فناوري نانو در بسته بندي موادغذايي درصنايع و شركت ها:
در حال حاضر شركت هاي زيادي مانند Unilever, keystone,Hershey,food,nestle مشغول كار روي نانو غذاها هستند.
گزارش شده است nestle و Unilever امولسيون هايي از نانو ذرات را كشف كرده اند كه باعث يكنواخت تر شدن بافت غذا شده، و مي توان در توليد محصولاتي مانند بستني از آنها استفاده كرد.

ديگر پروژه هاي اين شركت، كار روي نانو كپسول هايي حاوي غذاهاي غني شده است كه مواد مغذي و آنتي اكسيدانت ها را به تدريج به بخش هاي خاصي از بدن تحويل مي دهند. اين فناوري مواد غذايي قديمي را به ذراتي در ابعاد نانو تبديل مي كند كه در داخل بدن رها شده و به خوبي جذب مي شوند. اين فناوري در غذاهاي جديد كاربرد زيادي خواهد داشت. يكي ديگر از شركت هاي پيشگام در توسعه نانوغذاها، شركت Kraft است كه با تاسيس كنسرسيوم نانوتك(Nanotek) در سال 2000 اولين گام هاي ورود فناوري نانو به صنعت غذا را برداشت. اين كنسرسيوم مجموعه اي از 15 دانشگاه و آزمايشگاه هاي تحقيقاتي ملي است و بيشتر در زمينه تهيه انواع غذاهاي تعاملي و فرآورده هاي نوشيدني فعاليت مي كند كه با ذائقه و نيازهاي فردي مصرف كننده سازگار باشد و دامنه وسيعي از نوشيدني هاي تغيير رنگ دهنده تا غذاهاي جديد سازگار با حساسيت مصرف كننده( يا نيازهاي تغذيه اي او) را در برمي گيرد. فعاليت ديگر اين شركت، تهيه نانوفيلترهايي است كه مولكول ها را بيشتر بر اساس شكل و نه بر حسب اندازه غربال مي كنند و اين مساله تفكيك اجزاي خاصي از يك فرآورده، حتي در دست مصرف كننده را امكان پذير مي سازد.

از ديگر اهداف اين شركت، كار روي بسته بندي هاي هوشمند غذايي است. از نانو حسگرهايي كه به رهايش مواد شيميايي ناشي از فساد غذاها حساس هستند مي توان در بسته بندي هاي هوشمند استفاده كرد، تا به محض شروع خراب شدن غذا، رنگ بسته بندي تغيير كرده، به مشتري هشدار مي دهد. اين سيستم به مراتب دقيق تر و مطمئن تر از فروش با تاريخ مصرف است. يكي ديگر از شركت هاي فعال در زمينه نانوغذا، Nutralease است كه روي فناوري غذاهاي غني شده تحقيق كرده و جهت افزايش رهايش زيستي(Biodelivery) مواد غذايي، از نانوكپسول ها استفاده مي كند. اين فناوري در نوعي روغن آشپزي به كار برده شده است كه از استرول هاي گياهي به منظور كاهش جذب كلسترول و كاهش خطر بيماري هاي قلبي استفاده مي كند. بر اساس گزارشي اين فرآورده باعث كاهش حدود 14 درصد از ميزان كلسترول LDL مي شود.

شركت Oil Fresh از اجزاي نانوسراميكي در تهيه ماهي تابه هاي رستوران ها استفاده مي كند كه باعث كاهش زمان سرخ كردن و مصرف روغن مي شود. استفاده از اين فرآورده به رستوران ها اجازه مي دهد كه از روغن هاي گياهي به جاي روغن هاي هيدروژنه استفاده كند و در نتيجه ميزان چربي هاي ترانس كاهش يافته و غذاهاي سالم تري به دست مي آيد.

