فناوری های نو در صنعت غذا و صنایع غذایی
دکتر حامد افشاری
عضو هیات علمی دانشگاه آزاد و کارشناس دبیرخانه ستاد ویژه توسعه فناوری نانو ریاست جمهوری
منبع:کتاب چکیده مقالات اولین کنفرانس کارآفرینی کیترینگ موادغذایی و صنایع وابسته
10و 11 شهریور 1387 نمایشگاه بین المللی تهران سالن خلیج فارس
برگزارکننده شرکت فرصت افرین قرن www.vib.ir
دبیر:سیدحسین احمدی
دبیرعلمی:دکتر محمد حسین عزیزی
دبیراجرایی:بهرخ باقریان
چکیده
یکی از مهم ترین بخش های صنعت تمام کشورها که با امنیت غذایی در ارتباط است صنایع غذایی می باشد. با کمبود منابع غذایی و افزایش جمعیت ، توسعه این بخش از صنعت ضروری به نظر می رسد.استفاده از فناوری های نوین در این بخش رویکردی جدید است که می تواند مورد توجه قرار گیرد.
کشور ما یکی از بزرگترین واردکننده های محصولات غذایی است و اگر امروز به فکر تولید و فرآوری غذا نباشیم، هر روز بر میزان واردات محصولات غذایی افزوده میشود.
حال بایستی توسعه پایدار در این صنعت را دنبال کرد و با کمک فناوری به توسعه بهره وری در آن باشیم.
همگرایی فناوری های نو و علم غذا منجر به بروز قابلیت های فراوانی میشود که همین امر باعث شده است که حدود صدها شرکت بزرگ در سراسر دنیا در این زمینه سرمایه گذاری های کلان نموده و محصولاتی نیز به بازار عرضه کنند.گذشته از محصولات ارایه شده با توجه به پتانسیل فوق العاده کاربرد فناوری هایی نظیر بیو و نانو در صنایع غذایی انتظار می رود طی دو دهه آینده انقلاب بزرگی در زمینه صنایع غذایی و کشاورزی پدید آید به گونه ای که اثرات آن بسیار فراتر از کشاورزی مکانیزه و انقلاب سبز خواهد بود. شرکت های بزرگ صنایع غذایی و دولت ها درصددند حوزه کابردی فناوری های نو را در صنایع غذایی را به کمک دانشمندان صنایع غذایی مشخص کنند و از آن در جهت رفع نیازها استفاده نمایند.از موارد فوق چنین استنباط می گردد که کشور ما نیز ناگزیر بایستی به این عرصه وارد گردد و نیازسنجی های ممکن بایستی هر چه سریعتر انجام گیرد. در این مقاله ابتدا به بررسی و جایگاه صنایع غذایی در ایران پرداخته شده و سپس کاربردهای فناوری های نوظهوری از قبیل اطلاعات،بیو و نانو در صنایع غذایی ذکر شده و مورد بحث قرار گرفته است.
کلمات کلیدی: فناوری های نو، صنعت غذا، کاربرد، بازار
مقدمه
صنایع غذایی ایران نسبت به عمر این بخش در جهان صنعت نوپایی به شمار می رود.این صنعت در کشور ما می تواند با توجه به شرایط آب و هوایی و تنوع و کیفیت مطلوب محصولات کشاورزی ایران دارای اهمیت و مزایای فراوانی باشد.
تا سال 1357 حدود 400 واحد صنایع غذایی اعم از کارخانه و کارگاه وجود داشته که عمده فعالیت این واحدها بر روی صنایعی از قبیل نوشابه، لبنیات،شیرینی،شکلات و فرآورده های گوشتی متمرکز بوده است.کارگاه ها نیز در بسیاری از مناطق ایران به تولید محصولات سنتی همانند کلوچه، سوهان ، گز و ... مشغول بودند.
براساس آمارهای موجود از ابتدای تصویب قانون مواد خوراکی و آشامیدنی در سال 1346 تا اواخر سال 1380 تعداد 4500 مورد پروانه تاسیس مواد غذایی و 3826 مورد پروانه بهره برداری صادر شده است و تعداد پروانه های ساخت صادر شده برای تولید محصولات مختلف در این واحدها به 13527 مورد می رسد.علاوه بر این ، تعداد بی شماری کارگاه وجود دارد که در زمینه تولید فرآورده های سنتی و صنعتی مشغول به فعالیت هستند. واقعیت این است که این رشد شتاب آمیز، خصوصا در دو دهه گذشته براساس نیازهای جامعه و یا درخواست خرید توسط بازارهای جهانی نبوده است.عومل بسیاری در تاسیس و راه اندازی این واحدها دخیل بوده اند. اعتبارات خاص بانکها همانند اعتبارات تبصره "3" که عده ای با توجه به روابط و پشتوانه های سیاسی و اقتصادی از آنها بهره بردند، سیاست های وزارت جهادسازندگی سابق در تاسیس واحدهای کوچک کارگاهی، بازارهای موسمی داخلی و خارجی همانند افزایش فروش ماکارونی به دلیل گرانی برنج و امکان صادرات به کشورهای همجوار و یا افزایش به یکباره میزان صادرات کنسانتره، میوه ها و بالاخره رونق بازار پاره ای از محصولات مثل کلوچه و نوشابه گازدار از مهم ترین دلایلی بودند که موجب تاسیس هزاران واحد تولیدی در سراسر ایران شدند.
از آنجائیکه بسیاری از این واحدها براساس نیاز جامعه و یا اصول برنامه ریزی شده اقتصادی تاسیس نشده بودند، بنابراین با تغییر شرایط حاکم جامعه و بازارهای جهانی واحدهای فوق دچار مشکلات عدیده شدند. امروزه کمتر کارخانه ای است که با ظرفیت کامل خود تولید نماید، صدها کارخانه با دریافت وام و سرمایه گذاری خصوصی در نیمه های راه مانده اند و واحدهای به بهره برداری رسیده امکان تولید ندارند.شکی نیست که روی آوردن به فناوری های نو از جمله فناوری نانو می تواند راهگشای امور آنها باشد.
