محققان دانشگاه آزاد اسلامی واحد ساوه با بهره‌گیری همزمان از دو نوع نانوذره رس و اکسید آهن موفق به بهبود خواص مواد پلیمری مورد استفاده در بسته‌بندی مواد غذایی شده‌اند. این محصول در مقیاس صنعتی تولید شده و توسط شرکت بسپار پیشرفته شریف تجاری‌سازی شده است.
استفاده از بسته‌بندی نانوکامپوزیتی، افزایش ماندگاری مواد غذایی و دارویی
نیاز به حفاظت انواع مواد در برابر گرما، نور، رطوبت، اکسیژن، میکروارگانیسم‌ها، حشرات، و گرد و غبار از دیرباز در صنایع مختلف مورد توجه قرار گرفته و رویکردهای مختلفی برای بسته‌بندی و پوشش دهی آن توسعه پیدا کرده است. در این میان، نگهداری غذا، دارو، سموم و مواد فاسدشدنی نیازی کلیدی بوده است. مهم‌ترین هدفی که در بسته‌بندی این‌گونه محصولات مدنظر قرار می‌گیرد، افزایش طول عمر نگهداری محصولات است. ماده‌ی بسته‌بندی از طریق تنظیم فضای مناسب در داخل بسته با توجه به ویژگی‌های نگهداری محصول زمان ماندگاری محصول را افزایش می‌دهد. در چند دهه‌ی اخیر با اجرای روش‌های مختلف قابلیت‌های مطلوبی برای طولانی‌تر شدن عمر محصولات ایجاد شده است.
به گفته‌ی دکتر غلامرضا خلج، هدف از انجام این طرح بهبود خواص مختلف مواد پلیمری مورد استفاده در بسته‌بندی مواد غذایی و دارویی با بهره‌گیری از نانوذرات رس و نانوذرات اکسید آهن بوده است.
استفاده از این بسته‌بندی نانوکامپوزیتی می‌تواند موجب افزایش قابل‌توجه در مدت‌زمان ماندگاری محصولات محتوی آن گردد.
در طرح حاضر همزمان از دو نوع نانوذره رس و اکسید آهن به‌منظور کاهش عبور پذیری گاز اکسیژن استفاده شده است. این دو نوع نانوذره دو مکانیسم مختلف را جهت جلوگیری از عبور اکسیژن از بسته‌بندی ارائه می‌دهند. استفاده‌ی همزمان از نانوذرات رس و نانوذرات آهن موجب هم‌افزایی اثرات این دو نوع نانوذره شده و افزایش ماندگاری مواد غذایی و دارویی موجود در این بسته‌بندی‌ها را در پی داشته است.
خلج در رابطه با نحوه‌ی تولید و ارزیابی این مواد نانوکامپوزیتی اضافه کرد: «در این پژوهش تهیه‌ی گرانول‌های نانوکامپوزیت لایه‌های پلی الفینی (پلی پروپیلن) با هدف تولید فیلم‌های نازک بسته‌بندی در دستور کار قرار گرفت. به‌منظور بهبود ممانعت فیزیکی از ورود اکسیژن از نانوذرات رس مونت موریلونیت اصلاح شده با دی متیل دی هیدروژنیتد تالوآمونیوم¬کلراید استفاده شد. سپس نانوذرات آهن سنتز شده و درصدهای مختلفی از آن به همراه درصدهای مختلفی از نانوذرات رس به مذاب پلیمری اضافه شد. در مرحله‌ی بعد به‌وسیله‌ی دستگاه اکسترودر دوپیچه فیلم بسته‌بندی تولید شد. در نهایت فیلم تولیدی مشخصه یابی شده و خواص آن از حیث مقاومت مکانیکی و نفوذپذیری در برابر اکسیژن مورد ارزیابی قرار گرفت.»
از بررسی خواص عبور پذیری گاز در فیلم‌های نانوکامپوزیتی می‌توان دریافت که استفاده از نمونه‌ای با ۱ درصد وزنی نانورس و ۰/۱ درصد وزنی نانوذرات اکسید آهن می‌تواند بیشترین اثر را بر روی افزایش ماندگاری مواد غذایی داشته باشد.
این تحقیقات حاصل تلاش‌های دکتر غلامرضا خلج و دکتر حمیدرضا احمدی- اعضای هیأت علمی دانشگاه آزاد واحد ساوه- مهندس محمدجواد خلج- کارشناس ستاد نانو- و دکتر رسول لسان خوش منفرد- مدیرعامل شرکت بسپار پیشرفته شریف- است. نتایج این کار در مجله‌ی Trends in Food Science & Technology (جلد ۵۱، سال ۲۰۱۶، صفحات ۴۱ تا ۴۸) به چاپ رسیده است.
