纳米技术助力食品行业持续“进化”

纳米材料是指尺寸在1-100纳米范围内的材料，纳米材料因其独特的物理和化学性质得到广泛的关注。20世纪初，有研究人员开始研究纳米级颗粒和薄膜材料的特性。但直到20世纪80年代后期，纳米材料的制备和研究才真正开始快速发展。

1990年7月，第一届国际纳米科学技术大会和第五届国际扫描隧穿显微学大会在美国巴尔的摩同时召开，正式宣告了纳米科技作为一门学科的诞生。进入21世纪后，纳米材料技术获得了快速的发展，现已广泛应用于生物医学、能源、环境等诸多领域，并且在越来越多的领域展现出不凡的应用前景。

随着纳米技术的发展，纳米技术也被拓展到食品行业，成为食品行业“进化”的有效突破口。1995年9月，联合国粮农组织、世界卫生组织、国际生命科学研究所从营养科学的角度正式对纳米食品进行讨研并制定了纳米食品制造准则。随后各个国家和地区纷纷将纳米技术引入食品行业，目前纳米技术已经在食品包装、食品配料、载体应用、食品检测等领域有着广泛的应用。

食品功能不断优化

纳米食品是一个不太准确的定义，从广义来说，在食品生产加工和包装中，利用了纳米技术的都可以称为纳米食品；从狭义来说，只有对食品成分本身利用纳米技术改造和加工的产品，才称得上是纳米食品。

当食品的成分达到纳米级以后，其本身不仅能获得更优异的功能，而且由于分子更小，其在代谢过程中更易发挥作用。比如纳米纤维素，纤维素本身就是非常好的降三高产品，而当将大豆纤维超微细化至纳米级后，其理化特性将发生巨大变化，其在降低血脂水平、血清总胆固醇与低密度脂蛋白胆固醇水平等生物活性方面的功能也将大幅提升，从而有效提升膳食纤维的品质。

同时，纳米化的成分由于功能的改变，其应用的范围也将不断拓展。比如纳米化后的淀粉具有类似脂肪的爽滑细腻的口感，可以代替脂肪生产低脂食品。

此外，纳米化的食品对于降低食品应用成本也大有裨益。香精香料几乎是食品行业的标配产品，当香精等产品纳米化后，其更大的表面积不仅能输出更多的气体风味，而且能有效降低产品的添加量。

食品成分的快速通道

公开数据显示，2022年全球功能性食品和饮料市场规模达19547.88亿元，其中中国功能性食品和饮料市场规模达到6102.85亿元，预计到2028年，全球功能性食品和饮料市场规模将达到28314.63亿元，在预测期间2023-2028内，市场年均复合增长率预估为6.12%。

随着消费者对健康需求的不断提升，对功能食品也提出了更高的要求。功能食品之所以受到欢迎，其蕴含的活性成分才是核心。然而，活性物质在加工、贮藏和体内消化道环境下稳定性差、吸收率低，其活性物质的健康效应并不能有效展现，这也是目前功能食品面临的最大问题之一，而纳米材料则可以在提升效率方面发挥重要作用。

利用食品大分子多糖、蛋白和磷脂等成分作为介质，利用纳米技术做成例如胶束、纳米管、脂质体、微球、微凝胶和微胶囊等载体，依托纳米材料的高通过性，可有效提升脂溶性活性小分子的水溶性、稳定性和克服肠黏液屏障渗透的能力，实现了高效的细胞摄取和内化途径，最终有效提高了其生物利用率。并且，纳米材料的优异包裹性，可以使活性分子有效通过恶劣的肠胃环境，不仅能提升活性分子的吸收率，还能大幅提升益生菌等敏感成分的存活率。

提升包装等食品加工效率

食品包装的存在是为了提升产品保质期，增加产品美观度等。而将包材中引入无机纳米离子可以显著改善包材的特性，比如引入二氧化硅能够提升包装材料的透光性；加入二氧化钛能够增加包材的抗菌性；加入其他有机成分则可以选择性改善强度、韧性及阻隔性等物理性能。此外，在食品果蔬表面喷洒可食用的纳米涂层，可以有效提升产品的保鲜周期，是非常优异的保鲜材料。

此外，纳米技术的应用可以在成分分离及富集等方面发挥作用。《危险材料杂志（Journal of Hazardous Materials）》发布的研究显示，通过引入特异性功能基团和长链聚合物，成功制备了新型磁性聚合物纳米复合材料（Fe3O4@MWCNTs@ε-PL@BA）。该复合材料具备作用位点密集和吸附容量大等优点，实现了农产品中目标黄酮的快速高效分离与富集。以该纳米材料作为基质辅助激光解吸电离（MALDI）技术的新型基质，还可实现黄酮快速、特异、高灵敏、高准确的基质辅助激光解析串联飞行时间质谱检测。

虽然目前纳米技术在食品工业中的应用还处于起步阶段，但随着纳米科技的发展，纳米技术的应用不仅会给人们带来更加营养、健康的纳米食品，还能有效助力食品工业的“进化”。

作者简介：

ZMY，拥有10余年食品相关工作经验，致力于食品行业新品研发和市场剖析。