كاربردهاي فناوري نانو در صنايع غذايي

Honey.ChEng

عضو جدید
کاربر ممتاز

كاربردهاي فناوري نانو در صنايع غذايي:
حوزه هاي كاربردي فناوري نانو درصنايع غذايي را مي تواند درحوزه هاي مختلف كاربردي به شش دستة زير تقسيم بندي نمود:
• نگهداري غذا
• بهبود طعم و رنگ
• سلامت غذا
• بسته بندي
• توليد غذاو فرآيندهاي غذايي
در ادامه به تشريح هر قسمت و نمونه هاي كاربردي مربوطه كه تا بحال وجود داشته است پرداخته مي شود.



نگهداري

فناوري نانو از سه طريق ميتواند در نگهداري مواد غذايي مؤثر واقع شود: ضدعفوني و ضد ميكروب نمودن سطوح: فناوري نانو با جاب هجا كردن سطح پوشش مواد ميتواند تقريبا از ورود هر ميكرو ارگانسيم يا ميكروب به غذا جلوگيري كند. ميكروبكشها با نانو ذرات و نانو قطراتي مانند روغنهاي گياهي و الكها، دوستدار محيط زيست بوده و براي سلامت انسان بي ضرر هستند.

حفظ آنتي اكسيدانها:
نگهداري آنتي اكسيدانهاي حساس مانند ويتامينهاي ,A/D/E/Kاسيد چرب امگا 3 و بتاكاروتن همواره يك عامل كليدي در حفظ غذا بوده است. استفاده از نانو حفره­ها و می تواند خراب شدن چنين مواد بي ثباتي در طول فرآيند ودرزمان انباربودن جلوگيري كند.

دستورزي و كنترل فعاليت آنزيمها:

یکی از دغدغه های شرکت های صنایع غذایی جهان ،نگهداری و معصون نگهداشتن آن از اسیب آنزیمی است. اگر بتوان به روشی آنزیم ها را از محیط غذایی دور کرد فساد ماده غذایی به تاخیر می افتد.
فناوري نانو در شناسايي و طراحي ساختمان آنزيم­ها كاربرد مهمي دارد. فناوري نانو توانايي كنترل متابوليسم آنزيمها توسط تغيير در ساختمان و افزودن ديگر ذرات فعال را دارد. بنابراين مي توان فعاليت­هاي آنزيم­ها را از اين طريق تحت كنترل در آورد.مانند روکش کردن آنزیم­ها که بااستفاده از فناوري نانو می توان با روکش کردن آنزیم­ها ،آنها را از محیط فعالیت دور کرد ومانع از اثر آنها شد .یکی از روشهای روکش کردن آنزیم توسط یک ساختار پلیمری است. دراین روش یک شبکه نانو کامپوزیتی را با فرآیند پلیمریزاسیون دراطراف هر ملکول آنزیمی ایجاد می کند تا از تخریب آن جلوگیری شود.روکش کردن آنزیم درصنایع غذایی یکی ازفرایندهای مهم برای حفظ کیفیت نگهداری مواد غذایی است.

بهبود طعم و رنگ

افزودني هاي شاخص نانو در نانو غذا:

امروزه فقط تعداد كمي از محصولات غذايي در Switzerland و جود دارد، كه با افزودني هاي شاخص نانو مستحكم مي شوند. اينها شامل عوامل anti-caking است كه فرآيند ضخيم شدن ادويه ها را متوقف مي كند. اين شامل Silicic acid (اكسيد سيليكون يا (E551) كه به مواد پودري شامل شاخص نانو ذرات تجزيه مي كنند. تركيبات نانو سنتزي هم چنين براي انكپسولاسيون استفاده مي شوند. براي مثال همراه كردن با كاروتنوييدها يا ويتامين ها به منظور محلول كردن در آب، نگهدارندگي بيشتر يا جذب بهتر به وسيله يون، مي باشد. همچنين اين افزودني ها بي ضرر بودن را بهبود مي بخشد.

