TOC\o"1-5"\h\z\o"CurrentDocument"引言 2\o"CurrentDocument"1、 納米技術(shù)和納米食品的定義 2\o"CurrentDocument"1.1納米技術(shù)的定義 2\o"CurrentDocument"2、 納米技術(shù)在食品行業(yè)的應(yīng)用 3\o"CurrentDocument"2.1在食品包裝材料上的應(yīng)用 32.1.1納米保鮮性包裝材料 32.1.2 納米韌性包裝材料 3\o"CurrentDocument"納米材料在食品機(jī)械中的應(yīng)用 3\o"CurrentDocument"在食品檢測(cè)上的應(yīng)用 7\o"CurrentDocument"2.4.納米功能食品 52.4.1納米淀粉 52.4.2納米維生素 52.4.3納米硒 52.4.4納米鈣 6\o"CurrentDocument"3、 納米技術(shù)的安全性及發(fā)展 6\o"CurrentDocument"3.1食品納米技術(shù)的安全性 6\o"CurrentDocument"3.2影響食品納米技術(shù)發(fā)展的關(guān)鍵問題 7\o"CurrentDocument"3.3各國研發(fā)動(dòng)態(tài) 8納米技術(shù)在食品中的應(yīng)用和安全性問題摘要：納米技術(shù)是在納米尺度理解、控制和操縱物質(zhì)世界的一項(xiàng)新技術(shù)，已在材料、化工、醫(yī)藥、食品等領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。本文介紹了食品納米技術(shù)與納米食品，綜述了納米技術(shù)在食品包裝、加工與食品機(jī)械等方面的應(yīng)用，并對(duì)納米食品潛在的食品安全問題進(jìn)行了探討。關(guān)鍵詞：納米技術(shù) 納米食品應(yīng)用安全ApplicationofnanotechnologyonfoodindustryandsafetyissuesAbstract:Nanotechnologywasanewtechnologyofunderstanding，controlling，andmanipulatingmattersatthenanoscale.Ithadbeenwidelyusedinthetroductiononfoodnanotechnologyandnano-food.Applicationfieldsofmaterials，chemicalindustry，medicine，food，andsoon.Thispaperhadabriefintroducenanotechnologyonfoodpacking，processingandfoodmachinerywassummarized.Thepotentialsafetyissuesofnano-foodwerestilldiscussed.Keywords：Nanotechnologynano-foodnanoscalepackingmaterialssafety引言納米技術(shù)是20世紀(jì)末興起并迅速發(fā)展的一項(xiàng)高科技技術(shù)，隨著研究的深入和科學(xué)的發(fā)展，納米技術(shù)已經(jīng)日趨成熟并廣泛的應(yīng)用于各種領(lǐng)域，近年來納米技術(shù)在醫(yī)藥上的許多研究成果正逐步地應(yīng)用于食品行業(yè)，在此技術(shù)上開發(fā)、生產(chǎn)了許多新型的食品以及具有更好的功效和特殊功能的保健食品，納米材料在食品安全上也發(fā)揮著越來越重要的作用。目前納米技術(shù)在食品行業(yè)的應(yīng)用主要以納米包裝和經(jīng)過納米技術(shù)改造的食品為主，例如納米鈣、納米硒等礦物質(zhì)制劑、納米維生素制劑、添加營(yíng)養(yǎng)素的鈣奶與豆奶、納米茶等。與其他國家一樣,雖然我國的納米技術(shù)在食品科學(xué)領(lǐng)域還處于基礎(chǔ)研究階段，但是它已滲透到食品工業(yè)的某些領(lǐng)域。其中微量元素的納米化技術(shù)，以其易吸收、低毒副作用等優(yōu)勢(shì)，逐漸在保健食品科學(xué)領(lǐng)域得到推廣與應(yīng)用。1、納米技術(shù)和納米食品的定義1.1納米技術(shù)的定義納米是一種幾何尺寸的度量單位，l納米為百萬分之一毫米，即十億分之一米的長(zhǎng)度。以納米為基礎(chǔ)的納米技術(shù)在20世紀(jì)90年代初起得到迅速發(fā)展并先后興起了一系列的像納米材料學(xué)、納米電子學(xué)、納米化學(xué)、納米生物學(xué)、納米生物技術(shù)和納米藥物學(xué)等新型學(xué)科。納米技術(shù)就是一種多學(xué)科的交叉技術(shù)，最終實(shí)現(xiàn)利用納米結(jié)構(gòu)所具有的功能制造出有特殊功能的產(chǎn)品和材料。