Nanocosas

Richard Feynman. nanotecnología

Si hay una disciplina científica que ha revolucionado la investigación y el desarrollo en los últimos años es la nanotecnología. Nanociencias, nanocompuestos, nanofibras, nanoalimentación, nanotubos, nanomateriales, nanoenvases, nanoencapsulación… el término “nano” está de moda. Sin embargo, tal y como les conté en este post, a los ciudadanos de la Unión Europea esto de la nanotecnología les suena a chino… y esto no es una buena señal. Hablemos de nanotecnología.

La nanotecnología está abriendo una nueva revolución industrial porque nos permite cambiar las propiedades intrínsecas de los materiales. La Unión Europea lo tiene claro: la nanotecnología es una de las seis líneas clave que la UE pone sobre la mesa para mantener su competitividad industrial. Uno de sus valores añadidos es que su uso no está restringido a un área concreta y puede ser aplicada a diferentes campos científicos como la física, la química, la medicina, la alimentación, la farmacología, las comunicaciones, la biotecnología, el medioambiente y muchas otras. Eso sí, hay que dejar claro que la nanotecnología no tiene su fundamento en hacer “cosas más pequeñas” sino en hacer “cosas diferentes”. Veamos dónde reside esa diferencia.

Debido a que es un campo de gran interés en el siglo XXI por las continuas alarmas alimenticias, dedicaré un apartado especial a las aplicaciones de la nanotecnología en el área de la seguridad alimentaria.

Para retrasar el deterioro de los alimentos se están investigando nanopartículas orgánicas e inorgánicas, nanoarcillas, nanofibras y otros nanocompuestos de muy diversa índole con capacidades antibacteriana y antifúngica. Entre estas nanopartículas destacan las nanopartículas de plata (utilizadas para inhibir, hasta en un 90 %, el crecimiento de microorganismos en los alimentos); nanopartículas de dióxido de titanio (actúan como agentes antimicrobianos y se utilizan, principalmente, en los sistemas de filtración de frigoríficos y aspiradoras para capturar y eliminar olores); nanopartículas de aluminio (se usan esencialmente en los envases flexibles para alimentos, debido a su propiedad barrera frente a la humedad o frente a gases como el dióxido de carbono o el oxígeno y las nanopartículas de óxido de zinc (se caracterizan por sus propiedades antibacterianas y su estabilidad física, que les confieren una serie de ventajas frente a otros materiales utilizados, puesto que no requieren luz ultravioleta para su activación y no se decoloran con el transcurso del tiempo.

La nanotecnología es muy importante en el envasado de alimentos. Se emplean nanosensores, un tipo de nanodispositivos que están revolucionando el mundo de los envases inteligentes. Este tipo de envases proporcionan información al consumidor acerca de las reacciones que están ocurriendo en el interior del envase y que se traducen en cambios en la calidad del producto. Los envases inteligentes tienen dentro de su estructura una serie de dispositivos de dimensiones nanométricas capaces de detectar rápidamente cualquier cambio en el alimento envasado y trasmitir inmediatamente al consumidor el efecto positivo o negativo de dichos cambios. Les pondré un ejemplo.

Todos nosotros tenemos en nuestras casas algún tipo de latas de conservas. La mayoría de ellas presenta una fecha de consumo preferente bastante larga por lo que no solemos preocuparnos de tener que consumirla a los pocos días de comprarla. Sin embargo, es posible que un día tengamos un pequeño accidente doméstico y la lata sufra un golpe. Muchos de estos golpes provocan daños imperceptibles para el ojo humano pero lo suficientemente importantes para que el envase se deteriore. En ese momento pueden crecer en el interior de la lata peligrosos patógenos para la salud humana como Salmonella spp., Listeria monocytogenes, Escherichia coli, Staphylococcus aureus, Clostridium botulinum, etc. ¿Y qué tiene que ver la nanotecnología en todo esto? Mucho. Si colocamos unnanosensor en el interior del envase puede detectar la presencia de estos microorganismos. Al entrar en contacto con el patógeno las nanopartículas emiten una señal externa de naturaleza fluorescente que llama la atención del consumidor alertándole de forma rápida de que el alimento se encuentra en mal estado. De esta forma se prevén muchas crisis alimentarias.

 

Artículo completo en: SCIENTIA

Nanotecnología para conservar por más tiempo la fruta fresca

Toca Comer.  Nanotecnología para conservar por más tiempo la fruta fresca. Marisol Collazos Soto, Rafael Barzanallana

Investigadores están trabajando en  materiales de embalaje «nano-film» para extender la vida útil de frutas y verduras y reducir las enormes pérdidas post-cosecha en el sur de Asia. El proyecto sigue sus estudios en la Universidad Agrícola de Tamil Nadu (TNAU) mostrando que una nanopelícula que emite un vapor químico puede extender la vida útil de los productos hasta 21 días sin ningún tipo de deterioro de la calidad . Ahora, los investigadores de TNAU se han vinculado con colaboradores en Canadá e India para poner a prueba  los nanomateriales en un proyecto de 30 meses, que se  puso en marcha en marzo.

