隨著食品工業(yè)的快速發(fā)展和居民生活水平的提高，消費(fèi)者對(duì)于食品質(zhì)量的要求更加嚴(yán)格。尤其是對(duì)于牛奶、果蔬、果汁等富含蛋白質(zhì)或維生素的食品，其在加工、包裝、運(yùn)輸過(guò)程中，受到不同環(huán)境因素的影響容易發(fā)生變質(zhì)。

從宏觀上，食品變質(zhì)表現(xiàn)為顏色、氣味、觸感、質(zhì)感的變化；從微觀上，食品變質(zhì)表現(xiàn)為營(yíng)養(yǎng)成分的分解和代謝副產(chǎn)物的形成。食品變質(zhì)和腐敗將嚴(yán)重影響居民的身體健康甚至生命安全。

根據(jù)我國(guó)制定的食品分類(lèi)標(biāo)準(zhǔn)，食品分為16大類(lèi)，其中乳制品、肉制品、蛋制品、水果蔬菜、海鮮產(chǎn)品等食品必須重點(diǎn)關(guān)注加工、包裝、運(yùn)輸過(guò)程中食品變質(zhì)和發(fā)霉等問(wèn)題。針對(duì)以上食品保鮮技術(shù)難點(diǎn)，迫切需要采用新技術(shù)和新方法來(lái)消除食品質(zhì)量安全的不利因素，以保證食品的新鮮度和安全性。

目前，常用的傳統(tǒng)食品保鮮技術(shù)包括食品低溫保鮮技術(shù)、食品氣調(diào)保鮮技術(shù)、食品生物保鮮技術(shù)。而最新的食品保鮮技術(shù)包括納米保鮮技術(shù)、食品輻照保鮮技術(shù)、超高壓殺菌保鮮技術(shù)、減壓保鮮技術(shù)、脈沖磁場(chǎng)殺菌保鮮技術(shù)、臭氧保鮮技術(shù)等。

其中，納米保鮮技術(shù)是目前最新的食品保鮮技術(shù)之一，其是指利用納米材料獨(dú)特微觀結(jié)構(gòu)和表面特性，進(jìn)行分子和原子的重新編程，從而加快營(yíng)養(yǎng)成分的運(yùn)輸并延長(zhǎng)食品保質(zhì)期。納米材料因具有良好的熱學(xué)、磁學(xué)、力學(xué)性能被廣泛應(yīng)用到食品生產(chǎn)領(lǐng)域，可以縮短食品殺菌時(shí)間，保持食品的感官和營(yíng)養(yǎng)特性。

目前，納米材料包括納米微粒、納米固體和納米組合體3種類(lèi)型，常見(jiàn)的制備方法包括蒸發(fā)凝聚法、沉淀法、噴霧法、水熱法和氣相反應(yīng)法等。

納米流體應(yīng)用于液態(tài)食品殺菌

納米流體是指將納米級(jí)顆粒物與基礎(chǔ)液混合形成一種具有強(qiáng)化傳熱特性的固-液混合介質(zhì)。其中，納米顆粒種類(lèi)包括金屬、金屬氧化物、非金屬氧化物、非金屬碳化物等，如銅（Cu）、氧化銅（CuO）、氧化鋅（ZnO）、氧化鋁（Al2O3）、單壁碳納米管（single-walled carbon nanotube，SWCNT）、多壁碳納米管（multi-walled carbon nanotube，MWCNT）等；基礎(chǔ)液種類(lèi)包括水、油、乙二醇、丙二醇等。

對(duì)于液態(tài)食品生產(chǎn)過(guò)程，納米流體因具備傳熱效率高、殺菌時(shí)間短等優(yōu)點(diǎn)，可以對(duì)液態(tài)食品（牛奶、西瓜汁、番茄汁等）進(jìn)行有效殺菌處理，減少營(yíng)養(yǎng)成分的損失。牛奶、果汁等液態(tài)食品中的微生物或多酚氧化酶容易造成牛奶變質(zhì)及果汁褐變，亟需采用殺菌鈍酶的方法進(jìn)行處理。采用納米流體替代水作為介質(zhì)的方法已經(jīng)成為當(dāng)前研究的熱點(diǎn)。

細(xì)菌納米纖維素薄膜應(yīng)用于食品包裝

隨著不可再生資源的減少和環(huán)保要求的提高，生物可降解的食品包裝材料受到越來(lái)越多的關(guān)注。納米纖維素是尺度為納米級(jí)的天然纖維素的總稱(chēng)，包括納米纖絲纖維素（nanofilament cellulose，NFC）、納米晶體纖維素（nanocrystal cellulose，NCC）和細(xì)菌納米纖維素（bacterial nanocellulose，BNC）3種。其中，NFC是通過(guò)無(wú)機(jī)強(qiáng)酸水解或酶水解獲得；NCC是通過(guò)物理機(jī)械法獲得；BNC是通過(guò)生物合成法獲得。

