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Facultad de Ingeniera - Universidad Rafael Landvar Revista Electrnica No. 13

NANOTECNOLOGAEN LA INDUSTRIA ALIMENTARIA

Por Licda. Leticia Almengor, [email protected]

RESUMENLa nanotecnologa en el mundo alimentario, tiene su aplicacin en reas como la calidad y

la seguridad alimentaria, el desarrollo de nuevos productos y el envasado. Esta aportapropiedades funcionales mejoradas, por ejemplo que alimentos con bajo contenido en sodio

den un sabor salado. Tambin puede contribuir a la mejora en el control de calidad de

espumas y emulsiones. La formacin de nanopartculas, nanoemulsiones y nanocpsulas,permitir mejorar el valor nutricional de los productos y mejorar su absorcin en el cuerpo,

de forma que la biodisponibilidad y dispersin de los nutrientes de inters aumente.

DESCRIPTORESNanotecnologia. Industria Alimentaria. Biodisponibilidad. Dispersin de Nutrientes.

Empaques mejorados.

ABSTRACTNanotechnology in food environment has its application in areas like the quality and foodsecurity, development of new products and packaging. This contributes to improve

functional properties, for example foods with low sodium content that have a salty flavor.

Also it can contribute to the improvement in control of quality of foam and emulsions. Theformation of nanoparticles, nanoemulsions and nanocapsules, will allow to improve the

nutritional value of products and to improve its absorption in the body, so that the

bioavailability and dispersion of the interest nutrients increase.

KEYWORDS

Nanotechnology. Food Industry. Bioavailability. Nutrient dispersion. Improved packages.

URL_13_QUI01.pdf Julio, 2009. Pginas 35 a 52

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PRESENTACIN

La nanotecnologa y sus mltiples aplicaciones en muy diversos campos de la industria es

uno de los temas de estudio y anlisis obligado en las instituciones acadmicas superiores.En pases en desarrollo como el nuestro, la implementacin de productos industriales con

base nanotecnolgica podra constituir una va al desarrollo. Es por ello que el esfuerzo que

las universidades comienzan a realizar en este sentido merece todo el apoyo institucional alo interno de cada institucin y el soporte gubernamental, tanto financiero como

promocional, para que el inters de la industria permita desarrollar nuevos campos de

aplicacin e innovacin de productos.

El campo de la industria alimentaria y sus aplicaciones en nanociencia y nanotecnologa es

uno de los puntos de la agenda obligada para el desarrollo del sector, que beneficiara tanto

al consumidor local como a la economa nacional al permitir al pas competir a nivelinternacional, con productos alimenticios innovados.

Uno de los propsitos que persigue elpresente documento es aportar ideas

tericas sobre la nanotecnologa en los

alimentos. En este sentido, las alumnasde tercer ao de la Escuela de Nutricin

de la Universidad Francisco Marroqun,

realizaron en el curso de Higiene yConservacin de Alimentos una mesaredonda en relacin con las nuevas

tecnologas de punta en la Industria

Alimentaria sobre Nanotecnologa. Laactividad estuvo coordinada por la

Licda. Leticia Almengor, docente del

curso.

Constituye este artculo una oportuna y

completa resea monogrfica de mucho inters para los docentes y estudiantes relacionados

con el rea de salud, alimentos y en general de la industria, que buscan a travs de lainvestigacin la elaboracin de mejores productos alimenticios y aplicacin de tecnologa

de punta, tal el caso de la nanotecnologa.

EL EDITOR


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NANOTECNOLOGA EN LA INDUSTRIA ALIMENTARIA

INTRODUCCIN

La Nanotecnologa estudia y trabaja en general con estructuras y materiales que tienen

generalmente un tamao de 1 y 100 nanmetros de tamao. El inters de la nanotecnologaradica en el hecho de que ese pequeo tamao conlleva propiedades fsicas y qumicas que

difieren significativamente de las habituales a mayor escala. Un nanmetro (nm) es un

metro dividido en un milln de partes. Para comprender mejor la escala en la que actan lasnanopartculas basta decir que el dimetro de un pelo humano es 100.000 veces ms grande

que un nanmetro.

La Nanotecnologa en la Industria Alimentaria tiene su aplicacin en reas como la calidad

y la seguridad alimentaria, el desarrollo de nuevos productos y el envasado. Esta aporta

propiedades funcionales mejoradas, por ejemplo que alimentos con bajo contenido en sodio

den un sabor salado. Tambin puede contribuir a la mejora en el control de calidad deespumas y emulsiones. La formacin de nanopartculas, nanoemulsiones y nanocpsulas,

permitir mejorar el valor nutricional de los productos y mejorar su absorcin en el cuerpo,

de forma que la biodisponibilidad y dispersin de los nutrientes de inters aumente.

La Nanotecnologa tambin puede mejorar los procesos de los alimentos que utilizan

enzimas para producir beneficios para la salud y nutricionales. La investigacin y eldesarrollo de la ciencia a escala nano, la de lo ms minsculo, ha tenido un ao de gran

avance en el mbito de la seguridad alimentaria. Desde envases alimentarios con menor

riesgo de migraciones txicas al alimento a tcnicas de mejora en la deteccin depatgenos, la nanotecnologa ha ofrecido mejoras en la prevencin de riesgos alimentarios.

