在過去十年中，顯而易見的是，迫切需要通過以安全、經濟高效的方式改善食品保存和保護來減少食物浪費。

 

這是一個利用納米技術用於食品包裝的新興選擇的機會，可以減少食品和包裝浪費。根據即將發布的Future Market Insights報告，在材料科學和技術發展的推動下，從2023年到2033年，用於食品包裝的納米技術預計將每年增長15%。

 

納米技術並不新鮮，事實上，理查德·費曼（Richard Feynman）於1959年首次提出，儘管該術語最初是由谷口紀夫（Norio Taniguchi）於1974年創造的。

 

納米技術被定義為1到100納米範圍內的分子;例如，100 納米是0.0000039 英寸。

 

該技術涉及納米系統和納米材料，後者分為三類- 納米纖維，納米顆粒和納米板。納米技術已應用於眾多市場，包括包裝、納米電子、生物醫學、安全傳感器、油漆、紡織品、化妝品、醫療保健、造紙、建築、爆炸物和武器以及潤滑劑等。

 

納米技術在食品包裝中的類型和應用：該市場適用於各種納米材料，包括氮化鈦納米顆粒，銀納米顆粒和納米氧化鋅，納米粘土和納米二氧化鈦。這些可作為食品包裝的功能性添加劑。該技術最有前途的用途之一是活性包裝，即包裝旨在一旦客戶打開包裝即可阻止微生物的生長。可用選項包括使用包裝的活動部分重新包裝。

 

納米技術驅動的食品包裝市場分類如下：

 

活性包裝。納米材料的使用有利於直接與食品相互作用，為產品提供更好的保護。一些納米材料如納米銀、納米二氧化鈦、納米氧化銅、碳納米管和納米氧化鎂可以提供抗菌性能。

 

改進的包裝。為了提高包裝的耐濕性、耐溫性和氣體阻隔性，納米顆粒與聚合物鏈以及包裝的耐溫性、耐濕性相結合。美國FDA已批准在食品接觸中使用納米複合材料。

 

食品包裝科學專家克萊爾·桑德（Claire Sand）指出，納米顆粒可以通過在分子水平上延長顆粒的曲折路徑來幫助食品包裝的阻隔性能。「它通過減緩擴散和增加水或氧氣等移民需要行進的曲折路徑來增強屏障，」她說。「它可以在保持食品安全和可回收性所需的添加劑限制內的情況下實現。

 

「與層壓板或共擠相比，這可以減少所需的添加劑材料量，同時增加阻隔性和強度。當它降低材料成本時，它尤其有利。

 

Sand提供了一個具體的例子，其中「PET/箔層壓板可以用高密度聚乙烯（HDPE）/線性低密度PE與二氧化矽納米纖維共擠代替，以保持死折和阻隔性能。

 

智能/智能包裝。這是為檢測食品中的微生物或生化變化而設計的。它可以檢測食品中病原體的發展。一些智能包裝已被開發出來用作食品安全的跟踪設備。目前，英國航空公司，MonoPrix超市和雀巢正在使用化學傳感器，可以快速檢測包裝食品的變化。

 

使用納米傳感器進行包裝有助於識別食品的內部和外部條件，以及整個供應鏈中的容器。此外，在塑料包裝中，納米傳感器可以在食品變質時檢測食品中的氣體，因此包裝會改變顏色以提醒消費者。

 

使用抗菌添加劑和納米傳感器的智能包裝來檢測食品變質。

 

在另一種方法中，用於智能包裝的抗菌添加劑和納米傳感器可以檢測食品的變質並釋放納米抗菌劑以延長保質期。這有助於超市和大賣場更長時間地保持食物新鮮。

 

「例如，納米傳感器可以提醒二氧化碳的存在，二氧化碳是微生物生長的副產品之一，」Sand解釋說。她還指出了納米技術在這些市場中的另一種用途。「納米顆粒可以提供隱蔽的電池來源，為智能包裝提供動力。

 

根據FMI分析師的說法，其他選擇包括所謂的電子鼻，納米懸臂，陣列生物傳感器，納米試紙和溶液中的納米顆粒。