FACULTAD DE CIENCIAS DE LA SALUD
LICENCIATURA EN NUTRICIÓN
Ensayo científico: la nanotecnología en la industria alimentaria y su relación con la nutrición
QUETZALTENANGO, FEBRERO 2023
CAMPUS DE QUETZALTENANGO, GUATEMALA
Emily Victoria Bravo de León 1547720Resumen:
De acuerdo con los requerimientos que van surgiendo en la población de todo el mundo y la preferencia por los alimentos más frescos, con mayor duración de vida, mayor control de calidad e inocuidad, entre otros. Se vuelve algo imprescindible el uso de los avances tecnológicos y científicos en los alimentos, es por eso que la nanotecnología permite la reducción del tamaño en nanopartículas para mejorar la biodisponibilidad de un determinado nutriente o molécula bioactiva. Así mismo la nanotecnología puede ser utilizada en todos los procedimientos de la cadena alimenticia, desde la parte de producción agrícola, método de aguas, desarrollo del proceso de nuevos productos, nuevos ingredientes alimenticios o complementos, en la optimización de la seguridad alimentaria, el almacenamiento, entre otros
Bajo todo este análisis podemos observar que hay muchos factores que se deben de tomar en cuenta al momento de hablar sobre la nanotecnología aplicado en los alimentos ya que puede ser beneficioso el hecho de poder quitar, poner o proteger ciertos micronutrientes para que se puedan absorber de una mejor manera en nuestro organismo o hacerlos más digeribles o incluso poder inhibir algún sabor que sea desagradable, sin embargo también se debe de tomar en cuenta el hecho de que no se tiene mucha información acerca de su toxicidad
Palabras clave:
Nanotecnologia, nanomateriales, nutrición, alimentos, sector agroalimentario, toxicidad, biodisponibilidad
De acuerdo con los requerimientos que van surgiendo en la población de todo el mundo, de obtener alimentos que sean más sanos, que mejoren la calidad de vida, la
demanda de las personas mayores, la preferencia por los alimentos más frescos con mayor duración de vida en sus características propias, mayor control de calidad e inocuidad y que al mismo tiempo estos alimentos estén libres de cualquier contaminante ambiental, se vuelve algo imprescindible el uso de los avances tecnológicos y científicos en los alimentos y es aquí donde juega un papel muy importante el desarrollo de múltiples disciplinas que motiven nuevas competencias, creatividad e innovación en áreas como la nanotecnología, biomedicina, etc., que aporten mejoras en la infraestructura para la producción de alimentos. (1)
Por lo tanto, la ciencia junto con la tecnología a escala nanométrica promete estar entre los campos de mayor innovación durante un largo tiempo. La nanotecnología es una ciencia que se da a una escala de un nanómetro (nm), que se refiere a una milmillonésima parte de un metro. Estas nanopartículas que son de origen natural han estado presentes en los alimentos desde que se producen los mismos. Pero ahora la reducción del tamaño puede permitir no sólo mejorar la biodisponibilidad de un determinado nutriente o molécula bioactiva, sino que además permite reducir la cantidad de un determinado ingrediente/aditivo que esté incluido en una formulación sin que cambie su palatabilidad o función de la molécula en el alimento. Además, puede ser utilizada para preparar alimentos innovadores e incorporar nuevos ingredientes y aditivos con funcionalidad determinada ya sea como antimicrobianos, antioxidantes, mejoradores de textura y enmascaradores de sabor. También, se puede pensar en aplicarla al diseño de un alimento con un perfil nutricional específico querespondaa las necesidades delindividuosegúnsus requerimientos nutrimentales y de salud como por ejemplo alergias, enfermedades crónicas o preferencias, o bien en la elaboración de alimentos interactivos que liberen colores y sabores de acuerdo con la demanda del consumidor. (2)(3)(4)
Así mismo la nanotecnología puede ser utilizada en todos los procedimientos de la cadena alimenticia, desde la parte de producción agrícola, método de aguas, desarrollo del proceso de nuevos productos, nuevos ingredientes alimenticios o complementos, en la optimización de la seguridad alimentaria, en el control de calidad, el almacenamiento, entre otros. (1)
Esto es importante debido a que alrededor del 40% del rendimiento de las cosechas a nivel mundial es destruida por plagas antes de la recolección. Esta situación agrava el dilema al que se enfrenta el sector agropecuario de poder dar de comer a una población creciente y al mismo tiempo afrontar las nuevas plagas que se derivan por causa del cambio climático. Los fertilizantes y plaguicidas pueden ser un arma de doble filo, ya que son necesarios para aumentar las cosechas, pero pueden llegar a ser peligrosos para la salud de la población si estos se exceden de los límites recomendados. Por lo tanto la bionanotecnología aplicada a la agricultura mejora la capacidad de las plantas para absorber de una mejor manera los nutrientes del suelo y busca alternativas a los plaguicidas químicos en los cultivos comerciales. (5)
