Podle expertů z výzkumné asociace obalového průmyslu (Packaging Industries Research Association, PIRA) by mohl vzrůst podíl nanotechnologie aplikované při výrobě obalů z částky 66 milionů USD v roce 2003 na 360 milionů USD v roce 2008, tzn. 40% roční zvýšení. Zda k tomuto dojde závisí na řadě faktorů.

Nanotechnologie je disciplína, která se zabývá manipulací hmoty na molekulární až mikronové úrovni. Podle řady vědců je hranice pro velikost částic 10^-9 m. Při této velikosti částic se již uplatňují nové zákony fyziky.

Jako potenciální aplikace pro nanotechnologii se uvádí:

* nanomateriály (nanokompozity);

* elektronika a opti-elektronika;

* biomedicína: regulovaný přívod léků, např. antimikrobiálních produktů z obalových struktur; nanočástice usmrcující rakovinné buňky;

* průmysl: např. automobilový průmysl – kompozity pro různé doplňky motorových vozidel;

* produkty lesa: využití nanotechnologie k modifikaci vláken dřevoviny, k udílení barvy, ke změně bariérových vlastností pro vodní páru nebo plyny; NanoAdd  – izraelská společnost vyvinula inovační technologii pro výrobu nanocelulózy označené NanoCell, která je určena jako plnidlo do plastů a potahů ke zvýšení pevnosti a biodegradovatelnosti;

* potravinářské obaly: nanotechnologie zde může najít široké uplatnění v různých oblastech. Jde např. o začlenění nanočástic jílů (nanoclays) do matrice plastu. Příkladem je Nano-PA6,  pryskyřice, do které je začleněno až 20 % nanojílů. Imperm® je nanokompozitní nylon MXD6 s vynikajícími barierovými vlastnostmi vůči vodní páře (viz příloha).

Příloha : Nanokompozity [pdf ; 3588590 bytů]

Praktické využití nanotechnologie pro obaly zkoumá např. vojenské výzkumné středisko v USA za účelem zlepšení vlastností obalů pro bojové dávky.

“Nanotrubice” (nanotubes) jsou cylindry nanorozměrů (10–150 nm) a délky 500–15 000 nm. Nacházejí se ve vrstveném křemičitanu podobném kaolínu. Vnitřní prostor nanovláken (nanotubes) může být vyplněn např. antimikrobiálními materiály, které se tak dispergují v matrici plastu. Začleněním nanovláken do kompostovatelných plastů, např. plastů na bázi polymléčné kyseliny (PLA) se zlepšují fyzikální vlastnosti materiálů. Nanovlákna by mohla také začleňovat materiály, které zlepšují bioaktivitu a tím biodegradovatelnost PLA.

Food Technology 60, 2006, e. 3, s. 92–94

Pozn.:

Přehled patentů se zaměřením na potraviny a potravinářské obaly, kde byla použita nanotechnologie

