納米技術(shù)使基因工程變得更加可控,人們可根據(jù)自己的需要,制造多種多樣、便于人體吸收的納米生物“產(chǎn)品”,農(nóng)、林、牧、副、漁業(yè)也可能因此發(fā)生深刻變革。
    納米生物學的出現(xiàn)為食品工程的發(fā)展提供了一個新的平臺。納米技術(shù)使基因工程變得更加可控,人們可根據(jù)自己的需要,制造多種多樣、便于人體吸收的納米生物“產(chǎn)品”,農(nóng)、林、牧、副、漁業(yè)也可能因此發(fā)生深刻變革,人類的食品結(jié)構(gòu)也將隨之發(fā)生變化。用納米生物工程、化學工程合成的“食品”將極大豐富食品的數(shù)量和種類。與之相適應的包裝與食品機械也將應運而生。
    由于納米陶瓷具有良好的耐磨性、較高的強度及較強的韌性,可用于制造刀具、包裝和食品機械的密封環(huán)、軸承等以提高其耐磨性和耐蝕性。也可用于制作輸送機械和沸騰干燥床關鍵部件的表面涂層。
    日本東京已有人在實驗室研制成功自潔玻璃和自潔瓷磚。其表面有一層薄納米TiO2 ,在光的照射下,任何粘污在表面上的物質(zhì),包括油污、細菌,由于納米TiO2 的催化作用,使這些碳氫化合物進一步氧化變成氣體或者很容易被擦掉的物質(zhì)。TiO2 可用于制作包裝容器、食品機械的箱體和生產(chǎn)車間等。
    德國一研究所以納米硅基陶瓷制成的特種不污染耐磨透明涂料,涂在玻璃、塑料等物體上,具有防污、防塵、耐刮、耐磨、防火等功能�？捎糜诎�裝和食品機械上與食品直接接觸的零部件的表面涂層。
    納米SiC、Si3N4 在較寬的波長范圍內(nèi)對紅外線有較強的吸收,可用作紅外吸波和透波材料,做成功能性薄膜或纖維。納米Si3N4 非晶塊具有從黃光到近紅外光的選擇性吸收,也可用于特殊窗口材料,以納米SiO2 做成的光纖對600nm 以上波長光的傳輸損耗小于10dB/ km ,以納米SiO2 和納米TiO2 制成的微米級厚的多層干涉膜,透光性好而反射紅外線能力強,與傳統(tǒng)的鹵素燈相比,可節(jié)省15 %的電能。
    經(jīng)研究證明,將30～40nm 的TiO2 分散到樹脂中制成薄膜,成為對400nm 波長以下的光有強烈吸收能力的紫外線吸收材料,可作為食品殺菌袋和保鮮袋最佳原料。
    納米SiO2 光催化降解有機物水處理技術(shù)無二次污染,除凈度高,其優(yōu)點是:1. 具有很大的比表面積,可將有機物最大限度地吸附在其表面;2. 具有更強的紫外線吸收能力,因而具有更強的光催化降解能力,可快速將吸附在其表面的有機物分解掉。這對污水處理量較大的食品企業(yè)提供了有力的技術(shù)支持。
    介孔固體和介孔復合體是近年來納米材料科學領域引人注目的研究對象,由于這種材料較高的孔隙率(孔洞尺寸為2～50nm) 和較高的比表面,因而在吸附、過濾和催化等方面有良好的應用前景。對純凈水、軟飲料等膜過濾和殺菌設備又提供了一個廣闊的發(fā)展空間。
    食品機械工作環(huán)境惡劣,對潤滑劑要求較高,而通常潤滑劑易損耗、易污染環(huán)境。磁性液體中的磁性顆粒尺寸僅為10nm ,因此不會損壞軸承,而基液亦可用潤滑油,只要采用合適的磁場就可以將磁性潤滑油約束在所需的部位,保證了機器的正常運轉(zhuǎn)。
    納米磁致冷工質(zhì)。磁致冷發(fā)展的趨勢是由低溫向高溫發(fā)展,構(gòu)成磁性的納米團簇,當溫度大于15 K 時, 其磁熵變高于GGG(Gd3Ga5012) ,成為15～30 K 溫區(qū)最佳的磁致冷工質(zhì)。1997 年,美國利用自旋系統(tǒng)磁熵變的致冷方式,研制成Cd 為磁致冷工質(zhì)的磁致冷機。它與通常的壓縮氣體式致冷方式相比較,具有效率高、功耗低、噪聲小、體積小、無污染等優(yōu)點。這為食品冷凍和冷藏設備又開辟了新的途徑。
    橡膠和塑料是包裝和食品機械應用較多的原材料。但通常的橡膠是靠加入炭黑來提高其強度、耐磨性和抗老化性,制品為黑色,不適宜用在食品機械上。納米材料的問世使這一問題迎刃而解。新的納米改性橡膠各項指標均有大幅度提高,尤其抗老化性能提高3 倍,使用壽命長達30 年以上,且色彩艷麗,保色效果優(yōu)異。
    普通塑料產(chǎn)量大、應用廣、價格低,但性能遜于工程塑料,而工程塑料雖性能優(yōu)越,但價格高,限制了它在包裝和食品機械上的大范圍應用。用納米材料對普通塑料聚丙烯進行改性,達到工程塑料尼龍- 6 的性能指標,且工藝性能好、成本低,可大量采用。