دنیای بی قحطی با غذاهای ریز

نانو تکنولوژی، فناوری جدیدی است که همه دنیا را فرا گرفته است و به بیانی دقیق تر می توان گفت که نانوتکنولوژی بخشی از آینده نیست بلکه همه آینده است.
نانوتکنولوژی توانمندی تولید مواد، ابزارها و سیستم های جدید و در دست گرفتن کنترل این سیستم ها در سطح مولکوی و اتمی و استفاده از خواص مواد تولیدی در مقیاس نانو است.
هر چند آزمایش ها و تحقیقات فراوانی پیرامون نانوتکنولوژی از اوایل قرن بیستم آغاز شده است و دانشمندان به طور مستمر در حال پیگیری این مطالعات هستند اما اثرات عمیق و معجزه آفرین نانوتکنولوژی در روند تحقیق و توسعه (Research & Development) سبب شده است که نظر تمامی کشورها به سوی این فناوری جدید جلب شود و فناوری نانو را به عنوان یکی از مهمترین اولویت های تحقیقاتی کشور خویش در قرن جاری نیز معرفی کنند. به عنوان نمونه کشور ژاپن رقم اختصاص یافته برای تحقیقات در زمینه فناوری نانو را در سال های اخیر دو برابر افزایش داده و این رقم در کشور آمریکا در حدود ۳‎/۷ بیلیون دلار برآورد شده است.
نانوتکنولوژی می تواند برای توسعه مواد در اندازه های کوچک بهسازی، کنترل و انتقال محموله، شناسایی آلودگی و ابداع نانو ابزارهایی برای زیست شناسی سلولی و مولکولی مورد استفاده واقع شود. این تکنولوژی شامل ابداع، استفاده از مواد آلی و غیرآلی در مقیاس نانو است.
نانو تکنولوژی نوید بخش روش هایی برای طراحی نانو مواد است و مواد ساخته شده با استفاده از فناوری نانو سازگار با ویژگی های فیزیکی، شیمیایی و بیولوژیی هستند و توسط ساختارهای مولکولی و دینامیکی مشخص و از پیش تعیین شده ای کنترل می شوند، دراین تکنیک ها قبل از تشکیل فرآورده ژن ها دچار تغییر می شوند.
دستکاری در پلیمرهای غذایی و مجموعه های پلیمری باعث بهبود کیفیت غذا و سلامتی بیشتر مصرف کنندگان می شود. نانوتکنولوژی می تواند موادی با ویژگی های خود جمع کن، خود التیام بخش و خودنگهدارنده تولید کند.
● غذاهای نانو
غذاهای نانو (Nano Food) یکی از مهمترین کاربردهای نانوتکنولوژی در صنایع غذایی است که براساس پیشرفت هایی که در سال های اخیر در این رشته حاصل شده است به وجود آمده. در این غذاها با استفاده از توانمندی نانوربات ها در تولید غذا برای انسان از طریق اکسیژن ، کربن و هیدروژن موجود در آب یا هوا بهره گرفته می شود و دیگر برای تولید غذا نیازی به مزارع کشاورزی و دامپروری نخواهد بود. این نانو غذاها با گردش خون در بدن به حرکت درآمده و عروق خونی را از بقایای چربی ها پاک می کند و این خود یکی از دلایل کاهش التهاب شرائین در بدن شده و احتمال بروز سکته های قلبی را بشدت کاهش می دهد.
همچنین نانو غذاها این توانمند ی را دارند که با توجه به شخصیت مصرف کننده غذا، رنگ، طعم و مواد مغذی غذا را تغییر دهند.
با استفاده از فناوری نانو انسان قادر خواهد بود که رشد گیاهان را بدون محدودیت خاک، مزرعه و آب انجام دهد و دنیای بدون قحطی و کمبود مواد غذایی را برای همه فراهم کند.
نانو تکنولوژی بیش از ۱۳۵ نوع کاربرد در صنایع غذایی دارد. معمولاً نانوتکنولوژی به عنوان روشی مدرن برای دستکاری در مواد غذایی مورد توجه واقع می شود، این دستکاری در مواد غذایی علاوه بر مزایای یاد شده فوق، دارای مضراتی نیز هست. به عنوان مثال بر اساس فرضیه Gorg Goo این احتمال وجود دارد که این نانوفناوری ها زمانی خارج از کنترل انسان درآید.
● کاربردهای فناوری نانو در صنایع غذایی
▪ کاربردهای فناوری نانو در غذا و صنایع غذایی را می توان به ۶ گروه تقسیم کرد:
۱) فرآیندهای غذایی