Se aplica a campos como la seguridad alimentaria, el envasado y el desarrollo de nuevos

productos e ingredientes. Esta ciencia tiene la capacidad de Medir, Modelar y Controlarmateriales pequeos a niveles atmicos y moleculares. Tambin se apunta a cuatro reas en

las que la nanotecnologa tendr una implementacin comercial en los prximos seis aos:

Envases inteligentes que reaccionan con el ambiente, Nanodispositivos para la seguridadalimentaria que detectarn contaminantes, Ingredientes y Aditivos.

Sin embargo, y por ser un campo todava emergente, requiere que se apliquen medidas decontrol en forma de normas, por ejemplo, que protejan a los consumidores.

DETECCIN

Puede ser detectado un fraude como la sustitucin de una carne animal por una de menor

valor econmico o harinas crnicas, para evitar engaar al consumidor, ya sea con lafrescura del alimento o con su naturalidad. Del mismo modo que se detecta un fraude, se

puede determinar y cuantificar los aditivos, frmacos, plaguicidas, metales pesados o

fertilizantes que pueda contener un alimento desde antes de su preparacin. Se puede sabersi contiene componentes que pueden crear una reaccin alrgica a ciertas personas, o si el

alimento contiene grasa, cuando supuestamente no debera.


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Del mismo modo detecta los materiales que han estado en contacto con el alimento, antes odespus de la produccin, y determina si contiene microorganismos alterantes y patgenos

como bacterias, hongos, levaduras, virus, o parsitos.

Se puede detectar si dentro hay patgenos especficos como la Salmonella spp., Listeriamonocytogenes, Escherichia coli, Staphylococcus aureus, Clostridium botulinum y otros

microorganismos cuya presencia en los alimentos y/o la de sus toxinas que puede ser un

peligro para la salud de los consumidores.

INDUSTRIA ALIMENTARIA

La Nanotecnologa Alimentaria se encuentra an en fase de ascenso; no obstante por sus

numerosas y diversas aplicaciones, entre las que se destacan las siguientes:

Aseguramiento de la calidad y seguridad alimentaria

Anlisis de composicin

Deteccin y neutralizacin de microorganismos alterantes y patgenos

Contaminantes abiticos

Deteccin de factores antinutricionales y alrgenos

Control de procesos

Alimentos ms saludables, nutritivos y/o con mejores caractersticas organolpticas

La aplicacin de la nanotecnologa en el campo de la alimentacin permite la elaboracin

de alimentos ms saludables, ms resistentes y de mayor durabilidad. La nanotecnologa

est adquiriendo cada vez ms importancia y debido a sus numerosas y diversas

aplicaciones en este campo seguir avanzando. Esto ocurrir ya que nos da unaseguramiento de la calidad y seguridad alimentaria, control de procesos como la

determinacin de azcares, alcoholes, aminocidos, cidos orgnicos. Tambin nos da elaseguramiento de alimentos ms saludables, nutritivos y/o con mejores caractersticas

organolpticas. Otras aplicaciones de la nanotecnologa se refieren a la fabricacin de pan

de molde con omega-3 procedente de pescado, a la mejora de textura de productos lcteos,como el queso, y al control de los olores de los alimentos.

Igualmente proporciona enormes beneficios a la industria y al consumidor y a la mayora

de las investigaciones en este campo dentro del sector alimentario estn orientadas amejorar la salud de los alimentos. La nanotecnologa permitir que se pueda disfrutar de

alimentos ms saludables, ms resistentes y de mayor durabilidad.

NANOFOOD 2004

Trata sobre los desarrollos a nivel mundial de la nanotecnologa en la industria alimentaria.

Con indicaciones de los usos de la nanotecnologa en el procesado de alimentos, lo que esta


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limitado a ciertas aplicaciones en el envasado y el desarrollo de productos funcionales

mejorados.

Tambin comenta el campo del envasado activo ser la aplicacin ms prometedora de esta

tecnologa, Con el inconveniente de los precios, que van a dificultar su integracin en el

mercado mundial. Y apunta a cuatro reas en las que la nanotecnologa tendr unaimplementacin comercial en los prximos seis aos:

Envases inteligentes que reaccionan con el ambiente

Nanodispositivos para la seguridad alimentaria que detectarn contaminantes

Ingredientes

Aditivos

APLICACIONES REALES

La European Food Safety Authority (EFSA) reconoce que ya ha empezado el exhaustivo

estudio caso por caso de todos los materiales utilizados en esta nueva ciencia. Donde hansido aprobados el hidrosol que puede ser utilizado en los complementos alimenticios y el

nitruro de titanio, un material en constante contacto con los alimentos.

Aplicaciones prontas en el desarrollo de:

Nanocompuestos en el rea de envasado de alimentos.

- Entre ellos se tienen nuevos tipos de materiales para envasar platos preparados conpropiedades trmicas y biodegradables mejoradas.

Nanosensores en el campo de la seguridad alimentaria

- Aseguran la calidad y la seguridad alimentaria con el uso de biosensores (nanochips,

microarrays, nariz y lengua electrnicas) se realizan anlisis de la composicin,estimacin de vida til y la frescura.

