H Νανοτεχνολογία και οι Διατροφικές της Εφαρμογές

Πως θα σας φαινόταν μια κάψουλα βιταμίνης που δρούσε μόνο όταν ανίχνευε έλλειψη του συγκεκριμένου συστατικού στον οργανισμό σας? Επίσης πως ακούτε τη προοπτική το φυτοφάρμακο να αποδεσμεύεται μόνο στο στομάχι του εντόμου και να μην λούζει το προς κατανάλωση τρόφιμο? Αν νομίζεται ότι πρόκειται για κάποιο χολιγουντιανό σενάριο κάνετε λάθος, διότι η επιστήμη των νανοϋλικών προχωρά ταχύτατα και όλα τα παραπάνω είναι project τα οποία μέσα στα επόμενα χρόνια θα είναι στο πιάτο σας.

Ας δώσουμε όμως αρχικά για τους αμύητους έναν ορισμό του τι είναι νανοτεχνολογία :

Η νανοτεχνολογία είναι η επιστήμη  και  τεχνολογία που διεξάγεται σε επίπεδο νανοκλίμακας, η οποία είναι περίπου 1 έως 100 νανόμετρα(nm). H Νανοεπιστήμη και  νανοτεχνολογία είναι επίσης μελέτη και  εφαρμογή της σε εξαιρετικά μικρά πράγματα και μπορεί να χρησιμοποιηθεί σε όλους τους άλλους τομείς της επιστήμης, όπως τη χημεία, τη βιολογία, τη φυσική, την επιστήμη των υλικών και της μηχανικής. Όπως μπορεί κάποιος να καταλάβει οι εφαρμογές της νανοτεχνολογίας είναι ατελείωτες και δεν θα μπορούσε να απουσιάζει η χρήση της σε τομείς και πεδία της τεχνολογίας τροφίμων και της διατροφής.

Πώς  η νανοτεχνολογία χρησιμοποιείται στην Επιστήμη Τροφίμων?

Η νανοτεχνολογία επηρρεάζει διάφορες πτυχές της επιστήμης των τροφίμων, από το πώς τα τρόφιμα  καλλιεργούνται  μέχρι  το πώς  συσκευάζονται. Οι εταιρείες που αναπτύσσουν  νανοϋλικά  δραστηριοποιούνται όχι μόνο στην γεύση των τροφίμων, αλλά και στην ασφάλεια των τροφίμων, καθώς και στα οφέλη ως προς την υγεία για τα τρόφιμα που παραδίδουν στον καταναλωτή.

Ποιες είναι οι Τρέχουσες  Εφαρμογές της νανοτεχνολογίας στα τρόφιμα?

Μέχρι στιγμής υπάρχουν  νανουλικά  που χρησιμοποιούνται για τη δημιουργία ενός αδιαπέραστου εμποδίου για αέρια όπως το οξυγόνο ή το διοξείδιο του άνθρακα σε ελαφρές φιάλες, χαρτοκιβώτια και μεμβρανες συσκευασίας.

Υπάρχουν επίσης δοχεία αποθήκευσης που παράγονται με νανοσωματίδια αργύρου ενσωματωμένα στο πλαστικό. Τα νανοσωματίδια αργύρου σκοτώνουν  βακτήρια από οποιοδήποτε υλικό που είχε προηγουμένως αποθηκευτεί μαζί με τα δοχεία  ελαχιστοποιώντας τους κινδύνους για την υγεία από τα επιβλαβή βακτήρια.

Επιστήμη Τροφίμων και εφαρμογές νανοτεχνολογίας υπό ανάπτυξη

Ερευνητές από το Τεχνικό Πανεπιστήμιο του Μονάχου έδειξαν μια μέθοδο ψεκασμού νανοσωλήνων άνθρακα πάνω σε εύκαμπτες πλαστικές επιφάνειες για την παραγωγή αισθητήρων. Οι ερευνητές πιστεύουν ότι αυτή η μέθοδος θα μπορούσε να παράγει αισθητήρες χαμηλού κόστους σε επιφάνειες όπως πλαστικές μεμβράνες περιτυλίγματος  έτσι ώστε ο αισθητήρας θα μπορούσε να ανιχνεύσει χαλασμένα τρόφιμα.

