Pasteur revolutionerede fødevareindustrien med opfindelsen af pasteuriseringsprocessen, som bragte fødevareproduktion og -forarbejdning ned på mikroniveau.

Da Watson og Crick opdagede deoxyribonukleinsyre (DNA) og udtænkte DNA-strukturmodellen på 2,5 nm-niveau, reducerede de det menneskelige forskningsperspektiv til nanometerniveau og åbnede døren til nanometerverdenen inden for bioteknologi, landbrug og fødevareproduktion, og fødevareindustrien gennemførte den anden revolution, og det virkelige symbol på ankomsten af fødevareindustriens nanometeræra er kulstofnanorør-buckyball-fullerenen. Det virkelige symbol på fødevareindustriens nano-æra er opdagelsen af kulstofnanorør - Buckyball fulleren (C60), der udvider niveauet for fødevareproduktion til niveauet 1 nanometer.

Nano-relaterede koncepter

Naturligt forekommende, teknisk syntese eller utilsigtet genereret, i form af bindingstilstand, aggregeringstilstand eller vedhængsform, og formen af endimensionel eller flerdimensionel størrelse på 1 nm ~ 100 nm i stoffet kaldes nanopartikler, så længe den interne sammensætning eller overfladen indeholder nanopartikler af det stof, der er nanomaterialer; Samtidig er endimensionel eller flerdimensionel størrelse på 1 nm eller mindre i fulleren (C60), nanofibre, enkeltvæggede kulstofnanorør og grafenflager også særlige nanomaterialer.

Nanoteknologi er videnskab og teknologi baseret på studiet af nanomaterialers særlige fysiske, kemiske og biologiske egenskaber og fænomener og brugen af nanopartiklers særlige egenskaber til at redesigne, modificere eller samle nanopartikler til nye typer materialer, enheder eller systemer osv. Kort sagt er "nanoteknologi" verdens videnskab og teknologi.

Kort sagt er "nano" ikke kun begrænset til måling af rumskala, men giver også en helt ny måde at tænke på for mennesker at udforske det ukendte i videnskaben, hvilket gør det muligt for mennesker at tilfredsstille behovene på et højere niveau efter deres egen vilje fra det mere mikroskopiske niveau i den objektive verden for at forbedre velfærden i det menneskelige samfund.

Hvad angår nanofødevarer, findes der i øjeblikket ingen præcis definition på den internationale arena. I henhold til begreberne nanomaterialer og nanoteknologi kan det ses, at fødevarer, der er formuleret ved hjælp af nanoteknologi baseret på råmaterialer af naturlige, syntetiske eller biogene materialer, der er spiselige for mennesker og i overensstemmelse med behovene for menneskekroppens sundhed og ernæringsmæssige og kostmæssige behov, er nanofødevarer. Ud fra et bredt perspektiv kan de producerede fødevarer kaldes nanofødevarer, så længe nanomaterialer eller nanoteknologi er involveret i hele processen med forproduktion (landbrugsproduktion), produktion og forarbejdning, emballering, opbevaring og transport.

Da den eksisterende videnskabelige viden ikke kan vurderes fuldt ud om anvendelsen af nanoteknologi inden for fødevarer, mens nanofood bidrager til samfundets udvikling, udgør det også visse risici for menneskers sundhed, det biologiske miljø og den sociale og etiske orden i samfundet, hvilket til en vis grad har øget varmen fra forskning i nanofood.

Fødevareapplikationer - internationalt omfang

Med udviklingen af nanoteknologi involverer dens anvendelsesområde 1805 slags produkter inden for 37 områder af 8 industrier, såsom husholdningsapparater, biler, elektronik, mad (drikkevarer), hjemmearbejde osv.; dens anvendelse inden for fødevarer er også mere omfattende, i perioden 2009~2012 er der så mange som 186 patenter om nano-fødevarer, og 10% af patenterne er relateret til detektion af fødevaresikkerhed, 19% er relateret til nano-fødevarer 10% af patenterne handler om test af fødevaresikkerhed, 19% handler om nano-fødevaretilsætningsstoffer og 47% handler om nano-emballeringsmaterialer til fødevarer.

Man kan se, at anvendelsen af nanoteknologi på fødevareområdet hovedsageligt fokuserer på tre aspekter: fødevaretilsætningsstoffer, fødevareemballagematerialer og test af fødevaresikkerhed.

Set i forhold til fødevareproduktionskæden er der fire led, der involverer nanofødevareproduktion:

For det første henviser præproduktionsprocessen for fødevareproduktion hovedsageligt til landbrugsproduktionsprocessen, som vil blive brugt til at indeholde nanomaterialer såsom pesticider, gødning og andre landbrugsinput, landbrugsinput i landbrugsprodukterne vil have rester, og spiselige landbrugsprodukter er råmaterialerne til fødevareproduktion, så processen er kilden til nanofood-produktion;

For det andet involverer fødevareforarbejdningsprocessen nanofødevaretilsætningsstoffer, nanoproduktionsudstyr og -teknologi;

For det tredje nanofødevarer, dvs. fødevarer, der indeholder nanopartikelkomponenter eller emballagematerialer, der indeholder nanopartikelkomponenter;

For det fjerde fødevaresikkerhed og detektionsproces, hvor man bruger nanoteknologi til at syntetisere specialiserede sensorer til at detektere nano-komponenter i fødevarer og sikkerhed.

Med hensyn til specifikke typer kan man i øjeblikket på fødevaremarkedet, fra husdyr til vandprodukter, fra æg og mælk til grøntsager, fra friske produkter til forarbejdede produkter, se den tilsvarende nano-fødevare.

For eksempel mælk med nano-kasein, kød med nano-cellulose, småkager med nano-sølv, olivenolie med nano-liposomer og andre fødevarer, der er tæt knyttet til det offentlige liv.

