● کاهش قیمت نانومواد
تمایل به کاهش قیمت نانومواد باعث افزایش اقبال عمومی به کاربردهای فن آوری نانو خواهد شد. در حال حاضر تولید نانومواد و نانولوله ها کاملا گران است. علاوه بر این، دسترسی به تمام خواص یک نانوماده به آن سادگی که محققان ادعا کرده اند، نیست. تاکنون دسترسی به 60 درصد خواص مورد نظر از بهترین نتایج علمی بوده است.
همچنین جوهرهای هوشمند کاربردهای مختلفی در بسته بندی پلاستیکی دارند. جوهرهای هوشمند بعد از چاپ و خشک شدن، اطلاعاتی درباره بسته بندی و محتوای آن به ما خواهند داد. آنها می توانند هم به صورت بیرونی، مثلا برای دادن اطلاعاتی در مورد دمای بستر (جوهرهای ترموکرومیک) و هم به صورت درونی، مثلا برای دادن اطلاعاتی در مورد گاز موجود در بسته بندی (MAP) استفاده شوند.
دانشمندان دانشگاه استراد کلاید انگلستان نیز توانسته اند جوهر آبی رنگی بسازند که بر پایه حلالی بازگشت ناپذیر است. این جوهر چنانچه در معرض نور ماورای بنفش (UV) قرار گیرد، تمام رنگ خود را از دست داده، نسبت به اکسیژن حساس می شود. این جوهر تنها زمانی رنگ اصلی خود را بازمی یابد که در معرض اکسیژن قرار گیرد. این پدیده در تصمیم گیری به خریداران کمک می کند و آنها را متوجه تازه بودن یا نبودن بسته بندی مواد غذایی می نماید.
این جوهر آشکارساز و بازگشت ناپذیر اکسیژن که بر پایه حلال است، از نانوذرات نیمه هادی فوتوکاتالیست، رنگ احیاکننده و محلول در حلال، افزودنی احیاکننده با قدرت متوسط و پلیمر تشکیل شده است.
● روکش های انسدادی موانع انتشار
نوشیدنی های خاصی همانند ماءالشعیر سال های متمادی در بطری های پلی اتیلن عرضه نمی شدند. نفوذپذیری بالای این مواد نسبت به اکسیژن منجر به کاهش عمر قفسه ای این نوشیدنی ها می شد. سیلیکای لایه ای (SiOx) می تواند نفوذ اکسیژن را تا حد زیادی کاهش دهد.
● استحکام کششی/ استحکام ضربه ای
افزودن اجزای نانومقیاس به کامپوزیت ها استحکام کششی و ضربه ای آنها را افزایش می دهد. تاکنون بیشترین مقاومت کششی در نانولوله های کربنی مشاهده شده است. بنابراین انتظار می رود این مواد اهمیت بسیار زیادی در آینده داشته باشند.
● مقاومت در برابر آتش
ثابت شده است که افزودنی های نانو همچون نانوذرات می توانند به عنوان عوامل ضد آتش در پلیمرها به کار رفته و یا عملکرد عوامل ضد آتش فعلی را بهبود بخشند.
● محافظت در برابر آتش
روکش هایی از فیلم هایی که مانعی قوی در برابر نفوذ گاز ایجاد کرده، انعطاف پذیر و شفاف بوده و در مقابل ترک خوردگی مقاوم باشند، اولویت بالایی برای بسته بندی های پلاستیکی محسوب می شوند.
● حفاظت در برابر اشعه ماورای بنفش
یکی از خطرات بالقوه مهم برای ارگانیسم ها، مواد آلی و سیستم های رنگی، قرار گرفتن در معرض تابش های پرانرژی ماورای بنفش A و B است. در نتیجه جاذب های ماورای بنفش مبتنی بر ذرات ریز دی اکسید تیتانیوم ارایه شده و کارایی خود را نشان داده اند. هم خود رنگدانه های معدنی و هم روکش آلی، تاییدهای قانونی لازم را دارا بوده و در نتیجه این محصولات می توانند بدون هیچ مشکلی در بسته بندی های مواد غذایی مورد استفاده قرار بگیرند.