納米纖維素不僅具有可再生和可降解的特性，而且具有比表面積大、密度高、生物相容性良好等優(yōu)點(diǎn)，常以復(fù)合膜的形式應(yīng)用于食品包裝、生物醫(yī)療等領(lǐng)域。此外，納米纖維素可以促進(jìn)人體消化，改善腸道菌群生態(tài)平衡，且具有良好的流變性和親水性，可以用作非營(yíng)養(yǎng)配料、增稠劑、穩(wěn)定劑等食品添加劑。

納米纖維素增加了生物聚合物的強(qiáng)度和阻隔性，從而提高了其在食品包裝的適用性。納米纖維素通常從動(dòng)植物和微生物中提取，來(lái)源廣泛。如從植物細(xì)胞壁中提取納米纖維素，再通過(guò)化學(xué)或機(jī)械方法得到NFC和NCC。而B(niǎo)NC是由微生物發(fā)酵合成的生物基納米晶體材料。BNC是生物可降解的可再生資源，具有比表面積大、密度低、機(jī)械強(qiáng)度高、生物相容性良好、易改性等優(yōu)點(diǎn)，相比其他纖維素，BNC能增加食品的保質(zhì)期，更適用于食品包裝。同時(shí)，BNC內(nèi)部的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)和納米尺度有利于吸附活性物質(zhì)，改善其作為食品包裝材料的抗氧化性和抗菌性。

納米相變蓄冷材料應(yīng)用于冷鏈物流

冷藏保鮮對(duì)于生鮮食品的運(yùn)輸過(guò)程十分重要，它能夠保證食品的新鮮度和營(yíng)養(yǎng)價(jià)值。機(jī)械式冷藏是最普遍的冷藏方式，但存在成本高、效率低的問(wèn)題。而蓄冷式冷藏方式具有冷藏效果好、節(jié)能環(huán)保、效率高的優(yōu)點(diǎn)。相變材料可以在低溫時(shí)把冷量存儲(chǔ)起來(lái)，在相變時(shí)釋放冷量，從而保證蓄冷設(shè)備恒定控制溫度。其中，相變蓄冷材料按照相變方式可以分為固-固相變材料、固-液相變材料、固-氣相變材料和液-氣相變材料。

值得注意的是，固-液相變材料具有可重復(fù)使用、成本低、種類(lèi)多的優(yōu)點(diǎn)，且固-液相變材料可以進(jìn)一步分為無(wú)機(jī)、有機(jī)和復(fù)合相變蓄冷材料3種，復(fù)合相變蓄冷材料又包括低共融混合物材料、高分子相變蓄冷材料、納米相變蓄冷材料、氣體水合物蓄冷材料。納米相變蓄冷材料屬于復(fù)合相變蓄冷材料，具有蓄冷密度高、蓄冷時(shí)間短、效率高的優(yōu)點(diǎn)，在食品冷鏈物流中具有良好的應(yīng)用前景。

結(jié)語(yǔ)

納米技術(shù)在食品生產(chǎn)和保鮮領(lǐng)域的應(yīng)用正日益受到關(guān)注。在食品工業(yè)中，納米流體可以用于液態(tài)食品殺菌，并且能夠保證食品的新鮮度；細(xì)菌納米纖維素相比其他植物纖維素具有純度高、結(jié)晶度高、機(jī)械強(qiáng)度高、持水性好等優(yōu)點(diǎn)，在食品包裝或食品添加劑中有廣泛的應(yīng)用；納米相變蓄冷材料可以有效克服無(wú)機(jī)和有機(jī)相變蓄冷材料的缺陷，具有結(jié)構(gòu)穩(wěn)定、能量密度高、成本低的優(yōu)點(diǎn)，在食品冷鏈物流中具有良好的應(yīng)用前景。

總體來(lái)看，納米技術(shù)通過(guò)其獨(dú)特的性質(zhì)，在食品生產(chǎn)和保鮮中發(fā)揮著愈加重要作用，不僅可提高食品的保質(zhì)期，同時(shí)也能夠增強(qiáng)食品的安全與品質(zhì)監(jiān)控能力。隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步，納米材料也將在食品領(lǐng)域具有更加廣闊的應(yīng)用前景！

作者簡(jiǎn)介：

櫻桃小姐，從事大健康行業(yè)相關(guān)政策分析、健康管理研究與新聞資訊寫(xiě)作宣傳工作。