صفحه 1:
غلم م
کاربرد نانو کامپوزیت ها در صنایع بسته بندى مواد غذايى
صفحه 2:
کاربردنانو در بسته بندی مواد غذایی
۳ ناو پلیمرها
rh رم
نانو بیوکامپوزیت ها
انواع نانو ذرات استفادهشده در نانوکامپوزیتهای بستهبندی مواد غذایی
ی نوشت ها
رات
صفحه 3:
بستهبندی مواد غذایی راهکاری حیاتی برای تضمین ایمنی آنها است. مواد پلیمری نفتی بهدلیل
قابلیت شکلپذیری آسان. فیمت ارزان, سبکی. مقاوت شیمیایی بالا تنوع خواص فیزیکی, قابلیت
درزبندی بهوسیله حرارت. چاپپذیری خوب. و فرایند تولید آسان.بهطور گسترده در صنایع بستهبندی
مورد استفاده قرار مگیرند.
با لین حال. با توجه به رشد روزافزون جمعیت و نیز به حفظ منلبع برای نسلهای آینده؛ در سالهای
اخیر پژوهشگران بهدنبال راهکارهایی جدید برای بستهبندی مواد غذایی بودهاند.
فناوری نانوا از جمله این راهکارهاست. این فناوری میتولند موجب بهیود بستهبندی مواد غذایی و
قابلیتهای آنها شود و در نتیجه حصول اطمینان از ایمنی مواد غذلیی و حملیت از مصرفکننده را
در پی داشته باشد.
صفحه 4:
* کاربرد نانو در بسته بندی مواد غذایی
0 نانو ذرات؟
نانوذرات به ذراتی اطلاق میشود که حداقل در یک بعد دارای ابعادی کمتر از ۱۰۰ نانومتر باشند.
اينكونه ذ خواص بازارده (مکانیکی, حرارتی. شیمیایی: میکروبی). بهبود خواص
مكانيكى و مقاومت در برابر كرماء توسعه فعالیت ضدمیکروبی و سطوح ضد قارچ. و تغييرات بيوشيميايى
ات باعث افزا.
صفحه 5:
لا ننو پلیمرها؟
لین پلیمرها در فرایندهای مختلف غذاییی استفاده میشوند. استفاده از آنها شامل طراحی, فرآوری. و
تولید است. کاربردشان در بستهبندی طیف گستردهای از مواد غذلیی است و متشکل از ذرات در اندازه
نانومتر هستند.
پلمرهای تلو به ۲ دسته تقسيم ميشوند
١ ننوپلیر های پیشرفته؟
نانوذراتی که در نانوپلیمرهای پیشرفته (نانوكامبوزيتها) بدكار مى روند. سبب افزایش انعطاف پذیری»
فزلیش ممانعت از ورود و خروج گازهاء و افزایش پایدری رطویتی و حرارتی پلیمرهای تشکیلشده از
آها اد | یله این ناودرات میتوان به تلنوذرات رس اشاره کرد این گروه از انوذرات در
بستهبندیهای مواد غذایی مختلف مانند گوشت فراوریشده. پنیر. شیرینیها. غلات. و فرآوردههای
لبتی استفاده میشوند و در بهبود خواص ساختار حررتی و ممانت از رسیدن اکسیژن و دیاکسید
كربن و رطویت به مواد غذایی دخالت دا
صفحه 6:
۲ نانوپلیمر های فعال*
در بستهبندیهای فعال از یک سری جاذبها و رهاسازها استفاده میکنند. این بستهبندیها نسبت به
شرایط داخل بسته تغییرات فعالانه میدهند. این تغییرات منجر به افزایش عمر محصول, بهیود ایمنی
و خواص حسی محصول, و حفظ کینیت محصول در مدتزمان نگهداری میشوند.
از جمله اين بليمرها مىتوان به اين موارد اشاره كردد
نانوبليمرهاى فعالى كه در بستهبتدى مواد غذايى با اتمسفر اصلاحشده” و نيز در بستهبندیهای حاوی
جاذبها" مانند جاذبهاى (اكسيزن. دىاكسيد كربن. انيلن. آميدها. و تركيبات سولفورى) و
و دیگر ترکیبات نگهدارنده) استفاده
رهاسازها (مانتد دیاکسید کرین. اتانول. آنتیاکسیدا
میشوند.
