دنیای نانو

دنیای نانو

مروری بر اهمیت نانوذرات نشاسته در بسته‌بندی مواد غذایی: کاربرد و روش‌های تولید

نوع مقاله : مروری

نویسندگان
1 گروه علوم و مهندسی صنایع غذایی، دانشکده کشاورزی، دانشگاه گیلان، رشت، ایران
2 گروه علوم و صنایع غذایی، دانشکده کشاورزی، دانشگاه گیلان
چکیده
در سال‌های اخیر، جایگزینی مواد بسته ‌بندی زیست تخریب پذیر با مواد پلاستیکی مرسوم جهت کاهش نگرانی‌های زیست‌ محیطی مورد توجه قرار گرفته است. بسته بندی غیرفعال یا سنتی مواد غذایی امروزه با استفاده از فناوری نانو برای تولید بسته بندی‌های هوشمند، تعاملی و پاسخگو با عملکردهای بهبود یافته، به سمت بسته بندی فعال یا نوآورانه مواد غذایی تغییر جهت داده است. نانو مواد و پوشش‌های خوراکی که نانو ذرات به آن‌ها اضافه شده است، نسبت به مواد بسته‌بندی معمولی در حفظ و نگهداری بهتر محصولات غذایی سودمندتر هستند. نانو نشاسته، شکل اصلاح شده بیوپلیمر نشاسته، به عنوان یک گزینه تجدید پذیر و زیست تخریب پذیر در صنعت بسته بندی مواد غذایی ظهور کرده است. استفاده از نانو ذرات نشاسته در فیلم‌های بسته بندی مواد غذایی برای بهبود ویژگی‌های فیزیکی و شیمیایی آن‌ها به عنوان راهکاری امیدوارکننده فرصت‌های مختلفی را برای بهبود کیفیت و توسعه محصولات نوآورانه ارائه می‌دهد. نانوفیلم‌های بر پایه‌ی نشاسته استحکام مکانیکی تقویت شده، ویژگی‌های سدگری بهتر در برابر رطوبت، اکسیژن و سایر گازها را نشان می‌دهند و به افزایش ماندگاری غذاهای بسته‌بندی شده کمک می‌کنند. هدف این مقاله شناسایی روش‌های مختلف برای تولید نانو ذرات نشاسته است و نقش آن را در توسعه راه حل‌های بسته بندی پایدار و دوستدار محیط زیست بررسی می‌کند و بر مزایای آن از جمله مقرون به صرفه بودن، زیست تخریب پذیری و در دسترس بودن آن تاکید می‌کند.
کلیدواژه‌ها
موضوعات

عنوان مقاله English

A review of the importance of starch nanoparticles in food packaging: applications and production methods

نویسندگان English

Ghazal Yahyazadeh Elizehee 1
Abbas Abedfar 2
1 Department of Food Science and Technology, University of Guilan, Rasht, Iran.
2 Department of Food Science & Technology, University of Guilan, Rasht, Iran.
چکیده English

In recent years, the replacement of biodegradable packaging materials with conventional plastic materials has attracted attention to reduce environmental concerns. Passive or traditional food packaging has now shifted to active or innovative food packaging by using nanotechnology to produce smart, interactive and responsive packaging with enhanced functions. Edible nanomaterials and coatings to which nanoparticles have been added are more beneficial in preserving and storing food than traditional packaging materials. Nanostarch, a modified form of starch biopolymer, has emerged as a renewable and biodegradable option in the food packaging industry. The use of starch nanoparticles in food packaging films to improve their physical and chemical properties is a promising solution offering various opportunities for quality improvement and development of innovative products. Starch-based nanofilms exhibit improved mechanical strength, better barrier properties against moisture, oxygen and other gases, and help to extend the shelf life of packaged foods. The aim of this paper is to identify different methods for the production of starch nanoparticles and to explore their role in the development of sustainable and environmentally friendly packaging solutions, highlighting their advantages such as cost effectiveness, biodegradability and availability.

