Akceptuję
W ramach naszej witryny stosujemy pliki cookies w celu świadczenia państwu usług na najwyższym poziomie, w tym w sposób dostosowany do indywidualnych potrzeb. Korzystanie z witryny bez zmiany ustawień dotyczących cookies oznacza, że będą one zamieszczone w Państwa urządzeniu końcowym. Możecie Państwo dokonać w każdym czasie zmiany ustawień dotyczących cookies. Więcej szczegółów w naszej Polityce Prywatności

Zamknij X
Reklama

Naukowy styl życia

Nauka i biznes

Strona główna Informacje
Dodatkowy na dole

Dodatkowy na dole

Nanotechnologia w żywności

Różne gałęzie przemysłu od dłuższego czasu poszukują sposobu wykorzystania nanotechnologii, przemysł spożywczy nie jest więc wyjątkiem. Rozwój nanotechnologii w żywości postępuje znacznie szybciej, niż w przypadku opracowywania nanoleków i nanofarmaceutyków.

Efektywne dostarczanie substancji bioaktywnych, bioseparacja białek i nano-kapsułkowanie nutraceutyków to tylko niektóre z nowych rozwiązań pojawiających się w nanotechnologii żywienia i rolnictwa. Dalszy postęp w dziedzinie biotechnologii żywienia i rolnictwa opiera się również na nanopowłokach i ich zastosowaniu w opakowaniach.

Przemysłowcy, naukowcy i badacze wychodzą naprzeciw potrzeb tych segmentów, stosując rozwiązania nanotechnologiczne. Badają wpływ nanotechnologii na wartości odżywcze, efektywne dostarczanie związków odżywczych, wydłużenie przydatności do spożycia i odpowiednie właściwości mechaniczne.

Nanomateriały

Nanomateriały wykazują różne właściwości chemiczne i fizyczne (w tym rozmiar, rozkład wielkości, stosunek powierzchni do objętości, kształt, skład chemiczny i poziom nagromadzenia), które nie są charakterystyczne dla większych materiałów. Dlatego też nikogo nie dziwi, że techniki nanotechnologiczne są coraz częściej wykorzystywane w różnych gałęziach przemysłu, takich jak przemysł kosmetyczny, medycyna, przemysł spożywczy, przemysł materiałów budowlanych, itd.

Zastosowania

Nanotechnologia w sektorze spożywczym obejmuje: kapsułkowanie i ukierunkowane dostarczanie cząstek, wzmacnianie smaku i zapachu, wykorzystanie antybakteryjnych nanocząstek, przedłużanie okresu przydatności do spożycia, wykrywanie zanieczyszczeń i poprawę sposobu przechowywania żywności. Nanotechnologia w żywności przyczynia się też do zmiany funkcji żywieniowych i zmniejszenia ilości substancji chemicznych i patogenów w żywności (Chellaram i inni 2014). Nanotechnologia zrewolucjonizowała nasze podejście do inżynierii żywności (od produkcji do przetwórstwa), przechowywania żywności oraz tworzenia nowych materiałów i produktów oraz poszukiwania nowych zastosowań produktów.

Firma Aquanova, posługując się micelami o wielkości liczonej w nanometrach (30 nm), stworzyła system nanonośników znany jako „Novasol”, który jest stosowany do kapsułkowania substancji czynnych, takich jak witaminy C i E oraz kwasy tłuszczowe. Według Aquanovy systemy nanonośników mogą zwiększyć stabilność, skuteczność i przyswajalność biologiczną tych związków. Aquanova, we współpracy z firmą Zyme, oferuje nanokapsułki z kwasem omega 3 o wielkości 30-40 nm – 4000 razy mniejszej, niż w przypadku innych produktów dostępnych na rynku.

Istnieją dwie kategorie produktów NovaSolare: zdrowe związki takie jak witamina E (octan DL-alfa-tokoferylu), koenzym Q10 i kwasy tłuszczowe omega 3 oraz witaminy A, D, D3, K i naturalne barwniki takie jak β-Apo-8′-karotenal, β-karoten, kurkumina, chlorofile, ekstrakt z papryki i luteina.