بهبود بسته بندي مواد غذايي:

محققان US راهي براي نگهداري مواد غذايي به صورت تازه تر و يا مدت زمان طولاني نگهداري و با استفاده كمتر از مواد بسته بندي يافتند. نانو تكنولوژي روشي است براي كنترل شاخص كه مواد منحصر به فرد توليد كند.با استفاده از يك ساختار نانو، گاز و بخار آب از پلاستيك مي توان براي نگهداري ميوه ها،سبزي ها، و نوشيدني ها و ديگر مواد غذايي مي توان طراحي كرد. با استفاده از ذرات نانو، بطري ها و بسته بندي ها مي توانند روشن تر و مستحكم تر و با كارايي حرارتي بهتر و جذب كمتر گاز شوند. اين خصوصيات مي تواند عمر نگهداري محصولات را با كمتر شدن هزينه حمل و نقل افزايش دهد.


نفوذپذيري نسبت به گاز در بسته بندي نانو:

متخصصين دريافتند كه پلي اتيلن اكسايد(PEO) هنگامي كه به عنوان يك لايه نانو محدود مي شود، كريستاله شده و به عنوان يك تك لايه، شباهت به تك كريستال نفوذناپذير دارد كه به اندازه 100 بار از ميزان نفوذپذيري گاز در اين پليمر مي كاهد. اين محققين همچنين اشاره كردن كه با استفاده از فرآيند كو اكستروژن يك لايه جديد تكثير مي يابد كه در پليمر ذوب شده وبا هم تركيب مي يابند. تكثير لايه ها به چهار يا چندين لايه ساختار جديدي را به وجود مي آورد كه به طور پيشرونده اي نازك تر است و به موجب آن در ماده ذخيره مي شود.


معجزه نانو در ماندگاری موادغذایی بسته بندی شده:

