با توجه به رشد علم و تکنولوژی در حوزه بسته بندی، امروزه از فناوری‌های مدرن و کاربردی مختلف در این عرصه استفاده می‌شود. نانو تکنولوژی با ورود خود به صنعت بسته بندی توانسته تغییر و تحولات عظیمی را در زمینه کیفیت بهداشتی بسته بندی‌ها و کاهش هزینه‌های آن به ارمغان بیاورد. کاربرد نانو تکنولوژی در بسته بندی به قدری گسترده و پررنگ است که بدون حضور آن عملیات بسته بندی با چالش‌های بزرگی مواجه می‌شود! اگر شما هم مشتاق به کسب اطلاعات بیشتر در مورد مزیت‌ها و کاربردهای نانو تکنولوژی در صنعت بسته بندی هستید ما را تا انتهای این مطلب همراهی کنید.
آشنایی با نانو تکنولوژی و نقش آن در جوامع بشری
قبل از اینکه در مورد مزایا و کاربرد نانو تکنولوژی در بسته بندی صحبت کنیم، ابتدا بهتر است شما را با ماهیت این فناوری مدرن آشنا کنیم. نانو تکنولوژی یا همان ریز ذره‌ها، رشته‌ای از علم کاربردی و فناوری است که موضوع اصلی تحت پوشش آن مهار ماده است. با بهره‌گیری از این تکنولوژی می‌توان فرصت‌های مطالعاتی جدید از مواد و سیستم‌هایی در ابعاد 1 تا 100 نانومتر را شناسایی کرده و با انجام تحقیقات گسترده در این زمینه به رویکردهای جدیدی دست یافت.
فناوری نانو، از جمله جدیدترین و پرکاربردترین تکنولوژی‌های کشف شده به دست بشر است. این فناوری تا به امروز توانسته در صنایع و زمینه‌های مختلفی نقش‌آفرینی کند. به عبارتی تغییر و تحولات پیش آمده در بهداشت و سلامت کل دنیا را مدیون این تکنولوژی هستیم.
برای نمونه با بهره‌گیری از این فناوری می‌توان از ورود و نفوذ ریز ذرات و باکتری‌های مضر به محیط مواد غذایی جلوگیری کرد؛ همین امر باعث شد تا از نانو تکنولوژی در صنعت بسته بندی غذایی نیز به عنوان روشی کارسازی برای افزایش بهداشت استفاده شود.
مزیت‌های استفاده از نانو تکنولوژی در صنعت بسته بندی
بهره‌گیری از تکنولوژی نانو در صنعت بسته بندی مزیت‌های بسیاری داشته و همواره بسیاری از چالش‌های بهداشتی برطرف شده است. محققین در حوزه بسته بندی با استفاده از این ریز ذرات توانسته‌اند اقدامات بسیار مفیدی را در زمینه حفظ و حتی ارتقا کیفیت مواد غذایی را انجام دهند. برای نمونه با تولید نایلون‌های بسته بندی متکی بر فناوری نانو و استفاده آن‌ها در بسته بندی مواد غذایی، مشکل فساد مواد غذایی و کاهش کیفیت اولیه برای همیشه برطرف شده است. همچنین بهره‌گیری از این متریال‌های بسته بندی باعث شده تا مواد غذایی در برابر عوامل مخرب و بیماری‌زا به خوبی محافظت شوند.
ارزیابی دقیق مواد غذایی با نانو سنسورها
در بحث مزیت و کاربرد نانو تکنولوژی در بسته بندی نباید از نقش گسترده نانو سنسورها غافل شد. در واقع نانو سنسورها با تشخیص هر چه دقیق‌تر انواع آلودگی‌ها و بررسی کیفیت مواد بسته بندی شده می‌توانند عوامل خطر آفرین سلامت مواد غذایی و سایر اقلام حساس را شناسایی کنند. بسیاری از شرکت‌های بسته بندی مواد غذایی از نانو سنسورها برای تشخیص باکتری‌های استفاده می‌کنند تا به موجب آن محتویات بسته بندی را به صورت کامل پاک‌سازی کرده و سطح بهداشت آن را افزایش دهند.
البته از فناوری نانو به عنوان مواد افزودنی نانو برای بهبود کیفیت و بهداشت محتویات بسته بندی‌ها استفاده می‌شود. از جمله مواد افزودنی شامل نانو پرکاربرد در صنعت بسته بندی می‌توان موارد زیر را نام برد:
- نانو ذرات نقره
- نیترید تیتانیوم
- اکسید روی
- نانو رس
هر یک از این افزودنی‌های نانو به علت داشتن ذرات نانو آلی و معدنی می‌توانند میزان ماندگاری محصولات غذایی را به طرز چشمگیری افزایش دهند: به گونه‌ای که دیگر نیازی به استفاده از مواد نگهدارنده شیمیایی نیست.