- As tambin para la deteccin y neutralizacin de microorganismos alterantes y

patgenos, aditivs , frmacos, toxinas entre otros contaminantes.

Nanopartculas y nanoesferas que permiten una mejor encapsulacin que la tradicional.

Nanotubos- Material de gran resistencia para el diseo de maquinaria industrial o sensores en

empresas agroalimentarias.

Mtodos que permitan caracterizar materiales y polmeros molculas en nanoescalas.

Alimentos interactivos, alimentos funcionales, alimentos ms saludables, nutritivos

- Con mejores caractersticas organolpticas y reolgicas, mejorar la productividad y

reducir costos.

Aportando propiedades funcionales mejoradas- Que los alimentos con bajo contenido en sodio sepan salados.


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La formacin de nanopartculas, nanoemulsiones y nanocpsulas,- Permitir mejorar el valor nutricional de los productos

- Mejorar su absorcin en el cuerpo, de forma que la biodisponibilidad y dispersin

de los nutrientes de inters aumente.- Tambin puede contribuir a la mejora en el control de calidad de espumas y

emulsiones.

NANOPARTICULAS

Las nanopartculas (Invenia, 2009) son pequeas porciones de material, tpicamente de unoa diez nanmetros de dimetro, que pueden fabricarse a partir de diferentes tipos de

materiales (oro, polmeros, materiales magnticos, etc.).

Estas unidades son ms grandes que los tomos y las molculas. No obedecen a la qumica

cuntica, ni a las leyes de la fsica clsica, poseyendo caractersticas propias. Se sitan en el

corto plazo (Euroresidentes, 2009) como una de las aplicaciones ms inmediatas de lananotecnologa con productos y sectores que ya estn presentes en el mercado.

Las nanopartculas estn avanzando con descubrimientos casi diarios en muchos frentes. Es

el caso de los biosensores, las nanopartculas con base hierro contra tejidos cancerosos, etc.En general, la biomedicina y la biotecnologa son dos campos muy prometedores de

potenciales aplicaciones.

Se precisa informacin sobre la bioacumulacin y los posibles efectos txicos de la

inhalacin y/o ingestin de nanopartculas manipuladas y sus repercusiones a largo plazo en

la salud pblica. Es muy importante que no solo evalen los aspectos positivos de la

nanotecnologa sino tambin las consecuencias ambientales de la eliminacin final de estosmateriales (nanoparticulas).

Uno de los campos que mayor inters existe en la nanotecnologa es el envasado dealimentos. Para esto se trabaja en el desarrollo de nanomateriales con caractersticas

realzadas que aseguran una mayor proteccin de los alimentos contra efectos externos

mecnicos, termales, qumicos o microbiolgicos.

EMBALAJE

Es un recipiente o envoltura que contiene productos temporalmente y sirve principalmente

para agrupar unidades de un producto pensando en su manipulacin, transporte yalmacenaje.

Funciones- Facilitar la manipulacin,

- Proteger el contenido,


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- Informar sobre sus condiciones de manejo, requisitos legales, composicin, ingredientes,

entre otros.- Promocionar el producto por medio de grafismos.

- Dentro del establecimiento comercial, el embalaje puede ayudar a vender la mercanca

mediante su diseo grfico y estructural.

Clasificacin Embalaje primario. Lugar donde se conserva la mercanca; est en contacto directo con

el producto.

Embalaje secundario. Suelen ser cajas de diversos materiales que agrupan productos

envasados para formar una unidad de carga, de almacenamiento o de transporte mayor.Puede tratarse de pequeas cajas de cartoncillo, como la de la imagen, o de cajas de

cartn ondulado de diversos modelos y muy resistentes. Embalaje terciario. Agrupa varios embalajes secundarios. Los ms utilizados son el pal

y el contenedor.

Tipos de Embalaje Secundario Bandeja

Box palet

Caja dispensadora de lquidos

Caja envolvente o Wrap around

Caja expositora

Caja de fondo automtico

Caja de fondo semiautomtico

Caja de madera

Caja de plstico

Caja con rejilla incorporada

Caja con tapa

Caja de tapa y fondo

Caja de solapas

Cesta

Estuche

Film plstico

Plat agrcola

Saco de papel

Otros elementos del embalaje son: Cantonera

Acondicionador

Separador

BIOSENSORES

Son nanodispositivos compactos de anlisis, integrados por un elemento de reconocimiento

biolgico (enzima, orgnulo, tejido, clula, receptor biolgico, anticuerpo o cido nuclico)o biomimtico (polmeros de impresin molecular [PIMs], cidos nuclicos peptdicos

[PNAs] o aptmeros) asociado a un sistema de transduccin de seal, que permite,

empleando el software con los algoritmos apropiados, procesar la seal (elctrica, ptica,piezoelctrica, trmica o nanomecnica) producida por la interaccin entre el elemento de

reconocimiento y la sustancia u organismo que se pretende detectar (analito).


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Los biosensores se caracterizan por su alta especificidad, sensibilidad y fiabilidad, su corto

tiempo de anlisis, su capacidad de multianlisis y para incluirse en sistemas integrados, sufacilidad de automatizacin, su capacidad para trabajar en tiempo real, su versatilidad, la

facilidad de su manejo, su portabilidad y miniaturizacin, su durabilidad y su bajo costo de

produccin y mantenimiento.

