استفاده از فناوری نانو در بسته بندی مواد غذایی سبب محافظت از مواد غذایی در مقابل عوامل بیماری‌زا و گازهای مضر می‌شود. از نانوحسگرها در تشخیص آلودگی و ارزیابی مواد بسته‌بندی شده و همچنین محافظت مواد غذایی در مقابل اشعه ماورای بنفش استفاده می‌شود.
از طرفی این فناوری موجب بهبود بسته‌بندی مواد غذایی و قابلیت های آن می‌شود و می‌توان برای تشخیص باکتری‌ها در داخل بسته‌بندی مواد غذایی از آن استفاده کرد که این کار باعث ایجاد طعم و کیفیت بهتر غذا، افزایش ایمنی و خصوصیات ممانعت‌کنندگی در برابر نفوذ گاز و رطوبت، افزایش طول عمر مفید و جلوگیری از فساد مواد غذایی می‌شود.
نانوحسگرها
وظیفه اصلی بسته بندی دارای حسگر، آگاهی دادن از محیط درون بسته‌بندی، وضعیت و کیفیت محصول، تبادل اطلاعات با پایگاه داده‌های بیرونی و در اختیار قرار دادن اطلاعات برای تصمیم‌گیری‌های بعدی است، یک نوع از حسگرهایی که به این منظور استفاده می‌شود، حسگر زیستی است، حسگرهای زیستی می‌توانند با روش‌هایی مانند تغییر شیمیایی و حساس کردن برچسب‌های بسته‌بندی، تعبیه میکروقطعات (تراشه‌های هوشمند) یا قراردادن عناصر نانو در درون برچسب یا خود بسته‌بندی ساخته شوند.
حسگرهای زیستی، یک گزینه انتخابی مهم در بخش کشاورزی و صنایع غذایی است که برای اطمینان از کیفیت و ایمنی غذا با روش‌های مقرون به صرفه و سریع، کنترل محصولات، فرآیندها و تشخیص گازها در غذاهای بسته‌بندی شده به منظور یکپارچگی محصولات بسته‌بندی شده به کار می‌رود.
در ساخت حسگرهای زیستی انواع مختلفی از نانوذرات به کار می‌رود که نانوذرات طلا یکی از آن‌ها است، این مواد مزایایی از قبیل اندازه مناسب، هزینه پایین، پاسخ سریع، دقت و حساسیت ایجاد می‌کنند.
هدف از به کار بردن این مواد در سیستم‌های بسته‌بندی مواد غذایی، شناسایی نانوذرات آزاد شده در مواد غذایی بسته‌بندی شده در مدت زمان کوتاه است. از دیگر کاربردها می‌توان به بهبود حساسیت و قابلیت تشخیص ترکیبات شیمیایی، باکتری‌ها، ویروس‌ها و مواد سمی اشاره کرد.
نانوحسگرها به عوامل محیطی مانند درجه حرارت، رطوبت، میزان اکسیژن، عوامل میکروبی و میکروارگانیسم‌های بیماری‌زا واکنش نشان می‌دهند و اطلاعات مفیدی را به تولیدکنندگان و مصرف‌کنندگان در مورد شرایط نگهداری از مواد غذایی از نظر دما، تاریخ انقضا و … ارائه می‌دهند.
نانوکامپوزیت‌ها
کامپوزیت به جسمی حجیم یا توده‌ای گفته می‌شود که در حالت کلی حداقل شامل دو ماده مجزا با ساختار مکمل است، در واقع، کامپوزیت‌های پلیمری مخلوطی از پلیمرها و پرکننده‌های معدنی یا آلی با اشکال خاصی (الیافی، صفحه‌ای، کروی و ذره‌ای) هستند. پرکننده‌ها بسته به اینکه چند بُعد از آن‌ها در مقیاس نانو است به سه دسته تقسیم می‌شوند:
۱) نانوذرات کروی یا اصطلاحا نانوکره‌ها (مانند نانوذرات سیلیکای کروی) که در آن‌ها هر سه بعد در مقیاس نانو باشند.
