محققان دانشگاه تهران با تولید بطری‌هایی از جنس نانوکامپوزیت پلیمر و خاک رس امکان مهاجرت نانوذرات از این بطری‌های نانوکامپوزیتی را به محصولات غذایی مورد بررسی قرار دادند.
به گزارش گروه دانشگاه خبرگزاری فارس به نقل از روابط عمومی وزارت علوم، مهدی فرهودی فارغ‌التحصیل رشته علوم و مهندسی صنایع غذایی دانشگاه تهران و محقق این طرح گفت: تولیدکنندگان نوشیدنی‌ها، سال‌هاست به دنبال مواد بسته‌بندی هستند که علاوه بر حفظ گاز CO2 برای مدت زمان طولانی، مقاومت آن‌ها را در برابر فرایندهای حرارتی نظیر پاستوریزه کردن و یا پرکردن داغ بهبود دهد. بهره‌گیری از بسته‌بندی‌های نانوکامپوزیتی، به لحاظ خواص مکانیکی و حرارتی بهبودیافته، می‌تواند به عنوان راه حلی نوین به کار رود.
وی افزود: از آنجا که ممکن است در طول دوره نگهداری، نانوذرات به داخل ماده غذایی نفوذ کرده و در معرض تماس با مصرف کننده قرار گیرد لذا یکی از مسائل عمده این طرح پژوهشی بررسی احتمال مهاجرت نانوذرات از مواد بسته‌بندی به ماده غذایی بود.
این پژوهشگر با بیان اینکه هر فناوری جدید زمانی مورد قبول جامعه واقع می‌شود که اثرات آن بر روی سلامتی آزمایش و نتایج آن ارائه شده باشد، اظهار داشت: با توجه به اینکه ترکیبات مهاجرت کننده شامل ترکیبات خود ماده بسته‌بندی و نانوذرات افزوده شده، ممکن است از لحاظ زهرشناسی ترکیبات سمی بوده و برای سلامت مصرف کننده مضر باشند، نتایج این تحقیق هم به لحاظ ایمنی و هم به لحاظ کیفی حائز اهمیت است.
وی تصریح کرد: بنابر مطالعات صورت گرفته در این پژوهش، نانوذرات رس به کار رفته در ساخت بطری‌های نانوکامپوزیتی، با گذشت زمان به درون محصولات غذایی وارد می‌شوند.
وی گفت: افزایش غلظت نانوذرات در تولید بطری، گذشت زمان و افزایش دما، میزان ماده منتقل شده به ماده غذایی را افزایش می‌دهد. با این حال، با کنترل شرایط ساخت این بطری‌ها و ایجاد ساختارهای مناسب می‌توان از ورود نانوذرات به محصول غذایی جلوگیری به عمل آورد.
این محققان در ادامه این کار به دنبال استفاده از نانوذرات مختلف و تغییر شرایط ساخت بطری هستند تا بتوان بطری‌های نانوکامپوزیتی با ایمنی بیشتر تولید کرد.
فرهودی در ادامه اظهار امیدواری کرد: به کمک بکارگیری روش به کار رفته در این طرح بتوان از ایمن بودن مواد بسته‌بندی نانوکامپوزیتی اطمینان حاصل کرد و پذیرش عمومی این فناوری را از دیدگاه مصرف‌کننده مواد غذایی گسترش داد.
وی با بیان این که عناصر کربن، اکسیژن، سیلیس و آلومینیوم مهمترین اجزای موجود در ساختار نانوذرات رس اصلاح شده هستند، در مورد مراحل انجام این تحقیق گفت: در این بررسی، ابتدا بطری‌های نانوکامپوزیتی با استفاده از روش مخلوط کردن مذاب پلی‌اتیلن ترفتالات (PET) و نانوذرات رس تهیه شدند.
وی افزود: سپس ساختار نانوکامپوزیت به کمک دستگاه‌های پراش پرتو ایکس (XRD) و نیز میکروسکوپ نیروی اتمی (AFM) مشخصه‌یابی شد.
محقق این طرح اضافه کرد: همچنین برای تعیین میزان مهاجرت عناصر سیلیس و آلومینیوم از بطری‌های نانوکامپوزیتی به محلول مدل غذایی اسید استیک از روش طیف‌سنجی پلاسمای جفت شده القایی (ICP) استفاده شد.
وی خاطرنشان کرد: با توجه به نتایج TEM و AFM، در ساخت این بطری‌ها، دو ساختار لایه لایه و میان افزوده در نانوکامپوزیت‌های رسPET/ تشکیل می‌شود. به نظر می‌رسد شکل میان افزوده، با افزایش برهم‌کنش بین سطح نانوذرات و زنجیرهای پلیمری، منجر به کاهش مهاجرت نانوذرات به محلول در تماس با پلیمر می‌شود. در واقع این ساختار، تحرک زنجیره‌های پلیمری و لایه‌های رس نزدیک به سطح مشترک پلیمر- رس را محدود می‌کند.
فرهودی یادآور شد: با توجه به کاربرد بطری‌های نانوکامپوزیتی در مواد بسته‌بندی، نتایج این کار می‌تواند در صنایع بسیاری نظیر صنایع غذایی، دارویی و شیمیایی قابل استفاده باشد.
شایان ذکر است، نتایج این پژوهش که از سوی مهدی فرهودی و با همکاری سیدمحمد موسوی، رحمت ستوده قره باغ و زهرا امام جمعه از اعضای هیات علمی دانشگاه تهران و عبدالرسول ارومیه‌ای عضو هیات علمی پژوهشکده پلیمر و پتروشیمی ایران صورت گرفته، در مجله Packaging Technology Science منتشر شده است