NovaSolare może również służyć dostarczaniu substancji hydrofobowych, przyspieszających wchłanianie pokarmu oraz wchłanianie skórne, w tym również wchłanianie substancji czynnych. Aquanova zapewnia o poprawie stabilności termicznej oraz stabilności pH standardowych ulepszaczy i kapsułkowanych substancji czynnych. Firma NutraLease pracuje nad zwiększeniem przyswajalności takich związków jak: luteina, likopen, β-karoten, witaminy A, D3 i E, koenzym Q10, fitosterole oraz izoflawony, obecnych w pożywieniu i napojach różnego rodzaju.

Nanoemulsja opracowana przez NutraLease chroni substancje zapachowe przed czynnikami związanymi z procesem przetwarzania żywności i wydłuża okres przydatności do spożycia napojów. Jedną z cech nanoemulsji jest ochrona substancji zapachowych przed rozkładem spowodowanym niekorzystnymi reakcjami enzymatycznymi, reakcjami redoks, temperaturą i hydrolizą. Pod względem termodynamicznym są one też bardziej stabilne w różnych wartościach pH.

Zwiększenie wartości odżywczej

W celu zwiększenia przyswajalności różnych substancji aktywnych (takich jak witaminy i karotenoidy) substancje zapachowe, probiotyki, środki przeciwdrobnoustrojowe, przeciwutleniacze, peptydy i białka, kwasy tłuszczowe omega, barwniki i substancje konserwujące przenoszone są za pomocą odpowiednich systemów dostarczania (np. z pomocą nanostruktur), a nie dodawane w czystej postaci. Przetwarzanie pożywienia wpływa negatywnie na substancje aktywne i zmniejsza ich przyswajalność.

Aby temu zapobiec, substancje te można poddać procesom nano-kapsułkowania i tworzenia nanoemulsji. Związki nieorganiczne takie jak dwutlenek krzemu, tlenek magnezu i tlenek tytanu (IV) w formie nanostruktury są stosowane do powlekania.

Nanostruktury opracowywane są pod kątem zastosowania w produktach spożywczych w celu (Chaudhry i inni 2008, Luykx i inni 2008, Weiss i inni 2008):

  • ochrony nutraceutyków przed degradacją podczas procesu produkcji, przechowywania i dystrybucji żywności przy jednoczesnej poprawie ich trwałości,
  • osiągnięcia lepszych właściwości sensorycznych żywności, a co za tym idzie, opracowania produktów o nowych właściwościach takich jak nowy smak i tekstura, wzmocniony aromat, nowy kolor i konsystencja,
  • poprawy jakości odżywczej składników żywności funkcjonalnej, które słabo rozpuszczają się w wodzie (np. witaminy rozpuszczalne w tłuszczach) poprzez zwiększenie ich przyswajalności biologicznej,
  • ochrony przed uszkodzeniami spowodowanymi działaniem tlenu i wody. Nanostruktury działają jako bariera, zwiększając trwałość żywności,
  • opracowania nowych produktów spożywczych o niskiej zawartości tłuszczu i węglowodanów, a co za tym idzie, produktów niskokalorycznych (np. majonezy, smarowidła, lody),
  • opracowania nowych systemów kontrolowanej dostawy dla różnych typów składników żywności.

Nano-kapsułkowanie substancji czynnych zapewnia kontrolowane uwalnianie substancji w pożądanej lokalizacji w przewodzie pokarmowym i wydłużenie czasu ich działania. Jednakże składniki liofilowe, takie jak fitosterole, antyoksydanty lub karotenoidy, można z łatwością rozpuszczać w wodzie dzięki nanotechnologii.

Różnorodne związki, takie jak fitosterole, likopen i β-karoten, są zintegrowane z nano-nośnikami i używane do produkcji zdrowej żywności, głównie by zapobiec odkładaniu się cholesterolu w organizmie. Korzystanie z nanotechnologii przy produkcji żywności budzi obawy dotyczące zdrowia.

Istnieje wiele nanocząstek metali i innych związków chemicznych, na przykład nanocząski likopenu o wielkości 100 nm, które zostały opracowane i zaakceptowane przez Agencję Żywności i Leków i są traktowane jako bezpieczne. Pewne korzyści zdrowotne płyną na przykład z rozproszonej w wodzie nanostruktury likopenu, stosowanej w napojach gazowanych. Innymi produktami zawierającymi nanostruktury likopenu są mieszanki do ciast i budynie. Jak widać, można śmiało stwierdzić, że najnowsze trendy w temacie nano-żywności to przede wszystkim kapsułkowanie. Otrzymane produkty muszą jednak przejść wymaganą kontrolę jakości i analizę toksyczności zanim zostaną wypuszczone na rynek.

