ce trebuie să știți despre nano-alimente
care sunt aplicațiile practice ale nano-alimentelor?
nanotehnologia este știința celor foarte, foarte mici. Măsurate în miliarde de metri, nanoparticulele sunt similare la scară cu virusurile, proteinele și anticorpii. Ai putea încadra mii de nanoparticule în doar una dintre celulele roșii din sânge, lăsând suficient spațiu liber.
manipularea alimentelor la această scară ar putea ajuta la dezvoltarea alimentelor cu conținut scăzut de grăsimi care încă au un gust excelent sau ar permite producătorilor să împacheteze mai mulți nutrienți în alimente fără vitamine. Această tehnologie nu ar trebui să fie neapărat alarmantă, deoarece corpul uman este deja obișnuit să se ocupe de alimentele la scară nanometrică. Intestinele noastre descompun ceea ce mâncăm în bucăți de dimensiuni nano, astfel încât organismul să poată absorbi substanțele nutritive din intestin, de exemplu.
nanotehnologia este, de asemenea, gata să creeze ambalaje alimentare mai bune. Ar putea reduce cantitatea de plastic folosită, de exemplu, sau ar putea face recipientele mai inteligente prin construirea de senzori care să ne spună dacă alimentele din interior sunt încă proaspete.
industria alimentară folosește fără să vrea nanotehnologia de ani de zile. Maioneza este o emulsie de particule minuscule, în care uleiul și apa sunt forțate să se amestece împreună fără a se separa. Dar cercetătorii dezvoltă acum tehnici care permit acestor picături mici să fie adaptate cu precizie, pentru a le oferi gusturi sau texturi specifice. Maioneza rămâne groasă și cremoasă, deoarece” există atât de multe picături de grăsime încât împart apa în buzunare”, spune Kathy Groves, microscopist la compania de cercetare contractuală Leatherhead Food Research din Marea Britanie. Asta înseamnă că este de obicei 70% grăsime – departe de a fi ideal dacă sunteți pe o dietă.
o modalitate de a reduce conținutul de grăsime sub 40% este să adăugați mai multă apă, plus niște amidon pentru a vă asigura că maioneza nu devine prea curgătoare. Dar o abordare cu totul mai gustoasă este manipularea structurii picăturilor la scară nanometrică. Groves și colegii ei dezvoltă tehnici pentru a înlocui interiorul picăturilor de grăsime cu apă, creând o emulsie care are aceeași textură, dar mai puțină grăsime decât cea reală.
cercetătorii dezvoltă, de asemenea, boabe de sare de dimensiuni nanometrice, de aproximativ o mie de ori mai mici decât sarea de masă normală. Cioplirea unui bob de sare în aceste particule mai mici crește suprafața sa de un milion de ori, ceea ce înseamnă că mâncarea ta are nevoie de mult mai puțină sare pentru a da papilelor gustative aceeași lovitură sărată. Acest lucru ar putea fi un avantaj pentru cei care, îngrijorați de hipertensiunea arterială, încearcă să-și reducă aportul de sare.
în ceea ce privește ambalajele, nanotech este deja utilizat în SUA pentru a opri berile. Sticlele de bere din Plastic folosite de brewer SABMiller conțin nanoparticule de argilă, care umple mult mai mult spațiu în pereții sticlei decât moleculele de plastic. Acest lucru face mult mai greu pentru dioxidul de carbon acid să scape din bere – sau pentru oxigen, care poate strica aroma berii, să intre. În viitor, nano-ambalajele inteligente ar putea să-și schimbe culoarea dacă detectează gazele degajate prin stricarea alimentelor, permițând consumatorilor să ia decizii în cunoștință de cauză cu privire la ceea ce este sigur de mâncat.
de ce aș mânca nano-alimente?
o varietate de nanotehnologii pentru a fi utilizate în produsele alimentare este în curs de dezvoltare, și câteva produse au lovit pe piață. Dar experții spun că industria alimentară tradițional conservatoare este puțin probabil să adopte nanotehnologia pe scară largă, cu excepția cazului în care are beneficii convingătoare pentru afacerea lor sau pentru clienții lor.
