盧 娜

（臨沂市檢驗檢測中心，山東臨沂 276004）

在社會飛速發(fā)展的今天，食品安全問題越來越引發(fā)社會的高度關(guān)注。納米技術(shù)作為目前科學界最具發(fā)展前景的技術(shù)之一，在食品科學領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用并發(fā)揮了積極的作用[1]。本文概述了納米技術(shù)的特性，并分析了其在食品科學中的應(yīng)用及其發(fā)展前景，以促進納米技術(shù)在食品科學領(lǐng)域的進一步創(chuàng)新發(fā)展。

1 納米技術(shù)和納米食品的含義

1.1 納米技術(shù)

納米技術(shù)是調(diào)節(jié)和操控生物物質(zhì)變化的科學技術(shù)，是目前較受歡迎和重要的生物技術(shù)。經(jīng)特殊處理的納米材料無論是在材料表面，還是在量子現(xiàn)象等方面都會發(fā)生很大變化，使這種材料呈現(xiàn)出新的特點和功能，因此在科學研究中往往利用納米分子產(chǎn)生的新特點研制某些特殊功能的產(chǎn)品，這也是現(xiàn)代納米技術(shù)研究的主要目的。

1.2 納米食品

納米食品從廣義范疇上來講，是指在生產(chǎn)過程中使用了納米高科技技術(shù)的食品；從狹義上理解，只有利用了納米技術(shù)并對食品進行制作和創(chuàng)新的產(chǎn)品，才可被稱為納米食品。當前人們所說的納米食品一般是指廣泛意義上的納米食品。納米技術(shù)在食品生產(chǎn)中被廣泛應(yīng)用于食品包裝中，其主要作用是在一定程度上延長食品相對安全的保鮮時間。

2 納米技術(shù)的應(yīng)用

目前，納米技術(shù)已實現(xiàn)了與眾多學科的交叉融合，并且在社會各領(lǐng)域的應(yīng)用范圍都很廣，特別是在食品領(lǐng)域更是得到了很好的開發(fā)和利用，在給食品加工行業(yè)帶來許多新變化的同時，也使食品工業(yè)迎來了許多發(fā)展的新契機。在食品生產(chǎn)制造領(lǐng)域，納米技術(shù)在食品的生產(chǎn)制造、材料包裝等方面都得到了廣泛應(yīng)用。

2.1 納米加工技術(shù)的應(yīng)用

運用納米技術(shù)打破構(gòu)成物質(zhì)的分子以及原子的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，對其按照一定的原則進行重新編輯和破譯內(nèi)部程序，使物質(zhì)的內(nèi)部構(gòu)成發(fā)生變化，進而提升這種物質(zhì)的某些特殊成分對其他物質(zhì)的吸附能力，促進包含養(yǎng)料在內(nèi)的部分營養(yǎng)物質(zhì)在人體內(nèi)的傳送，進而在一定程度上促進某些有益于身體健康的礦物質(zhì)元素的吸收，延長食品中部分營養(yǎng)物質(zhì)元素發(fā)揮效用的時間，以此延長食品的相對安全時間。隨著科學技術(shù)的發(fā)展，當前工業(yè)上常采用納米技術(shù)對礦物質(zhì)、再生植物蛋白纖維、高分子碳水化合物以及維生素等進行納米化處理[2]。 例如，淀粉這種高分子碳水化合物經(jīng)納米技術(shù)處理后，使其固有的性質(zhì)發(fā)生了變化，使用性能得到有效提升，用于食品加工中可達到增稠的目的。大豆纖維這種再生植物蛋白經(jīng)納米化處理后轉(zhuǎn)變?yōu)橐环N具有高活性的纖維素，加速物質(zhì)分子之間的反應(yīng)速度，在工業(yè)生產(chǎn)中其具有吸收附著和減緩釋放的作用，對部分易揮發(fā)的香味成分以及某些需延長留存時間的營養(yǎng)元素起抑制作用。食品工業(yè)生產(chǎn)中的一種抗氧化酶的活性物質(zhì)硒能夠調(diào)節(jié)人體的免疫功能，可保護人體細胞免受損傷，人體一旦缺少硒元素，就會大大降低人體的免疫功能，過量食用富含硒元素的食品會導致硒過量，從而對人體產(chǎn)生毒副作用，影響人體健康。經(jīng)納米技術(shù)處理后的納米硒具有較低的毒性和較高的效能，對于肝臟具有很好的保護作用，能對腫瘤生長起到一定的抑制作用，同時能有效調(diào)節(jié)人體免 疫力。