因此，利用納米技術(shù)制造出來的材料就具有微觀性和一些普通材料所不具有的功能。納米技術(shù)領(lǐng)域被認(rèn)為是21世紀(jì)最具有前途的科研領(lǐng)域，將為人類提供新穎并具有特定功能的產(chǎn)品。專家預(yù)言，納米技術(shù)將會(huì)帶來一次技術(shù)革命。納米技術(shù)在食品工業(yè)中的應(yīng)用雖然處于起始階段，但是隨著納米技術(shù)的發(fā)展，將會(huì)引發(fā)一場(chǎng)新的食品科學(xué)的革命，也會(huì)使人們的飲食結(jié)構(gòu)和生活方式發(fā)生巨大的變化。2、納米技術(shù)在食品行業(yè)的應(yīng)用2.1在食品包裝材料上的應(yīng)用與傳統(tǒng)包裝材料相比，納米包裝材料的結(jié)構(gòu)體系更加細(xì)微、更加分散，會(huì)因?yàn)榧{米顆粒的顆粒效應(yīng)、表面效應(yīng)、量子尺寸效應(yīng)和宏觀量子隧道效應(yīng)等使得納米包裝材料具有傳統(tǒng)復(fù)合包裝材料無法比擬的一些特殊性能：“①較高的機(jī)械性能，納米包裝材料具有較高的強(qiáng)韌性、耐磨性和可塑性，作為包裝材料，可靠性更好、使用壽命更長(zhǎng)；②優(yōu)異的物理化學(xué)性能，納米微粒由于粒徑小、比表面積大，具有奇異或反常的物理、化學(xué)性能，如高耐熱性、好的光澤和透明度、高阻隔性、抗磁防爆等特性，可用于特種包裝如耐蝕包裝、防靜電防電磁包裝、防火防爆包裝、迷彩包裝、隱身包裝、危險(xiǎn)品包裝等；③優(yōu)良的加工性能，由于納米包裝材料具有較高的彈性、韌性和屈撓度等，在吹塑、壓延、澆鑄、注塑等成型中表現(xiàn)出較好的加工性能；這些優(yōu)良性能決定了納米包裝材料在包裝領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用。研究表明，納米包裝材料性能比普通包裝包裝材料（如抗菌性、穩(wěn)定性阻隔性和保鮮性等）有很大提高。”氧化鋅能強(qiáng)烈吸收紫外線，微米尺寸氧化鋅能將散射光波呈現(xiàn)白色，如果將這些粒子尺寸減小到50nm甚至更小，整個(gè)系統(tǒng)將會(huì)變得透明，但仍然能夠強(qiáng)烈吸收紫外線，減少尺寸并不削弱它的吸收能力。因此在食品包裝材料中添加納米氧化鋅顆粒，可以防止紫外線，避免食品成分因陽光照射而發(fā)生變化。目前根據(jù)不同食品的包裝需求，納米研發(fā)領(lǐng)域已有多種納米包裝出現(xiàn)。2.1.1納米保鮮性包裝材料隨著人們對(duì)生活質(zhì)量要求的不斷提高，新鮮果蔬的遠(yuǎn)距離運(yùn)輸越來越多，對(duì)能夠延長(zhǎng)新鮮果蔬保存期的保鮮性包裝材料的需求越來越大，因此國內(nèi)外都加強(qiáng)了新型納米保鮮性包裝材料的研究開發(fā)。Bayer公司生產(chǎn)了一種透明的，含有粘土納米顆粒的Durethan納米塑料薄膜，納米顆粒均勻地分布在塑料中，從而使該薄膜包裹的鮮肉或其他食品接觸不到外界的氧氣，二氧化碳和水分并且薄膜中的粘土納米顆粒還使得薄膜質(zhì)量更輕、更強(qiáng)韌、更耐熱［1］。同時(shí)，一些公司例如Nanorocor，Amcol等⑵生產(chǎn)出來的一種納米塑料啤酒瓶，該納米塑料啤酒瓶通過納米晶體包埋于塑料中，形成分子隔離，防止氧氣逸出，用該塑料啤酒瓶罐裝啤酒的啤酒貨架期可以達(dá)到6個(gè)月。美國新澤西的研究人員正在進(jìn)一步研究一種智能包裝，該包裝材料通過納米技術(shù)建立起生物開關(guān)，在食物開始變質(zhì)之前能釋放防腐劑，從而能根據(jù)需要釋放防腐劑⑶。2.1.2 納米韌性包裝材料傳統(tǒng)的陶瓷容器與玻璃容器具有無毒、密封性好和表面光美觀等優(yōu)點(diǎn)，已經(jīng)在包裝產(chǎn)業(yè)中占有重要地位，但是由于存在易碎、質(zhì)量重、不便搬運(yùn)的缺點(diǎn)，因而被部分金屬包裝所取代。但近些年來，美國等國家將納米微粒加入陶瓷或玻璃中，得到了極富有韌性的陶瓷材料；國內(nèi)揚(yáng)子石化研究院4研制成功的納米聚丙烯復(fù)合材料，是在聚丙烯基料中加入一定的納米材料，使其聚集態(tài)及結(jié)晶形態(tài)發(fā)生改變，從而使它具有了新的性能。這種以注塑級(jí)塑料為基礎(chǔ)的納米聚丙烯產(chǎn)品，保持了原有剛性，并且韌性有了大幅度提高，是國內(nèi)首創(chuàng)，用這種材料制成的箱包既堅(jiān)硬又不容易碎裂。2.2.納米材料在食品機(jī)械中的應(yīng)用納米材料在食品機(jī)械中的應(yīng)用主要是作為食品機(jī)械的潤(rùn)滑劑、食品機(jī)械原材料中橡膠和塑料的形狀改進(jìn)。食品機(jī)械工作環(huán)境惡劣，對(duì)潤(rùn)滑劑要求普遍較高，而通常潤(rùn)滑劑易損耗、且易對(duì)環(huán)境造成污染。