co musisz wiedzieć o nano-żywności
jakie są praktyczne zastosowania nano-żywności?
nanotechnologia jest nauką bardzo, bardzo małych. Mierząc miliardowe części metra, nanocząstki są podobne w skali do wirusów, białek i przeciwciał. Możesz zmieścić tysiące nanocząstek w jednej z twoich czerwonych krwinek, pozostawiając dużo miejsca.
manipulowanie żywnością na taką skalę może pomóc w opracowaniu żywności o niższej zawartości tłuszczu, która nadal smakuje świetnie, lub umożliwić producentom pakowanie większej ilości składników odżywczych do żywności bez witamin. Technologia ta niekoniecznie powinna być alarmująca, ponieważ organizm ludzki jest już przyzwyczajony do radzenia sobie z nanoskali żywności. Nasze jelita rozbijają to, co jemy, do nanowymiarowych kawałków, dzięki czemu organizm może wchłonąć składniki odżywcze w jelitach, na przykład.
nanotechnologia jest również gotowa do tworzenia lepszych opakowań żywności. Może to na przykład zmniejszyć ilość używanego plastiku lub sprawić, że pojemniki będą mądrzejsze, budując czujniki, które informują nas, czy żywność w środku jest wciąż świeża.
przemysł spożywczy od lat nieświadomie wykorzystuje nanotechnologię. Majonez jest emulsją drobnych cząstek, w której olej i woda są zmuszone do mieszania się ze sobą bez oddzielania. Ale naukowcy opracowują teraz techniki, które pozwalają na precyzyjne dopasowanie tych maleńkich kropelek, aby nadać im specyficzny smak lub teksturę. Majonez pozostaje gęsty i kremowy, ponieważ „jest tak wiele kropel tłuszczu, że dzielą wodę na kieszenie”, mówi Kathy Groves, mikroskopistka w firmie badawczej Leatherhead Food Research w Wielkiej Brytanii. Oznacza to, że zazwyczaj jest to 70% tłuszczu-daleki od ideału, jeśli jesteś na diecie.
jednym ze sposobów na zmniejszenie zawartości tłuszczu poniżej 40% jest dodanie więcej wody, plus trochę skrobi, aby upewnić się, że majonez nie stanie się zbyt ciekły. Ale zupełnie smaczniejszym podejściem jest manipulowanie strukturą kropel na nanoskali. Groves i jej współpracownicy opracowują techniki zastępowania wnętrza kropel tłuszczu wodą, tworząc emulsję, która ma tę samą konsystencję, ale mniej tłuszczu niż prawdziwa.
badacze opracowują również nanometrowe ziarna soli, około tysiąc razy mniejsze niż normalna sól kuchenna. Rozdrobnienie ziarenka soli na mniejsze cząstki zwiększa jej powierzchnię milion razy, co oznacza, że jedzenie potrzebuje znacznie mniej soli, aby dać kubkom smakowym ten sam pikantny kopniak. To może być dobrodziejstwo dla tych, którzy, martwiąc się wysokim ciśnieniem krwi, próbują zmniejszyć spożycie soli.
jeśli chodzi o opakowania, nanotech jest już używany w USA, aby zatrzymać piw płaskich. Plastikowe butelki piwa używane przez piwowara SABMiller zawierają łuszczące się nanocząstki gliny, które wypełniają znacznie więcej miejsca w ścianach butelki niż cząsteczki plastiku. To znacznie utrudnia gazowany dwutlenek węgla ucieczkę z piwa-lub tlenu, który może zepsuć smak piwa, aby dostać się. W przyszłości inteligentne nanopakowanie może zmienić kolor, jeśli wykryje gazy wydzielane przez psucie żywności, umożliwiając konsumentom podejmowanie świadomych decyzji o tym, co jest bezpieczne do spożycia.
Dlaczego miałbym jeść nano-jedzenie?
wiele nanotechnologii stosowanych w żywności jest w fazie rozwoju, a kilka produktów trafiło na rynek. Ale eksperci twierdzą, że tradycyjnie konserwatywny przemysł spożywczy raczej nie przyjmie nanotechnologii na dużą skalę, chyba że przyniesie ona istotne korzyści dla ich firmy lub klientów.
jednym z głównych zastosowań może być dostarczanie większej ilości witamin i minerałów poprzez jedzenie, które spożywamy. Nanocząstki mogą zawierać suplementy witaminowe, które mogą być dodawane do codziennej żywności, takiej jak chleb.
