納米技術(shù)及其在食品工業(yè)中的應(yīng)用

摘 要：文章概述了納米技術(shù)的概念及興起的意義，同時介紹了該技術(shù)在食品加工、食品包裝及食品檢測中的應(yīng)用，說明了納米技術(shù)已經(jīng)滲透到我國食品工業(yè)的各個領(lǐng)域，將使人們的飲食結(jié)構(gòu)得到改善，為健康生活帶來保障。

關(guān)鍵詞：納米技術(shù)；食品工業(yè)；應(yīng)用

1 納米技術(shù)

納米技術(shù)（nanotechnology）是在80年代末誕生并正在蓬勃發(fā)展的一種高新科技，是用單個原子、分子制造物質(zhì)的科學(xué)技術(shù)，研究結(jié)構(gòu)尺寸在0.1至100納米范圍內(nèi)材料的性質(zhì)和應(yīng)用。它是以現(xiàn)代科學(xué)（介觀物理、混沌物理、量子力學(xué)、分子生物學(xué)）和現(xiàn)代技術(shù)（微電子和掃描隧道顯微鏡技術(shù)、計算機技術(shù)、核分析技術(shù)）為基礎(chǔ)，納米科學(xué)技術(shù)還會引發(fā)一些其他科學(xué)技術(shù)。

納米技術(shù)的出現(xiàn)標(biāo)志著人類科學(xué)技術(shù)已進入一個新的時代--人類改造自然的能力已延伸到原子、分子水平。在原子、分子的水平上，人們利用納米技術(shù)可以設(shè)計并制造出具有各種新功能的物品或食品。食品工業(yè)中的納米技術(shù)通過對食物原料的加工或組合，可生產(chǎn)出有益于人體健康或延長人體壽命的食品。

2 食品工業(yè)中的納米技術(shù)

2.1 納米食品

納米食品是指運用納米技術(shù)對人類可食的天然物和合成物及生物生成物等原料進行加工制成的粒徑小于100nm的食品。經(jīng)超微細加工后的食品，即可提高吸收率，又可延長保質(zhì)期。如：（1）納米鈣，與常規(guī)大顆粒碳酸鈣相比，經(jīng)過納米技術(shù)處理的碳酸鈣超微粉，具有更強的親水性，碳酸鈣分子化學(xué)性質(zhì)更活潑，從而使碳酸鈣超微粉更易被人體吸收利用。（2）納米淀粉，經(jīng)過納米技術(shù)處理的淀粉，口感更加細膩爽滑，在某些食品行業(yè)可以代替脂肪，便于生產(chǎn)低脂食品。（3）納米固醇，納米技術(shù)處理后的植物固醇，在一定溫度下，將其均勻地加入到人造黃油中，即可很好的溶解于水和脂肪中。同樣，通過該技術(shù)還可以在色拉油、酸奶或冰淇淋等食品中加入植物固醇。

2.2 納米濾膜

納米濾膜即用納米材料做成孔徑不同的孔道，以便用于分離分子結(jié)構(gòu)存在微小差別的多組分混合物。

在分離玉米淀粉時，利用納米濾膜可以將黃酮類、濃縮香菇多糖等有生物活性的功能因子進行濃縮并分離。也可運用該技術(shù)提取和分離牛乳中的免疫球蛋白，還可用于菜籽、小麥、花生、大豆、芝麻蛋白的分離提取，也可用于澄清果蔬汁。

隨著納米技術(shù)的發(fā)展，新的納米濾膜具備了超強的過濾能力，利用成本低的納米濾膜，不僅可以直接凈化水源、清除環(huán)境污染，還可將海水凈化為飲用水。

2.3 納米抗菌材料

納米抗菌材料具有殺死和阻止細菌發(fā)育，防止各種微生物生長的功能。其核心成份是抗菌劑，同時具備抑菌和殺菌雙重功效，而且抗菌作用的持久性和安全性更強。利用此特性，用納米材料做成的冰箱可以抗菌，并可延長食品的保藏期限；利用納米材料做的無菌餐具也已面世。

根據(jù)納米抗菌材料對微生物的作用機理不同可分為兩類：一類是光催化半導(dǎo)體材料，利用光催化作用與H2O或OH-反應(yīng)生成一種具有強氧化性的羥基而殺死病毒。如納米氧化鋅、二氧化鈦等材料。另一類是抗菌活性金屬材料，如銀系無機抗菌材料，其利用Ag+可使細胞膜上的蛋白失活而殺死細菌；將納米抗菌材料制成的納米涂料涂在食品企業(yè)的加工車間、原料庫、成品庫、貯藏庫、裝運箱等的內(nèi)、外表面上，能阻止油污、水及灰垢的存留，從而防止外界對食品的污染。

2.4 納米包裝材料

某研究所的研究人員在聚合釜中加入納米級的有機蒙脫石與聚對苯二甲酸乙二醇酯（PET）單體，成功地制成了納米塑料。添加少量納米蒙脫石粒子，PET耐熱性、強度和阻隔性就會發(fā)生明顯地改變，但透光性不變，并且熱變形溫度會提高3℃，有利于在啤酒灌裝過程中進行高溫巴氏消毒。實驗證明，裝在納米塑料瓶中保存了半年之后的啤酒，其口味與新鮮啤酒口味幾乎相同。檢測表明，用納米塑料容器盛裝的肉類、酒類、飲料類和奶酪制品的保質(zhì)期可達30個月；而用普通塑料瓶包裝的啤酒，其保質(zhì)期僅為1個月。

2.5 納米紫外線屏蔽材料

紫外線殺菌技術(shù)可應(yīng)用于食品工業(yè)，但是高能量的紫外線照射后，有時會破壞食品中的維生素和芳香化合物，有時會引起食品中的油脂氧化、高分子材料老化、色素分解等成份的改變，從而導(dǎo)致食品腐敗變質(zhì)。因而，將納米無機超微粒子紫外線吸收劑（氧化鋅、氧化鐵、二氧化鈦等）添加到包裝材料中，可以取代目前食品工業(yè)中紫外線殺菌方法，如將0.1～0.5%的納米二氧化鈦添加到食品包裝材料中，即可使食品保鮮，又可避免紫外線對食品的破壞作用。

2.6 在食品檢測中的應(yīng)用

在食品的儲存、加工和運輸過程中，生物性污染和化學(xué)性污染是引起食品腐敗變質(zhì)的主要因素，因而，食品行業(yè)急需高效、快速、簡便的食品檢測手段。

某大學(xué)的研究人員研制出一種生物納米傳感器，可用于農(nóng)場、食品加工廠甚至消費者。是將計算機硅晶片與生物蛋白相結(jié)合，用于檢測并標(biāo)記食品中化學(xué)污染物及病毒。整套傳感器不僅具有很高的敏感度，而且還具有簡單的生物計算機功能。因此它既可以檢測食品中的生物或化學(xué)污染物，還可以處理及存儲相關(guān)數(shù)據(jù)。

3 結(jié)束語

食品工業(yè)中的納米技術(shù)，在我國還處于基礎(chǔ)研究和應(yīng)用研究階段，但是它己滲透到食品工業(yè)的各個領(lǐng)域。隨著納米科技的發(fā)展，即將出現(xiàn)一場新的食品工業(yè)革命，在帶給人們營養(yǎng)、建康的納米食品的同時，也會引起人們生活方式和飲食結(jié)構(gòu)的巨大變化。

參考文獻

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作者簡介：韓永霞（1978-），女，內(nèi)蒙古包頭市達茂旗人，碩士學(xué)位，講師，研究方向為食品加工與檢測。