在过去十年中，显而易见的是，迫切需要通过以安全、经济高效的方式改善食品保存和保护来减少食物浪费。

 

这是一个利用纳米技术用于食品包装的新兴选择的机会，可以减少食品和包装浪费。根据即将发布的Future Market Insights报告，在材料科学和技术发展的推动下，从2023年到2033年，用于食品包装的纳米技术预计将每年增长15%。

 

纳米技术并不新鲜，事实上，理查德·费曼（Richard Feynman）于1959年首次提出，尽管该术语最初是由谷口纪夫（Norio Taniguchi）于1974年创造的。

 

纳米技术被定义为1到100纳米范围内的分子;例如，100 纳米是0.0000039 英寸。

 

该技术涉及纳米系统和纳米材料，后者分为三类- 纳米纤维，纳米颗粒和纳米板。纳米技术已应用于众多市场，包括包装、纳米电子、生物医学、安全传感器、油漆、纺织品、化妆品、医疗保健、造纸、建筑、爆炸物和武器以及润滑剂等。

 

纳米技术在食品包装中的类型和应用：该市场适用于各种纳米材料，包括氮化钛纳米颗粒，银纳米颗粒和纳米氧化锌，纳米粘土和纳米二氧化钛。这些可作为食品包装的功能性添加剂。该技术最有前途的用途之一是活性包装，即包装旨在一旦客户打开包装即可阻止微生物的生长。可用选项包括使用包装的活动部分重新包装。

 

纳米技术驱动的食品包装市场分类如下：

 

活性包装。纳米材料的使用有利于直接与食品相互作用，为产品提供更好的保护。一些纳米材料如纳米银、纳米二氧化钛、纳米氧化铜、碳纳米管和纳米氧化镁可以提供抗菌性能。

 

改进的包装。为了提高包装的耐湿性、耐温性和气体阻隔性，纳米颗粒与聚合物链以及包装的耐温性、耐湿性相结合。美国FDA已批准在食品接触中使用纳米复合材料。

 

食品包装科学专家克莱尔·桑德（Claire Sand）指出，纳米颗粒可以通过在分子水平上延长颗粒的曲折路径来帮助食品包装的阻隔性能。「它通过减缓扩散和增加水或氧气等移民需要行进的曲折路径来增强屏障，」她说。「它可以在保持食品安全和可回收性所需的添加剂限制内的情况下实现。

 

「与层压板或共挤相比，这可以减少所需的添加剂材料量，同时增加阻隔性和强度。当它降低材料成本时，它尤其有利。

 

Sand提供了一个具体的例子，其中「PET/箔层压板可以用高密度聚乙烯（HDPE）/线性低密度PE与二氧化矽纳米纤维共挤代替，以保持死折和阻隔性能。

 

智能/智能包装。这是为检测食品中的微生物或生化变化而设计的。它可以检测食品中病原体的发展。一些智能包装已被开发出来用作食品安全的跟踪设备。目前，英国航空公司，MonoPrix超市和雀巢正在使用化学传感器，可以快速检测包装食品的变化。

 

使用纳米传感器进行包装有助于识别食品的内部和外部条件，以及整个供应链中的容器。此外，在塑料包装中，纳米传感器可以在食品变质时检测食品中的气体，因此包装会改变颜色以提醒消费者。

 

使用抗菌添加剂和纳米传感器的智能包装来检测食品变质。

 

在另一种方法中，用于智能包装的抗菌添加剂和纳米传感器可以检测食品的变质并释放纳米抗菌剂以延长保质期。这有助于超市和大卖场更长时间地保持食物新鲜。

 

「例如，纳米传感器可以提醒二氧化碳的存在，二氧化碳是微生物生长的副产品之一，」Sand解释说。她还指出了纳米技术在这些市场中的另一种用途。「纳米颗粒可以提供隐蔽的电池来源，为智能包装提供动力。

 

根据FMI分析师的说法，其他选择包括所谓的电子鼻，纳米悬臂，阵列生物传感器，纳米试纸和溶液中的纳米颗粒。