Що потрібно знати про ф’ючерси на нанопродовольство Nano The Guardian
Різні нанотехнології, що використовуються в харчових продуктах, знаходяться в стадії розробки, і кілька продуктів вийшли на ринок. Фотографія: px photography/Getty Images
У процесі розробки різноманітні нанотехнології, що використовуються в харчових продуктах, і кілька продуктів вийшли на ринок. Фотографія: px photography/Getty Images
Востаннє змінено пт, 26 квітня 2013 р., 10.43 за тихоокеанським часом
Які практичні застосування нанопродуктів?
Нанотехнологія - це наука про дуже, дуже мале. Виміряні мільярдовими метрами, наночастинки за масштабом схожі на віруси, білки та антитіла. Ви можете помістити тисячі наночастинок всередину лише одного з ваших еритроцитів, залишивши достатньо місця для запасних.
Маніпулювання їжею в такому масштабі може допомогти виробляти їжу з низьким вмістом жиру, яка все ще має чудовий смак, або дозволити виробникам упаковувати більше поживних речовин у продукти, що не містять вітамінів. Ця технологія не обов'язково повинна насторожувати, оскільки людський організм вже звик мати справу з наномасштабною їжею. Наші кишки розбивають те, що ми їмо, до нанорозмірних шматочків, щоб організм міг засвоювати поживні речовини в кишечнику, наприклад.
Нанотехнології також готові створити кращу упаковку харчових продуктів. Наприклад, це може зменшити кількість використовуваного пластику або зробити розумніші контейнери, вбудувавши датчики, які повідомляють нам, чи є їжа всередині ще свіжою.
Харчова промисловість роками мимоволі використовує нанотехнології. Майонез - це емульсія крихітних частинок, де олія і вода змушені змішуватися, не відокремлюючись. Але дослідники зараз розробляють методи, які дозволяють цим крихітним крапелькам бути точно пристосованими, щоб надати їм специфічних смаків або текстур. Майонез залишається густим і вершковим, оскільки "крапель жиру так багато, що вони ділять воду на кишені", - говорить Кеті Гроувс, мікроскопіст контрактної дослідницької компанії Leatherhead Food Research у Великобританії. Це означає, що це зазвичай 70% жиру - далеко не ідеально, якщо ви сидите на дієті.
Один із способів зменшити вміст жиру нижче 40% - це додати більше води плюс трохи крохмалю, щоб переконатись, що майонез не стає занадто рідким. Але зовсім смачнішим підходом є маніпулювання структурою крапель на наномасштабі. Гроувз та її колеги розробляють методи заміни внутрішньої частини крапель жиру водою, створюючи емульсію з тією ж текстурою, але менше жиру, ніж справжня річ.
Дослідники також розробляють зерна солі нанометрового розміру, приблизно в тисячу разів менше звичайної кухонної солі. Поділ зерна солі на ці дрібніші частинки збільшує його поверхню в мільйон разів, а це означає, що вашій їжі потрібно набагато менше солі, щоб дати вашим смаковим рецепторам той самий пікантний удар. Це може бути благом для тих, хто, переживаючи високий кров'яний тиск, намагається зменшити споживання солі.
Що стосується упаковки, то нанотехнології вже використовуються в США, щоб зупинити пиво. Пластикові пляшки для пива, які використовує пивовар SABMiller, містять пластівчасті наночастинки глини, які заповнюють набагато більше місця в стінках пляшки, ніж молекули пластику. Це значно ускладнює витікання газованого вуглекислого газу з пива - або потрапляння кисню, який може зіпсувати смак пива. У майбутньому розумна нано-упаковка може змінити колір, якщо виявить виділення газів псуючи їжу, дозволяючи споживачам приймати зважені рішення щодо того, що безпечно їсти.
Чому б я їв нано-їжу?
Майонез - це емульсія крихітних частинок, і дослідники розробляють методи, які дозволяють цим крихітним крапелькам бути точно підібраними, щоб надати їм специфічних смаків або текстур. Фотографія: Філіп Дезенрк/Getty Images
У процесі розробки різноманітні нанотехнології, що використовуються в харчових продуктах, і кілька продуктів вийшли на ринок. Але експерти стверджують, що традиційно консервативна харчова промисловість навряд чи застосує нанотехнології у великих масштабах, якщо вона не має переконливих переваг для їхнього бізнесу або споживачів.
Одним з основних видів використання може бути доставка більшої кількості вітамінів та мінералів через їжу, яку ми їмо. Наночастинки можуть інкапсулювати вітамінні добавки, які можна додавати до повсякденних продуктів, таких як хліб.
Основні мінерали можуть отримати таку ж обробку. "Ми працюємо над виготовленням препаратів заліза на основі нано, які є безпечними та не викликають побічних ефектів", - говорить Джонатан Пауелл, керівник відділу біомінеральних досліджень Центру досліджень людського харчування у Кембриджі, Великобританія.
З'являється все більше доказів того, що організм зберігає залізо у вигляді твердих, нерозчинних наночастинок, які розщеплюються на корисні атоми лише після потрапляння всередину наших клітин. Добавки, що містять залізо у розчинній формі, можуть бути токсичними у дуже високих дозах, оскільки вони пошкоджують кишечник. Пауелл хоче проникати залізо безпосередньо в клітини у їх нерозчинній формі наночастинок - зволікання по природному шляху організму - щоб зробити більш ефективну добавку.
Пауелл також досліджував вплив наночастинок, чужорідних для організму. Наночастинки діоксиду титану зазвичай використовують у сонячних кремах, де вони відсіюють шкідливі ультрафіолетові промені. Пауелл виявив, що якщо наночастинки діоксиду титану потрапляють всередину тіла, вони можуть накопичуватися в частинах тонкої кишки, що використовуються нашою імунною системою. Хоча наслідки цього накопичення для здоров'я не зрозумілі, Пауелл вважає, що виробники повинні уникати використання наночастинок, які не мають однозначної користі.
Тож куди потрапляють наночастинки, якщо організм не може їх розщепити?
Дослідники лише починають вирішувати це питання. Британське управління з безпеки харчових продуктів (FSA) проводить два проекти, які конкретно розглядають, що відбувається, коли наночастинки потрапляють всередину і результати мають бути отримані протягом найближчих кількох місяців.
Сенді Лоурі, керівник відділу нових продуктів харчування у FSA, сподівається, що дослідження допоможе компаніям, які планують використовувати нанотехнології, щоб перевірити безпеку своїх продуктів.
Окрім цих досліджень, існує порівняно мало даних про токсикологію щодо поглинених наночастинок, хоча це не обов'язково означає, що наночастинки небезпечні, говорить Лорі.