در تحقيقاتي که در مصر باستان انجام پذيرفت، مشخص شد که نوع رنگ به کار رفته بر روي ظروف سفالي يافته شده، از نوعي ذرات نانويي تشکيل شده است. در تحقيقاتي که در مصر باستان انجام پذيرفت، مشخص شد که نوع رنگ به کار رفته بر روي ظروف سفالي يافته شده، از نوعي ذرات نانويي تشکيل شده است اين نوع رنگ را بر روي شيشه هايي که در برخي از ساختمان هاي باستاني به کار رفته بود نيز پيدا کرده اند. فن آوري نانو را مي توان به عنوان ياري رسان آينده صنايع بسته بندي به خصوص در دو زمينه بسته بندي مواد غذايي و کشاورزي به حساب آورد. فن آوري نانو اين توانايي را به بشر بخشيده است تا عمق ذرات، تا حد مولکول، اتم و حتي ذرات کوچک تر از اتم را بشناسد و قادر باشد با انجام تغييراتي در اين ذرات غيرقابل دسترسي، آنها را به صورت دلخواه خود تغيير داده و مورد استفاده قرار دهد. نکته اي که اين فن آوري را براي دانشمندان امروزي جالب توجه کرده و آن را به عنوان مرکز جديد توجه دانشمندان مختلف درآورده است، کاربرد فوق العاده وسيع اين فن آوري در تمامي صنايع و حيطه هاي فعاليت خلق شده توسط بشر است. شايد باور اين موضوع کمي براي مردم عادي و حتي برخي از دست اندرکاران اين علم سخت و يا حتي غير ممکن باشد ولي از فن آوري نانو حتي مي توان در زمينه ساخت لوازم موسيقي نيز کمک گرفت. اخيرا دانشمندان اسپانيايي نانو موفق شده اند، گيتاري طراحي کرده و بسازند که در آن از فن آوري نانو کمک گرفته شده است تا اين نياز ملي اسپانيايي ها را به مجموعه توليدات اين فن آوري افزون نمايند. نانوکامپوزيت ها بسيار سبک هستند و به دليل خواص ممانعت کنندگي شان، براي بسته بندي ماءالشعير بسيار مناسب هستند. از نانوکامپوزيت هاي خاک رسي نيز مي توان براي توليد مواد اوليه بطري هاي ماءالشعير استفاده کرد. مهم ترين خصوصيت اين مواد، بازدارندگي آنان از خروج گاز CO2 در اين نوشيدني هاست. استفاده از فن آوري نانو خروج دي اکسيد کربن را دراين نوشيدني ها به حداقل مي رساند. قابل توجه است که توليدکنندگان ماءالشعير و نوشيدني هاي تخميري سال هاست به دنبال ممانعت کننده اي مي گردند که اين گاز را در داخل بطري ها براي مدت زمان طولاني نگهداري نمايد. يکي ديگر از موارد استفاده نانو در صنعت توليد نوشيدني ها که مي توان آن را يک معجزه بزرگ نام نهاد، تسترهاي نانو هستند که مي توان از آن ها در تست طعم و مزه انواع نوشيدني ها سود برد. در حقيقت اين وسيله يک زبان الکترونيکي است. البته نانو هداياي ديگري نيز براي صنعت بسته بندي مواد غذايي به همراه داشته است که شايد مهم ترين آنها فيلم هاي نانو باشد. اين فيلم ها قادرند باعث افزايش زمان ماندگاري محصول توليد شده شوند و به اين ترتيب به محيط زيست نيز کمک مي کنند چرا که محصول با زمان ماندگاري بيشتر يعني هدر رفت کمتر مواد. به علاوه به دليل ضخامت اندک اين فيلم ها، از انعطاف پذيري بالاتري نسبت به فيلم هاي معمولي برخوردارند. اين نازکي در شفافيت اين فيلم ها نيز موثر بوده و به زيبايي محصول نيز کمک مي کنند. البته نازکي فيلم هاي نانو، به اين معني نيست که آنها از مقاومت و استحکام مناسبي برخوردار نيستند بلکه از فيلم هاي معمولي نيز محکم تر هستند. اين فيلم هاي نانويي در برابر گرماي محيط ، مقاومت بالاتري داشته و براي پرکني داغ نيز بسيار مناسب هستند. از ديگر مزاياي اين فيلم ها مقاومت در برابر ضربه است. واضح است که همين فيلم ها به تنهايي موفق شده اند بسياري از خواسته هاي دست اندرکاران بسته بندي را يک جا برآورده سازند و حتي از آن نيز فراتر رفته و به نگراني هاي زيست محيطي نيز پاسخ داده است و در صرفه جويي در مصرف انرژي نيز نقش مهمي ايفا نموده است. يکي ديگر از موارد کاربرد نانو در ممانعت کنندگي استفاده از پوشش هاي اکسيد آلومينيوم در مقياس هاي نانو است که بسيار شبيه به اکسيد سيليس بوده اما از ممانعت کنندگي بهتري برخوردار است. از ديگر هداياي نانو، براي صنعت بسته بندي مي توان به انواع حس گرهاي توليدي اين صنعت اشاره نمود. يکي از معروف ترين و کارآمدترين اين حس گرها، حس گرهاي RFID هستند که کمک بسيار زيادي به جلوگيري از فاسد شدن مواد غذايي بر روي قفسه فروشگاه ها و داخل يخچال منازل مي کند. فيلم هاي متالايز از ديگر دست آوردهاي نانو است. اين فيلم ها با اين که از چند لايه مختلف و در نهايت از يک لايه فلز تشکيل شده اند، تنها 40 تا 50 نانومتر ضخامت دارند و به راحتي مي توان از آنها به عنوان جايگزين فيلم ها و ورقه هاي فويل آلومينيوم استفاده کرد. اين فيلم هاي متالايز از خواص ممانعت کنندگي بسيار مطلوبي برخوردارند و مي توان آنها را در بسته بندي موادي که به اکسيژن حساس هستند، به کار برد. يکي از دست آوردهاي نانو که پيش تر اشاره کوتاهي به آن داشتيم، Nanoclayها هستند. اين نوع خاک رس به راحتي در بخش هاي مختلف توليد فيلم قابل استفاده است و از آن مي توان به عنوان يک بازدارنده بسيار مطلوب در صنايع نوشيدني سودبرد. راندمان بالاي Nanoclayها شايد بارزترين ويژگي آن باشد. اگر تنها 10 درصد از مواد تشکيل دهنده يک فيلم از Nanoclayها باشد تا 75 درصد خاصيت بازدارندگي در آن محصول ايجاد مي نمايد. به علاوه از سختي مناسبي نيز برخوردار است. يکي از شاهکارهاي Nanoclayها ، خاصيت اشتعال ناپذيري آن مي باشد. همان طور که مي دانيم، پلاستيک از اشتعال پذيري بالايي برخوردار است که با استفاده از Nanoclay ها به عنوان يک لايه پوشش دهنده، مي توان اين خاصيت را از پلاستيک گرفت و ايمني آن را تا حد بسيار بالايي افزايش داد. از Nanoclayها مي توان حتي در توليد درب پوش ها نيز استفاده نمود چرا که اين مواد از EVOH ساخته شده اند و براي انواع مايعات نوشيدني و غير نوشيدني مناسب مي باشد. کاربرد نانو در بسته بندي هاي اکتيو (فعال) نيز کاملا مشهود است چرا که در اين بسته بندي ها، مهم ترين نگراني در مورد جذب و مصرف اکسيژن است. به علاوه خاصيت ضدميکروبي نيز براي اين نوع بسته بندي بسيار مهم است که محصولات نانو به خوبي به اين نياز پاسخ مي دهند. حتما به ياد داريد که پيش تر در همين مقاله، به انواع حس گرهاي نانو اشاره کرديم و مهم ترين آنها يعني RFID را مثال زديم.