Ifølge data og oplysninger på hjemmesiden for Project on Emerging Nanotechnology (PEN) i USA er der i november 2014 blevet udviklet hele 116 typer nanofoods på verdensplan, mens der kun var seks typer nanofoods i kategorien nanofoods i 2006 og før; nanofoods involverer nanomaterialer, hovedsageligt zinkoxid-nanopartikler, nano-siliciumdioxid, nano-sølv, nano-guld, nano-kobber, nano-kobolt, nano-magnesium, nano-calcium, nano-kulstofmaterialer, nano-fibre og andre materielle materialer. Desuden er oprindelsen af disse nanoprodukter, der vises på PEN's hjemmeside, hovedsageligt koncentreret i EU-medlemsstater, USA, Japan og andre lande og regioner.

Anvendelse - indenlandsk anvendelsesområde

Anvendelsen af nanoteknologi inden for fødevarevidenskab i Kina er stadig i den udforskende fase, men Kina som et land i verden med hurtigere udvikling af nanoteknologi har udviklet og anvendt antallet af produkter relateret til nano-fødevarer langt mere end 7, fra anvendelsen af udviklingen af anvendelsen af Kinas nano-fødevarer er hovedsageligt indeholdt i de 3 aspekter:

For det første udvikling og anvendelse af nanofunktionelle fødevarer.

Udviklingen af nanofunktionelle fødevarer fokuserer på to områder, nemlig nanopartikelleveringssystem (funktionelt fødevarebærersystem) og næringsstofadditiver til funktionelle fødevarer. Hovedformålet med funktionelle fødevarebærere er at forbedre optagelsen af næringsstoffer i menneskekroppen og forhindre oxidering og forringelse af docosahexaensyre (DHA), vitaminer og andre næringsstoffer, og de specifikke anvendelser omfatter nano-mikrokapsler til lipid, nano-mikrokapsler til enzym og nano-mikrokapsler til enzym. Specifikke anvendelser omfatter nano-mikrokapsler af lipider, nano-mikrokapsler af enzymer, nano-mikrokapsler af biologisk aktive stoffer, f.eks. nano-mikrokapsler af carotenoider, nano-mikrokapsler af DHA, nano-mikrokapsler af fakultativ amylase osv. Teknologien til indlejring af nanoemulsioner anvendes også til udvikling af funktionelle fødevarer.

I betragtning af nanoemulsionens potentielle biotoksicitet er der dog nogle begrænsninger i anvendelsen af denne teknologi; nano-næringstilsætningsstoffer er en slags nanofødevarer, der nanostørrelse essentielle sporstoffer og andre stoffer, øger den direkte absorption af sporstoffer i tarmen og reducerer de toksiske bivirkninger, der kan produceres ved interaktion af sporstoffer i menneskekroppen, for eksempel anvendes nano-calcium, jern, zink, selen og så videre i fødevarer.

Den anden er nanoemballage til fødevarer.

På nuværende tidspunkt er den indenlandske anvendelse af nanoemballagematerialer hovedsageligt at reducere vandabsorption, antibakterielle belægninger, tidstemperaturindikatorer (for at sikre friskhed og holdbarhed i det temperaturområde, der kan modstå på grundlag af); fokuseret på nano-friskhedskonserveringsmaterialer, nano-bakterielle materialer, nano-barrierematerialer på tre områder; specifik anvendelse til konservering af fødevarer af nano-Ag-friskhedskonserveringsmaterialer, nano-tiO2-friskhedskonserveringsmaterialer, nano-SiOx-konserveringsmaterialer, nano-molekylære sigtekonserveringsmaterialer, nano-molekylære sigtekonserveringsmaterialer, nano-molekylære sigtekonserveringsmaterialer. materialer, nano-molekylære sigtematerialer og andre typer.

For eksempel kan PE/Ag2O-nanopakningsposer effektivt reducere nedbrydningshastigheden for frugt og grøntsager; nano TiO2 chitosan kompositfilm kan forhindre tab af VC i ung ingefær; nano SiOx friskhedsbevarende frugtvoks kan reducere æblers hårdhed og samtidig reducere æblers vægttab; ZnO nanopartikler og forskellige polymerer blandet med forskellige typer nano-antimikrobielle materialer, for eksempel kan ZnO/PVC-filmen effektivt undertrykke vækst af bakterier som E. coli i fødevarer, hvilket forlænger friske fødevarers holdbarhed; med hensyn til nanobarrierematerialer er den mest udbredte polyesternanoplast, som kan få mejeriprodukter, øl og andre fødevarer til at holde smagen frisk i længere tid.

For det tredje test af nanofødevaresikkerhed.

Anvendelser af nanodetektion manifesterer sig hovedsageligt i udviklingen af biosensorer baseret på nanomaterialer og integrationen af nanomaterialer og traditionel teknologi til detektion af fødevaresikkerhed i to aspekter, der dækker omfanget af prøveforbehandling, sensorforberedelse, detektion og analyse af signalgenerering og andre aspekter af detektion af fødevaresikkerhed.

På grund af nanobiosensorernes høje specificitet er der mangler i kvantitativ detektion af fødevaresikkerhed, mens anvendelsen er begrænset. Generelt er teknologien til integration af nanomaterialer i traditionel detektion af fødevaresikkerhed mere udbredt, for eksempel anvendes kulstofnanorør, guldnanopartikler, kvantepunkter, magnetiske nanomaterialer osv. i vid udstrækning til påvisning af pesticid- og veterinærlægemiddelrester, mikroorganismer, nitritter, phenolforbindelser og tungmetaller i vandkvalitet og genetisk modificerede fødevarer.