فرمت فایل : WORD (قابل ویرایش)
تعداد صفحات:65
فهرست مطالب:
عنوان -------------------------------------------- صفحه
نانو در صنایع غذایی 1
مقدمه 1
بسته بندی و سلامت مواد غذایی 3
فرآوری مواد غذایی 8
جمع بندی 13
فواید گوجه فرنگی 15
اصطلاحات نگهداری و افزودنیهای مواد غذایی 19
پرسه تولید 27
آزمایشگاه 31
فرآیند تولید 33
تقسیم بندی نمک ها 37
عامل ضد کلوخه شدن 38
قند معکوس و ید 39
مقادیر مجاز نمک و سدیم دریافتی 41
نمک های جایگزین 43
خیار شور ویژگی ها و روشهای آن 46
تعاریف 46
ویژگی ها 47
آلوده کننده های فلزی 49
روش کار 56
اندازه گیری اسیدیته 56
اندازه گیری PH 57
ترشی ها 59
آزمایشات میکروبی 60
استاندارهای خیارشور و ترشی 61
باکتری ها 61
کپک و مخمر 64
اسیدیته- PH – BX 65
نانو در صنایع غذائی
مقدمه
یکی از مهمترین بخشهای صنعت تمام کشورها که با امنیت غذایی در ارتباط است صنایع غذایی میباشد. با کمبود منابع غذایی و افزایش جمعیت، توسعه این بخش از صنعت ضروری به نظر میرسد. استفاده از فناوریهای نوین در این بخش رویکردی جدید است که میتواند مورد توجه قرار گیرد. کشور ما یکی از بزرگترین واردکنندههای محصولات غذایی است و اگر امروز به فکر تولید و فرآوری غذا نباشیم، هر روز بر میزان واردات محصولات غذایی افزوده میشود. حال بایستی توسعه پایدار در این صنعت را دنبال کرد و با کمک فناوری به توسعه بهرهوری در آن باشیم. همگرایی فناوری نانو و علم غذا منجر به بروز قابلیتهای فراوانی میشود که همین امر باعث شده است که حدود 200 شرکت بزرگ در سراسر دنیا در این زمینه سرمایهگذاریهای کلان نموده و محصولاتی نیز به بازار عرضه کنند. گذشته از محصولات ارائهشده با توجه به پتانسیل فوقالعاده کاربرد فناوری نانو در صنایع غذایی انتظار میرود طی دو دهه آینده انقلاب بزرگی در زمینه صنایع غذایی و کشاورزی پدید آید به گونهای که اثرات آن بسیار فراتر از کشاورزی مکانیزه و انقلاب سبز (Green Revolution) خواهد بود. شرکتهای بزرگ صنایع غذایی و دولتها درصدند حوزه کاربردی فناوری نانو در صنایع غذایی را به کمک دانشمندان صنایع غذایی مشخص کنند و از آن در جهت رفع نیازها استفاده نمایند. از موارد فوق چنین استنباط می گردد که کشور ما نیز ناگزیر بایستی به این عرصه وارد گردد و نیازسنجی های ممکن بایستی هر چه سریعتر انجام گیرد. در این مقاله ابتدا به بررسی و جایگاه صنایع غذایی در ایران پرداخته شده و سپس کاربردهای فناوری نانو در صنایع غذایی ذکر شده و بازار آن مورد بحث قرار گرفته است.
برگزاری همایشهایی با موضوع فناورینانو، راهاندازی کنسرسیومهایی برای مواد غذایی بهتر و سالمتر، همچنین بالا بردن آگاهی مردم از طریق رسانهها، مؤید تأثیرگذاری فناورینانو بر صنایع غذایی است. انواع کاربردهای نانو در این زمینه شامل بستهبندیهای هوشمند، مواد نگهدارنده و مواد خوراکی تعاملی (interactive) است، که به مصرفکنندگان اجازه میدهد موادغذایی را با توجه به ذائقه و نیازغذایی مورد نظرشان تغییر دهند.
بیشترغولهای تولید کننده موادغذایی مانند Nestle,Kraft,Heinz و Unilever برنامههای تحقیقاتی مشخصی در این زمینه دارند تا بتوانند سهم بازار خود را در دهههای آینده حفظ کنند. این بدان معنا نیست که مواد غذایی بهطور اتمی تغییر پیدا کنند و یا با نانوماشینها تولید شوند، زیرا آرزوی تولید غذاهای مولکولی با کمک نانو ماشینها فعلاً عملی نیست.
با علم به قابلیتهای فناورینانو امید است، بتوان سیستمهای فعلی فراوری مواد غذایی را تغییر داده، محصولاتی مطابق با فرهنگ تغذیه سالم به بازار عرضه کرد. محققان همچنین امیدوارند بتوانند با استفاده از مواد افزودنی، کیفیت مواد غذایی و هضم و جذب غذا را در بدن افزایش دهند. اگر چه بعضی از این اهداف دور از انتظار به نظر میرسد، اما امروزه صنایع بسته بندی از فناورینانو در محصولات خود کمک میگیرند.
