納米技術在包裝和食品機械的應用在擴大

納米技術使基因工程變得更加可控，人們可根據自己的需要，製造多種多樣、便於人體吸收的納米生物產品，農、林、牧、副、漁業也可能因此發生深刻變革。

納米生物學的出現為食品工程的發展提供了一個新的平台。納米技術使基因工程變得更加可控，人們可根據自己的需要，製造多種多樣、便於人體吸收的納米生物產品，農、林、牧、副、漁業也可能因此發生深刻變革，人類的食品結構也將隨之發生變化。用納米生物工程、化學工程合成的食品將極大豐富食品的數量和種類。與之相適應的包裝與食品機械也將應運而生。

由於納米陶瓷具有良好的耐磨性、較高的強度及較強的韌性，可用於製造刀具、包裝和食品機械的密封環、軸承等以提高其耐磨性和耐蝕性。也可用於製作輸送機械和沸騰乾燥牀關鍵部件的表面塗層。

日本東京已有人在實驗室研製成功自潔玻璃和自潔瓷磚。其表面有一層薄納米TiO2，在光的照射下，任何粘污在表面上的物質，包括油污、細菌，由於納米TiO2的催化作用，使這些碳氫化合物進一步氧化變成氣體或者很容易被擦掉的物質。TiO2可用於製作包裝容器、食品機械的箱體和生產車間等。

德國一研究所以納米硅基陶瓷製成的特種不污染耐磨透明塗料，塗在玻璃、塑料等物體上，具有防污、防塵、耐刮、耐磨、防火等功能。可用於包裝和食品機械上與食品直接接觸的零部件的表面塗層。

納米SiC、Si3N4在較寬的波長範圍內對紅外線有較強的吸收，可用作紅外吸波和透波材料，做成功能性薄膜或纖維。納米Si3N4非晶塊具有從黃光到近紅外光的選擇性吸收，也可用於特殊窗口材料，以納米SiO2做成的光纖對600nm以上波長光的傳輸損耗小於10dB/km，以納米SiO2和納米TiO2製成的微米級厚的多層干涉膜，透光性好而反射紅外線能力強，與傳統的鹵素燈相比，可節省15%的電能。

經研究證明，將30～40nm的TiO2分散到樹脂中製成薄膜，成為對400nm波長以下的光有強烈吸收能力的紫外線吸收材料，可作為食品殺菌袋和保鮮袋最佳原料。

納米SiO2光催化降解有機物水處理技術無二次污染，除淨度高，其優點是：1、具有很大的比表面積，可將有機物最大限度地吸附在其表面；2、具有更強的紫外線吸收能力，因而具有更強的光催化降解能力，可快速將吸附在其表面的有機物分解掉。這對污水處理量較大的食品企業提供了有力的技術支持。

介孔固體和介孔複合體是近年來納米材料科學領域引人注目的研究對象，由於這種材料較高的孔隙率(孔洞尺寸為2～50nm)和較高的比表面，因而在吸附、過濾和催化等方面有良好的應用前景。對純淨水、軟飲料等膜過濾和殺菌設備又提供了一個廣闊的發展空間。

食品機械工作環境惡劣，對潤滑劑要求較高，而通常潤滑劑易損耗、易污染環境。磁性液體中的磁性顆粒尺寸僅為10nm，因此不會損壞軸承，而基液亦可用潤滑油，只要採用合適的磁場就可以將磁性潤滑油約束在所需的部位，保證了機器的正常運轉。

納米磁致冷工質。磁致冷發展的趨勢是由低温向高温發展，構成磁性的納米團簇，當温度大於15K時，其磁熵變高於GGG(Gd3Ga5012)，成為15～30K温區最佳的磁致冷工質。1997年，美國利用自旋系統磁熵變的致冷方式，研製成Cd為磁致冷工質的磁致冷機。它與通常的壓縮氣體式致冷方式相比較，具有效率高、功耗低、噪聲小、體積小、無污染等優點。這為食品冷凍和冷藏設備又開闢了新的途徑。

橡膠和塑料是包裝和食品機械應用較多的原材料。但通常的橡膠是靠加入炭黑來提高其強度、耐磨性和抗老化性，製品為黑色，不適宜用在食品機械上。納米材料的問世使這一問題迎刃而解。新的納米改性橡膠各項指標均有大幅度提高，尤其抗老化性能提高3倍，使用壽命長達30年以上，且色彩豔麗，保色效果優異。

普通塑料產量大、應用廣、價格低，但性能遜於工程塑料，而工程塑料雖性能優越，但價格高，限制了它在包裝和食品機械上的大範圍應用。用納米材料對普通塑料聚丙烯進行改性，達到工程塑料尼龍-6的性能指標，且工藝性能好、成本低，可大量採用。