مرکز ملی تحقیقات فرآوری آبزیان بندر انزلی > یادداشت های علمی

   شنبه 1 آبان 1400

وضعیت آب و هوای بندر انزلی

  صفحه اصلی     

  معرفی مرکز     

  امکانات مرکز     

  دستاوردهای مرکز     

  پروژه ها     

  نکته های سلامتی     

  یادداشتهای علمی     

  سخنرانی های علمی     

  معرفی مدیران     

  CV محققین     

 

 
یادداشت های علمی
کاربرد فناوری نانو در صنایع غذایی
دو شنبه 11 شهریور 1392
مینا احمدی

 پیشگفتار:
 در زبان یونانی نانو به معنای کوتوله و یک مقیاس برای بیان اندازه می باشد و منظور از مقیاس نانو ابعادی حدود 1نانو متر تا 100 نانومتر است .
 در واقع نانو معادل قطر چند اتم است . به بیان دیگر اگر چند اتم را در کنار هم قرار دهیم ، طول این اتمها معادل یک میلیاردم یک متر شود ، به آن نانو مترمی گوییم
 اگر یک میلیون ذره نانو متری را در یک راستا قرار دهیم طول آنها یک میلی متر خواهد شد .
 در سال 1947 واژه فناوری نانو برای اولین بار توسط استاد دانشگاه توکیو مطرح شد .
 در سال 1959 فناوری نانو توسط ریچارد فاینمن ابداع گردید
 فناوری نانو هنروعلم دستکاری و بازچینی اتم ها برای ساخت مواد ، ابزارها و سیستم های مفید در مقیاس یک میلیاردم است .
 نانو فناوری یک دانش به شدت میان رشته ای است و به رشته هایی چون فیزیک کاربردی، مهندسی مواد ، حتی مهندسی مکانیک ، مهندسی برق و مهندسی شیمی نیز مربوط میشود .
اهداف:
 سلامت غذا
 ارتقاء کیفیت غذا
 مبارزه با گرسنگی
 ایجاد و رشد مشاغل جدید
 امنیت ملی

 


