纳米技术在食品工业中应用的

李芳

摘 要：本文综述了纳米技术在食品及食品工业领域的应用研究。主要介绍了近年来纳米技术在食品加工、食品包装和食品分析上的应用研究。

关键词：纳米技术；食品工业；应用

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

中图分类号：TB383 文献标识码：A

纳米技术也称毫微技术，是研究结构尺寸在（0.1nm～100nm）内材料的性质和应用的一种技术。物质在纳米范围内具有小尺寸效应、表面效应以及体积效应等普通粒子不具有的特性，这使纳米技术在许多新型功效的食品、具有特殊功能的保健食品和食品包装材料得到广泛应用。目前许多国家和食品生产企业每年投入大量的人力和物力对纳米技术进行基础和应用研究，这也使得纳米技术近年来在食品工业的应用突飞猛进。

1 纳米技术在食品包装中的应用

纳米粒子表面效应即物质粒径变小，比表面增大，对促进物质腐败的氧原子、氧自由基和其他异味分子吸附增大，使包裹在其中的物质保质期增长。这一特性使纳米技术在保鲜、抗菌膜及纳米级可食性膜的制备方面取得了较快的发展。

具有纳米复合高分子材料食品包装具有低透氧率、低透湿率、阻隔二氧化碳和具有抗菌表面等特性，这能有效阻止食品腐败变质。美国的安姆科（Amcol）公司研制出了能够有效吸附啤酒中香气成分和阻止外界空气的侵入，使啤酒保质期延长至6个月的啤酒瓶。甘瑾等用添加了纳米SiOx的紫胶复合膜用于椪柑保鲜，能增加气体透过性，保持水分和营养成分。马李一等用添加了纳米SiOx涂膜水晶梨，能使水晶梨失重率降低，营养成分流失少。在枣包装膜中添加纳米Ag、纳米TiO2等，枣的软化、失重及褐变均得到显著抑制。高艳玲等发现添加了纳米级ZnO的薄膜，对常见污染菌有明显的抑制作用，可广泛用于食品包装。曹雪玲等发现纳米银胶对牛奶、馒头和西瓜变坏后产生的微生物有一定的抗菌作用。黄凌燕等发现用纳米抗菌材料包装能有效抑制马铃薯呼吸强度，降低失重率，减少营养成分流失、抑制细菌生长。蒙桂娥发现添加了SiOx的壳聚糖可食用膜能使橘子的保鲜期延长到40天。刘贺等研制了一种添加了中性纳米SiO2的可食用大豆分离蛋白膜，对豆腐干具有较好的保鲜和抑菌效果。

2 纳米技术在食品分析中的应用

近年来，食品安全问题越来越受到关注，快速、灵敏地检测食品中有毒、有害成分是目前需迫切解决的问题。纳米技术在食品品质分析检测等方面取得了很大的进展，主要体现在纳米传感器的开发与应用方面。卢福广结合新型纳米材料制备了四种高性能的分子印迹化学发光传感器，实现了对苯丙氨酸样品高灵敏、高选择性的检测。Bhattacharya S研制的纳米传感器可将微生物检测时间降低至几小时甚至几分钟。汪学英等研制的纳米功能化修饰膜能在1h内检测出牛奶细菌浓度。白丽娟研制的碳纳米管和石墨烯电化学适体传感实现了对多种蛋白同时检测的高特异性和高灵敏度。韩乐通过构建纳米微悬臂梁传感器，实现了对牛奶中李斯特细菌的特异性检测。谌志强研制的纳米压电免疫传感器能在4h内实现对大肠杆菌O157：H7高灵敏度检测。Kirchhofer等筛选出能调节绿色荧光蛋白（GFP）构象及光谱性质的纳米抗体，利用纳米抗体增强荧光强度来提高食品检测的灵敏性，有重要的现实意义。

3 纳米技术在保健食品中的应用

纳米技术在保健食品的应用主要集中在把营养元素及功能物质微细加工到100nm以内，形成纳米级的营养物质或功能性成分。食品中的矿物质和维生素等营养成分纳米化后，比表面增大，易缺乏、不易吸收的钙、铁、锌等营养元素与小肠充分接触而容易被吸收，极大地提高了人体对营养元素的吸收和利用。谭翔文等发现纳米钙是一种良好的钙源，喂食纳米碳酸钙的大鼠血钙、肱骨长和重明显高于喂食传统钙。陈鸿武等发现给糖尿病小鼠补充一定量的纳米硒，小鼠心肌细胞凋亡率下降。赵成萍等认为纳米级维生素能增加与胃肠道细胞的有效接触面，使纳米维生素的吸收率和生物利用率都得到很大提高。王璇制备的番茄红素纳米分散体能提高荷瘤小鼠体内抗氧化能力，直接损伤肿瘤细胞。

采用纳米包覆还可以将多种功能性成分结合形成复合型保健食品。维生素C纳米脂质体经果胶包覆后，橘子汁的储存稳定性和生物利用性明显提高，且具有了明显的抑菌效果。柴云等采用纳米包覆方法将退黑激素包覆于环糊精纳米环状孔中，再与豆粕提取物复配，既可增加退黑激素的化学稳定性，又能结合大豆异黄酮特性，使二者起到互补的积极作用。

4 展望

纳米技术的发展大大推动了食品工业的进步，但是我们不能忽视任何事物都具有的两重性质。因此，我们在研究纳米食品加工工艺、营养学特性等方面问题时，有必要对纳米食品对人类的潜在性影响问题给予足够的关注和探讨，同时利用与纳米技术相关的检验检测技术以及食品包装技术来实现对食品安全的控制与监控，为人类在食品工业中合理应用纳米技术提供科学参考。

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