Große Diskussion um kleine Dimensionen
Was ist Nanontechnologie und was hat dies mit Lebensmitteln zu tun?
| 1 Millimeter [mm] = 10-3 m 1 Mikrometer [µm] = 10-6 m 1 Nanometer [nm] = 10-9 m |
Bei der Nanotechnologie handelt es sich um ein breites Spektrum an Technologien, die sich mit der Funktion und Anwendung von Strukturen auseinandersetzen, die eine Dimension von unter 100 Nanometer (1 nm = ein Milliardstel Meter) aufweisen. Durch ihre „Winzigkeit“ erhalten diese Nanopartikel veränderte Eigenschaften gegenüber demselben Stoff in größeren Dimensionen.
Nanotechnologie ist fester Bestandteil unseres alltäglichen Lebens: z.B. sorgen Nanopartikel in Sonnencremes für den Schutz der Haut vor UV-Strahlung oder verstärken Autoreifen, mit Nanotechnologie werden pflegeleichte und kratzgeschützte Oberflächen erreicht. Auch in der Natur sind diese Mini-Partikel nichts Neues und grundsätzlich anzutreffen wie z. B. Casein-Mizellen in der Milch oder Molkenproteine.
Einsatzmöglichkeiten der Nanotechnologie im Lebensmittelbereich:
Nano inside (Einsatz im Lebensmittel):
- Siliziumdioxid (E551) und Titandioxid (E171) werden bereits als Rieselhilfsmittel in Salz, Gewürzen oder Tomatenpulver eingesetzt. Diese Zusatzstoffe können in den Nanopartikelbereich fallen.
- Um die Oberfläche von Süßwaren glänzender zu erhalten, können sie mit Titanoxid ummantelt werden, hierfür existiert bereits ein Patent.
- Farb-, Geschmacks- und Aromastoffe können durch so genannte Nanoverkapselungen stabilisiert, während empfindliche Zutaten wie Vitamine geschützt werden können.
Nano outside (Einsatz in Bereichen der Lebensmittelproduktion, nicht direkter Einsatz im Lebensmittel selbst):
- Bereits großen Einsatz findet die Nanofiltration. Hierbei handelt es sich um ein Membrantrennverfahren, das Partikel im Nanobereich zurückhält. Als konkretes Beispiel dieses Verfahrens kann die Entfernung von Schwermetallen bei der Wasseraufbereitung genannt werden. In Japan gibt es bereits eine nanofiltrierte Milch. Hintergrund dafür ist, dass der Calcium- und Eiweißgehalt der Milch erhöht wird.
- Selbstreinigende Oberflächen? Utopie oder bereits Wirklichkeit? Oberflächen können mittels Nanotechnologie so strukturiert werden, dass Schmutzpartikel durch das abperlende Wasser mitgerissen und somit die Oberfläche gereinigt wird. Dieses Phänomen ist auch als so genannter Lotuseffekt bekannt und könnte wesentlich zur Sicherheit der Lebensmittel beitragen.
- Im Bereich der Lebensmittelanalytik können Nanopartikel z.B. so verändert werden, dass ein elektrisches oder chemisches Signal generiert wird, wenn konkrete Schadstoffe oder Mikroorganismen beispielsweise in der Probe vorhanden sind. Vorteil ist, dass für die Untersuchung der Probe nur sehr kleine Mengen notwendig sind.
- Im Bereich der Verpackung für Lebensmittel ist der Einsatz von Nanopartikeln vielfältig: von Verpackungen mit antibakterieller Wirkung bis hin zu einer Kratzresistenz, über eine Verbesserung der Barriereeigenschaften, um nur einige zu nennen. Konkretes Beispiel ist der Einsatz von bedampften Alu- oder Siliziumoxid-Folien für aromadichte Verpackungen von Kaffee und Gewürzen.
Nanotoxikologie:
Der Nanotechnologie im Lebensmittelbereich wird von Wissenschaftlern eine große Zukunft vorhergesagt. Verbraucher stehen ihr hingegen skeptischer gegenüber. Hintergrund hierfür ist die Tatsache, dass eine Vielzahl unbeantworteter Fragen, bezüglich gesundheitlicher Unbedenklichkeit und Umweltverträglichkeit noch geklärt werden müssen.
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