چند نمونه ديگر از اين حس گرها:

همان طور که مي دانيم، مهم ترين نگراني موجود در صنعت بسته بندي، نگراني هاي زيست محيطي است. حس گرهاي دمايي و اکسيژن براي رفع چنين نگراني هايي طراحي شده اند. حس گرهايي نيز براي اعلام فساد باکتريايي و يا سمي، طراحي و توليد شده اند. اين حس گرها را مي توان مانند برچسب هاي RFID به صورت مجزا از بسته بندي توليد نمود و يا آنها را داخل فيلم هاي مختلف بسته بندي و به عنوان بخشي از فيلم توليد کرد. اين فيلم ها با تغييرات اسيدي رخ داده در غذا، تغيير رنگ داده و فساد محصول را اعلام مي نمايند. اين نوع حس گرها را مي توان بر روي انواع بسته بندي و حتي بسته بندي هاي کاغذي و فلزي چاپ نمود. رنگ، پس از فاسدشدن محتوي بسته بندي، قابل تغير است. از ديگر حس گرها که براي اعلام فساد از آنها استفاده نمي شود، حس گرهاي رسيدگي انواع ميوه جاتي است که به صورت نارس بسته بندي مي شوند تا وقتي به دست مصرف کننده مي رسد، رسيده باشد و زود فاسد نشود. حس گرهاي RFID دو نوع هستند. يک نوع از اين برچسب ها خود داراي باتري بوده و فرستنده امواج دارند که البته بسيار گران قيمت هستند و به نوع Active مشهور هستند ولي نوع Passive آنها انرژي را از محيط مي گيرد و نياز به باتري ندارد به همين دليل از قيمت پايين تري برخوردار است. مواد چسبي توليد شده با استفاده از فن آوري نانو از خاصيت خشک شوندگي سريعي برخوردارند و ثبات بيشتري در برابر مايعات دارند. ميزان چسب مورد استفاده بسيار ناچيز است و ضخامت چسب مصرفي در حدود 50 نانومتر است.


• توليد

كاربرد فناوري نانو در زمينه توليد غذا ميتواند از يك طرف در صنعت كشاورزي و از طرف ديگر در ابداع راههاي جديد براي توليد غذا كه ديگر به شرايط طبيعي وابسته نباشد، مورد اهميت قرار گيرد. عمده اين كاربردها عبارتند از:
آناليز و شناسايي محصولات كشاورزي:
چيپ ها يا نانوسنسورها مي توانند آفت، آنتي بيوتيك ها و ژنهاي مختلف را دقيقا تشخيص دهند.

توليد غذاهاي GM:
باكي بال هاي قالبريزي شده با اطلاعات ژنتيكي مي توانند ژنها و عناصر را به نقاط مطلوب حمل كنند.

توليد آفتكش / دارو و حمل آنها:
مانند زمينة دارويي در انسان ، نانو ذرات و نانوكپسولها در بهبود اثر دارو كمك خواهند كرد و اثرات جانبي را كاهش مي دهند
سنتز و توليد غذا :
آرايش بسيار ريز افزودني هاي غذايي مي تواند گروههاي جديد غذايي را با سنتز مواد تغذيه اي مورد نياز، طعم دهي تركيبات و پيوند آنزيمها با هم توليد كند. اين روش باعث كاهش زياد وابستگي صنايع غذايي به محيط زيست طبيعي شده و به عنوان يك ايدة متفاوت در اين زمينه بدون نياز به ملزومات غذاي طبيعي به خدمت درخواهد آمد
 

Honey.ChEng

عضو جدید
کاربر ممتاز
فناوري نانو و صنايع غذايي

مقدمه:

استفاده از فناوري هاي نوين در صنايع غذايي رويکرد جديدي است که بسيار مورد توجه قرار مي گيرد. بي شک روي آوردن به فناوري هاي نو از جمله فناوري نانو مي تواند راهگشا بسياري از مشکلات در اين حيطه باشد. در اين گزارش ه صورت اجمالي اشاره اي به کاربردهاي فناوري نانو در صنايع ذايي، بازار نانو محصولات غذايي، محصولات و شرکت هاي فعال نانوغذا، چالش ها و محرک هاي رشد اين بخش از صنعت و... شده است. در شماره آينده به جزئيات فناوري هاي استفاده شده در صنايع غذايي و بازار هر يک از آنها پرداخته خواهد شد.

