بخشی از مقاله
چکیده
در کشورهای پیشرفته صنعتی، شرکتهای بزرگ تولیدکننده مواد غذایی، سرمایهگذاریهای هنگفتی را در زمینه استفاده ازفناوریهای نوین بستهبندی انجام میدهند و این اعتقاد وجود دارد که اگر بستهبندی از جهات مختلف مناسب باشد و بتواند رضایت و خواست مصرفکنندگان را تأمین نماید، موجب فروش بیشتر محصول و بازگشت سریع سرمایه بههمراه سود مناسب خواهد شد - Han، . - 2005 بستهبندیهای هوشمند از فناوریهای نوین بستهبندی هستند که در سالهای اخیر، گرایش روزافزون به آنها از جنبههای پژوهشی و کاربردی برای مواد غذایی مختلف از جمله انواع گوشت و فرآوردههای گوشتی را شاهد بودهایم.
سیستمهای بستهبندی هوشمند، سیستمهایی هستند که میتوانند درککننده، نشانگر و هشداردهنده تغییرات کیفی محصول - غذا - طی نگهداری و انبارداری باشند. حسگرها و نانو-حسگرهامثلاً حسگرهای گازی که بر اساس گازهای حاصل از فساد میکرو ارگانیسمها در مدت نگهداری فعالیت میکنند و سیستمهای تشخیص با فرکانس رادیویی - RFID - از جمله ابزارهای مورد استفاده در بستهبندیهای هوشمند به حساب میآیند که قابلیت استفاده برای بسته بندی انواع گوشت و فرآوردههای آن را دارند.
بهمنظور توسعه کاربرد تجاری این فناوریها، شناخت و آگاهی دستاندرکاران صنایع از مزایای آنها، افزایش کارآمدی تکنولوژیهای مذکور، توجه به جنبه های اقتصادی کاربرد آنها و افزایش پذیرش مصرفکنندگان ضروری بهنظر میرسد. در این مقاله با هدف آشنایی بیشتر نسبت به بستهبندیهای هوشمند، نتایج برخی از پژوهشها و مقالات مرتبط با این فناوریهای نوین و کاربردهای آنها برای بستهبندی انواع گوشت و محصولات گوشتی بهخصوص ماهی و فرآوردههای شیلاتی گرد آورده شده است.
مقدمه
بسته بندی، ساخت یا تهیه و تعبیه ظرف یا محافظی است که سلامت کالای مظروف یا محتوا خود را در فاصله زمانی بعد از برداشت تولید و در مرحله حمل و نقل، انبارداری و توزیع تا مصرف نهایی حفظ و از صدمات و خطرات احتمالی فیزیکی یا شیمیایی آن جلوگیری کند.
بالا بردن سطح امنیت غذایی، شناساندن محصول، افزایش عمر ماده غذایی، دادن اطلاعات مصرف، سهولت در نگهداری و حمل و نقل، جلب رضایت مشتریان و... از جمله دلایل استفاده از بستهبندی است. کیفیت بسته بندی ارتباط مستقیمی با کیفیت و ویژگی های ماده غذایی دارد. از جمله این ویژگیها میتوان به میزان انتقال جرمی بین ظرف و غذا، کاهش طعم، ایجاد بوی نامطلوب، اکسیداسیون، جذب رطوبت و یا از دست دادن آن اشاره کرد. ویژگی یک بسته بندی مناسب حفظ طولانی مدت تازگی، طعم، رنگ، بو ، بهبود برخی خواص محصول، دادن اطلاعات مفید، داشتن امکان بازیافت، شکیل بودن است
روشهای مختلفی برای تعیین و یا کنترل تازگی1 و عمر ماندگاری2 استفاده میشود کهمعمولاً شامل روشهای حسی - برنامه ارزیابی EC،مقیاس Torry و... - ، میکروبی - TVC، PTC و... - و شیمیایی - K Values، TVB-Nو... - است
تمام این روشها با نمونهبرداری از ماهی یا ماده غذایی دیگر و انجام آزمایش روی کیفیت نمونهها صورت گرفته و بهمنظور تعیین کیفیت فرآوردهها، نسبتی تعیین میشود