نانو فیلم‌‌ها: محصول مشارکت فناوری نانو در صنعت بسته بندی
فیلم‌های بسته بندی نانو، یکی از دستاوردها و نتایج کاربرد نانو تکنولوژی در بسته بندی هستند. فیلم‌های بسته بندی خوراکی که بر اساس نانو ذرات تولید می‌شوند، زیست تخریب‌پذیر بوده و به همین دلیل حتی بعد از استفاده در این صنعت هیچ گونه آسیبی به محیط زیست وارد نمی‌کند. جالب است بدانید از نانو ذرات نقره عمدتا در تولید انواع فیلم‌های بسته بندی نانو مخصوص مواد غذایی استفاده می‌شود.
نانو ذرات نقره در ظروف بسته بندی محصولات غذایی به عنوان یک ماده افزودنی استفاده می‌شود. با حضور این ماده افزودنی در ظروف بسته بندی مشکلاتی از قبیل رشد باکتری‌ها و کپک‌ها به کل برطرف شده‌اند.
نانو ذرات نقره در مقایسه با سایر انواع نانو ذرات، ویژگی‌ها و خواص ساختاری منحصربه‌فردی دارند. برای نمونه این ذرات خلوص بالایی داشته و به علت پراکندگی بسیار مناسب می‌توانند پایداری بیشتری در حالت یونی داشته باشند؛ به همین ترتیب از خاصیت ضد میکروبی بالایی برخوردار هستند.
انواع کاربرد نانو تکنولوژی در بسته بندی
وقتی صحبت از کاربرد نانو تکنولوژی در بسته بندی می‌شود؛ منظور اصلی انواع روش‌های استفاده از این فناوری در عرصه بسته بندی است. با بهره‌گیری از هر یک از این استراتژی‌های می‌توان عملیات بسته بندی را با هزینه کمتر و در عین حال امنیت کیفی بیشتری انجام داد.
- نانو کامپوزیت
- نانو سنسور
- نانو پوشش
نانو کامپوزیت چیست و کاربرد آن در بسته بندی
نانو کامپوزیت همان نانو ذراتی است که از با بهره‌گیری از پلیمرها تقویت شده‌اند. نانو ذرات پلیمری که اغلب با نام نانو کامپوزیت شناخته می‌شوند، نسبت به سایر مواد پلیمری مورد استفاده در صنعت بسته بندی استحکام و دوام بیشتری دارند. این نوع نانو ذرات مقاومت بسیار بالایی در برابر اشتعال، حرارت و رطوبت دارند.
البته به منظور افزایش مقاومت مکانیکی و عایق آلایندگی نانو کامپوزیت‌ها، در آن‌ها از نانو ذرات رس به میزان 5 درصد استفاده می‌شود. استفاده از این نوع نانو ذرات در صنعت بسته بندی علاوه بر افزایش عمر مفید مواد غذایی، باعث شده تا بسیاری از مشکلات مربوط به تخریب محیط زیست برطرف شده و از مواد پلاستیکی غیر قابل تجزیه کمتر استفاده شود.
نانو پوشش: بهترین پوشش برای بسته بندی محصولات
نانو پوشش‌ها از جمله قدیمی‌ترین روشی هستند که برای تولید انواع فیلم بسته بندی استفاده می‌شوند. نانو پوشش در اصل نوعی پوشش مومی است که به شکل گسترده‌ای در بسته بندی محصولات غذایی مختلف از جمله فراورده‌های لبنی و میوه‌جات مورد استفاده قرار می‌گیرد.
هدف اصلی از به کار بردن این روش و متد نانو تکنولوژی در صنعت بسته بندی، جلوگیری از نفود و عبور گازهای سمی، رطوبت و چربی به محتویات بسته بندی است. البته نانو پوش‌ها در برابر مواد شیمیایی و مواد قلیایی مقاومت چندان مطلوبی ندارند.
نانو سنسورها: روشی بهینه برای افزایش طول عمر محصولات غذایی
بیو سنسور یا همان نانو سنسور، یکی دیگر از پرکاربردترین روش‌های به‌کارگیری فناوری نانو در صنعت بسته بندی است. از این نوع ذرات نانو برای ساخت انواع فیلم‌های بسته بندی با خاصیت نفوذ ناپذیری انواع مواد شیمیایی و محرک‌‌ها استفاده می‌شود. البته مزیت‌های نانو سنسورها تنها به مورد فوق ختم نمی‌شود؛ این نو نانو ذرات‌ها در کنار خواص ساختاری ویژه خود، هزینه بسیار کمتری دارند.
این دسته از ذرات نانو قابلیت نظارت بر کیفیت و تازگی مواد غذایی داشته و از محتویات بسته بندی در برابر عوامل میکروبی، تغییر رنگ، پاتوژن‌ها و رطوبت محافظت می‌کند.
سخن پایانی
کاربرد نانو تکنولوژی در بسته بندی، موضوعی است که امروزه به یکی از مسائل چالش‌برانگیز تبدیل شده است. اما نکته مهمی که در رابطه با این مسئله وجود دارد، این است که در حال حاضر انواع ذرات نانو به خصوص موادی که در این مطلب معرفی کردیم توانسته‌اند جایگزین بسیاری از متریال‌های پلاستیکی شده و بیشتر در ساخت و تولید انواع فیلم‌های بسته بندی بهداشتی و مقاوم مورد استفاده قرار گیرند.