Nanotecnología Alimentaria - Una Perspectiva

La nanotecnología Alimentaria es un área nueva de interés y nos abre un universo entero de nuevas posibilidades a la industria alimentaria. Los materiales usados en el nano empaquetado de alimentos pueden extender la vida de anaquel del alimento, mejorar la inocuidad del alimento, alertar al consumidor si el alimento está contaminado o caducado e incluso liberar conservadores para extender la vida del alimento dentro de su envoltura. Aplicaciones nanotecnologías en la industria de alimentos pueden ser utilizadas para detectar antígenos en el empaque, para producir sabores fuertes y mejor color, siendo más saludable por el incremento de sus propiedades de barrera. La nanotecnología introduce nuevos cambios en pro de la innovación en la industria alimentaria, pero es incierto lo resultados que tengan en la salud de las personas.

Introducción

La palabra “nano” proviene del griego que significa “enano”. Un nanómetro es la billonésima parte de un metro (10-9 m). Es 60,000 veces más pequeña que el diámetro de un cabello humano, incluso más pequeño que un virus. Por lo tanto, la nanotecnología se refiere a rangos desde la mitad del diámetro de ADN hasta 1/20 de tamaño de un glóbulo rojo. Las nanoparticulas son generalmente aceptadas como aquellas que no rebasan los 100 nanómetros donde sus únicos fenómenos permiten novedosas aplicaciones y beneficios. 10 millones de dólares anuales han sido gastados en la carrera global de aplicaciones nanotecnológicas en la producción, procesamiento y empaquetado de alimentos.

Auto-ensamblaje natural de nanoestructuras

Muchos alimentos naturales contienen componentes nanoescalares y sus propiedades han sido determinadas según su estructura. Los materiales sin procesar de algunos alimentos (proteínas, féculas y grasas) sufren cambios estructurales a escala manométrica y micrométrica durante suu procesamiento. Por ejemplo, la B-lactoglobulina, con 3.6 m de longitud, puede sufrir desnaturalización debido a la presión, calor o el pH.

El auto ensamblado de nanotubos por α-lactalbumina (proteína de leche hidrolizada) ah sido utilizado en nano-encapsulación de nutrientes, suplementos alimenticios y medicamentos. Caseina Micelles puede ser usada como nanovehiculo para atrapar, proteger y entrega de sensibilidad a nutricios hidrófobos. En el caso de las grasas, mono glicéridos pueden autoensamblarse a niveles nanoescalares y estructurar triglicéridos que pueden cristalizarse (10-100nm). Un estudio a diferentes variedades de guisantes usando métodos microscópicos ha identificado, como en el caso de Greenshaft, una mezcla de féculas normales y novedosas féculas “naturalmente resistentes”. Nano estructuras naturales han sido encontradas en alimentos han sido producidas por algunas proteínas y carbohidratos. Las ubres de las vacas dan un ejemplo de un nano mecanismo de síntesis, ensamblaje y preparación de proteínas y grasas dentro de una fase acuosa, donde ellas convierten bloques de estructuras proteicas numerosos. Investigaciones hechas a nanoestructuras alimentarias son principalmente diseñadas para conocer el comportamiento de alimento. La nanotecnología puede ser aplicada en todas las fases del ciclo alimentario. El empacado en alimentos es un sector en la industria donde las aplicaciones nanotecnológicas están comenzando y los nanos componentes están ganando terreno. Se han incorporado más aplicaciones al empaquetamiento de alimentos como utilización de metales o nano arcillas. El entendimiento de los materiales alimentarios y el procesamiento de alimentos a nano escala es de suma importancia para crear nuevos productos y seguir implementándolos día con día. Mientras tanto, el potencial de la nanotecnología alimentaria es ilimitado, aunque el número de productos comercializados a base de esta tecnología es relativamente pequeño.

La nanotecnología puede revolucionar el sistema alimentario, y tiene el potencial para que la ciencia influya en los alimentos, abriendo un mundo de posibilidades innovadoras en cuanto a la textura, sabor, procesamiento, estabilidad y durabilidad de un alimento. Rápidamente, la nanotecnología ha dejado los laboratorios hasta llegar al mercado del consumidor, revolucionando así los sistemas alimentarios conocidos.

Tipos de nanomateriales y nanoestructuras.

Las novedosas propiedades de los nanomateriales ofrecen nuevas oportunidades a la industria alimentaria. Diferentes tipos de nanoestructuras pueden ser usadas para construir estructuras novedosas y funcionales en alimentos. Dentro de estas se encuentran: los nanoliposomas, las nanoemulsiones, las nanoparticulas y las nanofibras. Los nanomateriales aplicados en alimentos pueden ser orgánicos e inorgánicos. Nanomateriales diseñados (ENMs) se pueden encontrar en productos nanoalimenticios y se dividen en: inorgánicos, materiales para recubrimientos funcionales y orgánicos.

Los ENMs inorgánicos son usados como aditivos en alimentos y se ocupan principalmente metales de transición como Plata y Acero; metales alcalino-térreos como Calcio y Magnesio y no metales como Selenio y algunos silicatos.

El empaquetado de alimentos es el área de mayor aplicación de metales ENMs. Nanoplata ha sido encontrada en numerosos productos alimenticios, bebidas y empaques alimentarios. De hecho, el uso de nanoplata sirve de antimicrobiano y como suplemento saludable, utilizable en otros ENMs. Nanoselenio empezó a ocuparse como aditivo para el té verde con numerosos beneficios a la salud. Las sales de nanocalcio están en patente para aplicaciones futuras en gomas de mascar. Tanto las sales de nanocalcio como las de nanomagnesio han sido consideradas como suplementos alimenticios.

La nanotecnología ha podido manufacturar empaques inteligentes para extender la vida de anaquel y hacer viable el transporte de estos productos alimenticios novedosos. Los paquetes inteligentes (contienen nanosensores y activadores antimicrobiales) son capaces de extender la vida del producto para que así, cuando lleguen al supermercado, mantengan sus cualidades por largos periodos hasta su venta.

Para los materiales de embalaje, los ENMs funcionales son usados para enlazarse con la matriz polimérica para ofrecer gran resistencia mecánica o una barrera contra el movimiento de los gases, componentes volátiles (por ejemplo, sabores) o la humedad.

La nano arcilla mineral está constituida principalmente de montmorillonita (denominado como la bentonita), que es la arcilla natural obtenida de cenizas y rocas volcánicas. El uso de nano arcillas funcionales en empaques alimentarios puede ayudar a desarrollar materiales con propiedades protectoras mejoradas.

Los nanomateriales

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