una dintre principalele utilizări ar putea fi furnizarea mai multor vitamine și minerale prin alimentele pe care le consumăm. Nanoparticulele ar putea încapsula suplimente de vitamine, care ar putea fi adăugate la alimentele de zi cu zi, cum ar fi pâinea.
mineralele esențiale ar putea primi același tratament. „Lucrăm pentru a face suplimente de fier pe bază de nano, care sunt sigure și fără efecte secundare”, spune Jonathan Powell, șeful cercetării biominerale la Centrul de cercetare în Nutriție Umană al Consiliului de Cercetare Medicală din Cambridge, Marea Britanie.
există tot mai multe dovezi că organismul stochează fierul sub formă de nanoparticule solide, insolubile, care sunt defalcate în atomi utili doar odată ce ajung în celulele noastre. Suplimentele care conțin fier într-o formă solubilă pot fi toxice în doze foarte mari, deoarece dăunează intestinului. Powell vrea să strecoare fierul direct în celule în forma lor insolubilă, nanoparticule – piggybacking pe calea naturală a corpului – pentru a face un supliment mai eficient.
Powell a investigat, de asemenea, impactul asupra sănătății nanoparticulelor care sunt străine organismului. Nanoparticulele de dioxid de titan sunt utilizate în mod obișnuit în cremele solare, unde ecranează razele ultraviolete dăunătoare. Powell a descoperit că, dacă nanoparticulele de dioxid de titan intră în organism, acestea se pot acumula în părți ale intestinului subțire utilizate de sistemul nostru imunitar. Deși implicațiile asupra sănătății acestei acumulări nu sunt înțelese, Powell consideră că producătorii ar trebui să se ferească de utilizarea aditivilor nanoparticulelor care nu au un beneficiu clar.
deci, unde ajung nanoparticulele dacă organismul nu le poate descompune?
cercetătorii abia încep să abordeze această întrebare. Autoritatea britanică pentru Siguranța Alimentară (FSA) a derulat două proiecte care analizează în mod specific ce se întâmplă atunci când nanoparticulele sunt ingerate și rezultatele sunt așteptate în următoarele câteva luni.
Sandy Lawrie, șefa de alimente noi la FSA, speră că cercetarea va ajuta companiile care intenționează să utilizeze nanotehnologia să testeze siguranța produselor lor.
în afară de aceste studii, există relativ puține date toxicologice privind nanoparticulele ingerate, deși asta nu înseamnă neapărat că nanoparticulele sunt periculoase, spune Lawrie.
cine produce nano-alimente?
încercați să aflați detaliile a ceea ce fac companiile alimentare cu nanotehnologia și este posibil să desenați un gol. „Aplicarea nanotehnologiilor în industria alimentară este într-un stadiu incipient și, din câte știm, industria producătoare de alimente și băuturi din Marea Britanie nu utilizează în prezent nanomateriale proiectate în produsele alimentare, prelucrarea sau ambalarea acestora.”Așa spune Federația britanică pentru alimente și băuturi, care reprezintă producătorii de alimente.
Nestl a declarat că este cu ochii pe evoluțiile nanotehnologiei alimentare, dar nu face nici una din propriile sale de cercetare. Heinz ia aceeași linie, spunând că monitorizează terenul, dar nu participă activ.
a fost o poveste destul de diferită în 2005, când analistul industriei Mark B, director de cercetare la Lux Research din San Francisco, California, a participat la Conferința Mondială de tehnologie și inovare alimentară din Dublin, Irlanda. Într-un raport al întâlnirii, el a scris: „am discutat cu companii de la Unilever la startup Derevo despre aplicațiile nanotehnologiei în industria alimentară în fiecare etapă a lanțului valoric nanotech.”
de ce au devenit companiile atât de sfioase de atunci? B xvicnger sugerează că aceasta poate reflecta o scădere reală a interesului, probabil din cauza provocărilor de reglementare. El se așteaptă ca nanotehnologiile utilizate pentru a furniza suplimente alimentare, de exemplu, să-și facă mai întâi drumul în aplicațiile medicale, o arenă în care noile produse trec prin teste mai riguroase.
acest lucru este susținut de cifrele din proiectul privind nanotehnologiile emergente de la Woodrow Wilson International Center for Scholars din Washington, DC. În inventarul său de peste 1.000 de produse comerciale care conțin nanoparticule, doar cinci sunt listate în categoria produselor alimentare.