بستهبندی و سلامت مواد غذایی
پیشرفت در بسته بندی هوشمند برای افزایش عمر مفید محصولات غذایی، هدف بسیاری از شرکتهاست. این سیستمهای بستهبندی قادر خواهند بود پارگیها و سوراخهای کوچک را با توجه به شرایط محیطی (مانند تغییرات دما و رطوبت) ترمیم و مصرف کننده را از فساد ماده غذایی آگاه سازند. فناورینانو میتواند در مواردی مانند افزایش مقاومت به نفوذ در پوششها، افزایش ویژگیهای دیواره (مکانیکی، حرارتی، شیمیایی ومیکروبی)، افزایش مقاومت در برابر گرما، گسترش ضد میکروبهای فعال و سطوح ضد قارچ کارساز باشد.
چشم اندازهای مالی فناورینانو، صنایع بستهبندی را پررونق نشان میدهد. سهم بازار این صنعت در حال حاضر حدود 1.1 میلیارد دلار است و پیشبینی میشود تا سال 2010 به 7.3 میلیارد دلار آمریکا برسد. با این وجود، صنعت بستهبندی هوشمند از آنچه پیشبینی شده بود جلوتر رفته و نشانههای تکامل آن به خوبی پیداست. تحقیقات سازمان مالی Frost and Sullivan نشان داد که علاقه مشتریان به مواد غذایی سالم و تازه در بستهبندیهای مناسب، موجب پیشرفت این صنعت شده است. سازمان های زیادی وجود دارند که در زمینه سیستمهای بستهبندی هوشمند فعالیت میکنند، ازجمله شرکت تولیدکننده مواد غذایی Kraft که با همکاری دانشگاه راتگرز در حال فعالیت روی پروژه زبان الکترونیکی (electronic tongue) است تا آن را به بستهبندیها اضافه کند. این نوع بستهبندی شامل رشتهای از نانوحسگرهاست که نسبت به گازهایی که از مواد غذایی آزاد و موجب فساد آنها میشوند، به شدت حساس بوده و تغییر رنگ میدهند که این تغییر رنگ، علامت واضحی از سلامت یا فساد ماده غذایی است.
شرکت Bayer Polymer کیسهای پلاستیکی با نام Durethan KU2-2601 تولید کرده است که از محصولات موجود در بازار سبک تر و محکم تر است، همچنین مقاومت بیشتری در برابر گرما از خود نشان میدهد. هدف اولیه از تولید پلاستیکهای بستهبندی مواد غذایی، جلوگیری از خشک شدن محتویات آنها و محافظت در مقابل رطوبت و اکسیژن است. پوشش جدید غنی از نانوذرات سیلیکات است. این نانوذرات تا حد زیادی از نفوذ اکسیژن، گازهای دیگر و رطوبت جلوگیری میکنند و فساد مواد غذایی را به تعویق می اندازند.
سازمانهای دیگر به کمک فناورینانو در حال یافتن راهی برای تشخیص فساد مواد غذایی هستند. به عنوان مثال شرکت AgroMicron، افشانه تشخیص دهنده نانوبیولومینسانس را ساخته که شامل پروتئین لومینسانت است. در این طرح، افشانه سطح میکروبهایی مانند Salmonella و E.coli را پوشانده، و از خود نوری ساطع میکند و به این روش فساد مواد غذایی تشخیص داده میشود. این شرکت امیدوار است بتواند محصول مورد نظر را با نام BioMark وارد بازار کند. در حال حاضر این شرکت در حال ساخت افشانههایی با روشهای جدید است تا بتواند از آنها در حمل و نقل دریایی استفاده کند.
در راهبرد مشابه، برای اطمینان از سلامت مواد غذایی، محققان اتحادیه اروپا در پروژه Good Food از نانوحسگرهای قابل حمل برای یافتن مواد شیمیایی مضر، پاتوژنها و سمها در مواد غذایی استفاده میکنند.
با این کار، دیگر نیازی به فرستادن نمونههای مواد غذایی به آزمایشگاه برای تشخیص سلامت و کیفیت محصولات در کشتزارها و کشتارگاهها نیست. همچنین این پروژه، در حال توسعه به کارگیری زیست تراشههای DNA برای کشف پاتوژنهاست. این روش میتواند در تشخیص باکتریهای مضر و متفاوت موجود در گوشت یا ماهی و یا قارچهای میوه مؤثر باشد. این پروژه در نظر دارد با گسترش میکروحسگرهای رشتهای، بتواند آفتکشهای میوه و سبزیجات را به همان خوبی که شرایط محیطی کشتزارها را کنترل میکند تشخیص دهد. این نوآوری به نام حسگرهای Good Food نامیده میشود.
پروژه سرمایهگذاری شده اتحادیه اروپا به نام BioFinger که هدف آن، ساخت ابزارهای ارزان با توان تشخیص آسان در سلامت محیط زیست است، فعالیت دیگری در زمینه آنالیز مواد غذایی دارد. در ابزارهایی که از حامل (cantilever) استفاده میکنند، روش بدین صورت است که تیرک (Tip) با ماده شیمیایی پوشانده شده و در برخورد با مولکولهای خاصی، سیگنال ایجاد میکنند. BioFinger با استفاده از این حاملها که به یک میکروتراشه متصل است کوچکتر و قابل حمل میشود.