کلیدواژه‌ها English

Starch nanoparticles
food packaging
biodegradable films
  • Adeyeye SAO, Babu AS, Guruprasath N GN, Ganesh PS. Starch Nanocrystal and its Food Packaging Applications. Curr Res Nutr Food Sci. 2023 Apr 25;11(1):01-21.

  • Cui C, Ji N, Wang Y, Xiong L, Sun Q. Bioactive and intelligent starch-based films: A review. Trends in Food Science & Technology. 2021 Oct;116:854-69.

  • Hosseini SN, Pirsa S, Farzi J. Biodegradable nano composite film based on modified starch-albumin/MgO; antibacterial, antioxidant and structural properties. Polymer Testing. 2021 May;97:107182.

  • Hassan NA, Darwesh OM, Smuda SS, Altemimi AB, Hu A, Cacciola F, et al. Recent Trends in the Preparation of Nano-Starch Particles. Molecules. 2022 Aug 26;27(17):5497.

  • Marta H, Rizki DI, Mardawati E, Djali M, Mohammad M, Cahyana Y. Starch Nanoparticles: Preparation, Properties and Applications. Polymers. 2023 Feb 25;15(5):1167.

  • Campelo PH, Sant’Ana AS, Pedrosa Silva Clerici MT. Starch nanoparticles: production methods, structure, and properties for food applications. Current Opinion in Food Science. 2020 Jun;33:136-40.

  • Dularia C, Sinhmar A, Thory R, Pathera AK, Nain V. Development of starch nanoparticles based composite films from non-conventional source — Water chestnut (Trapa bispinosa). International Journal of Biological Macromolecules. 2019 Sep;136:1161-8.

  • Bajer D. Nano-starch for food applications obtained by hydrolysis and ultrasonication methods. Food Chemistry. 2023 Feb;402:134489.

  • Dukare AS, Arputharaj A, Bharimalla A, Saxena S, Vigneshwaran N. Nanostarch production by enzymatic hydrolysis of cereal and tuber starches. Carbohydrate Polymer Technologies and Applications. 2021 Dec;2:100121.

  • Apostolidis E, Mandala I. Modification of resistant starch nanoparticles using high-pressure homogenization treatment. Food Hydrocolloids. 2020 Jun;103:105677.

  • Chavan P, Sinhmar A, Thory R, Sharma S, Sukhija S, Singh GP, et al. Acid Hydrolyzed Pearl Millet Starch Nanoparticles: Synthesis and Characterization. Starch Stärke. 2024 Nov;76(11-12).

  • Ahmad M, Gani A, Hassan I, Huang Q, Shabbir H. Production and characterization of starch nanoparticles by mild alkali hydrolysis and ultra-sonication process. Sci Rep. 2020 Feb 26;10.

  • Ashfaq A, Khursheed N, Fatima S, Anjum Z, Younis K. Application of nanotechnology in food packaging: Pros and Cons. Journal of Agriculture and Food Research. 2022 Mar;7:100270.

  • Primožič M, Knez Ž, Leitgeb M. (Bio)Nanotechnology in Food Science—Food Packaging. Nanomaterials. 2021 Jan 22;11(2):292.

  • Onyeaka H, Obileke K, Makaka G, Nwokolo N. Current Research and Application of Starch-Based Biodegradable Films for Food Packaging. Polymers. 2022 Mar 11;14(6):1126.

  • Liu C, Jiang S, Zhang S, Xi T, Sun Q, Xiong L. Characterization of edible corn starch nanocomposite films: The effect of self-assembled starch nanoparticles. Starch Stärke. 2016 Apr;68(3-4):239-48.

  • Chavan P, Sinhmar A, Sharma S, Dufresne A, Thory R, Kaur M, et al. Nanocomposite Starch Films: A New Approach for Biodegradable Packaging Materials. Starch Stärke. 2022 May;74(5-6).

دوره 21، شماره 78
بهار 1404
صفحه 28-16

  • تاریخ دریافت 11 دی 1403
  • تاریخ بازنگری 27 بهمن 1403
  • تاریخ پذیرش 18 اسفند 1403