۱ بهمن ۱۳۹۱،‏ ۱۲:۵۳
کد خبر: 80506875
۰ نفر
كاربرد نانو كامپوزيت ها در صنايع بسته بندي و مواد غذايي

تهران- بسته بندي مواد غذايي از عمده ترين كاربردهاي فناوري نانو در مبحث غذاست. فناوري نانو اميدهاي بسياري براي دستيابي به بسته بندي مواد غذايي با قابليت هاي ايمني و نگهداري بيشتر و در نهايت غذاي سالم تر ايجاد مي كند.

هدف از بسته بندی مواد غذایی جلوگیری از فساد باكتری ها و از دست رفتن مواد مغذی و در نتیجه افزایش مدت زمان ماندگاری آنهاست.

نانو كامپوزیت های پلیمری كلید دستیابی به پیشرفت های آینده بسته بندی های قابل انعطاف هوشمند و فعال هستند.

بسته بندی مواد غذایی راهكاری حیاتی برای تضمین ایمنی آنهاست. فیلم های پلیمری نفتی به دلیل قابلیت شكل پذیری آسان، قیمت ارزان، سبكی، مقاومت شیمیایی بالا، تنوع خواص فیزیكی، قابلیت درزبندی به وسیله حرارت، چاپ پذیری خوب و فرایند تولید آسان به طور گسترده در صنایع بسته بندی مورد استفاده قرار می گیرند.

با این حال با توجه به رشد روز افزون جمعیت و نیاز به حفظ منابع برای نسل های آینده در سال های اخیر پژوهشگران به دنبال راهكارهایی جدید برای بسته بندی مواد غذایی بوده اند.

فناوری نانو از جمله این راهكارهاست. این فناوری می تواند موجب بهبود بسته بندی مواد غذایی و قابلیت های آنها شود و در نتیجه حصول اطمینان از ایمنی مواد غذایی و حمایت از مصرف كننده را در پی داشته باشد.

نانو ذرات به ذراتی اطلاق می شود كه حداقل در یك بعد دارای ابعادی كمتر از 100 نانو متر ( یك نانومتر یك میلیاردم متر است )باشد.

'محمدحسین عزیزی 'دانشیار گروه علوم و صنایع غذایی دانشگاه تربیت مدرس می گوید: این گونه ذرات باعث افزایش خواص بازدارنده (مكانیكی، حرارتی، شیمیایی و میكروبی)، بهبود خواص مكانیكی و مقاومت در برابر گرما، توسعه فعالیت ضد میكروبی و سطوح ضد قارچ و تغییرات بیوشیمیایی می شوند.

عزیزی با اشاره به این كه این پلیمرها در فراینده های مختلف غذایی استفاده می شوند، گفت: از این پلیمرها در طراحی، فراوری و تولید مواد غذایی استفاده می شود و در بسته بندی طیف گسترده ای از مواد غذایی كاربرد دارند.

وی می افزاید : پلیمرهای نانو متشكل از ذراتی در اندازه نانو هستند و به سه دسته نانو پلیمرهای پیشرفته، نانو پلیمرهای فعال و نانو پلیمرهای باهوش تقسیم می شوند.

نانو ذراتی كه در نانو پلیمرهای پیشرفته به كار می روند سبب افزایش انعطاف پذیری، افزایش ممانعت از ورود و خروج گازها و افزایش پایداری رطوبتی و حرارتی پلیمرهای تشكیل شده از آنها می شوند.

به گفته عزیزی، بسته بندی های مواد غذایی با غذا و محیط اطراف ارتباط برقرار می كند و نقشی پویا و فعال در حفظ مواد غذایی دارند. در بسته بندی های فعال از یك سری جاذب ها و رها سازها استفاده می شود. این بسته بندی ها نسبت به شرایط داخل بسته تغییرات فعالانه ای ایجاد می كند كه به افزایش عمر محصول، بهبود ایمنی و خواص حسی و حفظ كیفیت محصول در مدت زمان نگهداری منجر می شود.

با بودن نانو حسگرهای هوشمند در ماتریس پلیمری (بستر پلیمری) می توانیم از شرایط ماده غذایی بسته بندی شده و محیط داخل بسته بندی آگاه شویم. این نوع نانو حسگرهادر برابر تغییرات محیطی (درجه حرارت، رطوبت و سطح اكسیژن موجود) و عوامل میكروبی و پاتوژنی واكنش نشان می دهند. برای مثال، نشانگرهای حرارتی و زمانی كه نشان دهنده درجه حرارت نگهداری و تاریخ انقضاء هستند باعث آگاهی مصرف كننده و تولید كننده از شرایط ماده غذایی و بسته بندی می شوند.

