Qida sənayesində nanotexnologiyanın tətbiqi

19 İyul 2021 00:00

Bu gün nanotexnologiyanın nailiyyətlərindən tekstil, elektronika və əczaçılıq sənayesindən tutmuş qida və kənd təsərrüfatına qədər əksər sahələrdə istifadə edilir. Nanotexnologiya tətbiqləri sayəsində qidaların rəf ömrünün artırılmasını və keyfiyyətini təmin etmək imkanları xeyli asanlaşıb. Belə ki, qida sənayesində nanotexnologiya tətbiqlərindən istifadə edərək istehsal olunan məhsulların həm daxili strukturu, həm də dad-tamı kimi istənilən xüsusiyyətləri üzərində dəyişiklik etmək mümkündür. Xüsusilə də antimikrobiyal qablaşdırma və bioloji parçalana bilən materiallarla qidaların təhlükəsizliyi və uzun müddət saxlanması təmin edilir. Bundan başqa, ağıllı qablaşdırmalar və nanosensorlarla qidalardakı zədələnmə əlamətləri əvvəlcədən aşkar edilə bilər.

Yeyinti sənayesindəki nanotexnologiya tətbiqlərinə keyfiyyətli və təhlükəsiz məhsul istehsalı üçün aktiv və ağıllı qablaşdırma sistemlərinin inkişafını, biosensorlardan istifadə etməklə qidaların izlənilməsini təmin edən bir sıra proqramlar daxildir. Yeyinti qatqıları, qida əlavələri, yüngül və antibakterial qablaşdırmalar hazırlamaq qida nanotexnologiyasının əsas prioritetləri sırasındadır. Qidaların qablaşdırılmasında nanohissəciklərin istifadəsi paketlərin ətraf mühit şərtlərinə daha davamlı, çevik, işıq və qazlara qarşı qoruyucu olmasına imkan verir.

Nanotexnologiyanın qida sənayesindəki tətbiq sahələri 4 əsas istiqamətdə formalaşıb. Bu istiqamətlər qidaların emal olunması və funksional məhsulların inkişaf etdirilməsi, bioaktiv maddələrin nəqli və nəzarətli istehsalı, patogenlərin aşkar edilməsi və qida təhlükəsizliyinin artırılması, qablaşdırma sahəsinin inkişafının təmin edilməsi kimi müəyyənləşdirilib.

- Qidaların emal olunması və funksional məhsulların inkişaf etdirilməsi

Nanoemulsiyonlar - onun quruluşunu əmələ gətirən və şəffaf görünən nanodamcılar vasitəsilə çökmənin qarşısını alaraq bioaktiv məhsulların daşınması üçün inkişaf etdirilən mühüm sistemlərdən biridir. Nanoemulsiyalar məhsulun görünüşünü yaxşılaşdırmaqla yanaşı, yağların bioyararlılığını və nanokapsulyasiya yolu ilə yağda həll olunan qidaların həzmini artırır. Nanoemulsiyaların bağırsaqlarda çox aşağı olan bioyararlılığının koenzim Q10 (CoQ10) istifadəsi ilə əhəmiyyətli dərəcədə artdığı bildirilir. Vitamin E yağda həllolma xüsusiyyətinə görə meyvə şirələrinə əlavə edildikdə məhsulun görünüşünə mənfi təsir göstərir. Bu təsiri aradan qaldırmaq üçün nanoemulsiyalardan istifadə edərək meyvə sularının daha şəffaf olması təmin edilir.         

- Bioaktiv maddələrin nəqli və nəzarətli istehsalı

Zülallar, vitaminlər, efir yağları, antioksidantlar və minerallar kimi nanokapsullar da müxtəlif qida maddələrinin bioloji mövcudluğunu artıran və mənfi ətraf mühit şərtlərindən qoruyaraq bədəndəki hədəf toxumalara nəql olunmasını təmin edən nəqliyyat sistemləridir. Qidaların emalı və saxlanılması zamanı nanokapsullar bioaktiv maddələrin zərərli komponentlərə çevrilməsinin qarşısını alır.

Mikrokapsulyasiya texnologiyasının tətbiqi ilə qoruyucu baryer olaraq xoşagəlməz dad və ya ləzzətin aradan qaldırılması, bioyararlılığın artırılması, nəzarətli istehsalın təmin edilməsi və s. həyata keçirilir. Araşdırmalar nəticəsində mikrokapsulyasiya olunmuş balıq yağının çörəklərə əlavə edilməklə xoşagəlməz qoxusunun və dadının gizlədilməsi məlum olub. Həmçinin qarğıdalının tərkibində əsas zülal olan zein nanomaterialının həm ətirverici vasitə kimi, həm də diyetik bioloji əlavələrdə istifadə edildiyi aşkarlanıb.