کاربردهاي فناوري نانو در صنايع غذايي

فناوي نانو در صنايع غذايي به شکل هاي مختلفي کاربرد دارد. اين کاربردها مي توان شامل استفاده از فناوري نانو در مواد بسته بندي، کشاورزي، فرايندهاي توليد غذا و خود غذا باشد. بر مبناي تعريف نانوفروم(1) ابزارها يا روش هاي فناوري نانو که طي کشت، توليد، فراوري يا بسته بندي غذا استفاده مي شوند را نانو غذا مي نامند. اگرچه ظاهراً تعريف نانوفروم محدوديت دارد؛ اما ايده ي خوبي است براي اينکه چه مقدار از غذاهاي آينده ي ما را نانوغذا تشکيل مي دهند و اينکه چه گستره اي از مردم تحت تأثير نانوغذاها قرار خواهند گرفت.
همينک اصطلاح نانوغذا، به غذاهايي اطلاق نمي شود که مستقيماً از روش هاي فناوري نانو به دست آمده اند؛ اما در آينده اتفاقات زيادي رخ خواهد داد مثلا ممکن است روزي نانوماشين هايي توليد شود که توانايي توليد مولکول به مولکول غذاها را داشته باشند؛ همچنان که ساينتيفيکا(2) معتقد است ساخت مولکولي و طراحي مواد به صورت اتم به اتم در زمينه ي غذا بعد از سال 2012 محقق خواهد شد.
به طور خلاصه مي توان حوزه هاي مختلف کاربردي فناوري نانو در غذا و صنايع غذايي را به دسته هاي زير تقسيم بندي نمود:

الف- نگهداري غذا
ضدعفوني و ضدميکروب نمودن سطوح؛
حفاظت آنتي اکسيدان ها؛
دستکاري و کنترل فعاليت آنزيم ها.

ب- پردازش غذا
طعم ها و رنگ هاي دلخواه براي رسانش عامل تغذيه اي دلخواه؛
تصفيه ي روغن سرخ کردني (با استفاده از مواد نانوسراميکي) براي پيشگيري از پليمريزاسيون حرارتي روغن و کاهش بوهاي نامطبوع.

ج- بسته بندي و سلامت مواد غذايي
امروزه استفاده از فناوري نانو در صنايع بسته بندي غذا امري عادي است. کاربرد فناوري نانو در بسته بندي را مي توان به دو دسته تقسيم نمود:
1- بسته بندي هاي فعال که حاوي موادي با عملکردي خاص هستند (شبيه به بسته بندي هايي که از ورود اکسيژن و فساد غذا جلوگيري مي کنند) مثال هايي از اين نوع شامل موارد زير هستند:
جايگزيني نانو مواد به جاي پلي وينيل استات (PVA) و پلي وينيل الکل در ظروف بسته بندي مقوايي؛
استفاده از بطري هاي پلاستيکي ساخته شده از مواد نانوکامپوزيت و استفاده از لايه هاي پلاستيکي ضد قارچ و ضد باکتري که داراي طول عمر بيشتري نيز هستند؛
2- بسته بندي هاي هوشمند که به تغييرات محيط واکنش نشان مي دهند. موارد زير مثال هايي از اين نوع هستند:
توليد بسته بندي هايي که توانايي بازتاب گرما از يک بستني يخي را داشته؛ مي توانند آن را از ذوب شدن در يک محيط گرم حفظ کنند؛
توليد بسته بندي هايي که مي توانند خود را ترميم کنند؛
بسته بندي هايي که مي توانند در شرايط خاص، خواصشان را تغيير دهند مانند بسته بندي هايي که بتوانند فاسد شدن شير را با تغيير رنگ نشان دهند.

