一個(gè)新技術(shù)的應(yīng)用往往是一步步發(fā)展的。對(duì)于納米科技在食品中的應(yīng)用，發(fā)展的時(shí)間軸上前進(jìn)的步伐更小。
一個(gè)吸引眼球的短語可以讓制造業(yè)突然變得很流行而眾人皆知，想想互聯(lián)網(wǎng)類的東西或者六西格瑪?shù)?。但是就如昨日的新聞，他們的壽命又是短暫的?/p>
納米科技享受快進(jìn)狀態(tài)并不是很多年前的事，但是其明星光環(huán)在逐漸褪色。部分的原因在于其模糊的術(shù)語以及賦予它的諸多定義。
食品科學(xué)家一直致力于可能的改進(jìn)生物利用度，同時(shí)他們意識(shí)到這個(gè)主張會(huì)踏入公共關(guān)系的雷區(qū)。微生物學(xué)家都在追求“芯片上的實(shí)驗(yàn)室”來檢測食品病原菌，盡管其離商業(yè)化還很遠(yuǎn)。
從某種意義上，納米科技并沒有走遠(yuǎn)，只是在走下坡路。
例如，Owlstone是一家較早開發(fā)出不對(duì)稱離子遷移譜法的英國公司，他們掌握一種通過微型化離子光譜檢測二乙酰化學(xué)信號(hào)的技術(shù)，二乙酰是啤酒和其他酒發(fā)酵過程中的風(fēng)味指示劑。當(dāng)十余年前Owlstone 開始發(fā)展食品和飲料產(chǎn)品的電子鼻技術(shù)時(shí)，它開始為自己披上了納米科技的外衣。
今天，更少地，“我們偏移了那些‘納米科技’應(yīng)該做的’”，這個(gè)公司的通訊主管在一封email中寫道。“這個(gè)詞出現(xiàn)在我們的域名里幾乎是一個(gè)歷史上的偶然。”
包裝材料中的納米顆粒則被潛在的規(guī)則改變著。三年前，Nanox Tecnologia S/S 得到了巴西政府的關(guān)于將納米銀離子用于聚乙烯包裝中的支持決定。根據(jù)來自巴西的São Carlos公司的CEO Gustavo Simoes稱，這個(gè)銀離子約為0.2μm厚，厚度是其他的制造商生產(chǎn)的抗菌銀離子厚度的十分之一，但是抗菌效果同樣有效。
這個(gè)由銀離子覆蓋的二氧化硅粒子約有7μm厚，隨后該粉末在注射制膜前加入而預(yù)先呈現(xiàn)。這個(gè)二氧化硅載體有助于塑料顏色和透明度得以保持，同時(shí)銀離子還會(huì)使培養(yǎng)基中的菌逐步下降。“這是個(gè)物理過程。”Simoes說。
在巴西售賣的大多數(shù)的牛奶都是使用UHT工藝處理，其貨架期可以約為4個(gè)月。新鮮的牛奶通過最低限度的巴氏殺菌然后通過可以保持一些日子。少量的巴西乳業(yè)目前正將Nanox’s微粒應(yīng)用于高密度聚乙烯容器和靈活的包裝中，可以將其貨架期從10天延長至40天。
“向消費(fèi)者們解釋容器自動(dòng)殺菌的益處常常很難，”Simoes承認(rèn)，但是延長保質(zhì)期則易懂。
Nanox是陶瓷材料發(fā)展過程中多學(xué)科中心中剝離出來的，是一項(xiàng)政府的研究計(jì)劃。二氧化硅的遷移測試和銀離子組成都顯示其低于巴西衛(wèi)生機(jī)構(gòu)的豁免值。這個(gè)材料目前也在FDA注冊(cè)，但是要想得到EPA的抗菌劑的注冊(cè)常常更漫長，并且過程也開銷巨大。Simoes說該公司也在努力獲得美國投資者的支持來注冊(cè)。
潮濕路滑
用于食品接觸表面的納米涂層是最活躍的領(lǐng)域，盡管預(yù)防生物蓄積性的生物安全性通常推動(dòng)工作，對(duì)環(huán)境生產(chǎn)的益處超過了其安全性。
馬賽諸塞州大學(xué)的研究者們將化學(xué)鍍鎳工藝將氟化的納米顆粒共沉淀在熱交換器的不銹鋼片內(nèi)部。五層多聚的生物膜，其厚度不足100納米，其可以減少由表面生物膜污垢造成的機(jī)器關(guān)閉。
一個(gè)相似的益處可有光滑液體浸沒的多孔表面（SLIPS）得到，這是一個(gè)由哈佛大學(xué)工程與應(yīng)用科學(xué)學(xué)院得到的表面化學(xué)物。SLIPS是一個(gè)氟化油，其可以固定于表面，由此產(chǎn)生了“omniphobicity”以此來區(qū)分納米結(jié)構(gòu)超疏水表面——生物膜可以粘附的表面。
位于安大略湖畔的圭爾夫大學(xué)納米科學(xué)系主任John Dutcher指出，SLIPS的吸引力的一部分是其廉價(jià)，其經(jīng)濟(jì)廉價(jià)是其應(yīng)用于任何可以應(yīng)用于食品設(shè)備和接觸表面的金屬涂層表面的先決條件。“納米毒理學(xué)是真正需要關(guān)注的點(diǎn)”，他補(bǔ)充道，大量的研究正在進(jìn)行中，以此了解分子水平上納米材料進(jìn)入環(huán)境或者人體。