niezbędne minerały mogą uzyskać takie samo leczenie. „Pracujemy nad tym, aby suplementy żelaza na bazie nano były bezpieczne i wolne od skutków ubocznych”, mówi Jonathan Powell, szef badań biomineralnych w Centrum Badań nad Żywieniem człowieka Medical Research Council w Cambridge w Wielkiej Brytanii.
istnieje coraz więcej dowodów na to, że ciało przechowuje żelazo jako stałe, nierozpuszczalne nanocząstki, które są rozkładane na przydatne Atomy tylko wtedy, gdy dostają się do naszych komórek. Suplementy zawierające żelazo w postaci rozpuszczalnej mogą być toksyczne w bardzo dużych dawkach, ponieważ uszkadzają jelita. Powell chce przemycić żelazo bezpośrednio do komórek w ich nierozpuszczalnej, nanocząsteczkowej formie-piggybacking na naturalnej drodze organizmu – aby uzyskać bardziej skuteczny suplement.
Powell badał również wpływ na zdrowie nanocząstek, które są obce ciału. Nanocząstki dwutlenku tytanu są powszechnie stosowane w kremach przeciwsłonecznych, gdzie ekranują szkodliwe promienie ultrafioletowe. Powell odkrył, że jeśli nanocząstki dwutlenku tytanu dostają się do organizmu, mogą gromadzić się w częściach jelita cienkiego używanych przez nasz układ odpornościowy. Chociaż konsekwencje zdrowotne tej akumulacji nie są zrozumiałe, Powell uważa, że producenci powinni unikać stosowania dodatków nanocząsteczkowych, które nie przynoszą wyraźnych korzyści.
więc gdzie kończą się nanocząstki, jeśli ciało nie może ich rozbić?
badacze dopiero zaczynają zajmować się tym pytaniem. Brytyjski Urząd ds. bezpieczeństwa żywności (FSA) prowadzi dwa projekty, które dokładnie analizują, co się dzieje, gdy nanocząstki są spożywane, a wyniki są oczekiwane w ciągu najbliższych kilku miesięcy.
Sandy Lawrie, szef nowej żywności w FSA, ma nadzieję, że badania pomogą firmom planującym zastosowanie nanotechnologii przetestować bezpieczeństwo swoich produktów.
oprócz tych badań, istnieje stosunkowo niewiele danych toksykologicznych dotyczących spożywanych nanocząstek, chociaż nie musi to oznaczać, że nanocząstki są niebezpieczne, mówi Lawrie.
kto produkuje nano-żywność?
spróbuj dowiedzieć się szczegółów, co firmy spożywcze robią z nanotechnologią, a prawdopodobnie narysujesz pustkę. „Zastosowanie nanotechnologii w przemyśle spożywczym jest na wczesnym etapie, a według naszej najlepszej wiedzy brytyjski przemysł produkcji żywności i napojów nie stosuje obecnie opracowanych nanomateriałów w produktach spożywczych, ich przetwarzaniu ani pakowaniu.”Tak mówi brytyjska Federacja żywności i napojów, która reprezentuje producentów żywności.
Nestlé twierdzi, że bacznie obserwuje rozwój nanotechnologii żywności, ale nie prowadzi własnych badań. Heinz przyjmuje tę samą linię, mówiąc, że monitoruje pole, ale nie bierze aktywnego udziału.
to była zupełnie inna historia w 2005 roku, kiedy Mark Bünger, analityk branżowy, dyrektor ds. badań w Lux Research w San Francisco w Kalifornii, uczestniczył w Światowej Konferencji Technologii Żywności i innowacji w Dublinie w Irlandii. W raporcie ze spotkania napisał: „rozmawialiśmy z firmami od Unilever po startup Derevo o zastosowaniach nanotechnologii w przemyśle spożywczym na każdym etapie łańcucha wartości nanotechnologii.”
dlaczego od tego czasu firmy stały się tak nieśmiałe? Bünger sugeruje, że może to odzwierciedlać rzeczywisty spadek zainteresowania, być może z powodu wyzwań regulacyjnych. Spodziewa się, że nanotechnologie wykorzystywane do dostarczania suplementów diety, na przykład, najpierw trafią do zastosowań medycznych, na arenie, na której nowe produkty przechodzą bardziej rygorystyczne testy.
potwierdzają to dane z projektu dotyczącego pojawiających się nanotechnologii w Woodrow Wilson International Center for Scholars w Waszyngtonie. W swoim wykazie ponad 1000 komercyjnych produktów zawierających nanocząstki, tylko pięć jest wymienionych w kategorii żywności.
