فناوری زیست سازگار در حال ظهور یک راه حل قابل اعتماد برای بهبود سلامت محصولات غذایی است

نانوذرات آلی نیز از لیپیدها، پروتئین ها یا کربوهیدرات ها تشکیل شده اند که عموماً در مواد غذایی استفاده می شوند.

نانوذرات موجود در مواد غذایی را می توان به دو دسته «آلی» و «معدنی» تقسیم کرد.

بسیاری از انواع نانوذرات مورد استفاده در مواد غذایی عمدتاً از “نقره”، “اکسید آهن”، “دی اکسید تیتانیوم”، “دی اکسید سیلیکون” و “اکسید روی” تشکیل شده اند. این ذرات به صورت جامدات کریستالی یا آمورف در دمای اتاق وجود دارند که می توانند کروی یا غیر کروی باشند و همچنین دارای ویژگی های سطحی متفاوتی هستند.

توانایی نانوذرات معدنی برای تولید سمیت اغلب به واکنش شیمیایی آنها مرتبط است که به ترکیب آنها بستگی دارد. به عنوان مثال، برخی از نانوذرات معدنی یون هایی را حل کرده و آزاد می کنند که باعث واکنش های شیمیایی یا بیوشیمیایی ناخواسته می شود.

ترکیب نانوذرات نقش عمده ای در تعیین سرنوشت آنها در دستگاه گوارش دارد. لیپیدها، پروتئین ها و نشاسته ها توسط پروتئازها، لیپازها و آمیلازها در دهان، معده، روده کوچک یا روده بزرگ هضم می شوند. با این حال، برخی از مواد آلی مورد استفاده برای تولید نانوذرات غذایی، مانند فیبر رژیمی و روغن های معدنی، ممکن است در دستگاه گوارش فوقانی هضم نشوند.

به گزارش پایگاه خبری محصولات نانوتکنولوژی، در بخش مواد غذایی، 357 محصول در 51 نوع مختلف توسط 142 شرکت از 26 کشور مختلف به ثبت رسیده است. پنج بخش برتر محصولات نانوغذایی عبارتند از حسگرهای مواد غذایی، غذاها، بسته بندی، تغذیه ورزشی و مکمل ها.

نانوتکنولوژی نقش امیدوارکننده‌ای در حوزه فناوری غذایی دارد. جایگزینی روش‌های مرسوم جداسازی میکروبی با کاربردهای مبتنی بر فناوری نانو می‌تواند خطر ابتلا به بیماری‌های ناشی از غذا را که حتی در آلودگی‌های کوچک کشنده هستند، از بین ببرد.

طبق آمار، 80 درصد مواد غذایی از بخش کشاورزی تامین می‌شود و استفاده از فناوری نانو در صورت سازگاری زیستی، می‌تواند راه‌حلی مطمئن برای ذخیره‌سازی و حتی بسته‌بندی مواد غذایی باشد.

از نانوذرات به عنوان افزودنی های غذایی برای محافظت از مواد غذایی در برابر آلودگی و در نتیجه افزایش ماندگاری آنها استفاده می شود. نانومواد و افزودنی های مواد غذایی در مقیاس نانو به عنوان مواد نگهدارنده، پاک کننده های ضد میکروبی، طعم دهنده ها، مواد بسته بندی برای تأثیرگذاری بر ترکیب مواد مغذی و بهبود ماندگاری، بافت، طعم و مزه محصولات استفاده می شوند.

نانوذرات معدنی نیز در دستگاه گوارش هضم نمی شوند. اما برخی از آنها ممکن است به دلیل تغییرات pH یا رقیق شدن به طور کامل یا جزئی حل شوند.

این ماده معدنی برای سفید کردن و روشن کردن فرمولاسیون محصولات و در کرم های ضد آفتاب برای محافظت موثر در برابر اشعه های مضر UV استفاده می شود.