Dentro de los biosensores empleados en la industria alimentaria:

Microorrays o biochips (nanochips). Son pequeos disposivos que contienen deforma ordenada una coleccin de molculas biolgicas (cidos nuclicos, protenas,

anticuerpos o tejidos), ordenadas en dos dimensiones e inmovilizadas sobre un soporte

slido. En los microarrays de ADN se inmovilizan fragmentos de material genticomonocatenarios (denominados sondas), que pueden ser secuencias cortas de ADN

(oligonucletidos), ADN complementario sintetizado a partir del ARNm de un gen

(ADNc) o fragmentos de ADN obtenidos mediante la replicacin in vitro de molculas

de ADN mediante la reaccin en cadena de la polimerasa o PCR (productos de PCR oamplicones); de forma general, los cidos nuclicos de las muestras a analizar se

marcan por diversos mtodos (enzimticos, fluorescentes, radiactivos, etc.) y se

incuban sobre el microarray con el objeto de que tenga lugar el reconocimiento entremolculas complementarias (hibridacin), que se detecta mediante escneres,

fluormetros, etc.

Nariz Electrnica. Es un instrumento olfativo artificial que es capaz de realizaranlisis cualitativos y/o cuantitativos de una mezcla de gases, vapores y olores, incluso

cuando estn presentes a concentraciones muy bajas (partes por billn). De formageneral, una nariz electrnica consta de un sistema de exposicin al aroma (que

contiene la muestra a analizar), una cmara de medida (que contiene la matriz con los

sensores) y un sistema informtico (que registra y procesa los resultados). De los cinco

sentidos, el olfato siempre ha sido el ms difcil de definir y objetivizar; sin embargo,esto deja de ser un problema con las narices electrnicas, que crean huellas olfativas

digitales objetivas, reproducibles y fiables.

Lengua Electrnica. Es un dispositivo con un funcionamiento similar, aunque en estecaso la muestra a analizar es un medio liquido, del que se detecta artificialmente su

sabor mediante sensores capaces de reconocer y cuantificar los cuatro sabores bsicos.

Funciones

Anlisis de composicin,

Estimacin de la vida til y frescura,

Deteccin y neutralizacin de microorganismos alterantes y patgenos, aditivos,

frmacos, toxinas, metales pesados, plaguicidas

Deteccin de factores antinutricionales y alrgenos; nanoenvases, nanoetiquetado

miniaturizado y desarrollo de nuevos alimentos son algunos de los trminos asociados,

actualmente, a la nanotecnologa.


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MICROCAPSULAS

Consiste en aplicar una capa o cubierta delgada de un agente de recubrimiento adecuado

sobre pequeas partculas de sustancia slida, lquida o dispersiones para proteger algunas

sustancias medicamentosas o facilitar su almacenamiento y manipulacin, tambin se

puede hacer para ceder o provocar la cesin del medicamento recubierto en condicionesparticulares o de una manera prolongada. Estas condiciones harn que ese medicamento

tenga unas condiciones de comportamiento dependientes del pH, humedad, presin, o

combinacin de todos ellos. Es una tcnica compleja y a la vez sencilla. La limitacin de latcnica es el tamao de partcula que oscila de unas pocas micras hasta 500 micras.

(Tomado del Ergonomista, 2009)

Funciones

Para cambiar algunas de las propiedades fsicas con el fin de proteger y hacercompatible de algn componente de la formulacin.

Proteger o proporcionar una cubierta a sustancias que son fcilmente alterables (facilitar

la estabilidad) Para programar la cesin del principio activo

Modificar propiedades del medicamento

Enmascarar caracteres organolpticos

Evitar que las sustancias se evaporen por ser voltiles

Aplicacin concreta de la microencapsulacin

Fabricacin de microcpsulas, monocpas, liposomas de accin sostenida, cesin demedicamentos controlada.

Aumento de la estabilidad, proteger de la luz, humedad (vitaminas)

Preparar formulaciones con sustancias incompatibles entre si

Enmascarar malos caracteres organolpticos Estabilizar sustancias voltiles (aceites esenciales)

En el futuro se dispondr de materiales cuyas propiedades cambiarn en funcin de

parmetro como la temperatura y otros que se autorepararn en caso de rasgarse operforarse.

Otra idea innovadora es el uso de nanosensores incorporados al envase para detectarcantidades mnimas de agentes qumicos, como los producidos cuando un alimento empieza

a deteriorarse o se ha contaminado, y que avisarn al consumidor virando de color.

Entre las perspectivas para el futuro se encuentran los alimentos con niveles reducidos desodio, pero con sabor salado gracias a su interaccin con la lengua. Alimentos funcionales

capaces de aportar una cantidad apropiada de calcio a los consumidores con osteoporosis.

Alimentos con nanofiltros diseados para retener las molculas susceptibles de provocarreacciones alrgicas.


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A largo plazo, podran crearse nanosensores que detectaran el perfil individual de una

persona y activaran la emisin de las molculas apropiadas personalizando el alimentosegn sus gustos o necesidades.

Riesgos

La mayor preocupacin de esta revolucin es la posible ingestin de nanopartculas libresque permitir llegar a regiones celulares o tejidos inalcanzables para las partculas

microscpicas.