د- حمل مواد مغذي
چربي هاي قابل حل در آب؛
تهيه نانو ذرات برخي از عناصر عاملي (مانند کارتنوئيدها، فيتواسترول و آنتي اکسيدانت ها) به منظور پخش بهتر در آب يا در آب ميوه ها براي جذب بهترشان؛
استفاده مايسل هاي کوچک (نانوکپسول ها) به عنوان حاملان روغن هاي حياتي، طعم دهنده ها، آنتي اکيسدانت ها، کوآنزيم Q10، ويتامين ها، مواد معدني و فيتوکميکال ها براي جذب بهتر و سريع تر آنها؛
کپسوله کردن اجزاي فعال مانند (پلي فنول ها، مواد معدني و مواد مغذي در مقياس ميکرو) به وسيله نانوذرات براي حفاظت آنها از اکسيدانت ها و گيرنده هاي طعم و مزه؛
کاربرد نانوکيسه هاي ليپوزومي براي کپسوله کردن و حمل مواد مغذي و ترکيبات عامل داري نظير پروتئين ها، آنزيم ها، طعم دهنده ها و ترکيبات ضد ميکروبي؛
نانوکره هاي پروتئيني کشک و آب پنير (40 نانومتر) که در داخل سلول هاي ترکيبات مغذي خود را آزاد مي سازند.

هـ- تشخيص عوامل مضر
قرار دادن نانوحسگرها در خط توليد و تضمين توليد غذاهاي فاقد آلودگي؛
توليد حسگرهاي خيلي کوچک سيليکوني براي تشخيص سريع ويروس ها، باکتري ها و ديگر پاتوژن ها؛
توسعه ي هدفمند سنتز DNA (درخت سان) با استفاده از پروب هاي کددار رنگي که به عنوان يک نانوبارکد، تشخيص پاتوژن هاي غذايي را مقدور مي سازند؛
تشخيص هم زمان توکسين ها، پاتوژن ها و مواد شيميايي در مواد غذايي به وسيله ي يک ميکروزيست تشخيص دهنده ي قابل حمل مينياتوري، با استفاده از نانوسيم هاي مختلف، آنتي بادي هاي پاتوژني مخصوص و آنتي بادي هاي فلورسنت؛
استفاده از نانوذرات نقره در محصولات مختلف (از بانداژها گرفته تا يخچال) براي از بين بردن باکتري ها و ساير ميکروب ها؛
آناليز و شناسايي آفت ها، آنتي بيوتيک ها و ژن هاي مختلف در محصولات کشاورزي به وسيله ي تراشه ها يا نانو حسگرها.

و- توليد
ابداع راه هاي جديد غيروابسته به شرايط طبيعي براي توليد غذا؛
تهيه يگروه ها يجديد غذايي با استفاده از سنتز مواد تغذيه اي مورد نياز بدن با طعم هاي دلخواه.


محصولاتي کنوني موجود در بازار

همينک شاهد نوعي از محصولات غذايي بر پايه ي فناوري نانو در بازار هستيم که در مقايسه با محصولات ديگري که با استفاده از فناوري نانو فراوري شده اند ناچيز هستند؛ ولي با توجه به کارايي آنها و تأثيرات فناوري نانو در آنها در آينده شاهد حضور دسته ي بزرگي از اين محصولات در بازار خواهيم بود. در زير برخي از محصولات کنوني موجود در بازار شمرده مي شوند:
بسته بندي هوشمند غذايي که خروج اکسيژن يا غذا را از درون بسته بندي هشدار مي دهد؛
کره هاي سيليکاي نانومقياس پرشده با مولکول هاي فلورسانت به منظور استفاده در بسته بندي توسعه يافته اند که مي توانند حضور باکتري ها E.coli مي گردند و پس از برخورد به آن کره ها مي درخشند و در نتيجه رنگ بسته بندي تغيير مي نمايد.
يخچال هايي که ويژگي ضدباکتري دارند (سامسونگ يخچال هايي در بازار آسيا و آمريکا وارد کرده است که در آن از نانوسيلور به منظور از بين بردن باکتري هاي استفاده شده است)
فيلترهايي با سوراخ هاي بسيار ريز که مي توانند ميکروارگانيسم ها و حتي ويروس هاي موجود در مصارف خواکي مورد استفاده را فيلتر کنند (نانوفيلترها قابليت اين را خواهند داشت که مقدار دلخواه کافئين را از قهوه حذف و آب را استريل نمايند.)
فيلتر شدن شير و جابه جايي لاکتوز آن با مولکول هاي قند ديگر؛
روغن هاي خوراکي تازه و محلول در آب با حضور ذرات نانوسراميکي در آنها.