نانو و صنایع غذایی

نانوتکنولوژی چندین روش جدید را برای بهبود کیفیت، ماندگاری، ایمنی و سلامت مواد غذایی به صنایع غذایی ارائه می‌کند. با این حال، مصرف کنندگان، تنظیم کننده ها و صنایع غذایی نگران اثرات نامطلوب بالقوه (سمیت) مرتبط با کاربرد نانوتکنولوژی در مواد غذایی هستند.

اگر فناوری نانو سازگار با محیط زیست و از نظر اقتصادی مناسب باشد، حتی در بسته بندی مواد غذایی نیز می توان به یک راه حل قابل اعتماد دست یافت. این در نهایت تأثیر زیادی بر کیفیت، ذخیره سازی، ایمنی و امنیت مواد غذایی خواهد داشت که به نفع تولیدکنندگان و مصرف کنندگان خواهد بود. با این حال، با توجه به رفتار مهاجرتی نانوذرات در مواد غذایی، سمیت سلولی نانوذرات در انسان و اثرات احتمالی آنها بر سلامت و محیط زیست مصرف‌کنندگان، تحقیقات بیشتری مورد نیاز است.

کاربردهای تحقیقاتی و تجاری در حوزه فناوری نانو به تدریج دامنه خود را از طیفی به طیف دیگر افزایش می دهد. نانوتکنولوژی پتانسیل عظیمی برای پیشرفت علم مواد غذایی در سراسر جهان دارد. از تسریع ماندگاری محصولات گرفته تا نگهداری بهتر مواد غذایی تا ردیابی آلاینده ها و ورود غذا یا مکمل های غذایی به بدن از طریق غذا.

همچنین بر اساس گزارش سازمان خواربار ملل متحد، ایران با میانگین 14.3 میلیون تن در 5 سال گذشته در بین تولیدکنندگان برتر گندم قرار دارد.

نانوتکنولوژی یک انقلاب نوظهور است که پتانسیل بالایی در همه بخش ها، از مکانیک گرفته تا پزشکی، از جمله صنایع غذایی دارد. زیرا این فناوری مطالعه دستکاری و کنترل ماده در مقیاس اتمی و مولکولی است و به دلیل افزایش سطح (نسبت به حجم) و سرعت انتقال جرم، دارای فعالیت شیمیایی و بیولوژیکی، واکنش آنزیمی، نفوذپذیری، رفتار کاتالیزوری و خواص کوانتومی بهتر در مقایسه با ذرات، آنها بیشتر است.

یکی از شناخته شده ترین نانوذرات معدنی مورد استفاده در مواد غذایی و محصولات بهداشتی، دی اکسید تیتانیوم است. این ماده یک پودر سفید است که از مواد معدنی طبیعی استخراج می شود و در محصولات غذایی، داروها و لوازم آرایشی استفاده می شود.

امروزه بازار مواد غذایی برای تولید محصولات غذایی مناسب، قابل اعتماد و اشتهاآور و پیشرو بودن در بخش تجاری سازی و فرآوری مواد غذایی به چنین فناوری هایی نیاز دارد. نانوتکنولوژی یکی از مواردی است که در فرآوری مواد غذایی کاربرد فراوانی دارد.

به طور خاص، یکی از نگرانی‌های اصلی، ترکیب مستقیم نانوذرات مهندسی شده در مواد غذایی است، مانند آن‌هایی که به‌عنوان طعم‌دهنده، نگهدارنده، مواد مغذی یا آن‌هایی که برای اصلاح خواص نوری، رئولوژیکی یا سیالیت غذاها یا در بسته‌بندی مواد غذایی استفاده می‌شوند.

ایران یکی از بزرگترین واردکنندگان مواد غذایی است و در صورت غفلت از تولید و فرآوری مواد غذایی، میزان واردات مواد غذایی هر روز افزایش می یابد.

پیشرفت‌های اخیر در کاربردهای مبتنی بر علم نانو منعکس‌کننده فرصت‌هایی برای طراحی مجدد پردازش، بازسازی چرخه‌های تولید، تأیید حفاظت از منابع طبیعی و حتی بازتعریف عادات غذایی مصرف‌کننده است.