پژوهشگران دانشگاه تهران در طرحی مشترک با شرکت تعاونی دانش بنیان نانونوین پلیمر در حال بررسی امکان تولید بیوفیلم‌های نانوکامپوزیتی رنگی هستند که خوراکی و زیست تخریب پذیر باشند. در صورت تکمیل مطالعات و دستیابی به تولید انبوه، از نتایج این طرح می‌توان در صنا
تولید آزمایشگاهی نانوکامپوزیت‌های بسته‌بندی خوراکی با همکاری دانشگاه تهران و شرکتی داخلی
امروزه همزمان با افزایش شیوع بیماری‌های خاص در جهان، نگرانی مردم نسبت به مواد غذایی، ظروف و بسته‌بندی این مواد افزایش یافته است. بنابراین صنایع مرتبط با مواد غذایی، برای پاسخ به این نیاز عمومی به رویکردهای جدیدی مانند استفاده از محصولات گیاهی تمایل یافته‌اند. ایجاد ویژگی خوراکی و زیست تخریب پذیر بودن بسته‌بندی‌های مواد غذایی از دیگر راهکارهای مورد استقبال صنعت غذایی است. هدف این طرح، دستیابی به دانش فنی تولید پلیمری مناسب و کاربردی در صنعت بسته‌بندی مواد است که علاوه بر خواص مطلوب مکانیکی و حرارتی، قابلیت خوراکی و زیست تخریب پذیری نیز داشته باشد.
میلاد روحی، مجری طرح در خصوص اهمیت طرح انجام شده عنوان کرد: «همانگونه که اشاره شد امروزه مواد بسته‌بندی مورد نیاز است که علاوه بر افزایش ماندگاری و حفظ کیفیت غذا، زیست تخریب پذیر بوده و به محیط زیست نیز صدمه نزند. از جمله این مواد می‌توان به فیلم‌های خوراکی یا بیوفیلم‌ها اشاره کرد.»
وی در ادامه افزود: «بیوفیلم‌هایی بر پایه‌ی پلیمرهای سنتزی، معمولاً استحکام، قابلیت نگهداری و کاربرد بیشتری نسبت به انواع طبیعی دارند. در بین پلیمرهای سنتزی، انواع آبدوست آن‌ها، مانند پلی وینیل الکل، به دلیل استفاده از حلال‌های قطبی نظیر آب و الکل، ارزان‌تر و کم خطر بوده و آلودگی کمتری برای محیط زیست ایجاد می‌کنند. علاوه بر این، اینگونه پلیمرها معمولاً خوراکی بوده و قابلیت زیست تخریب‌پذیری بیشتری دارند. با این وجود، فیلم حاصل از آن‌ها نسبت به فیلم پلیمرهای سنتزی آبگریز، حساسیت بیشتری به آب نشان می‌دهند و انتشار رطوبت بیشتری دارند. در این طرح، از روش‌های جدیدی برای بهبود کارایی این پلیمر در بسته‌بندی مواد غذایی استفاده شده است.»
به گفته‌ی روحی دستیابی به این هدف با افزودن نسبت خاصی از نانوکریستال‌های سلولز به همراه شبکه‌ای کردن آن در ماتریکس پلیمری پلی وینیل الکل دنبال شده است. طبق نتایج حاصل، این عمل باعث بهبود چشمگیر خواص مکانیکی، حرارتی و ماندگاری فیلم حاصل شده است. لازم به ذکر است که شبکه‌ای کردن پلیمر پایه به روشی ساده و کم هزینه صورت گرفته است. در واقع با استفاده از روش پیشنهادی، مقادیر مواد پلیمری مصرفی کاهش و کیفیت فیلم تولید شده نیز افزایش یافته است.
از طرفی به منظور ایجاد فیلمی رنگی از کانتاگزانتین که یکی از رایج‌ترین رنگدانه‌های طبیعی است، بهره گرفته شده است. این رنگ طبیعی از خواص آنتی‌اکسیدانی مناسبی برخوردار است و علاوه بر ایجاد ظاهر مشتری‌پسند، سبب جلوگیری از عبور نور و کاهش واکنش‌های حساس به نور (مثل اکسیداسیون لیپیدها) مخصوصاً در مواد غذایی دارای لیپید خواهد شد. علاوه بر این، ماده‌ی شبکه‌ای کننده‌ی مورد استفاده در این طرح، دارای خاصیت ضدمیکروبی است. بنابراین کاربرد آن به همراه رنگ کانتاگزانتین باعث کاهش فساد میکروبی و شیمیایی شده و ماندگاری مواد غذایی را افزایش می‌دهد و کاهش ضررهای اقتصادی در صنایع غذایی را سبب خواهد شد.