● روکش های ضد باکتری، ضد کثیفی
برای حل مشکلات روزافزون سلامتی و عمر قفسه ای غذا و حفاظت از عناصر حساس مدارهای نمایشگرها، یک روکش انسدادی چندمنظوره روی فیلم های پلاستیکی مورد نیاز است. برای ایجاد ویژگی های سدی (نفوذپذیری پایین تر در برابر اکسیژن و آب)، فعالیت ضد میکروبی و ویژگی های مکانیکی و اپتیکی بهبودیافته، روکش ها باید عملکرد بهتری از خود نشان دهند. می توان از تغییر سطحی و یا روکش های نانوکامپوزیتی برای ایجاد سطوح نچسبی که می توانند ذرات خاص را هدف گیری کنند، استفاده کرد. فن آوری روکش های انسدادی موجود روی فیلم های پلیمری را می توان به طور تقریبی به دو دسته طبقه بندی کرد: مبتنی بر فشار اتمسفر، و مبتنی بر خلا.
فن آوری های اتمسفری شامل اعمال یک رنگ لاکی روی سطح و سپس پخت آن توسط حرارت، اشعه ماورای بنفش یا اشعه الکترونی می باشد. روکش های مبتنی بر خلاء را می توان از آلومینیوم یا (برایبسته بندی های شفاف) از اکسیدهای فلزی معدنی تولید کرد. روکش های پیچیده تر به طور معمول ترکیبی از این دو نوع روکش هستند.
حدود 50 درصد از بازار بسته بندی غذایی پلی پروپیلنی، از روکش های پلی وینیلیدین کلراید (PVdC) شفاف استفاده می کنند. این ترموپلاستیک شفاف و تقریبا بی رنگ نفوذپذیری بسیار پایینی در برابر گازها داشته و در نتیجه بو و طعم را خیلی بهتر از نوع قبلی خود (PVC) محافظت می کند. با این حال نگرانی های زیست محیطی PVdC موجب شده است که مواد دیگری همچون ترکیبات چندلایه از رنگ های لاکی و روکش های اکسید فلزی توسعه یابند؛ اما این فن آوری ها پیچیده بوده و تولید آنها گران است.
● کاهش ضایعات بسته بندی با استفاده از فن آوری نانو
شرکت فرانسوی دانون که در زمینه مواد غذایی و نوشیدنی فعالیت می کند، در یک پروژه تحقیقاتی که می تواند به تولید پلاستیک های محکم تر و کاهش ضایعات کمک نماید، مشارکت می کند. هدف این پروژه که با همکاری دانشگاه Queen و بلفاست و سرمایه گذاری 5/2 میلیون یورویی دولت انگلیس آغاز شده است، کاهش استفاده از مواد خام و بهبود عملکرد پلیمرهاست. محققان امیدوارند از طریق فن آوری نانو به این کارکردها دست یابند.
هدف اصلی این پروژه تجاری سازی نمونه تولید شده و استفاده از آن در صنعت است. در حال حاضر صنعت پلیمر سالانه در حدود 18 میلیارد یورو برای اقتصاد انگلیس درآمد ایجاد می کند و نانوکامپوزیت ها در سال های اخیر رویکرد کاملا جدیدی را در این حوزه ایجاد کرده اند.
● چشم انداز بازار آینده بسته بندی مبتنی بر فن آوری نانو
سه سال قبل کمتر از 40 محصول بسته بندی مبتنی بر نانو در بازار وجود داشت، ولی این میزان در حال حاضر به بیش از 400 محصول افزایش یافته است. طبق این مطالعه در حال حاضر روندهای عمده بازار شامل بهبود کیفیت بسته بندی ها برای افزایش دوام مواد غذایی، کارکردهای آنتی باکتریال و هوشمند ساختن بسته بندیست. حجم بازار محصولات بسته بندی مبتنی بر فن آوری نانو از 150 میلیون دلار در سال 2002 به 980 میلیون دلار در سال 2006 افزایش یافته است. صنعت بسته بندی مواد غذایی به طور فزاینده ای در حال توسعه بوده و به سمت کارکردهای چندگانه حرکت می کند.
نانوحسگرهای استفاده شده در بسته بندی، مصرف کننده را قادر می سازد تا از کیفیت مواد غذایی داخل بسته ها آگاه شود. حسگرها، اطلاعاتی درباره وضعیت محتویات داخل بسته ها از جمله فاسد شدن آنها در اختیار مصرف کننده قرار می دهند. کشورهای چین و تایوان بخش قابل توجهی از بازار بسته بندی مبتنی بر فن آوری نانو را به خود اختصاص داده و رقبای خود را در این عرصه با چالش مواجه کرده اند.
