Sponsorlu Bağlantılar

Fonksiyonel gıdalarda nanoteknoloji

Fonksiyonel Gıdalar kategorisinde açılmış olan Fonksiyonel gıdalarda nanoteknoloji konusu , ...


Cevapla

 

LinkBack Seçenekler Arama Stil
Alt 24-2009   #1
S Moderator
 
Oktay SARI - ait Kullanıcı Resmi (Avatar)
 
Üyelik tarihi: 27-07-2008
Mesajlar: 689
Tecrübe Puanı: 18
Oktay SARI will become famous soon enough


Post Fonksiyonel gıdalarda nanoteknoloji

Sponsorlu Bağlantılar
Huri İlyasoğlu ve Beraat Özçelik
İTÜ Gıda Müh. Bölümü



Özet



Günümüzde birçok sanayi dalında olduğu gibi gıda sanayinde de nanoteknoloji uygulamalarına başlanmıştır. Nanoteknoloji uygulamaları ile gıda ürünlerinin güvenirliği ve besinsel değeri artırılmaya, tarladan başlayarak ürünlerin izlenebilirliği sağlanmaya çalışılmaktadır. Fonksiyonel gıdaların biyoyararını artırmak için nanoteknolojiden yararlanılarak geliştirilen dağıtım sistemleri üzerine çalışmalar yapılmaktadır.



Giriş
Nanometre ölçeğinde (milimetrenin milyonda biri) fiziksel, kimyasal ve biyolojik olayların anlaşılması ve kontrolünü içeren teknolojiye nanoteknoloji adı verilmektedir. Nanoteknoloji; maddenin atom ve moleküler seviyede manipulasyonu, gıda ve tarım sistemlerinde radikal değişimlere yol açmıştır (ETC, 2004).



Gıda sistemlerinde, özellikle nutrasetik ve paketleme materyallerinde nanoteknoloji kullanımı ile ürünlerin sağlık yararının artırılması ve tadının iyileştirilmesi, üretim veriminin artırılması ve kontaminasyonun engellenmesi beklenmektedir (Nachay, 2007).



Nutrasetik ve fonksiyonel gıda formülasyonlarının hazırlanmasında ve üretim proseslerinde nano-ölçekteki olaylardan yararlanılmaktadır. Nanoteknolojiyi temel alan yeni konsept ile ürünlerin fonksiyonelliği ve fonksiyonel öğelerin vücut içinde gerekli noktalara dağıtımının etkinliği artırılmaktadır (Chen et al. 2006).



Gıda ve tarım endüstrisinde nanoteknoloji uygulamaları



Gıda sanayinde nanoteknoloji uygulamaları başlamakla birlikte diğer sanayi dallarına göre uygulamalar sınırlıdır. Nanoteknolojinin tarım ve gıdaya uygulanması için ilk yol haritası Aralık 2002’de USDA(United States Drug Administration) tarafından hazırlanmıştır (ETC, 2004). Tarım ve gıda sistemlerinde patojen ve kontaminant tayini, pestisitlerin etkinliğinin artırılması, yeni ambalajlama sistemlerinin geliştirilmesi ve fonksiyonel ingrediyentlerin biyoyarının artırılması gibi birçok alanda nanoteknolojiden yararlanılmaya başlanmıştır(CSREES, 2003).



Patojen ve kontaminantların belirlenmesi için nanosensörler geliştirilerek üretim, işleme ve nakil aşamalarında gıda güvenliği artırılmaya çalışılmaktadır(CSREES, 2003).



Gıdaların yetiştiği coğrafik bölgeden son ürüne işleninceye kadar geçtiği bütün aşamalara ait kayıtları sağlayabilecek cihazların geliştirilmesi için çalışmalar yapılmakta ve bu sisteme akıllı sistem (smart system) adı verilmektedir (CSREES, 2003).



Nano-seviyede aktif ingrediyent içeren pestisitler piyasaya sunulmuştur. Nanoteknoloji ile üretilen pestisitler suda kolay çözüldüğünden daha stabil olmakta ve daha uzun süre etki göstermektedir(ETC, 2004).



Gıdaların ambalajlanması gıda endüstrisinde nanoteknolojinin kullanıldığı bir başka alandır. Akıllı paketler (smart packaging) üzerine çalışmalar yapılmaktadır. Bu paketleme sistemleri, çevresel koşullardaki (sıcaklık ve nem değişiklikleri, vb.) değişikliklere göre kendini ayarlayabilecek ve gıdanın kontamine olması durumunda tüketiciyi uyarabilecektir (ETC, 2004).



Nano-seviyede gıda katkıları üretimine de başlanmıştır. Nano-katkılar daha kolay absorbe edilmekte ve ürünün raf ömrünü artırmaktadır (ETC, 2004).



