综述：食品工业中的纳米材料：应用与潜在的健康风险

纳米材料在食品工业中的应用包括智能包装、安全检测和纳米肥料，但其潜在健康风险如氧化应激和器官损伤受到关注。本文系统评估了碳基、硅基及金属纳米材料的适用性及风险，揭示了材料功能性与安全性的双重特性，指出监管框架存在不足，并提出未来研究方向与安全管理建议。

李文瑞|林素瑜|张璐瑶|于家晨|蔡玉玲|吴迪|吴永宁|李国亮

陕西科技大学食品科学与工程学院，中国西安710021

摘要

纳米材料在食品工业中的应用实现了智能活性包装、安全检测和纳米肥料等功能。然而，由于潜在的健康风险，这些材料引起了公众的关注。纳米材料的微小尺寸、生物相容性以及穿透生物屏障的能力使其能够通过食物链积累，从而对人类健康造成未知的危害。本文系统地回顾和分析了关于碳、硅和金属纳米材料的现有文献，以评估其适用性和相关风险。我们揭示了纳米材料的双重特性：一方面改善了食品技术，另一方面又引入了氧化应激、器官损伤和基因毒性等风险。通过将应用场景与健康风险分析相结合，本研究指出了监管框架中的不足，为未来的安全管理提供了方向，并克服了现有审核的局限性。其创新通过全面评估现行法规、识别缺陷和确定未来研究方向，支持了对食品相关纳米材料应用的先进安全控制。

章节摘录

食品中的纳米材料：应用、潜在危害与监管

由于纳米材料具有较大的比表面积、增强的反应性以及独特的物理和化学性质，它们已被广泛应用于食品工业，涉及加工、食品检测、传感和智能包装的开发等领域（Gao等人，2024年；Muthu等人，2025年；Xu等人，2024年）。高生物利用度的纳米材料可用于功能性食品和营养保健品中生物活性化合物的输送，从而提升食品的品质。

纳米材料的分类及其在食品中的应用

纳米材料是指至少在一个维度上具有纳米级（通常为1至100纳米）的材料。纳米技术通过利用不同纳米材料的特性广泛应用于食品领域，使用纳米材料进行食品加工和生产的食品被称为纳米食品（Subhashree & Kumar，2022年）。近年来，关于纳米材料的相关研究也成为食品领域的一个热门研究方向。

食品中纳米材料的安全性分析

从上个世纪末开始，人们逐渐意识到纳米材料产生的纳米颗粒可以穿透细胞膜，然后在人体内引发多种生物反应，如代谢紊乱、氧化应激和生长抑制等，这些反应与化学物质引起的生物反应类似，对人类健康的威胁更大。因此，近年来人们也开始对其进行相应的分析。

纳米材料的检测与监督

食品中纳米材料的检测是一个新兴的研究领域，旨在识别和量化食品样本中的纳米材料以确保其安全性。这些纳米材料可能来源于食品包装、加工过程或作为添加剂添加到食品中。由于其微小的尺寸和较大的比表面积，纳米材料可能具有与宏观材料不同的生物活性和安全问题。

早在上个世纪末甚至更早的时候，专家们就已经开始关注这个问题。

总结与展望

近年来，纳米材料在食品行业的应用取得了快速发展。除了常见的碳基、硅基和金属基材料外，各种复合纳米材料也应运而生。通过协同结合不同纳米材料的特性或将它们与传统天然材料结合，研究人员开发出了性能更优的纳米增强包装材料和智能检测传感器。这些创新不仅提升了

作者贡献声明

李文瑞：撰写——初稿；监督。林素瑜：撰写——初稿。张璐瑶：撰写——审稿与编辑。于家晨：软件支持。蔡玉玲：撰写——审稿与编辑。吴迪：撰写——审稿与编辑。吴永宁：撰写——审稿与编辑；监督。李国亮：撰写——审稿与编辑。

未引用的参考文献

Chatterjee, 2008

De Luna等人，2022

Ivanišević, Milardović和Kassal, 2021

Li等人，2022

Mohana Rani等人，2024

Murugadoss等人，2017

Wang等人，2022

Zhang, Sani, Zhang, David和Seid, 2023

Zhang等人，2023

利益冲突声明

作者声明他们没有已知的可能会影响本文所报告工作的财务利益或个人关系。

致谢

感谢陕西省教育厅资助的科学研究计划（项目编号25JC007）、西安科技计划项目（项目编号24NYGG0051）、山东省博士后基金项目（项目编号SDCX-ZG-202400138）以及陕西省研发计划（项目编号2023-ZDLNY-29）的支持。