Tìm hiểu về vật liệu Nano và ứng dụng công nghệ Nano vào thực phẩm

Nội dung bài viết trình bày với việc bảo quản thực phẩm và đã nhận được phản ứng chào đón từ thị trường và người dùng cuối. Ngược lại, những tiến bộ và phát triển trong lĩnh vực này đã gây ra nhiều lo ngại về đạo đức, môi trường và an toàn đối với việc áp dụng nano vào sản phẩm thực phẩm bởi các nghiên cứu về mức độ an toàn của nano khi vào cơ thể người còn rất hạn chế. Mời các bạn tham khảo!
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Tìm hiểu về vật liệu Nano và ứng dụng công nghệ Nano vào thực phẩm TÌM HIỂU VỀ VẬT LIỆU NANO VÀ ỨNG DỤNG CÔNG NGHỆ NANO VÀO THỰC PHẨM Nguyễn Công Danh, Lê Thị Giang, Nguyễn Thị Phương Thảo, Bùi Thị Thanh Trúc Viện Khoa học Ứng dụng HUTECH, Trường Đại học Công nghệ TP. Hồ Chí Minh GVHD: ThS. Trần Thị Ngọc MaiTÓM TẮTHiện nay, người tiêu dùng đòi hỏi thực phẩm tự nhiên, đảm bảo an toàn và thời hạn sử dụng kéodài. Những tiến bộ công nghệ trong l nh vực bao bì thực phẩm trong Thế kỷ XXI chủ yếu là côngnghệ nano, khoa học về vật liệu nano. Công nghệ nano tạo ra các vật liệu quy mô nanomet, có liênquan đến thương mại và khoa học, trong l nh vực bao bì thực phẩm đã giải quyết đáng kể các mốiquan tâm về chất lượng, an toàn và ổn định thực phẩm. Các gói thực phẩm dựa trên hạt nano cungcấp các rào cản và tính chất cơ học được cải thiện, cùng với việc bảo quản thực phẩm và đã nhậnđược phản ứng chào đón từ thị trường và người dùng cuối. Ngược lại, những tiến bộ và phát triểntrong l nh vực này đã gây ra nhiều lo ngại về đạo đức, môi trường và an toàn đối với việc áp dụngnano vào sản phẩm thực phẩm bởi các nghiên cứu về mức độ an toàn của nano khi vào cơ thểngười còn rất hạn chế.Từ khóa: Bao bì nano thực phẩm, màng bao nano, nanocomposite, nanosensors, vật liệu nano.1 TỔNG QUAN VỀ VẬT LIỆU NANONano là loại vật liệu quan đến việc thiết kế, phân tích, chế tạo và ứng dụng các cấu trúc, thiết bị và hệthống bằng việc điều khiển hình dạng, kích thước trên quy mô nanomet (nm = 10-9m). Theo sự mô tảcủa Mike roco - một nhà khoa học thuộc trung tâm sáng kiến công nghệ nano Hoa Kỳ thì sự pháttriển của công nghệ nano đã và đang phát triển theo bốn giai đoạn: giai đoạn cấu trúc nano thụđộng từ những năm 80 đến 2000 chủ yếu tạo vật liệu cho những mục đ ch cụ thể, từ 2000 - 2005 bắtđầu tổng hợp vật liệu nano đa mục đ ch như thuốc, sản phẩm sinh học, các sản phẩm điện tử, 2005 -2010 tổng hợp các hệ nano với hàng ngàn cấu trúc tương tác với nhau như mạng 3 chiều, robot, kiếntrúc, 2010 đến nay phát triển trọng tâm về chế tạo hệ nano tổ hợp với mục đ ch hoạt động giống tếbào sống. Ngày nay, việc ứng dụng vật liệu nano vào trong thực phẩm để cải thiện và giữ lại tối đacác chất có hoạt tính sinh học cao, khả năng kháng ôxy hóa tốt nhưng lại dễ mất đi trong quá trìnhchế biến thực phẩm. Ngoài ra còn kiểm soát mùi vị, kết cấu, tính chịu nhiệt, hoạt tính sinh học, độ antoàn, độ tiêu hóa, thời hạn sử dụng, bảo quản và đóng gói thực phẩm [1][4].2 ỨNG DỤNG CỦA CÔNG NGHỆ NANO VÀO CÔNG NGHỆ THỰC PHẨMCác ứng dụng của công nghệ nano vào thực phẩm được phát triển ở hai mảng chính là công nghệnano vào bao bì thực phẩm và công nghệ nano trong chế biến thực phẩm. Trong chế biến thựcphẩm vật liệu nano thường được sử dụng làm phụ gia thực phẩm, chất nhũ hóa, làm chất mang388để cung cấp các chất dinh dưỡng cần thiết nhưng nhạy cảm bới các yếu tố nhiệt độ, pH… Trongbao bì thực phẩm làm chất chống vi khuẩn, chất độn để cải thiện tính chất vật lý, độ bền cơ học, độbền của vật liệu bao gói sản phẩm thực phẩm hay bán thành phẩm và đánh giá được chất lượngthực phẩm và hỗ trợ an toàn thực phẩm vượt trội hơn [1][2]. Hình 1: Ứng dụng của công nghệ nano vào chế biến và bao gói thực phẩm [1]2.1 Ứng dụng công nghệ nano vào bao bì thực phẩmThực phẩm dễ dàng tiếp xúc với độ ẩm và trong môi trường thuận lợi sẽ dần hư hỏng, phân hủysinh học dẫn đến các vấn đề liên quan sức khỏe khi sử dụng và vấn đề bảo quản thực phẩm. Vì thếmột loại bao bì mong muốn có khả năng hạn chế không khí, ẩm độ vào thực phẩm tốt nhất, độbền bao bì tối ưu nhất để kéo dài thời gian bảo quản. Vật liệu nano được ứng dụng trực tiếp vàobao bì thực phẩm mang lại một số đặc tính ưu việt hơn so với các phương pháp đóng gói thôngthường khác, tiêu biểu là khả năng tạo ra một loại bao bì chủ động, bao bì thông minh và cải tiếncác tính chất vật lý của bao bì góp phần đảm bảo thực phẩm luôn an toàn với người sử dụng. Ứngdụng vào bao bì để làm bao bì chống mùi tanh từ nanoclay (hạt đất sét rất nhỏ) hình tấm mỏng, bềdày cỡ vài nguyên tử được phối hợp với polymer, giấy bọc thực phẩm từ SiO2 tích hợp kháng thể vàphân tử chất huỳnh quang khi phát hiện E.coli có trong thực phẩm tiếp xúc với kháng thể trên màngbao chứa SiO2, phân tử chất huỳnh quang sẽ sáng lên cảnh báo người dùng không sử dụng thựcphẩm đó do túi đã đổi màu.2.1.1 Bao bì chủ độngNhiều công trình nghiên cứu đã đề cập và quan tâm đến đặc tính chống khuẩn của các hợp chấthữu cơ phổ biến như acid hữu cơ, tinh dầu… các chất hữu cơ này được sử dụng kết hợp lại để làmbao bì kháng khuẩn. Tuy nhiên các loại hợp chất này thường rất nhạy cảm bởi nhiệt độ và áp suấtcao. Để khắc phục các yếu điểm đó, một vật liệu chủ động ...