بررسی وضعیت و جایگاه صنایعی چون صنایع غذایی در کشور
صنایع چون تولید مواد غذایی، نساجی، پوشاک و تولیدات وسایل روزمره زندگی مثل تولید مواد شیمیایی مصرفی خانوارها جزو حوزه صنعتی"صنایع تولید محصولات مصرفی کم دوام" قرار می گیرند.مطابق آمار و ارقام موجود، در کشور ما بنگاه های کوچک و متوسط سهم قابل توجهی را در ایجاد ارزش افزوده کالاهای این گروه صنایع دارا می باشد.
از سوی دیگر تفکیک رشته فعالیت های کم دوام برحسب نوع مالکیت بیانگر این واقعیت است که بخش خصوصی به طور تاریخی عمدتا در این حوزه از صنایع فعالیت کرده و وزن و جایگاه قابل توجهی را برای خود ایجاد نموده است. با توجه به سطح درآمد سرانه کشور، بخش قابل توجه تقاضای صنعتی خانوارها متمرکز در این گروه از صنایع است. ساختار موجود تولید نیز در این حوزه رقابتی تر از حوزه های دیگر بوده و درجه انحصار و تمرکز کمتر است.درمجموع، در کشور ما در شرایطی که از یک سو سیاست های عمومی و محیطی ناظر به بخش صنعت، به طور تاریخی درون گرا بوده و در نتیجه این بخش از عدم کارآیی های متعدد ناشی از این جهت گیری آسیب دیده و از سوی دیگر در ساختار دولتی و انحصاری، امکان رشد فعالیت ها و انگیزه هایی که می توانسته موجب بهبود کیفیت کالاها وارتقاء فناوری گردد فراهم نشده است، تولیدکنندگان، در فعالیت های صنعتی محصولات کم دوام با بهره گیری از فضای رقابتی داخلی، تقاضای خانوارهای ایرانی و دخالت کمتر دولت در این حوزه ها، عملکرد نسبتا مطلوبی از خود نشان داده اند.
در این گروه از صنایع، تجربه صنعتی و یادگیری بعمل آمده در طول زمان، همچنان یک مزیت تلقی شده و می تواند در صورت مشارکت با شرکتهای خارجی، زمینه گسترش صادرات محصولات به کشورهای منطقه پیرامونی، به ویژه کشورهای حوزه خلیج فارس را فرام نماید.
نکته قابل توجه دیگر در مورد صنایع کم دوام مصرفی، تنوع بسیار زیاد واحدهای تولیدی به لحاظ فاصله از صنایع مشابه مدرن در سطح جهان است. صنایع غذایی و نساجی از قدیمی ترین صنایع کشور می باند وبه طور کلی نسل اول صنایع ایجاد شده در کشور عمدتا در این حوزه قرار میگیرند. برخی از این واحدها بدون بروز تحولی اساسی در تکنولوژی و شیوه های مدیریت، در سایه حمایتهای مختلف دولت به حیات خود ادامه داده اند.
فناوری نانو از جمله فناوری هایی است که بایستی مورد توجه این بخش قرار گیرد و غفلت از آن می تواند باعث از دست دادن بازارهای بزرگی گردد.
فناوری زیستی و قابلیت های آن برای حل بحران غذا
در چند دهه ی گذشته افزایش قابل ملاحظه ای در تولید غذا در کشورهایی چون آمریکا، کانادا، استرالیا، چین و هند صورت گرفته که مبتنی بر یافته های علمی و برنامه های به نژادی گیاهان زراعی بوده است.اگرچه بخشی از این افزایش تولید نیز در اثر اتخاذ تدابیر و سیاست های مناسب در بازارهای توزیع و مصرف مواد غذایی حادث گردیده است، اما به هر جهت این تدابیر کافی نبوده و ما به غذای بیشتر برای جهان گرسنه امروز نیازمندیم.
براساس گزارشات سرویس بین المللی کاربری های نوین کشاورزی(ISAAA) ، بشر برای تغذیه دو نسل آینده خود به افزایشی معادل 2 برابر میزان امروزی، در تولید غذا نیازمند است و این محقق نخواهد گشت مگر با توسعه راهبردها و استراتژی های نوین علمی، سیاسی و اقتصادی.در بحث استراتژی های علمی، "فناوری ژن" یا به عبارتی "زیست فناوری" مسیرهای راهبردی زیادی برای غلبه بر مشکل "امنیت غذایی جهان" پیش پای ما گذاشته است.این فناوری به دانشمندان اجازه می دهد تا گیاهانی با خصوصیات برتر طراحی و تولید نمایند.امروزه اکثر زمین های دایر و قابل کشت، در اثر حوادث طبیعی مثل فرسایش و مسایلی چون فشار جمعیت، از بین رفته و به زمین های مسکونی مبدل شده اند.این در حالی است که مشکل خشکی و خشکسالی و شور شدن اراضی کشاورزی نیز مشکلات عدیده ای را در تامین مایحتاج اولیه بشر، یعنی"غذا و پوشاک" بوجود آورده است.
توسعه ی فناوری زیستی و کاربرد آن در کشاورزی نوین
باید بسوی ترویج فناوری هایی حرکت کنیم که قابلیت تولید گیاهان، دام ها و بطور کلی موجوداتی با ویژگی های برتر را داشته باشد. باید بتوان گیاهانی با قابلیت تحمل به تنش های زیستی و بطور اخص شوری و خشکی تولید کرد. باید بتوان دام ها را به شیوه ای دقیق و کیفی در مقابل بیمارهای مهلک ایمن کرد و در نهایت باید بتوان امنیت غذایی و به تبع آن امنیت اقتصادی و اجتماعی را در کشور بنا نهاد. امروزه تولید فرآورده های جدید مثل پلاستیک های تجزیه شونده، آنزیم های صنعتی و غیره به روش های"دوستانه با محیط زیست"، کشاورزی را سودآورتر و مفیدتر گردانده چرا که به شیوه ای بسیار جدید و سودمند می توان گیاهانی با ویژگی های فوق تولید نمود. تولید واکسن های خوراکی و فرآورده های دارویی بوسیله ی گیاهان نیز رویداد مهمی است که منجر به افزایش کیفیت زندگی در کشورهای عقب مانده خواهد گشت.
