نعرض لكم نحن المهندس منسي مقالة بعنوان تطبيقات تكنولوجيا النانو في مواد التعبئة والتغليف للمواد الغذائية
تعرف منظومة التعبئة والتغليف على أنها مجموعة المراحل المتتابعة التي تمر بها الخامات والمستلزمات والمنتج المراد تعبئته وصولا للمستهلك وذلك مرورا بعمليات النقل والتداول والتخزين، وإن كانت غاية التعبئة والتغليف عموما حفظ ونقل أي مادة من المواد فإنها في حالة الصناعات الغذائية على وجه الخصوص تعتبر وسيلة مهمة جدا لحفظ الطعام حيث أن تعبئة المادة الغذائية هي تقنية حفظ المنتج الغذائي بأقصى قدر مستطاع ولأطول فترة زمنية ممكنة.
ونظرا لأهمية التعبئة والتغليف فقد أولى العالم عناية خاصة لهذا القطاع حتى أصبح مدى التطور في هذا القطاع من مميزات تطور الشعوب، ولقد تفننت شركات الإنتاج في صناعة العبوات وإعدادها واختيار شكلها وحجمها ولونها وأنشئت لها منظمات وهيئات، كذلك تلعب عملية التعبئة والتغليف دورا مهما في المساهمة في القدرة التنافسية للسلعة وذلك عن طريق: جودة العبوة وشكلها الجمالي وسهولة الاستخدام وكذلك الأمان البيئي، كذلك اقتصاديات تكلفة العبوة في إطار التكلفة الكلية للسلعة، واستخدام تكنولوجيا متقدمة سواء في الإنتاج أو إعادة الاستخدام أو تدوير مخلفات التعبئة والتغليف واستخدام المواصفات الدولية في مواد التعبئة والتغليف وتطوير معامل مراقبة الجودة والاختبار سواء لمواد التعبئة والتغليف أو العبوة.
ويمكن استعراض الأبعاد البيئية لعملية التعبئة والتغليف باستخدام المواد والطرق التصنيعية صديقة البيئة، أو استحداث أساليب جديدة للتخلص من المخلفات أو تدوير للمخلفات، كما تتم التوعية الواسعة سواء للمصنع أو المستهلك للمادة الغذائية بكيفية التعامل مع مخلفات مواد التعبئة والتغليف: وهذا أدى إلى استخدام تكنولوجيا النانو في إنتاج مواد التعبئة والتغليف الحديثة وأيضا في إنتاج مواد صديقة للبيئة.
نشرح لكم نحن المهندس منسي الاتجاهات الحديثة لإنتاج مواد التعبئة والتغليف:
إنتاج أفلام من البوليمر قابلة للتحلل في البيئة (Biodegradable polymers films) هي عملية إدخال (Incorporation) مواد عضوية طبيعية (السليلوز والنشا) في تركيب الأفلام كي يساعد في عملية التحلل البيولوجي لهذه الأفلام.
المواد الحيوية (Biobased packaging materials) وهي مواد صناعية قابلة للتحلل بيئيا (مثل البولي لاكتيك أسيد وكحول عديد الفينيل).
المتراكبات فائقة الدقة (Nanocomposites) وهي المواد المصنوعة من البوليمر والمواد المالئة في مستوى النانو كاتجاه حديث في مجال التعبئة والتغليف للمواد الغذائية، فتكنولوجيا النانو تعرف على أنه عندما يتم اختزال حجم مادة أو نظام ما، فإنه يحدث تغير كلي في طبيعة هذه المواد أو الأنظمة، وهذا الاختزال في الحجم عادة ما يكون من 1 – 100 نانو متر .. إذا فتكنولوجيا النانو هي تطبيق أو إنتاج بعض الأنظمة مع المواد يكون حجمها على الأقل من 1 – 100 نانو متر.