محصولاتي که در آينده ي نزديک شاهد ظهور آنها خواهيم بود

کاربردهاي آينده ي فناوري نانو در توليد، فراوري، نگهدارنده ها، بهبود رنگ و طعم، لوازم بهداشتي، ايمني و بسته بندي تصور مي شود که در زير به برخي از آنها اشاره مي شود:
آدامس تميز کننده ي دندان؛
قاشق چنگال خود تميز شوند (آلودگي هاي سطح با کمک فناوي نانو تجزيه و از بين مي روند که اين مسئله هم اکنون در حال استفاده در زمينه ي شيشه هاي صنعتي است9
نوشيدني هاي قابل برنامه ريزي (با ايجاد رنگ و طعم و ويژگي هاي دلخواه)
استفاده از نانوکپسولاسيون براي توليد طعم و بوي دلخواه در غذا؛
نانوپوشش هايي که طول عمر غذاها را بسيار بيشتر از قبل افزايش مي دهند؛
بسته بندي هايي که اکسيژن را جذب و با اين کار طول عمر مواد غذايي را افزايش مي دهند؛
کاهش چربي و نمک در غذاهاي فراوري شده (شرکت Unilever معتقد است که مي تواند درصد چربي بستني را از 15 درصد به 1 درصد کاهش دهد)
توسعه ي حسگرهاي نانومقياس براي ردگيري سموم و باکتري ها در فرايندها يا عرصه هاي غذايي (از نانوحسگرها و نانوتراشه ها به عنوان نانو فيلتر ها استفاده خواهد شد)
حمل دارو و مکمل هاي غذايي به وسيله ي غذاها با رنگ و طعم دلخواه؛
توليد دارو در قالب غذا و شکلات براي تسهيل استفاده و افزايش کارايي داروهاي در قالب غذا؛
نانومواد اضافه شده به فيلم هاي PVC، مي توانند از تخريب به وسيله اشعه ي ماوراي بنفش جلوگيري نمايند.


شرکت هاي فعال در زمينه نانوغذا

تعداد شرکت هاي فعال در زمينه ي نانو غذاها از سال 2002 تا سال 2004 به 69 شرکت افزايش يافته و پيش بيني مي شود اين ميزان تا سال 2010 به چند هزار برسد. هم اکنون تعداد قابل توجهي از شرکت هاي معروف غذايي در سراسر دنيا وجود داند که تمرکز آنها معطوف به تحقيق، توسعه و توليد نانوغذاهاست که در صدر آنها، ايالات متحده ي آمريکا،؛ ژاپن و چين قرار دارند. شرکت هاي بزرگ دنيا شاملHershey, Kraft, Food, Heinz. Keystone و Unilever با جديت زياد به دنبال کشف قابليت فناوري نانو براي بسته بندي و مواد مغذي بهتر و ايمني غذا هستند.

بازار نانوغذا

همينک مي توان محصولات غذايي فراوري شده را با استفاده از فناوري نانو در فروشگاه هاي بين المللي به فروش رساند. طبق گزارش شرکت مشاوره اي Helmut Kaiser، بازار نانو غذا از 6/2 ميليارد دلار در سال 2003، به 7 ميليارد دلار در سال 2006 رسيده است، اين ميزان در سال 2010 شاخص 4/20 ميليارد دلار را به خود اختصاص خواهد داد. در اين ميان آمريکا پيشتاز بوده و بعد از آن ژاپن و چين در رتبه هاي بعدي قرار دارند. تا سال 2010 آسيا با پيشتازي چين (با بيش از 50 درصد جمعيت دنيا) بزرگ ترين بازار دنيا در زمينه نانوغذا خواهد بود.


