بکارگیری بسته‌بندی هوشمند، علاوه بر محافظت بهتر از مواد غذایی و افزایش ایمنی، کاهش پسماندهای پلاستیکی را هم به دنبال خواهد داشت. سالم و تازه نگه داشتن مواد غذایی، یکی از چالش‌هایی است که عمده راهکارهای ارائه شده برای آن، با هزینه‌های زیست‌محیطی به شکل زباله‌های پلاستیکی همراه می‌باشند. اما به کمک فناوری جدید محققین دانشگاه هاروارد که توجه صنایع را هم به خود جلب نموده، دیگر الزامی بر ادامه روند سابق وجود نداشته و برای حل این چالش، می‌توان از بسته‌بندی‌های هوشمند استفاده کرد.

این کار که در نتیجه یک همکاری فناورانه توسط محققین دانشگاه هاروارد و دانشگاه نانیانگ سنگاپور توسعه یافته، می‌تواند چالش ناشی از افزایش پسماندهای پلاستیکی را مرتفع نموده و با ارائه بسته‌بندی‌های هوشمند، به سالم و تازه نگه داشتن مواد غذایی کمک نماید. به این منظور، از پروتئین‌های زیست‌تخریب‌پذیر ذرت، نشاسته و دیگر پلیمرهای زیستی مشتق شده طبیعی و ضد میکروبی الهام گرفته شده از طبیعت استفاده می‌شود.

مواد تشکیل دهنده این بسته‌بندی‌ها، عمدتاً از نوعی پروتئین ذرت به نام زین (zein) و دیگر پلیمرهای زیستی تولید شده که همگی از ضایعات مواد غذایی استخراج می‌شوند. برای این منظور، با استفاده از یک دستگاه الکتروریسی (electrospinning)، شبکه‌ای از الیاف‌ها در مقیاس نانو ایجاد شده که از ترکیبات ضد میکروبی طبیعی، از جمله روغن آویشن و اسید سیتریک نیز در آن استفاده شده است. مواد جدید به گونه‌ای برنامه‌ریزی شده‌اند که حضور آنزیم‌ باکتری‌هایی مانند «E.Coli» و «Listeria» و همچنین افزایش سطح رطوبت نسبی را تشخیص داده و در واکنش به حضور آن‌ها، مقادیر اندکی از ترکیبات ضد میکروبی را برای افزایش ایمنی مواد غذایی و ماندگاری آزاد می‌کنند.

گفتنی است که بررسی عملکرد این بسته‌بندی‌ها برای نگهداری از توت‌فرنگی، نتایج مثبت و امیدوارکننده‌ای به دنبال داشته است. بسته‌بندی هوشمند برای مدت هفت روز توت‌فرنگی‌ها را تازه نگه داشته و این در حالی است که استفاده از بسته‌بندی‌های معمول، پس از مدت چهار روز منجر به تشکیل کپک و فاسد شدن محصول می‌گردد. علاوه بر این، با استفاده از بسته‌بندی هوشمند جدید، طعم و ترکیب مواد غذایی نیز به خوبی حفظ می‌شود.

لازم به ذکر است که این دستاورد ارزشمند، نتیجه پنج سال تحقیقات بیش از 30 عضو هیئت علمی در دانشگاه هاروارد و «NTU» بوده که با تمرکز بر ارزیابی اثرات نانو و سایر مواد پیشرفته بر روی سلامت و رسیدگی به ناکارآمدی‌های سیستم‌های کشاورزی و غذایی انجام شده است. فیلیپ دموکریتو (Philip Demokritou) که از رهبران این کار تحقیقاتی گسترده است، در خصوص لزوم ادامه تحقیقات و ورود این مواد به عرصه سنعتی می‌گوید: «ما به تحقیقات بیشتری در مورد بسته‌بندی هوشمند مواد غذایی پایدار و زیست تخریب‌پذیر مانند این نیاز داریم تا تولیدکنندگان بتوانند این مواد را به روشی مقیاس‌پذیر تولید کنند. شرکت‌های زیادی وجود دارند که بر توسعه فناوری‌ها و مواد پایدار تمرکز می‌کنند و من بسیار خوشبین هستم که در آینده نزدیک، شاهد افزایش استفاده از آن‌ها در بسیاری از محصولات خواهیم بود. فناوری پتنت شده و مواد مورد استفاده ما برای بسته‌بندی‌های هوشمند، مورد توجه صنعت قرار گرفته و تلاش‌ها برای انجام فرایند تجاری‌سازی در حال انجام است.»

مرجع: «hsph.harvard»