納米技術(shù)在食品科學(xué)工程中的體系構(gòu)建

張蕾

摘要：生命科學(xué)研究體系的建立使得現(xiàn)代社會(huì)中居民對(duì)生活食品營(yíng)養(yǎng)素的攝取量有了更加全面的認(rèn)識(shí)與要求，收入大幅增長(zhǎng)的同時(shí)是對(duì)不同層次生活水平下生活質(zhì)量的追求。追求微觀世界多樣性與特殊性能的納米技術(shù)是科技經(jīng)濟(jì)新的增長(zhǎng)點(diǎn)，納米技術(shù)在食品安全領(lǐng)域的應(yīng)用，為食品科學(xué)工程發(fā)展增添了新的活力。

關(guān)鍵詞：納米技術(shù);食品科學(xué)工程;應(yīng)用體系建構(gòu)

引言：食品研制中最值得學(xué)者研究、探討的話題就是如何在未來食品產(chǎn)業(yè)全球互聯(lián)的趨勢(shì)下，擺脫企業(yè)個(gè)體私欲，建立適應(yīng)現(xiàn)代化建設(shè)的食品科學(xué)工程體系。納米技術(shù)已經(jīng)成為食品科學(xué)工程里的技術(shù)關(guān)鍵點(diǎn)，在研究與實(shí)踐中從事食品生產(chǎn)技術(shù)管理的基本訓(xùn)練，提升資源利用的效率與能力，以創(chuàng)新求進(jìn)步，以體系保穩(wěn)定。

一、關(guān)于納米技術(shù)與食品科學(xué)工程的概述

（一）食品科學(xué)工程的現(xiàn)狀及未來發(fā)展方向

隨著改革開放新時(shí)代以來中國(guó)經(jīng)濟(jì)的騰飛，中國(guó)人均收入水平在舊基礎(chǔ)上翻了又翻，生活水平的顯著提升，讓居民有了更高生活質(zhì)量的需求，迫切想要進(jìn)行發(fā)展資料與享受資料消費(fèi)。不同層次的生活對(duì)于食品安全就有不一樣的理解與滿足。過去僅僅吃飽就能的滿足已經(jīng)不再被提及，更多的則是追求吃好與吃的放心，這是當(dāng)前社會(huì)經(jīng)濟(jì)水平上行的結(jié)果。食品研制中的一個(gè)突出問題就是如何解決物質(zhì)與需求的不對(duì)等性，食品營(yíng)養(yǎng)素多樣化的需求指明了未來食品科學(xué)工程發(fā)展的方向：即朝著生命科學(xué)、飲食文化和信息技術(shù)相互融合的全球產(chǎn)業(yè)一體化方向發(fā)展。世界人口爆炸式的指數(shù)增長(zhǎng)所帶來的糧食危機(jī)，也倒逼著我國(guó)建立涵蓋化學(xué)、分子學(xué)、食品安全、生物技術(shù)等多學(xué)科技術(shù)綜合的食品科學(xué)工程，在農(nóng)業(yè)上實(shí)現(xiàn)資源高效利用。食品科學(xué)工程基于食品科學(xué)與工程科學(xué)兩大基礎(chǔ)性學(xué)科而建立，不僅僅是高校開設(shè)的專業(yè)課之一，更為重要的定義則是關(guān)系居民日常生活的食品安全與防護(hù)。食品領(lǐng)域大工業(yè)化趨勢(shì)的加強(qiáng)及人們對(duì)營(yíng)養(yǎng)攝入與安全衛(wèi)生常識(shí)的加深，食品監(jiān)管科學(xué)體系的建立也迫在眉睫。