2.2 納米過濾膜的應(yīng)用

在工業(yè)上使用納米過濾膜技術(shù)能將食品中多種營養(yǎng)元素和具有功能的成分有效分離出來，納米過濾膜技術(shù)具有良好的分離提純效果。納米過濾膜的孔徑只有幾納米，十分微小，是一種介于以壓力為推動力的超強膜分離技術(shù)和以壓力差為推動力的逆滲透之間的一種膜分離技術(shù)。目前在食品工業(yè)生產(chǎn)中，納米過濾技術(shù)應(yīng)用較廣，如可用于乳清蛋白的濃縮、各種食品調(diào)味液的脫色、果汁濃縮等。例如，要想去除葡萄酒里的色素，可采用納米過濾技術(shù)進行提純處理[3]；為了使不能食用過多糖分的人喝上各種口味的牛奶，可運用納米過濾提純處理技術(shù)，使用納米過濾器從牛奶中將乳糖成分提取出來，同時用其他類糖分代替，這種過濾提純的方式意味著在對食品進行加工處理時沒有必要采用化學制品或加熱的方式，可使食品安全得到更有效的保障。納米過濾器經(jīng)過科學改造后，能將牛奶或水中的一些雜質(zhì)清理干凈，從而起到殺菌消毒的作用，還可以使食品中的礦物質(zhì)等營養(yǎng)元素得以保留，人們飲用牛奶時無需加熱即可直接飲用。

2.3 包埋技術(shù)在納米食品中的應(yīng)用

由于納米技術(shù)具有保鮮的特性與功能，因此可以考慮將納米技術(shù)與其他技術(shù)有機結(jié)合在一起，研發(fā)出增加營養(yǎng)、提高身體素質(zhì)、預防疾病、調(diào)節(jié)身體狀態(tài)和抗衰老的保健食品。納米包埋技術(shù)用途很廣，食品工業(yè)中可將脂質(zhì)材料包裝成顆粒狀的納米進行有效利用，從而加工成可食用的食品。這種經(jīng)過處理的食品在納米包埋技術(shù)的作用下，能改變食品原來的味道，并且能加速其在人體內(nèi)的運輸，具有很強的減緩釋放功能，可以使食品在人體的停留時間增加2～3倍，從而使營養(yǎng)成分能有效被人體吸收利用。由于納米微粒本身在功能上可免受某些生物因子的破壞，因此可提高生物利用率1.8～2.2倍。硫辛酸具有防止物質(zhì)氧化的能力，存在于動物的肝臟，豌豆、甘藍、西藍花和番茄等植物的內(nèi)部構(gòu)成組織中。硫辛酸還可與其他物質(zhì)聯(lián)合發(fā)揮出更強大的功能，其與二氫硫辛酸聯(lián)合在一起，基本能消除人體內(nèi)的全部自由基。將硫辛酸制成的納米粒用聚合纖維素脂包埋起來，可以延長硫辛酸包裹食物的保鮮期，且可以明顯改善其氧化后產(chǎn)生的難聞氣味，同時還可避免其在人體的胃腸道中發(fā)生降解，因此可以在很大程度上提高其自身體內(nèi)的吸收利用程度，在食品保健方面具有很大的開發(fā)和應(yīng)用潛能[4]。

2.4 納米添加劑在納米食品中的應(yīng)用

在對一些傳統(tǒng)類食品進行加工制造過程中，納米技術(shù)可實現(xiàn)對食品的創(chuàng)新再造，如人們?nèi)粘Ｉ钪斜容^熟悉的罐頭、各種奶類制品以及一些飲料等，這些產(chǎn)品就是運用納米技術(shù)，在生產(chǎn)中使食品的性能按照需要和一定的標準進行改造，從而產(chǎn)生不同程度的保鮮效果，并由此獲得較為合理的性能和價格的匹配度，這也是納米技術(shù)應(yīng)用于食品領(lǐng)域的重要作用。在食品的生產(chǎn)加工領(lǐng)域應(yīng)用納米技術(shù)可替代某些添加劑，從而減少使用大量添加劑對人體健康造成的危害，納米添加劑的應(yīng)用可在盡可能保證人體健康的前提下延長食品保持新鮮度的時間。由于納米級添加劑能有效地分布于各種食物中，提高其使用效率，因此可利用其減緩釋放的功能延長食品的保鮮時間[5]。

