نانو تکنولوژی با توجه به دستاوردهایی که در طی چندین سال اخیر داشته است، امروزه در صنعت بسته بندی به ویژه بخش محصولات غذایی به کار می‌رود. کاربرد نانو تکنولوژی در بسته بندی مواد غذایی غاز جمله مباحثی است که همگان را متعجب کرده است! حضور پررنگ این فناوری در صنعت بسته بندی باعث شده تا کیفیت و بهداشت محصولات غذایی تا حد زیادی افزایش یابد. در ادامه این مطلب از نادی پک مطالب ارزشمندی در رابطه با کاربردها و مزیت‌های استفاده از تکنولوژی نانو در صنعت بسته بندی غذایی خواهیم پرداخت.
نانو تکنولوژی چیست؟
تکنولوژی نانو توانایی تولید انواع ابزارآلات و تجهیزات پیشرفته با هدف توسعه و بهبود سطح کیفی انواع عملیات را دارد. این تکنولوژی با بهره‌گیری از ذرات بسیار کوچک (کوچک‌تر از 100 نانومتر) سروکار داشته و طی سال‌های اخیر در صنایع مختلف از جمله پزشکی، دندانپزشکی، الکترونیک و… مورد استفاده قرار گرفته است.
نانو مواد، در مقایسه با مواد معمولی تفاوت‌های بسیار زیادی دارند. این نوع مواد، به علت داشتن خواص فیزیکی و شیمیایی خاص زیر کارآمد بودن خود را اثبات می‌کنند:
- مقاومت و استحکام بالا
- نفوذپذیری بالا
- حلالیت
تاثیر فناوری نانو تکنولوژی در صنعت غذا
قبل از پرداختن به کاربرد نانو تکنولوژی در بسته بندی مواد غذایی، ابتدا بهتر است در مورد تاثیرات بهره‌گیری از این فناوری صحبت کنیم. نانو مواد با توجه به برخی خواص و ویژگی‌های ساختاری خاص خود، باعث می‌شوند تا بافت، رنگ و ظاهر کلی محصولات غذایی تغییر یافته و از نظر کیفیت نیز بهبود یابند.
برای نمونه تکنولوژی نانو کپسولاسیون نیز در صنعت تولید مواد غذایی با هدف افزایش ماندگاری به کار می‌رود. ذرات نانو قادر به تغییر رنگ، طعم، آنتی‌اکسیدان‌ها بوده و از نفوذ رطوبت و گاز به محتویات محصولات غذایی جلوگیری می‌کنند. انجام این اقدامات در نهایت منجر به افزایش ماندگاری و حفظ تازگی محصولات غذایی می‌شود.
نانو حسگرها: افزایش کیفیت و ماندگاری محصولات غذایی
همان گونه که می‌دانید، بسته بندی در نگهداری از محصولات غذایی از اهمیت بسیار بالایی برخوردار است. بهره‌گیری از فناوری نانو تکنولوژی و نایلون‌های بسته بندی تولیدی توسط آن مزیت‌های زیر را به دنبال دارد:
- تضمین امنیت محتویات بسته بندی
- افزایش طول عمر محصولات غذایی
نانو کامپوزیت‌ها و نانو لمینت‌ها عمدتا در بسته بندی مواد غذایی مورد استفاده قرار می‌گیرند. هدف از به کار بردن این نانو ذرات، جلوگیری از تغییر ماهیت مواد غذایی در اثر شوک‌های مکانیکی و حرارتی شدید است. در حالت کلی آن دسته از محصولات غذایی که با متریال‌های نانو تکنولوژی بسته بندی می‌شوند، ماندگاری و طول عمر مفید بیشتری دارند.
کاربرد نانو مواد در بسته بندی مواد غذایی
در بحث کاربرد نانو تکنولوژی در بسته بندی مواد غذایی، باید به اهمیت نانو مواد در این صنعت بپردازیم. انواع نانو مواد در صنعت بسته بندی غذایی مورد استفاده قرار می‌گیرند. برای نمونه نانو رس‌ها، نانو ذرات اکسید روی، دی اکسید سلسیوم، دی اکسید تیتانیوم و نانو ذرات نقره در فرایند بسته بندی مواد غذایی بیشترین کارایی را دارند. هر یک از این مواد معرفی شده با نانو کامپوزیت‌ها ترکیب شده و در ساخت متریال‌های بسته بندی بهداشتی نیز استفاده می‌شوند. در ادامه پرکاربردترین نانو ذرات در صنعت غذایی را معرفی خواهیم کرد.
