Нанотехнология в пище

15

 

5.Продукты  с использованием нанотехнологий

 

Примеры использования  наноматериалов в пищевых     производствах

 

• Mars Inc. US Patent US5741505 наноразмерные неорганические покрытия. Неорганические наноразмерные покрытия, наносимые непосредственно на пищевой продукт с целью получения барьера против влажности и окисления , позволяющего увеличить гарантийный срок хранения и (или) способствующего улучшению вкусовых свойств. Покровные материалы содержат двуокись кремния (E 551), окись магния (MgO, E 530) и двуокись титана (E 171). Используются при упаковке кондитерских изделий, каш быстрого приготовления, бисквитов, чипсов.
• BASF US Patent US5968251 Получение препаратов каротиноидов в форме порошков, растворимых в холодной воде, и использование новых каротиноидных пигментов, таких как наночастицы ликопена, обладающие разнообразными красящими свойствами и улучшенной биодоступностью. Область применения: безалкогольные напитки, смеси для выпечки и т.д.

16

 

Применение  нанотехнологий для упаковки  пищевых продуктов

 

Улучшенные нанокомпозиты

 

Полимерные композиты, содержащие наноматериалы для  улучшение упаковочных свойств (гибкость, долговечность, устойчивость к повышенной  температуре и влажности, барьерные  свойства

 

• «Активные нанокомпозиты»

 

Полимерные композиты, содержащие наночастицы с антимикробными  и антиокислительными свойствами

 

• «Умные» нанокомпозиты 

 

Полимерные композиты, содержащие наносенсоры для контроля качества пищи

 

• Биодеградируемые нанокомпозиты

 

Композиты, содержащие наноматериалы, способствующие биодеградации

17

 

Примеры использования  нанотехнологий в области производства  пищевых продуктов и БАД

 

Наноструктурированные  ингредиенты и формы пищевых  веществ (мицеллы, липосомы и др.)

 

Улучшение качества, текстуры, вкуса, меньшее количество жира

Улучшение биодоступности нутриентов и добавок

 

Нанокапсулированные ингредиенты и добавки

 

Маскировка вкуса

Защита от деградации

Улучшение биодоступности

 

Сконструированные  наноразмерные добавки

 

Улучшение биодоступности

Антимикробная активность

Польза для здоровья

18

 

Примеры использования  нанотехнологий в области производства  БАД  к пище 

 

                  Продукт

 

        Область применения

 

Активное низкоэруковое  рапсовое масло

 

Основанные  на  NSSL наномицеллы для улучшения  усвоения витаминов, минеральных  веществ и биологически активных  компонентов растительного происхождения

 

«Гидрогель  Наноцевтик»

 

Заявленное  свойство- снижение свободной поверхностной  энергии воды с целью улучшения  растворяющих свойств

 

«Наноцевтик» шоколад

 

Система нанокластеров, имеющая своей целью улучшение  аромата шоколада

 

«Наноцевтик нанокластеры со спирулиной »

 

Биологически  активная добавка, содержащая нанокластеры

19

 

Продукт

 

Область применения

 

Зеленый чай  с нано-селеном

 

Заявлена улучшенная  биодоступность селена

 

«Наноцевтик  микрогидрин»

 

Наноколлоидный  силикатный материал с заявленной  способностью нейтрализовать свободные  радикалы

 

Спреи с  витаминными добавками

 

Неаэрозольный  наноразмерный нутрицевтик, предназначенный  для улучшения всасывания витаминов  через барьеры слизистых оболочек

 

«Нутри-нано» коэнзим Q

 

Улучшение  всасывания активного компонента (коэнзима Q) за счет образования  водорастворимых наномицелл размером 30 нм

20

 

Продукт

 

Область применения

 

«Нано-кальций-магний»

 

Заявлено улучшение  всасывания кальция и магния

 

«Наносилицио  капселн»

 

Минеральные  добавки кальция, магния и кремнезема  в виде наночастиц

 

«Мезоцинк», «Мезотитан», «Мезосеребро», «Мезоплатина», «Мезопалладий», «Мезоиридий», «Мезозолото», «Мезомедь»,

 

Чистые минеральные  вещества в коллоидной форме

 

“Maat Shop”

 

Наноразмерные  частицы пищевых диатомовых водорослей

 

«Наноцевтик  коллоидное серебро»

 

Коллоидное  серебро

21

 

6.Классификация  нанопродуктов

 

• водо- (жиро)растворимые (нанодисперсии витаминов, антиоксидантов, белковых препаратов)
• и водо- (жиро) нерастворимые (нанодисперсии глинистых минералов, серебра, селена, двуокиси титана, двуокиси кремния, оксидов цинка, железа и других переходных металлов, и т.д.).

 

22

 

7.Безопасность  наноматериалов

 

• С учётом того, что в перспективе ожидается тесный контакт человека с наноматериалами, изучение вопросов потенциальных рисков их использования представляется первостепенной задачей.

 

ФАКТОРЫ, ОПРЕДЕЛЯЮЩИЕ  ТОКСИЧНОСТЬ НАНОМАТЕРИАЛОВ

 

НЕБОЛЬШОЙ  РАЗМЕР НАНОЧАСТИЦ

-Это позволяет им проникать через клеточные мембраны и возможно находиться внутри структуры ДНК или белка и, тем самым, изменять их функции.