بسته به شکل فیزیکی بستهبندیهای فعال» جاذبها و رهاسازها به سه شکل بالشتک* برچسب؟ و
فیلم تقسیم بندی میشوند. از جمله نئوذرات بهکاررفته در ننوپلیمرهای فعال میتوان نانولولهای
oS نانوکامپوزیتها .و ناو توپ های کربنی "را نام برد
صفحه 7:
۳ انوپلیمر های پاهوش ۱۳
ما بودن نانوحسكرهاى هوشمند در ماتريس بليمرى. مىتوانيم از شرليط ماده غذا
محیط داخل بستهبندی آگاه شویم.
بستهبندیشده و
نانوستسورها در برابر تفییرات محیطی (درجه حرارت. رطوبت. و سطح اکسیژن موجود) و عوامل
میکروبی و پانوژنی واکنش نشان میدهند. برای مثال. نشالگرهای حرارتی و زمانی که نشاندهنده
درجه حرارت نگهداری و تاریخ انقضا هستند. باعث آگاهی مصرفکننده و تولید کننده از شرایط ماده
۳ و در نتیجه. در مصرفکننده اعتماد ایجاد میشود و تولیدکننده قادر به
شناسایی نقاط ضعف خواهد بود.
صفحه 8:
** نانو کامپوزیت ها
به جسمی حجیم یا تودهای"" گفته میشود که در حالت کلی حداقل شامل دو ماده مجزا با
ساختار مکمل باشد.
کامپوز
نانوکامپوزیت به دسته خاصی از کامپوزیتها گفته میشود که حداقل یکی از اجزای آنها در مقیاس
gil باشد. در نانوکامپوزیتهای پلیمری نسبت به کامپوزیتهای معمولی,خاصیت برهم کنش بهتری
بين فاتريسن يليهر و قيار وجوذ دز
توزیع یکنواخت
وذرات در ماتریس پلیمری موجب افزایش سطح تماس ماتریس و نالوذرات میشود
که این اتفاق بهبود خواص مکانیکی, گرمایی, و ممانعتی را در پی دارد.
510.110 و نلنو رس اشاره كرد كه از نانوذرات تيتانيوم در
از لين ذرات مى توان به نلنو ذرا
بسته بندی به عنوان پرکننده پلاستیک ها و فویل ها استفاده مى شود.
صفحه 9:
نسبت بزرگترین بعد فیلر به کوچکترین بعد ن خاصیت مهمی ااست که نسبت منظر نامیده
se
فيلرهاى با نسبت منظر بالا سطح ويزه بالاترى دارند كه خواص تقویت کننده بهترى فراهم مىكند.
صفحه 10:
** نانوبیوکامپوزیت ها
وكامبوزيتها علاوه بر داشتن تركيبى با ابعاد نانو. داراى تركيبات بيوزيستى نيز هستند كه
زیستتخریبپذیر" بوده و در محیط بهوسیله موجودات تجزیکنده به ریزواحدهای خود تبدیل
عونق
از جمله بليمرهاى زيستتخريبيذير مىتوان به موارد زير اشاره كرد:
الآ نشاسته و مشتقات آن
بليمرهاى طبيعى مهمى هستند كه معمولاً بعد از فشردهشدن. به مادهای قلبل ارتجاع با مقاومت
مكانيكى كم و حفاظت كم در برابر اكسيزن و رطوبت تبديل مىكردند. اما تركيب آنها با نانو
باعث میشود مقاومت كششى توسعه يابد و نفوذيذيرى
صفحه 11:
لس پلی استر های زیستی
طبقه مهم دیگری هستند که از مونومرهای زیستی شامل اسید پلیلاکتیک. پلیهیدروکسی
١ ای را رت تون بوسته و قلب دور مواد غذلیی آنها را به موادی جذاب در
منت تدیل کردم است.
تنها مشکل آنها شکنندگی و خصوصیات ممانعت گازی ضعیف آنها است؛ برای غلیه بر لین مشکل
00 ل حي تان لنطلده عوشود بستميعدى بليد بتواند از يرى بيوتيكهاء
يرو بيوتيكهاء و ويتامينهاى محفظهسازىشده در شرايط مناسب نكهدارى كند؛ اين مواد زيستى
قابليت لازم براى اين كار را دارند.