Nanoteknolojiden fonksiyonel gıda ürünlerinin formülasyonunda yararlanılmaya başlanmıştır. Gıda firmaları vitaminler, antioksidanlar vb. gibi aktif ingrediyentlerin etkinliğini artırmak için nano dağıtım sistemleri (delivery system) üzerinde çalışmaktadır. Nano dağıtım sistemleri ile aktif ingrediyentin kontrolü ve etkinliği artırılmaya çalışılmaktadır (ETC, 2004).




Fonksiyonel gıdalarda nanoteknoloji uygulamaları
Hastalıkları önleyici ve tedavi edici etkileri nedeniyle sağlık yararı olan gıda veya gıda bileşenleri nutrasetikler veya fonksiyonel gıdalar olarak tanımlanmaktadır (Belem, 1999; Andlauer and Fürst, 2002). Nutrasetikler; izole edilmiş besin öğeleri, besin takviyeleri, tasarlanmış gıdalar, bitkisel ürünler ve işlenmiş ürünleri içermektedir (Andlauer and Fürst, 2002).
Nutrasetiklerin hastalıkları önlemede etkinliği aktif ingrediyentin biyoyararının korunmasına bağlıdır. Besin öğelerinin mide öz suyunda kalma süresinin yetersizliği, bağırsakta düşük geçirgenlik veya çözünürlük, gıda işleme sırasında (ışık, sıcaklık ve pH) veya mide-bağırsak sisteminde (pH ve diğer besin öğeleri) stabiliteyi bozan etkenler nutrasetik molekülünün aktivitesini ve olası sağlık yararını azaltmaktadır. Aktif ingrediyentin organizmadaki fizyolojik hedefe ulaşana kadar ingrediyentin aktif kalması için ingrediyent, sistemde korunan bir yapı içerisinde olmalıdır (Chen, Remendetto and Subirade, 2006).
Biyolojik olarak aktif olan ingrediyentin organizma içerisinde hedefe ulaşana kadar yapısal bütünlüğünün sağlanması taşıma sistemi ile sağlanmaktadır. Taşıma sisteminin 3 fonksiyonu vardır: 1)İşleme ve depolama sırasında fonksiyonel ingrediyentin aktifliğini kaybetmemesi için fonksiyonel ingrediyenti kimyasal ve biyolojik parçalanmadan korumak, 2) Fonksiyonel ingrediyenti istenen aktif bölgeye taşımak, 3) Fonksiyonel ingrediyentin salınımını kontrol etmektir (Weiss, Takhistov and Clements, 2006).
Mikroenkapsülasyon, ilaç ve gıda endüstrisi gibi spesifik alanlarda uygulanmakta olan hızla gelişen bir teknolojidir. Mikroenkapsulasyon ile, fizyolojik aktiviteye sahip sıvı damlalar, katı partiküller veya gaz materyaller sürekli bir kabuk içinde paketlenerek parçalanmaya karşı korunmakta ve serbest kalma hızı kontrol altına alınmaktadır (Hsieh and, 2002). Mikroenkapsülasyon prosesi ile nano-ölçekte kapsüller üretilebilmekte ve böylelikle aktif ingrediyentin biyoyararı artırılmaktadır (Gouin, 2004).
Taşıma sistemlerinin özellikleri fonksiyel ingrediyentin etkinliğini etkileyen en önemli faktörlerden biridir. Fonksiyonel ingrediyenti enkapsüle etmek için çok sayıda taşıma sistemi geliştirilmiştir. Taşıma sistemi olarak kullanılan kolloidler, emülsiyonlar ve biyopolimerlerin kendilerine has avantaj ve dezavantajları vardır (Weiss, Takhistov and Clements, 2006).



Miseller
Amfilik yapıdaki moleküller polar çözeltide çözüldüğünde hidrofobik etkileşimler nano-ölçekte yapıların oluşumuna yol açar. Miseller, yüzey aktif maddeler kritik misel konsantrasyon seviyesini aşan konsantrasyonlarda suda çözündüğünde meydana gelen 5-100 nm boyutunda yapılardır ve polar olmayan yapıları enkapsüle etme özellikleri vardır (Chen, et al., 2006). Kozmetik ve eczalık alanında ise mikroemülsiyonlar antioksidanların enkapsülasyonunda kullanıldığı bilinmektedir (Garti, et al, 2004). Son yıllarda, mikroemülsiyonların gıda sistemlerinde kullanımı üzerine çalışmalar yapılmaya başlanmıştır. Su veya yağ fazında çözünürlüğü düşük olan komponentlerin çözünürlüğünün artırılmasında mikroemülsiyonlardan yararlanılmaktadır. Fitosterol, likopen ve limonen gibi fonksiyonel ingrediyentlerin enkapsülasyonu gerçekleştirilmiştir (Garti, et al, 2004).