而采用納米磁性材料可以很好的解決這一問題，納米磁性材料中的磁性顆粒尺寸僅為10nm，因此不會(huì)損壞軸承，而且基液亦可用于潤(rùn)滑，只要采用合適的磁場(chǎng)就可以將磁性潤(rùn)滑油約束在所需的部位，保證機(jī)器的正常運(yùn)轉(zhuǎn)。由于納米顆粒補(bǔ)強(qiáng)增韌工藝效果明顯、操作簡(jiǎn)便、成本較低，因此可用于制造刀具，和食品機(jī)械的密封環(huán)、軸承等以提高食品機(jī)械耐磨性和耐蝕性。也可用于制作輸送機(jī)械和沸騰干燥床關(guān)鍵部件的表面涂層部分。江南大學(xué)晏建武等［5］采用極性分散劑和超聲分散納米技術(shù)，在微米Si3N4基體中加入SiC納米顆粒，用真空熱壓燒結(jié)法制備出Si3N4/SiC(N)納米復(fù)相陶瓷。研究結(jié)果表明：加入適量SiC納米顆?？娠@著降低燒結(jié)溫度，阻止D-Si3N4晶粒的過度生長(zhǎng)，細(xì)化晶粒組織，提高復(fù)合陶瓷材料的致密度和機(jī)械性能；含15%SiC納米顆粒的復(fù)相陶瓷具有最佳斷裂韌度和較高抗彎強(qiáng)度，可以作為高速切削刀具和模具材料。藤鳴昭教授回首次在實(shí)驗(yàn)室研制成功自潔玻璃和自潔瓷磚。該產(chǎn)品在表面涂有一層薄納米Ti02,在光的照射下任何粘污在表面上的物質(zhì)，包括油污、細(xì)菌由納米Ti02的催化作用，使這些碳?xì)浠衔镔|(zhì)進(jìn)一步氧化變成氣體或者很容易被擦掉的物質(zhì)。這項(xiàng)技術(shù)可用于制作包裝容器，食品機(jī)械的箱體和生產(chǎn)車間等。2.3.在食品檢測(cè)上的應(yīng)用目前食品檢測(cè)分析行業(yè)一般采用化學(xué)分析法(CA)、薄層層析法(TLC)、氣相色譜法(GC).高效液相色譜法(HPLC),但都需要繁瑣、耗時(shí)的前處理樣品損失也較大，并不適合現(xiàn)場(chǎng)快速測(cè)定和普及，而以納米技術(shù)為主的檢測(cè)技術(shù)正彌補(bǔ)了這些技術(shù)的缺點(diǎn)，在現(xiàn)代食品分析檢測(cè)中的運(yùn)用也越來越多。納米材料本身就是非常敏感的傳感器，納米技術(shù)與生物學(xué)、電子材料相結(jié)合可以制備新型的納米電子傳感器件，例如與生物芯片等技術(shù)結(jié)合，可以使分子檢測(cè)更加高效、簡(jiǎn)便。納米生物傳感器已應(yīng)用在微生物檢測(cè)、食品檢測(cè)和體液代謝物監(jiān)測(cè)等方面。經(jīng)研究表明所有用于生物傳感的納米材料或器件的結(jié)構(gòu)都有兩個(gè)特點(diǎn)：“第一，它們含有針對(duì)被分析物的特定識(shí)別機(jī)制，比如抗體或酶；第二，它們可以從被分析物中產(chǎn)生獨(dú)特的標(biāo)志信號(hào)，并且這種標(biāo)志信號(hào)可以由納米結(jié)構(gòu)自身產(chǎn)生或者由納米結(jié)構(gòu)固定的分子或含有分子產(chǎn)生”。納米材料本身就是非常敏感的化學(xué)和生物傳感器，納米技術(shù)與生物學(xué)、電子材料相結(jié)合，可以制備新型的傳感器件。有人利用納米顆粒固定乙酰膽堿酯酶來構(gòu)建有機(jī)磷農(nóng)藥生物傳感器刀，結(jié)合離子敏場(chǎng)效應(yīng)管進(jìn)行檢測(cè)，響應(yīng)時(shí)間小于10s，且靈敏度高，檢測(cè)下限可達(dá)1X10-6mol?LL仿生材料是納米技術(shù)的又一技術(shù)領(lǐng)域。它將生物納米材料和仿生交叉起來，合成出集多功能和高適應(yīng)性一體的納米材料?，F(xiàn)有的納米仿生技術(shù)在食品檢測(cè)中有理解和識(shí)別病原體、檢測(cè)食物腐敗程度等應(yīng)用。同時(shí)把納米技術(shù)和生物學(xué)、電子材料相結(jié)合，研制新型生物納米傳感器，通過生物蛋白與計(jì)算機(jī)硅晶片的結(jié)合，檢測(cè)食品中化學(xué)污染物并標(biāo)記分子和病毒，具有高靈敏度和簡(jiǎn)單的計(jì)算機(jī)功能，能更好的控制、監(jiān)測(cè)和分析生物結(jié)構(gòu)的納米環(huán)境；通過模仿植物病理學(xué)研制出“電子舌”和“電子鼻”冏，利用化學(xué)敏感性的“電子舌”用于檢測(cè)小含量的化學(xué)污染，識(shí)別食物和水中的雜質(zhì)，服務(wù)于食物風(fēng)味質(zhì)量的控制；“電子鼻”是改變電學(xué)特性的應(yīng)用，用于識(shí)別食物中病原體、判定食物是否腐敗。目前基于納米金標(biāo)記的快速檢測(cè)研究在致病微生物方面比較多，檢測(cè)的種類也比較多。