Evaluacin sobre los riesgos potenciales de las nanotecnologas para la alimentacin y los

piensos realizada por la Autoridad Europea de Seguridad Alimentaria (EFSA,) ha concluido

que an existen muchas incertidumbres sobre su seguridad hasta la fecha del 16 marzo

2009

Sin embargo, Vittorio Silano, presidente del Comit cientfico de la EFSA, indico: "dadas

las actuales lagunas en los datos como las limitaciones y la falta de mtodos de pruebavalidados, puede ser muy difcil ofrecer unas conclusiones plenamente satisfactorias".

Aade tambin que la evaluacin de los riesgos especficos de los productos nano est

sujeta a un alto grado de incertidumbre.

NANOTECNOLOGA EN HUMANOS

Cientficos Britnicos han desarrollado nanopartculasque permiten transportar genes anti

cncer hasta clulas tumorales en forma selectiva, sin alterar las clulas sanas, integrandolos genes en forma exitosa, pudiendo as las clulas cancerosas expresar las protenas

correspondientes que ayudaran a destruir las clulas tumorales y de esta manera frenar el

cncer. Este experimento se realiz en ratones y se espera dentro de poco comenzar losensayos en humanos. Esta nueva tecnologa tiene una gran relevancia, ya que permitira

tratar aquellos cnceres, que por afectar rganos vitales no son operables, abriendo as una

nueva esperanza para una cura definitiva de este mal.

La Agencia de Alimentos britnica (FSA), que acaba de iniciar un trabajo en forma de

proyecto para recopilar datos sobre el uso de la nanotecnologa en alimentacin. Uno de los

temores de los expertos se refiere a la presencia potencial en alimentos de nanomateriales,materiales que tienen por lo menos una dimensin menor de 100 nanmetros, definicin

de la Royal Society que incluye pelculas muy finas, tubos y estructuras, as como

nanopartculas, inferiores a 100 nm (un nanmetro es la millonsima parte de unmilmetro). Hasta el momento, la FSA reconoce que no existe, en forma de normas y leyes,

informacin asociada a esta tecnologa que proteja al consumidor. Uno de los puntos que

ms cojea se refiere al etiquetado, para el que an no existen requisitos especficos deinformacin de alimentos que contienen nanopartculas.

http://es.wikipedia.org/wiki/Nanopart%C3%ADculahttp://es.wikipedia.org/wiki/Nanopart%C3%ADculahttp://es.wikipedia.org/wiki/Nanopart%C3%ADcula

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NANOTECNOLOGA GASTRONOMICA

Pensar en gastronoma en trminos cientficos no es imposible. Expertos del Instituto de

Nutricin y Tecnologa de Alimentos de Colombia (INTA) ya han aportado algunas pistas

sobre la relacin entre cocina, arte y fsica. En este sentido, numerosos cientficos hablan ya

de preparacin de comidas y fabricacin de alimentos a partir de principios cientficos.Cmo lo hacen? Aplican aspectos de nanotecnologa y cmo sta podra afectar a la

comida del futuro.

En un artculo publicado en The Washington Post, cientficos estadounidenses presentan un

proyecto que consiste en crear cpsulas comestibles que miden pocos nanmetros con la

finalidad de mejorar ciertos alimentos y crear nuevos alimentos. Las nanopartculascomestibles se forman a partir de materiales como silicona o cermica o materiales como

polmeros que reaccionan en funcin de la temperatura o la qumica corporal. En este

sentido, expertos de NanoTek Consortium trabajan en la creacin de frecuencias de

ultrasonido para crear nanopartculas con aromas, sabores o colorantes especficos.

Empaques

La nanotecnologa tiene el potencial para mejorar la calidad y la seguridad de los alimentos

de manera significativa. Existen muchas nuevas aplicaciones para una mejor seguridadalimentaria, entre ellas, el empaque, factor clave para garantizar la inocuidad de productos

alimenticios. La nanotecnologa se enfocara en el empacado de los alimentos, a fin de

mejorar el material con que se fabrica el empaque, as como su funcionalidad y, enconsecuencia, la seguridad del alimento y la proteccin al consumidor.

Los empaques que incluyen nanomateriales pueden ser 'inteligentes', lo que significara que

podran responder a condiciones ambientales o repararse a s mismos o incluso alertar alconsumidor sobre una probable contaminacin del producto y/o de la presencia de agentes

patgenos. Los nanomateriales estn siendo desarrollados con mejores propiedades

mecnicas y trmicas para asegurar una mejor proteccin de los alimentos ante los efectosexternos diversos, mecnicos, trmicos, qumicos o microbiolgicos.

Algunos usos potenciales de la nanotecnologa en el rea de empaquetado que, incluyen lamodificacin de la permeabilidad de los materiales del empaque para aumentar sus

propiedades de barrera aislante, con el fin de mejorar la resistencia al calor y a otros efectos

mecnicos, al desarrollar una superficie activa contra los hongos, los microbios y sus

toxinas.

Una de las aplicaciones ms impactantes de la nanotecnologa es el desarrollo de

nanosensores que pueden ser colocados en las instalaciones de fabricacin y de distribucinde alimentos y en el propio empaque de los productos para detectar la presencia de todo

tipo de bacterias desde Escherichia col y Listeria hasta Campylobacter y Salmonella.

