استفاده از فناوري نانو در افزايش ماندگاري مواد غذايي‌ معجزه ذرات نقره در صنعت بسته‌بندي‌

واضح آرشیو وب فارسی:جام جم آنلاین: استفاده از فناوري نانو در افزايش ماندگاري مواد غذايي‌ معجزه ذرات نقره در صنعت بسته‌بندي‌
جام جم آنلاين: داستان خاصيت ضد ميكروبي نقره، داستان معاصري نيست، بلكه اين خاصيت از ديرباز شناخته شده و به كار مي‌رفته است‌‌. تاكنون دانشمندان مكانيسم‌هاي متفاوتي را براي تبيين اثرگذاري نقره بر ميكروب‌ها يافته‌اند و در واقع به دليل همين تعدد مكانيسم‌هاست كه ميكروب‌ها نمي‌توانند نسبت به نقره سازگار شوند يا مقاومت پيدا كنند‌. امروزه به مدد فناوري نانو ساخت ذرات نقره در ابعاد نانو ميسر شده است‌.

در اين ابعاد ، ذرات نانو نقره به ما اين امكان را مي‌دهند كه با كمترين غلظت، خاصيت ضدميكروبي بسيار قوي را از فلز نقره شاهد باشيم‌.

نانو فناوري، دستيابي به فناوري كار بر روي ذراتي با ابعاد 9 - 10 متر (نانو متر) است كه به نانو ذرات موسوم هستند‌. دليل انتخاب اين مقياس براي كار روي مواد، خواص خارق‌العاده‌اي است كه در ذراتي با اين سايز ظاهر مي‌شود و امروزه بشدت مورد توجه دانشمندان قرار گرفته است‌، مثل فلز نقره‌‌.

نقره درواقع يكي از قديمي‌ترين فلزات مورد استفاده بشر بوده است و بر اساس مستندات تاريخي از مدت‌ها پيش مردم كشورها ي مختلف جهان از خواص ميكروب‌كشي نقره استفاده مي‌كردند‌‌.

براي مثال در جنگ‌ها روي زخم سربازان سكه‌اي از جنس نقره قرار مي‌دادند و سپس محل زخم را مي‌بستند يا براي نگهداري مواد غذايي از ظروف نقره‌اي استفاده مي‌‌كردند.

درضمن علت شيوع نيافتن بيماري‌هاي مسري در مناطق اعيان‌نشين را به ظروف نقره نسبت مي‌دهند؛ چراكه خانواده‌هاي ثروتمند غذا را در بشقاب‌هاي نقره‌اي مي‌خوردند.

در اين ميان هرچند استفاده از خاصيت ضدميكروبي نقره طي ساليان متمادي و در جوامع مختلف مرسوم بود، اما علم امروز بشر نيز تاثير آنها را در ضدعفوني و از بين رفتن ميكروب‌ها به اثبات رسانده است‌‌.

در واقع هم‌اكنون با وجود رشد فناوري نانو و اطلاع از خواص نانو ذرات و مقايسه آن با مواد توده‌اي، توجه زيادي به سنتز نانو ذرات نقره شده است كه به نظر مي‌رسد اين توجه ويژه به دليل خواص منحصر به‌فرد نقره از جمله خاصيت ضدميكروبي اين فلز در مقياس نانو باشد‌‌.

تحقيقات متنوعي روي انواع ميكروب‌ها از نظر اثرگذاري ذرات نانو نقره صورت گرفته است و تاكنون بيش از 600 نوع ميكروب اثر پذير شناخته شده‌اند كه از آن جمله مي‌توان حتي به ويروس ايدز نيز اشاره كرد.

به طوركلي نانو ذرات سطح زيادي دارد‌. اين افزايش سطح باعث مي‌شود تا يك گرم از نانو ذرات نقره براي ضد باكتري كردن يكصد مترمربع از سطح يك ماده كافي باشد اما در اين ميان از آنجا كه پوشش دادن وسايل مصرفي با نقره خالص براي ضد باكتري كردن آنها داراي قيمت تمام شده زيادي است بنابراين محققان دريافته‌اند كه استفاده از نانو ذرات نقره مي‌تواند يك راه عملي براي استفاده از خاصيت ميكروب‌كشي آن باشد‌.

تحول در آينده صنعت بسته‌بندي‌

آمارها نشان مي‌دهند، فروش جهاني محصولات فناوري نانو در صنعت بسته‌بندي مواد غذايي و نوشيدني از رقم 150 ميليون دلار (120 ميليون يورو) در سال 2002 به 860 ميليون دلار (687/5 ميليون يورو) در سال 2004 رسيده است‌. همچنين پيش‌بيني مي‌شود كه فناوري نانو 25 درصد تجارت بسته‌بندي مواد غذايي را در دهه آينده تغيير بدهد و بازار آن به 30 ميليارد دلار (24 ميليارد يورو) در سال برسد‌.

استفاده از فناوري نانوسيلور در صنعت بسته‌بندي در كشور ما همگام با جهان مورد توجه قرار گرفته است‌.

به گفته مهندس نيلوفر چاوشي، مسوول واحد پليمر شركت توليدكننده ظروف آنتي‌باكتريال، ظروف و فيلم‌هاي تهيه شده، مواد غذايي راتا 4 برابر تازه‌تر نسبت به حالت معمولي نگه مي‌دارند‌‌. همچنين اين ظروف قادرند ميوه‌ها، سبزيجات، داروها، نان، پنير، گوشت و خشكبار را در طولاني‌مدت بدون تغيير رنگ، مزه و خواص غذايي‌شان نگهداري كنند‌‌.