۲) سلامت غذا
۳) تولید غذا
۴) بسته بندی
۵) نگهداری غذا
۶) بهبود طعم و رنگ غذا
در بخش نگهداری غذا، فناوری نانو می تواند با جابه جا کردن سطح پوشش مواد از ورود هر نوع میکروارگانیسم یا میکروب به غذا جلوگیری کرده و سبب ضد عفونی شدن سطوح غذاها شود، به علاوه با استفاده از نانو حفره ها می توان از خراب شدن مواد بی ثباتی مانند آنتی اکسیدان های حساس از جمله ویتامین های A، D، E، K و «امگا ۳» جلوگیری به عمل آورد و همچنین در شناسایی و طراحی ساختمان آنزیم ها، کنترل متابولیسم آنزیم ها توسط تغییر در ساختمان و افزودن ذرات فعال به مواد غذایی از آن بهره گرفت.
در بخش تولید می توان هم در صنعت کشاورزی و هم در ابداع روش های جدید برای تولید غذا مانند به کارگیری نانوسنسورها در شناسایی آفت ها، آنتی بیوتیک ها و ژن های مختلف گیاهان و همچنین تولید آفت کش های بی خطر و نیز کاهش اثرات منفی آفت کش های موجود از این فناوری بهره گرفت، به علاوه می توان با سنتز مواد تغذیه ای در گروه های غذایی مورد نیاز طعم دهی، ترکیبات و پیوند آنزیم ها را به هم ریخته و به تولید مواد جدید غذایی با طعم ها و رنگ های مختلف دست یافت.
هم اکنون برخی از شرکت ها در حال کار بر روی طراحی زبان الکترونیکی هستند که شامل آرایه ای از حسگرهای مایع به همراه فناوری تشخیص الگویی است که قادر به تشخیص طعم های ویژه و مجزا می باشد. از مهم ترین کاربردهای این زبان، آزمون چشایی نوشیدنی ها، چشیدن مواد شیمیایی در حد مولکول است. این حسگر در بسته بندی گوشت و فرآورده های گوشتی به کار گرفته می شود و قادر به تشخیص اولین نشانه های فساد در مواد غذایی است و با تغییر رنگ، فساد ماده غذایی را هشدار می دهد.
از دیگر نمونه های تولیدی این حسگرها، نانوبارکدها هستند که مدل مولکولی بارکدهای سنتی است و شامل نانوذرات فلزی می باشد که اثر انگشت شیمیایی قابل شناسایی و خاصی دارد و می تواند از طریق ماشین هایی که برای این منظور طراحی شده است، تشخیص داده شود. این قبیل از بارکدها می تواند برای حفاظت از مارک و ارزیابی غذاهایی که در حالت عادی نمی توان بارکد بر روی آنها چسباند، استفاده می شود.
● نتیجه گیری
در چند سال گذشته، تأثیر عمیق فناوری نانو در صنایع غذایی و بسته بندی محصولات غذایی رشد چشمگیری داشته است و هم اکنون بیش از ۳۰۰ فرآورده نانوغذایی در بازار محصولات خوراکی موجود است. این موفقیت منجر به سرمایه گذاری فراوانی در زمینه تحقیق و توسعه در نانوغذاها شده است. امروزه فناوری نانو یک قضیه لازم الاجرا در صنایع غذایی است و هر شرکتی که بخواهد در این زمینه پیشتاز باشد، ناگزیر به سرمایه گذاری در فناوری نانو است.
هم اکنون حدود ۳۰۰ شرکت در سراسر دنیا در حال تولید نانوغذاها هستند که کشور آمریکا بیشترین درصد را به خود اختصاص داده است و سپس کشورهای ژاپن و چین در این زمینه فعالند. بر طبق پیش بینی های انجام شده، تا ۴ سال آینده قاره پهناور آسیا با دارا بودن بیش از ۵۰ درصد جمعیت جهان بزرگترین مصرف کننده نانوغذاها خواهد بود و در این میان کشور چین را می توان گسترده ترین بازار مصرف نامید.
پیشرفت های چشمگیر در رمزگشایی DNA محصولات کشاورزی و گیاهی صنایع را قادر به پیش بینی، کنترل و بهبود محصولات کشاورزی کرده است که تلفیق این فناوری با فناوری دستکاری در مولکول ها و اتم های موجود در مواد غذایی و گیاهی، روشی را در اختیار صنایع غذایی می گذارد تا غذاهایی با قابلیت بیشتر و هزینه کمتر را طراحی و در اختیار مصرف کنندگان نهایی قرار دهند.

وحید ارجمند

منبع : روزنامه ایران