2.5 納米催化技術(shù)的應(yīng)用

酶是天然存在的一種納米級別的具有催化作用的物質(zhì)，在生物藥劑制作、食品生產(chǎn)制造加工業(yè)、化學工程等領(lǐng)域得到很好的應(yīng)用。由于酶具有不穩(wěn)定性和使用時間短等問題，在應(yīng)用方面效率不是很高。納米微粒很小，既能增加蛋白質(zhì)的性能，也能有效增加蛋白質(zhì)的利用率。在酒類生產(chǎn)領(lǐng)域，以納米或無機材料納米TiO二芯為原材料制作的白酒陳化裝置在應(yīng)用于葡萄酒或其他酒類生產(chǎn)的加工工藝上，能使酒的生物特性發(fā)生變化，因此可用作催化果類酒中的酯化與氧化等反應(yīng)，既可以加快果類酒的陳化過程，縮減其陳化時間，又能克服傳統(tǒng)果酒陳化時間過長的問題，大大提高生產(chǎn)效率。

2.6 新型納米傳感器件的應(yīng)用

新型傳感器件是納米技術(shù)、生物科學技術(shù)以及電子材料的結(jié)合，它可以加快食品檢測效率。納米材料是非常靈敏的傳感器，它能融合生物芯片等高新技術(shù)，使生物分子的探測更高效。目前融合了納米技術(shù)的生物傳感器已被廣泛應(yīng)用于細菌監(jiān)測、農(nóng)產(chǎn)品檢驗和人體內(nèi)代謝物檢測等方面。任何用作生命傳感器的納米材料或元件的構(gòu)成至少具有兩個特性：①具有對物質(zhì)進行分析和辨識的特定功能；②在對某些物質(zhì)進行分析的過程中，它們能生成一種特殊的標記信息，并且這種標志信息可由納米材料結(jié)構(gòu)本身產(chǎn)生或由納米材料構(gòu)成相對穩(wěn)定的分子。納米材料的這兩種特性使納米技術(shù)在食品科學工程領(lǐng)域得到了更廣泛的應(yīng)用。

3 納米技術(shù)在食品科學上應(yīng)用的前景

近年來，在醫(yī)學領(lǐng)域被廣泛應(yīng)用的納米技術(shù)成果正逐漸應(yīng)用于食品行業(yè)，從而完善了食品行業(yè)的工藝流程，研制出了部分新型的保健食品。目前，我國納米食品產(chǎn)品種類已達到了300余種，部分含有納米高級增味劑的食物和維生素也開始進行商品化。雖然納米技術(shù)目前在食品行業(yè)中的應(yīng)用啟動緩慢，但在未來具有很大的發(fā)展前景，特別是在以下幾個方面的應(yīng)用：①將食品基質(zhì)作為一種轉(zhuǎn)運工具，對生物體中的活性物質(zhì)進行有效轉(zhuǎn)運，通過此方法改善食品衛(wèi)生水平；②作為一種功能強化劑原料，可用于新鮮的、具有特殊風味和結(jié)構(gòu)的食品開發(fā)；③可用于開發(fā)具有保護功能或自密封特性的納米結(jié)構(gòu)新型材料；④開發(fā)具有抵御強力細菌功能特性的材料，這種材料在食品包裝制造中可作為具備自消毒作用的接觸面材料。綜上所述，新技術(shù)的發(fā)展都會面臨不同的挑戰(zhàn)。為了維護人體健康，對于一些高科技融入納米技術(shù)的材料，特別是對納米顆粒的危害性的測評和預估，還需進一步的深入探討。鑒于產(chǎn)品制成的質(zhì)量控制因素與環(huán)境檢測控制的目標，相應(yīng)的監(jiān)測方法也須緊隨其后，跟上其發(fā)展的 步伐。

隨著我國高科技技術(shù)的飛速發(fā)展，納米技術(shù)在食品生產(chǎn)領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用，有力地促進了食品科學工程的不斷進步與發(fā)展，這是納米技術(shù)對人們的生產(chǎn)生活產(chǎn)生的積極作用。但納米技術(shù)在以其獨特的優(yōu)勢被廣泛應(yīng)用于食品生產(chǎn)領(lǐng)域的過程中，在一定程度上也會對人體的健康產(chǎn)生一定的影響。因此，納米技術(shù)在未來的發(fā)展過程中須不斷加以改善，最大限度地減少其給人體帶來的不良影響，推動食品科學工程的健康發(fā)展。

4 結(jié)語

納米技術(shù)作為當前最具發(fā)展前景的高科技技術(shù)之一，在食品科學工程領(lǐng)域得到了不同程度的開發(fā)與應(yīng)用，滿足了人們對于食品的需求，為人們的身體健康提供了安全保障，在人們的生產(chǎn)生活中發(fā)揮了重要的作用。當前納米技術(shù)雖不夠成熟和完善，但擁有無限的發(fā)展?jié)摿?，未來可引領(lǐng)食品科學技術(shù)的新發(fā)展。