کاربرد نانو در صنعت بسته بندی غذا

کاربردهای نانو در صنعت بسته بندی غذا Nano packaging

امروزه بسته بندی غذا به خصوص روی کنترل و تنظیم متمرکز شده است. در تکنولوژی های پیشرفته بسته بندی با استفاده از نانو موادی هوشمند انجام می شود که می توانند نسبت به شرایط محیطی پاسخ دهند و خود را ترمیم کنند و مصرف کننده را نسبت به آلودگی یا حضور پاتوژن آگاه کنند.

بسته بندی های هوشمند در صنایع غذایی به محض شروع فساد در ماده غذایی در داخل بسته، از خود ماده نگهدارنده آزاد کرده و تغییرات دمایی، ترشح رطوبت و مایعات را از ماده غذایی داخل بسته تشخیص داده و به مصرف کننده اعلام می کنند. فیلم پلاستیکی شفافی به نام دورتان که حاوی نانو مواد رسی است در سراسر پلاستیک پراکنده است و قادر است که اکسیژن، دی اکسید کربن و رطوبت را برای حفظ گوشت و سایر غذاها بلوکه کند.

این ماده می تواند پلاستیک های روشن تر و مقاوم به حرارت ایجاد کند. پژوهشگران روی بطری های پلاستیکی برای بسته بندی نوشیدنی ها در حال تحقیق اند. این مواد عمر ماندگاری شش ماهه به نوشیدنی ها خواهند داد. با استفاده از نانوآکرها می توان پلاستیکی تولید کرد که عمر ماندگاری نوشیدنی ها را تا حدود 18 ماه افزایش دهد.

شرکت کداک از بسته بندی اکتیو که اکسیژن را برای حفظ کیفیت و تازگی غذا جذب می کند استفاده کرده است.همچنین شرکت کرافت از بسته بندی حاوی سنسور به نام Electronic Tongue استفاده می کند این بسته بندی تا حد PPT(part per trillion) را شناسایی و مصرف کننده را از تغییرات رنگ و آغاز فساد غذا آگاه می سازد.

فرآیند تولید پلاستیک آنتی باکتریال برای ظروف نوشیدنی و غذایی با استفاده از نانو پودرهای آنتی باکتریایی فیلم های مورد استفاده برای مواد غذایی که حداقل یک لایه کوپلی آمیدی از 10 تا1000 ppm نانو مواد پخش شده باشد استفاده می کنند.

یکی دیگرازکاربردهای تکنولوژی نانو، ساخت ظروف غذا و نوشیدنی خود سرد کن Self-cooling است. مواد پلی الفین که از تلفیق ذرات نانو فاز تشکیل شده است. بسته بندی لمینت برای مواد سیال مثل شیر و آب میوه به همراه یک لایه پلی الفین که از ذرات رسی در اندازه نانو با خاصیت مقاومت به گاز تشکیل شده از نمونه های این کاربرد است.

از کاربردهای دیگر نانو در صنعت بسته بندی غذا، برچسب گذاری و پایش مواد غذایی است. برچسب ها به گونه ای طراحی شده اند، که از فاصله بسیار دور قابل اسکن بوده و صندوق دار در فروشگاه می تواند در یک لحظه تمام خرید مشتری و تاریخ مصرف محصولات را کنترل کند.

بسته بندی هوشمند منجر به طولانی شدن عمر ماندگاری محصول می شود. نانو کپسول ها در سس های گوجه یا کلوچه های شکلاتی به بهبود ایمنی محصول کمک می کنند. برخی شرکت ها بسته بندی هوشمندی را طراحی کرده اند که می تواند برای جلوگیری از پوکی استخوان مولکول های کلسیم آزاد کنند. همچنین نوشیدنی های فاقد طعمی طراحی شده است که حاوی صدها طعم در نانو کپسول ها هستند.

تولید غذاهای نانو Nano Food

از دیگر کاربردهای نانوتکنولو‍‍ژی در صنایع غذایی، غذاهای مولکولی است. بر پایه پیشرفت هایی که در چندین سال آینده این علم خواهد داشت، نانو رباط ها قادر خواهند بود که از کربن، هیدروژن و اکسیژن موجود در آب یا هوا برای انسان غذا تولید کنند به گونه ای که دیگر برای تولید غذا نیازی به مزارع کشاورزی و دامپروری نخواهد بود.

غذاهای مولکولی می توانند در داخل گردش خون به حرکت درآمده و عروق را از بقایای چربی پاک کنند و پاتوژن ها را بکشند. همچنین برخی شرکت ها غذاهای هوشمندی را طراحی کرده اند که با توجه به شخصیت مصرف کننده رنگ، طعم و مواد مغذی آن تغییر می کند. ماکروویوهای خانگی می توانند رنگ، طعم، غلظت و بافت انتخابی را آزاد کنند. در عوض برداشت غلات، گوشت برای تامین کربوهیدرات و پروتئین Nanobots می توانند استیک یا آرد را از اتم های موجود در هوا تامین کنند.

مهندسی مولکولی قادر است که رشد را بدون محدودیت خاک، مزرعه، دانه و کشاورز انجام دهند و دنیای بدون قحطی را فراهم کنند. نانو ماشین ها می توانند مقدار نامحدودی غذا را از طریق سنتز در سطح اتمی ایجاد و گرسنگی را از بین ببرند. تولید غذا در سطح مولکولی بیشتر یک هدف جاه طلبانه نانوتکنولوژی است و آنها مدعی اند که راندمان کشاورزی بالا رفته و محتوای مواد مغذی غذاها زیاد شده و عوامل آلرژی زا حذف می شود.

نتیجه گیری

برخی از کاربردهای پیش بینی شده ما را سریع تر به هدف می رساند اگرچه با پیشرفت علوم در ابتدا، نوآوری تکنولوژیکی را نمی توان پیش بینی کرد اما در صنعت فعلی نقطه عطفی محسوب می شود و می توان امیدوار بود که با پیشرفت در نانوتکنولوژی توانایی های جدیدی فرا گرفت و اهداف خاصی را دنبال کرد.
نانوتکنولوژی بیش از 135 کاربرد در صنعت غذا دارد و این مقدار همچنان رو به فزونی است.

معمولا نانوتکنولوژی به عنوان روشی مدرن برای دست کاری مواد قابل توجه است و این ویژگی نوین علم مواد، درصنعت غذا تأثیرگذار است. حال جای این پرسش است که آیا صنعت غذا می تواند از پیشرفت علم مواد نهایت استفاده را ببرد و به تمامی اهداف بیان شده برسد یا نه؟ آیا افزودن نانو مواد به غذا سلامتی را تهدید می کند یا نه؟

در پایان باید به این نکته نیز اشاره کرد که نانو مواد با تمامی جذابیت های گفته شده درحال حاضر دارای مضراتی هم است و فرضیه هایی برای جنبه های منفی آن مطرح است. یکی از این فرضیه ها، فرضیه Gray Goo است که بر این اساس استوار است که نانو اسمبلرها ممکن است زمانی خارج از کنترل انسان در آیند و در نتیجه آن سیاره و هر موجود زنده دیگر موجود در آن را به توده جرمی یکنواخت اما کاملا بدون استفاده از ذرات و اشیا تبدیل کند.

Gray Goo فرضیه نانواسمبلرهای خودکار و غبار خاکستری رنگ یا توده لزج خاکستری رنگ است و از جمله معایب نانو است. امید است با گسترش هرچه بیشتر این علم جنبه های تاریک آن روشن تر و مضرات آن نیز کاهش یابد.