Číslo patentu	Oblast uplatnění*)	Popis
WO04012998A3 (2004-02-12)	FP	Kompozice pro potravinářský obal založená na vinylové aromatické pryskyřici obsahující plnidlo (filler) ve formě nanočástic
US 20030232095A1 (2003-12-18)	BD	Nosiče pro transport aktivních materiálů do lidského těla ve formě nanočástic; využití pro dodávky nutraceutik, doplňků stravy, potravinářských aditiv, rostlinných extraktů, léků, peptidů, bílkovin nebo sacharidů
US20030152629A1 (2003-08-14)	BD	Systém regulovaného uvolňování; zapouzdřují se různé aktivní přísady (flavory, sensory markery), které se postupně uvolňují
CN1409966A (2003-04-16)	FA	Antibakteriální prášek ve formě nanočástic, který neodbarvuje potraviny; obsahuje nanočástice zirkoniumfosfátu jako nosiče a aktivní antibakteriální složku
CN1408746A (2003-04-09)	FP	Antibiotická plastová fólie s konzervačními účinky a metoda její výroby
US6204231 (2001-03-20)	Food Processing BD	Alkálie pro čištění potravinářských provozů; koncentrát různých zásad aplikovaný přímo do živočišných krmiv
US6197757 (2001-03-06)	BD	Mikro- a makročástice zesíťovaných monosacharidů a oligosachridů pro kosmetické, farmaceutické a potravinářské účely
EP1355537A1 (2003-10-29)	BD	Výroba kapslí a částic pro zdokonalení potravinářských výrobků
US5891907 (1999-04-06)	BD FA	Vytváření nanodisperze (micel o velikosti do 100 nm) z karotenoidů a vitaminů (nerozpustných ve vodě)
US5968251 (1999-10-19)	FA	Příprava karotenoidů ve formě prášků dispergovatelných ve studené vodě
EP1447074A2 (2004-08-18)	BD	Polymerní nanočástice ve spotřebitelských produktech; zesíťované polymerní nanočástice mající průměr 1–10 nm jsou tvořeny přísadami na ochranu pokožky a potravinářskými aditivy
WO04063267A1 (2004-07-29)	FP	Zpevnění polymeru prostřednictvím plnidel ve formě nanočástic (nanofiller)
WO04030649A2 (2004-04-15)	BD	Mikro- nebo nanokapsle aktivní složky mírně rozpustné ve vodě; vhodné např. pro rychlé uvolňování léku
WO04016696A1 (2004-02-26)	FA	Metoda pro výrobu mikročástic, včetně nanočástic, široké využití těchto částic v řadě oborů
WO03095085A1 (2003-11-20)	BD	Koloidní disperze nanočástic kalciumfosfátu a minimálně jednoho proteinu; velikost nanočástic 50–300 nm; využití pro potravinářské, farmakologické a kosmetické účely
CN1454939A (2003-11-12)	FP	Metoda výroby nanogranulí (10–100 nm) oxidu titaničitého, jehož povrch je potažen oxidem hlinitým – dobrá dispergovatelnost, vynikající schopnost UV stínění
DE10310021A1 (2003-10-23)	FA	Mikro- nebo nanočástice biomasy mořských organismů obsahujících lipidy
CN1448427A (2003-10-15)	FA	Nanočástice (6,3–100 nm) mikrokrystalické celulózy; snadná dispergovatelnost ve vodě
CN1439768A (2003-09-03)	FA, BD	Výroba prášku z peří kachen, hus a ptáků
WO03055804A1 (2003-07-10)		Uhličitan vápenatý různých tvarů o velikosti 10 nm–2,5 µm; využití v řadě oborů, např. při výrobě potravin a krmiv
US20030129403 (2003-07-10)	FP	Kovové částice (zinku nebo podobně reaktivního kovu nebo slitiny kovů) o velikosti nano k potahování obalových materiálů (plastů) přicházejících do kontaktu s potravinami
US6579929 (2003-06-17)	FA	Stabilizovaný křemen a metoda jeho výroby; použití do širokého okruhu výrobků, včetně potravin
WO03028700A3 (2003-04-10)	BD, FA	Ve vodě rozpustné nanočástice hydrofilních a hydrofóbních aktivních materiálů; tzv. “solu-nanoparticles” mohou být tvořeny farmaceutickými sloučeninami, potravinářskými aditivy, kosmetickými prostředky, zemědělskými produkty a veterinárními produkty
WO03024583A1 (2003-03-27)	BD	Dispergovatelné koloidní systémy na bázi nanočástic modifikovaného “kalixarenu”
WO03011040A1 (2003-02-13)	potravina	Proces nového typu pro výrobu gelové kompozice, přičemž gel je tvořen globulárními bílkovinami, např. syrovátkovou, ovalbuminem, sójovou
WO02060591A1 (2002-08-08)	BD, FA	Zařízení a metoda na výrobu mikro a nano-kapslí, které lze využít např. v potravinářské technologii
US5741505 (1998-04-21)	FA	Potah o tloušťce 0,0001 až 0,5 µm určený k potahování jedlých materiálů
US6379312 (2002-04-30)	FA(konzer- vovadlo)	Antibakteriální a protiplísňové granule obsahující nanostříbro (“NAGs”). NAGs mají dlouhodobý inhibiční účinek vůči širokému spektru bakterií a plísní. Aplikace: konzervační prostředek pro potraviny, dezinfekce vody, dezinfekce papíru
US6352737 (2002-03-05)	FA	Steroly nebo estery sterolů o velikosti částice 10–300 nm jako potravinářská aditiva a jako aktivní složky pro výrobu hypocholeterolemických prostředků; ve srovnání s běžnými steroly a jejich estery malý rozměr částic vede k rychlejší absorpci do krve
DE10027948A1 (2001-12-20)	FA	Výroba suspenze pro farmaceutické, kosmetické a potravinářské účely
US6303150 (2001-10-16)	BD	Metoda výroby nanokapslí; nanokapsle na bázi zesíťovaného proteinu; pro kosmetické, farmaceutické a potravinářské účely
CN1298902A (2001-06-13)	obaly	Postup výroby antibakteriálních plastů pro obaly na potraviny nebo nápoje za použití antibakteriálního prášku o velikosti nano
DE19937117A1 (2001-02-08)	obaly	Fólie pro potravinářské obaly, obsahuje minimálně jednu kopolyamidovou vrstvu obsahující 10–2000 ppm dispergovaných nukleačních částic
US6117541 (2000-09-12)	obaly	Obalový laminát používaný v obalech pro tekuté potraviny, např. mléko nebo šťávy; obsahuje jednu vrstvu polyolefinu opatřenou částicemi kaolínu o velikosti nano pro vytvoření bariery vůči plynům
US5946930 (2001-02-08)	obaly	Obal na nápoje používající “fullerene nanotubes”

*)

FP = food packaging

FA = food additives

BD = bio-delivery

Bezpečnost nanotechnologie

Zájem průmyslu o nanotechnologii se trvale zvyšuje. Řada organizací, zvláště ekologických skupin, však vyjadřuje obavu z dopadu nanotechnologie na životní prostředí i na lidské zdraví. Většina skupin volá po významném regulačním dohledu, avšak některá uskupení zaujímají pokrokovější stanovisko a usilují o úplný zákaz nanotechnologie. Negativní postoj k nanotechnologii se očekává podobný, jako je v případě používání bovinního růstového hormonu nebo geneticky modifikovaných organismů.

Vytiskni tuto stránku