از فناوری نانو در صنایع غذایی چه استفاده ای می شود؟

فناوری نانو در صنایع غذایی دارای کاربردهای ارزشمندی است که فرآوری و کیفیت محصول نهایی را بهبود می دهد. خوانندگان محترم وبلاگ آی فودز با مطالعه این مقاله با این فناوری و نقش آن در بهبود کیفیت، خواص، نگهداری و افزایش طول عمر مواد غذایی آشنا شوید.

نانوتکنولوژی چندین بخش علمی و صنعتی از جمله صنایع غذایی را متحول کرده است؛ که در این صنعت در تولید، فرآوری، ذخیره سازی و کنترل کیفیت مواد غذایی نقش دارد. با مطالعه این مقاله با این فناوری و استفاده آن در صنایع غذایی، مزایا و نحوه عمل آن برای ارتقا کیفیت محصولات غذایی آشنا شوید.

چرا از فناوری نانو استفاده کنید؟

نانوتکنولوژی فرصتی برای توسعه و بکارگیری ساختارها، مواد یا سیستم های جدید با ویژگی های منحصر به فرد در صنایع غذایی، کشاورزی و پزشکی ارائه می دهد. استفاده از فناوری نانو می تواند تفاوت زیادی در کیفیت و ایمنی مواد غذایی و در فواید سلامتی که غذا ارائه می کند، ایجاد کند. در حالی که همچنین اطمینان حاصل می کند که مصرف کنندگان خواص عملگرایی (موادغذایی فراسودمند) افزایش یافته غذا را می پذیرند.

نانومواد با مواد معمولی متفاوت هستند. اندازه آن ها کوچک و کمتر از 100 نانومتر و نسبت سطح به حجم بالای آن ها، خواص فیزیکوشیمیایی جدیدی را ایجاد می کند؛ از جمله این خواص می توان به موارد زیر اشاره کرد:

• حلالیت
• استحکام
• نفوذپذیری
• سمیت
• ترمودینامیک

بسیاری از نانوموادها نیز حاوی عناصر ضروری هستند، همچنین بی ضرر بوده و در دما و فشار بالا پایدار هستند.

فناوری نانو در صنایع غذایی

ویژگی های منحصر به فرد نانومواد با ایجاد بافت، رنگ و ظاهر جدید، کیفیت حسی غذا را افزایش می دهد. کاربرد نانوتکنولوژی در مواد غذایی را می توان در دو گروه زیر دسته بندی کرد:

• مواد غذایی با ترکیبات تشکیل دهنده نانوساختار (food nanostructured ingredients)
• نانوحسگر مواد غذایی.( food nanosensing)

دسته موادغذایی با ترکیبات تشکیل دهنده نانوساختار، فرآوری و بسته بندی مواد غذایی را پوشش می دهد و افزودنی هایی را در بر می گیرد که حاملی برای تحویل هوشمند مواد مغذی و عوامل ضد میکروبی هستند.

نانوحسگر مواد غذایی نیز به دستیابی به کیفیت و ایمنی بهتر غذا کمک می کند.

در ادامه می توانید با نانوکپسوله سازی و نقش آن در حفظ کیفیت حسی مواد غذایی آشنا شوید.

نانوکپسوله سازی کیفیت حسی غذا

کیفیت حسی غذا برای مثال بو و طعم، بر مصرف آن تأثیر می گذارد و بنابراین بسیار مهم است. با این حال، کنترل و تثبیت کیفیت حسی، به ویژه در طول تولید و ذخیره سازی مواد غذایی، دشوار است. کلید غلبه بر این مسائل می تواند در محصور کردن طعم قبل از استفاده در غذا باشد.

نانوکپسوله سازی ممکن است مهم ترین فناوری در علوم غذایی باشد که قادر به کنترل انتشار طعم ها و محافظت در برابر تخریب طعم ها در طول پردازش و ذخیره سازی است. بزاق می تواند نانوکپسول ها را فعال کند تا طعم ها را به صورت ناگهانی یا در یک دوره طولانی آزاد کند و از تحویل در زمان و سرعت مورد نظر اطمینان حاصل کند.

این تکنیک همچنین یک سیستم تحویل هدفمند را برای افزایش فراهمی زیستی ترکیبات فعال زیستی مانند ویتامین ها، لیپیدها و فلاونوئیدها ارائه می دهد. این ترکیبات برای زنده ماندن در محیط بسیار اسیدی معده، جایی که توسط آنزیم ها تجزیه می شوند، مبارزه می کنند. در اینجا نقش  نانوحامل ها به صورت زیر است:

• محافظت از این ترکیبات
• افزایش سطح
• افزایش حلالیت
• افزایش فراهمی زیستی

ویژگی های یک سیستم تحویل نانو مناسب چیست؟

باید سیستمی انتخاب شود که به راحتی بتوان آن را بدون تداخل با بافت و طعم غذا در آن گنجاند. اندازه ذرات مهم است؛ باید بتواند ترکیب فعال را دقیقاً به هدف برساند، از در دسترس بودن هدف در زمان صحیح و سرعت مشخص اطمینان حاصل کند و به اندازه کافی کارآمد باشد که ترکیب فعال را برای مدت طولانی حفظ کند.