- Patogenlərin aşkar edilməsi və qida təhlükəsizliyinin artırılması

Nanosensorlar qida emalı zənciri boyunca patogen və ya kimyəvi çirkləndiriciləri aşkarlamaq və məhsullara nəzarət etmək üçün də istifadə olunur. Bu məqsədlə sadə, ucuz qiymətə, asanlıqla təkrar emal edilə bilən və etiket tələb etməyən çox həssas karbon əsaslı nanoboru biosensorlar hazırlanıb. Bu sensorlarla mikroorqanizmlərin, zəhərli zülalların və xarab məhsulların aşkarlanması həyata keçirilir.

Zaman məfhumunun əhəmiyyətini nəzərə alaraq, qida mikrobiologiyasında patogenləri gün, saat, hətta dəqiqə ərzində aşkar edə bilən nanosensorların inkişafı vacibdir. Bu cür nanosensorlar birbaşa qida məhsullarına yerləşdirilməklə, qidaların xarab olması zamanı sərbəst buraxılan kimyəvi maddələri aşkar edə bilən "elektron dil" və ya "burun" adlanan sistemlər hazırlanıb. Onlar sayəsində qida üzərində ətraf mühit dəyişikliyinə səbəb olacaq amillərin (oksigen, temperatur, rütubət və s.) əmələ gətirə biləcəyi keyfiyyət dəyişikliklərini aşkar etmək mümkündür.

- Qablaşdırma sahəsinin inkişafının təmin edilməsi

Qidalar fiziki, kimyəvi və bioloji təhlükələrlə çirklənmənin qarşısının alınması, həmçinin oksigen, su buxarı və işıq kimi xarici təsirlərdən qorunmaq məqsədilə qablaşdırılır. İstifadə olunan qablaşdırmanın xüsusiyyəti qidanın keyfiyyətini və saxlanma müddətini müəyyənləşdirməkdə mühüm rol oynayır. İstifadə olunan materialın məsamələrinin sayı və genişliyi ilə birlikdə, xarici mühitdən yarana biləcək nəmlik və müxtəlif qazlar da məhsulun keyfiyyətinə təsir göstərir. Nanotexnologiya əsaslı materialların qidaların qablaşdırılmasında istifadə edilməsi daşınma və saxlanma zamanı qaz və işıq təsirinə qarşı daha yaxşı qorunmanı, CO₂ emissiyasının azaldılması və insan sağlamlığını təhdid edən bütün qarşılıqlı təsirlərin minimuma endirilməsi kimi ekoloji və iqtisadi üstünlükləri təmin edir. Sadalanan xüsusiyyətlərin təmin edilməsində böyük rol oynayan nanokompozitlər 100 nanometrdən (nm) kiçik nanomaterialları özündə birləşdirən bir və ya daha çox ölçüdə polimerlərdir. Bundan başqa, nanokompozitlər aşağı sıxlıq, şəffaf quruluş, az qoxu, oksigen və su-buxar keçiriciliyi zəif, yaxşı səth xüsusiyyətləri olan və təkrar emal edilə bilən paketlərin inkişafına imkan verir. Bu polimer nanokompozitlər istiyə davamlı  və möhkəm olub, yüksək qoruyuculuğa malik materiallar hesab edilir.

Nanotexnologiyanın yaxın gələcəkdə bir çox sahədə, xüsusən də qida sənayesində yeni üfüqlər açacağına şübhə yoxdur. Məhz bu texnologiya sayəsində yeyinti sektorunda məhsulların qida dəyərinin və keyfiyyətinin artırılması, patogenlərin daha asan aşkar edilməsi mümkündür. Həmçinin nanotexnologiya tətbiqləri sayəsində ənənəvi qablaşdırma üsulları ağıllı qablaşdırma ilə əvəz olunacaq. Bütün bunlara baxmayaraq, nanohissəciklərin qida sənayesində istifadəsi istehlakçıları narahat edir. Çünki bu tətbiqlərin maksimum həddi məlum olmadığına görə insan sağlamlığına göstərəcəyi təsiri də məlum deyil. İstehlakçıların emal və qablaşdırma mərhələlərində nanomateriallardan istifadə ilə bağlı bütün narahatlıqlarının həyata keçirilən tədqiqatlar, yeni yanaşmalar və qaydalarla aradan qaldırılacağı şübhəsizdir.

Məqalə AQTİ-nin Keyfiyyətə nəzarət departamentinin Təhlil və metodik dəstək şöbəsinin mütəxəssisi Aytən Pirverdiyeva tərəfindən hazırlanıb.