Dar David Carlander, director de advocacy pentru Asociația Industriilor nanotehnologiei (NIA), cu sediul în Lisabona, Portugalia, suspectează că companiile ar putea face mai multă muncă în domeniul nanotehnologiei decât sunt pregătite să admită. „Cred că așa acționează mai multe corporații mari, iar cantitatea de” monitorizare „pe care o fac poate fi în practică destul de substanțială”, spune Carlander.
în 2010, Comisia pentru știință și tehnologie a Camerei Lorzilor a efectuat o investigație aprofundată a nano-alimentelor, iar raportul său a criticat industria alimentară pentru secretul său pe această temă. Și anul trecut, Organizația Națiunilor Unite pentru Alimentație și Agricultură a emis un raport privind alimentele și nanotehnologia care a ridicat îngrijorări similare cu privire la lipsa de transparență cu privire la ceea ce face industria alimentară cu nanotehnologia.
Sandy Lawrie, head of novel foods la Food Standards Agency din Marea Britanie, spune că încurajează companiile să vină la ele cu informații despre ceea ce au dezvoltat, dar până acum au existat doar un „număr mic de anchete” din partea companiilor care dezvoltă noi alimente folosind nanotehnologia. Pentru toată promisiunea nano-alimentelor, adaugă el,”se vorbește mult despre asta, dar foarte puține produse de arătat pentru asta”.
de unde provin nano-alimentele?
unele nano-structuri apar în mod natural în alimente; altele pot fi adăugate de producătorii de alimente. Dar există un alt mod prin care nanotehnologia poate intra în lanțul trofic – de la zero. La Universitatea Clemson din Carolina de Sud, biologul alimentar Jeremy Tzeng folosește nanotehnologia pentru a aborda problemele care pot fi cauzate de hrănirea antibioticelor animalelor. Utilizarea de rutină a antibioticelor în hrana animalelor este interzisă în Europa, deoarece microbii devin din ce în ce mai rezistenți la aceste medicamente esențiale. Acest lucru poate, la rândul său, face infecțiile umane mai greu de tratat.
Tzeng dezvoltă nanoparticule care ar putea lua locul acestor antibiotice la găini. Particulele se leagă de bacterii și apoi se aglomerează, trecând prin pui împreună cu alte materii fecale. Până în prezent, particulele pe bază de polistiren pe care le folosește nu par să provoace găinilor nici o suferință sau pierdere în greutate, dar există încă probleme importante de abordat. „Preocuparea noastră este impactul nanomaterialului asupra mediului”, spune Tzeng.
acesta nu este singurul mod în care nanotehnologia ar putea fi utilizată la fermă. „Nanotehnologiile sunt folosite pentru a produce diverse pesticide”, spune Kai Savolainen, directorul Centrului de cercetare Nanosafety de la Institutul finlandez de Sănătate Ocupațională din Helsinki, aducând cu ele o serie de beneficii. „Au o capacitate mai bună de a rămâne acolo unde ar trebui – la rădăcini, frunze sau buruieni”, spune el.
îngrășămintele pot fi livrate în nanoparticule care furnizează mai eficient nutrienții esențiali. Atunci când îngrășămintele convenționale sunt aplicate pe un câmp, mai mult de jumătate din azotul pe care îl conțin se scurge prin sol sau se pierde în aer, spune cercetătorul în nanotehnologie Maria DeRosa de la Universitatea Carleton din Ottowa, Canada. Nu numai că culturile ratează hrana lor, Acest lucru crește și poluarea cu azot care poate provoca flori nedorite de alge în căile navigabile. Utilizarea îngrășămintelor sub formă de nanoparticule ar putea facilita absorbția plantelor, reducând drastic cantitatea pe care fermierii trebuie să o pună pe câmpurile lor. Acest lucru ar putea avea alte beneficii spin-off – aproximativ 1% din producția mondială de energie este utilizată în prezent pentru a produce îngrășăminte, astfel încât reducerea ar putea reduce emisiile de gaze cu efect de seră pe care procesul le creează.
adăugarea de nanoparticule de dioxid de titan la îngrășăminte ar putea ajuta la descompunerea bacteriilor nedorite, în timp ce alte nanoparticule au fost folosite pentru a elibera încet compuși chimici care reglează creșterea plantelor, adaugă DeRosa.
este sigur?
