افزایش ماندگاری مواد غذایی و دارویی با استفاده از بسته بندی نانوکامپوزیتی

به گزارش ایران اکونومیست به نقل از ستاد ویژه توسعه فناوری نانو ریاست جمهوری،نیاز به حفاظت انواع مواد در برابر گرما، نور، رطوبت، اکسیژن، میکروارگانیسم ها، حشرات ، گرد و غبار از دیرباز در صنایع مختلف مورد توجه قرار گرفته و رویکردهای مختلفی برای بسته بندی و پوشش دهی آن توسعه پیدا کرده است.
در این میان نگهداری غذا، دارو، سموم و مواد فاسدشدنی نیازی کلیدی بوده است. مهم ترین هدفی که در بسته بندی این گونه محصولات مدنظر قرار می گیرد، افزایش طول عمر نگهداری محصولات است. ماده بسته بندی از طریق تنظیم فضای مناسب در داخل بسته با توجه به ویژگی های نگهداری محصول زمان ماندگاری محصول را افزایش می دهد. در چند دهه اخیر با اجرای روش های مختلف قابلیت های مطلوبی برای طولانی تر شدن عمر محصولات ایجاد شده است.
دکتر غلامرضا خلج محقق دانشگاه آزاد واحد ساوه ، هدف از انجام این طرح را بهبود خواص مختلف مواد پلیمری مورد استفاده دربسته بندی مواد غذایی و دارویی با بهره گیری از نانوذرات رس و نانوذرات اکسید آهن عنوان کرد.
به گفته وی استفاده از این بسته بندی نانوکامپوزیتی می تواند موجب افزایش قابل توجه در مدت زمان ماندگاری محصولات محتوی آن شود.
در طرح حاضر هم زمان از دو نوع نانوذره رس و اکسید آهن به منظور کاهش عبور پذیری گاز اکسیژن استفاده شده است. این دو نوع نانوذره دو مکانیسم مختلف را جهت جلوگیری از عبور اکسیژن از بسته بندی ارائه می دهند. استفاده همزمان از نانوذرات رس و نانوذرات آهن موجب هم افزایی اثرات این دو نوع نانوذره شده و افزایش ماندگاری مواد غذایی و دارویی موجود در این بسته بندی ها را در پی داشته است.
خلج در رابطه با نحوه تولید و ارزیابی این مواد نانوکامپوزیتی افزود: در این پژوهش تهیه گرانول های نانوکامپوزیت لایه های پلی الفینی (پلی پروپیلن) با هدف تولید فیلم های نازک بسته بندی در دستور کار قرار گرفت. به منظور 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.
عضو هیأت علمی دانشگاه آزاد واحد ساوه ادامه داد: در مرحله بعد به وسیله دستگاه اکسترودر دوپیچه فیلم بسته بندی تولید شد. در نهایت فیلم تولیدی مشخصه یابی شده و خواص آن از لحاظ مقاومت مکانیکی و نفوذپذیری در برابر اکسیژن مورد ارزیابی قرار گرفت.
از بررسی خواص عبور پذیری گاز در فیلم های نانوکامپوزیتی می توان دریافت که استفاده از نمونه ای با 1 درصد وزنی نانورس و 0/1 درصد وزنی نانوذرات اکسید آهن می تواند بیشترین اثر را بر روی افزایش ماندگاری مواد غذایی داشته باشد.
این تحقیقات حاصل تلاش های 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 مجله Trends in Food Science & Technology (جلد 51، سال 2016، صفحات 41 تا 48) به چاپ رسیده است.