Applicazione di nanotecnologie negli alimenti

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Le nanotecnologie sono ormai ampiamente utilizzate in diversi settori come l’elettronica, la produzione di energia e la medicina. Solamente negli ultimi anni le applicazioni di queste tecnologie sono in aumento anche nell’industria alimentare. In due studi recenti, effettuati da gruppi di ricercatori internazionali (Sozer & Kokini, 2009; Sekhon, 2010), tali applicazioni vengono illustrate ed analizzate. Gli strumenti forniti dalle nanotecnologie sono prodotti imitando nanocomposti presenti in natura come le proteine, il DNA, le membrane ed altre molecole naturali. Attualmente, i prodotti alimentari non vengono più considerati solamente come una fonte di nutrienti, ma rivestono anche un ruolo fondamentale nel migliorare la salute dei consumatori. In questo senso, lo scopo primo dell’utilizzo delle nanotecnologie nel settore alimentare è quello di contribuire a incrementare gli effetti bioattivi dei prodotti. Secondo gli autori, questi strumenti vengono applicati seguendo due differenti approcci: il metodo ‘top down’ ed il metodo ‘bottom up’. Il primo si basa su semplici processi fisici come, ad esempio, la macinazione a secco utilizzata per produrre farina di frumento di dimensioni particolarmente fini con un’elevata capacità di legare acqua. Questo metodo viene, inoltre, utilizzato per produrre tè in polvere (particelle di dimensioni pari a 1000 nm) con un’elevata capacità antiossidante. Al contrario, la tecnica ‘bottom up’ si basa su concetti biologici come l’auto-assemblaggio e l’auto-organizzazione. Questo approccio viene, ad esempio, applicato alla caseina micellare risultando nella produzione di entità particolarmente stabili utilizzabili per la somministrazione di nutraceutici idrofobici all’interno di altri prodotti.

Nanotecnologie e packaging
I bionanocompositi sono materiali nanostrutturati ibridi caratterizzati da proprietà meccaniche, termiche e di barriera ai gas particolarmente sviluppate. Di conseguenza, l’utilizzo di tali materiali per il confezionamento degli alimenti non è solo in grado di estendere la shelf-life dei prodotti, ma è anche considerato sostenibile dal punto di vista ambientale poiché riduce l’utilizzo dei tradizionali materiali plastici. La zeina, ad esempio, è in grado di formare una struttura tubolare resistente ad attacchi microbiologici. Inoltre, le nanoparticelle di zeina possono essere utilizzate come carrier edibili per composti aromatici, per l’incapsulamento di composti nutraceutici e per migliorare la forza di confezionamenti plastici bioattivi. Una delle innovazioni più significative apportate dalle nanotecnologie al campo dei confezionamenti è l’utilizzo dei nanotubi. Questi ultimi sono costituiti da una struttura filiforme su scala nanometrica generalmente a base di carbonio. I nanotubi possono essere incorporati in strutture polimeriche per migliorarne le proprietà meccaniche soprattutto in termini di forza di rottura e di elasticità. Un esempio di questi sistemi sono quelli derivanti dalle proteine del latte (alpha-lattoalbumina) mediante un processo di idrolisi parziale. I nanotubi così ottenuti sono in grado di aumentare la viscosità dei prodotti in cui vengono inseriti agendo, quindi, come addensanti. Inoltre, le loro cavità presentano un diametro di 8 nm e possono essere utilizzate per contenere diversi componenti come vitamine o enzimi.

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