Nanoteknoloji, maddenin atomik, moleküler ayrıca supramoleküler seviyede kontrolüdür. Nanoteknolojinin ayrıca bugün moleküler nanoteknoloji olarak bahsedilen en eski ve yaygın tanımı budur.
Nanoteknoloji, maddenin atomik, moleküler ayrıca supramoleküler seviyede kontrolüdür. Nanoteknolojinin ayrıca bugün moleküler nanoteknoloji olarak bahsedilen en eski ve yaygın tanımı, tam olarak ‘makroölçek ürünlerinin imalatı için atomların ve moleküllerin kontrolünün belirli bir amacını ifade etmektedir.
Dünyada teknolojinin ulaştığı boyutu en iyi gösteren örneklerden birisi Nanoteknoloji. Çok küçük boyutlu ürünlerin kullanımını tanımlayan nanoteknoloji, halen gıda sektöründe kullanılmıyor. Ancak uzmanlara göre böyle bir potansiyel barındırıyor.
Avrupa Gıda Bilgi Konseyi (The European Food Information Council -EUFIC) web sitesinde, nanoteknoloji, nanoteknolojinin kullanım alanları ve gıda sektörü açısından nanoteknolojinin konumuna ilişkin sorulara ayrıntılı yanıtlar verildi. İşte EUFIC sitesinden A’dan Z’ye nanoteknoloji…
Nano ne kadar küçük ve ne anlama geliyor?
“Nano” ifadesi, milimetre ya da santimetre gibi belirli bir büyüklüğü tanımlamak için kullanılıyor. Bir nanometre, bir metrenin milyarda birine veya bir milimetrenin milyonda birine eşit bir ölçü birimi. Aşağıdaki şekil, bir nanometrenin ne kadar küçük olduğu konusunda iyi bir fikir veriyor.
Nano parçacık ise 1 ile 100 nanometre boyutundaki tek bir madde parçacığı olarak tanımlanıyor. Çıplak göz veya geleneksel mikroskoplarla görülemeyecek kadar küçük boyuttaki nano parçacıkları görmek için atomsal kuvvet mikroskobu veya elektron mikroskobu gibi özel aletler kullanılıyor.
Nano malzeme kelimesi de, nano parçacıklardan yapılan veya nano ölçek yapıdaki maddeler için kullanılıyor.
Doğada bulunabilen nano malzemeler
Nano malzemeler doğada birçok yerde ve şekilde bulunabiliyor. Volkanik kül, DNA molekülleri ve kertenkele ailesinden kelerin duvara tutunmasını sağlayan nano boyutlu tüyler, verilen örneklerden.
Nanoteknoloji nedir?
Nanoteknoloji, nano ölçekte gerçekleştirilen ve geniş bir bilimsel alanı kapsayan bir terim. Nanoteknoloji ile belli özelliklere sahip yeni nano malzemelerin oluşturulması veya nano malzemelerin teknolojide kullanımı (örneğin sudan istenmeyen parçacıkların uzaklaştırılması için nano boyuttaki deliklere sahip filtreler) mümkün olabiliyor.Nanoteknoloji aynı zamanda, nano parçacıkların mevcut bir teknoloji (homojenizasyon veya öğütme gibi) ile üretilmesi için de kullanılıyor.
Doğal olarak oluşan birçok nano malzeme olmasına karşın, arzu edilen şekilde davranacak bir malzeme elde etmek amacıyla belirli boyut, şekil veya bileşime sahip nano malzemeler de üretilebiliyor. Bunlar “mühendislik ürünü nano malzemeler” olarak anılıyor.
Nanoteknoloji neden kullanılır?
Küçük ebatları, büyük yüzey alanları nedeniyle nano parçacıklar, genellikle aynı malzemeden yapılan daha büyük parçacıklardan farklı davranır. Boyutun malzemenin davranışını nasıl etkilediğini anlamak için, ağır ve hareket etmesi zor bir kaya ile kolayca hareket edebilen kum, iyi bir örnek. Kaya ve kum, aynı maddeden yapılmış olsa da, farklı boyutları nedeniyle fiziksel olarak farklı davranır. Nanoteknoloji ile nano parçacıkların boyut ve şeklini kontrol ederek, farklı özelliklere sahip ve başka yollarla üretmenin zor veya imkansız olduğu şekilde hareket eden malzemeler oluşturabiliyor.
Örneğin gümüş nano parçacıkların iyi antibakteriyel özelliklere sahip olmasının nedeni de bu. Gümüş nano parçacıklar, bakterilerin hücre yüzeyine yapışarak hücre içine gümüş iyonları bırakıyor. Milyonlarca nano parçacığın toplam yüzey alanı, büyük bir gümüş parçasından çok daha büyük. Bu nedenle gümüş nano parçacıkları daha fazla bakteriyi öldürebiliyor. Yani daha iyi bir antibakteriyel. Küçük ebatlarda böyle özel amaçlı nano parçacıklar, gelecekte hayatımızda daha önemli bir yere sahip olacak. Örneğin mutfaklarda hijyen gözetilmediğinde sağlık için risk oluşturabilen gıda hazırlanan yüzeylerde antibakteriyel kaplamaların kullanımı, nanoteknoloji ile mümkün olabilecek.
