Nanotechnologie-verbeterde voedsel- en drankverpakking: veiligheid, houdbaarheid en innovatie

Vind je dit verhaal leuk?

Er is grote vooruitgang geboekt op het gebied van verpakkingsnanotechnologie die elk wetenschapsveld en ons dagelijks leven beïnvloedt. Nanomaterialen spelen een zeer belangrijke rol in de verpakking van elektronische en fotonische apparaten tot verpakking van gezondheidsproducten tot voedsel.

Nanotechnologie in verpakking

Nanotechnologie brengt voedsel- en drankverpakkings technologieën naar nieuwe hoogtes. Toepassingen in nano-geactiveerde verpakking omvatten de ontwikkeling van verbeterde smaak, kleur, geur, textuur en consistentie van voedingsmiddelen, verhoogde absorptie en biobeschikbaarheid van voedingsstoffen en gezondheidssupplementen, nieuwe verpakkingsmaterialen met verbeterde mechanische, barrière- en antimicrobiële eigenschappen, en nano-sensoren voor traceerbaarheid en monitoring van de toestand van voedsel tijdens transport en opslag.

Onder de actieve technologieën in de huidige markt vertegenwoordigen zuurstofverbinders, vochtabsorbeerders en barrièreverpakking meer dan 80% van de vermarkte technologieën. Bijvoorbeeld, een "nano-film" die op fruit en groenten wordt aangebracht, kan een chemische damp uitstralen die de houdbaarheid van groenten met maximaal 21 dagen kan verlengen zonder kwaliteitsverlies. Dit nanomateriaal bevat een cruciale ingrediënt genaamd hexanaal, een synthetische versie van wat normaal in planten zoals bonen en komkommers wordt gevonden.

De grootste bijdrage van nanotechnologie is de volgende:

• Tijd/temperatuurindicatoren nemen een groot aandeel in intelligente verpakking in, met radiofrequentie-identificatiedata-tags (RFIDs). Dit veld wordt voorspeld om sterke groei te vertonen in deze categorie.
• De categorieën bakkerij- en vleesproducten hebben de meeste nano-verpakkingsapplicaties aangetrokken.
• In drankjes domineren gefritste dranken en fleswater.
• Actieve verpakking wordt al met succes toegepast om houdbaarheid te verlengen terwijl voedingskwaliteit en microbiologische veiligheid worden gewaarborgd.
• Nanokleien hebben de breedste commerciële levensvatbaarheid getoond vanwege hun lagere kosten en hun bruikbaarheid in gangbare thermoplasten zoals polypropyleen (PP), thermoplastisch polyolefine (TPO), PET, polyethyleen (PE), polystyreen (PS) en nylon.

Commerciële toepassingen in voedsel

De toepassingen van nanomaterialen in verpakkings technologie zijn een onderwerp van huidige wetenschappelijke studies en nieuwsgierigheid.

Voorbeelden van commerciële toepassingen omvatten het gebruik van zuurstofverbinders voor gesneden verwerkt vlees, kant-en-klaar maaltijden en bier, het gebruik van vochtabsorbeerders voor vers vlees, pluimvee en verse vis, en ethyleen-verbindende zakken voor de verpakking van fruit en groenten.

Onderzoeksgebieden

Er zijn veel aspecten van verpakkingsnanotechnologie van wetenschap tot techniek tot geneeskunde tot voedselwetenschap. De onderzoeksgebieden zijn vrij breed en omvatten polymer-klei nancomposieten voor voedsel- en farmaceutische verpakking, traditionele kunststof (PP, PE, nylon, PET, EVOH, etc.) gebaseerde nancomposieten voor verpakking, groene polymer (PLA, PHAs, zetmeel, etc.) gebaseerde nancomposieten voor verpakking, nanotechnologie in printen, nanotechnologie in coating, nanotechnologie in elektronica, optoelektronica, en fotonica verpakking, lage en hoge materialen voor micro- en nano-elektronica verpakking, nanotechnologie in supply chain/beveiliging, nanotechnologie in papier-gebaseerde verpakking, sociale en milieueffecten van nanotechnologie in verpakking, levenscyclusanalyse en economische haalbaarheid van nancomposieten in barrièreverpakkingmarkten. Beschrijvingen van verschillende nanopartikels, andere nano-gestructureerde materialen en hun rollen in verschillende aspecten van verpakking (hoge barrière/schuurbestendigheid/UV-straling absorbers, etc).

De onderzoepsonderwerpen omvatten ook synthese, verwerking, fabricatie, spectroscopische karakterisatie, eigenschappen en toepassingen van nanomaterialen in verpakkingswetenschap en -technologie. De andere aspecten omvatten smeltverwerking, polymer/montmorilloniet gelaagde silicaten, nancomposiet films voor voedselverpakking, transporteigenschappen van polymer/laag vulstoffen nancomposieten, semi-aromatische polyesters/gelaagde silikaat nancomposiet materialen, nancomposieten van polyolefine, nylon nancomposieten, microcellulaire polymer nancomposieten, bio-nanotechnologie in bio-verpakking, zetmeel nancomposieten, eiwitachtige nanomaterialen zilver nancomposieten voor antimicrobiële verpakking, het gebruik van nanotechnologie om de prestaties van plantaardige olie-gebaseerde coatingen voor militair gebruik en toepassingen in verpakking te verbeteren, nano materiaal verbeterde scaffolds voor weefselengineering, commerciële ontwikkeling van nancomposiet verpakking, en milieueffecten en sociale effecten van nanotechnologie in verpakking.

Onder de regio's is Azië/Stille Oceaan, in het bijzonder Japan, de marktleider in actieve nano-geactiveerde verpakking. In tegenstelling is de Europese markt voor nanotechnologie sterk in voedsel- en drankverpakking.