● راهکارهای فن آوری نانو برای رفع ضایعات بسته بندی
متخصصان مواد در دانشگاه شفیلد هالام با همکاری 35 سازمان تحقیقاتی و دانشگاه هایی از 13 کشور اروپایی در حال انجام پروژه ای موسوم به Sustainpack برای کاهش اثرات زیست محیطی ضایعات بسته بندی هستند.
این پروژه که در نوع خود یکی از بزرگ ترین پروژه های تحقیقاتی این حوزه به شمار می رود، یک برنامه تحقیقاتی چهارساله و با بودجه تقریبی 36 میلیون یورو است که هدف آن توسعه عناصر بسته بندی کاملا زیست سازگار است. این پروژه به دنبال توسعه بسته بندی های مبتنی بر الیاف است. برای تحقق این هدف از کاربردها و راهکارهای فن آوری نانو و زیست فن آوری برای ایجاد ارزش افزوده به مشتریان و مصرف کنندگان استفاده می شود.
Sustainpack به دنبال تشویق استفاده گسترده از محصولات بسته بندی طبیعی سنتی با تولید عناصر بسته بندی کاملا تجزیه پذیر و قابل بازیافت با استفاده از پلیمرهای زیستی و کاغذ است. افزایش استفاده از مواد طبیعی برای تولید بسته بندی های ضد آب منجر به کاهش چشمگیر میزان انرژی مورد نیاز برای تولید بسته ها از طریق کاهش تولید بسته بندی های مبتنی بر محصولات پتروشیمی می شود.
پیش بینی می شود که پروژه Sustainpack به مواد بسته بندی قابل بازیافت مبتنی براستانداردهای صنعت، تا سال 2015 دست یابد.
● دستیابی به کاربردهای جدیدی از فیلم های پلیمری اوپال
تصور کنید به هنگام تمیز کردن یخچال خود، بتوانید با یک نگاه به بسته بندی از تغییر رنگ بسته های مواد غذایی فاسد بودنشان را تشخیص دهید، یا اینکه با دست کشیدن روی اسکناس و تغییر رنگ آن به تقلبی بودن آن پی ببرید.
اینها تنها دو مورد از کاربردهای تجاری نویدبخش نوعی فیلم پلاستیکی انعطاف پذیر جدید از نوع بلورهای فوتونیکی است که گروهی از دانشمندان انگلیسی و آلمانی موفق به تولید آن شده اند و ترکیبی از بهترین خواص نوری طبیعی و مصنوعی را با هم دارند. آنها همانند دیگر اوپال های مصنوعی از ساختارهایی خودآرا برخوردار هستند.
همه ما از مشکلات بسته بندی سس های گوجه فرنگی و مایونز آگاهی داریم. هنگام استفاده از این مواد غذایی، گاهی اوقات تا 20 درصد محتویات داخل قوطی ها و بطری ها در داخل آنها باقی می ماند. این امر نه تنها برای مصرف کنندگان، بلکه برای بازیافت آنها نیز مشکلاتی ایجاد می کند. زیرا برای بازیافت آنها ابتدا باید باقیمانده بسته بندی ها برطرف شوند که این امر پرهزینه و زمان بر بوده و آب زیادی مصرف می کند.
موسسه فران هوفر آلمان و موسسه IGB در اشتوتگارت به همراه دانشگاه فن آوری مونیخ و تعدادی از شرکای صنعتی که به وسیله وزارت آموزش و تحقیقات این کشور حمایت می شوند، از طریق یک پروژه مشترک به دنبال حل این معضل هستند. در چارچوب این پروژه، موادی برای استفاده در بسته بندی ها توسعه خواهند یافت که میزان بازمانده های بسته بندی های مواد غذایی را تا نصف و حتی بیشتر کاهش خواهد داد.
محققان این پروژه از فیلم های نازک که ضخامت آنها کمتر از 20 نانومتر است، در داخل سطوح بسته بندی ها استفاده می کنند.
در این پوشاننده ها از پلاسما استفاده شده و این فرایند از طریق جایگذاری پلاستیک در داخل یک خلا انجام می شود. محققان این موسسه معتقدند از پوشاننده های مختلف با ویژگی های خاص در سطوح بسته بندی ها استفاده می شود.
بسته بندی زیست فعال، تبدیل مواد غذایی به غذاهای سالم تر
ژیم غذایی به عنوان کانون اصلی در تدبیر سلامت عمومی برای دستیابی سلامتی در طول زندگی، از هجوم سریع بیماری های مزمن مانند ناهماهنگی های گوارشی، بیماری های قلبی - عروقی، سرطان، بیماری های استخوانی جلوگیری کرده و به خوبی زندگی سالم تری را فراهم می کند. با وجود این، ارتباط تنگاتنگ میان غذا و سلامتی هنوز به طور کامل درک نشده است ولی تحقیقات اخیر سخن از دستیابی به پیشرفت هایی در این مورد دارد.