Metoda nano-kapsułkowania

Nano-kapsułkowanie to technika pozwalająca na przechowywanie substancji w miniaturowej postaci, co zapewnia większą przyswajalność biologiczną, kontrolowane uwalnianie składników, wydłużony czas obecności w organizmie oraz większą trwałość substancji bioaktywnych. Probiotyki najczęściej określa się mianem połączenia kultur bakteryjnych, jak na przykład Lactobacillus acidophilus, Lactobacillus casei, Lactobacillus rhamnosusBifidobacterium spp. Są one obecne w nabiale: jogurtach, zsiadłym mleku, serach i budyniach, a także w napojach na bazie owoców. Ich ilość w produktach spożywczych można zwiększyć dzięki nano-kapsułkowaniu.

Umożliwia ono opracowanie preparatów zawierających bakterie probiotyczne, które są potem dostarczane w określone części układu pokarmowego, gdzie oddziałują na konkretne receptory (Kailasapathy i Rybka 1997, Vidhyalakshmi i inni 2009)., Dzięki zastosowaniu alginianu wapnia w nano-kapsułkowaniu udało się wydłużyć trwałość probiotyków (Kailasapathy i Rybka 1997).  Kapsułkowanie w nanoemulsjach może zwiększyć korzyści zdrowotne płynące ze spożywania kurkuminy, naturalnego barwnika obecnego w kurkumie, odpowiedzialnego za jej żółty kolor (Wang i inni 2009.) Można zwiększyć przyswajalność biologiczną likopenu dodając jego nanocząstki do soku pomidorowego, sosów do makaronów i dżemów (Auweter i inni 1999).

Kazeina – białko mleka – może posłużyć jako nano-nośnik. Dzięki temu może zostać wykorzystana do dostarczania składników odżywczych takich jak witamina D2 (Semo i inni 2007). Dzięki wydajnemu dostarczaniu substancji, zapewnionemu przez nano-kapsułkowanie, można zmniejszyć masę składników aktywnych potrzebnych w danej części organizmu człowieka. Technika nano-kapsułkowania umożliwia produkcję żywności o zwiększonej funkcjonalności, trwałości i przyswajalności składników. Co więcej, zapewnia ona ochronę składników bioaktywnych (takich jak białka, witaminy rozpuszczalne w tłuszczach, węglowodany i antyoksydanty) przed działaniem szkodliwych warunków.

Niestety, część związków stosowanych przy nano-kapsułkowaniu nie jest dobra dla zdrowia. Związki te powinny być nietoksyczne i łatwe do rozłożenia przez organizm.  Należy zapewnić należytą ocenę toksyczności, która określałaby, czy dany produkt jest bezpieczny dla organizmu człowieka.

Obecnie nie sprawuje się odpowiedniej kontroli nad testowaniem nanocząstek, a konwencjonalne testy toksyczności mogą nie być odpowiednie do ich badania. Dlatego też należałoby opracować nowe metody testowania nanocząstek, które zapewniłyby o skuteczności związków poddanych nano-kapsułkowaniu, tj. czy proces kapsułkowania wpłynął pozytywnie na konkretne właściwości tych związków. Niestety, niewiele takich metod jest dostępnych. Jedna z opatentowanych technik nano-kapsułkowania umożliwia kapsułkowanie związków aktywnych i bioaktywnych zawartych w nutraceutykach. Takie nanokapsułki łatwo ulegają rozpadowi w tkankach docelowych, dostarczając do nich substancje czynne.



Źródło: nanonet.pl

Drukuj PDF
wstecz Podziel się ze znajomymi

Recenzje




Informacje dnia: Polub swoje ciało, a poczujesz się lepiej Dla chorych na raka trzustki liczy się każdy postęp w terapii Alergia na białko mleka krowiego to poważna choroba Pomaganie innym może działać jak prozac Chiny wśród państw o największym spożyciu soli Sztuczne pompy są już częściej wszczepiane niż serca od dawców Polub swoje ciało, a poczujesz się lepiej Dla chorych na raka trzustki liczy się każdy postęp w terapii Alergia na białko mleka krowiego to poważna choroba Pomaganie innym może działać jak prozac Chiny wśród państw o największym spożyciu soli Sztuczne pompy są już częściej wszczepiane niż serca od dawców Polub swoje ciało, a poczujesz się lepiej Dla chorych na raka trzustki liczy się każdy postęp w terapii Alergia na białko mleka krowiego to poważna choroba Pomaganie innym może działać jak prozac Chiny wśród państw o największym spożyciu soli Sztuczne pompy są już częściej wszczepiane niż serca od dawców