به گفته چاوشي از آنجايي كه نقره ذاتاً خاصيت ضد باكتري، ضد كپك و ضد قارچ دارد با استفاده از اين ظروف در مقايسه با ظروف معمولي در 24 ساعت اوليه ميزان رشد باكتري‌ها 98 درصد كاهش يافته است‌‌.

در ضمن براي حفظ بيشتر ارزش مواد غذايي به همراه بو و مزه آن و به تأخير انداختن و كاهش سرعت فساد مواد غذايي، اين ظروف داراي درپوش سيليكوني غيرقابل نفوذ براي سيستم بسته‌بندي است‌.

در نهايت اين دسته از فرآورده‌هاي فناوري نانو يعني فيلم‌هاي ضد باكتريايي و ظروف آنتي‌باكتريال و ويژگي‌هاي منحصر به‌فرد آنها در جهت حفظ سلامت و در نتيجه افزايش ثروت و قدرت، باعث توسعه و افزايش كاربرد نانو سيلور شده است‌‌.

در ميان مكانيسم‌هاي متعددي كه از فلز نانو نقره شناخته شده است، دو مكانيسم به صورت بارز در نظر گرفته مي‌شود‌. در مكانيسم يوني ذرات نانو نقره فلزي به مرور زمان يون‌هاي Ag+ را از خود ساطع مي‌كنند‌‌.

اين يون‌ها طي واكنش جانشيني باندهايHS- را در جداره ميكرو ارگانيسم به باندهاي ‌ AgS-تبديل مي‌كنند كه نتيجه اين واكنش تاتوره شدن و تلف شدن ميكرو ارگانيسم است‌.

در مكانيسم كاتاليستي هم كه بيشتر در مورد كامپوزيت‌هاي نانونقره سمي كانداكتورها صدق مي‌كند ذرات نانو نقره روي پايه‌هاي نيمه هادي مانند 2 Tio يا 2 Sio قرار مي‌گيرد و در اين حالت پايه‌هاي نيمه هادي بدون نياز به انرژي نور به دليل كاهش سرعت الكترون‌ها بين لايه ظرفيت و لايه هدايت اتم به حالت پايداري از حضور حفره‌هاي + و تراكم (-) e مي‌رسند در اين وضعيت ذره مانند يك پيل الكتروشيميايي عمل مي‌كند و با اكسيد كردن اتم 2O يون‌ 2- O و با هيدروليز H2O ، يون -OH را توليد مي‌كنند كه هر دو از بنيان‌هاي فعال در گروه اكسيژن فعال هستند و از قوي‌ترين عاملان ضدميكروب نيز به شمار مي‌آيند.

ماندگاري بيشتر با ذرات نانو

با توليد نانو ذرات سيلور محصولات مختلف در صنايع متفاوت مانند پتروشيمي، خودرو، نساجي، كشاورزي، دامپروري، دام و طيور، رنگ و رزين، كاشي و سراميك توليد مي‌شود‌.

جعفر رحمان‌نيا از ديگر مجريان طرح استفاده از نانو در صنايع بسته‌بندي توليد ظروف آنتي‌ باكتريال ، ضد باكتري ، قارچ و ويروس بودن آنهارا از خواص نانو نقره ذكر مي‌كند و مي‌افزايد: اين مواد به دو صورت كولوئيدي و پودر توليد مي شود‌‌. پودر نانو ذرات نقره در حد 5 تا 10 نانومتر است كه بر بسترهاي مختلفي چونZMO، MGO ، كربنات كلسيم و نانو سيلس نشانده شد‌‌.

رحمان‌نيا با بيان اين‌كه كولوئيد سيلور در حد 18 نانومتر توليد شد، مي‌افزايد: استفاده از اين نانو ذرات باعث مي‌شود مواد غذايي در يخچال ديرتر فاسد شوند و زمان ماندگاري آنها بويژه در تابستان افزايش يابد‌.

به گفته وي هم اكنون اين طرح با موافقت برخي از توليدكنندگان يخچال‌سازي كشور قرار است در پروسه توليد اين مواد در ساخت بدنه يخچال‌ها و در برخي از بخش‌ها مانند جا تخم‌مرغي استفاده شود‌.

رحمان‌نيا با اشاره به اين مطلب كه اين مواد در توليد لباس نيز به كار رفته است، خاطر نشان مي‌كند: اين مواد با جلوگيري از تعرق، مانع از ايجاد بوي بد در بدن و لباس شود‌‌. ضمن آن‌كه حساسيت‌هاي پوستي را متوقف مي‌كند‌‌.

وي مي‌افزايد: با توجه به كاربردهاي گسترده نانوسيلورها و از آنجا كه لاتكس (پلاستيك خام) ايجاد حساسيت‌هاي پوستي مي‌كند با شركت‌هاي توليدكننده دستكش‌ هم تفاهم‌نامه‌هاي همكاري منعقد كرده‌ايم تا در پروسه توليد محصولات آنها از نانو سيلور براي جلوگيري از حساسيت پوستي نيز استفاده كنيم.

بهاره صفوي‌
دوشنبه 1 مهر 1387

این صفحه را در گوگل محبوب کنید

[ارسال شده از: جام جم آنلاین]

[مشاهده در: www.jamejamonline.ir]

[تعداد بازديد از اين مطلب: 230]