|
كاربرد فناورى نانو در صنايع غذايى
دنياى بى قحطى با غذاهاى ريز
|
|
|
وحيد ارجمند
نانو تكنولوژى، فناورى جديدى است كه همه دنيا را فرا گرفته است و به بيانى دقيق تر مى توان گفت كه نانوتكنولوژى بخشى از آينده نيست بلكه همه آينده است. نانوتكنولوژى توانمندى توليد مواد، ابزارها و سيستم هاى جديد و در دست گرفتن كنترل اين سيستم ها در سطح مولكوى و اتمى و استفاده از خواص مواد توليدى در مقياس نانو است. هر چند آزمايش ها و تحقيقات فراوانى پيرامون نانوتكنولوژى از اوايل قرن بيستم آغاز شده است و دانشمندان به طور مستمر در حال پيگيرى اين مطالعات هستند اما اثرات عميق و معجزه آفرين نانوتكنولوژى در روند تحقيق و توسعه (Research & Development) سبب شده است كه نظر تمامى كشورها به سوى اين فناورى جديد جلب شود و فناورى نانو را به عنوان يكى از مهمترين اولويت هاى تحقيقاتى كشور خويش در قرن جارى نيز معرفى كنند. به عنوان نمونه كشور ژاپن رقم اختصاص يافته براى تحقيقات در زمينه فناورى نانو را در سال هاى اخير دو برابر افزايش داده و اين رقم در كشور آمريكا در حدود ۳/۷ بيليون دلار برآورد شده است. نانوتكنولوژى مى تواند براى توسعه مواد در اندازه هاى كوچك بهسازى، كنترل و انتقال محموله، شناسايى آلودگى و ابداع نانو ابزارهايى براى زيست شناسى سلولى و مولكولى مورد استفاده واقع شود. اين تكنولوژى شامل ابداع، استفاده از مواد آلى و غيرآلى در مقياس نانو است. نانو تكنولوژى نويد بخش روش هايى براى طراحى نانو مواد است و مواد ساخته شده با استفاده از فناورى نانو سازگار با ويژگى هاى فيزيكى، شيميايى و بيولوژيى هستند و توسط ساختارهاى مولكولى و ديناميكى مشخص و از پيش تعيين شده اى كنترل مى شوند، دراين تكنيك ها قبل از تشكيل فرآورده ژن ها دچار تغيير مى شوند. دستكارى در پليمرهاى غذايى و مجموعه هاى پليمرى باعث بهبود كيفيت غذا و سلامتى بيشتر مصرف كنندگان مى شود. نانوتكنولوژى مى تواند موادى با ويژگى هاى خود جمع كن، خود التيام بخش و خودنگهدارنده توليد كند. * غذاهاى نانو غذاهاى نانو (Nano Food) يكى از مهمترين كاربردهاى نانوتكنولوژى در صنايع غذايى است كه براساس پيشرفت هايى كه در سال هاى اخير در اين رشته حاصل شده است به وجود آمده. در اين غذاها با استفاده از توانمندى نانوربات ها در توليد غذا براى انسان از طريق اكسيژن ، كربن و هيدروژن موجود در آب يا هوا بهره گرفته مى شود و ديگر براى توليد غذا نيازى به مزارع كشاورزى و دامپرورى نخواهد بود. اين نانو غذاها با گردش خون در بدن به حركت درآمده و عروق خونى را از بقاياى چربى ها پاك مى كند و اين خود يكى از دلايل كاهش التهاب شرائين در بدن شده و احتمال بروز سكته هاى قلبى را بشدت كاهش مى دهد. همچنين نانو غذاها اين توانمند ى را دارند كه با توجه به شخصيت مصرف كننده غذا، رنگ، طعم و مواد مغذى غذا را تغيير دهند. با استفاده از فناورى نانو انسان قادر خواهد بود كه رشد گياهان را بدون محدوديت خاك، مزرعه و آب انجام دهد و دنياى بدون قحطى و كمبود مواد غذايى را براى همه فراهم كند. نانو تكنولوژى بيش از ۱۳۵ نوع كاربرد در صنايع غذايى دارد. معمولاً نانوتكنولوژى به عنوان روشى مدرن براى دستكارى در مواد غذايى مورد توجه واقع مى شود، اين دستكارى در مواد غذايى علاوه بر مزاياى ياد شده فوق، داراى مضراتى نيز هست. به عنوان مثال بر اساس فرضيه Gorg Goo اين احتمال وجود دارد كه اين نانوفناورى ها زمانى خارج از كنترل انسان درآيد. * كاربردهاى فناورى نانو در صنايع غذايى كاربردهاى فناورى نانو در غذا و صنايع غذايى را مى