最早Hasan［9］以免疫磁性分離技術(shù)為基礎(chǔ)的免疫膠體金技術(shù)己成功應(yīng)用于群霍亂弧菌的檢測(cè)。國內(nèi)洪幫興"I等人研究了以硝酸纖維膜為載體納米金顯色的寡核昔酸芯片技術(shù)，為在分子水平快速簡(jiǎn)便的鑒別致病菌提供了可能,甚至可以檢出致病菌的耐藥性變異。該芯片技術(shù)對(duì)大腸埃希氏菌、沙門氏菌、志賀氏菌、霍亂弧菌、副溶血弧菌、變形桿菌、單核細(xì)胞增生李斯特菌、蠟樣芽抱桿菌、肉毒梭菌和空腸彎曲菌等10種屬具有高靈敏度和特異性，檢出水平可達(dá)到10CFU/ml。殷涌光UH等在使用集成化手持式傳感器快速檢測(cè)大腸桿菌時(shí)，引入膠體金復(fù)合抗體作為二次抗體大幅度增加質(zhì)量，進(jìn)一步擴(kuò)大了檢測(cè)信號(hào)，同時(shí)延長(zhǎng)膠體金復(fù)合抗體與微生物的結(jié)合過程，使檢測(cè)信號(hào)進(jìn)一步穩(wěn)定與放大，從而顯著提高了檢測(cè)精度，使該傳感器對(duì)大腸桿菌的檢測(cè)精度顯著地提高。金免疫滲濾法［12］重要的食源性致病菌之一大腸埃希氏菌目前的檢測(cè)方法是通常先以山梨醇麥康凱瓊脂進(jìn)行初篩，然后用生化和血清學(xué)試驗(yàn)做鑒定，一般需要24-48h，而采用膠體金免疫滲濾法檢測(cè)卻非常的簡(jiǎn)便，在很短時(shí)間(1h-2h)即可得到結(jié)果。2.4.納米功能食品納米功能食品技術(shù)是生命技術(shù)與生物技術(shù)的最前沿分支，綜合了多門最前沿科學(xué)技術(shù)的發(fā)展。納米功能食品的定義是：“是指在生產(chǎn)、加工或包裝過程中采用了納米技術(shù)手段或工具的食品，納米食品不僅僅意味著就是原子修飾食品或納米設(shè)備生產(chǎn)食品，而是指用納米技術(shù)對(duì)食品進(jìn)行分子、原子的重新編程，某些結(jié)構(gòu)會(huì)發(fā)生改變，從而能大大提高某些成分的吸收率，加快營(yíng)養(yǎng)成分在體內(nèi)的運(yùn)輸，延長(zhǎng)食品的保質(zhì)期等”［13］。納米技術(shù)對(duì)食物進(jìn)行分子、原子重新編程，食品經(jīng)超微細(xì)加工后，某些結(jié)構(gòu)性能會(huì)發(fā)生改變，吸收率提高很大，也能加快營(yíng)養(yǎng)成分在體內(nèi)的運(yùn)輸，延長(zhǎng)保質(zhì)期［14］。納米功能食品具有營(yíng)養(yǎng)價(jià)值高、增強(qiáng)體質(zhì)、防止疾病、恢復(fù)健康、調(diào)節(jié)身體節(jié)律和延緩衰老的功能。目前的納米功能食品主要有鈣、硒等礦物質(zhì)制劑，維生素制劑，添加營(yíng)養(yǎng)素的鈣奶、豆奶，具有降壓等功能的小分子肽等15］［16］。2.4.1納米淀粉淀粉是食品的主要成分，也常用作食品加工的配料，其性質(zhì)直接影響產(chǎn)品使用效果。通過納米技術(shù)對(duì)淀粉進(jìn)行處理，可以使淀粉的性質(zhì)發(fā)生巨大的變化，例如其糖鏈環(huán)繞方式使其處在膠體分散狀態(tài)等，改善其老化、溶解、膨脹及增稠等性質(zhì)，提高淀粉在食品加工上的使用性能M。2.4.2納米維生素納米維生素是指通過細(xì)微加工，把維生素微粒粉碎到100nm以內(nèi)，直接操縱維生素的原子、分子微團(tuán)，利用復(fù)配技術(shù)使其重新排列，研究其物理特性和生理、生化特性，最終研制成具有獨(dú)特的溶解度、吸收率、生理生化特點(diǎn)、對(duì)機(jī)體起到高營(yíng)養(yǎng)免疫作用的新劑型維生素成納米維生素具有“功能協(xié)同結(jié)構(gòu)體”的特性。不同的物質(zhì)微粒之間通過各種作用力構(gòu)筑成穩(wěn)定的納米結(jié)構(gòu)體系，形成一種新型鮮活的、協(xié)同作用更強(qiáng)的、具有獨(dú)特營(yíng)養(yǎng)保健免疫功能的以“功能協(xié)同結(jié)構(gòu)體”存在的維生素復(fù)合劑，而不是簡(jiǎn)單的各種保健功能的疊加。納米維生素中的脂溶性維生素是親水性的，又處在膠體分散狀態(tài)，是一種熱力學(xué)穩(wěn)定體系，并且改善了其在體內(nèi)的藥物動(dòng)力學(xué)特性;而納米級(jí)的水溶性維生素可以增加與胃腸道細(xì)胞的有效接觸面。所以，納米維生素的吸收率和生物利用率都得到很大的提高四。此外，納米維生素的安全性、穩(wěn)定性、高效價(jià)性都是普通單一或復(fù)合維生素不可比擬的。2.4.3納米硒硒是一種抗氧化酶的活性中心物質(zhì)，缺硒對(duì)于人的免疫系統(tǒng)有一定的影響，但過量對(duì)人體有毒副作用。而由納米技術(shù)合成的納米硒是一種低毒高效的紅色物質(zhì)，其物質(zhì)結(jié)構(gòu)發(fā)生了變化［20］。