صفحه 12:
** انواع نانوذرات استفادهشده در نانوکامپوزیتهای بستهبندی مواد غذایی
کل کاررد کارند به مو دسته آلی و غیرآلی طبقهبندی میشوند.
نقره. تيتانیوم. کلسیم» سیلیکا و.. از مواد غیر آلی هستند که عمدتاً
نانوموادی که در بستهيندى مواد:
تانوموادى مانند نانوذرات آهن.
براى بستهبندى غذا بدكار مىروند.
جدول زير انواع نانوذرات رايج در بستهبندى مواد غذايى را نشان مىدهد.
عامل ضدميكروبى و محافظ در برابر اشعه/ا] در بسته پندی. ظروف نگهداری
Se cae
نقره عامل ضدميكروبى در بسته بندى مواد غذايى. ظروف نگهداری.
مكيل تاي gage
نوس يسته بندى مواد غذايى
روی و اکسید روی افزودنى غذابى/ عامل ضدميكروبى در بسته بندى مواد غذايى
سیلسیوم دی اکسید افزودنى غذابى/ در بسته يتدى FEE Sp
صفحه 13:
* ذرات نانو رس
ارس از جمله نانوذرلتی هستند که در صنایع بسته بندی مواد غذایی بسیار مورد مطالعه قرار
گرفتهاند.
دلیل این توجه ارزانی, دسترسی آسان. و عملکرد و فرایندپذیری خوب آنها
که تم و مقلوم به حرارت میکند و سانعی برای عبور گاز
رات خاک رس معمولا بهصورت صفحات دوبعدی با ضخامت بسیار ناچیز (حدود نانومتر) در نظر
اين ذرا
كرفته مىشوند. هنكامى كه اين صفحات در ماتریس پلیمری پراکنده میشوند. مسیری را ايجاد
میکنند که انتقال گازها را بهشدت کاهش میدهد.
دو ویژگی خاص نانورس که نقش مهمی در تولید نانوکامپوزیتها ایفا میکنند عبارتند از
بازشدن لایهها از همدیگر و پراکندهشدن آنها در ماتریس پلیمری.
۲. اصلاح سطح آنها جهت برهم کنش بهتر بین ماتریس پلیمری و نانوذرات.
صفحه 14:
از ترکیبهای پلیمرا نانورس در بستهبندی غذاهای مختلف مثل گوشت عملآوری شده. پنیر, غلات.
و نوشیدنیهای کربناته استفاده میشود.
ل ل لس با يات كذلبى سيران نقوذ اكسيؤن عمر عفيد مواد غذليى حر بستمبندى را
تعيين مىكند و در نوشيدنىهاى كازدار خارجشدن دىاكسيد كرين.
در نانوكامبوزيتهاى تقويتشده با خاك رس نانوذرات رس با نسبت منظر بالا میتونند نقش
ازدارندكى را بدخوبى انجام دهند.
ee مواد غذليى
ش مهمی در حفظ غذاهای تازه مانند
میوه. سالاد. و غذاهای آماده
بازدارندگی اکسیژن بهصورت ضریب نفوذ اکسیژن اندزهگیری میشود که میزان نفوذ اکسیژن در
واحد سطح و زمان در She بستهبندیشده را نشان میدهد.
صفحه 15:
شکل زیر مسیر نفوذ گاز را در یک الوکامپوزیت حاوی ننورس نشان میدهد.
Permeant
صفحه 16:
* نانو ذرات نقره
استفاده از نانوذرات نقره در ظروف بستهبندی یکلایه یا چندلایه بهعنوان مواد افزودنی؛ بدعلت غير
قبل نفوذبودن نسبت به اکسیژن و رطویت. میتوند از رشد باکتریها و کپکها در بسته جلوگیری
کند و در نتیجه. سبب افزایش ماندگاری محصول و تفییرنکردن ویژگیهای ظاهری و فیزیکی آن
یکنواخت (۵-۵۶ نانومتر و بهطور متوسط ۲۶ نانومتر) است. این ذرات دارای خلوص
له پراکندگی خوب. و شکل شبهکره هستند. در حالت یینی اثر ضدمیکروبیآآن بیشتر است. اما
سمی است. از آنجا که نانوذرات نقره سطح بیشتری از ذرات بزرگتر را درد. از لحاظ شیمیایی فعالتر
از دوات بررگ لقوم انس
تركيبات نانويى مانند نانواكسيد منيزيم. نئواکسید مس, نانودیاکسید تیتنیوم و نانولولههای کربنی
نیز از جمله ترکیبانی هستند که پیشبینی میشود در آینده در بستهبندی ضدمیکروبی مواد غذایی
استفاده شوند. اما تاکنون ثلبت شده که
وذرات نقره کارآمدترین ضدمیکروب در مقابله با باکتریهاء
ویروسهاء و سایر میکروار گانسیمهای ی وکاریو
صفحه 17:
در شکل زیر بستهبتدی مواد غذایی با پوششهای ضدمیکروبی نشان داده شده است.