jednak David Carlander, dyrektor ds. rzecznictwa Stowarzyszenia Przemysłu Nanotechnologicznego (nia) z siedzibą w Lizbonie w Portugalii, podejrzewa, że firmy mogą wykonywać więcej prac nad nanotechnologią, niż są skłonne przyznać. „Myślę, że tak działa kilka dużych korporacji, a ilość „monitorowania”, które robią, może w praktyce być dość znaczna”, mówi Carlander.
w 2010 roku Komisja nauki i technologii Izby Lordów przeprowadziła dogłębne dochodzenie w sprawie nano-żywności, a jej raport skrytykował przemysł spożywczy za jego tajemnicę na ten temat. W zeszłym roku Organizacja Narodów Zjednoczonych ds. wyżywienia i Rolnictwa opublikowała sprawozdanie na temat żywności i nanotechnologii, w którym pojawiły się podobne obawy dotyczące braku przejrzystości co do tego, co przemysł spożywczy robi z nanotechnologią.
Sandy Lawrie, szef nowej żywności w brytyjskiej agencji standardów żywności, mówi, że zachęcają firmy, aby przychodziły do nich z informacjami o tym, co opracowały, ale do tej pory było tylko „niewielka liczba zapytań” od firm opracowujących nową żywność z wykorzystaniem nanotechnologii. Dla wszystkich obietnic nano-żywności, dodaje, „jest dużo mówić o tym, ale bardzo niewiele produktów, aby pokazać za to”.
skąd się bierze nano-żywność?
niektóre nanostruktury występują naturalnie w żywności; inne mogą być dodawane przez producentów żywności. Ale jest inny sposób, w jaki nanotechnologia może dostać się do łańcucha pokarmowego – od podstaw. Na Clemson University w Karolinie Południowej Biolog żywności Jeremy Tzeng wykorzystuje nanotechnologię do rozwiązywania problemów, które mogą być spowodowane przez karmienie zwierząt antybiotykami. Rutynowe stosowanie antybiotyków w paszach dla zwierząt jest zakazane w Europie, ponieważ drobnoustroje stają się coraz bardziej odporne na te podstawowe leki. To z kolei może utrudnić leczenie infekcji u ludzi.
Tzeng opracowuje nanocząstki, które mogłyby zastąpić te antybiotyki u kurcząt. Cząsteczki wiążą się z bakteriami, a następnie zlepiają się, przechodząc przez kurczaka wraz z innymi fekaliami. Do tej pory cząsteczki na bazie polistyrenu, których używa, nie wydają się powodować kurczakom żadnego niepokoju ani utraty wagi, ale nadal istnieją ważne kwestie do rozwiązania. „Naszym zmartwieniem jest wpływ nanomateriału na środowisko”, mówi Tzeng.
to nie jedyny sposób na wykorzystanie nanotechnologii w gospodarstwie. „Nanotechnologie są wykorzystywane do produkcji różnych pestycydów”, mówi Kai Savolainen, dyrektor Centrum Badań nad Nanosafety w fińskim Instytucie Zdrowia Zawodowego w Helsinkach, przynosząc ze sobą szereg korzyści. „Mają lepszą zdolność przyklejania się tam, gdzie powinny – do korzeni, liści lub chwastów”, mówi.
nawozy mogą być dostarczane w nanocząstkach, które skuteczniej dostarczają niezbędnych składników odżywczych. Kiedy konwencjonalne nawozy są stosowane na polu, ponad połowa azotu, który zawierają, wypłukuje się przez glebę lub traci do powietrza, mówi badaczka nanotechnologii Maria DeRosa z Carleton University w Ottowa w Kanadzie. Rośliny nie tylko tracą paszę, ale także zwiększają zanieczyszczenie azotem, które może powodować niepożądane zakwity glonów w drogach wodnych. Stosowanie nawozów w postaci nanocząstek mogłoby znacznie ułatwić przyswajanie roślin, drastycznie zmniejszając ilość, jaką rolnicy muszą przeznaczyć na swoje pola. Może to przynieść inne korzyści-około 1% światowej produkcji energii jest obecnie wykorzystywane do produkcji nawozów, więc redukcja może zmniejszyć emisję gazów cieplarnianych, którą tworzy proces.
dodanie nanocząstek dwutlenku tytanu do nawozów może pomóc w rozkładaniu niechcianych bakterii, podczas gdy inne nanocząstki zostały wykorzystane do powolnego uwalniania związków chemicznych, które regulują wzrost roślin, dodaje DeRosa.
czy to bezpieczne?
w Europie pojawienie się genetycznie zmodyfikowanej (GM) żywności w latach 90.spowodowało katastrofę public relations, która skutecznie zamknęła przemysł. Zwolennicy Nanotech są zdesperowani, aby uniknąć smoły za pomocą tej samej szczotki.