納米硒有兩個(gè)特點(diǎn)：“它是零價(jià)的硒，既有氧化作用又有還原作用；活性很高，劑量降低，毒性和危害性減小疽'納米硒有護(hù)肝、抑制腫瘤、免疫調(diào)節(jié)作用，還能延緩衰老，抗氧化，提高免疫力。我國的納米硒技術(shù)走在了世界的前列。2.4.4納米鈣對(duì)人體有重要生理作用的鈣難溶于水因而不易被人體吸收，采用納米技術(shù)制備出碳酸鈣的超微粉與常規(guī)大顆粒碳酸鈣相比，有更強(qiáng)的親水性，碳酸鈣分子有更活潑的化學(xué)性質(zhì)，更易被人體吸收。自木下騰博⑵］得到納米級(jí)碳酸鈣后，不同形態(tài)的納米碳酸鈣制備技術(shù)的研究已成為許多國家競(jìng)相開發(fā)的熱點(diǎn)。杜芳林等⑵］采用鼓泡碳化法，以無機(jī)酸為添加劑，制得了平均粒徑為20nm，長(zhǎng)徑比約為18，且分散性能良好的納米碳酸鈣。譚翔文等以3周齡離乳大鼠為實(shí)驗(yàn)對(duì)象，以股骨長(zhǎng)、股骨重、血鈣為評(píng)價(jià)指標(biāo)，探討納米碳酸鈣的補(bǔ)鈣效果，研究發(fā)現(xiàn)：補(bǔ)鈣組大鼠的股骨長(zhǎng)、股骨重、血鈣均高于礎(chǔ)組。螯合鈣組、納米碳酸鈣組的股骨長(zhǎng)、股骨重與基礎(chǔ)組比較，差異有顯著性（P<0.05）。血鈣含量，補(bǔ)鈣組與基礎(chǔ)組比較，差異有顯著性（P<0.05）。由此可見，納米碳酸鈣是一種良好的鈣源，可用于食品添加劑和補(bǔ)鈣藥物。3、納米技術(shù)的安全性及發(fā)展3.1食品納米技術(shù)的安全性隨著納米技術(shù)在食品中的運(yùn)用日益增多，比如，納米食品、納米殺蟲劑和獸藥的使用還有納米顆粒食品包裝袋的使用。這些納米粒子通過吸入、消化道攝入不可避免的進(jìn)入了人體，對(duì)人體造成影響。納米顆粒進(jìn)入人體內(nèi)臟的主要途徑是我們平時(shí)進(jìn)食和飲水。人體的安全問題主要是與納米食品中納米粒子固有的物理化學(xué)特性有關(guān)，當(dāng)粒子的直徑小到納米尺度時(shí)，一些自然規(guī)則將不再適用。納米材料的物理、化學(xué)和生物特性有異于生產(chǎn)制造它們的普通尺度材料，納米材料與生物有機(jī)體的相互作用將發(fā)生相應(yīng)的變化，導(dǎo)致其生物安全特性改變，其可能產(chǎn)生的新效應(yīng)會(huì)涉及到生物體的吸收、分布、代謝和分泌*。目前大多數(shù)發(fā)表的研究成果主要是針對(duì)吸入納米粒子后對(duì)人體的影響，而對(duì)納米粒子進(jìn)入消化道后對(duì)人體會(huì)有怎樣影響的研究還很少。有研究指出，“納米粒子能穿越細(xì)胞屏障導(dǎo)致氧自由基水平上升，而對(duì)細(xì)胞有傷害。在體外的人體上皮細(xì)胞培養(yǎng)中，用標(biāo)記的Si02納米粒子顯示小于70nm的粒子能進(jìn)入細(xì)胞核?！雹疲菅芯窟€顯示，“納米粒子在核內(nèi)的積聚會(huì)引起DNA復(fù)制和轉(zhuǎn)錄過程的損傷。”雖然SiO2分子只是作為食品和食品包裝的添加劑，但我們不知它是否會(huì)和其他食物一樣被消化道吸收，對(duì)人體產(chǎn)生上述影響呢?人體健康的消化系統(tǒng)只吸收在消化道內(nèi)消化了的營(yíng)養(yǎng)成分。消化道屏障可以保證防止大分子外來物的進(jìn)入，我們很多食物的蛋白質(zhì)是球狀結(jié)構(gòu)的，大小一般在10-100nm，而一些多聚糖脂質(zhì)物是線性的，厚度為2nm，和納米離子大小差不多。但食品成分納米化可能和自然狀態(tài)下納米大小的食品性質(zhì)會(huì)不一樣，它們有很強(qiáng)的穿過消化道壁的能力，會(huì)增加食品成分的吸收，生物利用度，而有更高的內(nèi)部暴露量，然后有更高的血漿濃度。導(dǎo)致人體對(duì)含有納米成分食物的大量吸收，還有可能將外來的物質(zhì)帶入血液。從而對(duì)人體造成傷害。一些具有抗菌活性的納米粒子，如納米銀，目前對(duì)于它們?cè)谙赖臐撛谟绊懙难芯窟€未有公開的論文發(fā)表過。納米粒子在胃腸道里的存在形態(tài)、反應(yīng)、吸收以及最后的結(jié)局是怎樣的還是未知的。他們可能就不再是自由體了，可能在消化道凝聚、集合、被吸收或和酸、消化酶反應(yīng)。這些自由納米粒子在體內(nèi)暴露后的廣度和深度，和消費(fèi)者使用了納米食品和飲料后的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估也未有研究報(bào)道。在食品中被FDA批準(zhǔn)的食品添加劑納米二氧化鈦和二氧化硅，雖然納米技術(shù)在食品工業(yè)中得到了廣泛應(yīng)用，但是同采用任何新的食品接觸材料一樣，必須對(duì)食品產(chǎn)品中納米粒子可能的釋放以及這些材料對(duì)人類健康的安全性做出評(píng)估，例如，某些納米粒子具有穿越血腦屏障的能力撲。