ارائه چارچوب نانوزیست فناورانه برای بسته بندی هوشمند و فعال مواد غذایی با هدف پایش و پیش بینی فساد

گسترش مصرف غذاهای کم فرآوری شده، افزایش الزامات ایمنی و بهداشت مواد غذایی و پیامدهای زیست محیطی پلیمرهای نفت پایه توسعه نسل نوینی از سامانه های بسته بندی را ضروری ساخته است. بسته بندی های نوین با بهره گیری از نانوفناوری قادرند از یک پوشش صرفا غیرفعال به بستری چندمنظوره جهت حفظ کیفیت، مهار رشد میکروبی، پایش برخط و پیش بینی وضعیت فساد تبدیل شوند. پژوهش حاضر با هدف ارائه چارچوبی نانوزیست فناورانه جهت یکپارچه سازی نانوکامپوزیت های زیست بنیاد، نانو زیست حسگرها و سامانه های پاسخگو تدوین شده است. روش این پژوهش مرور تحلیلی و مدل سازی مفهومی دستاوردهای اخیر در حوزه نانومواد غذایی، حسگرهای رنگ سنجی، سامانه های رهایش هوشمند و ملاحظات سم شناسی است. یافته ها نشان می دهد که تلفیق زیست پلیمرها با نانوفیلرها ضمن تقویت خواص مکانیکی و ممانعتی بستر مناسبی برای تثبیت عناصر فعال زیستی و پروب های حسگری فراهم می آورد. بر این اساس، چارچوبی یکپارچه در قالب پنج لایه عملکردی شامل ماتریس زیست بنیاد، نانوکامپوزیت عملکردی، لایه حسگری، واحد پاسخگو و لایه تحلیل و پیش بینی ارائه شد. در این سامانه داده های دریافتی از حسگرها امکان پایش لحظه ای و پیش بینی روند زوال کیفی محصول را با رویکردی داده محور میسر می سازد. در نهایت الزامات گذار از مقیاس آزمایشگاهی به تجاری سازی شامل ارزیابی مهاجرت نانومواد، ایمنی زیستی، پایداری عملکردی و سازگاری با مقررات نظارتی تبیین شده است. این چارچوب می تواند نقشه راهی برای طراحی بسته بندی های پایدار، هوشمند و داده محور در صنایع غذایی باشد.

کلیدواژه ها:

بسته بندی هوشمند و فعال ، نانوزیست ، فناوری نانوکامپوزیت زیست بنیاد ، نانو زیست حسگر ، پیش بینی فساد ، ایمنی غذایی