نانو رس چیست؟
نانو رسها مواد معدنی رسی هستند که بهصورت طبیعی یافت شده یا بهصورت مصنوعی اصلاح شده و در مقیاس نانو پردازش میشوند تا ویژگی های فیزیکی و شیمیایی آنها بهبود یابد. این مواد معمولاً بهعنوان افزودنی در ماتریس های پلیمری برای ایجاد فیلم های نانوکامپوزیتی با استحکام مکانیکی بهبود یافته، پایداری حرارتی و عملکرد مانع گازی بهتر استفاده میشوند. رایجترین انواع نانو رس در بسته بندی مواد غذایی شامل مونتموریلونیت (MMT)، کائولینیت، هالویزیت و سیلیکات های لایه ای است.
- مونتموریلونیت (MMT): رایجترین نوع نانو رس که دارای ویژگی های مانع بالا در برابر گازها و رطوبت است. فرمول شیمیایی آن (Na, Ca)₀.₃ (Al, Mg)₂ Si₄ O₁₀ (OH)₂ · nH₂O است.
- کائولینیت: یک نوع خاک رس با ساختار لایه ای که باعث بهبود پایداری مکانیکی بسته بندی میشود. فرمول شیمیایی آن Al₂Si₂O₅(OH)₄ است.
- هالویزیت: دارای ساختار نانولوله ای بوده و قابلیت اصلاح شیمیایی برای کاربرد های خاص را دارد. فرمول شیمیایی آن Al₂Si₂O₅(OH)₄ · nH₂O است.
- سیلیکات های لایه ای: این ترکیبات به دلیل ساختار نانویی خود، به طور قابل توجهی خواص فیزیکی و شیمیایی فیلم های بسته بندی را بهبود میبخشند.
مزایای کلیدی نانو رس در بسته بندی مواد غذایی
- ویژگی های مانع تقویت شده: فیلم های مبتنی بر نانو رس بهطور قابل توجهی نفوذپذیری اکسیژن، دیاکسید کربن و بخار آب را کاهش داده و فرآیند اکسیداسیون و فساد مواد غذایی را کندتر میکنند.
- افزایش عمر مفید: با به حداقل رساندن تبادل گاز و رطوبت، بسته بندی های نانو رس به حفظ تازگی مواد غذایی برای مدت طولانیتر کمک کرده و از هدررفت مواد غذایی جلوگیری میکنند.
- استحکام مکانیکی بهبود یافته: افزودن نانو رس باعث افزایش سختی، انعطافپذیری و مقاومت در برابر سوراخ شدن مواد بسته بندی میشود.
- اثرات ضد میکروبی و ضد قارچی: برخی از نانو رسها میتوانند با عوامل ضد میکروبی ترکیب شوند تا از رشد باکتریها و قارچها در داخل بسته بندی جلوگیری کنند.
- راهکار های بسته بندی سازگار با محیط زیست: نانو رس در تقویت پلاستیکهای زیستی و پلیمر های زیستتجزیهپذیر مورد استفاده قرار میگیرد و جایگزین مناسبی برای بسته بندی های پلاستیکی سنتی ارائه میدهد.
کاربرد های نانو رس در بسته بندی مواد غذایی
- بسته بندی گوشت و لبنیات: محصولات غذایی حساس به اکسیژن مانند گوشت تازه، پنیر و ماست از فیلم های مبتنی بر نانو رس بهره میبرند که اکسیداسیون و فساد میکروبی را به تأخیر میاندازد.
- بطری های نوشیدنی: بطری های PET تقویتشده با نانو رس نفوذپذیری گاز را کاهش داده و به حفظ گاز دیاکسید کربن در نوشیدنی های گازدار و جلوگیری از فساد آبمیوهها کمک میکنند.
- بسته بندی تنقلات و مواد غذایی خشک: پوشش های نانو رس از جذب رطوبت در مواد غذایی خشک مانند غلات، آجیل و بارهای مغذی جلوگیری میکنند.
- بسته بندی با اتمسفر اصلاح شده (MAP) : فیلمهای مبتنی بر نانو رس بهطور مؤثر در کاربردهای بسته بندی به روش اتمسفر اصلاحشده عمل کرده و ترکیب گاز داخلی را کنترل میکنند تا عمر مفید مواد غذایی افزایش یابد.
شرکت استیل غرب آسیا طراح و سازنده دستگاه های بسته بندی تری سیلر بوده بصورت تخصصی در این زمینه فعالیت دارد. دستگاه های شرکت ما برای بسته بندی محصولات گوناگون از جمله انواع مواد غذایی کاربرد داشته، بسته بندی داخل ظرف و یا پوشش پلاستیکی را انجام می دهند. از جمله محصولات شرکت ما می توان به موارد ذیل اشاره نمود:
دستگاه بسته بندی تری سیلر نیمه اتوماتیک
دستگاه بسته بندی ترموفرمینگ
دستگاه بسته بندی تری سیلر اتوماتیک
دستگاه بسته بندی وکیوم چمبر
از طریق بسته بندی به کمک دستگاه های فوق در حضور آپشنی تحت عنوان بسته بندی به روش اتمسفر اصلاح شده، ماندگاری محصولات چندین برابر افزایش پیدا می کند.
پذیرش تجاری و نوآوری های صنعتی
چندین شرکت فناوری نانو رس را در بسته بندیهای خود ادغام کردهاند:
- NanoBioMatters افزودنی های نانو رس را توسعه داده که خواص جذب اکسیژن را در بسته بندی مواد غذایی بهبود میبخشد.
- Nanocor Inc. در تولید کامپوزیت های پلیمری-نانو رس تخصص دارد که خواص مکانیکی و مانع بهتری ارائه میدهد.
- RTP Company ترکیبات نانو رس را برای کاربرد های پیشرفته بسته بندی، از جمله ظروف مواد غذایی و نوشیدنیها، معرفی کرده است.
چالشها و چشمانداز های آینده
اگرچه بسته بندی با نانو رس مزایای زیادی ارائه میدهد، اما چالش هایی مانند تأییدیه های قانونی، هزینه های تولید و نگرانی های بالقوه در مورد مهاجرت نانوذرات به مواد غذایی باید مورد توجه قرار گیرد. تحقیقات جاری بر بهینهسازی فرمولاسیون های نانو رس برای بهبود ایمنی مواد غذایی و پایداری زیستمحیطی متمرکز است. آینده نانو رس در بسته بندی مواد غذایی نویدبخش بوده و میتواند در توسعه سیستم های بسته بندی هوشمند که دارای حسگرها و شاخص های نظارت بر کیفیت مواد غذایی هستند، نقش مهمی ایفا کند.
نتیجهگیری
فناوری بسته بندی مبتنی بر نانورس گامی مهم در افزایش عمر مفید مواد غذایی، بهبود ایمنی و کاهش اثرات زیستمحیطی محسوب میشود. با ادامه تحقیقات و توسعه کاربر های صنعتی، نانو رسها نقش کلیدی در پیشرفت بسته بندی های نسل آینده ایفا خواهند کرد.