în Europa, sosirea alimentelor modificate genetic (GM) în anii 1990 a declanșat un dezastru de relații publice care a închis efectiv industria. Avocații Nanotech sunt disperați să evite să fie gudronați cu aceeași perie.
„paralelele sunt incontestabile”, spune Kathy Jo Wetter, care lucrează pe probleme de nanotehnologie cu grupul ETC, o organizație de campanie interesată de impactul tehnologiei asupra sănătății și mediului. „Produsele au fost duse pe piață fără o evaluare adecvată și practic fără discuții publice.”
dar chiar dacă ar dori, companiile alimentare nu au voie să utilizeze nanotehnologii inteligente noi în produsele lor fără aprobarea Reglementării. „În ciuda unor îngrijorări anterioare că utilizarea nanomaterialelor în alimente a fost în esență nereglementată, este clar că nanotehnologiile din alimente sunt reglementate”, spune Diana Bowman, expert în risc și sănătate publică la Universitatea din Michigan.
toate alimentele care includ nanomateriale sau sunt prelucrate folosind nanotehnologia se încadrează în aceleași reglementări ca și alimentele convenționale. Următoarea provocare, despre care Bowman spune că nu a fost încă abordată, este de a afla cât de eficiente sunt cadrele de reglementare existente pentru analizarea oricăror efecte noi asociate nanotehnologiilor. „Aceasta este încă o întrebare deschisă și foarte dezbătută”, spune Bowman.
până de curând, industria nu a fost obligată să eticheteze produsele care conțin nanomateriale. Dar asta se schimbă. Uniunea Europeană a introdus recent noi reglementări pentru produsele cosmetice și etichetarea alimentelor, spune Bowman. De la sfârșitul anului 2014, va deveni o cerință legală de a eticheta în mod clar produsele alimentare care conțin nanomateriale – deși reglementările nu acoperă procesele de fabricație.
este o mișcare în direcția cea bună, spune Kai Savolainen, director al Centrului de cercetare Nanosafety la Institutul finlandez de Sănătate Ocupațională. El spune că este îngrijorat de faptul că, în acest moment, producătorii de alimente nu trebuie să declare în mod specific dacă folosesc nanotehnologia. „Simt că ar trebui să am dreptul să știu ce am pus în gură”, spune el.
Savolainen spune că, deși nu anticipează riscuri majore din nanofoods, sunt necesare mai multe studii de siguranță care să privească în mod specific ingerarea nanoparticulelor. „Există mii de studii de nanosecuritate, dar foarte puține dintre ele pot fi utilizate pentru evaluarea riscurilor”, spune el.
autoritățile europene de reglementare încearcă, de asemenea, să se asigure că nanotehnologia nu devine următoarea GM. Viitoarele reglementări privind supravegherea alimentelor noi sunt rescrise pentru a include controale și balanțe pentru nanotehnologie.
Bowman spune că este vital să investigăm și să dezbatem utilizarea nanotehnologiilor în alimente acum, mai degrabă decât să așteptăm până când există o reacție a consumatorilor. „Țări precum SUA, Marea Britanie, Uniunea Europeană în general, Australia și Noua Zeelandă au fost extrem de proactive în examinarea eficacității cadrelor lor de reglementare pentru tratarea nanotehnologiilor”, spune ea.
sunt de acord sau nu sunt de acord cu acest articol? Oferiți-ne opiniile dvs. și ajutați la modelarea dezbaterii privind nanotehnologia în secțiunea de comentarii de mai jos.
{{topLeft}}
{{bottomLeft}}
{{topRight}}
{{bottomRight}}
{{/goalExceededMarkerPercentage}}
{{/ticker}}
{{heading}}
{{#paragraphs}}
{{.}}
{{/paragraphs}}{{highlightedText}}
- Nano futures
- Nanotehnologie
- caracteristici
- Share on Facebook
- Share on Twitter
- Share via Email
- Share on LinkedIn
- Share on Pinterest
- Share on WhatsApp
- Share on Messenger