Mogelijke toepassingen nanotechnologie in de levensmiddelenindustrie

In een op 27 april verschenen advies gaat de Gezondheidsraad in op de betekenis van nanotechnologieën voor de menselijke gezondheid. Onderdeel van dat advies is een inventarisatie van de mogelijke toepassingen nanotechnologie in de levensmiddelenindustrie.
Om in ons land, verandering te brengen in de schaarste aan toepassingen is vorig jaar een ‘Roadmap microsystem- and nanotechnology in food and nutrition’ opgesteld. Nanotechnologieën zullen worden ingezet ter verbetering van de gezondheidswaarde, de veiligheid, de smaak en de aantrekkelijkheid van voedingsmiddelen.

Delivery systems
Delivery systems kunnen ervoor zorgen dat de van nature in het voedsel aanwezige, of in verhoogde concentraties toegevoegde, biologisch actieve stoffen niet voortijdig worden afgebroken, maar de juiste plaatsen in het lichaam bereiken en in de juiste concentratie beschikbaar blijven.
Dezelfde systemen zijn ook bruikbaar voor de aflevering van smaakstoffen. Het is bijvoorbeeld denkbaar dat bij een gerichte aflevering van zout veel minder zout in een product hoeft te zitten om dezelfde gewenste zoutsmaak te bereiken. Een verminderde zoutinname kan bevorderlijk zijn voor de gezondheid.
Naar verwachting zal het aantal functionele voedingsmiddelen met delivery systems de komende jaren sterk groeien.

Voedselveiligheid
Veel microbiologische veiligheidsproblemen in de levensmiddelenindustrie zijn te wijten aan met bacteriën of sporen van bacteriën of schimmels besmette apparatuur en oppervlakken. De adhesie-eigenschappen van de bacteriën en sporen spelen daarbij een belangrijke rol. Ze kunnen met een atomaire-krachtmicroscoop nader worden onderzocht.
Op nanotechnologieën gebaseerde strategieën voor modificatie van de oppervlaktechemie en -structuren kunnen in de toekomst hechting van bacteriën en sporen voorkomen. Ook kunnen oppervlakken die met voedsel in contact komen, worden voorzien van actieve coatings die gecontroleerd antibacteriële stoffen afgeven. Decontaminatie van oppervlakken en apparatuur, kan ook plaatsvinden met nieuwe antimicrobiologische nano-emulsies. Tot slot kunnen nanosensoren door een vroege opsporing en identificatie van pathogenen aan de veiligheid van voedsel bijdragen.

Verpakkingen
Nanocomposieten, kunststoffen waaraan nanodeeltjes zoals kleimineralen (montmorilloniet) zijn toegevoegd, vormen veelbelovende verpakkingsmaterialen. Ze zijn sterker, lichter, hittebestendiger en hebben een betere barrière-werking tegen zuurstof, kooldioxide en vluchtige stoffen. Ingebouwde nanosensoren kunnen, bijvoorbeeld door middel van kleurverandering, een indicatie geven van de versheid van een product en de gebruiker waarschuwen voor bederf. Men spreekt in dit verband wel van intelligente verpakkingen. Daarnaast kunnen verpakkingen ook antibacteriële middelen afscheiden. In dat geval spreekt men van actieve verpakkingen.

Dergelijke verpakkingen mogen echter zelf geen gevaar opleveren voor de gezondheid van consumenten en geen onacceptabele veranderingen in de productsamenstelling teweegbrengen en moeten aan hoge veiligheidseisen voldoen. Mede daarom zijn ze nog in ontwikkeling en worden ze nog niet commercieel toegepast. Voor alle bederf- en versheidindicatoren geldt dat ze moeten voldoen aan de wet- en regelgeving op het gebied van voedselcontactmaterialen en binnenkort ook aan de nieuwe EU-richtlijn voor actieve en intelligente verpakkingen.

Scheidingstechnologie
Membranen met nanoporiën, bijvoorbeeld op basis van polymeren en nanotubes voorzien van functionele groepen, zijn in de toekomst bruikbaar voor het scheiden van (bio)moleculen met functionele waarde (eiwitten, peptiden, vitaminen, mineralen), bijvoorbeeld voor het maken van functionele voedingsmiddelen of voedingssupplementen.

Zie voor meer informatie het rapport 'Betekenis van nanotechnologieën voor de gezondheid' op de site van de Gezondheidsraad.

bron: Gezondheidsraad