تكنولوجيا النانو والتصنيع الغذائي
على الرغم من تطبيق تقنية النانو على نطاق واسع في الزراعة والكيمياء الحيوية والطب والعديد من القطاعات الأخرى ، إلا أنها مجال متطور يتوافق مع التطبيقات الجديدة والأكثر تعقيدًا في أنظمة الغذاء مقارنة بالتقنيات الأخرى.
تحتوي بعض الأطعمة على عناصر نانوية تختلف عن المواد النانوية المنتجة صناعياً. في الغذاء ، أهم المواد ذات البنية النانوية الاصطناعية هي الجسيمات النانوية البوليمرية / البوليمر الحيوي (البروتين) ، والمستحلبات النانوية ، والجسيمات الشحمية ، والمركبات النانوية مع عدة أنواع من الأشكال الغروانية النانوية مثل: (1) الجسيمات النانوية (20-200 نانومتر) - تتكون بشكل عام من بوليمرات قابلة للتحلل الحيوي من أجل دواء طويل الأمد أو إطلاق مضاد للأكسدة ؛ (2) الجسيمات الشحمية (100-400 نانومتر) - حويصلات صناعية كروية دقيقة مصنوعة في الغالب من طبقات ثنائية الدهون ؛ (3) Micelles (10-100 نانومتر) - جزيئات برمائية ذاتية التجميع يمكن أن تغلف إما الأدوية المحبة للدهون والأدوية المضادة للدهون بينما يتم تثبيتها بواسطة العوامل الخافضة للتوتر السطحي ؛ (4) كبسولات النانو (10-1000 نانومتر) - تحتوي على كميات كبيرة من الأدوية والأحماض النووية بما في ذلك DNA و microRNA و shRNA و siRNA ؛ (5) البوليمرات المترابطة النانوية التي تم ربطها تساهميًا مع الجزيئات الطبية ؛ (6) Dendrimers (3-20 نانومتر) - جزيئات كبيرة أحادية الانتشار قد تستخدم لتغليف أو اقتران الأدوية وعوامل التصوير وشقوق الاستهداف . تم تمثيل استخدامها في مجموعة واسعة من تطبيقات تكنولوجيا النانو المتعلقة بالأغذية في الشكل 1. أثناء تصنيع وتخزين المركبات النشطة ، تنفذ هذه المواد التوافر البيولوجي ، وتزيد من قابلية الذوبان ، وتمكين الإطلاق المنظم ، وتحافظ على المركبات النشطة بيولوجيًا
تصنع الهياكل النانوية من مواد غذائية تستخدم عمليات بسيطة طبقة تلو طبقة ومنهجية فعالة من حيث التكلفة ، وتتميز هذه الجسيمات النانوية بخصائص فيزيائية وكيميائية وبيولوجية متميزة تتضمن فهم العمليات البيولوجية والفيزيائية في السلسلة الغذائية . يمكن تصنيع أشكال مختلفة من المواد النانوية باستخدام مجموعة واسعة من الطرق ، مثل الغرويات والجسيمات والأغشية الرقيقة والعناقيد والأنابيب والأسلاك والقضبان والمساحيق ، إلخ. كما هو مبين في الجدول 1 ، تنقسم هذه الطرق إلى ثلاث طرق أساسية تصنيع المواد النانوية. يعتمد النهج على المواد ذات الأهمية وكذلك شكل الهياكل النانوية المستخدمة ، بما في ذلك الأسلاك النانوية والنقاط الكمومية والألواح النانوية والأقراص النانوية .
تُستخدم القوى الميكانيكية والتبخر بشكل شائع في التقنية الفيزيائية لتركيب المواد النانوية. تشمل التقنيات الفيزيائية لتشكيل المواد النانوية الاستئصال بالليزر النبضي ، وتفريغ الأسلاك ، والطحن الميكانيكي / الكروي العالي ، وترسيب البخار الفيزيائي مع التوحيد والتوليف الكيميائي الميكانيكي ، إلخ . من المتوقع أن تحسن تقنية النانو بشكل كبير أربعة مجالات تركيز رئيسية في تطبيق الغذاء: (1) تطوير المواد بوظائف جديدة ؛ (2) المعالجة على المقياس الجزئي والنانو ؛ (3) تطوير المنتج؛ و (4) النهوض بإجراءات وأدوات سلامة الأغذية والأمن البيولوجي . تقدم المواد ذات البنية النانوية ميزات مميزة تسمح بتطوير مواد نانوية جديدة قوية الأداء سيكون لها تأثير كبير على معالجة الأغذية وحفظها وتعبئتها وتخزينها.
--------------------
-------------------------