En el proyecto participan la Universidad de Guelph en Canadá, TNAU en la India, el Instituto de Tecnología Industrial (ITI) en Sri Lanka, y MYRADA, una organización no gubernamental con sede en el sur de India.

KS Subramanian, profesor en el departamento de TNAU de  nanociencia y  tecnología, dijo a SciDev.Net que la persona promedio en India consume tan sólo 80 gramos de fruta al día, la mitad de la cantidad recomendada-a pesar de que el país sea un productor de fruta.»La principal razón [del bajo consumo de frutas] son las pérdidas post-cosecha», dijo Subramanian, quien encabeza el proyecto de investigación. La falta de almacenamiento en frío y las instalaciones de la cadena de frío dentro de la India significa que al menos el 40 por ciento de la fruta cosechada se pierde – por valor de unos $ 71 millones (cuatro mil millones de rupias indias).

Para abordar el problema, los investigadores están desarrollando nanomateriales impregnados con versiones sintéticas de un agente llamado hexanal, que se encuentra en pequeñas cantidades en plantas como frijoles y pepinos. Hexanal ayuda a prolongar la frescura y vida útil de frutas y hortalizas centrándose en una enzima llamada fosfolipasa-D, que es responsable del deterioro. Los agricultores de algunos países utilizan aerosoles de hexanal en los cultivos, pero esto no es práctico en países cálidos, donde la sustancia química se vaporiza rápidamente.

Los científicos canadienses desarrollaron el hexanal sintético y el equipo de TNAU está planeando probar hexanal como impregnado en la fibra natural de la planta. Esta fibra libera lentamente el producto químico en el alimento para detener la actividad enzimática. Mientras tanto, los científicos de Sri Lanka probarán hexanal incrustado en una cera natural, que, si tiene éxito, entonces se utilizará para el recubrimiento de nanopelículas. Los científicos han comenzado  la fumigación de los cultivos de mango con hexanal en tres zonas de cultivo de mango en el estado de Tamil Nadu, sur de la India para poner a prueba su eficacia. Esperan contar con la nueva nanopelícula lista para las pruebas en el primer semestre de 2014. Sin embargo, Alok Dhawan, director del Instituto de Ciencias de la Vida Humana en la Universidad de Ahmedabad y fundador de la Sociedad India de Nanociencia, advirtió que las nanopelículas de hexanal como material de envasado  necesitan estudios sobre el impacto ambiental. Esto es así porque los consumidores podrían tirar los envoltorios. Las propiedades antimicrobianas del hexanal también podrían destruir algunas bacterias que actúan en la biodegradación natural en el medio ambiente, ha añadido Dhawan , lo que sugiere que el efecto sobre los ecosistemas también tendría que ser estudiado.

Nanoalimentos

A modo de degustación de lo que vendrá, los científicos especializados en alimentos dicen que han elaborado la forma de usar la nanotecnología para producir comidas bajas en contenido graso o sin grasas, tan apetitosas y satisfactorias como sus versiones comunes.

Las implicancias podrían ser significativas en el combate a la propagación de problemas de salud como la obesidad, la diabetes y las afecciones cardíacas.

Sin embargo, los expertos dicen que el futuro de la nanotecnología en materia de alimentos podría verse eclipsada por la renuencia de los productores de alimentos a decir abiertamente lo que están haciendo, ya que temen una reacción de los consumidores similar a la que recibieron los alimentos genéticamente modificados (GM) en Europa.

Los especialistas sostienen que este rechazo a divulgar podría promover la misma desconfianza (sin fundamento)  que llevó a que se tildara a los GM como «comida Frankenstein» en muchas partes de Europa y podría hacer que se desaproveche durante años parte del potencial de la nanotecnología en materia de alimentos.

«Lo que la industria de los alimentos está haciendo en los laboratorios de investigación es estudiar nuevas posibilidades de crear nuevos productos, y para ello está usando la caja de herramientas de la nanotecnología», dijo Frans Kampers, quien coordina las investigaciones de nanotecnología en alimentos en la Universidad y Centro de Investigaciones Wageningen en Holanda.

La nanotecnología es la ciencia de la manipulación de la materia a una escala infinitesimal -mil millonésimas de un metro- que, entre otras cosas, podría ser usada para alterar el cuándo, el cómo y el dónde en nuestros cuerpos es digerida la comida.

Según un informe del Parlamento británico, el mercado global para la nanotecnología en materia de alimentos ascendió a 140 millones de dólares en el 2006 y se espera que trepe a 5600 millones para el 2012.

Ampliar información en:  Alimentariaonline

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