此外，納米粒子釋放到環(huán)境中，也對(duì)監(jiān)測(cè)和效應(yīng)評(píng)估提出了新的挑戰(zhàn)。同樣，地球之友組織(FriendsoftheEarth)指出，證據(jù)顯示：300nm就可產(chǎn)生新型風(fēng)險(xiǎn)，并且應(yīng)該檢查其安全。2006年，英國諾丁漢大學(xué)的MartinGarnett博士在《職業(yè)醫(yī)學(xué)》雜志(OccupationalMedicine)發(fā)表文章指出300nm的粒子可以進(jìn)入細(xì)胞。研究納米微粒是如何在體內(nèi)分布的Garnett表示“用于阻止納米粒子聚集的涂料(如表面活性劑)能使納米顆粒更方便的進(jìn)入組織；大于100nm的顆粒會(huì)在各種不同的組織(包括大腦)中聚集”。英國中心科學(xué)實(shí)驗(yàn)室(CentralScienceLaboratory，CSL)的。asimChaudhry博士和他的同事在《食品添加劑和污染物》雜志(FoodAdditivesAndContaminants)上發(fā)表文章表示，“工程化的納米粒子與其它結(jié)構(gòu)正在被用來開發(fā)新的口味、質(zhì)感、營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)，以及改善食品的貨架壽命和可跟蹤性?！钡獵haudhry博士表示，“有越來越多的科學(xué)證據(jù)表明納米粒子可以進(jìn)入人體細(xì)胞，并造成傷害；已經(jīng)有專家提出了食品中的納米粒子和更大的微觀粒子可能導(dǎo)致腸道發(fā)炎”.2004年，英國皇家學(xué)會(huì)和皇家工程院也做出了大體一致的意見。近年來，發(fā)達(dá)國家圍繞納米產(chǎn)品的生物安全性積極展開了研究。2007年7月，美國食品藥品管理局(FDA)發(fā)布首份納米技術(shù)相關(guān)產(chǎn)品監(jiān)管調(diào)查報(bào)告，報(bào)告說：“隨著納米技術(shù)拓展到藥品、醫(yī)療設(shè)備制造等諸多領(lǐng)域，監(jiān)管機(jī)構(gòu)必須及早動(dòng)手，深入研究，以制定針對(duì)納米產(chǎn)品的科學(xué)監(jiān)管方法。例”FDA“納米技術(shù)工作組”在報(bào)告中建議政府監(jiān)管機(jī)構(gòu)有必要管理整合現(xiàn)有的工具、資源、信息，出臺(tái)一整套有針對(duì)性的納米產(chǎn)品安全性的科學(xué)指導(dǎo)準(zhǔn)則，作為產(chǎn)業(yè)制造商和研究人員的執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)，以保證納米技術(shù)新產(chǎn)品的安全性和有效性。就目前來看，納米技術(shù)的應(yīng)用利益和風(fēng)險(xiǎn)并存，比如在納米尺度內(nèi)，材料的化學(xué)、物理及生物特性可能會(huì)發(fā)生不可預(yù)知的變化，傳統(tǒng)的產(chǎn)品安全標(biāo)準(zhǔn)不再適用于納米技術(shù)。報(bào)告建議：“FDA等監(jiān)管機(jī)構(gòu)有必要重新評(píng)估目前的納米產(chǎn)品審查程序，未來還應(yīng)建立內(nèi)部專家小組，以獲取最新的納米技術(shù)信息，從更為科學(xué)的角度審查納米技術(shù)新產(chǎn)品”。3.2影響食品納米技術(shù)發(fā)展的關(guān)鍵問題納米食品技術(shù)才剛剛起步，大量的科學(xué)問題有待發(fā)現(xiàn)，技術(shù)有待改進(jìn)?，F(xiàn)有納米化方法有超細(xì)碾磨、噴霧干燥、化學(xué)沉淀法、乳化法、超臨界CO2抗溶劑技術(shù)等，這些方法的都存在著形成的粒徑大小和分布、均勻程度和圓整性無法控制，形成的材料的功能性無法預(yù)測(cè)、納米結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性不高等大量不足。同時(shí)，納米技術(shù)的產(chǎn)業(yè)化效果還不理想，許多納米技術(shù)項(xiàng)目研發(fā)時(shí)間較短，缺乏從基礎(chǔ)研究到產(chǎn)業(yè)化的連接機(jī)制，納米技術(shù)成果不能順利轉(zhuǎn)化為生產(chǎn)力。目前，國內(nèi)建立的生產(chǎn)線主要集中在技術(shù)較低的納米粉體制備方面。