اولین مزیت حاصل از کاربرد گیاهان زراعی جدید و تراریخته(تغییر یافته ی ژنتیک)، کاهش هزینه کشاورزان از طریق کنترل بهینه ی آفات و علف های هرز و کاهش مصرف سموم و آفت کش ها است. این گونه گیاهان قادرند خسارات هنگفت ناشی از آفات را که سالیانه بالغ بر 30 درصد محصولات کشاورزی را از بین می برند، کاهش دهند و امروزه ما شاهد رویکرد کشاورزان در کشورهای صنعتی به سوی کاشت و بهره برداری از این قبیل گیاهان هستیم.
مقبولیت گونه های جدید زراعی، باغی و حتی دام های تراریخته نزد کشاورزان افزایش یافته و این خود موضوعی است که دانشمندان را به سوی تولید فرآورده های نوین و با قابلیت های بیشتر سوق می دهد.آنچه که شایسته توجه مسئولین علمی و سیاسی کشور بوده و لازم است که در شاهراه برنامه ریزی ها و تدوین استراتژی ملی توسعه بکار گرفته شود، اولویت دادن به تحقیقات و پژوهش های نوین، بنیادی و کاربردی در عرصه ی بیوتکنولوژی و مهندسی ژنتیک است.
تاثیر فناوری اطلاعات بر صنعت غذا
ورود صنعت غذا به اینترنت را می توان مهم ترین پدیده ی این صنعت در سال های اخیر دانست. اینترنت سرشار از اطلاعات است، تقریبا در همه ی نقاط جهان در دسترس همگان است و می توان هر نوع اطلاعاتی را در هر زمینه و با هر زبانی به دست آورد.اینترنت اکنون به طور گسترده برای تبادل اطلاعات مورد استفاده قرار می گیرد. بسیاری از شرکت ها وب سایت دارند و عمدتا در آن به معرفی محصولات خود می پردازند، از این رو تهیه، تامین و معامله ی محصولاتی نظیر مواد شیمیایی و فرآورده های غذایی را می توان از مهم ترین فعالیت های خدماتی اینترنت دانست، با این همه، در حال حاضر نقشی جزیی را در صنعت ایفا می نماید و بیشتر به یک وسیله ی ارتباطی تبدیل شده است.
اگر چه آینده ی هیچ صنعت و فعالیتی کاملا قابل پیش بینی نیست، اما کاربران اینترنت دایما در حال افزایش اند و به نظر می رسد که ادامه ی حیات شرکتها(نظیر شرکت های فعال در صنعت غذا) منوط به توجه و سرمایه گذاری در زمینه ی اینترنت و تجارت الکترونیکی باشد.اینترنت، حقیقتا در حال جهانی کردن تولید و ایجاد ارتباط میان فروشنده و خریدار در سراسر جهان در همه ی زمینه هاست.تولید کنندگان در زمینه ی بهینه کردن زنجیره ی تولید و فروش محصولات شان، رقابت گسترده ای با هم دارند، تا آنجا که اگر تولیدکننده ای به اینترنت به عنوان مهم ترین استراتژی در تولید و عرضه ی محصولات توجه نکند، از عرصه رقابت کنار زده می شود.
وب، ارتباط گسترده ای میان تولید کننده و مصرف کننده به خصوص در زمینه نیازمندی های مصرف کننده برقرار می کند، از این رو بسیاری از سایت های تجاری در جهت حذف دلال ها و واسطه ها حرکت می کنند. در برخی از سایت ها، نمایش تجاری مجازی ارایه می شود که ترکیبات غذایی، بسته بندی، تجهیزات فرآوری و شرکت های تهیه و تامین آنها را نشان می دهد. در این زمینه بالغ بر 3000 شرکت در سراسر جهان وجود دارد که کاربر(مشتری) می تواند مشخصات شرکت و محصولات آنها را به دست آورده، با مناسب ترین آنها تماس برقرار نماید.تعداد زیادی از شرکت های فعال در زمینه ی غذا، محصولات خود را به صورت Online به فروش می رسانند و یا حداقل یک کاتالوگ معرفی محصولات شان را بدین طریق در دسترس مصرف کنندگان و خریداران قرار می دهند.
اینترنت ممکن است هزینه معاملات را از طریق کم کردن هزینه های تجارت، هزینه های انتقال و جابه جایی و یا هر دو کاهش دهد. هزینه های تجاری در صورتی کاهش می یابد که جست و جو برای خریدار و فروشنده تسهیل گردد. هزینه های پستی کاهش یابد، گفت و گو و مذاکره میان خریدار و فروشنده هایی که به لحاظ جغرافیایی به یکدیگر نزدیک نیستند، تسریع و تسهیل گردد و کنترل معاملت به آسانی انجام گیرد. هنگامی که معاملات شامل کالاهایی باشد که قابل تبدیل به سیتم های دیجیتالی گردد(نظیر پول و اطلاعات)، بیشترین کاهش در هزینه های تجاری حاصل می گردد. علاوه برآن، از آنجا که هزینه های مکاتبات و ارتباطی در اینترنت مستقل از حجم اطلاعات و مسافت بین فرستنده و گیرنده است.مسافت و فاصله ی جغرافیایی در انجام جستجو و برقراری مذاکرات اهمیتی ندارد. کاهش هزینه به وسیله تجارت الکترونیکی می تواند بسیار چشمگیر باشد.بعنوان مثال، شرکت Ford انتظار دارد که هزینه های خرید را با استفاده از روش جدید، به ازای هر معامله، از 100 دلار به 10 دلار کاهش دهد. گاهی کاهش هزینه های ناشی از انجام تجارت الکترونیکی به صورت تخفیف قیمت کالا نمود می یابد.
در گذشته اطلاعات حاصل از تحقیق بر روی غذا، فقط در نشریات و مجلات علمی یافت می شد که دسترسی به این اطلاعات و داده ها نیازمند دسترسی به کتابخانه مناسب و کامل بود و دسترسی به نتایج حاصل از برنامه های کنترل توسط دولت ها، فعالیت های نظارتی و طرح های ارزیابی سلامت و ایمنی غذا، حتی مشکل تر می نمود. پیدایش و رشد سریع اینترنت به همراه قابلیت دسترسی و بهبود کارآیی کامپیوتر شخصی، قابیت دسترسی به اطلاعات علمی را به طور شگفت انگیزی بهبود بخشیده است.شبکه های اینترنت مملو از اطلاعات است و هم اکنون، اینترنت به طور گسترده ای برای تبادل اطلاعات در زمینه های علمی نظیر یافته ای آزمایشگاهی، برنامه های تحقیقاتی، کامپیوتر، نرم افزار و حتی نشریات علمی الکترونیکی مورد استفاده قرار می گیرد.اینترنت همچنین برای تقویت فعالیت های علمی گروهی به کار می رود.
