Fatma Haskan Arman, Yüksek Kimyager

Günümüzde her yerde her reklamda “Nano” adını duymaktayız. Peki, bunlar her alana girdikleri gibi gıda sektörüne girmediler mi?
21. yüzyılla gelişimi hızlanan teknoloji dünyasında kendini gösteren küçük partiküller gıda sektöründe şu anda çok az bir paya sahip olsa da, ileride çok büyük ilerlemelere sebep olacak ve geniş bir pazara ve gıda için kullanım alanına yerleşecektir. Bu küçük partiküllerin adı “Nanopartiküller” büyüklükleri sadece 1-100 nm arasında ve boyutlarını aşan işler yapmakta veya yapılmasına yardımcı olmaktalar.
Fonksiyonel gıda yaratabilmek için nanopartiküllerle gıdalar üzerinde çalışmalar sürdürülürken gıda ambalajında bu küçük nanopartiküller hızla yol alıyor ve raflarda kendilerini göstermeye çalışıyorlar. Nanoteknoloji, ambalaj malzemesi üretiminde de kullanılarak daha iyi, daha ekonomik materyal üretimine yardımcı oluyor. Nanoteknoloji sayesinde ileriki günlerde müşterileriniz raflardaki gıdaları profesyonel yardım almaksızın takip edebilecek, değerlendirebileceklerdir. Penn State Üniversitesi Gıda Bilimleri Departmanı başkanı ve Instutitue of Food Technology (IFT) Başkanı Prof. John Floros’un da belirttiği gibi bu teknolojide çalışmaların yaygınlaşması iki önemli ambalaj çeşidinin gelişmesine yardımcı olmuştur; akıllı ve aktif ambalajlar.
Aktif ambalajlar, sensörler yardımıyla ürününüz içinde olup biteni tüketici ile paylaşmakta ve onu bilgilendirmektedir. Karbon nanotüpler kullanılarak hazırlanan bu nanosensörler mikrobiyolojik, biyokimyasal değişime duyarlı ve üründeki değişimleri takip ederek tüketiciyi uyarmaktadır. Bu sensörler ile gıda daha kısa sürede anlık olarak kontrol edilebilmektedir. Ürününüzün gerçek raf ömrünü gösterecektir. Bu sayede gıdanız bu sensörlerin hassasiyeti ile laboratuvar ortamında günler alacak analizler yerine hemen kullanım öncesi tüketiciler ve perakendeciler tarafından kontrol edilebilecektir.
Gıda içi değişimleri kontrol eden aktif ambalajlar dışında, gıda saklama koşullarını (sıcaklık, zaman) takip eden nanosensörler daha basit bir şekilde müşterileri bilgilendirmektedir. Bu sensörler ambalajın içindeki gıdanın güvenli bir şekilde, perakendeciler ve tüketici tarafından kontrollü olarak tüketilmesini sağlayacaktır.
ABD’de ve Batı Avrupa’da resmi kayıtlar, gıdalarda meydana gelen bozunmalardan dolayı yıllık 40 milyon Euro’nun çöpe atıldığını söylemektedir. Ülkemiz için tam olarak resmi sayılara erişemiyoruz ama aktif nanosensörlerin sayesinde bu gıda israfının ve gıda zehirlenmeleri riskinin ve para kayıplarının büyük oranda azalacağını kabul etmeliyiz.
Akıllı ambalajlar ise üreticilerin, perakendecilerin, tüketicilerin, nanosensörler ile gıdanın tüm bilgilerini içererek taşınması, taşınma koşulları, raf saklama süresi, sıcaklığının bilgilerinin takip edilmesini sağlamaktadır. Iyer ve arkadaşları bu noktada Georgia Tech’te mikro ve nano partiküller ile ultra ince polimerler üzerine çalışmalar sürdürmekte ve radyodalgaları (RFID) ile çalışan çipleri bir araya getirmektedir. TNO Life Science’da nano ve moleküler nano-RFID sistemleri ile (CNT-FET) CMOS çiplere göre daha küçük ve daha ekonomik çiplerin çalışmaları yapılmaktadır ve 2015’te piyasaya sürülebileceği düşünülmektedir. Bu sayede üretici firmalar gıdaların güvenliğini son noktaya kadar takip edebilecektir. İleriki yıllarda belki de bu bilgilerin evlerde de kullanılabilmesi hatta buzdolabı veya dolaplardaki okuyucular tarafından tüketiciyi uyarması mümkün olabilecektir. Şu anda hayal gibi gözüken bu çalışmalar mutfaklara çok uzak olmayabilir.
Akıllı ve aktif ambalajlara ek olarak nanoteknolojinin plastiklerle beraberliği sonucunda bariyer gücü artırılmış daha ekonomik plastiklerin ortaya çıkması için çalışmalar yapılmaktadır. Özellikle nanokiller ile yapılan bu çalışmalarda dolambaçlı bir bariyer oluşturarak, gaz moleküllerinin geçiş yoları bu dolambaçlı yapıdan dolayı uzatılarak geçişi zorlaştırılıyor. Bir ambalaj içinde yüzde 5 oranında kullanılan nanokillerin yüzde 80-90 oksijen ve karbondioksit geçişini engellediği gözlenmiştir. Bu sayede gaz bariyer gücü fazla olmayan ucuz materyal olan polietilen ve polipropilen veya polilaktik asit (PLA) ile nano partiküllerin birleşimi söz konusu olursa gaz bariyerleme gücü artmış, daha ekonomik sonuçlar elde edilmiş olacaktır. Nanocor’un ürünlerinde kil ve naylon içeren “nanokomposit” olarak geçen oksijen bariyerlemesine yarayan bira ve soda şişelerinde kullanılan ambalajlar bunlara iyi bir örnektir. Bu bariyerleme sadece gaz için değil, su buharı, aromalar içinde geçerli olabilecektir. Bu şekilde sıcaklık kontrollü, kimyasal dayanımı arttırılmış, oksijen ve nem geçirgenliği düzenlenmiş, nanoteknoloji ve plastik birlikteliği ambalaj sektöründe büyük gelişim sağlayacak ve daha uzun ömürlü, daha sağlıklı gıdalar tüketilebilecektir.
Nanoteknolojik gelişimler sayesinde gıda kaynaklarının gereksiz tüketimi engellenebilecek, gıdalar daha rahat daha etkin şekilde piyasada dolaşabilecek, para kayıpları engellenmiş olabilecek, az yatırım ile çok daha etkin ambalajlar üretilebilecektir.
Sonuç olarak, halen sınırları belirlenemeyen nanoteknoloji hızla gelişim göstermektedir. Bu teknolojiye başta ABD, Avrupa Birliği, Japonya büyük yatırımlar yapmaktadır. 2006 yılında Avrupa Komisyonu İngiltere’deki Nanobiotechnology Research Group’a soğutulmuş ve dondurulmuş ürünlerde gıda güvenliği için teknoloji geliştirmesi amacıyla 800 bin Euro yatırımda bulunmuştur. Bu alanda gelişimde yer alabilmek için yatırımlar hızla arttırılmalıdır.
Şu anda bizi heyecanlandıran bu gelişimler gıdamızın koruyuculuğunu yapan ambalajlara daha çok görev yükleyecektir. Daha sağlıklı, daha güvenli, daha lezzetli, daha çeşitli gıdalar tarladan çatala rahatlıkla ulaşacaktır.