所以根據(jù)當(dāng)前納米技術(shù)的發(fā)展來看，應(yīng)該繼續(xù)深入研究食品納米技術(shù)的理論，以及其特殊功能的作用機(jī)制；同時(shí)要更加重視應(yīng)用研究，針對(duì)我國人民健康開發(fā)納米功能食品，研制生產(chǎn)設(shè)備，解決批量化生產(chǎn)技術(shù)難題，做好理論與技術(shù)向生產(chǎn)上的應(yīng)用轉(zhuǎn)化。所以，納米食品技術(shù)用于食品行業(yè)，主要有以下幾個(gè)研究方向[26]:制備關(guān)鍵技術(shù)：針對(duì)不同原料的性質(zhì)，如植物、動(dòng)物、硬度、韌性、等，篩選制備納米成分的各種不同的工藝方法，優(yōu)化工藝，研究納米粒子的團(tuán)聚與分散理論，確定理想的固體分散體系，以便應(yīng)對(duì)納米在各種材料中的混合應(yīng)用。結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性：研究納米食品材料和納米尺度的控制，納米粒子的表征，制備工藝對(duì)納米分子結(jié)構(gòu)的影響，納米材料在環(huán)境中結(jié)構(gòu)和性質(zhì)的穩(wěn)定性等，以便應(yīng)對(duì)納米在各種環(huán)境中的應(yīng)用。功能特性：研究食品和營(yíng)養(yǎng)素經(jīng)納米化產(chǎn)生的新功能和新特性，如生物利用率提高、靶向型增強(qiáng)、緩釋控制、生物活性提高等；并研究新功能的作用機(jī)理和工藝、粒度對(duì)功能的影響，以便應(yīng)對(duì)納米在生物體中尤其是在內(nèi)環(huán)境中的變化。規(guī)?；a(chǎn)設(shè)備：根據(jù)不同的納米食品和營(yíng)養(yǎng)素、不同的原料性質(zhì)、不同的生產(chǎn)工藝和對(duì)產(chǎn)品的要求不同，研制適合生產(chǎn)一類產(chǎn)品的規(guī)?；a(chǎn)設(shè)備，并攻克技術(shù)上的難題，以便應(yīng)對(duì)納米在各種大規(guī)模流水生產(chǎn)遇到的問題。產(chǎn)品開發(fā)：針對(duì)我國人民的健康狀況，例如心腦血管疾病、糖尿病、骨質(zhì)疏松、癌癥等慢性病發(fā)病率較高的特點(diǎn)，研制具有預(yù)防和輔助治療功效的、沒有毒副作用的、不同于藥品的納米功能食品，以便應(yīng)對(duì)不同群體對(duì)納米技術(shù)的不同需求。3.3各國研發(fā)動(dòng)態(tài)許多國家已經(jīng)認(rèn)識(shí)到納米技術(shù)在食品生產(chǎn)行業(yè)的應(yīng)用前景，已經(jīng)在這方面投入了大量研發(fā)力量。美國、日本在納米技術(shù)應(yīng)用于納米食品的研究方面投入了相當(dāng)大的力量。2003年9月，美國在發(fā)布的農(nóng)業(yè)發(fā)展路線圖時(shí)首次提出：重視納米技術(shù)在農(nóng)業(yè)和食品工業(yè)中的應(yīng)用。根據(jù)美國農(nóng)業(yè)部門的預(yù)測(cè)，納米技術(shù)將使整個(gè)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)方式和食品工業(yè)發(fā)展發(fā)生深刻變革，改變食品生產(chǎn)、加工、包裝、運(yùn)輸和消費(fèi)的方式。日本東京已有人在實(shí)驗(yàn)室研制成功自潔玻璃和自潔瓷磚，其表面有一層薄納米TiO2，在光的照射下，任何粘污在表面上的物質(zhì)包括油污、細(xì)菌，會(huì)由于納米TiO2的催化作用進(jìn)一步氧化成氣體或者很容易被擦掉的物質(zhì)㈣。該產(chǎn)品可用于包裝容器、食品機(jī)械的箱體和生產(chǎn)車間等的表面。隨著納米技術(shù)不斷成為食品領(lǐng)域發(fā)展的一個(gè)戰(zhàn)略平臺(tái)，歐盟開始啟動(dòng)各成員國之間的納米技術(shù)合作研究項(xiàng)目，便于各國公司以最快的速度充分共享技術(shù)領(lǐng)域的新成果。2005年8月，歐洲納米技術(shù)網(wǎng)關(guān)一一納米論壇年度報(bào)告顯示，希臘、愛爾蘭和荷蘭將成為歐盟成員國中領(lǐng)先展開納米食品研究的3個(gè)國家，3國表示希望其納米技術(shù)的研究最終能被歐盟各國食品加工者作為商用。德國一研究所以納米硅基陶瓷制成的無環(huán)境污染耐磨透明涂料，涂在玻璃、塑料等物體上，具有防污、防塵、耐刮、耐磨、防火等功能，可用于包裝和食品機(jī)械上與食品直接接觸的零部件的表面涂層。德國拜耳公司在保鮮膜中加入硅酸鹽納米顆粒，能有效阻止氧氣和水氣進(jìn)入食品，達(dá)到保鮮的目的。丹麥的夫里斯蘭食品公司注入巨資，研究利用納米技術(shù)控制奶酪面粉的發(fā)酵過程；挪威技術(shù)研究所正在試驗(yàn)在食品的包裝材料中添加一定的納米顆粒，期望提高食品保鮮的時(shí)間。