امروزه اطلاعات غذایی موجود، به گروه هایی شامل مجامع علمی آکادمیک، فرآورده های غذایی، زنجیره ی غذایی(نظیر فرآوری غذا،ایمنی غذا و ...)، تجارت غذا، سازمان های نظارتی، منابع مرجع(نظیر نشریات،چکیده های علمی و ...) تقسیم می شوند. همچنین از طریق وب می توان در مورد سمینارها و نشست های بین المللی در زمینه های مختلف اطلاع کسب نمود.برخی از سایت اطلاعات جامعی در مورد ترکیبات غذایی و نیز عوامل سمی غذاها در اختیار قرار می دهند. در گذشته، استفاده از تبادل الکترونیکی اطلاعات( EDI) به کمپانی ها این امکان را می داد که با یکدیگر تبادل اطلاعات نموده، به سمت تکمیل زنجیره ی تامین محصولات شان حرکت نمایند.اما استفاده از EDI برای شرکت های کوچک، به دلیل هزینه ی بالای آنها امکان پذیر نبود.با ظهور اینترنت شرایط تغییرکرده چرا که اینترنت توانست ارتباطات را از طریق تبادل داده ها بهتر و اقتصادی تر از هر زمان دیگر تقویت نماید. پیدایش اینترنت و در دسترس بودن آن، قدرت شرکت هایی را که ارتباطات الکترونیکی را در انحصار خود داشته اند و توازن قدرت را به سمت خود مایل کرده بودند، کاهش داده است.
اشتراک اطلاعات و برقراری ارتباط در هر موقع لازم، به وسیله ی سیستم هایی که توسط اینترنت فعالیت یافته و پشتیبانی می شوند، باب جدیدی در روابط میان تولیدکننده و مصرف کنده بازکرده است.
کاربردهای فناوری نانو در صنایع غذایی
حوزه های کاربردی فناوری نانو در صنایع غذایی را می توان به صورت شکل1-خلاصه نمود.
حوزه های مختلف کاربردی فناوری نانو در غذا و صنایع غذایی را می توان به شش دسته ی زیر تقسیم بندی نمود:
نگهداری غذا
بهبود طعم و رنگ
سلامت غذا
بسته بندی
تولید غذا
فرآیندهای غذایی
شکل 1 – این تقسیم بندی همراه با زیرگروه های هر یک را نشان می دهد.در ادامه به تشریح هر قسمت و نمونه های کاربردی مربوطه که تابحال وجود داشته است پرداخته می شود.
شکل1-حوزه های کابردی فناوری نانو در صنایع غذایی
نگهداری
فناوری نانو از 3 طریق می تواند در نگهداری مواد غذایی موثر واقع شود:
ضدعفونی و ضد میکروب نمودن سطوح:
فناوری نانو با جابه جا کردن سطح پوشش مواد می تواند تقریبا از ورود هر میکروارگانیسم یا میکروب به غذا جلوگیری کند.میکروب کش ها با نانو ذرات و نانو قطراتی مانند روغن های گیاهی و الکل ها، دوست دار محیط زیست بوده و برای سلامت انسان بی ضرر هستند.
حفاظت آنتی اکسیدان ها:
نگهداری آنتی اکسیدان های حساس مانند ویتامین های A/D/E/K، اسید چرب امگا3 و B-کاروتن همواره یک عامل کلیدی در حفظ غذا بوده است. استفاده از نانو حفره ها می تواند از خراب شدن چنین مواد بی ثباتی در طول فرآیند و در زمان انباربودن جلوگیری کند.
دست ورزی و کنترل فعالیت آنزیم ها:
فناوری نانو در شناسایی و طراحی ساختمان آنزیم ها کاربرد مهمی دارد.فناوری نانو توانایی کنترل متابولیسم آنزیم ها توسط تغییر در ساختمان و افزودن دیگر ذرات فعال را دارد.بنابراین می توان فعالیت های آنزیم ها را از این طریق تحت کنترل درآورد.
تولید
کاربرد فناوری نانو در زمینه تولید غذا می تواند از یک طرف در صنعت کشاورزی و از طرف دیگر در ابداع راه های جدید برای تولید غذا که دیگر به شرایط طبیعی وابسته نباشد، مورد اهمیت قرار گیرد.عمده این کاربردها عبارتند از:
آنالیز و شناسایی محصولات کشاورزی:
چیپ ها یا نانو سنسورها می توانند آفت، آنتی بیوتیک ها و ژن های مختلف را دقیقا تشخیص دهند.
تولید غذاهای GM:
با کی بال های قالب ریزی شده با اطلاعات ژنتیکی می توانند ژنها و عناصر را به نقاط مطلوب حمل کنند.
تولید آفت کش/دارو و حمل آنها:
مانند زمینه ی دارویی در انسان، نانو ذرات و نانو کپسول ها در بهبود اثر دارو کمک خواهند کرد و اثرات جانبی را کاهش می دهند.
سنتز و تولید غذا:
آرایش بسیار ریز افزودنی های غذایی می تواند گروه های جدید غذایی را با سنتز مواد تغذیه ای مورد نیاز، طعم دهی ترکیبات و پیوند آنزیم ها با هم تولید کند. این روش باعث کاهش زیاد وابستگی صنایع غذایی به محیط زیست طبیعی شده و به عنوان یک ایده ی متفاوت در این زمینه بدون نیاز به ملزومات غذای طبیعی به خدمت درخواهد آمد.