)۵( Packaging system {(b) Coating system
صفحه 18:
** سازوکارهای مختلف خواص ضدمیکروبی نانوذرات نقره
نانوذرات نقره از رههای زیر خواص ضدمیکروبی از خود نشان میدهند:
۲ چسندگی به سطح سلول
۳ تجزیه یپوپلی ساکاریدها
نفوذ در داخل سلول باکتریایی و تخریب ۸(
اتصال یه گروههای الکترون دهنده در مولکولها
5 A
آزادسازی یونهای "۸0 ضدمیکروب
صفحه 19:
** نانوذرات اکسید سیلیکون و اکسید نقره
رندگی در برابر اکسیژن و دیاکسید کربن و بهبود خواص مکانیکی بستهبندی
میشوند. همچنین دای فعالیت خواس ضدمیکروبی. ضدفارچی, و ضدآنتىبيوتيكى هستند.
باعث بهبود خواص باز
** نانوذرات تیتانیوم دیاکسید
نانوذرات دیاکسید تیتانیوم یکی از پرکاربردترین نانوذرات نیمهرسانا با ویژگیهای خاص آبدوستی و
0 و اوای فش و آنتیباکتریال هستند و بهطورگستردهای در ساخت.
نانوکامپوزیتهای پلیمری با هدف بستهبندی مواد غذایی استفاده میشوند.
صفحه 20:
** نانوذرات اكسيد روى
وذرات اكسيد روى از خانواده ورتز,
و داراى ويزكىهايى مانند نيمهرسانابى بيزوالكتريك. و
بيروالكتريك هستند. اين خواص بىنظير باعث مىشوند كه ذرات اكسيد روى از غتىترين مواد
نانوساختارى باشند. همجنين؛ اين
زشكى بهراحتى و بدون روكش استفاده شوند. لين خصوصيات ويه اكسيد روى مى تواند زمينههاى
تحقیقاتی گوناگونی را در آینده ایجاد کند.
ذرات زیستسازگار و ایمن هستند و میتوانند در کاربردهای
+
انوذرات سیلسیوم دیاکسید
pete ۰ ۱ تا فراوانترین مادم سازنده پوسته زمین است. لین ترکیب با فرمول
شیمیلیی و5160 ساختاری شبیه الماس دارد و مادهای بلوری و سفیدرنگ است. دمای ذوب و جوش
تن نبا
اد است و در طبيعت به دو شكل بلورى و آمورف (بىشكل) يافت مىشود. نانوكامبوزيت
حاوى نانوذرات سيلسيوم دىاكسيد نيز از جمله نانوكامبوزيتهليى است كه نيازبه توسعه و تحقيق و
مطالعات بيشترى دارند.
صفحه 21:
ood e
badge *
1. nano technology
2. Nano particles
3. Polymer Nanomaterial Food
Processing
(PNEFP)
4, Improved PNFP
5. Active PNFP
6. Modified Atmosphere Packaging
(MAP)
7. Scavenger
8. Sachet
9. Lable
10. Carbon Nanotube
11. Nanocomposite
12. carbon nano sphere
13. Smart PNFP
14. Bulk
15. Aspect Ratio
16. Biodegradable
17. Nanoclay
صفحه 22:
* مراجع
۱ مقاله منتشر شده از ستاد فناوری نانو کشور با عنوان (کاربرد نانو کامپوزیت ها در صنایع بسته بندی
و مواد غذایی».
خانم لادن لیافتی. خانم مریم جوکار. آقای محمدحسین عزیزی.
Nanocomposite for food encapsulation pakaging (2015).2
Daibing Luo, Liangzhuan Wu, Jinfang Zhi
Bio-nanocomposites for food packaging applications 3
(2013)
Jong-Whan Rhima, Hwan-Man Parkb, Chang-Sik Hac