FONKSİYONEL GIDALARDA NANOTEKNOLOJİ UYGULAMALARI Merve ARSLAN HACETTEPE ÜNİVERSİTESİ Gıda Mühendisliği Bölümü

İÇERİK Giriş Gıda ve tarım endüstrisinde nanoteknoloji uygulamaları Fonksiyonel gıdalarda nanoteknoloji uygulamaları Nanoteknoloji ile Üretilmiş Ürünler Sonuç

Fonksiyonel gıdaların biyo yararını artırmak için nanoteknolojiden yararlanılarak geliştirilen dağıtım sistemleri üzerine çalışmalar yapılmaktadır.

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.

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

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.

GIDA VE TARIM ENDÜSTRİSİNDE NANOTEKNOLOJİ UYGULAMALARI Nanoteknolojinin tarım ve gıdaya uygulanması için ilk yol haritası Aralık 2002’de USDA(United States Drug Administration) tarafından hazırlanmıştır.

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

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.

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

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.

Nano-seviyede gıda katkıları üretimine de başlanmıştır Nano-seviyede gıda katkıları üretimine de başlanmıştır. Nano-katkılar daha kolay absorbe edilmekte ve ürünün raf ömrünü artırmaktadır.

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.

FONKSİYONEL GIDALARDA NANOTEKNOLOJİ UYGULAMALARI Hastalıkları önleyici ve tedavi edici etkileri nedeniyle sağlık yararı olan gıda veya gıda bileşenleri nutrasetikler veya fonksiyonel gıdalar olarak tanımlanmaktadır.

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.

Mikroenkapsülasyon prosesi ile nano-ölçekte kapsüller üretilebilmekte ve böylelikle aktif ingrediyentin biyoyararı artırılmaktadır.

NANOTEKNOLOJİ İLE ÜRETİLMİŞ ÜRÜNLER 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. Çinde Nanotea adı verilen çay üretilmiştir ve Nanotea ile selenyum alımının 10 kat artırıldığı ifade edilmektedir.

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 TEŞEKKÜRLER… Huri İlyasoğlu ve Beraat özçelik İTÜ Gıda Müh. Bölümü nanotechproject.org Weiss, Takhistov and Clements, 2006 Belem, 1999 Andlauer and Fürst, 2002 Gouin, 2004 ETC, 2004 CSREES, 2003 Chen et al, 2006 Nachay, 2007 TEŞEKKÜRLER…