در نتیجه در مصرف كننده اعتماد ایجاد می شود و تولید كننده را قادر به شناسایی نقاط ضعف خواهد بود.

*** نانو كامپوزیت و نانو بیوكامپوزیت

نانوكامپوزیت به دسته خاصی از كامپوزیت ها گفته می شود كه حداقل یكی از اجزای آنها در مقیاس نانوست.

نانو بیوكامپوزیت ها علاوه بر داشتن تركیبی با ابعاد نانو دارای تركیبات بیوزیستی نیز هستند كه زیست تخریب پذیر بوده و در محیط به وسیله موجودات تجزیه كننده به ریز واحدهای خود تبدیل می شوند كه از جمله پلیمرهای زیست تخریب پذیر می توان به نشاسته و مشتقات آن و پلی استرهای زیستی اشاره كرد.

دانشیار گروه علوم و صنایع غذایی دانشگاه تربیت مدرس در مورد انواع نانو ذرات استفاده شده در نانو كامپوزیت های بسته بندی مواد غذایی می گوید: نانو موادی كه در بسته بندی مواد غذایی كاربرد دارند به دو دسته آلی و غیر آلی طبقه بندی می شوند كه نانو موادی مانند نانو ذرات آهن، نقره، تیتانیوم، كلسیم، سیلیكا و غیره از موادی غیرآلی هستند كه عمدتا برای بسته بندی غذا بكار می روند.

***فناوری ذرات نقره

فناوری نانو طراحان را قادر می سازد ساختار عناصر بسته بندی مواد غذایی را در مقیاس مولكولی تغییر دهند.

'مریم جوكار'استاد گروه علوم و صنایع غذایی دانشگاه آزاد اسلامی در این رابطه می گوید: از طریق افزایش ذرات نانو می توان بطری ها و بسته بندی هایی با مقاومت نسبتا كم، عملكرد گرمایی و مكانیكی كمتر و جذب كم مواد فرار و اكسیژن تولید كرد.

این مشخصه ها می توانند سبب افزایش ماندگاری و حفظ رنگ محصول شوند به ویژه استفاده از نانو ذرات نقره در ظروف بسته بندی به علت غیر قابل نفوذ بودن نسبت به اكسیژن و رطوبت می تواند از رشد باكتری ها و كپك ها در بسته جلوگیری كند و در نتیجه سبب افزایش ماندگار محصول و تغییر نكردن ویژگی های ظاهری و فیزیكی آن شود.

تركیبات نانویی كه در بسته بندی ها به كار رفته اند گاهی دارای خواص ضد میكروبی هستند و در نتیجه خود بسته بندی به عنوان یك عامل ضد میكروب ایفای نقش می كند.

جوكار در رابطه با پركاربردترین تركیبات نانو كه در بسته بندی های ضد میكروبی مواد غذایی استفاده می شود به نانو ذرات نقره اشاره می كند و می گوید: نانو اكسید روی و نانو دی اكسید كلرین هم در این رابطه قابل استفاده هستند.

پیش بینی می شود كه در آینده از تركیبات نانویی دیگری مانند نانو اكسید منیزیم و نانو اكسید مس، نانو دی اكسید تیتانیوم و نانو لوله های كربنی نیز در بسته بندی ضد میكروبی مواد غذایی استفاده شوند.

اما تاكنون ثابت شده كه نانو ذرات نقره كارآمدترین ضد میكروب در مقابله با باكتری ها و ویروس ها هستند.

فناوری نانو روز به روز برای بخش غذایی اهمیت روز افزونی می یابد. تا امروز نتایج و كاربردهای امیدوار كننده ای در زمینه بسته بندی و بهداشت غذا به دست آمده است.

برای استفاده گسترده از فناوری نانو در بسته بندی مواد غذایی باید موضوعات مهمی را در نظر گرفت كه مهمترین آنها مسئله ایمنی است زیرا ممكن است نانو ذرات از ظروف بسته بندی مواد غذایی وارد غذا شوند.

انتظار می رود تركیب نانو مواد در بسته بندی غذا خصوصیات ممانعتی مربوط به بسته بندی را بهبود دهد و به كاهش مصرف مواد خام مفید و تولید زباله كمتر منجر شود.

گزارش از : درنا محمدیان

علمی(5)**2038**1544