陈化设备，用于葡萄酒和其它果酒的加工上，使酒的物质发生性质的变化，催化果酒中酯化和氧化反应，加速果酒的陈酿过程，缩短陈酿时间，提高生产效率。果酒经过纳米机处理后能催熟，解决了果酒陈酿时间过长的问题[7]。2.4纳米技术在食品机械上的应用2.4.1纳米润滑油食

7、品的生产离不开机械的运作，因此对润滑剂要求较高，普通的润滑剂易损耗，易污染环境。采用纳米技术润滑剂-磁性液体，能使这一现象得以有效改善。该润滑剂的润滑颗粒仅为10nm，因而不会损害轴承，而基液亦可用做润滑油，只要采用合适的磁场就可以将磁性润滑油约束在所需的部位，保证机器的正常运转。2.4.2纳米技术在食品制冷上的应用目前应用最广的纳米制冷技术是纳米磁制冷工艺。磁制冷发展的趋势是由低温向高温发展，构成磁性的纳米团簇，当温度大于15K时，其磁柄便高于15K，而纳米磁制冷工艺制冷温度可提高到30K左右。1997年美国利用自旋系统磁嫡变的制冷方式