ارتش آمریکا در حال ساخت حسگرهای فوقالعادهای است که از آنها در مقابل حملهکنندهها به مواد غذایی استفاده میشود. در سیستم های کنونی چندین روز طول میکشد تا وجود پاتوژنها در مواد غذایی تشخیص داده شود. تشخیص سریع پاتوژنها به وسیله این حسگرها به زودی باعث فراگیر شدن این فناوری در صنعت مواد غذایی خواهد شد.
محققان دانشگاه بُن در حال ساخت پوششهای دفع کننده آلودگی برای بستهبندیها با استفاده از اثر لوتوس (نیلوفر آبی) (قطره آب از سطح برگهای نیلوفر آبی میلغزد و در نتیجه هرمهای موم مانند نانومقیاس، سطح برگ را میپوشاند) هستند. کشتارگاهها و محلهای فرآوری گوشت نیز میتوانند از این فناوری استفاده کنند. گروه تحقیقاتی دانشگاه انگلیسی لیدز دریافتند که نانوذرات اکسید منیزیم و اکسید روی باعث از بین بردن میکروارگانیزمها میشوند. استفاده از این مواد بسیار ارزانتر از نانوذرات نقره است و میتوانند کاربرد زیادی در بستهبندی مواد غذایی داشته باشند. فناوری شناخت فرکانسهای رادیویی (RFID) در بیش از 50 سال پیش توسعه یافت، ولی امروزه این فناوری راه خود را برای کنترل مواد غذایی در مغازهها پیدا کرده است. در این فناوری با استفاده از میکروپردازشگرها میتوان دادهها را به گیرندههای بیسیم ارسال کرد. امروزه میتوان از این روش برای کنترل اقلام غذایی از انبار تا دست مصرفکننده بهره گرفت. برخلاف بارکدها که نیاز به اسکن دستی و خواندن یک به یک دارند، برچسبهای RFID نیازی به خوانده شدن خطی نداشته و امکان خواندن تعداد زیادی از آنها در یک ثانیه وجود دارد. فروشگاههای زنجیرهای مانند Wal Mart، Home Depot گروه Metro و Tsco در حال آزمایش این فناوری هستند. ضعف اصلی این روش، افزایش هزینه تولید است که نتیجه ساخت سیلیکونی آن میباشد. با ترکیب فناورینانو و الکترونیک (نانوترونیک) این برچسبها ارزانتر و کاراتر شده، همچنین پیادهسازی آنها آسانتر میشود.
گروهی از دانشمندان شمال اروپا، کنسرسیوم نانوغذایی را با هدف توسعه کاربردهای فناورینانو دراین صنعت و با تأکید بر مواد غذایی سالم و مطمئن تشکیل دادهاند. این مجمع، متشکل از شرکتهای Arla Foods, Danisco A/S, Ar hus United A/S, Danish Crown amba و مرکز میان رشتهای نانوعلوم است.
با تأکید بر فراهم آوردن مواد غذایی سالم برای مشتریان، اولویتهای این کنسرسیوم عبارت از توسعه حسگرهایی که قادر به تشخیص سریع سم در ترکیبات و یا باکتریهای مضر در نمونههای غذایی باشند، گسترش سطوح ضد باکتری برای ماشینهایی که در تولید مواد غذایی بهکار میروند، گسترش ساخت پوششهای محکمتر و ارزانتر، تولید مواد غذایی با ترکیبات خوراکی سالمتر میباشد.
تحقیقات مرکز دانمارک در بخش پژوهشهای پیشرفته غذایی (LMC) که از همبستگی مؤسسات دانمارکی فعال در زمینه علوم غذایی تشکیل شدهاند، برنامههای خود را در چارچوب هفتمین برنامه خود به صورت زیر اعلام میدارد:
درک پایهای از مواد غذایی و تغذیه حیوانات برای نوآوری هوشمند؛
سیستمهای زیستشناسی در تحقیقات غذایی؛
بازنگری زیستی در بخش محصولات غذایی؛
پیشرفتهای فناوری؛
علم مواد خوراکی؛
نوآوریهایی بر اساس نیاز مشتری و ارتباطات غذایی.
آنها معتقدند تمرکز روی این برنامهها میتواند موجب دستیابی کامل و چند جانبه در تحقیقات و توسعه مواد غذایی در اروپا شود. همچنین امیدوارند از نانوموادی با ویژگیهای کاربردی به منظور استفاده در نانوحسگرها و فناوری نانوسیالات در صنایع غذایی استفاده کنند. پیشرفت در مواد بستهبندی هوشمند، امکان کنترل شرایط محصولات در طول حمل و نقل و استفاده از روشهای بستهبندی مبتنی بر زیستشناسی را برای ما مهیا میسازد.