وتعتبر النانو تكنولوجي في الوقت الحاضر واحدة من أكثر المجالات الواعدة لتحسين عملية التعبئة والتغليف في القرن الواحد والعشرين، وعلاوة على ذلك، أصبحت المواد المتناهية الصغر Nanocomposites من أهم المواد التي تستخدم فيها تكنولوجيا النانو وذلك للتوسع السريع في البحوث التي تغطي مجموعة متنوعة وغير محدودة من أنظمة مع خصائص المواد المتناهية الصغر، وتظهر هذه المواد خصائص مختلفة نسبيا عن المتراكبات التقليدية والتي تكون في حجم الميكرومتر .. وقد تمت دراسة المتراكبات الفائقة الدقة المبينة على البوليمرات والمواد الغير عضوية متناهية الصغر في حجم النانو (Nanocomposites) على نطاق واسع في السنوات الأخيرة، وذلك لأن هذه المتراكبات الفائقة الدقة غالبا ما تحمل خصائص فيزيائية تختلف بشكل جذري عن نظيراتها في حجم الميكرو (Macrocomposite) أو عند المقارنة بالبوليمرات الأصلية، كما يعتبر استخدام تكنولوجيا النانو في إنتاج مواد التعبئة والتغليف من أهم التطبيقات في قطاع المواد الغذائية، كما أن استخدام تطبيقات تكنولوجيا النانو يسبب تحسنا كبيرا في الخواص الميكانيكية لأفلام التعبئة والتغليف، كما يحدث تحسن للخواص الحاجزية (Barrier) وكذلك النفاذية لهذه الأفلام (Permeability). وإنتاج أفلام تعبئة وتغليف لمواد غذائية باستخدام تكنولوجيا النانو لها خواص مضادة للميكروبات، كما أن استخدام مواد نانومترية في مواد التعبئة والتغليف تسمح برصد وتتبع حالة المواد الغذائية أثناء عمليات النقل والتخزين (Smart Packaging).
كذلك تسمح بالتحسن الكبير في الثبات الحراري والانخفاض الكبير في النفاذية للغازات أو السوائل، وكذلك الحماية من الأشعة فوق البنفسجية، وهذه الخصائص ترجع إلى التداخل الكبير بين Nanostructure والمواد العضوية والمواد العضوية في حجم النانو، وهناك العديد من البوليمرات التي يمكن استخدامها في مجال التعبئة والتغليف وهذه البوليمرات المصرح بها من منظمة الغذاء والدواء مثل (FDA) البولي استيرين (PS) والبواي بروبلين والبولي ايثلين والتي يتم استخدامها مع المواد الغير عضوية في مستوى النانو .. وعلاوة على ذلك يمكن استخدامها في العديد من التطبيقات بما في ذلك تعبئة وتغليف المواد الغذائية والأجهزة المنزلية والسلع الإلكترونية وألعاب الأطفال والسلع المنزلية والأثاث، كما يعتبر الورق من أكثر المواد المستخدمة على نطاق واسع في تطبيقات التعبئة والتغليف نظرا لخصائصه المتميزة من حيث إعادة التدوير، والقابلية للتحلل الحيوي، ونظرا للخصائص الهامة للورق المعالج باستخدام تكنولوجيا النانو وذلك بإضافة ثاني أوكسيد التاتنيوم متناهي الصغر أو الفضة متناهية الصغر مما يحسن من الخصائص الحاجزية ضد بخار الماء والغازات والروائح وكذلك استخدامها كمضادات للميكروبات والبكتيريا كأفلام مضادة للميكروبات لتغليف المواد الغذائية.
د/ أحمد محمود يوسف
قسم مواد التعبئة والتغليف
المركز القومي للبحوث
مع تحياتنا و تمنياتنا بالتوفيق
شركة المهندس منسي للتغليف الحديث – ام تو باك
القاهرة مصر
ايميل
الموقع الاليكتروني
www.engineer-mansy.biz
موبايل: – 01211116956 – – 01211116958
تليفون ارضي0225880056 فاكس ارضي
وللإتصال من خارج مصر برجاء إضافة 002 كود مصر قبل الرقم