کاربرد‌های متفاوت فناوری نانو در صنایع غذایی

به گزارش مجله خبری نگار،از نگاه لغوی، کلمه نانو به معنای یک میلیاردم است و در اصل از یک واژه یونانی به معنای کوتوله گرفته شده است. در ترکیب فناوری نانو این کلمه به مقیاس نانومتر (NM) اشاره دارد که برابر با یک میلیاردم متر (و یا یک میلیونیم میلی متر) است.

فناوری نانو در صنایع غذایی به شکل‌های مختلفی کاربرد دارد

این کاربرد‌ها می‌تواند شامل استفاده از فناوری نانو در مواد بسته‌بندی، کشاورزی، فرایند‌های تولید غذا و خود غذا باشد. برمبنای تعریف نانوفروم (مؤسسه‌ی تأسیس شده به وسیله‌ی کمیسیون اروپا و فعال در زمینه فناوری نانو) ابزار‌ها یا روش‌های فناوری نانو که طی کشت، تولید، فرآوری یا بسته‌بندی غذا استفاده می‌شوند را نانو غذا می‌نامند.

فناوری نانو هیچ زمینه علمی را به حال خود رها نکرده است، علوم صنایع غذایی نیز از این قاعده جدا نیست که از آن جمله می‌توان به موارد ذیل اشاره کرد:

نانو در صنایع غذایی

افزودن ترکیباتی نظیر نانو ذرات اکسید آلومینیوم، دی اکسید سیلیس، اکسید روی و یا اکسید تیتانیوم به پوشش‌های پلاستیکی بسته بندی و ظروف نگهداری مواد غذایی، سبب مقاوم شدن آنها در مقابل پارگی شده و نفوذ پذیری آنها را در برابر بخار آب، اکسیژن و پرتو فرابنفش تا حد بسیاری افزایش می‌دهد.

به عنوان مثال، “روکش‌کردن آنزیم‌ها و پروتئین‌ها” موجب می‌شود میکروارگانیسم‌ها از محیط فعالیت دور شده و مانع از فعالیت آنها می‌شود. به این ترتیب، فساد مواد غذایی به تأخیر می‌افتد و طول عمر مواد افزایش می‌یابد.

افزودن نانو ذرات نقره به ظروف نگهداری مواد غذایی از رشد باکتری‌ها بر روی سطح بسته بندی مواد غذایی جلوگیری کرده و زمینه سالم ماندن آنها را به مدت طولانی‌تری فراهم می‌کند.

وجود یک لایه پوشش نانو متری در داخل شیشه و قوطی‌های نوشیدنی باعث جلوگیری از هدر رفتن دی اکسید کربن شده و موجب تازه ماندن نوشابه‌های گازدار می‌شود.

ایده‌ای نیز برای تشخیص سلامت مواد غذایی وجود دارد. برای این منظور قرار است بسته بندی‌هایی ساخته شود که در هنگام خراب شدن و غیر قابل مصرف شدن مواد غذایی تغییر رنگ دهند.

برای اینکه بدن ما بتواند از انتشار اجزای غذا در آن سود ببرد، ماده مغذی باید به محل خاصی از بدن رفته و وقتی به آنجا رسید فعال شود.

کنترل و مهندسی انتشار مواد مغذی در بدن یکی از زمینه‌های تحقیقاتی نانو فناوری است. این پوشش را می‌توان طوری طراحی کرد که با تحریک شدن توسط محرک مناسبی حل شده و ماده فعال داخل آن از طریق پوشش انتشار یابد.

به عنوان مثال موسسه غذایی جورج و ستون در استرالیا نوعی نان به نام نان (تیپ تاپ اپ) تولید کرده که حاوی روغنی از اسید چرب امگا ۳ حاصل از ماهی تن می‌باشد. اما روغن ماهی تن در داخل میکرو کپسول قرار داده شده است و بنابراین مصرف کننده طعم روغن ماهی را حس نمی‌کند و فقط وقتی این روغن به معده رسید و کپسول هضم شد آزاد می‌شود.

چنین فناوری، در مورد ماست و غذای کودک به کار گرفته شده است.

با استفاده از نانوکپسول از جنس پلیمر خوراکی می‌توان مزه و بوی مولکول‌های غذا را از تخریب تدریجی حفظ نمود و با این روش مدت زمان ماندگاری محصول را، افزایش داد.

در خصوص افزودن مواد غذایی مانند ویتامین‌ها و املاح معدنی ساده‌ترین و کاربردی‌ترین روش اجرای این کار، فرآیند نانو کپسوله کردن است. با استفاده از این تکنیک، بشر موفق به ساخت محفظه‌های کیسه‌ای شکلی در ابعاد بسیار کوچک نانویی خواهد شد که درون آنها فضایی خالی برای مواد غذایی تعبیه شده است.

لایه بیرونی این کپسول بسته به اینکه لازم است مواد داخل کپسول در آب یا در روغن حل شوند، طراحی می‌شوند. این کپسول‌ها در برابر اسید معده مقاوم هستند و بسته به ضرورت می‌توانند در دهان یا در معده باز شوند.

همان طور که قبلاً ذکر شد، از کاربرد‌های فناوری نانو در صنایع غذایی ایجاد پلاستیک‌های جدید در صنعت بسته بندی مواد غذایی است. اکسیژن مسئله سازترین عامل در بسته بندی مواد غذایی است، زیرا این عنصر باعث فساد چربی مواد غذایی و همچنین تغییر رنگ آنها می‌شود.

در این پلاستیک جدید نانو ذرات به صورت زیگزاگ قرار گرفته‌اند و مانند سدی مانع از نفوذ اکسیژن می‌شوند، به بیان دیگر مسیری که گاز باید برای ورود به بسته طی می‌کند طولانی می‌شود، به همین خاطر مواد غذایی در این بسته‌ها تازگی خود را بیشتر حفظ می‌کنند. با طولانی کردن مسیر حرکت مولکول‌های اکسیژن مواد غذایی دیرتر فاسد می‌شوند.

استفاده از نانو فیلتراسیون در صنایع غذایی به منظور تشخیص متابولیت‌های کنترل کیفی و تشخیص عوامل بیماری زا از کاربرد‌های دیگر نانو در حوزه صنایع غذایی است.

قرار دادن نانو حسگر‌ها در خط تولید و تضمین تولید غذا‌های فاقد آلودگی

منبع: قند پهلو