به گزارش ایسنا، نشاسته یکی از فراوانترین ترکیبات طبیعی در گیاهان است که به عنوان منبع ذخیره انرژی تولید میشود. این ماده از دو جزء اصلی به نام آمیلوز و آمیلوپکتین تشکیل شده که نسبت آنها به یکدیگر، ویژگیهای عملکردی نشاسته را تعیین میکند. شکل و ساختار دانههای نشاسته بسته به نوع گیاه و شرایط آبوهوایی متفاوت است و همین موضوع باعث میشود خواص آن در کاربردهای مختلف تغییر کند. نشاسته به دلیل طبیعی بودن و در دسترس بودن، سالها است در صنایع غذایی و حتی برخی کاربردهای صنعتی استفاده میشود. با این حال، محدودیتهایی مانند مقاومت حرارتی پایین، شکنندگی و جذب بالای آب باعث شده است که استفاده گسترده از آن در برخی حوزهها با چالش روبهرو شود.
برای غلبه بر این محدودیتها، پژوهشگران روشهای مختلفی برای اصلاح نشاسته ارائه کردهاند. این اصلاحات میتواند به صورت فیزیکی، شیمیایی یا آنزیمی انجام شود تا ویژگیهایی مانند مقاومت بیشتر در برابر حرارت، بهبود قوام، کاهش جدا شدن آب در محصولات غذایی و افزایش استحکام به دست آید. در سالهای اخیر، توجه ویژهای به کوچکسازی ساختار نشاسته تا مقیاس نانو شده است. در این مقیاس، ذراتی با اندازه بسیار کوچک و سطح تماس بالا تولید میشوند که میتوانند عملکرد بهتری نسبت به نشاسته معمولی داشته باشند. نانوذرات نشاسته معمولاً در بازهای بین چند نانومتر تا چند صد نانومتر تعریف میشوند و به دلیل نسبت بالای سطح به حجم، ویژگیهای فیزیکی و شیمیایی متفاوتی از خود نشان میدهند.
در پژوهشی با همین موضوعیت، غزل یحییزاده الیزئی از گروه علوم و مهندسی صنایع غذایی دانشکده کشاورزی دانشگاه گیلان به همراه یکی از همکاران دانشگاهی خود، پژوهشی مروری درباره اهمیت نانوذرات نشاسته در بستهبندی مواد غذایی انجام دادهاند. این پژوهش که با تمرکز بر کاربردها و روشهای تولید نانو نشاسته انجام شده، به بررسی نقش این ماده در توسعه بستهبندیهای پایدار و نوآورانه پرداخته است.
در این بررسی، روشهایی مانند نانورسوب، هیدرولیز اسیدی و روشهای آنزیمی به عنوان راهکارهای تولید نانو نشاسته معرفی شدهاند. هر یک از این روشها امکان کنترل اندازه، شکل و ویژگیهای عملکردی ذرات را فراهم میکند و به محققان اجازه میدهد بسته به نیاز صنعت غذایی، نانوذراتی با خصوصیات مشخص طراحی کنند.
یافتههای این پژوهش نشان میدهند که در سالهای اخیر، تلاش برای جایگزینی مواد پلاستیکی رایج با مواد زیستتخریبپذیر افزایش یافته است. فناوری نانو این امکان را فراهم کرده تا بستهبندیهای سنتی به سمت بستهبندیهای فعال و هوشمند حرکت کنند؛ بستهبندیهایی که میتوانند بهتر از محصول در برابر رطوبت، اکسیژن و حتی میکروارگانیسمها محافظت کنند. نانوذرات نشاسته در قالب فیلمها و پوششهای خوراکی افزوده میشوند و باعث بهبود خواص فیزیکی و شیمیایی بستهبندی میشوند.
بر اساس نتایج گزارششده، فیلمهای پوششی تولیدشده بر پایه نانو نشاسته دارای استحکام مکانیکی تقویتشده و ویژگی سدگری بهتر در برابر رطوبت و گازها هستند. سدگری به معنای توانایی جلوگیری از عبور رطوبت یا گازهایی مانند اکسیژن است که میتوانند باعث فساد مواد غذایی شوند. این ویژگیها موجب افزایش ماندگاری محصولات غذایی بستهبندیشده میشود. همچنین این مواد به دلیل زیستتخریبپذیر بودن، پس از دور ریخته شدن، آسیب کمتری به محیط زیست وارد میکنند.
اهمیت این یافتهها که در فصلنامه «دنیای نانو» وابسته به انجمن نانوفناوری ایران منتشر شدهاند، از آن جهت است که صنعت بستهبندی یکی از مصرفکنندگان اصلی پلاستیکهای غیرقابل تجزیه به شمار میرود. جایگزینی این مواد با نانو نشاسته میتواند به کاهش آلودگیهای زیستمحیطی کمک کند. علاوه بر این، نشاسته مادهای تجدیدپذیر و نسبتاً ارزان است و در دسترس بودن آن، استفاده گستردهتر از این فناوری را امکانپذیر میکند.
تنوع روشهای تولید نانوذرات نشاسته نیز فرصتهای تازهای برای طراحی بستهبندیهای متناسب با انواع مواد غذایی فراهم کرده است. به عنوان مثال، میتوان فیلمهایی با مقاومت بیشتر برای محصولات مرطوب یا پوششهایی با نفوذپذیری کمتر برای مواد حساس به اکسیژن تولید کرد. این انعطافپذیری در طراحی، زمینه را برای توسعه بستهبندیهای هوشمند و نوآورانه در آینده فراهم میکند.
انتهای پیام
