استفاده از روش‌هاي الكتروهيدروديناميك (الكتروريسي و الكترواسپري) در بسته‌بندي مواد غذايي

چكيده مقدمه و هدف: بسته‌بندي مواد غذايي عاملي مهم در زنجيره‌ي تامين مواد غذايي است. بسته‌بندي فعال، نوعي از بسته‌بندي با خواص مطلوب و تأثير مثبت بر ايمني و كيفيت غذا است. سيستم‌هاي فعال براي آزادسازي تركيبات زيست فعال يا حذف عوامل نامطلوب براي جلوگيري از تغييرات بيولوژيكي و شيميايي در ماتريكس مواد غذايي طراحي شده‌اند. استفاده از روش‌هاي غيرحرارتي مانند الكتروريسي و الكترواسپري (روش‌هاي الكترو هيدروديناميك)، از روش‌هاي مدرن براي ساخت انواع بسته‌بندي فعال مي‌باشد كه كپسوله شدن تركيبات در داخل پليمرهاي زيست‌تخريب‌پذير سبب رهايش كنترل شده، افزايش پايداري و محافظت در برابر عوامل مخرب مي‌گردد. الكترواسپري به تكنيكي اطلاق مي‌گردد كه در آن نانو و يا ريز ذرات ساخته شده و به عنوان پوشش براي موادغذايي مورد استفاده قرار مي‌گيرند و الكتروريسي تكنيكي است كه جهت سنتز الياف در مقياس نانو و يا ريز الياف به جهت تهيه‌ي پوشش براي موادغذايي به كار بسته مي‌شود. تفاوت اين دو روش در ميزان چسبندگي مولكول‌ها در محلول پليمري تهيه شده است. در واقع هرچه ميزان چسبندگي كمتر باشد به جاي الياف، ذرات ساخته مي‌شوند. انواع پليمرها با تركيبات فعال (مانند تركيبات ضدميكروب و آنتي‌اكسيدان) تركيب مي‌شوند تا الياف و يا ذرات را تشكيل دهند. علاوه بر قطر الياف و ذرات، مورفولوژي آن‌ها نيز براي كاربردهاي مختلف از اهميت ويژه‌اي برخوردار است. پليمرهاي مصنوعي به طور گسترده‌اي در ساخت بسته‌بندي فعال استفاده مي‌شوند اما اين پليمرها محدود بوده و ممكن است از بين بروند. بدين ترتيب استفاده از پليمرهاي طبيعي در بسته‌بندي مواد غذايي مورد توجه قرار گرفته است، چرا كه اين پليمرها از طبيعت تهيه مي‌شوند و شامل ماكرومولكول‌هاي بيولوژيكي (كربوهيدرات ها)، پروتئين‌ها، ليپيدها و اسيدهاي نوكلئيك هستند كه به‌طور مستقيم يا به‌طور غيرمستقيم از منابع تجديد پذير مانند گياهان، حيوانات, باكتري‌ها و قارچ‌ها به‌دست مي‌آيند. ايراد اصلي اين نوع بسته بندي مقاومت مكانيكي كم آن‌ها است. با اين حال، استفاده از پليمرهاي طبيعي به صورت تركيبي مي‌تواند سبب بهبود آن گردد. پليمرهاي طبيعي زيست تخريب پذير، مقرون به‌صرفه و غيرسمي هستند. در ميان بسياري از پليمرهاي طبيعي نشاسته، زئين، ژلاتين، كيتوزان و آلژينات به‌طور گسترده‌ در توليد مواد از طريق اسپري الكتريكي و الكترواسپينينگ ا‌ستفاده مي‌شوند. نتيجه‌گيري: پياده سازي بسته‌بندي فعال با استفاده از فرآيند الكتروهيدروديناميكي در مقياس صنعتي نيازمند همكاري بين محققان از زمينه‌هاي مختلف (به عنوان مثال، بسته بندي مواد غذايي، علوم مواد زيستي، مهندسي، فناوري نانو و صنعت بسته‌بندي مواد ‌غذايي) است. تحقيقات آينده و سرمايه‌گذاري‌هاي صنعتي براي گسترش كاربرد بسته‌بندي‌هاي فعال خود به نفع ايمني مواد غذايي، عرضه، محيط زيست و سلامت است. استفاده از پليمر‌هاي طبيعي در سيستم‌هاي بسته بندي فعال مي‌تواند سبب توليد غذاهاي با كيفيت بالا و عمر طولاني شده و انباشت زباله‌هاي زيست محيطي را كاهش دهد. از ديدگاه نويسندگان مقالات مختلف براي بهره‌وري از محصولات توليد شده به‌روش الكتروهيدروديناميك ابتدا بايد روي مدل‌هاي غذايي واقعي به‎جهت اطمينان از ميزان حفاظت و افزايش كيفيت آزمايش شوند، ويژگي‌هاي حسي، ارزش غذايي و خواص فيزيك و شيميايي غذاهاي تحت آزمايش كنترل گردند و همچنين از ايمن بودن مواد استفاده شده در بسته‌بندي كه در تماس با موادغذايي هستند بايد اطمينان حاصل كرد.