بسته بندی و سلامت مواد غذایی
چشم اندازهای مالی فناوری نانو، صنایع بسته بندی را پررونق نشان می دهد.سهم بازار این صنعت در حال حاضر حدود1/1 میلیارد دلار است و پیش می شوند تا سال 2010 به 3/7 میلیارد دلار آمریکا برسد.در این قسمت به منظور اطلاع از محصولات تجاری و تحقیقاتی که در این حوزه صورت گرفته مثال هایی آورده می شود:
شرکت Bayer Polymer کیسه ای پلاستیکی با نام Durethan KU2-2601 تولید کرده است که از محصولات موجود در بازار سبک تر و محکم تر است، همچنین مقاومت بیشتری در برابر گرما از خود نشان می دهد.هدف اولیه از تولید پلاستیک های بسته بندی مواد غذایی، جلوگیری از خشک شدن محتویات آنها و محافظت در مقابل رطوبت و اکسیژن است.پوشش جدیدغنی از نانوذرات سیلیکات است.این نانو ذرات تا حد زیادی از نفوذ اکسیژن، گازهای دیگر و رطوبت جلوگیری می کنند و فساد مواد غذایی را به تعویق می اندازند.
سازمان های دیگر به کمک فناوری نانو در حال یافتن راهی برای تشخیص فساد مواد غذایی هستند.به عنوان مثال شرکت AgroMicron، افشانه ی تشخیص دهنده نانوبیولومینسانس را ساخته که شامل پروتئین لومینسانت است.در این طرح، افشانه سطح میکروب هایی مانند Salmonella و E.coliرا پوشانده، و از خود نوری ساطع می کند و به این روش فساد مواد غذایی تشخیص داده می شود.این شرکت امیدوار است بتواند محصول مورد نظر را با نام BioMark وارد بازار کند.در حال حاضر این شرکت در حال ساخت افشانه هایی با روش های جدید است تا بتواند از آنها در حمل و نقل دریایی استفاده کند.
در راهبرد مشابه، برای اطمینان از سلامت مواد غذایی، محققان اتحادیه ی اروپا در پروژه ی Good Food از نانو حسگرهای قابل حمل برای یافتن مواد شیمیایی مضر، پاتوژن ها و سم ها در مواد غذایی استفاده می کنند. با این کار، دیگر نیازی به فرستادن نمونه های مواد غذایی به آزمایشگاه برای تشخیص سلامت و کیفیت محصولات در کشتزارها و کشتارگاه ها نیست.همچنین این پروژه، در حال توسعه ی به کارگیری زیست تراشه های DNA برای کشف پاتوژن هاست.این روش می تواند در تشخیص باکتری های مضر و متفاوت موجود در گوشت یا ماهی و یا قارچ های میوه موثر باشد.این پروژه در نظر دارد با گسترش میکرو حسگرهای رشته ای،بتواند آفت کش های میوه و سبزیجات را به همان خوبی که شرایط محیطی کشتزارها را کنترل می کند تشخیص دهد.این نوآوری به نام حسگرهای GoodFood نامیده می شود.
پروژه سرمایه گذاری شده اتحادیه اروپا به نام BioFinger که هدف آن، ساخت ابزارهای ارزان با توان تشخیص آسان در سلامت محیط زیست است، فعالیت دیگری در زمینه ی آنالیز مواد غذایی دارد.در ابزارهایی که از حامل cantilever استفاده می کنند، روش بدین ورت است که تیرک Tip با ماده شیمیایی پوشانده شده و در برخورد با مولکول های خاصی، سیگنال ایجاد می کنند. BioFinger با استفاده از این حامل ها که به یک میکروتراشه متصل است کوچکتر و قابل حمل می شود.
ارتش آمریکا در حال ساخت حسگرهای فوق العاده ای است که از آنها در مقابل حمله کننده ها به مواد غذایی استفاده می شود.در سیستم های کنونی چندین روز طول می کشد تا وجود پاتوژن ها در مواد غذایی تشخیص داده شود.تشخیص سریع پاتوژن ها به وسیله ی این حسگرها به زودی باعث فراگیر شدن این فناوری در صنعت مواد غذایی خواهد شد.
محققان دانشگاه بن در حال ساخت پوشش های دفع کننده ی آلودگی برای بسته بندی ها با استفاده از اثر لوتوس(نیلوفرآبی)(قطره ی آب از سطح برگ های نیلوفر آبی می لغزد و در نتیجه هرم های موم مانند نانومقیاس، سطح برگ را می پوشاند)هستند.کشتارگاه ها و محل های فرآوری گوشت نیز می توانند از این فناوری استفاده کنند.گروه تحقیقاتی دانشگاه انگلیسی لیدز دریافتند که نانوذرات اکسید منیزیم و اکسید روی باعث از بین بردن میکروارگانیسم ها می شوند.استفاده از این مواد بسیار ارزان تر از نانوذرات نقره است و می توانند کاربرد زیادی در بسته بندی مواد غذایی داشته باشند.فناوری شناخت فرکانس های رادیویی(RFID) در بیش از 50 سال پیش توسعه یافت، ولی امروزه این فناوری با استفاده از میکروپردازشگرها می توان داده ها را به گیرنده های بی سیم ارسال کرد.امروزه می توان از این روش برای کنترل اقلام غذایی از انبار تا دست مصرف کننده بهره گرفت.برخلاف بارکدها که نیاز به اسکن دستی و خواندن یک به یک دارند، برچسب ها RFID نیازی به خوانده شدن خطی نداشته و امکان خواندن تعداد زیادی از آنها در یک ثانیه وجود دارد.
فروشگاه های زنجیره ای مانند Walmart و Depot Home گروه Metroو Tsco در حال آزمایش این فناوری هستند.ضعف اصلی این روش، با ترکیب فناوری نانو و الکترونیک(نانوترونیک) این برچسب ها ارزان تر و کاراتر شده، همچنین پیاده سازی آنها آسان تر می شود.
گروهی از دانشمندان شمال اروپا، کنسرسیوم نانوغذایی را باهدف توسعه ی کاربردهای فناوری نانو در این صنعت و با تاکید بر مواد غذایی سالم و مطمئن تشکیل داده اند.این مجمع، متشکل از شرکتهای Arla Foods ، Ar Danisco، Danish Crown amba hus United A/S و مرکز میان رشته ای نانو علوم است.با تاکید بر فراهم آوردن مواد غذایی سالم برای مشتریان، اولویت های این کنسرسیوم عبارت از توسعه حسگرهایی که قادر به تشخیص سریع سم در ترکیبات و یا باکتری های مضر در نمونه های غذایی باشند، گسترش سطوح ضدباکتری برای ماشین هایی که در تولید موادغذایی به کار می روند، گسترش ساخت پوشش های محکم تر و ارزان تر، تولید مواد غذایی با ترکیبات خوراکی سالم تر می باشد.
