納米技術(shù)在食品包裝領(lǐng)域的良好前景
發(fā)布時(shí)間：2023-03-07
在過去十年中，顯而易見的是，迫切需要通過以安全、經(jīng)濟(jì)高效的方式改善食品保存和保護(hù)來減少食物浪費(fèi)。
這是一個(gè)利用納米技術(shù)用于食品包裝的新興選擇的機(jī)會(huì)，可以減少食品和包裝浪費(fèi)。根據(jù)即將發(fā)布的Future Market Insights報(bào)告，在材料科學(xué)和技術(shù)發(fā)展的推動(dòng)下，從2023年到2033年，用于食品包裝的納米技術(shù)預(yù)計(jì)將每年增長15%。
納米技術(shù)并不新鮮，事實(shí)上，理查德·費(fèi)曼（Richard Feynman）于1959年首次提出，盡管該術(shù)語最初是由谷口紀(jì)夫（Norio Taniguchi）于1974年創(chuàng)造的。
納米技術(shù)被定義為1到100納米范圍內(nèi)的分子;例如，100 納米是 0.0000039 英寸。
該技術(shù)涉及納米系統(tǒng)和納米材料，后者分為三類 - 納米纖維，納米顆粒和納米板。納米技術(shù)已應(yīng)用于眾多市場(chǎng)，包括包裝、納米電子、生物醫(yī)學(xué)、安全傳感器、油漆、紡織品、化妝品、醫(yī)療保健、造紙、建筑、爆炸物和武器以及潤滑劑等。
納米技術(shù)在食品包裝中的類型和應(yīng)用：該市場(chǎng)適用于各種納米材料，包括氮化鈦納米顆粒，銀納米顆粒和納米氧化鋅，納米粘土和納米二氧化鈦。這些可作為食品包裝的功能性添加劑。該技術(shù)最有前途的用途之一是活性包裝，即包裝旨在一旦客戶打開包裝即可阻止微生物的生長。可用選項(xiàng)包括使用包裝的活動(dòng)部分重新包裝。
納米技術(shù)驅(qū)動(dòng)的食品包裝市場(chǎng)分類如下：
｀活性包裝。納米材料的使用有利于直接與食品相互作用，為產(chǎn)品提供更好的保護(hù)。一些納米材料如納米銀、納米二氧化鈦、納米氧化銅、碳納米管和納米氧化鎂可以提供抗菌性能。
?。喔倪M(jìn)的包裝。為了提高包裝的耐濕性、耐溫性和氣體阻隔性，納米顆粒與聚合物鏈以及包裝的耐溫性、耐濕性相結(jié)合。美國FDA已批準(zhǔn)在食品接觸中使用納米復(fù)合材料。
食品包裝科學(xué)專家克萊爾·桑德（Claire Sand）指出，納米顆?？梢酝ㄟ^在分子水平上延長顆粒的曲折路徑來幫助食品包裝的阻隔性能。
“它通過減緩擴(kuò)散和增加水或氧氣等移民需要行進(jìn)的曲折路徑來增強(qiáng)屏障，”她說?！八梢栽诒３质称钒踩涂苫厥招运璧奶砑觿┫拗苾?nèi)的情況下實(shí)現(xiàn)。
“與層壓板或共擠相比，這可以減少所需的添加劑材料量，同時(shí)增加阻隔性和強(qiáng)度。當(dāng)它降低材料成本時(shí)，它尤其有利。
Sand提供了一個(gè)具體的例子，其中“PET/箔層壓板可以用高密度聚乙烯（HDPE）/線性低密度PE與二氧化硅納米纖維共擠代替，以保持死折和阻隔性能。
?。嘀悄?智能包裝。這是為檢測(cè)食品中的微生物或生化變化而設(shè)計(jì)的。它可以檢測(cè)食品中病原體的發(fā)展。一些智能包裝已被開發(fā)出來用作食品安全的跟蹤設(shè)備。目前，英國航空公司，MonoPrix超市和雀巢正在使用化學(xué)傳感器，可以快速檢測(cè)包裝食品的變化。
使用納米傳感器進(jìn)行包裝有助于識(shí)別食品的內(nèi)部和外部條件，以及整個(gè)供應(yīng)鏈中的容器。此外，在塑料包裝中，納米傳感器可以在食品變質(zhì)時(shí)檢測(cè)食品中的氣體，因此包裝會(huì)改變顏色以提醒消費(fèi)者。
使用抗菌添加劑和納米傳感器的智能包裝來檢測(cè)食品變質(zhì)。
在另一種方法中，用于智能包裝的抗菌添加劑和納米傳感器可以檢測(cè)食品的變質(zhì)并釋放納米抗菌劑以延長保質(zhì)期。這有助于超市和大賣場(chǎng)更長時(shí)間地保持食物新鮮。
“例如，納米傳感器可以提醒二氧化碳的存在，二氧化碳是微生物生長的副產(chǎn)品之一，”Sand解釋說。
她還指出了納米技術(shù)在這些市場(chǎng)中的另一種用途?！凹{米顆?？梢蕴峁╇[蔽的電池來源，為智能包裝提供動(dòng)力。
根據(jù)FMI分析師的說法，其他選擇包括所謂的電子鼻，納米懸臂，陣列生物傳感器，納米試紙和溶液中的納米顆粒。