設(shè)備表面的涂層與食品接觸時(shí)不會(huì)遷入食品是少有爭議的。從蒸汽管道、冷凝線、烤箱、洗瓶機(jī)和別的設(shè)備的能量損耗促使生產(chǎn)成本上升，但是用石棉使其絕緣在食品廠使用的并不多，那樣的話水氣會(huì)使絕緣體變成微生物培育箱。
工業(yè)納米科技有限公司的環(huán)氧樹脂涂層依賴多孔管道來吸附微觀層的熱。一個(gè)典型的應(yīng)用為六層的涂層，總厚度為300μm，或0.3mm。
一個(gè)與歐洲軟飲制造商有關(guān)的項(xiàng)目是通過使用了這個(gè)公司的六層的EPX-4 環(huán)氧樹脂涂層，并且跟隨著另外兩層，其一是透明的GP涂層，另一層是水基的丙烯酸涂層——由NSF 國際注冊(cè)為間接食品接觸材料。根據(jù)來自美國弗羅里達(dá)州，Naples公司的商業(yè)發(fā)展副總統(tǒng)Francesca Crolley稱，這個(gè)瓶子在該項(xiàng)目上實(shí)現(xiàn)了13月的投資回報(bào)。
工業(yè)納米科技非常小心的避免比較絕緣R值。這是一個(gè)歐洲標(biāo)準(zhǔn)，是通過將瓶子的涂層與3英寸厚的石棉等同。這個(gè)相當(dāng)于R9-R12絕緣值。
Blue Line 啤酒廠去年實(shí)現(xiàn)了一個(gè)更吸引人的投資回報(bào)，這是紐約北部阿迪朗達(dá)克山脈的一家小啤酒廠。根據(jù)該廠老板Mark Gills稱，在85加侖的糖化鍋表面使用六層涂層，會(huì)使麥芽汁在45min內(nèi)加速達(dá)到麥芽汁的沸點(diǎn)。而一個(gè)65加侖的未覆蓋涂層的糖化鍋需要2h才能達(dá)到沸點(diǎn)。
牙科糖果
如果Gills曾經(jīng)考慮在他的糖化鍋里面中的啤酒花和麥芽中加入納米組分的話，毫無疑問會(huì)形成大漩渦。這恰好解釋了Robert Karlinsey 收到來自糖果制造商們閉門羹，他曾和他們接洽推銷他所發(fā)明的牙齒美白和角質(zhì)修復(fù)劑。
一個(gè)印第安納大學(xué)牙科專業(yè)的納米項(xiàng)目前主管說，Karlinsey通過納米級(jí)熔合過程來將鈣離子和磷酸鹽離子熔合，使之在牙齒表面形成一種像搪瓷材料一樣的物質(zhì)。“基本上，這是一個(gè)牙齒修復(fù)劑”，印第安納波利斯州的印第安納納米LLC公司的總經(jīng)理Kralinsey稱。
這個(gè)工程材料2007年開始來自3M公司一系列的專業(yè)口腔處理產(chǎn)品曾經(jīng)被使用。它也被并入了零售產(chǎn)品Clinpro Tooth Crème。成分表形容這個(gè)材料是一個(gè)磷酸鈣，是一個(gè)非常謹(jǐn)慎的名字。
“它的一個(gè)大的賣點(diǎn)是用磷酸鈣代替氟化物，”他認(rèn)為。“我們是第三或者第四個(gè)將磷酸鹽加入到牙科產(chǎn)品中的公司，不過我們是最有效的。” （他）并指出許多制藥學(xué)中的活性物質(zhì)都應(yīng)該是納米級(jí)才可以通過細(xì)胞膜，Karlinsey 說增加生物利用度，有益于食品及糖果，盡管公眾的認(rèn)知仍然是絆腳石。
公眾對(duì)于納米材料的抵抗是廣泛存在的。地球之友目前向歐盟衛(wèi)生專員游說發(fā)布聲明暫停納米材料應(yīng)用于食品補(bǔ)充劑和食品接觸材料，同時(shí)還堅(jiān)持重新定義納米粒子尺寸為目前最大尺寸（約100納米）的三倍大。
位于溫哥華的英屬哥倫比亞大學(xué)土地食品系的系主任Rickey Yado說：“我們看得出納米組分和轉(zhuǎn)基因作物面臨著同樣的爭議”。“藥品是生死攸關(guān)的東西，” 這個(gè)也使得納米材料的醫(yī)藥制造商們免于批評(píng)。“食品是完全不同的一個(gè)應(yīng)用領(lǐng)域。在觸及各種技術(shù)方案選擇的時(shí)候，我們易于受感情影響，”Yado 繼續(xù)說，“這經(jīng)常導(dǎo)致對(duì)納米材料的否定。”
美國FDA、加拿大的健康機(jī)構(gòu)和別的監(jiān)管機(jī)構(gòu)為食品中某些納米組分的監(jiān)管提供了一般指南，但是直到有著清楚的標(biāo)準(zhǔn)、定義和監(jiān)管，他期望食品制造商們繞開這些，唯恐他們被誹謗。同樣地，在活性包裝中使用納米組分將退出市場直至他們關(guān)于向食品中遷移的潛在風(fēng)險(xiǎn)有明顯的答案。
在此期間，不同類型的納米涂料的開發(fā)將使得材料科學(xué)領(lǐng)域充滿活力，食品生產(chǎn)商將因此獲得豐厚利益。
文章來源：foodaily