La nanotecnologa tambin puede detectar qumicos y otros contaminantes. La

contaminacin de alimentos por qumicos peligrosos es una preocupacin de salud mundial


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y es uno de los principales factores de controversia en el comercio internacional de

productos. La contaminacin puede ocurrir a travs de la polucin del aire, del suelo o delagua, como sera el caso de los metales txicos, o mediante el uso de varios productos

qumicos como pesticidas y otros agroqumicos. En consecuencia, la deteccin de este tipo

de qumicos en los alimentos es fundamental y la nanotecnologa puede ofrecer una forma

rpida de hacerlo, mediante biosensores.

Por otro lado, muchas compaas fabricantes de alimentos realizan investigaciones sobre la

aplicacin de la nanotecnologa para elaborar productos ms sanos, ms nutritivos, msconvenientes y ms aromticos para los consumidores.

De acuerdo con el reporte Nanowerk, dentro del proceso de produccin de alimentos lananotecnologa puede emplearse de varias maneras; como nanocpsulas, que mejoran la

biodisponibilidad de nutracuticos en ingredientes comunes como el aceite de cocina;

nanocpsulas que realzan el sabor, que refinan el gusto de un alimento; nanopartculas que

actan como agentes que gelatinizan o hacen mas viscoso un alimento; nanocpsulas deinfusiones derivadas de esteroles vegetales que pueden reemplazar el colesterol de la carne;

y nanoemulsiones y partculas que mejoran la disponibilidad y dispersin de los nutrientes.

Aplicaciones en aceites, grasas y otros productos afines

No hay duda de que la nanotecnologa tiene un papel preponderante en la investigacin y la

produccin de la industria de aceites y grasas. Los nuevos desarrollos tecnolgicospermiten a las empresas ahorrar costos y elaborar productos ms saludables y tambin con

mayor vida de anaquel. Existen ya algunos ejemplos de la aplicacin de la nanotecnologa

en la industria de aceites y grasas y productos afines.

AQUA NOVA, una empresa alemana desarroll Novasol, un nuevo sistema para la

aplicacin de antioxidantes mediante el uso de nanotecnologa. Novasol ayuda a proteger a

los aceites y grasas del proceso de oxidacin. Puede ser utilizado en una amplia gama dealimentos con ingredientes de aceite, grasa, aceites esenciales y otros productos que

contengan lpidos. El sistema est diseado para que los fabricantes de alimentos puedan

introducir antioxidantes en alimentos y bebidas, de forma fcil, rpida y efectiva.

La innovacin que incluye Novasol es que consiste en una solucin que est lista para

usarse y que es soluble tanto en agua como en aceite, La miscela del producto es una

nanopartcula que tiene un dimetro promedio de alrededor de 30 nanmetros y permite lacreacin de una solucin de miscelas estables. Las miscelas pueden transportar cualquier

cosa desde vitamina C a vitamina E o bien Q10 hasta vitamina A, y la tecnologa tambin

permite obtener sustancias hidrofilicas solubles en grasas y sustancias lipofilicas solublesen agua.

Novasol est especficamente dirigido a los fabricantes de alimentos y bebidas que deseanintroducir Vitamina C y vitamina E en sus productos. Estos efectivos antioxidantes pueden

realizar sus caractersticas mutuamente, creando una sinergia en sus funciones


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antioxidantes, pero ya que el cido ascrbico (vitamina C) slo es soluble en agua y el

tocoferol (vitamina E) es soluble en grasas y aceites, requieren de Novasol, que se encargade integrar ambos compuestos dentro de la misma miscela nanoestructurada, donde no

tienen contacto directo entre ellos pero si desarrollan la sinergia comentada que permite

realzar su funcin antioxidante.

Otra innovacin basada en tecnologa de nanopartculas es Oilfresh, un dispositivo que est

diseado para prolongar significativamente la frescura de un aceite que se usa para fredo

profundo, Normalmente, cuando un aceite de cocina es expuesto al calor en una freidoraempieza a deteriorarse. Las molculas de grasa reaccionan con el oxigeno y se empiezan a

polimerizar y a agrupar, lo que le da al aceite una consistencia viscosa. Oilfresh, es una

placa metlica, plana y vertical, elaborada con nanocermica, que se inserta en la freidorapara inhibir el proceso de polimerizacin del aceite de fredo, reduciendo su deterioro y

evitando que aumente su viscosidad. Los efectos positivos incluyen alimentos fritos con

mayor consistencia y menor costo; una tecnologa que beneficia la salud humana y es

amigable con el medio ambiente.

La empresa OILFRESH

utiliz nanopartculas paraaumentar la vida de fredo de

los aceites comestibles.

Cmo lo logr? Fundiendopartculas (pellets) de

nanocermica para crear una

superficie protectora en elcatalizador. Estas partculas

son muy pequeas e impiden

que el oxgeno pase a travs

de ellas, por consiguiente, eloxgeno es bloqueado por el aceite y, dura ms tiempo en condiciones estables. Adems,

permite un fredo ms rpido a una temperatura ligeramente menor, para obtener una mejor

textura en los alimentos sin prdida de sabor y previniendo el desarrollo de saboresindeseables. El dispositivo puede permanecer en la freidora entre cada uso y se limpia

sumergindolo en agua hirviendo dos o 3 veces al mes.