Partnerzy

GoldenLine Fundacja Kobiety Nauki Job24 Obywatele Nauki NeuroSkoki Portal MaterialyInzynierskie.pl Uni Gdansk MULTITRAIN I MULTITRAIN II Nauki przyrodnicze KOŁO INZYNIERÓW PB ICHF PAN FUNDACJA JWP NEURONAUKA Mlodym Okiem Polski Instytut Rozwoju Biznesu Analityka Nauka w Polsce CITTRU - Centrum Innowacji, Transferu Technologii i Rozwoju Uniwersytetu Akademia PAN Chemia i Biznes Farmacom Świat Chemii Forum Akademickie Biotechnologia     Geodezja Instytut Lotnictwa EuroLab

Szanowny Czytelniku!

 
25 maja 2018 roku zacznie obowiązywać Rozporządzenie Parlamentu Europejskiego i Rady (UE) 2016/679 z dnia 27 kwietnia 2016 r (RODO). Potrzebujemy Twojej zgody na przetwarzanie Twoich danych osobowych przechowywanych w plikach cookies. Poniżej znajdziesz pełny zakres informacji na ten temat.
 
Zgadzam się na przechowywanie na urządzeniu, z którego korzystam tzw. plików cookies oraz na przetwarzanie moich danych osobowych pozostawianych w czasie korzystania przeze mnie ze strony internetowej Laboratoria.net w celach marketingowych, w tym na profilowanie i w celach analitycznych.

Kto będzie administratorem Twoich danych?

Administratorami Twoich danych będziemy my: Portal Laboratoria.net z siedzibą w Krakowie (Grupa INTS ul. Czerwone Maki 55/25 30-392 Kraków).

O jakich danych mówimy?

Chodzi o dane osobowe, które są zbierane w ramach korzystania przez Ciebie z naszych usług w tym zapisywanych w plikach cookies.

Dlaczego chcemy przetwarzać Twoje dane?

Przetwarzamy te dane w celach opisanych w polityce prywatności, między innymi aby:

Komu możemy przekazać dane?

Zgodnie z obowiązującym prawem Twoje dane możemy przekazywać podmiotom przetwarzającym je na nasze zlecenie, np. agencjom marketingowym, podwykonawcom naszych usług oraz podmiotom uprawnionym do uzyskania danych na podstawie obowiązującego prawa np. sądom lub organom ścigania – oczywiście tylko gdy wystąpią z żądaniem w oparciu o stosowną podstawę prawną.

Jakie masz prawa w stosunku do Twoich danych?

Masz między innymi prawo do żądania dostępu do danych, sprostowania, usunięcia lub ograniczenia ich przetwarzania. Możesz także wycofać zgodę na przetwarzanie danych osobowych, zgłosić sprzeciw oraz skorzystać z innych praw.

Jakie są podstawy prawne przetwarzania Twoich danych?

Każde przetwarzanie Twoich danych musi być oparte na właściwej, zgodnej z obowiązującymi przepisami, podstawie prawnej. Podstawą prawną przetwarzania Twoich danych w celu świadczenia usług, w tym dopasowywania ich do Twoich zainteresowań, analizowania ich i udoskonalania oraz zapewniania ich bezpieczeństwa jest niezbędność do wykonania umów o ich świadczenie (tymi umowami są zazwyczaj regulaminy lub podobne dokumenty dostępne w usługach, z których korzystasz). Taką podstawą prawną dla pomiarów statystycznych i marketingu własnego administratorów jest tzw. uzasadniony interes administratora. Przetwarzanie Twoich danych w celach marketingowych podmiotów trzecich będzie odbywać się na podstawie Twojej dobrowolnej zgody.

Dlatego też proszę zaznacz przycisk "zgadzam się" jeżeli zgadzasz się na przetwarzanie Twoich danych osobowych zbieranych w ramach korzystania przez ze mnie z portalu *Laboratoria.net, udostępnianych zarówno w wersji "desktop", jak i "mobile", w tym także zbieranych w tzw. plikach cookies. Wyrażenie zgody jest dobrowolne i możesz ją w dowolnym momencie wycofać.
 
Więcej w naszej POLITYCE PRYWATNOŚCI
 

Newsletter

Zawsze aktualne informacje