Nanofooduri funcționale
În viitorul apropiat, un hamburger care scade colesterolul nu va fi imposibil. Nanostiința, definită de unii ca restructurarea alimentelor la nivel atomic sau molecular, care vizează obținerea nanoingredienților cu proprietăți mai bune, este o realitate în care atât inițiativa guvernamentală, cât și cea privată investesc în cercetare și dezvoltare.
Fără a fi necesar să se refere la ordinea lor de importanță, este posibil să se definească cel puțin două funcții de bază ale unui aliment:
Din punct de vedere hedonic, funcția alimentelor este de a satisface așteptările legate de atributele sale senzoriale prin percepția aromelor, aromelor, culorilor și texturilor sale, completate cu aportul adecvat care permite satisfacerea poftei de mâncare generate de consumul de produs energetic atât al activității fizice cât și mentale.
În timp ce din punct de vedere fiziologic, funcția principală este de a furniza în calitate și cantitate macro și micro-nutrienții necesari pentru a satisface cerințele nutriționale care într-o dietă echilibrată vor fi - parțial - responsabile pentru sănătatea și bunăstarea indivizi.
În acest sens, există din ce în ce mai multe dovezi științifice care susțin ipoteza că anumite alimente, precum și unele dintre componentele lor au efecte fizice și psihologice benefice, grație contribuției nutrienților de bază, care este completată de faptul că astăzi în ziua, știința nutriției de la definiția clasică, a modului de a evita deficiențele de micronutrienți și de a menține o suficiență macro-nutritivă adecvată, a evoluat către conceptele de nutriție „pozitivă” sau „optimă”.
Pe măsură ce știința nutriției evoluează de la „nutriție adecvată” la „nutriție optimă”, cercetătorii și tehnologii s-au concentrat mai mult pe identificarea constituenților biologic activi în alimentele care oferă potențialul de a îmbunătăți condițiile fizice și mentale, precum și reducerea riscului de contractarea bolilor.
S-a constatat că multe produse alimentare tradiționale, precum fructe, legume, soia, cereale integrale și lapte conțin componente care pot fi benefice sănătății, la care se adaugă dezvoltarea de noi alimente care adaugă sau extind aceste componente benefice datorită sănătății lor beneficii și efecte psihologice convenabile.
Toate acestea în cadrul unui grup de alimente care a ajuns să fie numit „funcțional” și care este consumat ca parte a unei diete normale furnizează substanțe nutritive specifice, care, în multe cazuri, acționează la nivelul căilor metabolice de bază ale corpului uman.
Acest lucru face în special necesar ca, adăugate la proprietățile lor „funcționale”, acești nutrienți specifici să aibă atribute de stabilitate fizico-chimică și biodisponibilitate astfel încât să asigure absorbția lor, în timp ce sunt încă biologic activi în punctul în care trebuie să participe la reacții metabolice corespunzătoare.
Din această cerință, este posibil să observăm sinergia existentă între alimentele funcționale și nanotehnologia, ceea ce dă naștere conceptului inovator de „nanofooduri funcționale sau interactive”.
Particularitățile nanotehnologiei
Din faptul că fizicianul Richard Feyman, în timpul unei conferințe a American Physical Sociaty organizată în 1959, se referă la începutul unei ere în care atomii și moleculele individuale ar putea fi utilizate pentru a crea structuri complexe la scară foarte mică, conceptul a „Nanotehnologiei” apare.
Astăzi, nanotehnologia se caracterizează prin dezvoltarea de noi produse și procese care utilizează materie a cărei dimensiune variază de la aproximativ 0,1 la 100 nanometri. Deoarece un nanometru (nm) este o milionime de milimetru, este cu adevărat „știința minusculului”. Pentru a ne face o idee în termeni comparativi, diametrul unui atom este de aproximativ o zecime de nanometru, o moleculă de apă are un diametru de aproape 0,3 nm, o moleculă de ADN are o lățime de aproximativ 2,5 nm, iar grosimea unui păr uman este aproximativ 80 mii nm.
Nanotehnologia exploatează faptul că, la nano-scară, proprietățile unui material pot diferi substanțial de cele pe care același material le posedă la o scară mai mare. De exemplu, cremele de protecție solară care utilizează emulsii cu oxid de titan (TiO2) care în condiții normale sunt de culoare alb opac cu funcții de blocare a radiațiilor ultraviolete, dar care la scară nanometrică sunt transparente, păstrându-și în același timp proprietățile de blocare.
Printre alte aplicații, în farmacopee au fost dezvoltate produse prin nanoîncapsulare, care constă în includerea de ingrediente active precum vitamine și/sau enzime, în nanocapsule biodegradabile care își eliberează conținutul la contactul cu anumite celule sau sucuri/secreții organice.
În domenii precum agricultura, nano-cizele sau pesticidele inteligente au fost deja dezvoltate și aprobate pentru utilizarea lor intensivă, care utilizează un sistem de eliberare controlată de o nanocapsulă polimerică modificată pentru a dobândi proprietăți de adeziune selectivă pe părțile organismelor vegetale care trebuie protejat. În acest fel, nanocapsulele rămân inerte până când sunt ingerate de insecte prădătoare și o dată în sistemul lor digestiv, datorită sucurilor tractului digestiv, eliberează substanța activă în corpul insectei.
În același mod în care a revoluționat lumea medicinei și agriculturii, nanotehnologia a început deja să fie încorporată ca o tehnologie emergentă în lumea alimentelor, dezvoltând conceptul a ceea ce a fost numit „nano-alimente”.
Nanotehnologia aplicată proiectării alimentelor
Microscopul electronic și, mai recent, dezvoltarea unor instrumente precum microscopii cu sondă, au oferit oportunități fără precedent de a înțelege structura eterogenă a alimentelor la sub-nivelurile structurii lor moleculare. Acest lucru a oferit noi soluții la problemele care anterior nu se rezolvau în știința și tehnologia alimentelor, oferind noi abordări ale selecției raționale a materiilor prime sau tratării acestor materiale pentru a îmbunătăți calitatea produselor alimentare.
Această abilitate de a utiliza nanoștiința pentru a îmbunătăți calitatea materialelor prin înțelegerea și rafinarea structurilor lor la nano-scară este un exemplu de formă de nanotehnologie care a fost numită nanotehnologie incrementală. În timp ce, atunci când reducerea dimensiunii structurilor este însoțită de modificări ale proprietăților care oferă soluții radical noi la nivelul inovației și dezvoltării de noi oportunități de piață, acestea sunt considerate exemple ale a ceea ce s-a numit nanotehnologie evolutivă.
Impactul potențial al nanotehnologiei aplicate proiectării alimentelor nu este străin de guvernele principalelor țări dezvoltate, care au crescut substanțial investițiile în cercetare și dezvoltare în domeniul nano-alimentelor până în acest deceniu. A se vedea materialul suplimentar
La aceleași niveluri de investiții în cercetare și dezvoltare de către organizațiile lor guvernamentale, se află țări precum Japonia și principalii membri ai comunităților precum Uniunea Europeană, inclusiv Anglia și Germania. A se vedea materialul suplimentar
În zilele noastre, aplicarea acestei noi tehnologii ar facilita dezvoltarea potențială a produselor cu niveluri regulate de grăsime cuprinse între 25,0% și 35,0%, reproiectându-le cu conținut mai mic de 1,0% și menținându-și textura și caracteristicile de gust la nivelul de acceptare a produsului obișnuit. produs.