استفاده از فناوری‌نانو در صنعت بسته‌بندی، تهیه و تولید غذاها

از فناوری‌نانو در صنعت غذایی می‌توان به شکل‌های مختلفی
استفاده کرد. این کاربردها می‌تواند شامل استفاده از فناوری‌نانو در مواد بسته‌بندی،
کشاورزی، فرایندهای تولید غذا و خود غذا باشد. ابزارها یا روش‌‌های فناوری‌نانو که
طی کشت، تولید، فرآوری یا بسته‌بندی غذا استفاده می‌شوند؛ را نانوغذا (nanofood) می‌نامند.
این تعریف از نانوغذا را نانوفروم (NanoForum) ارائه داده است.

بسته‌بندی
امروزه استفاده از فناوری‌نانو در صنایع بسته‌بندی غذا امری عادی است. این بسته‌بندی‌ها
را می‌توان به دو دسته مختلف تقسیم نمود: دسته اول بسته‌بندی‌های فعال که حاوی
موادی با عملکردی خاص هستند (شبیه به بسته‌بندی‌هایی که از ورود اکسیژن و فساد غذا
جلوگیری می‌کنند)؛ اما دسته دوم بسته‌بندی‌های هوشمند است که به تغییرات محیط واکنش
نشان می‌دهند (مثل شناسایی پاتوژن‌ها). در حال حاضر برخی شرکت‌ها در ظروف بسته‌بندی
مقوایی از نانومواد استفاده می‌کنند. این نانومواد شامل چسب‌هایی مبتنی بر نانوذرات
نشاسته است که از منابع تجدیدپذیر تهیه و جایگزین چسب‌های مبتنی بر مواد نفتی می
شوند. همچنین در ظروف بسته‌بندی‌ مقوایی، نانومواد جایگزین پلی‌وینیل استات (PVA) و
پلی‌وینیل الکل‌ می‌شوند.
از دیگر نمونه‌های کاربرد فناوری‌نانو در صنایع بسته‌بندی می‌توان به موارد زیر
اشاره نمود:
استفاده از بطری‌های پلاستیکی ساخته شده از مواد نانوکامپوزیت و استفاده از لایه‌های
پلاستیکی ضد قارچ و ضدباکتری که دارای طول عمر بیشتری نیز هستند.

کاربرد در مراحل زراعت
استفاده از فناوری‌نانو در صنعت کشاورزی، آینده روشنی در شکل‌گیری فرآیندهای
کشاورزی و افزایش دقت در این کار، ترسیم نموده است؛ به عنوان مثال نانوحسگرهای
پراکنده شده در یک مزرعه می‌توانند همه موارد مربوط به آن را، از مواد مقوی و میزان
آب گرفته تا وجود بیماری‌ها، قارچ‌ها و آفت‌های دیگر، اندازه‌گیری کنند. این حسگرها
می‌توانند برای رساندن مقدار مشخص و دقیقی از یک آفت‌کش یا کود، با نانوذرات یا
نانوکپسول‌ها برهم‌کنش داشته باشند. این کار می‌تواند منجر به کاهش هزینه و میزان
پراکندگی این مواد شیمیایی در محیط‌های کشاورزی شود. علاوه بر این موارد، به کمک
نانوتراشه‌ها در مزرعه‌ها، می‌توان حیوانات مضر را شناسایی و ردیابی کرد و از آنها
تصویربرداری نمود. چنین تراشه‌هایی می‌توانند در رساندن میزان مشخصی از داروهای
واکسیناسیون و مواد درمانی دیگر نیز مورد استفاده قرار گیرند.

زراعت برای فناوری‌نانو
از دیگر زمینه‌های جذاب که در فناوری‌نانو مطرح است می‌توان به استفاده از گیاهان
در تولید مستقیم مواد اولیه در صنعت فناوری‌نانو اشاره نمود. به عنوان نمونه‌ای از
این کاشت ذرات می‌توان به تولید نانوذرات طلا به وسیله گیاه یونجه اشاره نمود. در
این فرایند، گیاه یونجه را در خاک غنی ‌شده از طلا رشد می دهند و بدین ترتیب طلا در
بافت‌های گیاهی رسوب می‌کند و بعد از این مرحله می‌توان نانوذرات طلا را از طریق
روش‌های مکانیکی از این گیاه جداسازی نمود.
فرآوری غذاها
از نانوذرات و نانوکپسول‌ها برای منظورهای مختلف در مواد خوراکی استفاده می‌شود. از
کاربردهای آنها می‌توان به افزایش ماندگاری غذا، تغییر خواص، افزایش ارزش غذایی و
تغییر مزه اشاره نمود.
به عنوان مثال امروزه نانوکپسول‌های پر شده از روغن ماهی تونا (یک منبع اسیدهای چرب
اُمگا ۳) را به برخی از انواع نان اضافه می‌کنند. شکست کپسول‌ها در بدن، باعث رها
شدن روغن مورد نظر می‌شود، این در حالی است که هیچ مزه ناخوشایندی از این روغن
احساس نمی‌شود.

آینده نانوغذا
در حال حاضر منظور از اصطلاح نانوغذا، غذاهایی نیست که مستقیماً از روش‌های فناوری‌نانو
به دست آمده‌اند. اما در آینده اتفاقات زیادی رخ خوهد داد. مثلاً ممکن است روزی
نانوماشین‌هایی تولید شود که توانایی تولید مولکول‌ به مولکول غذاها را داشته باشند
(اما این کار سال‌ها به طول خواهد انجامید).
اما برخی از پیشرفت‌هایی که در آینده‌ای نه چندان دور در این زمینه قابل دستیابی
هستند، عبارتند از: تولید بسته‌بندی‌هایی که توانایی بازتاب گرما از یک بستنی یخی
را داشته و می‌توانند آن را از ذوب شدن در یک محیط گرم حفظ کنند؛ تولید بسته‌بندی‌هایی
که می‌توانند خود را ترمیم کنند و بسته‌بندی‌هایی که می‌توانند در شرایط خاص،
خواصشان را تغییر دهند، به عنوان مثال بسته‌بندی‌هایی که بتوانند فاسد شدن شیر را
با تغییر رنگ نشان دهند.
مانوئل مارکویز-سانچز، از دانشمندان کرافت فود (kraft foods)، طرح‌هایی برای
نوشیدنی مبتنی بر فناوری‌نانو ارائه کرده است و در آنها این ایده را مطرح می‌کند که
همه افراد یک نوشیدنی را بخرند، اما هر کس پس از خریدن نوشیدنی بتواند رنگ، طعم و
غلظت آن را تغییر دهد.