（二）納米技術(shù)概述及納米食品的特性

使用單個(gè)物質(zhì)原子或分子制造物質(zhì)的科技就叫納米技術(shù)，研究長(zhǎng)度在1～100納米范圍內(nèi)、具有特殊性能的材料就是納米科技研究的對(duì)象。不同的尺寸會(huì)具備不同的材料性能，高磁性、導(dǎo)電性、絕緣性等各種截然不同的物理化學(xué)屬性都可以通過原始材料尺寸的改變獲得新的性能。多變且高效的性能使得納米材料被廣泛應(yīng)用于社會(huì)生活的多個(gè)領(lǐng)域，鐵鈷合金被制成納米材料后磁疇變?yōu)閱未女牐判蕴岣?000倍以上，微特電機(jī)中納米材料制造磁懸浮更具優(yōu)勢(shì)，可以制造速度更快、能耗更低、穩(wěn)定性更好的高速列車，而最與人們息息相關(guān)的還是納米技術(shù)在食品領(lǐng)域的應(yīng)用。經(jīng)過納米技術(shù)的手段生產(chǎn)、加工或者是包裝的食品就屬于納米食品，納米手段的使用可以很好地提升食品物理化學(xué)特性。在納米技術(shù)的支持下，相關(guān)食品營(yíng)養(yǎng)成分含量、實(shí)際應(yīng)用效果都得到了相較于之前很大的改觀。豆奶、維生素等人體所必需的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)經(jīng)過納米技術(shù)的加工下，更容易被人體細(xì)胞吸收和分解。但無可否認(rèn)的是納米食品在當(dāng)前由于技術(shù)條件的制約，納米顆粒對(duì)人體健康問題有很大的隱患。球磨法造成的細(xì)小粉塵的污染和顆粒貫穿人體皮膚薄膜，或經(jīng)由植入體、口腔途徑進(jìn)入人體，與大分子營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)吸附在一起，阻塞蛋白酶調(diào)整以及噬菌細(xì)胞過度繁殖引起的防御性感冒和疾病。機(jī)體免疫系統(tǒng)在短時(shí)間內(nèi)崩潰，免疫能力下降容易感染上多種疾病。而移動(dòng)自由的特性及強(qiáng)大的吸附能力造成納米顆粒容易滯留在人體器官內(nèi)，不被排出引起肝臟疾病。而微小的特性又使得它難以被細(xì)胞捕捉，進(jìn)行分解與吸收?，F(xiàn)階段對(duì)于納米顆粒所造成的的危害性至今沒有好的、有效的辦法，健康隱患問題使得納米食品被相當(dāng)一部分人抵制。改變納米食品現(xiàn)有使用狀況，是致力于納米技術(shù)研發(fā)與應(yīng)用的企業(yè)亟需思考的問題。

二、納米技術(shù)在食品科學(xué)工程上的具體應(yīng)用

（一）納米技術(shù)在食品加工方面的實(shí)際應(yīng)用。

納米技術(shù)在食品加工領(lǐng)域的應(yīng)用其實(shí)并不是很廣泛，成功的例子比較少，但依舊不能否認(rèn)納米技術(shù)對(duì)于食品加工做出的貢獻(xiàn)。納米膜分離技術(shù)與納米微化在食品加工方面有著得天獨(dú)厚的優(yōu)勢(shì)，保健食品領(lǐng)域有著納米的身影。營(yíng)養(yǎng)成分集中提取在補(bǔ)充劑之內(nèi)，納米技術(shù)實(shí)現(xiàn)顆粒納米化，提升應(yīng)用性能與利用效率，還在一定程度上減少了原有的毒性發(fā)作百分比，降低副作用。球磨技術(shù)是納米領(lǐng)域一大革新，被廣泛應(yīng)用與納米級(jí)食物的生產(chǎn)。納米微膠囊是以酪蛋白等無毒材料為主藥，經(jīng)由納米技術(shù)處理重組，包裹人體必需營(yíng)養(yǎng)元素制成直徑10～150nm的膠囊顆粒。溶解性質(zhì)的改變使得營(yíng)養(yǎng)分子的應(yīng)用范圍得到擴(kuò)大，保護(hù)作用也使得營(yíng)養(yǎng)分子在人體停留更長(zhǎng)的時(shí)間，便于人體細(xì)胞對(duì)其進(jìn)行分解與吸收，生物利用率等得到大大提高。而溫度與酸堿性ph控制溶解釋放的新型膠囊則解決了植物類固醇的溶解條件嚴(yán)苛的問題，拓展了應(yīng)用領(lǐng)域。納米管膜的功能性使用使得工業(yè)化生產(chǎn)中實(shí)現(xiàn)極高純化程度地分離天然有機(jī)分子，對(duì)于高生理活性的營(yíng)養(yǎng)分子進(jìn)行更進(jìn)一步的提純與加工成為現(xiàn)實(shí)可能。O/W乳化體系可以提升納米清潔劑對(duì)于廚房高油脂餐具的去污清潔效果，還具備一定程度上的殺菌抑菌功效，保護(hù)了餐具的清潔與安全衛(wèi)士。