نانو ذرات دی اکسید تیتانیوم
این نوع از نانو ذرات به عنوان بهبود دهنده کیفیت مواد غذایی و ایجاد خاصیت ضد میکروبی در بسته بندی این محصولات به کار می‌روند. حضور دی اکسید تیتانیوم در ترکیبات تشکیل دهنده ظروف بسته بندی غذایی، مزیت‌های فراوانی دارد.
برای نمونه این نانو ذره بنا بر ویژگی‌های ساختاری که دارد، می‌تواند از محتویات بسته بندی در برابر اشعه فرابنفش خورشید محافظت کند. در عین حال، این ذرات قابلیت تولید اکسیژن در بسته بندی با هدف تجزیه و تخریب میکرو ارگانیسم‌ها را دارند. ذرات دی اکسید تیتانیوم از جمله پرکاربردترین نانو ذرات نیمه رسانا هستند که به عنوان یک ماده افزودنی پرکاربرد در تولید بسته بندی مواد غذایی استفاده می‌شوند.
نانو ذرات نقره
کاربرد نانو تکنولوژی در بسته بندی مواد غذایی بیشتر به نانو ذرات نقره مربوط می‌شد. این نوع ذرات نانو، خاصیت ضد میکروبی بسیار قوی داشته و به همین دلیل با هدف جلوگیری از نفوذ میکروب‌ها و آلایندگی‌ها در به محتویات بسته بندی استفاده می‌شوند. علاوه بر این موارد، نانو ذرات نقره به دلیل داشتن خاصیت نفوذناپذیری، از ورود اکسیژن و رطوبت به داخل بسته بندی جلوگیری کرده و مانع از رشد باکتری‌ها و کپک‌ها می‌شوند. همین امر باعث شده تا در بسیاری از موارد از فساد مواد غذایی جلوگیری شود.
البته به علت در دسترس نبودن اطلاعات تخصصی زیاد در مورد این نانو ذرات، از آن‌ها تنها به صورت غیر مستقیم در تولید نایلون‌های بسته بندی نانو مخصوص مواد بهداشتی و غذایی استفاده می‌شود.
کاربرد نانو رس‌ها در بسته بندی مواد غذایی
نانو رس‌ها ترکیبی از دو پلیمر آلی و معدنی هستند که به علت داشتن هزینه کمتر، درد بسته بندی مواد غذایی بیشتر به کار می‌روند. یکی از خصوصیات ساختاری این نانو ذرات، مقاومت بسیار مطلوب آن‌ها در برابر حرارت و نفوذ گازها است. البته گاهی اوقات این ذرات با مواد پلیمری ترکیب شده و در تولید بسته بندی موادی چون پنیر، غلات، آبمیوه، فرآورده‌های گوشتی و لبنی مورد استفاده قرار می‌گیرند.
افزایش کیفیت و ارزش مواد غذایی با نانو تکنولوژی
با توجه به گستره کاربرد نانو تکنولوژی در بسته بندی مواد غذایی، می‌توان گفت که این فناوری نقطه قوت صنعت بسته بندی امروزی است. با استفاده از این فناوری در بسته بندی محصولات، علاوه بر ارتقا سلامت و کیفیت مواد غذایی، می‌توان تنوع و شکل‌پذیری متریال‌های بسته بندی را افزایش داد.
به نسبت مزیت‌هایی که تکنولوژی نانو در صنعت بسته بندی غذایی دارد، هزینه‌های تولید و به‌کارگیری آن بسیار کمتر از سایر فناوری‌ها است. اصلی‌ترین علت کاربرد بسیار زیادی تکنولوژی نانو در بسته بندی محصولات غذایی، خاصیت ضد میکروبی آن است! میکروب‌ها عامل اصلی فساد مواد غذایی در طی چندین دهه گذشته در صنعت بسته بندی بوده‌اند. اما امروزه با بهره‌گیری از تکنولوژی پیشرفته نانو این چالش اصلی ریشه کن شده است.
کلام آخر
لازم به ذکر است که کاربرد نانو تکنولوژی در بسته بندی مواد غذایی، امروزه بر هیچ کسی پوشیده نیست. در واقع این فناوری به قدری در جوامع بشری شناخته شده است که بدون حضور آن بسیاری از صنایع دچار بحران‌های کمی و کیفی می‌شوند. نانو ذرات فناوری مدرنی است که در بسته بندی بهداشتی و استریلیزه مواد غذایی به کار می‌رود. با استفاده از این فناوری بسیاری از چالش‌های هزینه‌بر در عرصه بسته بندی مواد غذایی از جمله نفوذ میکرو ارگانیسم‌ها و فساد مواد غذایی برطرف شده است.