ЭлБиб

Все омясе

№2

2015

вой промышленности, состоящих из нескольких слоев мате-

риалов с наноразмерной величиной, которые физически

или химически связаны друг с другом. Использование таких

технологий в создании новых пищевых покрытий и пленок

имеет ряд преимуществ по сравнению с изготовленными по

традиционной технологии – например, разработка съедоб-

ных оболочек для колбасных изделий или пленок для про-

дуктов из мяса [5, 30].

Эти покрытия или пленки могут служить барьерами для

влаги, жиров и газов. В качестве альтернативы, они могли бы

улучшить структуру продуктов или служить в качестве носи-

телей функциональных компонентов, таких как красители,

ароматизаторы, антиокислители и т.д. Основные функцио-

нальные свойства пищевых покрытий и пленок зависят от

характеристик пленкообразующих материалов, используе-

мых для их подготовки. Составом, толщиной, структурой и

свойствами многослойной пленки можно управлять различ-

ными способами, в том числе изменением вида адсорбиру-

ющих веществ в растворах, общего количества погружений,

условий окружающей среды (рН, ионная сила, диэлектри-

ческая проницаемость, температура и т.д.). Движущая сила

адсорбции вещества на поверхности будет зависеть также от

вида поверхности и природы адсорбирующего вещества, она

может быть: электростатическая, гидрофобная и т.д.[32].

Так, в настоящее время для придания антимикроб-

ных свойств пленочным упаковочным материалам широко

используются частицы наносеребра в виду их активности в

отношении грамотрицательных и грамположительны[ бакте-

рий, грибов и пр.[1, 2]. Механизм антимикробной активности

антимикробных нанокомпозитных упаковочных материалов

на основе наночастиц серебра еще недостаточно изучен,

но предполагается, что из упаковки постепенно высвобож-

даются ионы серебра, которые приводят к ингибированию

производства АТФ и репликации ДНК микроорганизмов,

вызывают повреждение клеток мембраны, увеличивая про-

ницаемость и гибель клеток.

Использование нанокомпозитных упаковочных матери-

алов, в которых полимерная матрица армируется напол-

нителями (частицы керамзита, силикатов, целлюлозы,

углеродистых нанотрубок и т.п.) наноразмеров позволяет

улучшать их барьерные свойства. Picouetet и др. исследо-

вали влияние вакуумной упаковки, в которой в полимер-

ную матрицу пленки из полиамида встроены наночастицы

керамзита, на хранение говядины. Установлено, что данная

пленка обладает повышенными барьерными свойствами в

отношении кислорода, способна блокировать воздействие

ультрафиолетовых лучей, что обеспечило увеличение сро-

ков хранения говядины и при сохранении качества. Кроме

того, нанокомпозитная пленка отличается повышенной про-

чностью при меньшей толщине [33].

Избыток кислорода является одним из основных причин

ухудшения качества продуктов питания и сокращения сро-

ков годности. Использование наносенсоров позволяет легко

осуществлять мониторинг содержания кислорода в свобод-

ном пространстве упаковки без нарушения ее целостности.

В мясной промышленности предложен способ обнару-

жения кислорода по изменению цвета наносенсора, поме-

щенного в пакет с сырым беконом, упакованным в среду

углекислого газа [31].

Еще одним неинвазивным методом обнаружения кисло-

рода в упаковке является метод, основанный на использо-

вании наноразмерных частиц T

или S

и метиленовый

синий. В ответ на поступление даже незначительных коли-

честв кислорода в упаковку индикатор постепенно меняет

цвет в зависимости от интенсивности поступления кисло-

рода. Нанодатчики могут обнаружить присутствие некото-

рых других газов, таких как газообразные амины, которые

являются показателями порчи рыбы и мяса в очень низких

концентрациях [1,10].

Использование наносенсоров может применяться для

отслеживания микробов, токсинов, аллергенов и загрязня-

ющих веществ по всей пищевой цепи посредством сбора

данных на всех этапах производства продукта и различных

стадиях логистического процесса для обеспечения гаран-

тированного качества продукции. Наночастицы могут быть

применены в качества реакционноспособных частиц, поме-

щенных в упаковку в качестве наносенсоров, которые обес-

печивают мониторинг качества и безопасности упакованной

продукции [1, 2, 25].

Horneret и др. [18] разработали аналитическую техно-

логию, называемую светоотражающей интерферометрией,

с использованием нанотехнологий, которая обеспечивает

точное и быстрое видовое оптическое детектирование био-

молекул в сложных смесях. Эта технология обеспечивает

контроль безопасности пищевых продуктов путем обнару-

жения бактерий

E. coli

в клеточных митохондриях. Данная

технология основывается на принципе, что белок известных

и изученных бактерий на кремниевом чипе можно связать с

любой другой бактерией

Е. coli

, присутствующей в образце

пищи и обнаружить ее.

Биосенсор, разработанный Fuet и др., использует флуо-

ресцентный краситель в качестве антитела при распознава-

нии сальмонелл на стержне сенсора из композита кремний/

золото. При положительной реакции тестирования пищи

на присутствие в ней сальмонелл наноразмерные частицы

красителя на датчике становятся видимыми. В отличие от

трудоемкого обычного лабораторного теста, основанного на

бактериальных культурах, биосенсор позволяет обнаружить

сальмонеллы в пищевых продуктах мгновенно [13].

Возможности и перспективы развития НТ безграничны и

порой кажутся нереалистичными, однако это направление

оказалось способным уже принести реальные технологи-

ческие разработки, нашедшие применение в разных отрас-

лях пищевой промышленности.

Однако необходимо отметить, использование НТ может

представлять потенциальный риск для здоровья человека.

Наночастицы могут проникнуть в организм при попадании

на кожу, вдыхании или проглатывании [9, 23, 39]. Эффект

воздействия наноматериалов на организм человека зави-

сит не только от способа их введения, но и от их свойств.

Электронная Научная СельскоХозяйственная Библиотека