-Наночастицы  способны легко проницать через  барьеры организма и накапливаться  во внутренней среде

 

Проникновение  через гематоэнцефалический барьер

 

Трансплацентарный

перенос

 

Проникновение  через неповреждённую кожу

 

Проницаемость  эпителиального барьера

желудочно- кишечного  тракта

23

 

ПОВЕРХНОСТНЫЕ  ХАРАКТЕРИСТИКИ

высокая реакционная способность наноматериалов может приводить к увеличению продукции свободных радикалов, которые ведут к повреждению ДНК

24

 

• ОСОБЕННОСТИ ОЦЕНКИ РИСКА НАНОМАТЕРИАЛОВ

 

• ТОКСИЧНОСТЬ НАНОМАТЕРИАЛОВ НЕ МОЖЕТ БЫТЬ ВЫВЕДЕНА ПО СРАВНЕНИЮ С ИХ АНАЛОГАМИ В МАКРОДИСПЕРСНОЙ ФОРМЕ ИЛИ В ВИДЕ СПЛОШНЫХ ФАЗ.

 

• ИМЕЮЩИЕСЯ ТОКСИКОЛОГИЧЕСКИЕ МЕТОДОЛОГИИ ОСНОВАНЫ НА ОПРЕДЕЛЕНИИ ТОКСИЧНОСТИ ВЕЩЕСТВА ОТНОСИТЕЛЬНО МАССОВОЙ КОНЦЕНТРАЦИИ. ДЛЯ НАНОМАТЕРИАЛОВ ОПРЕДЕЛЯЮЩИМ БУДЕТ ВЕЛИЧИНА ПЛОЩАДИ ПОВЕРХНОСТИ И ЧИСЛО НАНОЧАСТИЦ.

 

• ОТСУТСТВУЮТ СТАНДАРТИЗОВАННЫЕ ИНДИКАТОРЫ ТОКСИЧНОСТИ.

 

• ОТСУТСТВУЮТ ДАННЫЕ ОБ ОРГАНАХ-МИШЕНЯХ НАНОМАТЕРИАЛОВ.

 

• МЕТОДЫ ВЫЯВЛЕНИЯ, ИДЕНТИФИКАЦИИ И КОЛИЧЕСТВЕННОГО ОПРЕДЕЛЕНИЯ В ОБЪЕКТАХ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ И ПИЩЕВЫХ ПРОДУКТАХ, КОТОРЫЕ МОГЛИ БЫ ДОСТОВЕРНО ОТЛИЧИТЬ ИХ ОТ ХИМИЧЕСКИХ АНАЛОГОВ В МАКРОДИСПЕРСНОЙ ФАЗЕ, НЕ ДОСТАТОЧНО РАЗРАБОТАНЫ.

25

 

ОСНОВНЫЕ КРИТИЧЕСКИЕ  ТОЧКИ В ОЦЕНКЕ БЕЗОПАСНОСТИ 

 НАНОМАТЕРИАЛОВ

 

- РАЗРАБОТКА ВЫСОКОЧУВСТВИТЕЛЬНЫХ МЕТОДОВ  ОБНАРУЖЕНИЯ, ИДЕНТИФИКАЦИИ И КОЛИЧЕСТВЕННОГО ОПРЕДЕЛЕНИЯ НАНОМАТЕРИАЛОВ В ОБЪЕКТАХ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ, ПИЩЕВЫХ ПРОДУКТАХ И БИОЛОГИЧЕСКИХ МАТЕРИАЛАХ

 

- ПРОНИЦАЕМОСТЬ  БИОМЕМБРАН

 

- ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ  С БЕЛКАМИ, ЛИПИДАМИ, НУКЛЕИНОВЫМИ  КИСЛОТАМИ, ВИТАМИНАМИ (ДНК, РНК, клеточные  мембраны, рибосомы, ферменты, цитохромы  семейства Р 450)

 

- ВЛИЯНИЕ НА  СИСТЕМУ АПОПТОЗА

 

- ГЕНОТОКСИЧНОСТЬ

 

- ОРГАНОСПЕЦИФИЧНОСТЬ

 

- АДСОРБЦИЯ  КОНТАМИНАНТОВ И УЛУЧШЕНИЕ ИХ  ПРОНИКНОВЕНИЯ ВО ВНУТРЕННЮЮ  СРЕДУ ОРГАНИЗМА

26

 

Объекты контроля  нанобиобезопасности

 

Производство

 

Безопасность

 

Продукция

 

Материалы

 

Наноматериалы, мигрирующие из пищевой упаковки

 

Токсичные наночастицы-контаминанты природной среды

 

Наночастицы, образующиеся в ходе производственного  цикла

 

Наноматериалы «двойного назначения»

Системы сбора  информации, применимые в промышленном  шпионаже 

27

 

С наступлением  нового тысячелетия началась  эра нанотехнологии. Стремительное  развитие нового нано оборудования, с одной стороны, будет стимулировать  исследования в области нанотехнологий, с другой стороны, облегчит конструирование  наномашин. Таким образом, нанотехнология  будет быстро развиваться в  течение последующих десятилетий.

Создание нанотехнологической  промышленности будущего даст  человечеству принципиально новый  способ экологически чистого "выращивания" продуктов из атомов и молекул, что поможет решить проблему  экологического и энергетического  кризиса. А развитие таких технологий, особенно на начальном этапе, не рыночно, ибо требуют больших  затрат на образование, научные  исследования и их техническую  реализацию.

Перспективы  нанотехнологической отрасли поистине  грандиозны. Нанотехнологии кардинальным  образом изменят все сферы  жизни человека. На их основе  могут быть созданы товары  и продукты, применение которых  позволит революционизировать целые  отрасли экономики. Джош Волфе\Josh Wolfe, редактор аналитического отчета Forbes/Wolfe Nanotech Report, пишет: "Мир будет  просто построен заново. Нанотехнология  потрясет все на планете".

 

1

 

2

 

3

 

4

 

5

 

6