افزایش آگاهی از سلامت مصرف کنندگان و بیشتر شدن تقاضا برای غذاهای سالم تر، نوآوری و توسعه محصولات جدید تولید بین المللی مواد غذایی را سبب شده است. در کل، اینگونه بیان می شود که یک ماده غذایی هنگامی وظیفه خود را انجام می دهد که، علاوه بر سود مغذی ذاتی، ثابت شود که یک یا چند وظیفه مورد نظر در بدن مرتبط با سلامتی یا کاهش خطر بیماری ها را ایفا می کند. پیشرفت غذاهای عملگر جدید فرصت خوبی برای توسعه کیفیت غذاهای در دسترس مصرف کنندگان برای سود رسانی در سلامتی و سالم بودن ایجاد می کند، و این تولیدات غذایی که ارزش بیشتری دارند باعث رشد صنعت و جامعه در جوامع مدرن می باشند. باید تمام مصرف کنندگان از عدم تعادل جدی در مواد غذایی خود آگاه باشند.
در طی چندین بررسی در اروپا بیان شده است که چندین زیر گروه مقدار رژیم غذایی لازم را به طور بین المللی (RDAS) دریافت نمی کنند. بیش از این، در بیشتر موارد، اختلاف بین مواد خوراکی حقیقی و مورد تقاضا قابل توجه است علاوه بر آن رواج مواد غذایی غیر مطلوب افزایش یافته است، بنابراین توسعه چنین غذاهای جدیدی بسیار مطلوب است. در یک کار گروهی که توسط مؤسسه علمی سلامت بین الملل در اروپا (ILSI Europe) اداره می شد، متخصصان دانشگاهی، نمایندگی های تنظیم کننده، صنعتگران و مصرف کنندگان از کشورهای کلیدی اروپا به این نتیجه رسیدند که افزودن مواد مغذی به غذا نتیجه مؤثر و مطمئن در توسعه مواد خوراکی مغذی دریافتی، توسط ذخیره مقداری را که از دست داده اند، یعنی فراهم کردن مواد غذایی کلیدی در غذاها می باشند. از طرف دیگر، جمعیت مبتلا به اضافه وزن در اکثر کشورهای اروپا ( سوئد، نیوزلند، بلژیک، دانمارک، انگلیس، ایتالیا ) در طی دوره 1998 تا 2000 به طور میانگین 20% افزایش یافته است. در نتیجه، غذاهای عملگر فروش عمده و افزایش اندک فرصت ها را به دنبال دارد.
سود افزایش غذاهایی که وظیفه خاصی بر عهده دارند 5 مرتبه بیشتر از حد بالای کنونی در طی چندین سال آینده در مقایسه با کل غذاهای بسته بندی شده بوده است. در اکثر غذاهای عملگر تجاری مقداری از ترکیبات زیست فعال که برای سلامت انسان مفید شناخته شده اند اضافه می شود. دیدگاه مهم این غذاهای عملگر فراهم کردن مقدار مناسبی از این اجزای زیست فعال برای داشتن سود وحذف اثرات سمی و مضر بر روی سلامت انسان است.
سود صنعتی: اخیراً در مورد اکثریت غذاهای عملگر که با ترکیبات زیست فعال سازگار با مواد غذایی ارائه می شوند، نظراتی وجود دارد که محدودیت و پیچیدگی هایی در طول مراحل تولید را تحمیل می کند. در توسعه تولید غذاهای عملگر در صنعت بعضی از تکنیک ها با مشکلاتی مواجه می شوند. کمبود وابستگی محصول در طی مراحل ذخیره یا تجارت وجود دارد. برای مثال تعداد باکتری های پروبیوتیک اساساً در طی تولید و ذخیره سازی محصولات، توسط اکسیداسیون و همچنین در طی عبور از مراحل گوارش کاهش می یابد. مواد عملگر معمولاً با محل پیدایش مواد خوراکی سازگاری ندارد. مثلاً در این رابطه می توان ناسازگاری ویتامین های محلول در چربی را در غذاهای آبدار را ذکر کرد. ترکیبات زیست فعال اضافه شده برای تولید یک محصول قابل قبول از نظر تجاری باید کنترل شدهباشند. نیاز برای تنظیم خط تولید برای ماده ای جدید که تغییرات اساسی را در پارامترهای مراحل به همراه دارد ذکر می شود.
تغییرات مورد نیاز شامل سرمایه گذاری مالی قابل توجه معمولاً توسط گروه های بزرگ می باشد. در مورد دیگر، آنزیم ها با توجه به حساسیت در طی مراحل و در مقدار ماده تولیدی می توانند باعث تحریک در انسان شوند. آنزیم های نامحلول ممکن است عمر عملکرد کوتاهی داشته باشند یا بی اثر شوند. امروزه، معروفترین غذاهای عملگر آنهایی هستند که شامل پرو / پری بیوتیک می باشند ولی محدوده کاربرد آنها برای غذاهای مشخصی محدود است، که بیشتر شامل فرآورده های تخمیری شیر می باشد. که به دلیل مانع حقیق تکنولوژیکی مراحل تولید، این مواد زیست فعال، مورد توجه قرار گرفته است. با این حال در بیشتر فرآورده های ساخته شده، بررسی ها نشان می دهد که در تولید ماست، نوسانات بسیار و توانایی زیستی ضعیف باکتری های پروبیوتیک و به ویژه بیفیدوباکتری ها در طول انبار کردن فراورده یا در طی مراحل جذب بعد از مصرف مشاهده شده است.
اخیراً تقاضا برای بهبود تکنولوژی از نظر پایداری ترکیبات زیست فعال مواد غذایی همچنان باقی است. در این راه، تکنولوژی های جدید مانند میکرو و نانوکپسوله کردن به منظور اطمینان از بهبود ایجاد شده است. با وجود این، توسعه این گونه تکنولوژی ها هنوز در مرحله تحقیقات است و دور از مراحل نهایی مطلوب برای تولید تجاری می باشد. از طرف دیگر، در شاخه زیست دارویی توسعه برای کنترل تولید داروها و مواد زیست فعال هدف تحقیقات کنونی است. این دانش وسیع در شاخه های دارویی و درمانی برای توسعه غذاهای عملگر جدید قابل بهره برداری است.
دیدگاه بسته بندی زیست فعال از دیدگاه ما تکنولوژی های قدیمی بسته بندی مواد غذای دوباره طرح ریزی شده اند بنابراین درکل تکنولوژی جدیدی که می توان آن را به طور کلی بسته بندی زیست فعال نامید به وجود آمده است.
ماده بسته بندی زیست فعال قادر به نگهداری ترکیبات مورد نظر در شرایط مطلوب تا زمان استفاده احتمالی آن در فرآورده غذایی یا در طی انبار داری، یا دقیقاً قبل از مصرف می باشد و آن را تبدیل به غذای مفید یا به خصوصی برای رفع احتیاجات می نماید.
بهتر است تفاوت بین بسته بندی فعال و زیست فعال را نیز متذکر شویم. تفاوت اصلی بین بسته بندی فعال و زیست فعال این است که، تکنولوژی بسته بندی فعال اولیه با افزایش کیفیت و امنیت و عمر فرآورده بسته بندی شده ارتباط دارد و بسته بندی زیست فعال پیوستگی مستقیمی با سلامت مصرف کننده، توسط تولید غذاهای سالمتر بسته بندی شده دارد. بنابراین، هدف کار ارائه شده جمع آوری پایه و اساس روش هایی برای دستیابی به این تکنولوژی جدید که در آن نوآوری در بسته بندی مفید و یافتن راه حلی برای سدها و محدودیت های کنونی در تولید غذاهای عملگر مورد نظر است. در نظر گرفتن توسعه این دیدگاه جدید توسط موارد ذیل الذکر، منافع خود را در بهبود سلامتی در طی تبدیل به ترکیبات غذایی عملگر نشان می دهد.
الف (کنترل و یکپارچگی تولید اجزای زیست فعال یا نانویی از سیستم های بسته بندی دربردارنده
ب) کپسوله کردن به روش میکرو و نانوی این مواد فعال در فیلم های خوراکی
پ) بسته بندی به همراه آنزیم ها
پیشرفت چنین غذاهای هیبریدی مفیدی که شامل پروبیوتیک، پری بیوتیک، مواد فتوشیمیایی، روغن های دریایی، غذاهای فاقد لاکتوز، کپسوله کردن ویتامین ها و.. می شود، سود بیشتری و در بعضی موارد به معنای صنعتی مواد غذایی را فراهم می کند که ارتباط نزدیکی با افزایش سلامتی انسان در طی مصرف را دارد. تکمیل و کنترل پخش در میان مواد مفیدی که برای مصرف در دیواره های بسته بندی استفاده می شوند. مناسب ترین آنها مواد فتوشیمیایی، ویتامین ها، مواد غیر فیبری و پری بیوتیک ها می باشند.
دلایل این نتایج به صورتی که شرح داده خواهد شد خلاصه شده است. فتو شیمیایی ها، گیاهانی شیمیایی و غیرخوراکی هستند که دارای ترکیبات محافظتی و ضد بیماری می باشند. بیش از 900 فتو شیمیایی مختلف به عنوان اجزای مواد خوراکی شناخته شده اند و فتوشیمیایی های بیشتری امروزه کشف می شوند. آنها با درمان یا جلوگیری از مرگ در حداقل 4 مورد از عوامل مرگ در ایالات متحده مرتبط هستند که عبارتند از: سرطان، دیابت، بیماری های قلبی - عروقی و فشار خون. آنها در طی مراحلی از تخریب سلول ها جلوگیری می کنند، در کاهش سطح کلسترول و همانند سازی سلول های سرطانی دخالت دارند. بیشتر فتوشمیکال ها ترکیبات پلی فنولی با فعالیت ضد سمیت می باشند. این اثر ضد سمیت مربوط به اثر غیر مسقیم ناشی از ژلاتین پراکسیدان یون های فلزی است.
پلی فنول های زیادی در دانه های روغنی یافت شده است اما در طی مراحل خالص کردن، بی رنگ کردن و بوگیری بسیاری از این فتوشیمیکال ها از بین می روند. چندین تحقیق نشان می دهد که اجزای مشخصی از مواد خوراکی که معمولاً طی مراحل رنگبری و یا تصفیه دور ریخته می شوند و یا از بین می روند، برای حفظ سلامت انسان و جلوگیری از بروز بیماری ها مفید می باشند. ویتامین ها برای حفظ سلامتی ضروری هستند. مواد خوراکی می توانند تمام ویتامین های مورد نیاز بدن را در صورت متعادل و مناسب بودن رژیم غذایی تأمین کنند.
مشاور غذایی کانادا دریافت روزانه مصرف 5-4 وعده میوه یا سبزیجات، که حداقل 2 وعده باید سبزیجات باشد، 5-3 وعده غلات یا نان غنی شده، 4-2 وعده شیر و فرآورده شیری و 2 وعده منابع پروتئینی مانند گوشت، ماهی، مرغ یا دیگر منابع پروتئینی، را پیشنهاد می کند. با این حال پیشرفت سریع زندگی مدرن و کاهش اعضای خانواده و یکی بودن والدین در خانواده های امروزه، تغییراتی در فرآوری غذ، عادات غذایی مصرف کنندگان به وجود آورده که منجر به ایجاد رژیم غذایی نامتعادل می گردد.
فیبرهای غذایی شامل پلی ساکاریدها و لیگنین های ذخیره ای و ساختمانی موجود در گیاهان می باشند. که در معده و روده کوچک انسان قابل هضم نیستند. فیبرهای غذایی برای حفظ سلامت انسان و جلوگیری از بروز بیماری ها و به عنوان یک جزء غذایی درمانی سودمند می باشند. دریافت روزانه 35-20 گرم برای یک فرد سالم بالغ و روزانه 5 گرم برای کودکان پیشنهاد می شود که به علت دریافت مقدار اندک منابع غذایی فیبر نظیر میوه جات، سبزیجات و غلات پر فیبر و خانواده لگوم ها این مقدار مطلوب مشاهده نشده است. دیدگاه استفاده از پری بیوتیک ها از مشاهداتی که نشان دهنده تحریک کنندگی انتخابی اینولین و فروکتوالیگوساکارید بر روی رشد بیفیدوباکتری ها که به طور قابلتوجهی برای سلامت انسان مفیدند، منشاء گرفته است.
پری بیوتیک به عنوان یک جزء خوراکی محسوب می شود که در روده کوچک هضم نمی شود و وارد قولون گشته و برای رشد باکتری های روده ای مفید می باشد. پری بیوتیک ها کربوهیدرات های غیر قابل هضم حاوی لاکتوز، اینولین و مقداری الیگوساکارید می باشند که تأمین کننده منابع کربوهیدراتی قابل تخمیر برای باکتری های مفید قولون هستند. بعضی از مواد نشاسته ای نیز در روده کوچک هضم نمی شوند و به قولون می رسند و به عنوان منابع کربوهیدراتی قابل تخمیر در دسترس باکتری های سودمند قولون قرار می گیرند. پلیمر زیستی دیگری مانند چیتوسان می توانند به عنوان یک پری بیوتیک در طی مراحل ساختن کپسول های کوچک از فیبرها مورد استفاده قرار بگیرد.
انتخاب موادی که به عنوان بسته بندی یا پوشش مورد استفاده قرار می گیرند بسیار مشکل است. مراحل تولید فیلم باید با محدودیت های تکنولوژی سازگار شوند برای مثال برای مواد حساس به دماهای بالا (مانند بعضی ویتامین ها)، و مراحل تحت دمای پائین برای مواد ارزشمند و یا خارج کردن مواد. تولید مواد می تواند توسط چندین عامل، فعال و کنترل شود مانند رطوبت ( بسیاری از پلیمرها در حضور رطوبت خاصیت پلاستیکی پیدا می کنند، این رطوبت ممکن است به خاطر مواد خوراکی ایجاد شود ) و )PH بعضی پلی پپتیدها که از میکروارگانیسم ها به دست می آیند می توانند تغییرات ساختمانی را در مواجه شدن با تغییرات شرایط PH تحمل کنند(.
ر وش دیگر برای دستیابی که کنترل پخش مناسب توسط بسته بندی با موادی مانند حصیر با قرار دادن در قوطی های درب دار، یا با استفاده از بالشتک های چند لایه متصل به ساختمان به عنوان دیواره های بسته بندی است. ساختمان پوشش زیست فعال می تواند شامل سه لایه باشد برای مثال: لایه کنترل کننده / لایه منشاء (ماتریکس) / لایه مسدود کننده. لایه داخلی، لایه کنترل کننده است که برای دستیابی به ماده فعال توسط کنترل سریع انتشار زیست فعال یا اعمال عملگر، محدودیت برای حفاظت زیست فعال از تماس با رطوبت در غذاهای بسته بندی شده می باشد. لایه منشاء که دربردارنده مواد عملگر در محلی امن و عمر ماندگاری طولانی، و لایه مسدود کننده از انتقال عوامل به بیرون بسته بندی یا تماس با سختمان قبلی جلوگیری می کند.
بزرگترین محدودیت این تکنولوژِی این است که مواد عملگر که برای این بسته بندی ها پیشنهاد شده اند ترکیباتی غیر فرار هستند که به طور مستقیم در تماس بین بسته بندی و غذا قرار می گیرند. بنابراین، در مواد غذایی جامد، این تکنولوژی به شکل فیلم های خوراکی می تواند به کار رود. فیلم های خوراکی قرن ها برای بسته بندی غذاها کاربرد داشته اند. این فیلم ها از جابجایی مواد از یک ماده به اجزای ماده خوراکی جلوگیری می کنند، ظاهر میوه ها و سبزی ها را قابل مشاهده می نماید، و شامل دیگر ترکیباتی می باشند که اثر حشرات، میکروارگانیسم ها، عوامل اکسیداسیون و دیگر عوامل دخالت کننده که ممکن است باعث فساد محصول شوند را به تأخیر می اندازد.
ا خیراً تحقیقات نشان می دهد که استفاده از بعضی مواد ضد میکروبی مثلاً نوعی ورقه نازک پلاستیکی در بسته بندی پنیر برای حفظ اجزای مفید آنها موفقیت آمیز است. همچنین این فیلم های خوراکی می توانند به شکل پلی ساکارید ( نشاسته، چیتوسان، آلژینات و... )، پروتئین ( ژلاتین، پروتئین های لوبیا، گلوتن گندم و.... ) و لیپید ( موم، تری گلیسرید، اسیدهای چرب و...) باشند که برای مواد خوراکی مختلف استفاده می شوند.
میکرو و نانو کپسوله کردن کپسوله کردن به روش میکرو، تکنولوژی جدیدی برای بسته بندی مواد جامد، مایع یا گازی در کپسول های بسیار کوچک شناور در آب است که محتویات آنها می توانند به روش های خاص تحت شرایطی کنترل شود. کپسوله کردن شامل مشارکت اجزاء مواد خوراکی، آنزیم ها، سلول ها یا دیگر موارد در پوششی کوچک است. کاربرد این روش به خاطر اینکه مواد در پوشش قرار داده شده از رطوبت، گرما یا دیگر شرایط حفاظت می شوند، افزایش یافته است. روش های مختلفی برای شکل گیری کپسول به کار گرفته می شود که شامل خشک کردن پاششی، سرد کردن پاششی و پوشاندن توسط لیپوزوم می باشد. چربی ها، نشاسته، دکسترین، آلژینات، پروتئین و لیپیدها می توانند به عنوان موادی که در پوشش قرار می گیرند باشند.
روش های مختلفی برای توزیع اجزای کپسول ها وجود دارد مانند مراحل خاص یا تشخیص آنها با تغییرات PH، دما، پرتو افکنی یا شوک اسمزی. در صنایع غذایی، معمول ترین روش استخراج با حلال می باشد. مثلاً اضافه کردن آب به نوشیدنی های خشک نمونه ای از این روش می باشد. با وجود اینکه هر ماده ای می تواند در پوشش قرار داده شود، این روش ارزان نیست و بنابراین از دیدگاه اقتصادی برای بعضی از اجزاء مانند پروبیوتیک، پری بیوتیک، سینبیوتیک و روغن های دریایی که موجب افزودن ارزش غذایی محصولات می شوند، استفاده می گردند.
بسته بندی آنزیمی: در ابتدا تثبیت آنزیم ها در مواد در خطوط تولید مواد غذایی کاربرد داشت ولی پیشرفت تکنولوژی استفاده از آنزیم های آزاد از قبیل توانایی استفاده مجدد، افزایش پایداری حرارتی، مقاومت در برابر پروتئازها و دیگر ترکیباتی که باعث تغییر شکل آنها می شوند و بهبود فعالیت آنها را در بر داشته است. به هر حال، اخیراً این روشها در بسته بندی ها مورد توجه قرار گرفته است.
هدف این مواد زیست فعال کاتالیز کردن یک واکنش که از دیدگاه تغذیه ای سودمند است می باشد. به عنوان مثال، کاهش غلظت ترکیبات نامطلوب مواد غذایی، یا تولید مواد خوراکی سودمند برای سلامت بدن. اخیراً آزمایش هایی که در آنها آنزیم ها در آنها سیالیت خود را از دست می دهند گزارش شده است. استفاده از این گونه بسته بندی ها، ارزش مواد غذایی را در طی مراحل تولید زیاد می کند. برای مثال، شیر UHT که طی مراحل مرسوم تولید می شود، می تواند در پوشش زیست فعال بتا-گالاکتوزیداز بسته بندی شود و در طول انبارداری فرآورده به شیر کم لاکتوز یا بدون لاکتوز تبدیل گردد. روش های جدید که برای تثبیت آنزیم ها یا تمام سلول ها استفاده می شود به 5 مرحله تقسیم می شود: جذب سطحی، پیوند یونی، اتصال کووالانسی، اتصالات عرضی، و کپسوله کردن
با توجه به اینکه روش های تثبیت، اتصالات کووالانسی و عرضی شامل جداسازی سطوح پلیمر یا استفاده از مواد شیمیایی سمی مانند گلوتارآلدهید می باشد، معمولاً برای استفاده در مواد غذایی مناسب نیستند. برای مقابله با این نقیصه، مواد معدنی حمایت کننده می توانند به مواد پلیمری اضافه شوند که علاوه بر توسعه مکانیکی، در پیوند با آنزیم ها بسیار سودمند هستند. روش کپسوله کردن که توسط اندرسون و همکاران در سال 2002 استفاده می شد برای تولید ورقه های خورنده اکسیژن بر پایه آنزیمی بود. آنزیم های محلول، شامل افزودنی های مختلف بود که بر روی یک کاغذ حامل که بین دو ورقه پلی اتیلن قرار داشت به کار می رفت. سپس ورقه ها تحت فشار گرما داده می شدند و موفقیت آمیز بودن آنها و نداشتن کمبود و یا نقصی در آنها مشاهده و ثابت می گشت. احتمالاً این روش آسان در دیواره های پوشش بسته بندی می تواند برای دیگر آنزیم ها باعملکردهای زیست فعال به کار رود. با این وجود واضح است، با تغییر شکل اجزای مواد غذایی، محصول باید قادر باشد در تماس با آنزیم تثبیتی و کل سلول قرار بگیرد، بنابراین آسان تر این است که در تماس مستقیم با دیواره های خوراک قرار بگیرند
:: بازدید از این مطلب : 424
|
امتیاز مطلب : 0
|
تعداد امتیازدهندگان : 0
|
مجموع امتیاز : 0
عضو شوید
عضویت سریع
آمار مطالب
آمار بازدید
