كاربرد كربن دات در صنايع غذايي

مقدمه و هدف: نقاط كوانتومي كربن (Carbon dot) براي اولين بار در سال 2004 از طريق الكتروفورز در طي خالص سازي نانولوله هاي كربني تك ديواره كشف شدند. نقاط كوانتومي كربن، دسته جديدي از نانو مواد كربن دار صفر بعدي مي باشند كه داراي شكل كروي و اندازه كمتر از 10 نانومتر هستند. نقاط كوانتومي كربن، نسل جديدي از نانوذرات كربن هستند كه به علت دارا بودن خصوصيات منحصر به فرد همچون ويژگي هاي فلورسانس عالي، سنتز آسان، زيست سازگاري مناسب، گروه هاي عملكردي فراوان و سميت پايين، پتانسيل خوبي براي آناليز مواد غذايي و استفاده در بسته بندي ها دارند. نقاط كوانتومي كربن با روش هيدروترمال آسان براي توليد فيلم هاي بسته بندي مواد غذايي فعال و پلي ونيل الكل((PVA سنتز شدند. ادغام نقاط كوانتومي درفيلم(PVA) خواص مكانيكي، مقاومت در برابر آب، خاصيت مسدودكنندگي اشعه ماورا بنفش و پايداري حرارتي را بهبود بخشيد و به فيلم كامپوزيت خواص آنتياكسيداني و ضدميكروبي اعطا كرد. مواد مبتني بر نقاط كوانتومي كربن با مهار باكتري هاي پلانكتون و بيوفيلم ها در برابر باكتري هاي بيماري زا و فاسد كننده مؤثر بوده اند. يافته‌ها: نقاط كوانتومي كربن طيف وسيعي از مزايا را براي بسته‌ بندي مواد غذايي از جمله خواص مكانيكي بهبود يافته، پايداري حرارتي بهتر، افزايش مقاومت در برابر آب، جلوگيري از نفوذ UV به زنجيره غذايي و فعاليت ضدميكروبي و آنتي‌اكسيداني را ارائه مي دهند. همچنين مي توان نقاط كوانتومي كربن را در حسگرهاي بيولوژيكي يا شيميايي ادغام كرد تا بسته بندي سريع را براي حفظ تازگي غذاها ارائه كرد. علاوه بر اين، نقاط كوانتومي كربن به عنوان مواد نگهدارنده، پتانسيل بسيار خوبي براي استفاده به عنوان عوامل پوشش دهنده و افزودني هايي دارند كه مي توانند ماندگاري مواد غذايي را به صورت چشمگيري افزايش دهند. در محدوده غلظت مناسب، محلول نقاط كوانتومي كربن هيچ سميت گزارش شده اي براي سلول هاي انساني يا حيواني وجود ندارد. در برخي موارد، نقاط كوانتومي كربن حتي مي توانند سلول ها را از آسيب ناشي از اثر اكسيداتيو محافظت كنند. بررسيها و تحقيقات در مورد كاربرد نقاط كوانتومي كربن ها در جهت بسته بندي مواد غذايي و نگهدارنده مواد غذايي به شرح زير است: (1) كاربرد در بسته بندي جهت حفظ مواد غذايي؛ (2) كاربرد در بسته بندي هوشمند؛ (3) كاربرد در پوشش؛ (4) كاربرد به عنوان افزودني هاي مواد غذايي در سطح نانو براي افزايش ماندگاري نمونه هاي غذا. نتيجه گيري: اگرچه تعداد زيادي از مطالعات نشان داده اند كه نقاط كوانتومي كربن پتانسيل استفاده در زمينه نگهداري مواد غذايي را دارند، تحقيقات در مورد سميت و تخريب پذير بودن نقاط كوانتومي كربن هنوز در مراحل اوليه ميباشد. نيازمند است مطالعات بيشتري در زمينه تجزيه و تحليل رفتار احتمالي نقاط كوانتومي كربن و همچنين توسعه روش‌هايي براي كنترل انتشار نقاط كوانتومي كربن انجام شود. تأثير نقاط كوانتومي كربن بر دستگاه گوارش و خواص ارگانولپتيك و ارزيابي سم‌شناسي نقاط كوانتومي كربن با استفاده از مدل‌هاي برون تني و درون تني نيز بايد بيشتر مورد بررسي قرار گيرد.