فناوری نانو در صنایع غذایی و آشامیدنی

نانو عبارتی یونانی برای کوتوله است و به معنای یک میلیاردم است. فناوری نانو مطالعه ی به کار گیری ماده در مقیاس اتمی و مولکولی است. این نیز به عنوان کنترل مواد در مقیاس اتمی و مولکولی با حداقل یکی از ابعاد مشخصه در مقیاس نانو متر توضیح داده میشود. این محدوده از 1 تا 100 نانومتر در مقیاس گسترش یافته است. نانو ذرات با توجه به مشخصات، اندازه و ساختار آنها طبقه بندی می شوند. تاریخ فناوری نانو ی مواد غذایی به فرآیند پاستوریزاسیون توسط پاستور برای کشتن باکتری های عامل فساد (1000 نانومتر) بر می گردد که اولین قدمها برای ایجاد انقلابی در فرآوری مواد غذایی و بهبود کیفیت مواد غذایی برداشته شد. پس از آن، مدل واتسون و کریک در ساختار DNA به اندازه ی 2.5 نانو متر دروازه ای به روی برنامه های کاربردی در فرآیندهای بیوتکنولوژی، پزشکی، کشاورزی و تولید گشود . علاوه بر این، اختراع نانولوله های کربنی “فولرن باکی بال” که اندازه ی آنها تقریبا 1 نانو متر است کشف بزرگی در صنعت و علوم نانو بود.

فناوری نانو در مواد غذایی

برنامه های کاربردی فناوری نانو در صنایع غذایی عبارتند از: تحویل مواد در سایت های هدفمند، افزایش عطر و طعم، افزایش نانو ذرات ضد باکتری به مواد غذایی، افزایش عمر مفید، سنجش آلودگی ، بهبود نگهداری مواد غذایی، ردیابی و حفاظت از نام تجاری. تولید و فرآوری محصولات غذایی نانو می تواند رنگ،عطر، طعم و ویژگی های حسی آن را تغییر دهد. آنها عملکرد تغذیه ای را تغییر میدهند، مواد شیمیایی و یا عوامل بیماری زا را از مواد غذایی حذف می کنند. بسته بندی مواد غذایی به شیوه ی نانو عمر غذا ، ایمنی و سلامت غذا را افزایش می دهد و حتی به مصرف کنندگان هشدار می دهد که مواد غذایی فاسد شده است و یا حتی مواد نگهدارنده ای از خود آزاد می کند که باعث افزایش عمر مواد غذایی می شود.

نانو بارکد ها برای برچسب زدن ایمنی و نظارت بر توزیع مواد غذایی استفاده می شود. شرکت های مواد غذایی نیاز به تولید محصولاتی دارند که متفاوت از رقبای خود باشند، و فناوری نانو به طور فزاینده ای کلید دستیابی به این هدف است. استفاده از نانومواد در بسته بندی مواد غذایی در حال حاضر یک واقعیت موجود است. یکی از این نمونه هابطر ی های ساخته شده با نانو کامپوزیت است که نشت دی اکسید کربن از بطری ها را به حداقل می رساند. این امر موجب افزایش عمر مفید نوشابه های گازدار و بدون نیاز به استفاده از بطری های شیشه ای سنگین تر و یا قوطی های گران تر می شود. مثال دیگر ظروفی برای جمع آوری مواد غذایی با نانوذرات نقره جاسازی شده در پلاستیک است. نانوذرات نقره باکتری ها را از بین می برد.در حال حاضر بسته بندی های نانویی جدیدی در حال گسترش است. به عنوان مثال نانوحسگرها در بسته بندی های پلاستیکی وجود دارد که می تواند گازهای آزاد شده توسط مواد غذایی فاسد شده را تشخیص داده و با تغییر رنگ بسته بندی به شما هشدار دهد.

فیلم های پلاستیکی ساخته شده است که اجازه خواهد داد مواد غذایی تازه تر بماند. این فیلم ها با نانوذرات سیلیکات بسته بندی شده اند که باعث کاهش جریان اکسیژن به داخل بسته و نشت رطوبت از بسته می شود، نانوحسگرها یی در حال ساخت آزمایشی است که می تواند باکتری ها و دیگر مواد مضر مانند سالمونلا در مواد غذایی در یک کارخانه بسته بندی را تشخیص دهد. این کار با هزینه بسیار پایین تر از ارسال نمونه به آزمایشگاه برای تجزیه و تحلیل انجام می شود. این تست هنگام بسته بندی، اگر به درستی انجام شده باشد، این پتانسیل را دارد که از رسیدن غذای آلوده به فروشگاههابکاهد. نانوحسگرهایی نیز در حال ساخت است که در آینده نزدیک می تواند برای تشخیص آفت کش ها در میوه ها و سبزیجات به کار رود.

