納米材料是指尺寸在1-100納米范圍內(nèi)的材料，納米材料因其獨(dú)特的物理和化學(xué)性質(zhì)得到廣泛的關(guān)注。20世紀(jì)初，有研究人員開始研究納米級(jí)顆粒和薄膜材料的特性。但直到20世紀(jì)80年代后期，納米材料的制備和研究才真正開始快速發(fā)展。

1990年7月，第一屆國(guó)際納米科學(xué)技術(shù)大會(huì)和第五屆國(guó)際掃描隧穿顯微學(xué)大會(huì)在美國(guó)巴爾的摩同時(shí)召開，正式宣告了納米科技作為一門學(xué)科的誕生。進(jìn)入21世紀(jì)后，納米材料技術(shù)獲得了快速的發(fā)展，現(xiàn)已廣泛應(yīng)用于生物醫(yī)學(xué)、能源、環(huán)境等諸多領(lǐng)域，并且在越來越多的領(lǐng)域展現(xiàn)出不凡的應(yīng)用前景。

隨著納米技術(shù)的發(fā)展，納米技術(shù)也被拓展到食品行業(yè)，成為食品行業(yè)“進(jìn)化”的有效突破口。1995年9月，聯(lián)合國(guó)糧農(nóng)組織、世界衛(wèi)生組織、國(guó)際生命科學(xué)研究所從營(yíng)養(yǎng)科學(xué)的角度正式對(duì)納米食品進(jìn)行討研并制定了納米食品制造準(zhǔn)則。隨后各個(gè)國(guó)家和地區(qū)紛紛將納米技術(shù)引入食品行業(yè)，目前納米技術(shù)已經(jīng)在食品包裝、食品配料、載體應(yīng)用、食品檢測(cè)等領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用。

食品功能不斷優(yōu)化

納米食品是一個(gè)不太準(zhǔn)確的定義，從廣義來說，在食品生產(chǎn)加工和包裝中，利用了納米技術(shù)的都可以稱為納米食品；從狹義來說，只有對(duì)食品成分本身利用納米技術(shù)改造和加工的產(chǎn)品，才稱得上是納米食品。

當(dāng)食品的成分達(dá)到納米級(jí)以后，其本身不僅能獲得更優(yōu)異的功能，而且由于分子更小，其在代謝過程中更易發(fā)揮作用。比如納米纖維素，纖維素本身就是非常好的降三高產(chǎn)品，而當(dāng)將大豆纖維超微細(xì)化至納米級(jí)后，其理化特性將發(fā)生巨大變化，其在降低血脂水平、血清總膽固醇與低密度脂蛋白膽固醇水平等生物活性方面的功能也將大幅提升，從而有效提升膳食纖維的品質(zhì)。

同時(shí)，納米化的成分由于功能的改變，其應(yīng)用的范圍也將不斷拓展。比如納米化后的淀粉具有類似脂肪的爽滑細(xì)膩的口感，可以代替脂肪生產(chǎn)低脂食品。

此外，納米化的食品對(duì)于降低食品應(yīng)用成本也大有裨益。香精香料幾乎是食品行業(yè)的標(biāo)配產(chǎn)品，當(dāng)香精等產(chǎn)品納米化后，其更大的表面積不僅能輸出更多的氣體風(fēng)味，而且能有效降低產(chǎn)品的添加量。

食品成分的快速通道

公開數(shù)據(jù)顯示，2022年全球功能性食品和飲料市場(chǎng)規(guī)模達(dá)19547.88億元，其中中國(guó)功能性食品和飲料市場(chǎng)規(guī)模達(dá)到6102.85億元，預(yù)計(jì)到2028年，全球功能性食品和飲料市場(chǎng)規(guī)模將達(dá)到28314.63億元，在預(yù)測(cè)期間2023-2028內(nèi)，市場(chǎng)年均復(fù)合增長(zhǎng)率預(yù)估為6.12%。

隨著消費(fèi)者對(duì)健康需求的不斷提升，對(duì)功能食品也提出了更高的要求。功能食品之所以受到歡迎，其蘊(yùn)含的活性成分才是核心。然而，活性物質(zhì)在加工、貯藏和體內(nèi)消化道環(huán)境下穩(wěn)定性差、吸收率低，其活性物質(zhì)的健康效應(yīng)并不能有效展現(xiàn)，這也是目前功能食品面臨的最大問題之一，而納米材料則可以在提升效率方面發(fā)揮重要作用。

利用食品大分子多糖、蛋白和磷脂等成分作為介質(zhì)，利用納米技術(shù)做成例如膠束、納米管、脂質(zhì)體、微球、微凝膠和微膠囊等載體，依托納米材料的高通過性，可有效提升脂溶性活性小分子的水溶性、穩(wěn)定性和克服腸黏液屏障滲透的能力，實(shí)現(xiàn)了高效的細(xì)胞攝取和內(nèi)化途徑，最終有效提高了其生物利用率。并且，納米材料的優(yōu)異包裹性，可以使活性分子有效通過惡劣的腸胃環(huán)境，不僅能提升活性分子的吸收率，還能大幅提升益生菌等敏感成分的存活率。

提升包裝等食品加工效率

食品包裝的存在是為了提升產(chǎn)品保質(zhì)期，增加產(chǎn)品美觀度等。而將包材中引入無機(jī)納米離子可以顯著改善包材的特性，比如引入二氧化硅能夠提升包裝材料的透光性；加入二氧化鈦能夠增加包材的抗菌性；加入其他有機(jī)成分則可以選擇性改善強(qiáng)度、韌性及阻隔性等物理性能。此外，在食品果蔬表面噴灑可食用的納米涂層，可以有效提升產(chǎn)品的保鮮周期，是非常優(yōu)異的保鮮材料。

此外，納米技術(shù)的應(yīng)用可以在成分分離及富集等方面發(fā)揮作用?！段ｋU(xiǎn)材料雜志（Journal of Hazardous Materials）》發(fā)布的研究顯示，通過引入特異性功能基團(tuán)和長(zhǎng)鏈聚合物，成功制備了新型磁性聚合物納米復(fù)合材料（Fe3O4@MWCNTs@ε-PL@BA）。該復(fù)合材料具備作用位點(diǎn)密集和吸附容量大等優(yōu)點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)了農(nóng)產(chǎn)品中目標(biāo)黃酮的快速高效分離與富集。以該納米材料作為基質(zhì)輔助激光解吸電離（MALDI）技術(shù)的新型基質(zhì)，還可實(shí)現(xiàn)黃酮快速、特異、高靈敏、高準(zhǔn)確的基質(zhì)輔助激光解析串聯(lián)飛行時(shí)間質(zhì)譜檢測(cè)。

雖然目前納米技術(shù)在食品工業(yè)中的應(yīng)用還處于起步階段，但隨著納米科技的發(fā)展，納米技術(shù)的應(yīng)用不僅會(huì)給人們帶來更加營(yíng)養(yǎng)、健康的納米食品，還能有效助力食品工業(yè)的“進(jìn)化”。

作者簡(jiǎn)介：

ZMY，擁有10余年食品相關(guān)工作經(jīng)驗(yàn)，致力于食品行業(yè)新品研發(fā)和市場(chǎng)剖析。