تحقیقات مرکز دانمارک در بخش پژوهش های پیشرفته غذایی(LMCکه از همبستگی موسسات دانمارکی فعال در زمینه ی علوم غذایی تشکیل شده اند، برنامه های خود را در چارچوب هفتمین برنامه ی خد به صورت زیر اعلام می دارد:
درک پایه ای از مواد غذایی و تغذیه ی حیوانات برای نوآوری هوشمند
سیستم های زیست شناسی در تحقیقات غذایی
بازنگری زیستی در بخش محصولات غذایی
پیشرفت های فناوری
علم مواد خوراکی
نوآوری هایی براساس نیاز مشتری و ارتباطات غذایی
آنها معتقدند تمرکز روی این برنامه ها می تواند موجب دستیابی کامل و چند جانبه در تحقیقات و توسعه مواد غذایی در اروپا شود.همچنین امیدوارند از نانو موادی با ویژگی های کاربردی به منظور استفاده در نانو حسگرها و فناوری نانوسیالات در صنایع غذایی استفاده کنند.پیشرفت در مواد بسته بندی هوشمند، امکان کنترل شرایط محصولات در طول حمل و نقل و استفاده از روش های بسته بندی مبتنی بر زیست شناسی را برای ما مهیا می سازد.
کاربردهای فناوری نانو در صنایع غذایی، تقسیم بندی براساس فناوری
فناوری های گوناگون مورد استفاده در صنایع غذایی از دیدگاه فناوری نانو شامل موارد زیر می باشد:
طراحی آرایه ای
تیمار مواد
مشاهدات و مونیتورینگ
فرآورش
سیستم انتقال
علم بهداشت و سلامت
شکل2-زیرگروه های هر یک از این فناوری ها را نشان می دهد.
شکل2-نمودار کاربردهای فناوری نانو در صنایع غذایی، تقسیم بندی براساس فناوری
چرخه عمر تکنولوژی در بخش های مختلف نانو غذا
منحنی S شکل چرخه تکنولوژی نشان می دهد که نانو تکنولوژی در غذا در آغاز راه و در مرحله کشف و کاربرد آزمایشها قرار دارد.همانگونه که در نمودار 3 مشخص است، در این مرحله ورود به بازار به سختی صورت می گیرد و به همین دلیل نیز تعداد رقیبان اندک است، اما قیمت ها در این منطقه بالاست و این به معنی بالا بودن ارزش افزوده در این مرحله از تکنولوژی است.مشخصه بارز این مرحله هزینه های R&D بالاست.
به نظر نمی رسد کاربردهای نوینی از نانوتکنولوژی در صنایع غذایی وارد مراحل بعدی چرخه عمر(رشد و بلوغ) شده باشند، اما در عین حال آن حوزه هایی از نانوتکنولوژی که قابل انتشار در صنایع موجوئد غذایی هستند، بعضا ممکن است در مرحله رشد قرارگیرند.
شکل3-چرخه عمر تکنولوژی در بخشهای مختلف نانو غذا
گسترش ارتباط نانوبیو و محصولات و فرآیندهای غذایی
در سال 2003 مطابق شکل زیر نانوفناوری زیستی با فرآیندهای غذایی، غذا، محصولات بیو، مواد دارویی، مواد شیمیایی و مواد آرایشی مرزهای مشترک پیدا نمود اما ارتباط این علوم فناوری ها به شدت در حال افزایش است به گونه ای که براکنش آنها در سال 2006 طوری است که در تصویر سمت راست شکل 4 مشخص گردیده است، علاوه بر اینکه تداخل بیشتری با نانوبیو پیدا می کنند با یکدیگر نیز تداخل می یابند.
شکل 4-نحوه تعامل و همگرایی تکنولوژی های مرتبط با نانو غذا
بازار:
پیش بینی بازار صنایع غذایی تا سال 2015 به شکل زیر میباشد:
جدول1-پیش بینی بازار صنایع غذایی تا سال 2015
همان طور که در جدول 1 مشاهده می گردد تا سال 2006 روند صعودی در بازار تمامی حوزه های صنایع غذایی دیده می شود و در تحقیق و توسعه این میزان از سایر حوزه ها بیشتر است.از سال 2006 تا سال 2010 شیب و سرعت تغییر بازار بیشتر شده تا این تاریخ هم هزینه های صورت گرفته در تحقیق و توسعه بازار بیشتر از سایر حوزه هاست.اما از سال 2010 به بعد با توجه به آنکه در فناوری نانو بیشتر حوزه ها به سمت کاربرد خواهند رفت میزان هزینه صورت پذیرفته در تحقیق و توسعه نسبت به سایر حوزه ها با شیب کمتری افزایش می یابد و بیشترین سرمایه گذاری ها را در حوزه غذاهای فانکشنال خواهیم داشت.
پیش بینی بازار صنایع غذایی از سال 2002 تا سال 2010 در حوزه های مختلف
جدول2-پیش بینی بازار صنایع غذایی از سال 2002 تا سال 2010 در حوزه های مختلف (US$bn)
در جدول 2 و نمودار فوق حجم بازار صنایع غذایی به تفکیک حوزه های مختلف آورده شده است. همانگونه که در جدول نیز مشخص است بازار صنایع غذایی از سال 2002 تا 2005 از یک رشد نسبی برخوردار بوده اما پس از آن تا سال 2010 با شیب بیشتری توام خواهد بود و به بیش از 1100 میلیارد دلار خواهد رسید.
جالب اینکه حجم بسیار بالایی از این بازار(حدود 73درصد) مربوط به غذاهای استاندارد (با کیفیت بالا) است. از طرفی مهم ترین کاربرد فناوری نانو در صنایع غذایی کنترل کیفیت و استاندارد سازی می باشد.بنابراین این فناوری قابلیت ارتقاء بازار 800 میلیارد دلاری سال 2010 را خواهد داشت.ضمن اینکه در سایر حوزه های ذکر شده در جدول نیز فناوری نانو دارای کاربردهای مناسبی است.
