TRABALHO DE NANOTECNOLOGIA nanoalimentos

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<p>FACULDADE MULTIVIX</p><p>BACHARELADO EM BIOMEDICINA</p><p>CARLA SUHELEN DA SILVA LOPES</p><p>GABRIELA SALES MARTINS DO NASCIMENTO</p><p>FABIO CARVALHO DE ANDRADE</p><p>MARCOS JOSÉ DE PAULA ROCHA</p><p>THALIA DE PAULA ALVES DIAS</p><p>NANOTECNOLOGIA EM ALIMENTOS</p><p>Nanoalimentos</p><p>CARIACICA – ES</p><p>2022</p><p>CARLA SUHELEN DA SILVA LOPES</p><p>GABRIELA SALES MARTINS DO NASCIMENTO</p><p>FABIO CARVALHO DE ANDRADE</p><p>MARCOS JOSÉ DE PAULA ROCHA</p><p>THALIA DE PAULA ALVES DIAS</p><p>NANOTECNOLOGIA EM ALIMENTOS</p><p>Nanoalimentos</p><p>Trabalho relacionado para matéria química</p><p>orgânica à Faculdade Multivix, como requisito para</p><p>atividade avaliativa no curso de Biomedicina.</p><p>Professora: Kezya Nunes</p><p>CARIACICA – ES</p><p>2022</p><p>Sumário</p><p>1. ORIGEM ........................................................................................................................................... 4</p><p>2. NANOTECNOLOGIA ......................................................................................................................... 4</p><p>2.1. Nanotecnologia e nanoalimentos ........................................................................................... 5</p><p>3. MATERIAIS USADOS EM NANOALIMENTOS .................................................................................... 5</p><p>3.1. Nanodispersões e nanocápsulas ............................................................................................. 5</p><p>3.2. Nanolaminados para conservação alimentícia ....................................................................... 6</p><p>3.3. Nanofibras e nanotubos .......................................................................................................... 6</p><p>4. INGREDIENTES E ADITIVOS ALIMENTARES UTILIZANDO A NANOTECNOLOGIA ............................. 7</p><p>5. EMBALAGENS DE ALIMENTOS COM NANOTECNOLOGIA ............................................................... 7</p><p>6. RISCO E PREOCUPAÇÃO NA APLICAÇÃO DA NANOTECNOLOGIA ................................................... 8</p><p>7. CONCLUSÃO .................................................................................................................................... 8</p><p>8. REFERÊNCIAS ................................................................................................................................... 9</p><p>4</p><p>1. ORIGEM</p><p>Os primeiros indícios da nanotecnologia na Idade Contemporânea surgiram</p><p>a partir da palestra “Há mais espaço lá embaixo”, ministrada em 1959 pelo físico norte-</p><p>americano. “Por que não podemos escrever os 24 volumes inteiros da Enciclopédia</p><p>Britânica na cabeça de um alfinete?” Richard Phillips Feynman (1918-1988).</p><p>Ele acreditava que não existiam obstáculos para a construção de pequenos</p><p>dispositivos compostos por elementos menores ainda, assim criando e aperfeiçoando</p><p>aparelhos cada vez menores e mais poderosos (FapUNIFESP 2018 SciELO).</p><p>Em 1974, o professor Norio Taniguchi, da Universidade de Ciência de</p><p>Tóquio cria a palavra “nanotecnologia”, designando-a como o conjunto de estudos e</p><p>aplicações referentes aos objetos e processos na escala de nanômetro.