محرک ها و چالش هاي رشد و توسعه ي نانوغذاها

پيشرفت چشمگير نانوغذاها در آينده، بسياري از مشکلات رودرروي جهان کنوني را افزايش خواهد داد. ساينتيفيکا چالش ها و محرک هاي کاربردهاي فناوري نانو در صنعت غذا را به صورت زير بررسي کرده است:
بيماري هاي کنوني مربوط به غذا که به وسيله ي نانوغذاها حل خواهد شد؛
نيازمندي هاي سبک هاي مختلف زندگي که غذاهاي عامل دار بسيار متفاوت (با وضعيت کنوني غذا) را مي طلبد؛
جمعيت زياد سالخورده و نيازمندي هاي آنها؛
انعطاف پذيري فرايندهاي توليد غذا و قابليت توليد مواد غذايي بسيار متنوع؛
تحليل و تأثير مصرف کننده و توليد غذاهايي متناسب با تقاضاي آن؛
جهاني شدن ارتباطات و افزايش آگاهي مردم و در نتيجه ارتقا و گسترش تقاضا در زمينه ي غذا.
ارزيابي خطرات و چارچوب هاي تنظيم شده براي کاربردهاي فناوري نانو در صنايع غذايي
با توجه به رشد روزافزون جمعيت دنيا و کاهش منابع غذايي، فناوري نانو مي تواند کمک بسيار بزرگي در تأمين بخشي از نيازهاي غذايي افراد بشر به شمار آيد؛ البته اين فناوري به موازات داشتن ويژگي هاي مفيد مي تواند باعث ايجاد برخي مشکلات نيز باشد. اگرچه هيچ مدرکي مبني بر اثبات اثرات نامطلوب نانومحصولات در دسترس نيست؛ کاربردهاي بالقوه ي فناوري نانو در صنايع غذايي، مي تواند به دلايل محيطي و سلامت باعث نگراني شود. از اين رو لازم است تدابير لازم براي کاهش نگراني ها و تعيين استانداردهاي مورد نياز اتخاذ شود. در ادامه به برخي از موارد در زمينه ي استانداردهاي نانوغذاها اشاره خواهد شد:


برخي از قوانين و ضوابط مورد نياز براي توسعه نانوغذاها


بررسي مواردي شامل محدوده ي ابعاد مجاز نانوغذا، روش هاي مجاز اندازه گيري، ويِژگي هاي فيزيکي و شيميايي و جنبه هاي ايمني
آيين نامه ي چگونگي استفاده از نانوغذاها و محصولات غذايي شامل نانوذرات؛ چرا که ممکن است محصولات بزرگ تر به عنوان غذاهاي جديد، ترکيبات و مواد افزودني، از قبل مجوز داشه باشند؛
دسته بندي غذاها به غذاهايي در اندازه ي ميکرو و نانو، و بررسي و مقايسه ي کيفيت آنها.


جنبه هاي مختلف مورد نياز در بررسي نانوغذاها براي توسعه ي استاندارد، کنترل و قوانين

اندازه ي نانوغذا و اندازه گيري آن
بررسي شمول محدوده ي اندازه ي نانوغذا؛
بررسي نوع دستگاه ها و روش هاي اندازه گيري مورد استفاده در آناليز؛
بررسي پردازش اندازه گيري حدود ذره در مواد خام اوليه، مواد واسطه، محصولات نهايي يا مواد در هر مرحله.


ويژگي هاي فيزيکي و شيميايي

بررسي تبديل مواد غذايي نانومقياس (در مقايسه با بالک آنهها) به مونومرهاي قابل جذب و قابل متابوليسم؛
بررسي دسترسي به شکل منفرد، دوتايي يا آگلومره شده ي نانو مواد موجود؛
بررسي ويژگي هاي مربوط به موادخام و نانومقياس (که شامل حلاليت، ظرفيت جذب آب، بافت، جرم، مساحت سطح و غلظت مي شود)
بررسي نحوه ي پايداري گرمايي، مکانيکي و PH مواد نانومقياس.
فراوري
بررسي چگونگي تهيه ي محصولات (آيا از روش بالا به پايين (آسياب) تشکيل مي شوند و يا به روش پايين به بالا (سنتز))
بررسي به جاي ماندن ترکيبات خطرناک بعد از فرايندهاي پردازش (به دليل مساحت سطح بالا و ظرفيت جذب بالاي نانوذرات).


جنبه هاي ايمني

بررسي قابليت سلامت و اثرات محيطي مواد نانو مقياس، حتي اگر مواد ماکرو و ميکرومقياش مشابه آنها براي استفاده تأييد شده باشند؛
بررسي اصلاح شدگي محصولات نانو مقياس از نظر شيميايي؛
بررسي جديد بودن محصولات نانومقياس؛
بررسي و تشخيص جنبه هاي مربوط به ماندگاري، انباشتگي، پس زدگي مواد نانومقياس در بدن؛
بررسي روش ها و ابزار مورد استفاده براي تعيين ايمني سميت محصولات نانومقياس.
 
بالا