حوزه های کاربردی  فناوری نانو در صنایع غذایی

1- نگهداری غذا
• ضد عفونی و ضد میکروب نمودن سطوح که فناوری نانو با جابجا کردن سطح پوشش مواد میتواند از ورود میکرو ارگانیسم ها به غذا جلوگیری می کند.
• حفاظت از آنتی اکسیدانها ی حساس مانند ویتامین A,D,E,K  ، اسید چرب امگا 3  و بتا کاروتن.
• تغییر در ساختمان آنزیم ها و کنترل فعالیت های آن ها و روکش کردن آنها ( توسط ساختار پلیمری ) برای حفظ کیفیت و بهبود نگهداری مواد غذایی.
 تولید غذاهای  GM  (Genetically modified food products ):
•  حامل های طراحی شده با اطلاعات ژنتیکی می توانند ژنها و عناصر را به نقاط مطلوب حمل کنند.
 تولید دارو و حمل آنها :
• بهبود اثر داروها با کمک نانو ذرات و نانو کپسول ها و کاهش اثرات جانبی داروها.
 سنتز و تولید غذاهای مولکولی :
• آرایش بسیار ریز افزودنیهای غذایی می تواند گروه های جدید غذایی را بوسیله سنتز مواد بر اساس طعم و ترکیبات تولید کند .
 مزیت :
• ریشه کن نمودن گرسنگی با تولید غذاهای جدید.
• افزایش محتوای تغذیه ای مواد غذایی .
• حذف خطر مواد حساسیت زا در مواد غذایی.
3-آنالیز و شناسایی محصولات کشاورزی :
• نانو سنسور ها میتوانند آفت ، آنتی بیو تیک ها و ژن ها ی مختلف را تشخیص دهند .
4- بسته بندی و حفاظت از محصول
• سهم بازار این صنعت در حال حاضر حدود 1.1 میلیارد دلار است و پیش بینی میشود تا سال 2010 به 7.3 میلیارد دلار برسد.
بسته بندی های فعال 
• حاوی موادی با عملکردی خاص هستند مثالهایی از این نوع شامل :
• جایگزینی نانو مواد به جای پلی وینیل استات ( P.V.A  ) و پلی وینیل الکل در ظروف بسته بندی مقوایی
• استفاده از بطریهای پلاستیکی ساخته شده از نانو کامپوزیت و استفاده از لایه های پلاستیکی ضد قارچ و ضد باکتر ی که دارای طول عمر بیشتری نیز هستند .
بسته بندی های هوشمند
• نسبت به شرایط محیطی واکنش نشان می دهند
• در صورت خراب و سوراخ شدن خود را تعمیر و ترمیم می کنند .
• مصرف کننده را نسبت به وجود آلودگی و یا حضور عوامل بیماریزا در بسته آگاه می سازند .
آزاد شدن به دستور
• بسته بندی هایی که به محض شروع فساد در ماده غذایی داخل بسته ، از خود ماده نگهدارنده آزاد می کند .
نانو حسگر ها
• میتوان عوامل بیماریزا ، تغییرات دمایی ، ترشح و غیره را در داخل بسته تشخیص داد .
برچسب گذاری
   (Radio Frequency Identification) RFID- الف
برچسب شناسایی با فرکانس رادیویی می باشد که دارای یک مدار رادیویی و یک کد شناسایی تعبیه شده در داخل خود هستند.
مزیت پرچسب ها :
- جاسازی در داخل خود محصول .
- قابلیت ذخیره سازی اطلاعات بیشتر.
- از فاصله دور هم قابل اسکن هستند.
- قا بلیت اسکن کردن تعداد زیاد بسته در یک زمان.
- ضعف اصلی این روش افزایش هزینه تولید است
ب- نانو  بارکد
1- این بر چسب ها از فاصله 1 متری بوسیله بارکد خوان خودکار خوانده می شوند
2- مدل مولکولی بارکدها ی سنتی می باشند.
3- برای حفاظت از مارک و ارزیابی مواد غذایی که نمی توان بارکد سنتی را روی آنها چسباند استفاده می شوند .
4- برای تشخیص پاتوژنها در غذا مثل E.coli  بکار می روند.
5- حمل مواد مغذی
• چربی های قابل حمل در آب
• تهیه نانو ذرات برخی از عناصر عاملی ( مانند کاروتنوئید ها ، و آنتی اکسیدانت ها ) به منظور پخش بهتر در آب یا در آب میوه ها برای جذب بهتر شان )
• استفاده نانو کپسول ها به عنوان حاملان روغن های حیاتی ، طعم دهنده ها، آنتی اکسیدانت ها ، ویتامین ها ، مواد معدنی برای جذب بهترو سریع آنها
• کپسوله کردن اجزای فعال مانند ( پلی فنول ها ، مواد معدنی) بوسیله نانو ذرات برای حفاظت آنها از اکسیدانت ها و گیرنده های طعم و مزه
• کاربرد نانو کیسه های لیپوزومی برای کپسوله کردن و حمل مواد مغذی و ترکیبات عامل داری نظیر پروتئین ها ، طعم دهنده ها و ترکیبا ت ضد میکروبی
• نانو کره های پروتئینی کشک و آب پنیر ( 40 نانو متر ) که در داخل سلولهای ترکیبات مغذی خود را آزاد می سازند.
محصولات کنونی موجود در بازار
1- بسته بندی های هوشمند غذایی
2- کره های سیلیکای نانو مقیاس پر شده با مولکولهای فلور سانت موجود در بسته بندی که
 حضورباکتری E. coli   را مشخص می کنند .
3- یخچالهایی که ویژگی ضد باکتری دارند
4- فیلتر هایی با سوراخهای بسیار ریز که می توانند میکرو ارگانیسم ها و حتی ویروسهای موجود در
 مصارف خوراکی مورد استفاده را فیلتر کنند .
5- فیلتر شدن شیر و جابه جا یی لاکتوز آن با مولکولهای قند دیگر
6- روغن های خوراکی تازه و محلول در آب با حضور ذرات نانو سرامیکی در آنها
محصولاتی که در آینده نزدیک شاهد ظهور آنها خواهیم شد :
1- آدامس تمییز کننده دهان.
2- قاشق چنگال خود تمیز شوند.
3- کاهش چربی و نمک در غذاها ی فراوری شده
4- تولید دارو در قالب غذا و شکلات برای تسهیل استفاده و افزایش کارایی داروها ی در قالب غذا.
5- نانو مواد اضافه شده به فیلم های P.V.C می توانند از تخریب بوسیله اشعه ماورای بنفش جلوگیری نمایند .
6-  تولید ماهیتابه هایی جهت کاهش زمان سرخ کردن و مصرف روغن با استفاده از اجزای نانو سرامیکی.
شرکت های فعال در زمینه نانو غذا
تعداد شرکت های فعال در زمینه نانو غذاها از سال 2002 تا سال 2004 به 69 شرکت افزایش یافته و پیش بینی می شود این میزان تا سال 2010 به چند هزار برسد . هم اکنون تعداد قابل توجهی از شرکت های معروف غذایی در سراسر دنیا وجود دارند که تمرکز آنها معطوف به تحقیق توسعه و تولید نانو غذاهاست که در صدر آنها ایالات متحده آمریکا ، ژاپن و چین قرار دارند . شرکت های بزرگ دنیا شامل Kraft   ، Hershey  ، Food ، Heinz ، Keystone ، Unilever با جدیت زیاد به دنبال کشف قابلیت فناوری نانو برای بسته بندی و مواد مغذی بهتر و ایمنی غذا هستند .
مضرات فناوری نانو
- بروز بیماریهای تنفسی از قبیل برونشیت و سرطان ریه
- کاهش قدرت دفاعی در شش ها
- تصلب بافتها
- بروز بیماریهای قلبی و عروقی
نتیجه
می توان محصولات غذایی فراوری شده را با استفاده از فناوری نانو در فروشگاه های بین المللی به فروش رساند . تقریبا 800 محصول تجاری حاوی نانو مواد در بازار موجود است که تنها 10 درصد از این تعداد تاکنون مربوط به صنایع غذایی شامل غذاها و بسته بندی های آنها بوده است . ( این آمار مربوط به سال 2009 است ) طبق گزارش شرکت مشاوره ای Helmut Kaiser  ، بازار نانو غذا از 2.6 میلیارد دلار در سال 2003 به 7 میلیارد دلار در سال 2006 رسیده است ، این میزان در سال 2010 شاخص 20.4 میلیارد دلار را به خود اختصاص خواهد داد . در این میان آمریکا پیشتاز بوده و بعد از آن ژاپن و چین در رتبه های بعدی قرار دارند .

 

 

منابع:
1-http://www.argonide.com/nanoceram.htm
2-http://www.etcgroup.org/en/materials/publications.html?pub
3-http://www.foodscience.afisc.csiro.au/foodfacts11-fishoil.htm
4-T Joseph , M Morrison.A Nanoforum report.Intitute of Nanotechnology.(2006)

 


 


تعداد بازديد:525
 
Copyright (c) 2021 مرکز ملی تحقیقات فرآوری آبزیان بندر انزلی
Powered by r.ravvar