Lipozomlar
Fosfolipidler suda dağıtıldığında, kendiliğinden oluşan küre şeklindeki kabarcıklara lipozom adı verilir. (Teschke and Souze, 2002). Lipozomların farklı materyalleri kapsüle etme yetenekleri ve lipozom teknolojisindeki gelişmeler, kısımlara ayrılmış sistemlerde aktif ajanların içeri alınmasında lipozomların kullanımlarında artışa yol açmıştır. Lipozomal taşıma sistemi (LDS) olarak adlandırılmakta olan bu sistemler son on yılda dikkate değer ilerleme göstermiştir. Gıda ve beslenme endüstrisinde, lipozomlar enzim, vitamin ve antioksidanların stabilitesini artırmak için kullanılmaktadırlar. Lipozomların hidrofilik ve hidrofobik molekülleri tutma yetenekleri tarım ve beslenme endüstrisinde taşıma sistemi olarak yararlanılmalarına yol açmıştır. Lipozomların kullanımları iki yönde yoğunlaşmıştır: 1) sağlık yararı olan komponentleri sistem içine almak 2) Gıda bileşenlerini kapsüle etmek suretiyle gıdaların biyolojik yararlılıklarını dolayısıyla besinsel özelliklerini artırmak.
Lipozomlar kinetik özelliklerde de değişimler sağlamaktadır. Bu özelliklerin bazıları tadın stabilize edilmesi, ingrediyentlerin biyoyararının artırılması ve depolama esnasında stabilitenin artırılması üzerine yoğunlaşmıştır (Gomez-Hens and Fernandez-Romero, 2006).



Nanoemülsiyonlar
Nano boyutta damlacıklar (50-200 nm) içeren emülsiyonlardır. Nanoemülsiyonlar, yüksek basınçlı homojenizatörler veya membranlar ile hazırlanmaktadır. Nanoemülsiyonların hazırlanmasında yüzey aktif madde seçimi önemlidir (Chen, et al., 2006). Nanoemülsiyonlar ilaç taşıma sistemi, kişisel bakım ve kozmetik ürünleri gibi birçok alanda kullanılmaktadır (Spernath and Magdassi, 2007).



Biyopolimerik Nanopartiküller
Doğal ve sentetik polimerler enkapsülasyonda kullanılmaktadır. Nanopartiküller ile enkapsülasyon geleneksel enkapsülasyon yöntemlerine göre daha üstün özelliklere sahiptir. Nanopartiküller küçük olduğundan aktif ingrediyent direkt olarak dolaşım sistemine geçmektedir. Ko-şelat şeklinde ifade edilen ve şelat yapısındaki maddeler de biyoaktif komponentlerin enkapsülasyonunda kullanılmaktadır. Ko-şelatların dağıtım sistemi olarak kullanılması ile aktif ingrediyent hedef hücreye taşınmaktadır. Ko-şelatların çevresel etkilere karşı dirençli olması midede parçalanmayı engellemektedir. (Moraru, et al., 2003).



Nanoteknoloji ile Üretilmiş Ürünler
Nanoteknoloji ile üretilmiş birçok ürün piyasaya sunulmuştur. Aquanova AG firması tarafından misellerin taşıyıcı sistem olarak kullanıldığı Novasol adı verilen ek besin tabletleri geliştirilmiştir. Schemen Ind. tarafından misellerin sıvı taşıyıcı görevini gördüğü “kolesterolü düşüren kanola yağı” üretilmiştir. Pharmanex firması tarafından yaşlanmayı geciktirici LifePak adı verilen besin tableti geliştirilmiştir. Çin’de Nanotea adı verilen çay üretilmiştir ve Nanotea ile selenyum alımının 10 kat artırıldığı ifade edilmektedir (nanotechproject.org).



Sonuç
Gıda ve tarım endüstrisinde, fonksiyonel gıda üretiminde nanoteknolojiden yararlanılarak ürünlerin özellikleri iyileştirmeye ve yeni ürünler geliştirilmeye çalışılmaktadır. Nanoteknoloji ile üretilen ürünler piyasaya sunulmakla birlikte çalışmaların çoğu laboratuar aşamasındadır. Önümüzdeki 10-15 yıl içinde laboratuar ölçeğinde yapılan çalışmaların ticari ürüne dönüşebileceği tahmin edilebilmektedir.