نانوکپسولاسیون با کاهش سرعت فرآیند تخریب، ماندگاری مواد غذایی را بهبود می بخشد. به عنوان مثال، نانو پوشش های خوراکی می توانند علاوه بر ارائه رنگ ها، طعم ها، آنتی اکسیدان ها و عوامل ضد قهوه‌ای شدن، مانعی برای تبادل رطوبت و گاز ایجاد کنند. این امر باعث افزایش ماندگاری غذاهای تولید شده، حتی پس از باز شدن بسته بندی آن ها می شود.

در ادامه این مطلب، به معرفی نقش نانوحسگرها در بهبود بسته بندی مواد غذایی می پردازیم.

کاربرد نانوحسگرها در بسته بندی مواد غذایی

بسته بندی نقش مهمی در تازه و سالم نگه داشتن مواد غذایی ما دارد. استفاده از نانوتکنولوژی در بسته بندی مواد غذایی دارای کاربردهای زیر است:

• بهبود مکانیسم های محافظت از مواد غذایی
• تضمین ایمن باقی ماندن محصول تا زمان مصرف
• افزایش عمر مفید فرآورده غذایی

مواد مورد استفاده در بسته بندی باید علاوه بر استحکام و تجزیه پذیری زیستی، نفوذپذیری به گاز و رطوبت نیز داشته باشند. نانوکامپوزیت ها و نانولامینات ها به طور فعال در بسته بندی استفاده می شوند تا مانعی در برابر شوک های حرارتی و مکانیکی شدید ایجاد کنند و ماندگاری مواد غذایی را افزایش دهند.

بسته بندی های هوشمند یا فعال مبتنی بر نانو، استحکام بیشتر و ویژگی های نفوذناپذیری بهبود یافته ای را با توانایی بهبود ایمنی مواد غذایی ارائه می دهند. نانوحسگرها را می توان در بسته بندی هوشمند برای شناسایی سریع، حساس و مطمئن میکروب ها، پاتوژن ها، مواد شیمیایی مضر و آفت‌کش ها استفاده کرد. به عنوان مثال، کرافت فودز نانوحسگر بسیار حساسی را توسعه داده است که گازهای غذایی منتشر شده توسط غذا را هنگام آزاد شدن آن تشخیص می دهد. یک نوار حسگر با تغییر رنگ نشانه نوری واضح، از تازگی غذا خبر می دهد.

ارتباط بین سلامتی و فناوری نانو در فرآوری محصولات غذایی

مزایای زیادی برای استفاده از فناوری نانو در مواد غذایی و بسته بندی آن وجود دارد که هنوز استفاده زیادی از آن در این زمینه نشده است. محققان در حال یافتن راه های جدیدی برای افزایش کیفیت غذا و در عین حال حفظ ارزش غذایی محصول نهایی هستند. با این حال، نگرانی های فزاینده در مورد کیفیت مواد غذایی و مزایای سلامتی، ایمنی عمومی و نگرانی های زیست محیطی نیز باید در نظر گرفته شود.

ویژگی های ناآشنا نانومواد می تواند تهدیدات غیرقابل پیش بینی ایجاد کند که نگرانی اصلی مهاجرت آن ها از بسته بندی و تجمع زیستی در انسان است. این نگرانی ها را می توان با آزمایش های استاندارد شده برای کاهش نگرانی های مصرف کننده و بهبود مقبولیت چنین غذاهایی برطرف کرد. قوانین مواد غذایی در خدمت تنظیم مسائل مربوط به سلامت مصرف کننده است.

ارتقا کیفیت فرآوری و ارزش های سلامتی مواد غذایی

همانطور که پیش تر گفته شد، فناوری نانو در صنایع غذایی دارای کاربردهای ارزشمند زیادی است. با استفاده از این فناوری می توان علاوه بر حفظ کیفیت و تازگی محصولات غذایی، از افزایش ماندگاری محصولات و ارتقا ویژگی های عملگرایی آن ها مطمئن شد.

برای آشنایی بیشتر با فناوری نانو در صنایع غذایی، نانوساختارها، نانو کپسوله سازی، سیستم های تحیول نانو … می توانید کتاب «روش‌های تحقیق نانوتکنولوژی برای مواد غذایی و محصولات زیستی» را مطالعه کنید. برای مشاهده کتاب و خرید آن کافی است روی نام آن کلیک کنید یا به آکادمی آی فودز مراجعه کنید.