Nanotechnology has potential applications in the food industry including increasing nutritional value, improving packaging and detecting food contaminants. Some key areas discussed are nanoencapsulation to protect nutrients, nanosensors to detect pathogens and chemicals, and active nano-enabled food packaging with antimicrobial properties. While nanotechnology offers benefits, safety research is still needed to address concerns around potential health effects of ingesting nanoparticles. Stakeholder education is important as nanotechnology in food is still an emerging field.

1. Nanotechnology กับงาน Postharvest Technology ดร . ณัฐพันธุ์ ศุภกา นักวิชาการ หัวหน้าหน่วยบริการวิเคราะห์ทดสอบ ศูนย์นาโนเทคโนโลยีแห่งชาติ สำนักงานพัฒนาวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีแห่งชาติ ( สวทช . )

2. นาโนเทคโนโลยี นาโนเทคโนโลยีกับการพัฒนาอุตสาหกรรม ตัวเร่งปฏิกิริยา เทคโนโลยีชีวภาพ ฮาร์ดแวร์ อิเล็กทรอนิกส์ ยานยนต์ พลังงาน การแพทย์ วิศวกรรม วัสดุ p-zone p-zone N-doped DNA ~ 7 nm Dy TB Eu 2+ Eu 3+ d 50 = 80 nm

3. นาโนเทคโนโลยี … คืออะไร ? “ นาโนเทคโนโลยี” เทคโนโลยีประยุกต์ซึ่งเกี่ยวข้องกับการจัดการ การสร้าง การสังเคราะห์วัสดุหรืออุปกรณ์ในระดับของอะตอม โมเลกุลหรือชิ้นส่วนที่มี ขนาดเล็กในช่วง 1 ถึง 100 นาโนเมตร ซึ่งจะส่งผลให้วัสดุหรืออุปกรณ์ต่างๆ มีหน้าที่ใหม่ๆ และมีสมบัติที่พิเศษขึ้น ทั้งทางด้านกายภาพ เคมี และชีวภาพ ทำให้มีประโยชน์ต่อผู้ใช้สอยและเพิ่มมูลค่าทางเศรษฐกิจได้ น้ำ กลูโคส แอนติบอดี้ ไวรัส แบคทีเรีย เซลล์มะเร็ง หมัด ลูกเทนนิส นาโนเมตร

4. For example: Ajinomoto Campbell Soup ConAgra Food General Mills H. I. Heinz Nestle Kraft Foods PepsiCola Sara Lee Unilever Nanocor Nanux RTP Avery Dennison Etc. Food industry… which using Nanotechnology

5. N anofood market will surge from 2.6 Billion US $ in 2004 7 Billion US $ in 2006 20 Billion US $ in 2010 Worldwide sales of nanotechnology products to the food and beverages packaging sector jumped to US$860 m in 2004 from US$150 m in 2002.* Why…….. http://www.foodproductiondaily.com/news/news-ng.asp?n=60283-nanotechnology-sales-increase http://www.hkc22.com/nanofood.html

6. Food Science & Technology Processing Food Safety & Biosecurity Product Materials Nano-particles Nano-emulsions Nano-composites Nano-structured materials Nano- Biotechnology Heat/Mass transfer Nano-scale reaction eng. Molecular synthesis Challenges of Nanotechnology in Food Sciences Delivery Packaging Formulation Nano-sensors Nano-tracers

7. Selected Categories of Nanotechnology Applied to Food Detect chemicals or foodborne pathogens; biodegradable sensors for temperature, moisture history, etc. Sensing Prevent or respond to spoilage. Sensing features for contaminants or pathogens. Packaging Selectively bind and remove chemicals or pathogens. Safety Examples Fields Better availability and dispersion of nutrients, nutraceuticals, or additives Healthy Food

8. Selected Categories of Nanotechnology Applied to Agriculture Deliver animal vaccines . Animal or Plant Health Single molecule detection to determine enzyme/substrate interactions (e.g. cellulases in production of ethanol) Bio-Energy or Products Delivery of pesticides, fertilizers, and other agrichemicals more efficiently Animal Medicine Examples Fields Detect animal pathogens, such as foot and mouth disease virus. Animal Production Delivery of DNA to plants towards certain tissues (i.e. targeted genetic engineering) Plant Production

9. การเพิ่มคุณค่าทางโภชนาการ

10. เอนแคปซูเลชั่น (Encapsulation) Nanoencapsulation Microencapsulation Macroencapsulation -----------------¦--------------------------¦----------------------------¦---------------------- 1 nm 1 µm 1 mm

