الجسيمات النانوية في الطعام

تعتبر من الأدوات المعجزة في صناعة الأغذية: الجسيمات النانوية. إنها تجعل الطعام يدوم لفترة أطول وتجعل الكاتشب يتدفق بشكل أفضل. لكن ماذا يفعلون بجسم الإنسان؟

يبدو أن هناك كعكات حقيقية. نسخة عالية التقنية منها ، صغيرة بشكل لا يصدق ومتخصصة للغاية ، تقوم بأشياء مذهلة في المطبخ: تغيير لون ومذاق الطعام ، وإثرائه بالمواد الحيوية ، وتحسين قوامه وضمان نضارة دائمة عند التخزين. في حين أن الجنيات في القصص الخيالية تفعل الأشياء الجيدة فقط ، فإن هذا غير مؤكد مع الأقزام المعاصرين.

نحن نتحدث عن الجسيمات النانوية (اليونانية: nano = "dwarf") ، الجسيمات المُنتَجة صناعياً والتي تتكون في الغالب من ذرات الكربون والمعادن ، وبفضل قدراتها الثورية ، لم تعد تُستخدم فقط لتحسين الأجهزة الطبية أو إطارات السيارات أو البلاستيك. إنهم يجدون طريقهم إلى طعامنا في كثير من الأحيان ، ويستخدمون كأدوات مساعدة تقطر في الملح والتوابل ، ويثبت اللون ويحسن من قابلية تدفق الكاتشب وتوابل السلطة واللبن الزبادي وينشطون كأجهزة مراقبة نظافة مبيد للجراثيم في طلاء الثلاجة وأغشية التغليف. كما أننا نتعامل معهم من خلال الأسمدة النانوية المخصبة المستخدمة في الصناعة الزراعية التقليدية.

مبتكرة ومفيدة

يبلغ حجم الجسيمات النانوية جزءًا من المليار من المتر - وهو بُعد من الصغر الذي تعمل حتى البكتيريا تبدو بشكل هائل. تمكن أبعادها الدقيقة مواهبها الخاصة ، لأنها تتفاعل كيميائيًا وفيزيائيًا بشكل مختلف تمامًا عن الهياكل الأكبر من نفس المادة. ما كان صعبًا في السابق يمكن أن يكون مرنًا مثل النانو. الجزيئات التي لا تتحد مع بعضها البعض. تقلب الجسيمات النانوية الفيزياء التقليدية رأساً على عقب ، وفي ظل ظروف معينة يكون لها نشاط بيولوجي جديد تمامًا. هذا يفتح إمكانات هائلة لتطوير منتجات مبتكرة. من المعروف بالفعل الطلاءات ذات تأثير الديكور والملابس الوظيفية المضادة للبكتيريا. ومع ذلك ، بالنسبة لبعض الصناعات الحساسة ، تظهر أسئلة لا يمكن الإجابة عليها حاليًا. يقول البروفيسور فيلجيس ، الذي يرأس مجموعة عمل معنية بالجوانب الفيزيائية في الغذاء: "يجب النظر إلى استخدام المواد النانوية في الطعام بشكل نقدي للغاية". "أنت ببساطة لا تعرف ما يكفي عما يحدث للجسيمات في الجسم."

تشير حالة الدراسة الحالية إلى أنه من المرجح أن تكون ضارة بالصحة. هذا هو السبب في أن المعهد الفيدرالي لتقييم المخاطر (BfR) يحذر من المنتجات النانوية حتى يتم البحث بشكل أفضل عن المخاطر المحتملة. لسبب وجيه: في التجارب على مزارع الخلايا ، على سبيل المثال ، تسبب ثاني أكسيد التيتانيوم في حجم النانو في تلف وراثي وخلوي. بالإضافة إلى ذلك ، يمكن للجسيمات اختراق حواجز الحماية الطبيعية للجسم مثل الحاجز الدموي الدماغي أو المشيمة والدخول إلى الدم. لا أحد يعرف ماذا سيحدث بعد ذلك.

عالم جديد جميل؟ الشوكولاتة لم تعد تذوب ، اللبن الرائب يتحول إلى اللون الأحمر

ومع ذلك ، فإن أبحاث النانو في مجال التغذية تسير على قدم وساق - لأنها تعد بأرباح هائلة للمستقبل. يقدر الخبراء أن حوالي 20 مليار دولار من المبيعات السنوية يمكن صنعها من الأطعمة القائمة على النانو في العقد المقبل. تأمل الشركات الدولية في تحقيق وفورات في إنتاج الغذاء ، ولكن أيضًا للحصول على مزايا تنافسية ، لأن الأطعمة النانوية يمكنها فعل المزيد: لا تزال هذه مجرد مسودات من قبل مصممي الأغذية ، ولكن الجزيئات الفائقة يمكن أن تحول الحليب إلى اللون الأحمر قريبًا بمجرد أن يصبح حامضًا. يمكن للبيتزا الجاهزة تغيير مذاقها من لحم إلى السبانخ اعتمادًا على حرارة الفرن. يعمل عمالقة الصناعة مثل Unilever و Kraft Foods في مختبراتهم الخاصة ، وقد تم بالفعل تقديم طلب براءة اختراع مصنوع من ثاني أكسيد التيتانيوم النانوي: في المستقبل ، سيمنع الشوكولاتة من أن تصبح رمادية اللون وذوبانها في الشمس.

الغذاء الوظيفي هو أيضا سوق كبير. تتم ترقية هذه الأطعمة بمواد واعدة بالصحة. تعمل كبسولات النانو كحاويات مليئة بالروائح أو المواد الحيوية أو المواد الملونة أو المنكهات. يمكن ضبط هذه بطريقة لا يتم إطلاقها إلا أثناء التحضير أو تحديدًا في الجسم. في أستراليا ، يوجد بالفعل خبز مدعم بزيت السمك المخفض للكوليسترول في السوق ، والذي يذوب المكون النشط منه فقط في المعدة.

صغيرة ولكن مجال واسع

ترتيب الحجم: في جميع فروع البحث ، يتم استخدام أحجام الجسيمات في نطاق النانومتر (نانومتر) ، والتي تتراوح بين 0.1 و 100 نانومتر. النانومتر يتوافق مع جزء من المليون من المليمتر. في المصطلحات الشائعة: حجم حبة البندق إلى قطر الأرض هو تقريبًا نسبة نانومتر إلى متر.

مجالات التطبيق: يجمع مصطلح تكنولوجيا النانو بين العمليات والطرق المختلفة المستخدمة في الفيزياء والكيمياء والتكنولوجيا الحيوية وتؤثر على جميع المجالات الاقتصادية تقريبًا.

المستقبل: هناك الكثير من الإمكانات في مجال الهندسة الشمسية والكهربائية وكذلك الطب. ومع ذلك ، ينتقد الخبراء أن أبحاث المخاطر تتخلف عن تطوير المنتجات.