</p><p>Segundo Toma e Araki (2005) nano - significa “anão” em grego, sendo um prefixo</p><p>usado na notação cientifica, utilizado para expressar um bilionésimo (10-9). Um</p><p>nanômetro (nm) equivale a 10-9, ou seja, um bilionésimo de metro. Para Durán,</p><p>Mattoso e De Morais (2006), a tecnologia significa prática do conhecimento, estudo</p><p>ou ciência, em grego podendo ser geralmente descrita como aplicações do método</p><p>cientifico com objetivos práticos e comerciais. Portanto, a nanotecnologia significa de</p><p>maneira geral, a habilidade de manipulação dos átomos na escala compreendida</p><p>entre 0,1 e100 nm, visando criar estruturas maiores fundamentalmente com nova</p><p>organização estrutural e, normalmente com fins comerciais. Estas estruturas</p><p>alteradas proporcionarão materiais nunca antes imaginados pelo ser humano, além</p><p>de que estes materiais modificarão de maneira complexa as formas de produção de</p><p>empresas de todos os setores (Fargan 2005).</p><p>2. NANOTECNOLOGIA</p><p>A nanotecnologia conta com a capacidade de criar dispositivos ou alterar</p><p>a matéria da escala molecular com técnicas e ferramentas que permitem a</p><p>manipulação de espécies nessas dimensões. Em outras palavras, pode ser visto</p><p>como um conjunto de atividades ou mecanismos que ocorrem em escala</p><p>extremamente pequena, mas têm implicações em escala macroscópica, ou seja, no</p><p>mundo sensorial. Embora a definição de nanotecnologia possa ser arbitrária e</p><p>passível de interpretação científica e filosófica (FISHBINE, 2002).</p><p>5</p><p>2.1. Nanotecnologia e nanoalimentos</p><p>No geral, pode-se dizer que o foco da nanotecnologia na agricultura e na</p><p>alimentação é um pouco diferente de sua aplicação tradicional em outros campos</p><p>tecnológicos. Em alimentos, boas práticas e rotinas padronizadas devem ser</p><p>respeitadas e implementadas criteriosamente em todos os pontos da cadeia produtiva,</p><p>ou seja, práticas ou atos específicos da Nanotecnologia plantar, adubar, colher,</p><p>embalagem, envio, etc., o que o torna um campo de estudo muito mais complexo dos</p><p>outros.</p><p>A nanoalimento é definida em um sentido geral como um conceito amplo</p><p>decorrente da aplicação da nanotecnologia em algum ponto da cadeia. Assim, pode-</p><p>se contextualizar "nanofood" como alimentos ou derivados que são cultivados,</p><p>produzidos, processados ou embalados por meio de nanotecnologia ou ferramentas,</p><p>ou recebem adições controladas de nano nutrientes ou nanopartículas das matérias-</p><p>primas desses alimentos, ou mesmo que. consumo humano. Com base no trabalho</p><p>de Moraru et al. (2003), podemos modelar o ciclo de produção de nanoalimentos em</p><p>uma série de operações para que algum fator de nanotecnologia possa ser inserido</p><p>em cada etapa do processamento.</p><p>3. MATERIAIS USADOS EM NANOALIMENTOS</p><p>A influência das propriedades do material em nanoescala, valor nutricional</p><p>e biodisponibilidade tem sido amplamente estudada. Além disso, a relação entre a</p><p>morfologia dos materiais usados em alimentos e as propriedades físico-químicas dos</p><p>materiais a granel tem sido investigada (LÖSCHE, 1997 apud WEISS et al., 2006).</p><p>Para isso, uma variedade de processos está sendo utilizados, incluindo a produção</p><p>de nanodispersões e nanocápsulas, nanolaminados, nanotubos e nanofibras.