纳米技术在食品科学工程中的应用 马焕

发表时间:2021/6/8   来源:《基层建设》2021年第4期   作者:马焕
[导读] 摘要:现今社会中,食品科学与工程涉及食品监督、食品安全、食品健康等食品领域,并取得了一定的成绩。
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        摘要:现今社会中,食品科学与工程涉及食品监督、食品安全、食品健康等食品领域,并取得了一定的成绩。在人类的发展过程中,食品的重要性不言而喻,现如今社会,科技高度发达,食品科学与工程也经历了从茹毛饮血到现代营养科学建立的漫长发展历程。纳米技术的出现解决了很多科学食品工程中的问题,并且纳米技术在科学食品工程中的应用也在逐步普及。本文就此展开了探讨。
        关键词:纳米技术;食品科学工程;食品安全
        1食品科学与工程研究内容
        当前形势下,食品科学与工程包含了如化学、生物学、食品化工技术、食品工业化、蛋、乳制品加工技术、肉类加工技术等重要内容,同时食品科学与工程可通过食品化学、食品工程、食品微生物学等进行分类。食品化学基于化学技术,针对食品的物理、化学特性、内部结构组织及健康安全需求,对其生产加工、储存运输等过程进行研究,为食品品质、食品资源及食品加工储存技术提供技术支持,有效提升食品结构、食品质量、食品包装、食品原料综合利用等方面的技术水平。食品工程的主要内容为粮油加工技术、食品饮料加工技术等,其涉及食品生物酶学、食品分离重组、食品添加剂、食品工业化管理等技术,与食品科学与工程的发展息息相关。食品微生物学作为微生物学中一门独立的新兴学科,在我国的发展时间较为短暂,其主要内容是探索食品工业中的有益微生物及食品卫生等问题,通过研究食品的生产过程及储存方式,为食品科学与工程的进步提供全新的发展渠道。
        2纳米技术在食品科学工程中的应用
        2.1食品安全检测中纳米技术的应用
        各种食品在流入市场前都需要进行安全检测,以确保食品的安全性。如今人们热切关注食品安全性问题,我国对于食品的安全性要求也在逐步提高。在食品安全检测中,将会对每一样食品进行测验,但是大多使用的都是较大型的机器,尽管检测效果客观,能够准确检测食品的质量,但是检测效率明显不足,一般需要大量时间,在此过程中食品有一定概率会发生氧化或者变质,检测结果无法准确反映食品质量。并且这样的食品安全检测会消耗大量的资金,使得食品的价格有所抬升。纳米技术在食品安全检测方面也有着许多应用,目前,纳米技术在电化学传感器中得以应用,有助于食品安全检测的进行,缩短食品安全检测时间,减少检测资金的消耗,从而保证食品安全检测效率和食品的质量。石墨烯、碳纳米管是目前食品检测中常用的纳米材料,利用这些纳米材料对食品进行安全检测具有很高的检测效率。
        2.2纳米技术再开发功能食品中的应用
        目前,我国经济正在快速发展,使得很多人具有很大的工作压力,再加上食品安全问题,使得很多人处在亚健康状态。食品的功能性和安全性是一项值得关注的问题。尽管食品的某些功能可以通过添加添加剂来实现,但是人体吸收营养的效率也是一个问题,并且添加剂容易受到外界环境的影响,在食品中添加添加剂还可能会对食品的颜色和外观造成影响。在利用纳米技术开发功能食品中,日本是最早进行研究的国家,他们发现纳米材料可以加速人体对原本难以吸收的营养物质的吸收,满足人们对于营养物质的需求。例如,纳米技术可以有效提升胡萝卜素的水溶性,在不改变食品营养价值的条件下,加快人体对胡萝卜素的吸收,并且他们将利用纳米技术改善过的胡萝卜素应用到柠檬水和黄油的生产中,提高了这些物质的生产效益。很多食品中存在某些能够抵抗疾病的物质,这些物质大部分很难被人体所吸收,通过纳米技术的改良,促进人体对此类营养物质的吸收,可以有效帮助人们提升身体素质。
        2.3食品的储藏和保鲜中纳米技术的应用
