فناوری نانو هیچ زمینه علمی را به حال خود رها نکرده است،
علوم صنایع غذایی نیز از این قاعده جدا نیست. از نگاه لغوی، کلمه
نانو به معنای یک میلیاردم است و در اصل از یک واژه یو
نانی 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. برای درک بهتر این مقیاس باید به دنیای اتم و مولکول ها برویم.
یک مولکول
شکر اندازه ای در حدود
نانو متر دارد. نسبت میان این مولکول و یک
سیب برابر است با نسبت میان
سیب و
کره زمین. در یک نگاه کلی،
فناوری نانو، فناوری است که به بررسی و دستکاری مواد و ساختارهای آن در ابعاد 1 تا 100
نانو متر می پردازد تا بتواند مواد جدیدی با خواص جدید بسازد.
نانو
تکنولوژی به عنوان یک فناوری قدرتمند به ما اجازه می دهد که نگرشی در سطح
مولکولی و اتمی داشته و قادر باشیم که ساختارهایی در ابعاد
نانو متر را بیافرینیم. استفاده از تکنولوژی
نانو، تحولی عظیم در
صنعت غذایی 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 می توان به موارد ذیل اشاره کرد: * افزودن ترکیباتی نظیر
نانو ذرات
اکسید آلومینیوم، دی
اکسید سیلیس،
اکسید روی و یا
اکسید تیتانیوم به پوشش های
پلاستیکی
بسته بندی و ظروف
نگهداری مواد غذایی، سبب مقاوم شدن آن ها در مقابل پارگی شده و نفوذ پذیری آن ها را در برابر
بخار آب،
اکسیژن و پرتو فرابنفش تا حد بسیاری
افزایش می دهد. * افزودن
نانو ذرات
نقره به ظروف
نگهداری مواد غذایی از رشد
باکتری ها بر روی سطح
بسته بندی مواد غذایی جلوگیری کرده و زمینه
سالم ماندن آن را به
مدت طولانی تری فراهم می کند. * وجود یک لایه پوشش
نانو متری در داخل شیشه و
قوطی های نوشیدنی باعث جلوگیری از هدر رفتن
دی اکسید کربن شده و موجب تازه ماندن
نوشابه های گازدار می شود. * ایده ای نیز برای تشخیص
سلامت مواد غذایی وجود دارد. برای این منظور قرار است
بسته بندی هایی ساخته شود که در هنگام خراب شدن و غیر
قابل مصرف شدن
مواد غذایی تغییر رنگ دهند.
غذاهای دارای انتشار مخصوص در بدن برای اینکه بدن ما بتواند از انتشار اجزای
غذا در آن سود ببرد، چه جزء
ویتامین c حاصل از یک
سیب و یا
لیکوپن صنایع داخل
لیموناد باشد،
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 زمینه های تحقیقاتی
نانو فناوری است. این
مواد غذایی که (
غذا و دارو نامیده می شوند) اجزای فعالشان توسط
نانو کپسول در بدن توزیع می گردد. زیرا یکی از راه های حفظ یک جزء فعال
غذایی، قرار دادن آن در یک پوشش محافظ است. فرآیند
نانو کپسوله کردن به این معناست که این امکان وجود دارد که
مواد غذایی مفید برای بدن بدون اینکه در فرآیند ساخت در کارخانه یا
هنگام پخت در
آشپزخانه و یا توسط
آنزیم های دهان و
معده
از بین بروند این کپسول ها به طور مستقیم وارد جریان خون شده و در نتیجه
جذب بدن شوند این پوشش را می توان 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 3 حاصل از
ماهی تن می باشد. اما
روغن ماهی تن در داخل میکرو کپسول قرار داده شده است و بنابراین مصرف کننده
طعم روغن ماهی را حس نمی کند و فقط وقتی این
روغن به
معده رسید و کپسول هضم شد آزاد می شود. چنین فناوری، در مورد
ماست و
غذای کودک به کار گرفته شده است. با استفاده از
نانوکپسول از جنس پلیمر
خوراکی می توان
مزه و بوی مولکول های
غذا را از تخریب تدریجی حفظ نمود و با این روش مدت
زمان ماندگاری محصول را،
افزایش داد. فرآیند
نانو کپسوله کردن * در خصوص افزودن
مواد غذایی مانند