俄羅斯國家科研機(jī)構(gòu)農(nóng)工綜合體工程技術(shù)信息保障和技術(shù)經(jīng)濟(jì)調(diào)查科研所所長(zhǎng)維亞切斯拉夫費(fèi)多連科夫教授表示，目前納米技術(shù)和納米材料可以直接應(yīng)用于俄羅斯農(nóng)業(yè)領(lǐng)域的各個(gè)方面，從畜牧業(yè)到農(nóng)業(yè)生產(chǎn)。使用銀金屬離子與納米粒子合成的包裝材料具有優(yōu)于其他材料的抗菌、保鮮的功效，可有效的對(duì)各類食品進(jìn)行消毒；鐵金屬生物活性納米粒子的能使某些谷類作物的單產(chǎn)提高15%?45%；運(yùn)用納米技術(shù)進(jìn)行生物活性喂養(yǎng)能有效降低動(dòng)物發(fā)病率，加快動(dòng)物生長(zhǎng)；此外，用納米材料配制成的潤(rùn)滑油能夠減少零件的磨擦，延長(zhǎng)農(nóng)機(jī)的使用壽命等。我國在1995年就開始了將納米添加到傳統(tǒng)原料中改進(jìn)產(chǎn)品性能的研究工作，有的已獲得中試研究成果，總體研究水平處于國際前列。中國和德國的科學(xué)家還開展聯(lián)合研究，將生物工程技術(shù)、納米技術(shù)高新技術(shù)結(jié)合起來，研發(fā)具有新概念的保健食品和保健用品。目前正在研究的項(xiàng)目主要是利用生物工程技術(shù)提取動(dòng)植物中可食抗菌物質(zhì)，經(jīng)納米化、食品化制成具有清咽潤(rùn)喉、消除口臭、防治蛀牙、消滅口腔病菌、防治口腔潰瘍等多功效的納米級(jí)口腔保健噴霧劑⑵］。結(jié)語：盡管納米化食品已經(jīng)為我們展現(xiàn)了無與倫比的優(yōu)越性和光明的應(yīng)用前景，但是就目前來看，納米技術(shù)在食品加工中的應(yīng)用還處于一個(gè)初級(jí)階段，納米技術(shù)在食品上的應(yīng)用主要表現(xiàn)在食品原料納米級(jí)處理、食品納米加工機(jī)械設(shè)備的使用、納米加工技術(shù)應(yīng)用方面，其他方面很有限。而且納米產(chǎn)品由于其技術(shù)和造價(jià)問題，沒有得到全面的市場(chǎng)推廣。國際上并未形成統(tǒng)一的針對(duì)納米食品的安全性評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，盡管評(píng)價(jià)方法和生物體系很多，但是大多數(shù)是短期評(píng)價(jià)方法，如毒性、細(xì)胞功能異化和炎癥等。然而納米粒子的特性變化很大，不同食品的生物效應(yīng)和毒性有差別。其主要因素是顆粒尺寸效應(yīng)，顆粒大小不同的相同食品材料，其毒性等也不能一概而論。所以，建立不同種類特別是不同形態(tài)和尺寸的納米食品的安全性評(píng)價(jià)技術(shù)指標(biāo)，是一項(xiàng)必要的工作。此外，由于納米粒子穿透性極強(qiáng)，在其安全性評(píng)價(jià)中考慮致癌、致突變和慢性毒性就顯得尤為重要。同時(shí)應(yīng)當(dāng)看到納米技術(shù)從技術(shù)理論的成熟完善到實(shí)際應(yīng)用還有很長(zhǎng)一段距離，理論和應(yīng)用并重，才能體現(xiàn)納米技術(shù)的巨大潛力?！緟⒖嘉墨I(xiàn)】QasimChaudhry,MichaelScottJer,JamesBlackburn,etal.Applicationandimplicationofnanotechnologiesforfoodsecret[J].FoodAdditive&Contaminant,2008,25(3)：241一258.PresentationbyDelStarkoftheInstituteofNanotechnolofiy[J].Nanontechnologytoday:reallifeexamplesofapplications”atFutureofNanonuaerialsconference,2004.PresentationbyGrahamMoore,PiraInternational[J].“WhatDoesNanotechnologyMeanForYou?”atFuture0fnanomaterialsConference.2004.6一29.羅輝甲.新型納米包裝材料研究進(jìn)展[J].新材料產(chǎn)業(yè)，2010,2(1)：63-65.曾曉雄.納米技術(shù)在食品工業(yè)中的應(yīng)用研究進(jìn)展[J].湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版),2007,33(1):90-94.李明，史云東,刑益平.納米技術(shù)在食品工業(yè)中的應(yīng)用[J].網(wǎng)絡(luò)財(cái)富,2009,6(10)