（二）納米技術(shù)在食品保質(zhì)方面的實(shí)際應(yīng)用

傳統(tǒng)保鮮保質(zhì)做法通常是在塑料包裝中填充乙烯吸收劑去降低乙烯含量，但大規(guī)模工業(yè)生產(chǎn)下的乙烯保質(zhì)法并不能取得理想效果，現(xiàn)實(shí)需求倒逼企業(yè)尋找更具效用的保質(zhì)保鮮方法，納米保質(zhì)法便應(yīng)運(yùn)而生。乙烯在納米級(jí)銀粉的催化下進(jìn)行快速氧化，在短時(shí)間內(nèi)將塑料包裝中的乙烯含量降至極低的水平，達(dá)到保鮮保質(zhì)期望。使用抑菌納米分子制成的納米復(fù)合塑料保鮮膜在光照條件下產(chǎn)生強(qiáng)氧化性羥基破壞細(xì)菌內(nèi)部結(jié)構(gòu)，達(dá)到殺菌目的。而復(fù)合型材料天然具備的氣調(diào)性能也保證了食品不容易腐壞，減少化學(xué)性防腐劑的使用，增加食品的安全性。納米級(jí)材料取代現(xiàn)有食品包裝基本上已經(jīng)被確定為未來幾年的包裝變革結(jié)果，更具氣調(diào)性、防腐性、透明度，也更具強(qiáng)度的納米級(jí)包裝前景可喜、未來可期。

（三）納米技術(shù)在食品應(yīng)用上的不足與隱患

納米材料保鮮保質(zhì)能力得到業(yè)界人士的一致好評(píng)，但在關(guān)注一個(gè)新事物所帶來的益處與進(jìn)步的同時(shí)，也不可忽視其所具備的安全隱患與缺陷。納米級(jí)技術(shù)的應(yīng)用在提升食品工業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈完善上面有著極大的優(yōu)勢(shì)，但也存在食品安全上的隱患。納米材料現(xiàn)階段由于技術(shù)限制僅僅只能局限于外包裝的塑料材質(zhì)改善上面，無法進(jìn)入食品內(nèi)部解析完善構(gòu)造;無機(jī)納米分子的氧化性能容易造成食品本身氧化;自然法則在納米級(jí)材料上面似乎并不適用，原本確定了的物理化學(xué)性能可能在納米層級(jí)里遭遇崩塌，毒性、腐蝕性等無法正確考量，這對(duì)于納米領(lǐng)域發(fā)展是一大難題。學(xué)術(shù)界對(duì)于納米技術(shù)是否安全，能否被人類科學(xué)所認(rèn)識(shí)與限制一直未能形成統(tǒng)一的看法，納米食品安全性問題未能得到有效解決。加之國(guó)內(nèi)對(duì)于納米鑒定的技術(shù)尚不完善，納米材料對(duì)于人體健康隱患難以絕對(duì)排除，也是阻礙納米領(lǐng)域進(jìn)步的一大因素。

三、結(jié)束語

納米技術(shù)在我國(guó)依舊處于起步階段，其行業(yè)規(guī)范與法律法規(guī)尚未健全，關(guān)于納米技術(shù)的使用權(quán)與專利權(quán)也未能在法律文獻(xiàn)里面得到明確規(guī)定。行業(yè)準(zhǔn)入與監(jiān)管的不健全導(dǎo)致納米技術(shù)難以健康發(fā)展，建立更為和諧法治的市場(chǎng)環(huán)境，為相關(guān)企業(yè)建構(gòu)更加公平公正的交易平臺(tái)是當(dāng)前政府應(yīng)該關(guān)注的重點(diǎn)。

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