11. Nanodrop for effective intestinal resorption Nano-sized Ingredients/ Additives

12. Nutraceuticals on the N anoscale Use of nano-sized self-assembled liquid (NSSL) structures - C oenzyme Q10 - L utein - L ycopene - P hytostero l - V itamin D http://www.nutralease.com/index.asp

13. Solubilization: a key technology In the past: turbid macro structured emulsions In the future: crystal clear solubilizates

14. Nanocochleate protection Omega-3 fatty acid cochleates (cent er as powdered form) and baked goods with BND omega-3/cochleates. Cover unpleasant taste and smell of bioactive materials

15. บรรจุภัณฑ์และการเคลือบผิว

17. Nano - Silver Airtight Plastic Food Container A - Do Global Co Ltd, Korea

18. type of packaging that changes the condition of the packaging to extend shelf-life or improve safety or sensory properties while maintaining the quality of the f ood ’’ - scavenging of oxygen, moisture or ethylene, - emission flavours, - antimicrobial activity , - etc A ctive packaging

19. Used for meats and cheeses, and in coffee packs Better for the environment – PET/vermiculate layer replaced PVDC in a barrier film Clear barrier film –D888 บรรจุภัณฑ์ที่สามารถป้องกันการซึมผ่านของอากาศ PP / Graphite nanocomposite without ( left ) and with ( right ) compatibilizing agent

20. บรรจุภัณฑ์อาหารอัจฉริยะที่สามารถบอกปริมาณก๊าซที่อยู่ภายในได้ด้วยตัวเอง ( Intellipak )

21. New fruit label indicates ripeness

22. ความปลอดภัยของผลิตภัณฑ์การเกษตรและอาหาร

23. นาโนเทคโนโลยีกับการเพิ่มความปลอดภัยของอาหาร ( Food Safety) การใช้ไบโอเซ็นเซอร์ตรวจจับเชื้อก่อโรคในเนื้อไก่

25. Physical • Temperature, pressure Chemical • O 2 , CO 2 , moisture, toxins Biological • Enzyme activity, microbial contamination • Imaging • Tags SENSORS

26. Nanoparticles Enable Speedy E. coli Detection Escherichia coli O157:H7 is one of the most dangerous agents of food-borne disease and ingesting contaminated food or water can be deadly, especially for children or the elderly. Silica nanoparticles, each housing thousands of fluorescent dye molecules, and each attached to an antibody for a given bacterium . If the bacterium sought is present the nanoparticles will quickly attach to it . Dye molecules already attached will fluoresce in this heavier sample, identifying the bacteria .

27. V. Vamvakaki, N.A. Chaniotakis / Biosensors and Bioelectronics 22 (2007) 2848–2853 L iposome -based nano biosensor D ichlorvos concentrations after 15 min reaction acetylcholinesterase (AChE) Insecticide sensitivity of AChE in free conditions or encapsulated in liposomes composed of eggPC or POPS/POPE lipids

29. Development of a handheld intelligent food safety control instrument using electronic nose sensors fabricated from nano - technology materials An electronic nose system An intelligent hybrid nano - particle detector module comprising an array or gradient of odour sensors with in - built temperature and humidity sensors for self - compensation . Electronic noses

30. Examples for aroma and food analysis M easured the headspace volatiles of some kinds of apple Sample preparation: peel trench chop bottled in vials Radial plots for the responses of the sensor array to various kinds of apple, called “Mutsu”, “Ontario”, and “Jona Gold”

31. Radial plots for the responses of the SAWsensor array to unripe and ripe pineapples Measurement of ripe and unripe pineapples Sample preparation: peel trench chop bottled in vials Examples for aroma and food analysis

32. Electronic Noses Sensor array technology project Team NANOTEC Dr. Sirapat Pratontep Mr. Rungroj Maolanon Mahidol University Dr. Tanakorn Osotchan Dr. Teerakiat Kerdcharoen NECTEC Dr. Adisorn Tuantranont Dr. Anurat Wisitsoraat MTEC Dr. Somboon Sahasithiwat Objective Portable electronic nose for food quality assessment

34. Coordinated Framework for the Regulation of Biotechnology Products in USA Federal Insecticide, Fungicide, and Rodenticide Act (FIFRA)--1947; Toxic Substances Control Act (TSCA)—1976 Microbial and plant pesticides; novel microbes Environmental Protection Agency (EPA) Federal Food, Drug and Cosmetic Act (FFDCA)--1958 Food, feed, food additives, vet. Drugs, human drugs, medical devices Food and Drug Administration (FDA) Federal Plant Pest Act (FPPA)—1957 Plant pests, plants, veterinary biologics US Dept. of Agriculture (USDA) Laws Jurisdiction Agency

37. Thank you very much for your attentions [email_address] www.nanotec.or.th