La principal ventaja que ofrece esta técnica surge de las propiedades físicas y químicas específicas de estas partículas es el tamaño nanométrico, ya que ofrece mayores actividades ópticas, eléctricas y magnéticas y una mayor superficie específica de contacto a comparación de las habituales que son a mayor escala. La nanotecnología ofrece perspectivas muy interesantes para la medicina, la alimentación, la información, la tecnología y la energía. Específicamente, en el sector agroalimentario esta herramienta facilita el desarrollo de productos y aplicaciones innovadoras como: mejorar los colores, sabores y texturas, se puede aumentar la biodisponibilidad de nutrientes, también se puede evitar el deterioro microbiano de los alimentos envasados, etc. Debido a que los nanomateriales a menudo tienen propiedades diferentes a los mismos materiales a escala normal, existen varios riesgos potenciales que hacen que las investigaciones del impacto de los nanomateriales en los alimentos sea especialmente importante. Ya que muchos nanomateriales pueden ser lo suficientemente pequeños como para penetrar los tejidos de nuestro cuerpo con una mayor facilidad, que sus homólogos de tamaño regular. Pero aún existen ciertas dudas sobre los posibles efectos en la salud sobre del uso de los nanomateriales en ciertos tipos de aplicaciones en la industria alimentaria (6)(3)
En función del número de dimensiones que tengan a escala nanométrica, los nanomateriales pueden clasificarse en películas finas (una sola dimensión a escala nanométrica), nanotubos, y nanohilos (dos dimensiones) y nanopartículas (tres
dimensiones). Con respecto a su naturaleza química, los nanomateriales pueden dividirse en tres categorías:
1. Nanomateriales orgánicos o blandos.
Estos se utilizan para la encapsulación de ingrediente como vitaminas, antioxidantes, colorantes, aromas, conservantes, nutracéuticos, agentes antimicrobianos, etc., también se pueden utilizar en plaguicidas y medicamentos veterinarios, mejorando as su estabilidad y su biodisponibilidad.
2. Nano materiales inorgánicos o duros.
Estos son utilizados como combinación de polímeros o incrustados en matrices de polímeros. A esta categoría pertenecen los nano materiales de plata, hierro, calcio, magnesio, selenio, dióxido de titanio, óxido de zinc y los silicatos. Su principal área de aplicación es en los envasados de alimentos como recubrimiento de las superficies, también como barrera contra los gases y contra los microorganismos, de la misma forma se usan como protección ultravioleta, entre otros.
3. Nanomateriales combinados (orgánico/inorgánico).
Añaden ciertos tipos de funcionalidad a la matriz, como la actividad microbiana o como una acción conservante por medio de la absorción del oxígeno. Este tipo de nanomateriales se usan en el envasado de alimentos, ya que se incorporan a la matriz de polímero de los envases para ofrecer resistencia mecánica o una barrera contra los olores, los sabores o la humedad. (6)
Seguridad y percepción
Se trata de que los alimentos se mantengan inocuos y con prevalencia de sus propiedades organolépticas y es aquí en donde entra la participación de la nanotecnología que tiene múltiples aplicaciones como:
- Microdetector
- Elusodenanopartículas deplata, para mantener libredebacterias, entre otros organismos.
- Una mayor seguridad en los procesos y traslado de los alimentos a través de los sensores para patógenos y detección de contaminantes.
Ventajas y desventajas
Ventajas:
- Puede ayudar a la corrección de los desbalances en relaciones ambientales por medio de artefactos que puede reorganizar los átomos y moléculas de la biosfera.
- Técnica bottom-up, la cual consiste en la preparación de alimentos, pero sin desperdicios, ni productos secundarios peligrosos.
- La posibilidad de producir materiales con mejor relación fuerza-peso, lo que podría eliminar la necesidad de una infraestructura para sistemas masivos de generación de energías u otras características (7)
- Buscar mejorar las características nutricionales de los alimentos, si dejar de ser lo que son. Esto quiere decir, que no va a cambiar los hábitos de consumo, sino los nutrientes o los efectos metabólicos de los productos. (5)
Desventajas
- Nanoproductos, que no puedan ser sostenibles y por lo tanto podrían afectar el entorno y dañar la biosfera.