شركت ديگري به نام Voridian از تركيبات Impern نانوكامپوزيت ها در ساخت بطري هاي پلاستيكي نوشيدني ها استفاده كرده است. Impern نوعي پلاستيك است كه با نانوذرات خاك رس آميخته و پلاستيك هايي به سختي شيشه و محكم تر را به وجود آورده است كه نسبت به شيشه شكنندگي كمتري دارند. لايه نانوذرات به گونه اي طراحي شده كه فرار مولكول هاي دي اكسيد كربن از نوشيدني و نفوذ مولكول هاي اكسيژن به درون نوشيدني جلوگيري كرده، در نتيجه باعث حفظ تازگي و افزايش زمان ماندگاري محصول مي شود. يكي ديگر از شركت هاي فعال در اين زمينه Nanocor است. اين شركت مهم ترين توليدكننده نانوكامپوزيت هاي پلاستيكي است. اين پلاستيك ها ويژگي هاي منحصر به فردي از جمله ايجاد مانع بهتر براي جريان اكسيژن و دي اكسيد كربن دارد كه منجر به افزايش زمان ماندگاري محصولات نانوكامپوزيت مقاوم مي شود. همچنين اين پلاستيك ها از پخش بو جلوگيري كرده، مانع جذب طعم يا ويتامين هاي موجود در غذا به وسيله بسته بندي مي شوند. به طور كلي طراحي مولكولي اين پلاستيك ها به گونه اي است كه مقاومت محصولات را در برابر آتش و ثبات ساختار آنها را در برابر حرارت بهبود مي بخشد. به عنوان مثال اين مواد در سبدهايي براي جوشاندن مواد غذايي و بسته بندي هايي براي استفاده در مايكروويو كاربرد دارد. نانو كامپوزيت هاي پلاستيكي در بسته بندي هاي جديد مواد غذايي نيز قابل استفاده هستند. از ديگر محصولات كليدي، حسگرها بويايي الكترونيكي (بيني الكترونيكي) هستند. اين وسايل از زبان و بيني انسان تقليد مي كنند با اين تفاوت كه نسبت به طعم ها و بوهاي ناچيز حساسيت بيشتري دارند. بيني الكترونيكي آرايه اي از حسگرهاي گازي در مقياس نانو است و سطح بالاي نانو ذرات اجازه عبود بيشترين گاز ممكن از روي آنها را مي دهد. اين فناوري به همراه فناوري تشخيص الگويي، امكان ايجاد يك اثر انگشت ديجيتالي از هر بوي خاص را فراهم مي كند. اين محصولات در آزمايشگاه هايي از جمله NASA براي تشخيص مواد شيميايي در حد ناچيز استفاده شده اند، اما در حال حاضر در صنايع غذايي جهت كنترل بهترين سطح توليد شده غذاها به كار مي روند. اين محصولات همچنين در جهت تشخيص آلاينده ها و تجزيه كيفي و كلي غذا موثر هستند. در حال حاضر بعضي شركت ها نوعي زبان الكترونيكي را به كار مي برند كه شامل آرايه اي از حسگرهاي مايع (الكترودهاي پوشش داده شده با پليمرهاي هادي) به همراه فناوري تشخيص الگويي است كه قادر به تشخيص طعم هاي ويژه از هم مي باشد. از كاربردهاي مهم اين زبان، آزمون چشايي نوشيدني ها مانند آب ميوه ها، شير، قهوه، آب معدني و نوشابه ها و همچنين توانايي چشيدن مواد شيميايي در حد PPT است و هزينه توليد آن در حدود 50 سنت مي باشد. يقينا اين زبان نقش حياتي خود را در مطالعات غذايي پيدا خواهد كرد. حسگر چشايي، در بسته بندي گوشت قادر به تشخيص اولين نشانه هاي فساد مواد غذايي بوده و با تغيير رنگ، فساد ماده غذايي را هشدار مي دهد.

نوع ديگر فناوري حسگرها، نانو بار كدها هستند كه به وسيله شركت Nanoplex technologies توليد شده اند. نانو باركدها مدل مولكولي باركدهاي سنتي است و شامل نانو ذرات فلزي مي باشند كه اثر انگشت شيميايي قابل شناسايي و خاصي دارند و مي توانند از طريق يك ماشين (احتمالا يك لامپ UV با ميكروسكوپ نوري) تشخيص داده شوند. اين نوع باركدها مي توانند براي حفاظت مارك و ارزيابي غذاهايي كه در حالت عادي نمي شود باركدهاي سنتي را روي آنها چسباند، استفاده شود. آنها همچنين براي تشخيص پاتوژن ها در غذا مانند E.coli مورد استفاده قرار مي گيرند. در حقيقت تشخيص پاتوژن ها از ديگر اهداف اصلي فناوري نانو در صنايع غذايي است.

هانگ نيز روي نانو حسگرهاي زيست شناسانه كار كرده است. اين حسگرها قادرند مقادير اندك پاتوژن ها در غذا را تشخيص دهند. همچنين امكان استفاده ازآنها در مراكز نگهداري و حمل و نقل غذا به منظور كنترل دقيق در مقياس مولكولي وجود دارد. وي همچنين روي غذاهايي كه عملكردي ناميده مي شوند كار كرده و نقش مواد مغذي كه موجب سلامت و مانع از بيماري مي شوند را كشف كرده است.

هانگ مي گويد: بسياري از غذاها به صورت ذاتي قادر به جلوگيري از بيماري ها هستند مثل چاي سبز، هسته انگور و زنجبيل، اما مسئله اين است كه مصرف مستقيم اين غذاها فايده اي براي بدن نداشته و بدن نيز به سختي آنها را جذب مي كند، بنابراين به يك سيستم تحويل نياز داريم كه دسترس زيستي آنها را افزايش دهد.
او به خصوص به  جلوگيري از ديابت و چاقي علاقه مند است و اين سوال را مطرح مي كند كه چطور مي توان از غذاهايي مانند بستني و شكلات هاي خو طعم استفاده كرد به صورتي كه موجب چاقي نشوند؟