</p><p>3.1. Nanodispersões e nanocápsulas</p><p>Os ingredientes funcionais dos alimentos, tais como as vitaminas, os</p><p>agentes antimicrobianos, antioxidantes, aromatizantes e conservantes apresentam-se</p><p>em várias formas físicas e moleculares e, por raramente serem utilizados na sua forma</p><p>mais pura, eles, geralmente, fazem parte de um sistema de entrega. Nanodispersões</p><p>e nanocápsulas são os mecanismos ideais para a entrega destes ingredientes</p><p>funcionais. Nanoencapsulamento envolve a incorporação, absorção ou dispersão de</p><p>6</p><p>compostos bioativos em pequenas vesículas com nanodiâmetros. Estes tipos de</p><p>nanoestruturas incluem os ingredientes funcionais dos alimentos, tais como as</p><p>vitaminas, os agentes antimicrobianos, antioxidantes, aromatizantes e conservantes</p><p>apresentam-se em várias formas físicas e moleculares e, por raramente serem</p><p>utilizados na sua forma mais pura, eles, geralmente, fazem parte de um sistema de</p><p>entrega. Nanodispersões e nanocápsulas são os mecanismos ideais para a entrega</p><p>destes ingredientes funcionais. Nanoencapsulamento envolve a incorporação,</p><p>absorção ou dispersão de compostos bioativos em pequenas vesículas com</p><p>nanodiâmetros Estes tipos de nanoestruturas incluem associações coloidais,</p><p>nanoemulsões e nanopartículas de biopolímeros (WEISS et al., 2006).</p><p>3.2. Nanolaminados para conservação alimentícia</p><p>Composta por duas ou mais camadas de materiais com dimensões</p><p>nanométricas, um nanolaminado é um filme de grau alimentício extremamente fino (1-</p><p>100 nm/camada) com suas dimensões ligadas física ou quimicamente. Os principais</p><p>materiais usados para a formação desses revestimentos comestíveis e filmes são</p><p>polissacarídeos, proteínas e lipídios. Geralmente, os filmes à base de lipídios são</p><p>barreiras à umidade, mas oferecem pouca resistência à transferência de gases e</p><p>pobre resistência mecânica. Em contraste, os filmes baseados em biopolímeros</p><p>oferecem frequentemente boa oxigenação e boa barreira ao dióxido de carbono, mas</p><p>eles oferecem pouca proteção a migração da umidade (PARK, 1999)</p><p>3.3. Nanofibras e nanotubos</p><p>as fibras de polímero podem variar em tamanho de 1-10nm de diâmetro e</p><p>podem apresentar funcionalidades incomuns no que diz respeito às suas propriedades</p><p>mecânicas, elétricas e térmicas. Embora o número de aplicações que fazem uso</p><p>dessas fibras está aumentando a uma taxa exponencial, na área de alimentos e</p><p>sistemas agrícolas são relativamente poucas (WEISSetal.,2006).</p><p>Um nanotubo é uma estrutura nanométrica em tubos que é,</p><p>frequentemente, composta de carbonos. Os nanotubos de carbono podem ser</p><p>incorporados em polímeros estruturais (líquidos, soluções, derrete, gel, amorfo e</p><p>matrizes cristalina) para aumentar as suas propriedades mecânicas em termos de</p><p>7</p><p>resistência à tração e elasticidade (RUOFF; LORENTZ, 1995). Particularmente</p><p>relevante para o setor de alimentos é a possibilidade de obtenção de nanotubos de</p><p>proteínas do leite por lactoalbumina por hidrólise parcial (SOZER; KOKINI, 2009).</p><p>4. INGREDIENTES E ADITIVOS ALIMENTARES UTILIZANDO A</p><p>NANOTECNOLOGIA</p><p>Os ingredientes alimentares nanoestruturados estão sendo desenvolvidos</p><p>com o apelo de oferecerem melhor sabor, textura e consistência. Atualmente, já</p><p>existem exemplos de produtos alimentares denominados nanoestruturados que estão</p><p>comercialmente disponíveis, embora muitos produtos ainda estejam em fase de</p><p>pesquisa e desenvolvimento (CHAUDHRY et al., 2008). Um exemplo é uma maionese</p><p>composta de nanomicelas que contêm nanogotas de água no interior. Ela tem</p><p>atributos como sabor e textura similares ao equivalente, mas com uma redução</p><p>substancial da quantidade de gordura ingerida pelo consumidor (CHAUDHRY et al.,</p><p>2010).</p><p>Entre os poucos exemplos de aditivos alimentares, atualmente disponíveis,</p><p>encontra-se a forma sintética do carotenoide do tomate, Lycopeno®, com tamanho de</p><p>partícula na faixa de 100 nm. As principais aplicações do Lycopeno® em alimentos</p><p>incluem refrigerantes, misturas de cozimento e pudins (BASF, 2003).