Bir diğer örnek ise güneş ışığındaki ultraviyole (UV) ışınlarını emdiği için güneş kremlerinde kullanılan nano boyutlu titanyum dioksit (TiO2). Beyaz renkte olan büyük titanyum dioksit parçaları, gıda ve kozmetik ürünlerinde genellikle beyaz renk vermek üzere kullanılıyor.
Gıdalarda nano malzeme var mı?
Evet, doğal olarak oluşan nano malzemeler gıdalarda da bulunabiliyor. Bunlara en iyi örnek; sütteki proteinler veya biradaki karbonhidrat parçaları. Öğütme veya emülsiyon yapma gibi küçük parça veya damla oluşturmayı amaçlayan geleneksel
işlemler de gıdalarda nano boyutlu parçacıkların oluşmasına neden olabiliyor. Bu geleneksel işlemler, çok uzun süreden beridir gıda üretiminde kullanılıyor. Aslında, insan vücudu sindirim sürecinde, gıdaları, içeriğindeki besin ögelerinden daha fazla ve daha kolay yararlanmak üzere nano boyutlu parçalara ayırıyor.
Nano malzemelerin gıda üretiminde kullanımı risk oluşturacak mı? Avrupa’da mevzuat nasıl düzenlenecek?
AB’de tüketicilerin korunması amacıyla sağlık, çevre ve güvenlik konusunda oldukça katı bir mevzuat söz konusu. Genel Gıda Yasası, yalnızca güvenli gıdaların tüketime sunulabilmesine yönelik hükümler içeriyor. Bu ve diğer yasalar (gıda katkı maddeleri, yeni gıdalar ve gıda ile temas eden malzemelere yönelik düzenlemeler) sayesinde, doğal veya insan üretimi nano malzemeler içeren gıdaların güvenli tüketimi de sağlanıyor.
Bugün itibariyle, Avrupa’da mühendislik ürünü nanomalzeme içeren herhangi bir gıda bulunmuyor. Gıda uygulamaları için geliştirilen tüm mühendislik ürünü nano malzemelerin, işletmelere sunulmasından önce yetkili otoriteler tarafından tarafından değerlendirilme ve onay şartı bulunuyor. Üreticilerin aynı zamanda mühendislik ürünü nano malzeme içeren gıda ürünlerini etiketleyerek, ürünü alan tüketicilere bu bilgiyi gösterme yükümlülüğü bulunuyor.
Gıda üretiminde nanoteknoloji kullanmanın potansiyel faydaları neler?
Nanoteknolojinin gıda ürünlerine katabileceği bazı faydalar şu şekilde sıralanıyor:
Hijyen ve gıda güvenliği: Antibakteriyel kaplamalar veya gıdalara bulaşı olduğunda renk değiştiren nano sensörler.
Gıda tedarik zincirinde izlenebilirlik ve güvenilirlik: Gıda ürünlerinin tanımlanması ve izlenmesi için nano barkodlar. Bu teknoloji gıda zincirindeki olası sahtekarlıkları önlemeye yardımcı olabilir.
Gıda işleme: Yapıyı ve tadı değiştirmek; yağ veya tuz miktarını azaltmak.
Beslenmeyi iyileştirmek: Bir nano parçacık içinde yer alan besinler, vitaminler veya enzimler, bu besinlerin arzu edilmeyen tadını maskelerken, vücudun besinleri almasını kolaylaştırabilir.
Nano malzemeleri gıda ürünlerinde kullanmanın riskleri neler?
Tüm teknolojilerde olduğu gibi, potansiyel riskler arasında uzun dönemli sağlık ve çevre etkileri var. Ancak unutulmaması gereken nokta; hiçbir madde, yalnızca nano olduğu için diğer madde veya kimyasallardan daha riskli hale gelmiyor. Mühendislik ürünü nano malzemeler veya nanoteknolojilerin gıdalarda kullanımı söz konusu olduğunda güvenli kullanım için yetkili otoriteler tarafından gerekli değerlendirmelerin yapılması ve onay verilmesi gerekiyor.
AB’de nanoteknolojilerle ve mühendislik ürünü nano malzemelerle ilgili bilgi eksiklikleri olduğu yönünde genel bir kabul var. Nanoteknoloji ve nano malzemelerin üretimi, tüketimi ve çevreye etkisi gibi konulardaki güvenliğini değerlendiren çalışmalar ise devam ediyor. Nanoteknoloji ve gıdalarda kullanımına ilişkin konular, ulusal ve uluslararası seviyelerde ve AB seviyesinde dikkatle inceleniyor.