„podobieństwa są niezaprzeczalne”, mówi Kathy Jo Wetter, która pracuje nad kwestiami nanotechnologii z grupą ETC, organizacją prowadzącą kampanie zainteresowane wpływem technologii na zdrowie i środowisko. „Produkty zostały wprowadzone na rynek bez odpowiedniej oceny i praktycznie bez publicznej dyskusji.”
ale nawet gdyby chcieli, firmy spożywcze nie mogą używać nowych inteligentnych nanotechnologii w swoich produktach bez zgody organów regulacyjnych. „Pomimo wcześniejszych obaw, że stosowanie nanomateriałów w żywności było zasadniczo nieuregulowane, oczywiste jest, że nanotechnologie w żywności są regulowane”, mówi Diana Bowman, ekspert ds. ryzyka i zdrowia publicznego na Uniwersytecie Michigan.
wszystkie produkty spożywcze zawierające nanomateriały lub przetwarzane przy użyciu nanotechnologii podlegają tym samym przepisom co żywność konwencjonalna. Kolejnym wyzwaniem, które, jak twierdzi Bowman, nie zostało jeszcze rozwiązane, jest sprawdzenie, jak skuteczne są istniejące ramy regulacyjne w odniesieniu do wszelkich nowych efektów związanych z nanotechnologiami. „Jest to wciąż otwarte i wysoce dyskutowane pytanie”, mówi Bowman.
do niedawna przemysł nie był zobowiązany do znakowania produktów zawierających nanomateriały. Ale to się zmienia. Unia Europejska wprowadziła niedawno nowe przepisy dotyczące etykietowania kosmetyków i żywności, mówi Bowman. Od końca 2014 r.stanie się prawnym wymogiem jasnego znakowania produktów spożywczych zawierających nanomateriały – choć przepisy nie dotyczą procesów produkcyjnych.
to krok we właściwym kierunku, mówi Kai Savolainen, dyrektor Centrum Badań nad Nanosafety w fińskim Instytucie Zdrowia Zawodowego. Mówi, że obawia się, że w tej chwili producenci żywności nie muszą wyraźnie deklarować, czy stosują nanotechnologię. „Czuję, że powinienem mieć prawo wiedzieć, co wkładam do ust”, mówi.
Savolainen twierdzi, że chociaż nie przewiduje żadnych poważnych zagrożeń ze strony nanofoods, potrzebne są dalsze badania dotyczące bezpieczeństwa, które dotyczą w szczególności spożywania nanocząstek. „Istnieją tysiące badań nad nanosafety, ale bardzo niewiele z nich można wykorzystać do oceny ryzyka”, mówi.
europejskie organy regulacyjne również starają się zapewnić, aby nanotechnologia nie stała się kolejnym GM. Przygotowywane są nowe rozporządzenia w sprawie nadzoru nad nową żywnością, aby uwzględnić mechanizmy kontroli i równowagi w zakresie nanotechnologii.
Bowman twierdzi, że konieczne jest zbadanie i debata na temat wykorzystania nanotechnologii w żywności teraz, zamiast czekać, aż nastąpi Luz konsumencki. „Kraje takie jak USA, WIELKA BRYTANIA, bardziej ogólnie Unia Europejska, Australia i Nowa Zelandia bardzo aktywnie badały skuteczność swoich ram regulacyjnych w zakresie radzenia sobie z nanotechnologiami”, mówi.
zgadzasz się czy nie zgadzasz się z tym artykułem? Podziel się z nami swoimi poglądami i pomóż kształtować debatę na temat nanotechnologii w sekcji komentarzy poniżej.
{{topLeft}}
{{bottomLeft}}
{{topRight}}
{{bottomRight}}
{{/goalExceededMarkerPercentage}}
{{/ticker}}
{{heading}}
{{#paragraphs}}
{{.}}
{{/paragraphs}}{{highlightedText}}
- Nano futures
- Nanotechnologia
- cechy
- Udostępnij na Facebooku
- Udostępnij na Twitterze
- Udostępnij przez e-mail
- Udostępnij na LinkedIn
- Udostępnij na Pintereście
- Udostępnij na WhatsApp
- Udostępnij na Messenger