این روشها علاوه بر نیاز به مصرف موادشیمیایی و تجهیزات، دارای آسیبهای زیستمحیطی هستند؛ ضمن آنکه استفاده از این روشها برای افراد دیگر زنجیرهمثلاً در مورد فروشندگان و خریداران ممکن نیست وتعیین تازگی و کیفیت محصول غیربستهبندی برای این افرادمعمولاً از طریق بررسی ظاهری در محل خرید امکانپذیر است و تعیین کیفیت برای محصول بستهبندی شده نیز فاقد روشی دقیق است و مشتریان روشی بهجز بررسی تاریخ درج شده روی بستهبندی گوشت ماهی و یا سایر محصولات ندارند
باتوجه به افزایش انتظارات مصرفکنندگان در مورد محصولات با کیفیت و دارای امنیت غذایی بالاتر بهویژه در رابطه با غذاهای دریایی و عرضه ماهیان با ارزش تجاری بالا،کیفیت در فاصله زمانی میان تولید و مصرف اهمیت بیشتری پیدا کرده است
بسته بندیهای هدفمند جدید شامل دو دسته هوشمند و فعال هستند که برای رفع این مشکلات طراحی شدند. بستههای هوشمند میزان کیفیت تازگی3 ماده بستهبندی شده را طی حمل و نقل گزارش میکنند Mai - و همکاران، . - 2011 بستهبندیهای هوشمند شامل انواع ابزارهای کنترلی مانند: شناساگرها، حسگرها و نانو-حسگرها مثلاً حسگرهای گازی که بر اساس گازهای حاصل از فساد میکروارگانیسمها در مدت نگهداری فعالیت میکنند و سیستمهای تشخیص با فرکانس رادیویی - RFID - که در خصوص اطلاعات تولید و حمل و نقل اطلاعاتی را در اختیار مشتری قرار میدهند
شکل-1 انواع حسگر های گازی، دمایی و فرکانس رادیویی
حسگرها شامل دو بخش عملیاتی اصلی گیرنده و یک مبدل انرژی هستند. در بخش گیرنده، اطلاعات فیزیکی یا شیمیایی که از طرف غذا منتشر می شود، گرفته شده و به انرژی تبدیل می گردد و سپس مبدل، انرژی دریافتی را به یک سیگنال یا علامت مناسب که قابل تجزیه و تحلیل است، تبدیل می کند. حسگرهای مورد استفاده در بسته بندی های مواد غذایی، باید توانایی تشخیص خصوصیاتی مانند تازگی یا کهنگی محصول، وقوع فساد میکروبی، تند شدن یا ترشیدگی اکسیداسیونی چربیها و نیز فساد حاصل از اکسیژن یا افزایش دما را داشته باشند.
از نانو ذرات میتوان در ارتقا عملکرد بخش گیرنده پیام و یا بهعنوان بخش گیرنده در ساختار حسگر برای تشخیص گازها و رایحههای حاصل از فساد، آلایندههای شیمیایی، عوامل بیماریزایی و غیره استفاده کرد Duncan - ، . - 2011 ساخت یا اصلاح حسگرها بر پایه فناوری نانو سبب افزایش دقت در کنترل کیفیت و رسیدن به سطح بالاتری از امنیت غذایی مشتریان نسبت به انواع معمولی حسگرها شده است
در حال حاضر مشتریان به سیستمهای هوشمندی که عمر ماندگاری و تازگی ماده غذایی را به شکل ساده و قابل فهم نشان میدهند علاقهمند بوده و آن را مورد استقبال قرار دادهاند - Biji و همکاران . - 2015 در واقع فناوری نانو شامل توصیف صفات اختصاصی، تولید و یا بهکارگیری ترکیبات، شیوهها - دستگاهها یا تجهیزات - یا موادی است که حداقل یک بعد با طول تقریبی بین 1 تا 100 نانومتر دارند
حسگرهای گاز و زیستی
تعیین نوع و میزان گازهای موجود در فضای بسته ها، توسط حسگرها و شناساگرها می تواند از وظایف این ابزارها باشد، بر همین اساس بسته بندی های هوشمند مجهز به حسگر گاز طراحی شده اند. حسگرهای شیمیایی بصری از جمله این حسگرهای گاز هستند که قادرند گازهای حاصل از فساد میکروبی مانند گاز هیدروژن سولفید یا کربن دی اکسید حس کنند.