ویتامین ها و املاح معدنی ساده ترین و کاربردی ترین روش اجرای این کار، فرآیند
نانو کپسوله کردن است. با استفاده از این تکنیک، بشر موفق به ساخت محفظه های کیسه ای شکلی در ابعاد بسیار کوچک
نانویی خواهد شد که درون آن ها 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 می شوند. این کپسول ها در برابر
اسید معده مقاوم هستند و بسته به ضرورت می توانند در دهان یا در
معده باز شوند. در واقع فرآیند
نانو کپسوله کردن به این معناست که این امکان وجود دارد که
مواد غذایی مفید برای بدن بدون اینکه در فرآیند ساخت در کارخانه یا
هنگام پخت در
آشپزخانه و یا توسط
آنزیم های دهان و
معده از بین بروند این کپسول ها به طور مستقیم وارد جریان خون شده و در نتیجه جذب بدن شوند. این کار حتی مانع از دفع بدون
جذب ویتامین های مواد غذایی می شود. * یکی دیگر از کاربردهای
نانو کپسوله کردن این است که
مواد غذایی مفید ولی با
طعم های نا مطبوع مانند
روغن ماهی را می توان از طریق این کپسول ها بدون احساس
مزه نا خوشایند به
غذا اضافه کرد. * همان طور که قبلا ذکر شد، از
کاربردهای فناوری نانو در صنایع غذایی ایجاد
پلاستیک های 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 آن ها می شود. در این
پلاستیک جدید
نانو ذرات به
صورت زیگزاگ قرار گرفته اند و مانند سدی مانع از نفوذ
اکسیژن می شوند، به بیان دیگر مسیری که گاز باید برای ورود به بسته طی می کند طولانی می شود، به همین خاطر
مواد غذایی در این بسته ها تازگی خود را بیشتر حفظ می کنند. با طولانی کردن مسیر حرکت مولکول های
اکسیژن مواد غذایی دیرتر
فاسد می شوند. افزودن ترکیباتی نظیر
نانو ذرات
اکسید آلومینیوم، دی
اکسید سیلیس،
اکسید روی و یا
اکسید تیتانیوم به پوشش های
پلاستیکی
بسته بندی و ظروف
نگهداری مواد غذایی، سبب مقاوم شدن آن ها در مقابل پارگی شده و نفوذ پذیری آن ها را در برابر
بخار آب،
اکسیژن و پرتو فرابنفش تا حد بسیاری
افزایش می دهد
نانو
فیلتراسیون در صنایع غذایی استفاده از
نانو
فیلتراسیون در صنایع غذایی به منظور تشخیص متابولیت های
کنترل کیفی و تشخیص عوامل
بیماری زا از کاربردهای دیگر
نانو در
حوزه صنایع غذایی است. محصولاتی که در آینده ی نزدیک شاهد ظهور آن ها خواهیم بود، کاربردهای آینده ی
فناوری نانو در تولید، فراوری،
نگه دارنده ها، بهبود رنگ و
طعم، لوازم
بهداشتی، ایمنی و
بسته بندی گسترش خواهد یافت.
نمونه هایی از محصولات
نانو در آینده: *
آدامس تمیز کننده ی دندان * قاشق چنگال خود تمیز شوند (آلودگی های سطح با کمک
فناوری نانو تجزیه و از بین می روند که این مسئله هم اکنون در حال استفاده در زمینه ی شیشه های صنعتی است) *
نوشیدنی های قابل برنامه ریزی (با ایجاد رنگ و
طعم و ویژگی های دلخواه) * استفاده از
نانوکپسولاسیون برای تولید
طعم و بوی دلخواه در
غذا *
نانو پوشش هایی که طول عمر
غذاها را بسیار بیشتر از قبل
افزایش می دهند. *
بسته بندی هایی که
اکسیژن را جذب و با این کار طول عمر
مواد غذایی را
افزایش می دهند. *
کاهش چربی و
نمک در
غذاهای فراوری شده * توسعه ی حسگرهای
نانومقیاس برای ردگیری سموم و
باکتری ها در فرایندها یا عرصه های
غذایی * حمل دارو و
مکمل های غذایی به وسیله ی
غذاها با رنگ و
طعم دلخواه * تولید دارو در قالب
غذا و
شکلات برای تسهیل استفاده و
افزایش کارایی داروهای در قالب
غذا *
نانومواد اضافه شده به فیلم های pvc، می توانند از تخریب به وسیله اشعه ی ماورای بنفش جلوگیری نمایند.