- Podrían llegar a extender aún más la brecha entre los ricos y pobres. (7)
- Existe poca información sobre las propiedades de los nanomateriales y de su posible toxicidad, ya que las propiedades físicas y químicas de las nanopartículas difieren de las del propio material a mayor escala y su toxicidad no puede extrapolarse. (6)
Algo que también es fundamental para que se pueda aplicar con éxito el uso de la nanotecnología en la industria alimentaria es la opinión de los consumidores Teniendo en cuenta las lecciones del debate global sobre el uso y la aplicación de organismos genéticamente modificados, es importante que tantos beneficios como riesgos de la nanotecnología se discutan de forma abierta, considerando en ello la cuestión del etiquetado, ya que es particularmente importante poder garantizar que los consumidores puedan tener las herramientas necesarias para acompañar la toma
de decisión en la compra de los productos que estén diseñados en base al uso de la nanotecnología, disponiendo en tiempo y forma de la información para que se puedan evaluar los beneficios y propiedades declaradas en sus etiquetas. (8)
Como conclusión se conoce que la nanotecnología puede ofrecer importantes oportunidades para el desarrollo de productos innovadores y de aplicación tanto en la producción, procesamiento, preservación y envasado de alimentos. Ya que actualmente la demanda de alimentos que tengan un alto aporte y biodisponibilidad de nutrientes, sin mencionar que tengan un buen sabor, olor, apariencia, entre otras cosas, se vuelve cada vez mayor y por estas exigencias junto con la información y la búsqueda permanente de una mejor calidad de vida es que surgen estos nuevos tipos de tecnología como lo es la nanotecnología.
Bajo todo este análisis podemos observar que hay muchos factores que se deben de tomar en cuenta al momento de hablar sobre la nanotecnología aplicado en los alimentos ya que puede ser beneficioso el hecho de poder quitar, poner o proteger ciertos micronutrientes para que se puedan absorber de una mejor manera en nuestro organismo o hacerlos más digeribles o incluso poder inhibir algún sabor que sea desagradable, sin embargo también se debe de tomar en cuenta el hecho de que no se tiene mucha información acerca de su toxicidad o que pueden causar algún daño al aplicarlo en ciertas cosas, así mismo está el hecho de que se debe enseñar a la población a leer los etiquetados y para que puedan tomar una mejor decisión sobre los productos que van a ingerir.
1. Urquilla A. Perspectivas de la investigación aplicada en la industria de alimentos paraelcampodelananotecnología. Rev. Inclusiones (enlínea) 2019 (25/02/2023); URL disponible en:
https://revistainclusiones.org/pdf32/7%20VOL%206%20NUM%204%20GIRA LDO2019OCTUBDICIEMB19INCL.pdf
2. Ojeda G, Arias A, Sgroppo S. La nanotecnología y su aplicación en alimentos. Mundo Nano Revista interdisciplinaria en Nanociencia y Nanotecnología (en línea) 2019 (25/02/2023): URL disponible en:
https://www.scielo.org.mx/pdf/mn/v12n23/2448-5691-mn-12-23-7.pdf
3. Oakes K. Nanotecnología ¿Cómo se usa en alimentos y envases?
Foodunfolded (en línea) 2021 (25/02/2023); URL disponible en:
https://www.foodunfolded.com/es/articulo/nanotecnologia-como-se-usa-enalimentos-y-envases
4. Pérez-Steve E, Petermann-Rocha F, Troncoso-Pantoja C, Nava-González E, Gamero A, Fernández-Villa T et al. ¿Y si la nutrición se vuelve nano? Implicaciones para los profesionales de la nutrición. Rev Esp Nutr Hum Diet (en línea) 2022 (25/02/2023): URL disponible en: https://scielo.isciii.es/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S217451452022000200001
5. García S. ¿Alimentos mejores y más duraderos? Ya son realidad gracias a la nanotecnología. Consumer (en línea) 2022 (25/02/2023): URL disponible en: https://www.consumer.es/seguridad-alimentaria/mejorar-alimentosnanotecnologia
6. Ariño A. Nanotecnología y seguridad alimentaria. Nutr Hosp. (en línea) 2018 (25/02/2023): URL disponible en: https://scielo.isciii.es/pdf/nh/v35nspe4/16995198-nh-35-nspe4-00146.pdf
7. López R. Nanotecnología en alimentos. BUAP (en línea) 2021 (25/02/2023): URL disponible en: https://repositorioinstitucional.buap.mx/handle/20.500.12371/16518
8. Escudero E. Nanotecnología en alimentos. The Food Tech (en línea) 2020 (25/02/2023): URL disponible en: https://thefoodtech.com/industriaalimentaria-hoy/nanotecnologia-en-alimentos-te-contamos-que-es/
