Rewolucyjna nanotechnologia


Nanotechnologia może zrewolucjonizować rolnictwo oraz produkcję żywności. Zmieni sposób produkcji, przetwarzania, pakowania, transportu i konsumpcji. Na świecie żyje ponad 6 mld ludzi, a szacunki ekspertów określają, że już w 2010 roku rynek produktów żywnościowych opartych na nanotechnologii osiągnie wartość 20 mld USD.
Jest więc o czym myśleć.


Nanotechnologia to nic innego, jak poruszanie się na poziomie atomów i cząsteczek. Układanie ich w sposób taki, aby osiągnąć określony efekt. Jeden nanometr to jedna miliardowa metra.

Nowa technologia operuje w zakresie 0,1-100 nm, a otrzymane produkty różnią się od tradycyjnych wytrzymałością, reaktywnością chemiczną, przewodnością elektryczną, właściwościami magnetycznymi i efektami optycznymi. Nanocząsteczki są więc supercząsteczkami - wielokrotnie cieńsze od włosa (włos ma 80 000 nm średnicy), posiadają niespotykane do tej pory właściwości.

Rynek

Pięciu na dziesięciu największych światowych producentów żywności ostro promuje swoje nanoprodukty. Ponad 400 firm na całym świecie wykonuje w tym zakresie badania, a za 10 lat ma ich być ok. 1000. Najwięcej prac prowadzi się w Stanach Zjednoczonych, potem w Japonii, Chinach i Europie. Nie próżnują też przedsiębiorstwa z takich krajów, jak Iran czy Indie.

W samych Stanach Zjednoczonych sprzedaż produktów opartych na tej nowej technologii w sektorze żywności i wyrobów browarniczych osiągnęła w 2004 roku wartość 860 mln USD. Pojawienie się na rynku produktów typu “nano” spowodowało 15% wzrost sprzedaży żywności organicznej w porównaniu z połową lat 90. XX w.

Eksperci obawiają się, by nanotechnologia nie powtórzyła błędów biotechnologii i jej genetycznie modyfikowanych organizmów. Brak odpowiedniego zarządzania ryzykiem, badań wpływu modyfikowanych organizmów na zdrowie i środowisko, kampanii wyjaśniających zalety i ryzyko związane z modyfikowanymi produktami (np. produkty przeznaczone dla zwierząt znajdowały się w sprzedaży dla ludzi) zdestabilizowały rynek.

Problem pogłębiło znakowanie produktów, np. amerykańska kukurydza Starlink ma znak “GMOs contaminated” (skażone modyfikowanymi organizmami), a produkty niezawierające modyfikowanych organizmów - “GMOs -free” (wolne od modyfikowanych organizmów). Konsumenci bowiem mają większą tolerancję dla niosących pewne ryzyko produktów farmaceutycznych i ratujących życie niż dla modyfikowanej żywności.

Zanim więc nanotechnologiczne produkty zaleją światowe rynki, przygotowani powinni być na to wszyscy: agencje rządowe, wydając odpowiednie przepisy np. nakazujące znakować produkty zawierające nanocząsteczki; konsumenci, którzy winni być wyposażeni w odpowiednią wiedzę; ludzie związani z produkcją nanocząsteczek, których powinno się uprzedzić o ewentualnym ryzyku i wyposażyć w odpowiednie środki ochronne. Produkcja nanocząsteczek może polegać na tworzeniu mniejszych wersji znanych już substancji. Jednak taka nanoskala, zmieniając właściwości materii może spowodować, że substancja może stać się toksyczna dla organizmu lub środowiska. Konieczne jest więc prowadzenie odpowiednich badań wykluczających to ryzyko i informowanie konsumentów o ich wynikach.

Nowe wspaniałe produkty

Tymczasem aplikacje pierwszej generacji produktów uzyskanych dzięki nanotechnologii są więcej niż obiecujące. Pozwalają na zwiększenie efektywności produkcji rolnej, procesu przetwarzania, pakowania i wartości odżywczej produktów żywnościowych przy obniżeniu kosztów i wydłużeniu okresu przydatności do spożycia.