</p><p>5. EMBALAGENS DE ALIMENTOS COM NANOTECNOLOGIA</p><p>Nanomateriais que melhoram as propriedades de embalagens</p><p>(flexibilidade, propriedades de barreira a gases, temperatura / umidade estabilidade),</p><p>contendo nanopartículas de óxido metálico ou de metal (por exemplo, prata, óxido de</p><p>zinco, óxido de magnésio) com propriedades antimicrobianas, embalagens</p><p>inteligentes de alimentos, incorporando nanosensores para monitorar e relatar as</p><p>condições dos alimentos e embalagens com propriedades antimicrobianas ou de</p><p>barreira e para superfícies de autolimpeza, em instalações de processamento de</p><p>alimentos.</p><p>Outros exemplos incluem embalagens para alimentos feitas de plástico/</p><p>compósito de nano-prata e envolve a película contendo óxido de zinco para a</p><p>nanoproteção antimicrobiana dos alimentos (CHAUDHRY et al., 2010). Com base na</p><p>8</p><p>ação antimicrobiana das nanopartículas de prata, um número de embalagens ativas</p><p>foi desenvolvido para preservar os materiais dentro dos alimentos, inibindo o</p><p>crescimento microbiano.</p><p>A adição de nanosensores para embalagens de alimentos também é</p><p>esperada no futuro. Eles poderiam ser usados para detectar produtos químicos,</p><p>patógenos e toxinas em alimentos. Numerosos relatos de pesquisa descrevem</p><p>métodos de detecção de bactérias, vírus, toxinas e alérgenos usando nanotecnologia</p><p>(BRODY et al., 2008).</p><p>6. RISCO E PREOCUPAÇÃO NA APLICAÇÃO DA NANOTECNOLOGIA</p><p>As principais preocupações decorrem da falta de conhecimento no que</p><p>diz respeito às interações dos materiais em escala nanométrica, a nível molecular ou</p><p>fisiológico e os seus efeitos e potenciais impactos sobre a saúde e o meio ambiente.</p><p>Experiências in vitro demonstraram o aumento da oxidação de células de tecido</p><p>humano, produção de proteínas responsáveis por inflamações, mutações no DNA,</p><p>prejuízos da estrutura nuclear de células e interferência na atividade celular</p><p>(MILLER: SEJEN, 2005). Os nanoalimentos constituem uma tecnologia nova para os</p><p>consumidores e não se sabe como será a percepção pública, atitudes, escolha e</p><p>aceitação destas aplicações no setor de alimentos no futuro (CHAUDHRY et al.,</p><p>2008).</p><p>O principal risco da exposição do consumidor a nanopartículas, a partir de</p><p>embalagens de alimentos, é provável que seja com base na migração potencial de</p><p>nanopartículas em alimentos e bebidas. Até o momento, existe apenas um estudo</p><p>publicado que determinou a migração de minerais (Fe, Mg, Si) a partir de filmes</p><p>biodegradáveis de amido/nanoargila (Siegrist et al. 2007).</p><p>7. CONCLUSÃO</p><p>Este trabalho foi realizado com pesquisas direta sobre a nanotecnologia em</p><p>base na área alimentícia, onde portando gerando grande impacto mundial, oferecendo</p><p>benefícios e maleficio a saúde e meio ambiente. Podem proporcionar melhorias no</p><p>desempenho industrial, na qualidade nutricional e na eficiência das embalagens dos</p><p>alimentos, mas sabendo que tem seus ricos na saúde da população.</p><p>9</p><p>8. REFERÊNCIAS</p><p>ASSIS, O. B. G. OPORTUNIDADES DE FORMAÇÃOEM NANOTECNOLOGIA. NANO ALIMENTOS, São</p><p>Carlos, SP, 2005. 8.</p><p>FERREIRA, H. S. www.scielo.br. scielo.com.br, 2009. Disponivel em:</p><p><https://www.scielo.br/j/qn/a/PgKPCBdBMxgKq65zRk8SLwN/?lang=pt>. Acesso em: 01 nov. 2022.</p><p>PEREZ, F. S. NANOTECNOLOGIA: APLICAÇÕES NA ÁREA. Ciências da Saúde, Santa Maria, 01 mar.</p><p>2012. 14.</p>