Nanoteknologi telah menjadi terkenal kerana aplikasinya telah luas melangkau pelbagai bidang sains dan teknologi. Kadangkala, ramai antara kita menggunakan bahan nano dalam kehidupan seharian tanpa mereka sedari. Industri makanan merupakan salah satu bidang yang telah menggunapakai nanoteknologi. Nanoteknologi digunakan untuk meningkatkan kecekapan dalam pembuatan, pembungkusan, jangka hayat dan bioketersediaan makanan. Beberapa keperluan asas yang terdapat dalam makanan seperti protin, karbohidrat, dan lemak boleh mengalami perubahan struktur pada skala nano dan skala mikrometer. Pelbagai bentuk nanostruktur berfungsi sebagai blok pembina untuk membina struktur yang unik dan menambah fungsi baharu dalam makanan. Liposom, dendrimer, petala nano emas, kuantum dot dan fullerene merupakan contoh nanostruktur dalam industri makanan (rujuk Gambar 1).

Gambar 1: Pelbagai bentuk nanostruktur dalam industri makanan.

Bahan tidak organik dan bahan organik partikel nano merupakan jenis utama dalam kejuruteraan bahan nano (engineered nanomaterials, ENM) yang selalu dijumpai dalam industri makanan. Artikel yang diterbitkan oleh Sekhon BS. (2010) menyatakan bahawa kumpulan logam peralihan (seperti perak dan besi), logam alkali bumi (seperti kalsium dan magnesium), dan bukan logam (seperti selenium dan silika) adalah contoh bahan bukan organik yang boleh digunakan sebagai bahan tambahan, pembungkusan dan penyimpanan makanan. Produk makanan segar yang mempunyai lapisan, seperti sayur-sayuran dan buah-buahan, kekal segar semasa proses transit dan proses penyimpanan. Apabila tempoh penghantaran dan penyimpanan meningkat, proses respirasi aktif makanan itu boleh membawa kepada kerosakan makanan, perubahan tekstur makanan dan nutrisi akan berkurang. Oleh itu, makanan mestilah dipelihara untuk mengekalkan kualiti makanan dalam tempoh masa yang panjang. Titanium dioksida,  dan amorfus silika berpotensi untuk diaplikasi dalam pembungkusan makanan sebagai perlindungan UV. Mengikut kajian yang telah diterbitkan oleh Maness et al. (1999) dan Robertson et. al. (2005), bakteria patogenik yang terdapat di dalam makanan telah dinyahaktifkan menggunakan fotomangkin, dimana ia akan meningkatkan kadar peroksidaan fosfolipid yang terletak di dalam sel mikrob. Dalam masa yang sama, nano perak digunakan di dalam industri makanan sebagai anti bakteria, anti bau, dan makanan tambahan manakala selenium nano berfungsi sebagai perasa tambahan teh hijau untuk penjagaan kesihatan, melalui peningkatan kadar penyerapan selenium.

Seterusnya, bahan nano organik (organic nanoparticle, ONP) atau dipanggil kapsul nano merupakan bahan kimia semulajadi yang digunakan dalam industri makanan. ONP berkemungkinan dapat meningkatkan zat makanan tanpa mengubah perasa ataupun tekstur makanan tersebut. ONP membawa zat makanan dalam pengaliran darah melalui sistem gastrousus bagi menghasilkan peningkatan bioketersediaan. Pigmen likopen yang ditemui dalam buah tomato merupakan satu contoh bahan nano. Likopen merupakan satu bahan sintetik berskala nano yang telah dicipta dan terbukti sama dengan sumber likopen semulajadi. Salah satu bahan nano organik termasuk protin, lemak, gula, dan nutrasetikal merupakan bahan perasa tambahan yang dihasilkan daripada tumbuhan.

Kesimpulannya, industri makanan menggunakan nano teknologi melalui pelbagai cara untuk meningkatkan kualiti makanan dengan membuatkan ia lebih sedap, tekstur keadaan baik dan juga menambahbaik nilai nutrisi makanan. Teknologi nano juga digunakan untuk menghasilkan produk makanan baru dan menambahbaik produk yang sedia ada melalui pembungkusan dan penyimpanan makanan. Walau bagaimanapun, kebanyakan aplikasi nano teknologi dalam industri makanan masih lagi diperingkat awal kajian, dan memerlukan penyelidikan yang lebih mendalam agar dapat digunakan sepenuhnya tanpa sebarang risiko.

Rujukan:

1. Bayda, S., Adeel, M., Tuccinardi, T., Cordani, M., & Rizzolio, F. (2019). The History of Nanoscience and Nanotechnology: From Chemical–Physical Applications to Nanomedicine. Molecules, 25(1), 112. doi:10.3390/molecules25010112.
2. Ranjan, S., Dasgupta, N., Chakraborty, A. R., Melvin Samuel, S., Ramalingam, C., Shanker, R., & Kumar, A. (2014). Nanoscience and nanotechnologies in food industries: opportunities and research trends. Journal of Nanoparticle Research, 16(6). doi:10.1007/s11051-014-2464-5.
3. Sekhon BS. Food nanotechnology - an overview. Nanotechnol Sci Appl. 2010 May 4;3:1-15. PMID: 24198465; PMCID: PMC3781769.
4. Nile, S.H., Baskar, V., Selvaraj, D. et al. Nanotechnologies in Food Science: Applications, Recent Trends, and Future Perspectives. Nano-Micro Lett. 12, 45 (2020). https://doi.org/10.1007/s40820-020-0383-9

Oleh:

Siti Najihah Darahim, Pelajar Intern, Laboratori Sintesis dan Pencirian Bahan Nano (NSCL), ION2 &
Dr. Ismayadi Ismail, Pegawai Penyelidik, Laboratori Sintesis dan Pencirian Bahan Nano (NSCL), ION2

Tarikh Input: 16/08/2022 | Kemaskini: 16/08/2022 | roslina_ar