در جواب بايد گفت استفاده از مواد فيبري و كربوهيدرات ها به جاي چربي مي تواند به حل اين مسئله كمك كند و براي ديابت نيز بايد جايگزين هاي بهتري را براي شكر پيدا كرد.
اگر هانگ يا ديگران بتوانند موفق به ايجاد غذاهايي خوش طعم ولي حاوي مواد جايگزين چربي شوند و يا با به كارگيري نانو ذرات مانع از جذب و ذخيره سازي چربي و كالري به وسيله بدن گردند، هدف نهايي را در غذا به دست آورده اند.
هانگ مي گويد: شركت هاي زيادي درباره غذايي كه شما را سير كند ولي تاثيري روي وزن نداشته باشد، تحقيق مي كنند ولي به دليل توافق هاي محرمانه هنوز جزئيات فاش نشده است.

برخي تحقيقات در زمينه نانو
افزايش عمر ماندگاري و بهبود تعادل اقتصادي در بسته بندي مواد غذايي
فيلم هاي بسته بندي و بطري هاي PET با تركيبات سنتزي در بازارهاي سوئيس در دسترس هستند. مواد نانو خصوصيت حامل را بر خلاف گازها، بخار آب و چاشني ها را بهبود مي دهد، هم چنين خصوصيات حرارتي و مكانيكي، را نيز بهبود مي دهند.
نانو تكنولوژي در بطري هاي PET سبب ايجاد تعادل در CO2 مي شود. در توليد، حمل ونقل و بازيافت بطري هاي nano-packaging كمتر از يك سوم به توليد گازهاي گلخانه اي نسبت به آلومينيوم و حدود 60% كمتر از بطري هاي شيشه اي قابل عرضه اين گاز را توليد مي كند.

آيا ذرات نانو در بسته بندي به داخل ماده غذايي وارد مي شوند؟
هر چند كه نانو ذرات مي توانند از داخل بسته بندي به مواد غذايي عبور كنند، اين امر در درجه اول به چگونگي به كار بردن لايه هاي نانو بستگي دارد و اين انتقال نمي تواند از آن جلوگيري شود. در اين مورد هنوز هم مدركي وجود ندارد كه محصول توليدي بي ضرر است. اين بسته بندي هم چنين به كار برده شود به عنوان بسته بندي هايي با نام antimicrobial action يك لايه پوشش دهنده با ذرات نانو سيلور ميكروب كشي سبب مي شود غذا با سرعت كمتري فاسد شود.

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.

بسته بندي نانو در تماس با مواد  غذايي
يكي از كاربردهاي تجاري نانو تكنولوژي در بخش غذايي بسته بندي است. بين 400 تا 500 فرآورده nano-packaging براي استفاده تجاري تخمين زده شدند. نانو تكنولوژي پيشگويي مي كند كه استفاده از اين توليدات 25% همه بسته بندي هاي غذايي در دهه آينده است. يك هدف اصلي در nano-packaging افزايش عمر ماندگاري به وسيله بهبود عملكرد مانع در كاهش گاز، تبادل رطوبت و پرتو نور UV است. بالغ بر 90% بسته بندي نانو بر اساس نانو كامپوزيت است كه بهبود دهنده عوامل حامل در لفاف هاي پلاستيكي براي مواد غذايي و بطري هاي پلاستيكي براي نوشيدني هاي غير الكلي و آبميوه است.
nano-packaging همچنين مي تواند خصوصيات ضد ميكروبي، آنتي اكسيداني و گسترش مدت ماندگاري و غيره داشته باشد.
در آينده در جهان نظريه استفاده از nanocoating براي موادي مانند پنير، گوشت و ميوه ها، آزاد كننده هاي شيميايي nano-packaging، بسته بندي ضد ميكروبي بر اساس نانو و سنسورهاي نانو و بسته بندي زيست تجزيه پذير نانو، nano-stick لايه هاي نانو براي بطري هاي سس بايد به بحث گذاشته شود.

نتيجه گيري
محققين بر اين باورند كه سنجش ديدگاه عمومي نسبت به فناوري نانو بايد در مراحل اوليه از توسعه اين فناوري صورت گيرد. بدين ترتيب مي توان از بسياري از مشكلات ايجاد شده توسط فناوري اصلاح ژنتيكي (GM) جلوگيري كرد.
بسته بندي مبتني فناوري نانو از ديدگاه عمومي يكي از كاربردهايي است كه مشكل چنداني ايجاد نخواهد كرد و مشتريان از نوآوري هايي كه در اين خصوص صورت مي گيرد، استقبال مي كنند. مشتريان تمايل بيشتري نسبت به استفاده از مواد غذايي طبيعي دارند و در رابطه با كاربرد فناوري نانو در اين گونه مواد تمايل چنداني از خود نشان نمي دهند. همچنين مطالعات نشان مي دهد كه تمايل مشتريان نسبت به كاربرد نانو ذرات در بسته بندي، بيشتر از استفاده از همين فناوري در مواد غذايي است.