        研究显示,一般食品的营养价值由储藏时间直接决定,其大部分的储藏时间都不长,储藏的时间越长,其营养价值流失可能越严重,尤其是一些水果和蔬菜之类的食品,只有两三天的储藏时间,对于此类食品方面的储藏和保鲜可以利用纳米技术,以维持它的营养价值。纳米技术在食品的保鲜方面已有了具体应用。

纳米技术是通过相应的技术构建尺寸在0.1~100nm范围内的材料的一种技术,其目的是利用纳米物质的属性来对材料进行加工,并制造出具有特定功能的产品。在食品的保鲜方面可以加入纳米银粉,纳米银粉可以加速氧化果蔬食品释放出的乙烯,减少包装中的乙烯含量,从而在一定程度上抑制果蔬的代谢,延长果蔬食品的保鲜时间[1]。其中用作氧化催化剂的催化材料主要是Fe2O3、Pt、Ag等元素。纳米保鲜膜和纳米保险剂等纳米材料都可有效延长食品的储藏和保鲜时间,减少食品营养价值的流失。
        2.4食品包装中纳米技术的应用
        食品包装对于食品的保鲜和储藏具有重要的价值意义,包装可以减少环境因素对食品的影响,还可以防止食品受到一些微生物的污染。并且在运输过程中,包装可以有效防止食品被挤压导致的变形,利用包装技术,方便了卖家售卖,也方便了买家随身携带,由此可以看出包装对于食品保鲜的重要性。但是传统的包装技术无法做到高效率的保鲜和长时间的储藏,无论是在可塑性,稳定性还是安全性方面,传统的包装技术无法与纳米技术相比较[2]。纳米技术可以改进食品包装的某些物理、化学、生物学性能,例如可塑性、稳定性、阻隔性、抗菌性和保险性。在啤酒、饮料、果蔬、肉类和奶制品等食品包装中应用广泛,并且取得了较好的包装效果。
        3纳米技术与食品科学工程的发展趋势
        3.1纳米技术
        在未来纳米技术的发展中,应该致力于研究纳米技术的安全性问题。据调查显示,某些纳米科技在应用到食品中时,会对人体的内分泌造成影响,可能会导致人体的内分泌紊乱。并且某些纳米材料会也会对人体的神经系统造成伤害,提高肿瘤的发病率。纳米技术在未来的发展中应该从减少对人体的伤害方面入手,通过研究和改良,解决这些问题。
        3.2食品科学工程
        3.2.1食品加工技术的发展
        食品加工技术是食品科学与工程的主要发展趋势,需不断研发高新加工技术,提高其科技水平。随着科技的快速发展,人类已掌握许多高效的食品加工技术,例如食品的膜分离、快速冷冻、真空浓缩、超高压加工等高精尖食品加工技术,其大量应用于食品加工业,并取得了良好的效果[3]。未来食品加工技术依然是食品科学与工程领域的重要课题,还需不断提升其科技含量,为食品加工行业提供更有效的技术保障。
        3.2.2食品酶学技术的发展
        食品生物酶是由食品活细胞生产的一种催化剂,较高的专一性和催化性是其有效特征[4]。当今社会,食品研究学家已总计发现了2700多种不同类型的生物酶,但是目前适用于食品加工、生产的生物酶种类不足100种。此外,当今世界生物酶制剂的产量总计已超过10万吨,在这10万吨生物酶制剂中,应用于食品工程领域的占50%以上,食品酶学技术拥有极其广阔的发展前景,其技术的进步及在食品领域中的应用也会随着未来科学技术的发展,取得更完善、更深入的改进。
        结束语
        总之,纳米技术在食品科学工程中有着很多的应用,无论是在食品的储藏和保鲜中,还是在功能性食品的开发中,纳米技术都发挥了重要作用。食品科学与工程的发展对于社会进步、百姓生活有着不可替代的重要作用,需要引起重视。
        参考文献:
        [1]卢浪.纳米技术在食品科学工程中的体系构建[J].湖北农机化,2020(04):81.
        [2]彭文科.纳米技术在食品科学工程中的应用[J].花炮科技与市场,2019(01):180.
        [3]姚文文.纳米技术在食品科学工程中的应用研究[J].时代农机,2018,45(09):181.
        [4]王针针.纳米技术在食品科学工程中的应用[J].现代食品,2017(01):82-83.
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