توان به ۶ گروه تقسيم كرد: ۱- فرآيندهاى غذايى ۲- سلامت غذا ۳- توليد غذا ۴- بسته بندى ۵- نگهدارى غذا ۶- بهبود طعم و رنگ غذا در بخش نگهدارى غذا، فناورى نانو مى تواند با جابه جا كردن سطح پوشش مواد از ورود هر نوع ميكروارگانيسم يا ميكروب به غذا جلوگيرى كرده و سبب ضد عفونى شدن سطوح غذاها شود، به علاوه با استفاده از نانو حفره ها مى توان از خراب شدن مواد بى ثباتى مانند آنتى اكسيدان هاى حساس از جمله ويتامين هاى A، D، E، K و «امگا ۳» جلوگيرى به عمل آورد و همچنين در شناسايى و طراحى ساختمان آنزيم ها، كنترل متابوليسم آنزيم ها توسط تغيير در ساختمان و افزودن ذرات فعال به مواد غذايى از آن بهره گرفت. در بخش توليد مى توان هم در صنعت كشاورزى و هم در ابداع روش هاى جديد براى توليد غذا مانند به كارگيرى نانوسنسورها در شناسايى آفت ها، آنتى بيوتيك ها و ژن هاى مختلف گياهان و همچنين توليد آفت كش هاى بى خطر و نيز كاهش اثرات منفى آفت كش هاى موجود از اين فناورى بهره گرفت، به علاوه مى توان با سنتز مواد تغذيه اى در گروه هاى غذايى مورد نياز طعم دهى، تركيبات و پيوند آنزيم ها را به هم ريخته و به توليد مواد جديد غذايى با طعم ها و رنگ هاى مختلف دست يافت. هم اكنون برخى از شركت ها در حال كار بر روى طراحى زبان الكترونيكى هستند كه شامل آرايه اى از حسگرهاى مايع به همراه فناورى تشخيص الگويى است كه قادر به تشخيص طعم هاى ويژه و مجزا مى باشد. از مهم ترين كاربردهاى اين زبان، آزمون چشايى نوشيدنى ها، چشيدن مواد شيميايى در حد مولكول است. اين حسگر در بسته بندى گوشت و فرآورده هاى گوشتى به كار گرفته مى شود و قادر به تشخيص اولين نشانه هاى فساد در مواد غذايى است و با تغيير رنگ، فساد ماده غذايى را هشدار مى دهد. از ديگر نمونه هاى توليدى اين حسگرها، نانوباركدها هستند كه مدل مولكولى باركدهاى سنتى است و شامل نانوذرات فلزى مى باشد كه اثر انگشت شيميايى قابل شناسايى و خاصى دارد و مى تواند از طريق ماشين هايى كه براى اين منظور طراحى شده است، تشخيص داده شود. اين قبيل از باركدها مى تواند براى حفاظت از مارك و ارزيابى غذاهايى كه در حالت عادى نمى توان باركد بر روى آنها چسباند، استفاده مى شود. * نتيجه گيرى در چند سال گذشته، تأثير عميق فناورى نانو در صنايع غذايى و بسته بندى محصولات غذايى رشد چشمگيرى داشته است و هم اكنون بيش از ۳۰۰ فرآورده نانوغذايى در بازار محصولات خوراكى موجود است. اين موفقيت منجر به سرمايه گذارى فراوانى در زمينه تحقيق و توسعه در نانوغذاها شده است. امروزه فناورى نانو يك قضيه لازم الاجرا در صنايع غذايى است و هر شركتى كه بخواهد در اين زمينه پيشتاز باشد، ناگزير به سرمايه گذارى در فناورى نانو است. هم اكنون حدود ۳۰۰ شركت در سراسر دنيا در حال توليد نانوغذاها هستند كه كشور آمريكا بيشترين درصد را به خود اختصاص داده است و سپس كشورهاى ژاپن و چين در اين زمينه فعالند. بر طبق پيش بينى هاى انجام شده، تا ۴ سال آينده قاره پهناور آسيا با دارا بودن بيش از ۵۰ درصد جمعيت جهان بزرگترين مصرف كننده نانوغذاها خواهد بود و در اين ميان كشور چين را مى توان گسترده ترين بازار مصرف ناميد. پيشرفت هاى چشمگير در رمزگشايى DNA محصولات كشاورزى و گياهى صنايع را قادر به پيش بينى، كنترل و بهبود محصولات كشاورزى كرده است كه تلفيق اين فناورى با فناورى دستكارى در مولكول ها و اتم هاى موجود در مواد غذايى و گياهى، روشى را در اختيار صنايع غذايى مى گذارد تا غذاهايى با قابليت بيشتر و هزينه كمتر را طراحى و در اختيار مصرف كنندگان نهايى قرار دهند.
|