Otra aplicacin de la nanotecnologa es fabricar un helado ms saludable. UNNILEVER

est desarrollando helado con bajo contenido en grasa mediante la disminucin del tamao

de las partculas de emulsin, que son las que dan al helado su textura. La empresa

considera que al reducir a la mitad el tamao de las partculas responsables de la emulsin,necesaria para hacer helado, podra utilizar 90% menos emulsin. El resultado sera un

helado-que tradicionalmente contiene entre 8% y 16% de grasa- con menos de 1% de grasa.

La inclusin de nanopartculas en los materiales para empaque es otro ejemplo. Las

partculas a microescala de TiO2 son pigmentos brillantes porque dispersan las ondas de

luz. Mientras que las partculas a nonoescala de TiO2 ya no dispersan la luz, pero siguenbloqueando los rayos ultravioleta (UV). As, las envolturas de plstico transparente que

tengan las nanopartculas de TiO2 proporcionan una excelente proteccin UV. Otras


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nanopartculas inorgnicas forman una capa protectora transparente contra el oxgeno en

materiales para el empacado de alimentos, lo que ayuda a prevenir la oxidacin de aceites ygrasas.

En el tema de fortificacin, las marcas ms populares de pan blanco en Australia llamadas

"Pan Tip Top" han utilizado nanocpsulas de aceite de pescado para adicionarle cidosgrasos Omega 3. El encapsulado evita que el pan tenga sabor a pescado.

GUAS DE MANIPULACIN DE LA NANOTECNOLOGA

El futuro creado por las compaas transnacionales en funcin del lucro es precisamente la

tecnologa, la cual, promete un tipo de productos que nadie requiere, porque nadie los

necesita. Por ejemplo, se anuncia que pronto ser posible crear una bebida efervescente que

cambie de sabor segn las veces que se agite la lata que la contiene. Pero ese futuro, queimpondr la propaganda, est lleno de incertidumbres y genera toda clase de miedos y

alertas.

Lo preocupante es que se sabe muy poco de sus efectos a corto y a largo plazo sobre la

salud humana y el medio ambiente, pero se ha constatado que las nanopartculas pueden

causar daos diferentes a los que producen las sustancias en su tamao natural. Es por elloque se cuestiona:

1. Porque las propiedades de las sustancias en su estado natural son diferentes cuando la

materia se presenta a una escala tan pequea.

2.Se comportan de modo diferente en el cuerpo. Su diminuto tamao facilita su absorcinrespiratoria y a travs de la piel, circulando por el flujo sanguneo y permitiendo as su

penetracin en rganos y tejidos cerrados para esas mismas sustancias en otrostamaos.

3. El modo en que se produce el dao es diferente: el problema preventivo consiste, ms

que en evitar la acumulacin de masa de materia en el cuerpo, en evitar el propio

contacto con la superficie de algunas partculas ya que su estructura nano presentaproblemas de tipo txico.

4. Las pruebas de toxicidad tradicionales parecen no funcionar adecuadamente en los

nanomateriales y, por otra parte, estas pruebas serviran slo para toxicidades a cortoplazo y no para anticipar posibles efectos cancergenos, mutagnicos o ambientales.

Se sabe tambin que el Instituto Federal de Salud y Seguridad Ocupacional de Alemania

(conocido como BAuA por sus siglas en alemn) dio a conocer una gua de manipulacin yuso de nanomateriales en el marco de un proyecto de investigacin sobre los riesgos para la

salud y el medio ambiente de las nanopartculas. Dicho proyecto sostiene que actualmente


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no se pueden evaluar los potenciales riesgos toxicolgicos y ecotoxicolgicos y que por lo

tanto es necesaria una amplia investigacin en diversas disciplinas cientficas y agrega quees necesario identificar las distintas investigaciones en la materia y fijar prioridades. Con

respecto a los alimentos expresa: las nanopartculas pueden tener el potencial de

acumularse en los organismos y en la cadena alimenticia y el proyecto tiene la finalidad de

aclarar la bioacumulacin y el bioaumento as como la influencia de la aglomeracin en labiodisponibilidad. El documento insiste en que se estudien las repercusiones del uso de

nanotecnologa en los alimentos y envases.

Por otro lado, la Organizacin de Consumidores y Usuarios de la Unin Europea (BEUC)solicitaron nuevas leyes para poner lmites a una investigacin que bsicamente formula

una elemental pregunta: Qu riesgos plantean esos nanomateriales para el medio ambientey la salud del hombre? Como nadie puede responderla, la Comisin Europea decidi quelo ms acertado es lavarse las manos y no regular sobre el tema, llenando el vaco mediante

la aplicacin de un cdigo de conducta. Lo cual significa ni ms ni menos que dar luz verde

al pequeo grupo de empresas, la mayora de ellas grandes transnacionales, para queempleen esta nueva tecnologa.

La Administracin de Alimentos y Frmacos de Estados Unidos (FDA, por su sigla eningls) que en julio del ao pasado anunci que los medicamentos, cosmticos y otros

productos fabricados con nanotecnologa, no requieren normativas o etiquetados especiales,

por considerar que no hay evidencia cientfica de que impliquen algn riesgo importante.