یکی دیگر از کاربرد های نانو در مواد غذایی ، غذاهایی است که طعم چربی دارند ولی چرب نیستند بنابراین برای درمان چاقی موثرند. و غذاهای ورزشی و نوشیدنی های حاوی مکمل های مقیاس نانو که سرعت جذب در جریان خون را افزایش می دهد. در واقع، فناوری نانو امید های زیادی در صنایع غذایی، برای مصرف کنندگان، سلامت و پایداری مواد غذایی ایجاد کرده است. همچنین ممکن است این نانو مواد تهدیدات پنهانی نیز داشته باشند. مواد غذایی، مانند انسان، در سطح مولکولی تعریف شده است، و بسیاری از مواد غذایی سنتی داری اجزاء نانو طبیعی است. برخی از شرکت های مواد غذایی با درک و اصلاح ساختار آنها غذاهایی در مقیاس نانو تولید کرده اند. برخی از شرکتها نیز از روش کپسوله کردن مواد غذایی برای رفع نیاز مشتری استفاده کرده اند. مشکل عمده عدم استفاده از فناوری نانو در مواد غذایی مربوط به ترس و بی خبری است. ترس این شرکتها ساخت محصولات سالم و سودمند نانو یی است.

در برخی از موارد ، شرکت های مواد غذایی بدترین دشمنان خود هستند، ترجیح می دهند برای حفظ وضع موجود از اطلاعات غلط و انکار حقایق استفاده کنند و عموم مردم را در جهل و بی خبری نگه دارند. اول، کتی گروز و Pretima Titoria از Leatherhead ،چالش ها و فرصت های نانو در مواد غذایی را توضیح دادند. نظر آنها این است که برنامه های کاربردی در مواد غذایی نسبت به سایر بخشها ی فناوری نانو کمتر توسعه یافته است، اما پیش بینی کردند که رشد سریعی در این بخش در چند سال آینده وجود خواهد داشت. آنها همچنین خطرات احتمالی برخی از نانوذرات مهندسی شده و یا طبیعی را توضیح دادند، به نمونه هایی از این محصولات که در حال حاضر در بازار یافت می شود نیز اشاره کردند. داگلاس رابینسون از موسسه فناوری نانو در مورد تنظیم قوانینی برای فناوری نانو در مواد غذایی، و همچنین مسائل اخلاقی و با تاکیدبر آگاهی بخشی به مصرف کنندگان بحث های فراوانی کرده است. رابینسون به صحبتهای فرانس کمپر در مورد برچسب زنی بر روی محصولات نانو اشاره می کند و می گوید مصرف کنندگان باید در مورد محصولات نانو ی برچسب خورده آگاهی داشته باشند. همانطور کهقبلا گفته شد، ما یک مصاحبه با فرانس کمپر، یک متخصص فناوری نانو در مواد غذایی و بسته بندی داشتیم .در این مصاحبه، بحث دکتر Kampers این بود که فناوری نانو در مواد غذایی دقیقا کجا استفاده می شود . او به سیستم تحویل، بسته بندی هوشمند و نیز چشم انداز آینده نانو در مواد غذایی اشاره کرد. او به موضوع همیشگی پایداری مواد غذایی و چگونگی حفظ طراوت و تازگی مواد غذایی نیز اشاره کرد. او توضیح داد که چگونه فناوری نانو در بسته بندی مواد غذایی می تواند به پایداری از طریق حفظ طراوت و کاهش ضایعات کمک کند. این موضوع از فناوری نانو و بسته بندی در مقاله ی جیم جانستون بیشتر مورد توجه قرار گرفته است که کار مهم او در دانشگاه ولینگتون بسته بندی مواد غذایی است که می تواند مواد غذایی را در برابر تغییرات حرارتی در طول حمل و نقل تازه نگه دارد، بنابراین برای پایداری و بقای اقتصادی کشورهایی که در صادرات میوه و سبزیجات فعالیت دارند مهم باشد. حتی یک برنامه برای حمل و نقل داروهای فاسد شدنی وجود دارد. سارا هینزر و جورک ونجلز مقاله ای گرد آورده اند که بر مسائل اخلاقی مواد غذایی نانو و برنامه های کاربردی نانو در کشاورزی تاکید دارد. آنها خطرات احتمالی مرتبط با نانوذرات مهندسی شده برای سلامت انسان و محیط زیست را مورد بحث قرار دادند. سوالی که آنها مطرح کردند این بود: چه کسی از این فن آوری بهره مند می شود؟؟ علاوه بر این، آنها به نیاز فوری برای آزمایش ایمنی مناسب، برچسب زدن کافی و مقررات جامع تاکید کردند.

ترجمه و تحقیق: زهرا کامران ور

منابع: نانو مگزین ، مقاله اهمیت نانو در صنایع غذایی نوشته سی. چلارما و …

مطالب مرتبط: