گیاهان دارویی، خواص و کاربردها

مقدمه:

امروزه فناوری و تکنولوژی در دنیا رو به پیشرفت است و هر روزه اختراعات و کشفیات جدیدی به ثبت میرسد که صنعت بسته بندی هم دستخوش این تغیرات شده و پیشرفتهای شگرفی در صنعت بسته بنده مشاهده شده است یکی از این پیشرفتها ورود بسته بندی های هوشمند و فعال به عرصه بسته بندی است. این بسته بندی ها میتواند در عین واحد هم جنبه پوشش برای مواد غذایی و هم جنبه اطلاع رسانی و ... را داشته باشد. البته منظور از اطلاع رسانی این است که بسته بندی بتواند از فساد ماده غذایی یا رسیده شدن ماده غذای مثل رسیدن میوه و... به مشتری اطلاع رسانی نماید. ویا گاهی نقش ترمیمی و محافطتی برای ماده غذایی داشته باشد به صورتی که در صورت سوراخ شدن پوشش خودش بتواند پوشش را ترمیم کند. ویا به طور کلی غذا را از نفوذ باکتری ها ، ویروس ها، قارچها و به طور کلی آلودگی محافظت نماید.

چکیده:

هم اکنون در دنیا محافظت از محصول و جلوگیری از آلودگی های خارجی مور توجه همگان است. این محافظت ها می تواند به صورت اکسیژن مهار شده ، استفاده از مواد ضد میکروبی و ایجاد سیگنالهای تغییر رنگ در اثر حضور پاتوزن خاص باشد.

از بسته بندی می توان به عنوان ابزار اطلاع رسانی هم استفاده کرد مثلا می توان میوه های نارس را در این بسته بندی ها قرار داد و وقتی که میوه رسیده شد علامتهای تعریف شده بر روی بسته بندی هوشمند به ما اطلاع میدهد که میوه در چه مرحله ای است به طور مثال در بسته بندی گلابی و پرتقال که در انگلستان هم اکنون انجام میگیرد برچسب هایی بر روی بسته بندی قرار دارد که زمانی که میوه هنوز نارساست به رنگ قرمز است و زمانی که میوه رسیده باشد و قابل استفاده شده باشد برچسب به رنگ زرد در میآید. [6]

مثالهای زیادی وجود دارد که میتواند کاربرد بسته بندی هوشمند را در دنیای امروز نشان دهد که در ادامه به انها پرداخته میشود.

مثال هایی از بسته بندی هوشمند:

پيشرفت در بسته بندي هوشمند براي افزايش عمر مفيد محصولات غذايي، هدف بسياري از شرکت‌هاست. اين سيستم‌هاي بسته‌بندي قادر خواهند بود پارگي‌ها و سوراخ‌هاي کوچک را با توجه به شرايط محيطي (مانند تغييرات دما و رطوبت) ترميم و مصرف کننده را از فساد ماده غذايي آگاه سازند. فناوري‌نانو مي‌تواند در مواردي مانند افزايش مقاومت به نفوذ در پوشش‌ها، افزايش ويژگي‌هاي ديواره (مکانيکي، حرارتي، شيميايي وميکروبي)، افزايش مقاومت در برابر گرما، گسترش ضد ميکروب‌هاي فعال و سطوح ضد قارچ کارساز باشد. چشم اندازهاي مالي فناوري‌نانو، صنايع بسته‌بندي را پررونق نشان مي‌دهد. سهم بازار اين صنعت در حال حاضر حدود 1.1 ميليارد دلار است و پيش‌بيني‌ مي‌شود تا سال 2010 به 7.3 ميليارد دلار آمريکا برسد. با اين وجود، صنعت بسته‌بندي هوشمند از آنچه پيش‌بيني شده بود جلوتر رفته و نشانه‌هاي تکامل آن به خوبي پيداست. تحقيقات سازمان مالي Frost and Sullivan نشان داد که علاقه مشتريان به مواد غذايي سالم و تازه در بسته‌بندي‌هاي مناسب، موجب پيشرفت اين صنعت شده است. سازمان هاي زيادي وجود دارند که در زمينه سيستم‌هاي بسته‌بندي هوشمند فعاليت مي‌کنند، ازجمله شرکت توليدکننده مواد غذايي Kraft كه با همکاري دانشگاه راتگرز در حال فعاليت روي پروژه زبان الکترونيکي (electronic tongue) است تا آن را به بسته‌بندي‌ها اضافه کند. اين نوع بسته‌بندي شامل رشته‌اي از نانوحسگرهاست که نسبت به گازهايي که از مواد غذايي آزاد و موجب فساد آنها مي‌شوند، به شدت حساس بوده و تغيير رنگ مي‌دهند که اين تغيير رنگ، علامت واضحي از سلامت يا فساد ماده غذايي است.

شرکت Bayer Polymer کيسه‌اي پلاستيکي با نام Durethan KU2-2601 توليد کرده است که از محصولات موجود در بازار سبک تر و محکم تر است، همچنين مقاومت بيشتري در برابر گرما از خود نشان مي‌دهد. هدف اوليه از توليد پلاستيک‌هاي بسته‌بندي مواد غذايي، جلوگيري از خشک شدن محتويات آنها و محافظت در مقابل رطوبت و اکسيژن است. پوشش جديد غني از نانوذرات سيليکات است. اين نانوذرات تا حد زيادي از نفوذ اکسيژن، گازهاي ديگر و رطوبت جلوگيري مي‌کنند و فساد مواد غذايي را به تعويق ‌مي اندازند. سازمان‌هاي ديگر به کمک فناوري‌نانو در حال يافتن راهي براي تشخيص فساد مواد غذايي هستند. به عنوان مثال شرکت AgroMicron، افشانه تشخيص دهنده نانوبيولومينسانس را ساخته که شامل پروتئين لومينسانت است. در اين طرح، افشانه سطح ميکروب‌هايي مانند Salmonella و E.coli را ‌پوشانده، و از خود نوري ساطع مي‌کند و به اين روش فساد مواد غذايي تشخيص داده مي‌شود. اين شرکت اميدوار است بتواند محصول مورد نظر را با نام BioMark وارد بازار کند. در حال حاضر اين شرکت در حال ساخت افشانه‌‌هايي با روش‌‌هاي جديد است تا بتواند از آنها در حمل و نقل دريايي استفاده کند.

در راهبرد مشابه، براي اطمينان از سلامت مواد غذايي، محققان اتحاديه اروپا در پروژه Good Food از نانوحسگرهاي قابل حمل براي يافتن مواد شيميايي مضر، پاتوژن‌ها و سم‌‌ها در مواد غذايي استفاده مي‌کنند. با اين کار، ديگر نيازي به فرستادن نمونه‌هاي مواد غذايي به آزمايشگاه براي تشخيص سلامت و کيفيت محصولات در کشتزارها و کشتارگاه‌ها نيست. همچنين اين پروژه، در حال توسعه به کارگيري زيست تراشه‌هاي DNA براي کشف پاتوژن‌هاست. اين روش مي‌تواند در تشخيص باکتري‌هاي مضر و متفاوت موجود در گوشت يا ماهي و يا قارچ‌هاي ميوه مؤثر باشد. اين پروژه در نظر دارد با گسترش ميکروحسگرهاي رشته‌ا‌ي، بتواند آفت‌کش‌هاي ميوه و سبزيجات را به همان خوبي که شرايط محيطي کشتزارها را کنترل مي‌کند تشخيص دهد. اين نوآوري به نام حسگرهاي Good Food ناميده مي‌شود.
پروژه سرمايه‌گذاري شده اتحاديه اروپا به نام BioFinger که هدف آن، ساخت ابزارهاي ارزان با توان تشخيص آسان در سلامت محيط زيست است، فعاليت ديگري در زمينه آناليز مواد غذايي دارد. در ابزارهايي که از حامل (cantilever) استفاده مي‌کنند، روش بدين صورت است که تيرک (Tip) با ماده شيميايي پوشانده شده و در برخورد با مولکول‌هاي خاصي، سيگنال ايجاد مي‌کنند. BioFinger با استفاده از اين حامل‌ها که به يک ميکروتراشه متصل است کوچک‌تر و قابل حمل مي‌شود.

ارتش آمريکا در حال ساخت حسگرهاي فوق‌العاده‌اي‌ است که از آنها در مقابل حمله‌کننده‌ها به مواد غذايي استفاده مي‌شود. در سيستم هاي کنوني چندين روز طول مي‌کشد تا وجود پاتوژن‌ها در مواد غذايي تشخيص داده شود. تشخيص سريع پاتوژن‌ها به وسيله اين حسگرها به زودي باعث فراگير شدن اين فناوري در صنعت مواد غذايي خواهد شد. محققان دانشگاه بُن در حال ساخت پوشش‌هاي دفع کننده آلودگي براي بسته‌بندي‌ها با استفاده از اثر لوتوس (نيلوفر آبي) (قطره آب از سطح برگ‌هاي نيلوفر آبي مي‌لغزد و در نتيجه هرم‌هاي موم مانند نانومقياس، سطح برگ را مي‌پوشاند) هستند. کشتارگاه‌ها و محل‌هاي فرآوري گوشت نيز مي‌توانند از اين فناوري استفاده کنند. گروه تحقيقاتي دانشگاه انگليسي ليدز دريافتند که نانوذرات اکسيد منيزيم و اکسيد روي باعث از بين بردن ميکروارگانيزم‌ها مي‌شوند. استفاده از اين مواد بسيار ارزان‌تر از نانوذرات نقره است و مي‌توانند کاربرد زيادي در بسته‌بندي مواد غذايي داشته باشند. فناوري شناخت فرکانس‌هاي راديويي (RFID) در بيش از 50 سال پيش توسعه يافت، ولي امروزه اين فناوري راه خود را براي کنترل مواد غذايي در مغازه‌ها پيدا کرده است. در اين فناوري با استفاده از ميکروپردازشگر‌ها مي‌توان داده‌ها را به گيرنده‌هاي بي‌سيم ارسال کرد. امروزه مي‌توان از اين روش براي کنترل اقلام غذايي از انبار تا دست مصرف‌کننده بهره گرفت. برخلاف بارکدها که نياز به اسکن دستي و خواندن يک به يک دارند، برچسب‌هاي RFID نيازي به خوانده شدن خطي نداشته و امکان خواندن تعداد زيادي از آنها در يک ثانيه وجود دارد. فروشگاه‌هاي زنجيره‌اي مانند Wal Mart، Home Depot گروه Metro و Tsco در حال آزمايش اين فناوري هستند. ضعف اصلي اين روش، افزايش هزينه توليد است که نتيجه ساخت سيليکوني آن مي‌باشد. با ترکيب فناوري‌نانو و الکترونيک (نانوترونيک) اين برچسب‌ها ارزان‌تر و کاراتر شده، همچنين پياده‌سازي آنها آسان‌تر مي‌شود.

گروهي از دانشمندان شمال اروپا، کنسرسيوم نانوغذايي را با هدف توسعه کاربردهاي فناوري‌نانو دراين صنعت و با تأکيد بر مواد غذايي سالم و مطمئن تشکيل داده‌اند. اين مجمع، متشکل از شرکت‌هاي Arla Foods, Danisco A/S, Ar hus United A/S, Danish Crown amba و مرکز ميان رشته‌اي نانوعلوم است.

با تأکيد بر فراهم آوردن مواد غذايي سالم براي مشتريان، اولويت‌هاي اين کنسرسيوم عبارت از توسعه حسگرهايي که قادر به تشخيص سريع سم در ترکيبات و يا باکتري‌هاي مضر در نمونه‌هاي غذايي باشند، گسترش سطوح ضد باکتري براي ماشين‌هايي که در توليد مواد غذايي به‌کار مي‌روند، گسترش ساخت پوشش‌هاي محکم‌تر و ارزان‌تر، توليد مواد غذايي با ترکيبات خوراکي سالم‌تر مي‌باشد. تحقيقات مرکز دانمارک در بخش پژوهش‌هاي پيشرفته غذايي (LMC) که از همبستگي مؤسسات دانمارکي فعال در زمينه علوم غذايي تشکيل شده‌اند،

همچنین شرکت نورنبرگ یک نوع بسته بندی اختراع کرده که دمای مواد نوشیدنی را در مدت 30 تا 45 دقیقه به حدود 6تا9 درجه سانتی گراد میرساند بیشترین حجمی که این نوع بسته بندی میتواند عمل سرد کردن را انجام دهد در حال حاضر 20 لیتر است

همچنین محصول جدید این شرکت به صورتی است که میتواند مواد غذایی مثل سوپ و مواد نوشیدنی مثل قهوه را در مدت کوتاهی گرم کند و این مواد را به صورت گرم به مشتری ارایه نماید. [1و4و5]

سهم بسته بندی هوشمند در بازار های جهانی:

با توسعه جهانی‌سازی، بسته‌بندی مواد غذایی نیازمند عمر مفید بیشتر توام با كنترل ایمنی و كیفیت مواد غذایی با اتكا بر استانداردهای بین‌المللی است. برای رفع این نیازها، فناوری‌نانو، فناوری‌های بسته‌بندی جدید در زمینه مواد غذایی و نوشیدنی‌ها را ممكن می‌سازد.

كاربردهای بسته بندی مبتنی بر فناوری‌نانو بسیار متنوع است كه برخی از آنها عبارتند از: بهبود طعم، رنگ، مزه، بافت و دوام مواد غذایی؛ افزایش جذب و ماندگاری زیستی مواد مغذی و مكمل‌های سلامتی؛ مواد جدید بسته‌بندی مواد غذایی با بهبود خواص مكانیكی و ضد باكتری؛ و حسگرهای نانویی برای ردیابی و كنترل وضعیت مواد غذایی طی مراحل حمل و نقل و ذخیر آنها.

طبق گزارش جدیدی كه توسط موسسه iRAP منتشر شده است، كل بازار بسته‌بندی مواد غذایی و نوسیدنی‌ها، با استفاده از فناوری‌نانو در سال 2008، بالغ بر 13/4 میلیارد دلار بود كه انتظار می‌رود در سال 2009 به 21/4 میلیارد دلار افزایش یابد. همچنین پیش‌بینی می‌شود ارزش بازار این حوزه با نرخ رشد تركیبی سالانه 11/65 (CAGR) درصد، تا سال 2014 به 30/7 میلیارد دلار افزایش یابد. بسته‌بندی فعال بیشترین سهم بازار این حوزه را در اختیار داشته و برآورد می‌شود كه این روند تا سال 2014 ادامه داشته باشد، به طوری كه در سال 2014 ارزش فروش آنها به 35/4 میلیارد دلار برسد.  همچنین ارزش بازار بخش  بسته بندی هوشمند نیز تا سال 2014 به 47/2 میلیارد دلار خواهد رسید.[2]

بسته بندی هوشمند در ایران:

به این بسته بندی در ایران به صورت چشم گیر توجه نشده است اما محققین بر روی این بسته بندی در حال فعالیت هستند. به طور مثال پژوهشگران موسسه تحقیقات شیلات ایران از باقیمانده های میگو و ماهی، نانوالیاف با قابلیت کاربرد در بسته بندی هوشمند تهیه کرده اند که می تواند انقلابی در صنعت بسته بندی و پوشش مواد غذایی بوجود آورد. این بسته بندی که هم اکنون نیز بر روی آن کار میشود به نحوی است که میتواند مواد غذایی را از نفوذ آلودگی ها، باکتری ها، ویروس ها و قارچ ها در امان نگاه دارد و بدون استفاده از یخچال مواد غذایی مثل گوشت ماهی و ... را سالم نگاه دارد. [3]

منابع:

1-    سایت رسمی راسخون(http://www.rasekhoon.net/article/Show-23351.aspx)

2-    وبلاگ نانوتکنولوژی(http://hotsprit.mihanblog.com/post/1261)

3-    مرکز تحقیقات بسته بندی مواد غذاییhttp://www.icfp.ir/rcfp_fnews.php?id=29

4-    ستاد ویژه فنآوری نانو www.nano.ir 

5-    سایت رسمی بسته بندی هوشمند www.smartpackaging.co.uk

6-    سایت رسمی یسته بندی هوشمند( بسته بندی هوشمند چیست؟)

www.smartpackaging.co.uk/What%20is%20smart%20packaging.htm