納米技術(shù)在食品工業(yè)中應(yīng)用的

李芳

摘 要：本文綜述了納米技術(shù)在食品及食品工業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用研究。主要介紹了近年來納米技術(shù)在食品加工、食品包裝和食品分析上的應(yīng)用研究。

關(guān)鍵詞：納米技術(shù)；食品工業(yè)；應(yīng)用

Abstract： The application of nanotechnology on food and food industry is introduced. Recent advances of the nanotechnology application in food processing， food packaging， food analysis is elaborated. The developing prospect of the technology in food industry is given.

Keywords： Nanotechnology； Nanofood； Food industry； Application

中圖分類號：TB383 文獻標識碼：A

納米技術(shù)也稱毫微技術(shù)，是研究結(jié)構(gòu)尺寸在（0.1nm～100nm）內(nèi)材料的性質(zhì)和應(yīng)用的一種技術(shù)。物質(zhì)在納米范圍內(nèi)具有小尺寸效應(yīng)、表面效應(yīng)以及體積效應(yīng)等普通粒子不具有的特性，這使納米技術(shù)在許多新型功效的食品、具有特殊功能的保健食品和食品包裝材料得到廣泛應(yīng)用。目前許多國家和食品生產(chǎn)企業(yè)每年投入大量的人力和物力對納米技術(shù)進行基礎(chǔ)和應(yīng)用研究，這也使得納米技術(shù)近年來在食品工業(yè)的應(yīng)用突飛猛進。

1 納米技術(shù)在食品包裝中的應(yīng)用

納米粒子表面效應(yīng)即物質(zhì)粒徑變小，比表面增大，對促進物質(zhì)腐敗的氧原子、氧自由基和其他異味分子吸附增大，使包裹在其中的物質(zhì)保質(zhì)期增長。這一特性使納米技術(shù)在保鮮、抗菌膜及納米級可食性膜的制備方面取得了較快的發(fā)展。

具有納米復(fù)合高分子材料食品包裝具有低透氧率、低透濕率、阻隔二氧化碳和具有抗菌表面等特性，這能有效阻止食品腐敗變質(zhì)。美國的安姆科（Amcol）公司研制出了能夠有效吸附啤酒中香氣成分和阻止外界空氣的侵入，使啤酒保質(zhì)期延長至6個月的啤酒瓶。甘瑾等用添加了納米SiOx的紫膠復(fù)合膜用于椪柑保鮮，能增加氣體透過性，保持水分和營養(yǎng)成分。馬李一等用添加了納米SiOx涂膜水晶梨，能使水晶梨失重率降低，營養(yǎng)成分流失少。在棗包裝膜中添加納米Ag、納米TiO2等，棗的軟化、失重及褐變均得到顯著抑制。高艷玲等發(fā)現(xiàn)添加了納米級ZnO的薄膜，對常見污染菌有明顯的抑制作用，可廣泛用于食品包裝。曹雪玲等發(fā)現(xiàn)納米銀膠對牛奶、饅頭和西瓜變壞后產(chǎn)生的微生物有一定的抗菌作用。黃凌燕等發(fā)現(xiàn)用納米抗菌材料包裝能有效抑制馬鈴薯呼吸強度，降低失重率，減少營養(yǎng)成分流失、抑制細菌生長。蒙桂娥發(fā)現(xiàn)添加了SiOx的殼聚糖可食用膜能使橘子的保鮮期延長到40天。劉賀等研制了一種添加了中性納米SiO2的可食用大豆分離蛋白膜，對豆腐干具有較好的保鮮和抑菌效果。

2 納米技術(shù)在食品分析中的應(yīng)用

近年來，食品安全問題越來越受到關(guān)注，快速、靈敏地檢測食品中有毒、有害成分是目前需迫切解決的問題。納米技術(shù)在食品品質(zhì)分析檢測等方面取得了很大的進展，主要體現(xiàn)在納米傳感器的開發(fā)與應(yīng)用方面。盧福廣結(jié)合新型納米材料制備了四種高性能的分子印跡化學(xué)發(fā)光傳感器，實現(xiàn)了對苯丙氨酸樣品高靈敏、高選擇性的檢測。Bhattacharya S研制的納米傳感器可將微生物檢測時間降低至幾小時甚至幾分鐘。汪學(xué)英等研制的納米功能化修飾膜能在1h內(nèi)檢測出牛奶細菌濃度。白麗娟研制的碳納米管和石墨烯電化學(xué)適體傳感實現(xiàn)了對多種蛋白同時檢測的高特異性和高靈敏度。韓樂通過構(gòu)建納米微懸臂梁傳感器，實現(xiàn)了對牛奶中李斯特細菌的特異性檢測。諶志強研制的納米壓電免疫傳感器能在4h內(nèi)實現(xiàn)對大腸桿菌O157：H7高靈敏度檢測。Kirchhofer等篩選出能調(diào)節(jié)綠色熒光蛋白（GFP）構(gòu)象及光譜性質(zhì)的納米抗體，利用納米抗體增強熒光強度來提高食品檢測的靈敏性，有重要的現(xiàn)實意義。

3 納米技術(shù)在保健食品中的應(yīng)用

納米技術(shù)在保健食品的應(yīng)用主要集中在把營養(yǎng)元素及功能物質(zhì)微細加工到100nm以內(nèi)，形成納米級的營養(yǎng)物質(zhì)或功能性成分。食品中的礦物質(zhì)和維生素等營養(yǎng)成分納米化后，比表面增大，易缺乏、不易吸收的鈣、鐵、鋅等營養(yǎng)元素與小腸充分接觸而容易被吸收，極大地提高了人體對營養(yǎng)元素的吸收和利用。譚翔文等發(fā)現(xiàn)納米鈣是一種良好的鈣源，喂食納米碳酸鈣的大鼠血鈣、肱骨長和重明顯高于喂食傳統(tǒng)鈣。陳鴻武等發(fā)現(xiàn)給糖尿病小鼠補充一定量的納米硒，小鼠心肌細胞凋亡率下降。趙成萍等認為納米級維生素能增加與胃腸道細胞的有效接觸面，使納米維生素的吸收率和生物利用率都得到很大提高。王璇制備的番茄紅素納米分散體能提高荷瘤小鼠體內(nèi)抗氧化能力，直接損傷腫瘤細胞。

采用納米包覆還可以將多種功能性成分結(jié)合形成復(fù)合型保健食品。維生素C納米脂質(zhì)體經(jīng)果膠包覆后，橘子汁的儲存穩(wěn)定性和生物利用性明顯提高，且具有了明顯的抑菌效果。柴云等采用納米包覆方法將退黑激素包覆于環(huán)糊精納米環(huán)狀孔中，再與豆粕提取物復(fù)配，既可增加退黑激素的化學(xué)穩(wěn)定性，又能結(jié)合大豆異黃酮特性，使二者起到互補的積極作用。

4 展望

納米技術(shù)的發(fā)展大大推動了食品工業(yè)的進步，但是我們不能忽視任何事物都具有的兩重性質(zhì)。因此，我們在研究納米食品加工工藝、營養(yǎng)學(xué)特性等方面問題時，有必要對納米食品對人類的潛在性影響問題給予足夠的關(guān)注和探討，同時利用與納米技術(shù)相關(guān)的檢驗檢測技術(shù)以及食品包裝技術(shù)來實現(xiàn)對食品安全的控制與監(jiān)控，為人類在食品工業(yè)中合理應(yīng)用納米技術(shù)提供科學(xué)參考。

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