Kaynaklar
Andlauer, W. and Fürst, P. 2002. Nutraceuticals: a piece of history, present status and Outlook. Food Research International, 35, 171-176.
Belem, M.A.F. 1999. Application of Biotechnology in the Product Development of Nutraceutical sin Canada. Trends in Food Science and Technology, 10, 101-106.
Chen, L., Remondetto, G.E., Subirade, M. 2006. Food Protein-Based Materials as Nutraceutical Delivery Systems. Trends in Food Science and Technology. 17, 272-283.
Chen, H.., Weiss, J. and Shahidi, F.2006. Nanotechnology in Nutraceuticals and Functioanal Foods. Food Technology, 60 (3) , 30-36.
CSREES(Cooperative State Research, Education and Extension Service). 2003. Nanoscale Science and Engineering For Agriculture and Food Systems. USA.
ETC Group(action group on erosion, technology and concentration). 2004. Down on the Farm. (http ://www.etcgroup.org/documents/ETC-DOTFarm2004.pdf)
Garti N, Spernath A, Aserin A, Lutz R. 2005. Nano-sized self-assemblies of nonionic surfactants as solubilization reservoirs and microreactors for food systems. SoftMatter 1(3), 206–18.
Garti N, Shevachman M, Shani A. 2004. Solubilization of lycopene in jojoba oil microemulsion. Journal of American Oil Chemists Society, 81(9),873–7.
Gomez-Hens, A. and Fernandez-Romero, J.M. 2006. Analytical Methods for the Control of Liposomal Deliver System. Trends in Analytical Chemistry, 25, 167,178.
Gouin, S. 2004. Microencapsulation: industrial appraisal of existing Technologies and trends. Trends in Food Science and Technology, 15. 330-347.
Hsieh, Y.F., Chen, L.T., Wang, Y.T., Chang, C.H. and Chang, H.M., 2002 Properties of
Liposomes Prepared with Various Lipids. . Journal of Food Science, 67 (8) : 2808-2814.



http:// www.nanoproject.org/44



Moraru, C I., Panchapakesan, C. P.,Huang, Q., Takhistov, P., Liu, S. and Kokini, J.L. 2003. Nanotechnology: A New Frontier in Food Science. Food Technology, 57(3), 24-29.
Nachay, K. 2007. Analyzing Nanotechnology. Food Technology, 61(1), 34-36.
Spernath, L. and Magdassi,S. 2007. A new method for preparation of poly-lauryl acrylate
nanoparticles from nanoemulsions obtained by the phase inversion temperature process. Polymers for Advanced Technologıes, 18, 705-711
Teschke, O. and Souza, F. 2002. Liposome Structure by AFM : Verification of Improved Liposome Stability During adsorption of Multiple Aggregated Vesicles. Langmuir, 18, 6513-6520.
Weiss, J., Takhistov, P., McClements, J. 2006. Functional Materials in Food Nanotechnology. Journal of Food Science, 71 (9) , R107-116
__________________


=======ஜ۩۞۩ஜ=======
◄█▓░GIDA TEKNİKERİ░▓█►
=======ஜ۩۞۩ஜ=======
ULUDAĞ ÜNİVERSİTESİ


“Hayat boyu başarılarınızın bir zeytin ağacı kadar köklü ve sağlam,
Mutluluklarınızın yeni filizlenen yemyeşil bir zeytin dalı gibi sürekli,
Yaşamınızın zeytinyağı ile daha sağlıklı ve güzel olması dileğiyle...”

DENETİMSİZ GIDAYA HAYIR
Oktay SARI isimli Üye şimdilik offline konumundadır   Bu mesajdan alıntı yap
Cevapla

Tags
nanoemulsiyonlar, fonsiyonel gidalar, lipozomlar, miseller, biyopolimerik nanopartikuller, nanoteknoloji


Konuyu Toplam 1 Üye okuyor. (0 Kayıtlı üye ve 1 Misafir)

 
Seçenekler Arama
Stil

Yetkileriniz
You may not post new threads
You may not post replies
You may not post attachments
You may not edit your posts

BB code is Açık
Smileler Açık
[IMG] Kodları Açık
HTML-KodlarıKapalı
Trackbacks are Açık
Pingbacks are Açık
Refbacks are Açık


Benzer Konular

Konu Konuyu Başlatan Forum Cevaplar Son Mesaj
Gıdalarda Dondurma Muhittin YILMAZ Dondurulmuş Gıdalar 4 06-2011 02:54 AM
Fonksiyonel gıdalarda mikroalglerin nutrasötik olarak kullanılması Oktay SARI Fonksiyonel Gıdalar 0 22-2009 03:32 AM
Fonksiyonel gıdalar hangi sıklıkla tüketilmeli? (video) Oktay SARI Fonksiyonel Gıdalar 0 14-2009 02:26 AM
Ambalaj ve nanoteknoloji Oktay SARI Gıda Ambalajlama 0 06-2009 02:43 AM
Fonksiyonel Gıda Muhittin YILMAZ Fonksiyonel Gıdalar 0 06-2008 09:39 PM


Şu anda saat : 08:20 AM.