روند بازار در صنعت غذایی
با پیشرفت فناوری های نانو-بیو-اینفو، کاربردهای استاندارد غذایی به طور وسیعی تخصصی و متنوع می شوند.مردم نه برای گرسنگی بلکه برای سلامتی غذا، می خورند.علم تغذیه ی استاندارد غذایی بهینه می شود.بازار غذایی عام راکد خواهد شد یا حتی در بعضی از بخشها زمانی که غذاهایی با کاربرد بیشتر در فروش رونق یابد، کاهش خواهد یافت.غذای استاندارد در بازار تغذیه، غذای رژیمی و غذای سالم پراکنده می کنند.در همان زمان، علم تغذیه، بازار غذای سالم و رژیمی با افزایش نسبت غذای سالم در رژیم روزانه و با اطلاعات بهتر و سرویس برای تغذیه ی فردی و پیشرفت nutrition genomies و سیستم انتقال تغذیه ای رشد خواهد کرد.
شکل5-همگرایی تکنولوژی های مولکولی
راهبرد بازار در بخش نانو-غذا:
توصیه برای ورود به بازار فناوری نانو
زمان برای ورود به بازار فناوری نانو و همگرایی فناوری بازار نانو-بیو-نئورال-اینفو کم است زیرا بیشتر کمپانی های هدایت کننده در جهان بازار خود را ثبت و کاربردها در صنعت غذایی سریعا رشد می کند.
مراحل و راه های ممکن برای ورود به بازار عبارتند از:
گشایش پروژه های R&D در فرآیندهای غذایی، تولید و بسته بندی با هدف وارد کردن فناوری نانو و سهمی در پیشرفت آینده داشتن
ورود به بازار تغذیه، غذاهای کاربردی، nutraceuticalها و مواد آرایشی بهداشتی با خط تولید شخصی زیرا بازار اینها در صف جلویی برای فناوری نانو-بیو و نانو-بیو-نئورال است، برای نمونه برای aging و غذای مغز.
تعریف پروژه های بازاریابی و R&D
رسیدگی به محصولات امروز با هدف پیدا کردن اینکه فناوری نانو کجا و چگونه می تواند پتانسیل های سودمند را بهبود و بهینه کند.
رسیدگی احتیاجات کمپانیها برای پروژه های فناوری نانو و نانو-بیو:
R&D
تولید غذا
فرآیند غذایی
حفاظت غذایی
بهبود طعم و رنگ
سلامت غذایی
بسته بندی
زنجیره ارزش و نقاط ارزش افزوده فناوری نانو در صنعت غذایی
زنجیره ارزش مجموعه فعالیت های مرتبطی است که در یک یا چندین سازمان انجام شده تا ارزش را در قالب خدمات به مشتریان منتقل کند.البته در فناوری های برتر و نوظهور زنجیره ارزش عبارت است از کلیه فعالیت هایی که در مجموعه ای از سازمان ها انجام شده تا دانش به صورت گام به گام ارزش افزایی نموده و در نهایت به صورت کالا و خدمات به مصرف کنندگان نهایی برسد.در شکل زیر زنجیره ارزش محصولات نانو غذا به 4 حلقه تقسیم شده است که عبارتند از : جستجوی اولیه، ابزارها، فرآیندهای تکنیکی و تجاری سازی(مصرف کننده).
نکته حائز اهمیت در شکل 5 آن است که تامین دستگاه ها و ابزارهای مورد نیاز برای سیستم های نانو آنقدر اهمیت دارد که به عنوان یکی از حلقه های زنجیره ارزش از آن یاد میشود.
بنابراین تامین تجهیزات مورد نیاز برای صنایع مرتبط با نانوغذا همواره یکی از دغدغه های متولیان این بخش از صنعت خواهد بود.
مطالعات اولیه ی طراحی دستگاه ها و فرآیندهای تکنیکی با درک و زمینه ی لازم، با معنی فهم اساس-ساختار-فرآیند واکنش را تهیه خواهد کرد.طراحی فرآیند، بهبود ساختمان مواد و افزودن کاربردها، همه برپایه فهمیدن است.
بنابراین تحقیقات اولیه، مطالعه بروی واکنش فیزیولوژیکی و بیولوژیکی انسان در برابر استفاده از مواد در مقیاس مولکولی با پیش بینی نامحدود مصرف کننده خواهد بود.
طراحی دستگاه ها و تکنیک های فرایند به اثرات بیولوژیکی انسان اهمیت میدهد.آنها باید ساختارشان را متعادل کرده و برای جلب رضایت مشتری خواص بیشتری را به وجود آورند.
به طور معکوس، نتایج و انجام سه قسمت آخر، تحقیقات اولیه پیش زمینه، درک ارزشمندی را برای دانشمندان و توسعه دهنده های فناوری تامین خواهد کرد.
شکل های 6و 7 زنجیره ی ارزش و نقاط ارزش افزوده ی فناوری نانو در صنعت غذا و ارتباط پارامترها و مراحل مختلف را نشان می دهد و شکل 8 ارزش افزوده ای که متوجه تولیدکنندگان است و شکل 9 ارزش افزوده ی مصرف کنندگان را بیان می کند.
شکل 9- ارزش افزوده برای مصرف کنندگان
جمع بندی و پیشنهاد
براساس زنجیره ارزش محصولات مرتبط با فناوری نانو در صنایع غذایی، می توان در دو سطح اقدام به اولویت بندی در این حوزه نمود که این دو سطح عبارتند از "سطح فناوری های پایه"و "سطح کاربردها".