Επίσης  ερευνητές  χρησιμοποιούν πυριτικά νανοσωματίδια ως φράγμα  αερίων (για παράδειγμα οξυγόνο), ή υγρασία σε μία πλαστική μεμβράνη που χρησιμοποιείται για  συσκευασία. Αυτό θα μπορούσε να μειώσει  ενδεχομένως της αλλοίωσης των τροφίμων ή την απώλεια υγρασίας.

Σε μια άλλη εφαρμογή νανοσωματίδια οξειδίου του ψευδαργύρου μπορεί να ενσωματωθουν σε πλαστική συσκευασία ώστε να μπλοκάρουν τις ακτίνες UV και να παρέχουν αντιβακτηριακή προστασία, βελτιώνοντας παράλληλα την αντοχή και τη σταθερότητα της πλαστικής μεμβράνης.

Οι νανοαισθητήρες που αναπτύσσονται  μπορούν να ανιχνεύουν βακτήρια και άλλες μολύνσεις, όπως τη σαλμονέλα, σε ένα εργοστάσιο συσκευασίας. Αυτό θα επιτρέψει στο επίπεδο του ποιοτικού ελέγχου πολύ συχνότερες  δοκιμές σε πολύ χαμηλότερο κόστος από την αποστολή δειγμάτων στο εργαστήριο για ανάλυση. Η δοκιμή σε αυτό το σημείο της συσκευασίας αν διεξαχθεί κανονικά, έχει τη δυνατότητα να μειώσει δραματικά την πιθανότητα μολυσμένων τροφίμων που φθάνουν στα ράφια των καταστημάτων.

Σε ερευνητικό επίπεδο είναι επίσης ένα project για την ανάπτυξη νανοκάψουλας που περιέχει θρεπτικά συστατικά που θα αποδεσμεύονται  όταν οι  νανοαισθητήρες ανιχνεύουν μια ανεπάρκεια βιταμίνης στο σώμα σας. Βασικά αυτή η έρευνα θα μπορούσε να οδηγήσει σε ένα  σύστημα αποθήκευσης  βιταμινών στο σώμα σας που παραδίδουν τα θρεπτικά συστατικά που χρειάζεστε, όταν ακριβώς τα χρειάζεστε.

"Interactive" τρόφιμα έχουν αναπτυχθεί που θα επιτρέπουν  να επιλέξετε την επιθυμητή γεύση και χρώμα. Νανοκάψουλες που περιέχουν  γεύση και  χρώμα  ως ενισχυτές ενσωματωμένα σε αδράνεια στο φαγητό  έως ότου η πείνα του καταναλωτή τα προκαλεί για απελευθέρωση. Η μέθοδος δεν έχει δημοσιευθεί, οπότε θα είναι ενδιαφέρον να δούμε πώς αυτό το συγκεκριμένο τέχνασμα επιτυγχάνεται.

Οι ερευνητές εργάζονται επίσης με φυτοφάρμακα που είναι έγκλειστα σε νανοσωματίδια και   απελευθερώνονται μέσα στο στομάχι ενός εντόμου, ελαχιστοποιώντας τη μόλυνση των ίδιων των φυτών.

Μια άλλη τεχνολογία σε εξέλιξη  είναι ένα δίκτυο νανοαισθητήρων και διανομέων που χρησιμοποιούνται σε όλο το  πεδίο του αγροκτήματος. Οι αισθητήρες αναγνωρίζουν ότι ένα φυτό χρειάζεται θρεπτικά συστατικά ή νερό, οι συσκευές στη συνέχεια απελευθερώνουν λίπασμα, θρεπτικές ουσίες, ή  νερό, αναλόγως με το τι  απαιτείται σχετικά με τη  βελτιστοποίηση της ανάπτυξης των φυτών σε κάθε  τομέα και ένα προς ένα.

Με όλα τα παραπάνω καταλαβαίνουμε ότι η νανοεπιστήμη έχει διεισδύσει για  τα καλά και στο τομέα των τροφίμων και πιθανότατα τα επόμενα χρόνια υα την έχετε μπροστά στο πιάτο σας ως ένα γευστικό δώρο της επιστήμης στον ουρανίσκο και την υγεία σας ή μήπως τότε θα είναι η απαρχή άλλων προβλημάτων? Νομίζω για άλλη μια φορά την απάντηση θα τη δώσει η ίδια η ζωή ως   συνισταμένη  του τι κερδίζεις και τι χάνεις !!!



Πηγές:

http://www.understandingnano.com/food.html
http://www.nano.gov/nanotech-101/what/definition

http://www.understandingnano.com/column-food.html