این طرح حاصل تلاش‌های میلاد روحی به راهنمایی دکتر رضوی و دکتر ابراهیم زاده موسوی از دانشگاه تهران است که در قالب پایان نامه‌ی دکترا و با حمایت شرکت تعاونی دانش بنیان نانونوین پلیمر در حال انجام است. این پایان نامه در ستاد توسعه‌ی فناوری نانو تحت عنوان پایان نامه‌ی مورد نیاز صنعت به تأیید رسیده است. آیین نامه‌ی حمایت از پایان نامه‌های مورد نیاز صنعت در سایت www.nano.ir/hrdc موجود است.
میلاد روحی، مجری طرح در خصوص اهمیت طرح انجام شده عنوان کرد: «همانگونه که اشاره شد امروزه مواد بسته‌بندی مورد نیاز است که علاوه بر افزایش ماندگاری و حفظ کیفیت غذا، زیست تخریب پذیر بوده و به محیط زیست نیز صدمه نزند. از جمله این مواد می‌توان به فیلم‌های خوراکی یا بیوفیلم‌ها اشاره کرد.»
وی در ادامه افزود: «بیوفیلم‌هایی بر پایه‌ی پلیمرهای سنتزی، معمولاً استحکام، قابلیت نگهداری و کاربرد بیشتری نسبت به انواع طبیعی دارند. در بین پلیمرهای سنتزی، انواع آبدوست آن‌ها، مانند پلی وینیل الکل، به دلیل استفاده از حلال‌های قطبی نظیر آب و الکل، ارزان‌تر و کم خطر بوده و آلودگی کمتری برای محیط زیست ایجاد می‌کنند. علاوه بر این، اینگونه پلیمرها معمولاً خوراکی بوده و قابلیت زیست تخریب‌پذیری بیشتری دارند. با این وجود، فیلم حاصل از آن‌ها نسبت به فیلم پلیمرهای سنتزی آبگریز، حساسیت بیشتری به آب نشان می‌دهند و انتشار رطوبت بیشتری دارند. در این طرح، از روش‌های جدیدی برای بهبود کارایی این پلیمر در بسته‌بندی مواد غذایی استفاده شده است.»
به گفته‌ی روحی دستیابی به این هدف با افزودن نسبت خاصی از نانوکریستال‌های سلولز به همراه شبکه‌ای کردن آن در ماتریکس پلیمری پلی وینیل الکل دنبال شده است. طبق نتایج حاصل، این عمل باعث بهبود چشمگیر خواص مکانیکی، حرارتی و ماندگاری فیلم حاصل شده است. لازم به ذکر است که شبکه‌ای کردن پلیمر پایه به روشی ساده و کم هزینه صورت گرفته است. در واقع با استفاده از روش پیشنهادی، مقادیر مواد پلیمری مصرفی کاهش و کیفیت فیلم تولید شده نیز افزایش یافته است.
از طرفی به منظور ایجاد فیلمی رنگی از کانتاگزانتین که یکی از رایج‌ترین رنگدانه‌های طبیعی است، بهره گرفته شده است. این رنگ طبیعی از خواص آنتی‌اکسیدانی مناسبی برخوردار است و علاوه بر ایجاد ظاهر مشتری‌پسند، سبب جلوگیری از عبور نور و کاهش واکنش‌های حساس به نور (مثل اکسیداسیون لیپیدها) مخصوصاً در مواد غذایی دارای لیپید خواهد شد. علاوه بر این، ماده‌ی شبکه‌ای کننده‌ی مورد استفاده در این طرح، دارای خاصیت ضدمیکروبی است. بنابراین کاربرد آن به همراه رنگ کانتاگزانتین باعث کاهش فساد میکروبی و شیمیایی شده و ماندگاری مواد غذایی را افزایش می‌دهد و کاهش ضررهای اقتصادی در صنایع غذایی را سبب خواهد شد.
این طرح حاصل تلاش‌های میلاد روحی به راهنمایی دکتر رضوی و دکتر ابراهیم زاده موسوی از دانشگاه تهران است که در قالب پایان نامه‌ی دکترا و با حمایت شرکت تعاونی دانش بنیان نانونوین پلیمر در حال انجام است. این پایان نامه در ستاد توسعه‌ی فناوری نانو تحت عنوان پایان نامه‌ی مورد نیاز صنعت به تأیید رسیده است. آیین نامه‌ی حمایت از پایان نامه‌های مورد نیاز صنعت در سایت www.nano.ir/hrdc موجود است.