مهمترین کاربردها، ابزارها و فناوری های پایه مرتبط با نانوغذا در جدول 3 آورده شده اند:
براساس این جدول، اگر هریک از کاربردهای فوق الذکر به عنوان اولویت در نظرگرفته شوند، به ترتیب نیاز به ابزارهایی دراند و این ابزارها نیز خود محتاج به فناوری های پایه ای هستند که در ستون آخر جدول به مهمترین آنها اشاره شده است.بنابراین مسئله مهم آن است که کدام یک از کاربردهای فناوری نانو درصنایع غذایی باید در کشور مورد توجه بیشتری قرار گیرند تا برمبنای آن فناوری های پایه اولویت دار نیز مشخص شوند.در این خصوص می توان به موارد زیر اشاره کرد:
همچنین تجربیات توسعه بیوتکنولوژی در کشور نشان می دهد که موفقیت چندانی در تولید افزودنی ها و غذاهای جدید مبتنی بر بیوتکنولوژی در کشور وجود ندارد.چرا که معمولا این حوزه از فناوری دارای سطح پیچیدگی بیشتری است و از طرفی استانداردهای کیفی سخت تری نیز در این مورد وجود دارد، به طوری که در حال حاضر نیز تقریبا تمامی افزودنی غذایی حاصل از بیوتکنولوژی در صنایع کشور از طریق واردات تامین می شوند.از طرفی همانگونه که پیش از این ذکر شد، متاسفانه تعداد انگشت شماری از کارخانجات صنایع غذایی کشور موفق به حضور در بازارهای جهانی گشته اند که یکی از مهمترین علل آن فقدان پرستیژ کافی در عرصه بین المللی است.با این توضیحات به نظر می رسد 3 کاربرد "بسته بندی مواد غذایی"،ارزیابی و تامین سلامت مواد غذایی"،"کنترل کیفیت مواد غذایی" از اولویت بیشتری در کشور برخوردارند.با این تفاسیر می توان مدعی شد که فناوری های پایه نانوذرات، نانوکامپوزیت ها، نانوالیاف، نانوسیم ها و NEMS در حوزه غذا از اهمیت بیشتری برخوردار هستند.همچنین از طریق ایجاد برندهای مشترک و گسترش بازاریابی اینترنتی اقدام به توسعه این صنعت پرپتانسیل در کشور نمود.
شرکت فرصت آفرین قرن مالک سامانه معاملات خوراک ، با ایجاد سامانه معاملات خوراک و ایجاد موسیقی خوراک در تلاش است تا زمینه را برای ایجاد برند با پرستیژ بالا و همچنین بستر معاملات اینترنتی نانوغذا را با مشارکت خارجی ها فراهم سازد و به توسعه این صنعت پر پتانسیل اقدام نماید.
علاقمندان جهت بهره برداری از خدمات و محصولات پیشرفته شرکت فرصت آفرین قرن در گام اول می توانند از سامانه معاملات خوراک ، غذای مراسم و یا غذای پرسنلی شرکت خود را خریداری نمایند و با این سامانه و خدمات شرکت آشنا شوند.
در گام دوم می توانند از محصولات آموزشی و انتشاراتی شرکت بهره ببرند و اطلاعات خود را افزایش دهند.
در گام سوم می توانند به گروه ما ملحق شوند.
سامانه معاملات خوراک در نشانی www.vib.ir می باشد.
افراد ذیربط با این سامانه عبارتند از :پیمانکار آشپزخانه، تهیه کنندگان غذای مهمونی، تهیه کنندگان غذای هیئت، تهیه کنندگان غذای پرسنلی، تهیه کنندگان غذا، کیترینگ، پیمانکار طبخ و توزیع غذا، قرارداد انجام خدمات آشپزخانه سرویس دهی و تامین غذای سالن، قرارداد طبخ و توزیع غذا، نمونه قرارداد تهیه غذا، نمونه قرارداد پیمانکاری طبخ غذا برای کارکنان، مناقصه آشپزخانه و سلف دانشجویی، خدمات پذیرایی، خدمات مجالس، تامین کننده غذا ،غذای شرکتی، ناهار شرکتی، لیست غذاهای نذری، لیست انواع غذای مجلسی ایرانی برای مهمانی، لیست غذا برای شام و مهمانی، بهترین غذاهای ایرانی برای مجالس مهمانی، لیست شربت و غذای نذری ماه محرم و صفر، سفارش غذای هیئتی و نذری، منوی سفارش غذای شرکتی، ناهار شرکتی، لیست غذاهای نذری، لیست انواع غذای مجلسی ایرانی برای مهمانی، لیست غذا برای شام و مهمانی، بهترین غذاهای ایرانی برای مجالس مهمانی، لیست شربت و غذای نذری ماه محرم و صفر، سفارش غذای هیئتی و نذری، منوی سفارش غذای شرکتی، آخ جون غذا، آهنگ های کودکانه غذا خوردن، آهنگ غذا درست کن ،آهنگ برای روز جهانی غذا ،بهترین آهنگ های مخصوص رستوران، به به چه غذایی، آهنگ با کلام مخصوص کلیپ آشپزی، موزیک آشپزی، چه موزیکی هنگام آشپزی مناسب است، موسیقی خوراک روح است ولی برخی در پی انکار آن هستند، پخش موسیقی در گاوداری های ایران برای افزایش آرامش و شیردهی، لیست غذا برای ناهار، سامانه معاملات خوراک، سایت شاخص قیمت خوراک ایران ،آهنگ غذا، موسیقی اشپزی، موسیقی خوراک، خوراک دام، کنسانتره دام، جیره غنی با مواد مغذی، اصول تغذیه مناسب در محیط کار، گردشگری خوراک ،سنداجرایی برنامه تغذیه سالم، سامانه تغذیه کارکنان، برنامه تغذیه ورزشی،بشقاب غذای سالم، برنامه هفتگی غذای خوشمزه برای محل کار و خانه ،جیره غذایی اضطراری، تغذیه کارکنان ،رژیم غذایی سالم، برنامه غذایی ،منوغذایی، غذای مراسم ،منوی سفارش غذای شرکتی و مراسم، منوی مجالس ترحیم ،انواع جشن ها و دورهمی ها، تهیه غذا میوه و حلوا مجالس و مراسم و ترحیم، قیمت منو غذا و خدمات عروسی، پک غذای ترحیم، ریزه کاریهای دلیوری بیرون بر فست فود، اصول دلیوری در فست فود، غذای کیلویی، رستوران زنجیره ای، غذای بوفه و سلف سرویس، غذای دلیوری، غذای بیرون بر، آشپزی صنعتی، غذای آماده و نیمه آماده، غذای بسته بندی شده، مجری رویداد، برگزارکننده نمایشگاه، اسپانسر، پک ترحیم، مراسم جشن، سبزی پلو با ماهی، قیمه نذری ،حلیم شله زرد، دیزی آبگوشت، آش رشته، پیتزا ساندویچ،طراحی آشپزخانه صنعتی، تجهیزات آشپزخانه صنعتی، کتاب راهنمای آشپزی صنعتی، MBA کیترینگ
