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可以持续发展的且可食用的纳米结构在食品领域具有应用前景
2013-08-30 来源:未知

最新研究表明,世界上第一个食用级的纳米结构可被用在安全并且可持续发展的食品工艺上。发表在Angewandte Chemie期刊上的一份研究做了如下报道:从天然食品级的食品原料中分离出来的一个新级别的纳米结构可用于食品、储藏和医学工艺上。

英国圣安德鲁斯大学的化学结晶学教授Alexandra Slawin宣称,该结构中的所有成分均为食品级的,因此不用向FDA做额外的申请,这使得其应用起来更加方便。Slawin教授告诉食品领航网站(FoodNavigator.com):“所有的可能性都将向前更进一步”,并补充说,理论上这些方法可用来生产安全的,可持续发展的,纳米级别的晶体,并进而用于“任何一种可能的胶囊化”。Slawin说,这种技术的美就在于其简单,“这是一种简单的、低成本的利用食品级的原料生产的金属有机骨架(MOFs)”。

有效库容

金属有机结构(MOFs)是秩序井然的,类似晶体的格子框架可以有效地储存气体和小分子物质。他们通常由石油基原料制成。而这种新的多微孔晶体则是人类发现的第一种全天然的MOF纳米结构。

由西北大学化工学院的Fraser Stoddart教授带队的研究者称,利用天然产物生产MOFs的挑战在于其对称性。Stoddart 说“对称性在金属有机结构中非常重要”。“问题是天然砌块是不对称的,这就阻止了它们结晶以形成高度有序的多孔的结构”。新的发现提供了一种解决这种问题的办法,就是利用g-环式糊精,它是一种利用生物再生淀粉大量生产的对称的八碳糖。

意外发现

研究者首次提出了以g-环式糊精为基础建构新的分子结构的探测方法。然而大大出乎研究者意料的是他们生产出的晶体在接受检测时却发现具有金属有机结构。

研究者报道称:把食品级的g-环式糊精和氯化钾或者苯甲酸钾在清澈的谷物酒精的水溶液中合成,就能得到这种多孔的可食用的结构。得到的这种以前不为人所知的晶体结构,其排列就是一个个从环式糊精分子得来的正方体,相互之间以钾离子相连接。

这些立方体形成了一个很容易形成微孔的结构,而这些微孔对于捕捉气体和小分子来讲则是完美的结构。据报道,这种微孔的容积是固体的54%。

深远意义

“我们应该接受这样一个事实:一次意外的发现却可能具有深远的意义。这既令人振奋,又让人感到有点惭愧。”Stoddart如是说。

“我们利用简单的原料很快就得到了这种水平的多孔性物质。”在西北大学就读的博士后研究员Smaldone补充到,“另一方面,我们利用石油基原料创造金属有机结构却是昂贵而又旷日持久的”。

研究员透露,他们确信这种结构的天然性与食品安全性,他们已经吃了一部分事先准备好的样品。Smaldone说“他们尝起来稍微有点苦,类似撒盐饼干,含大量淀粉且淡而无味。但是,其美好在于所有最初的原料都是无毒的,生物再生的并且随处可见的,无疑是一种绿色环保的方法” 。

有研究得出结论:MOFs也可以考虑在温和的实验室环境下利用化学制剂来人工合成。该研究人员还特别强调,这样合成的MOFs也可以达到适合食品级应用的质量和纯度,而所用的原料也很常见且价格便宜。

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