W rolniczej nanotechnologii prym wiedzie “rolnictwo precyzyjne”, które oszczędza energię, czas i pieniądze. Wykorzystuje się w nim nanoczujniki, nowe systemy dostarczania, zwiększa wydajność nawozów i substancji odżywczych oraz stosuje nowe metody oczyszczania wód i gleby. Czujniki zbudowane z nanocząsteczek, potrafiących zidentyfikować pojedynczą molekułę, pomagają kontrolować warunki glebowe i wzrost roślin, a także identyfikować i unieszkodliwiać patogeny roślinne oraz zwierzęce.

Nowe systemy dostarczania substancji to np. nanokapsułki z pestycydami o kontrolowanym czasie uwalniania, które rozpuszczają się w wodzie wydajniej od dotychczasowych, czy środkami ochrony roślin, uwalniające się z nanokapsułek jedynie w żołądkach insektów; nanoemulsje bazujące na wodzie lub oleju, które następnie można umieścić w żelach, kremach, płynach i dodać do nich środki odżywcze, hormony, szczepionki. Nanotechnologia wynalazła też już urządzenia, potrafiące rozpoznać chorobę rośliny zanim zostanie zauważona przez rolnika i samodzielnie zareagować albo alarmując, albo wręcz podając odpowiednią substancję chemiczną.

Interaktywna żywność

Przetwórstwo żywności skupia się na nanoczujnikach, mogących zidentyfikować związki chemiczne, toksyny i patogeny w żywności; systemach usuwających te związki; zwiększaniu wartości odżywczej poszczególnych produktów; zmniejszaniu zawartości tłuszczu. Nanoczujniki mogą blokować cholesterol czy alergeny pokarmowe występujące w pożywieniu, sprawiając, że żywność jest lepiej przyswajalna albo identyfikować i usuwać związki toksyczne oraz bakterie.

Nanoczujniki nowszej generacji współtworzą “żywność interaktywną”, czyli taką, która, odpowiadając na zapotrzebowanie organizmu, dostarcza substancji odżywczych w sposób wydajniejszy, np. prosto do komórek ludzkich. Do tej pory było to niemożliwe. Po skonsumowaniu żywności nanokapsułki pozostają w organizmie i w razie zapotrzebowania na składnik, który zawierają, uwolnią go prosto do tych komórek, które właśnie odczuwają jego brak.

Jedna z australijskich piekarni wykorzystała nanokapsułki do umieszczenia w nich oleju z tuńczyka (źródła kwasów omega 3) i wprowadziła je do produkowanego przez siebie chleba. Dzięki temu uniknięto przykrego smaku oleju. Amerykańska korporacja Oil-fresh wprowadziła na rynek produkt, który poprzez zwiększenie swojej powierzchni zapobiega aglomeracji i oksydacji tłuszczu na głębokich patelniach, redukując tym samym zużycie oleju przez restauracje. Firma Unilever z kolei pracuje nad wytworzeniem niskotłuszczowych lodów z nanoemulsji o dużej powierzchni. Coraz częściej wykorzystuje się nanotechnologię do produkcji opakowań żywności. Opakowania takie są nie tylko mocniejsze, ale i “inteligentne” - potrafią się naprawić po drobnym rozerwaniu. Zapobiegają psuciu się żywności, dzięki nieprzepuszczalności powietrza i pokryciu powierzchni antybakteryjnymi związkami.

Opakowania mogą zawierać nanoczujniki, które zmieniają barwę, gdy produkt zaczyna się psuć. Nad takim projektem, nazwanym “elektroniczny język”, pracuje razem z naukowcami z Rutgers University w USA firma Kraft Foods. “Język” ma zawierać szereg nanoczujnikow, wrażliwych na wydzielanie się gazów, powstających podczas psucia się produktu. Nanoczujniki wrażliwe są też na zmiany temperatury, wilgotności, upływ czasu.

Małgorzata Nowak, "Ekopartner", nr 2 (196), 2008.


Źródło: www.ekopartner.com.pl

Galeria zdjęć

Fot.: Image After
wykop.pltwitter.plfacebook.pl
Oceń: Drukuj

Pasaż zakupowyprzejdź do pasażu pasaż

Pasaż zakupowy