۲) نانو لوله‌ها ساختارهای بلندی هستند که در آن‌ها دو بُعد در مقیاس نانو و بعد سوم در مقیاس بزرگ‌تری است.
۳) و زمانی که تنها یک بُعد از یک جز سازنده در محدوده نانومتری باشد، کامپوزیت‌ها به عنوان نانو کامپوزیت‌های پلیمری شناخته می‌شوند. در نتیجه، نانوکامپوزیت به دسته خاصی از کامپوزیت‌ها گفته می‌شود که در آن ها حداقل، یکی از سه بُعد (طول، عرض یا ارتفاع) پرکننده در محدوده نانومتری باشد.
نانوکامپوزیت‌ها در راس ابداعات فناوری نانو، مرتبط با صنعت بسته بندی مواد غذایی قرار دارند. یک کمپانی ژاپنی، اولین شرکتی بود که استفاده تجاری از نانوکامپوزیت‌ها را در دستور کار خود قرار داد.
این شرکت از خاک مونت موریلونیت که در مقیاس نانو تهیه شده بود، برای بالا بردن خواص مکانیکی و حرارتی نایلون استفاده کرد.
نانوکامپوزیت‌ها را می‌توان با پلیمرهای ترموست و یا ترموپلاست (پلی اتیلن، پلی پروپیلن، پلی آمیدها و …) تولید کرد.
این مواد به شدت واکنش پذیر هستند و اغلب در بسته بندی مواد غذایی به کار می‌روند و به طور کلی، هدف از به کارگیری آن‌ها افزایش مقاومت مکانیکی، کاهش وزن، افزایش مقاومت به حرارت، ممانعت بهتر در برابر گازها، اشعه UV و رطوبت، قابلیت بازیافت بهتر و محافظت بیشتر از محصول است.
نانوکامپوزیت‌های زیستی
نانوکامپوزیت‌های زیستی علاوه بر داشتن ترکیبی با ابعاد نانو، دارای ترکیبات زیست‌تخریب پذیر بوده و در محیط به وسیله موجودات تجزیه کننده به ریزواحدهای خود تبدیل می‌شوند. از جمله پلیمرهای زیست‌تخریب‌پذیر می‌توان به موارد زیر اشاره کرد:
نشاسته و مشتقات آن، پلیمرهای طبیعی مهمی هستند که معمولا بعد از فشرده شدن، به ماده‌ای قابل ارتجاع با مقاومت مکانیکی کم و حفاظت کم در برابر اکسیژن و رطوبت تبدیل می‌گردند، اما ترکیب آن‌ها با نانوذرات باعث می‌شود مقاومت کششی توسعه یابد و نفوذپذیری بخار آب کاهش پیدا کند.
پلی‌استرهای زیستی، طبقه مهم دیگری هستند که از مونومرهای زیستی شامل پلی‌لاکتیک اسید، پلی کاپرولاکتون و … تشکیل شده‌اند.
قابلیت این پلیمرهای زیستی به عنوان پوسته و قالب دور مواد غذایی، آن‌ها را به موادی جذاب در صنعت تبدیل کرده است.
تنها مشکل، شکنندگی و خصوصیات ممانعت گازی ضعیف آن‌ها است؛ برای غلبه بر این مشکل نیز از نانورس به عنوان پرکننده و پشتیبان استفاده می‌شود بسته‌بندی باید بتواند از پری‌بیوتیک‌ها، پروبیوتیک‌ها و ویتامین‌های محفظه‌سازی شده در شرایط مناسب نگهداری کند که این مواد زیستی قابلیت لازم برای این کار را دارند.
کاربرد نانو نقره در کشاورزی، از موضوعات موردبحث تریبون نانو و صنعت
