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FOOD TODAY 12/2006

Eine große Zukunft für die Wissenschaft der kleinen Teilchen

 
Food Today
Nanotechnologie ist die Entwicklung neuer Produkte und Prozesse unter Nutzung von Materialien in der Größenordnung von 0.1 bis 100 Nanometern. Ein Nanometer ist ein Milliardstel eines Meters (oder ein Millionstel eines Millimeters), was die Nanotechnologie wahrhaftig zur „Wissenschaft des Kleinen“ macht. Um dies in Relationen zu setzen: ein Atom misst im Querschnitt zirka ein Zehntel eines Nanometers, ein DNA-Molekül ist ungefähr 2,5 Nanometer groß und die Dicke eines menschlichen Haares beträgt ungefähr 80.000 Nanometern.
 

Bei einer Konferenz in Amsterdam „Nano und Microtechnologies in the Food and HealthFood Industries“ (25. und 26. Oktober 2006) erfuhren die Teilnehmer, dass die Nanotechnologie sich folgende Tatsache zu nutze macht: Im nanoskaligen Bereich können die Eigenschaften eines Materials wesentlich und auf potenziell nützliche Weise von denen des gleichen Materials in einem größeren Maßstab abweichen. Diese bahnbrechende Technologie, die eigentlich schon seit Jahrzehnten Anwendung findet, hat das Potenzial, das tägliche Leben in den verschiedensten Bereichen wie etwa Informationstechnologie, Kommunikation, Energie, Kosmetik, Textilien, Gesundheitspflege und Ernährung zu revolutionieren.

 

Nanotechnologie und Lebensmittel

Viele Lebensmittelhersteller investieren derzeit in Nanotechnologieforschung, die uns mit sichereren, gesünderen, nahrhafteren und besser schmeckenden Lebensmitteln versorgen könnte. Die Kosten für die Lebensmittelherstellung werden reduziert werden, da sich Produktionstechniken effizienter gestalten lassen, weniger Energie, Wasser und Chemikalien verbrauchen und weniger Abfall erzeugen.

 

Auch wenn aktuell nur eine Handvoll lebensmittelbezogener Produkte auf dem Markt sind, welche Nanotechnologie „einschließen“, befinden sich viele weitere spannende, neue Anwendungen in unterschiedlichen Stadien der Entwicklung. Zu den Schlüsselbereichen, in denen diese aufkommende Wissenschaft eine entscheidende Rolle spielen wird, zählen Lebensmittelverpackung und Lebensmittelsicherheit und „interaktive Lebensmittel“. Stellen sie sich vor, es gäbe Eiscreme mit dem Geschmack und der Konsistenz von Eiscreme, aber ohne Einsatz von Fett!

 

Lebensmittelverpackung und Lebensmittelsicherheit

Clevere Verpackungssysteme werden entwickelt werden, die dazu führen, dass Lebensmittel besser geschützt sind und verbesserte Überwachungstechniken, die es ermöglichen, den Weg von Lebensmitteln „vom Erzeuger bis zur Gabel“ zurückzuverfolgen. Leichtere, flexiblere Verpackungsmaterialien, die resistenter gegen Hitze, Licht, mechanische und andere Schäden sind und Materialien, die Sauerstoff und Feuchtigkeit absorbieren können, werden helfen, Lebensmittel länger frisch zu halten. Auch Nanopartikel mit antimikrobiellen Bestandteilen und schmutzabweisende Oberflächen werden voraussichtlich breite Anwendung finden – in Verpackungsmaterialien ebenso wie in Maschinen, die bei Lebensmittelverarbeitungsprozessen eingesetzt werden.

 

Weiter unten in der Pipeline sind Materialien, die ihre Eigenschaften an externe und interne Gegebenheiten wie etwa die Temperatur, anpassen können, und solche, die sich selbst reparieren, wenn sie zerissen und durchstochen werden. Eine andere innovative Idee ist der Einsatz von in Verpackungen eingebauten Nanosensoren, die winzige Mengen von Chemikalien aufspüren können wie beispielsweise diejenigen, die freigesetzt werden, wenn ein Lebensmittel zu verderben beginnt. Der Konsument wird auf das Verderben oder die Kontamination durch einen Farbwechsel der Verpackung aufmerksam gemacht.

 

Funktionale/interaktive Lebensmittel

Neue Lebensmittelsysteme befinden sich in der Entwicklung, die erhöhte funktionale Eigenschaften aufweisen. Visionen für die Zukunft beinhalten natriumarme Lebensmittel, die aufgrund der Interaktion mit (den entsprechenden Geschmacksknospen auf) der Zunge immer noch salzig schmecken und Nährstofftransportsysteme, die Nanokapseln nutzen, um Mikronährstoffe, Antioxidantien oder sogar Medikamente den spezifischen Zielgeweben im Körper in gewünschten Zeiten zuzuführen. Letztendlich könnten Nanosensoren entwickelt werden, die das persönliche Profil eines Individuums erkennen und die Freisetzung von geeigneten Molekülen aus einem Produkt auslösen. Auf diesem Weg könnten Lebensmittel gemäß der spezifischen Geschmacks- und Duftvorlieben der Verbraucher maßgeschneidert werden. Zudem wäre es möglich, Bedürfnisse der Konsumenten hinsichtlich Gesundheitszustand, Nährstoffdefiziten und Allergien mit einbeziehen. Potenzielles Anwendungsfeld könnten Lebensmittel sein, die –im Falle von Konsumenten mit Osteoporose im Frühstadium – eine geeignete Calciummenge freisetzen. Denkbar wären auch Produkte mit cleveren Filtern, die so beschaffen sind, dass sie Molekühle einfangen, die eine allergische Reaktion verursachen könnten.

 

Bedenken der Konsumenten

Auch wenn die Nanotechnologie ein großes Zukunftspotenzial in sich trägt, haben Konsumenten – wie bei jeder neuen Technologien – naturgemäß Bedenken, was mögliche Risiken für die menschliche Gesundheit und die Umwelt betrifft. Obwohl aktuelle EU Rechtsvorschriften breit genug angelegt sind, um die bestehenden Nanotechnologien abzudecken, stehen sie derzeit auf dem Prüfstand. Ein Weg, den Regierungen aus Sicht der Verbraucher einschlagen sollten, sind sorgfältiges Tests der Produkte vor Markteintritt, die sich auf die Teilchengröße ebenso wie Zusammensetzung der Produkte konzentrieren. Forschungsinstitute und Regierungseinrichtungen in Großbritannien und Deutschland sind derzeit führend in diesem Bereich. Ein Abspracheprozess, in den sowohl Experten als auch Konsumenten involviert sind, wird vom deutschen Bundesinstitut für Risikobewertung (BfR) durchgeführt und sollte bis Ende 2006 abgeschlossen sein.

 

Weiterführende Informationen

  1. Nanotechnology: Innovation for tomorrow's world.
  2. International Food Information Council.
  3. The National Nanotechnology Initiative.
  4. European Commission
  5. The A to Z of Nanotechnology.
  6. European Nanotechnology Gateway (nanoforum.org). Report on Nanotechnology in Agriculture and food
  7. The Royal Society/Royal Academy of Engineering Report: Nonoscience and nanotechnologies: opportunities and uncertainties
  8. Federal Institute for Risk Assessment
  9. http://www.foodtech-international.com/papers/nanotechnology.htm
  10. http://www.foodtech-international.com/papers/application-nano.htm
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Letzte Aktualisierung der Website: 27/08/2014
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