"Los cdigos de conducta voluntarios no son la solucin en un rea tan controvertida y

sensible. La falta de ambicin que se esconde tras estas medidas son patentes", seala unportavoz del BEUC, que apoya su opinin en las conclusiones alcanzadas por la AcademiaBritnica para la Ciencia y la Tecnologa, que hace poco denunci la alarmante falta deinformacin sobre la seguridad de los nanomateriales. Los consumidores europeos

defienden, entre otras cosas, la exigencia de etiquetados que adviertan del uso denanomateriales y prohibir aquellas nanopartculas nocivas para el ser humano.

RIESGO DE NORMATIVA CON PATGENOS Y METALES PESADOS

La nanotecnologa ha ofrecido mejoras en la prevencin de riesgos alimentarios. Sin

embargo, y por ser un campo todava emergente, requiere que se apliquen medidas de

control en forma de normas, por ejemplo, que protejan a los consumidores.

La nanoinspeccin de la calidad y seguridad alimentarias

La legislacin alimentaria es cada vez ms estricta en lo que respecta a la calidad y

seguridad de los alimentos que se producen y comercializan, por lo que es necesariodisponer de tecnologas adecuadas que permitan cumplir y verificar el cumplimiento de

todos los requisitos legales en materia alimentaria. En este sentido, las caractersticas de los

biosensores los convierten en excelentes instrumentos capaces de competir exitosamente enel mercado agroalimentario con otras tecnologas para contribuir al control de la calidad y

seguridad alimentarias. As, por ejemplo, estos dispositivos pueden aplicarse, y de hecho


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algunos ya se aplican, a la trazabilidad alimentaria, al anlisis de la composicin de los

alimentos, a la estimacin de su vida til y grado de frescura, a la deteccin de fraudesalimentarios (ej., sustitucin de una especie animal por otra de menor valor econmico,

presencia de harinas crnicas y de pescado en piensos, etc.) y a la deteccin y

cuantificacin de compuestos xenobiticos (ej., aditivos, frmacos, plaguicidas,

fertilizantes, dioxinas, PCBs, metales pesados, etc.), componentes de los alimentos (ej.,antinutrientes, alrgenos, grasas, etc.), biotoxinas (ej., toxinas bacterianas, toxinas fngicas

o micotoxinas y toxinas marinas) y microorganismos alterantes y patgenos (bacterias,

hongos, levaduras, virus y parsitos). Aunque las principales aplicaciones de losmicroarrays y otros biosensores van dirigidas a la investigacin genmica y la medicina, ya

se dispone de dispositivos especficos (basados en la hibridacin de cidos nuclicos y en

interacciones antgeno-anticuerpo) para la deteccin de Salmonella spp., Listeriamonocytogenes, Escherichia coli, Staphylococcus aureus, Clostridium botulinum y otros

microorganismos cuya presencia en los alimentos y/o la de sus toxinas (ej., enterotoxinas

estafiloccicas, toxina botulnica, etc.) puede suponer un peligro para la salud de los

consumidores.

Es interesante mencionar que, como para cualquier otra tecnologa, es necesario que

primero se lleve a cabo un exhaustivo control de las aplicaciones nanotecnolgicas en losalimentos con el objeto de garantizar que stas no suponen ningn peligro para los

consumidores. En este sentido, se pueden destacar dos organismos britnicos que velan

para que se garantice la seguridad de los avances nanotecnolgicos en el campo de laalimentacin: el Institute of Food Science and Technology (IFST) y la Food Standards

Agency (FSA). Entre sus principales conclusiones cabe mencionar que su mayor

preocupacin se centra en la posible ingestin de nanopartculas libres y en la ausencia delegislacin especfica que proteja al consumidor, especialmente en lo que hace referencia a

los requisitos de etiquetado de los alimentos que contienen nanopartculas.

NORMATIVAS PARA CONTROLES ADITIVOS

El punto de inters es el de la nanotecnologa, en vez de establecer lmites distintos para losaditivos producidos bajo el paraguas de dicha tecnologa se indica que cualquier aditivo

deber de volver a ser evaluado y obtener una nueva autorizacin si se modifica su proceso

de obtencin. Con respecto a los aromas se establece un mnimo del 95% de sucomposicin para poder indicar el origen natural de un aroma frente al 90% propuesto por

la Comisin. En el vnculo del principio de la entrada se pueden consultar todos los textos

aprobados. Se espera que dicho paquete de normas entre en vigor en el 2010.

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ALMENGOR HECHT, MARTA LETICIALicenciada en QumicaBiolgica de launiversidad de SanCarlos de Guatemala.Obtuvo el Grado deMaestra en Ciencias enMicrobiologa de laUniversidad de Kent,Inglaterra. Realiz

estudios en Control de Calidad deAlimentos en el Tropical Products Institute(TPI), Inglaterra. Actualmente es catedrticade Higiene y Conservacin de Alimentos,Microbiologa Clnica para Nutricin,Microbiologa I y II para Odontologa yCoordinadora de los laboratorios de laEscuela de Nutricin de la UniversidadFrancisco Marroqun. Presidente alterna dela Comisin de Industria del Consejo deCiencia y Tecnologa CONCYT y Miembrodel Comit de la Soya del ComitGuatemalteco de Normas COGUANOR.

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