یكی از مهم‌ترین مشكلاتی كه در زمینه افزایش ماندگاری میوه‌ها و سبزیجات و بخصوص محصولاتی كه به دیگر كشورها صادر می‌شود وجود دارد این است كه میوه‌ها پس از برداشت همچنان به حیات‌شان ادامه می‌دهند و در اثر فرآیند تنفس در بافت گیاه و واكنش اكسیژن با بافت داخلی میوه، مواد قندی و مواد جامد مصرف می‌شود. نانو پوشش خوردنی میوه یکی از راه حل های مقرون به صرفه در این راه است.
به‌همین دلیل میوه‌ها و سبزیجات در طولانی‌مدت رنگ و بوی طبیعی خود را از دست می‌دهند. از این‌رو استفاده از راهكارهایی برای به تاخیر انداختن فرآیند فساد میوه‌ها و سبزیجات و افزایش ماندگاری آنها بسیار مورد توجه قرار گرفته است.
با توجه به اهمیت این موضوع در صنایع غذایی، محققان شهرك علمی تحقیقاتی اصفهان با هدف افزایش طول عمر و كیفیت میوه و سبزی موفق به تولید نوعی پوشش خوراكی شده‌اند كه می‌تواند نقش مهمی در افزایش طول عمر میوه و سبزی داشته باشد.
افزایش عمر ماندگاری میوه ها در سردخانه
با دكتر فرشید سهیلی مجری این طرح تحقیقاتی و مدیرعامل شركت دانش بنیان نانو صنعت پرشیا گفت‌وگویی در این زمینه انجام داده‌ایم.
یكی از جالب‌ترین ویژگی‌های طرح این است كه نانوپوشش‌ها خوردنی است. چه شد كه به این فكر افتادید از نانو پوشش‌های خوردنی برای میوه‌ها و سبزیجات استفاده كنید؟
در حقیقت استفاده از پوشش‌های خوردنی موضوع جدیدی نیست. یكی از موضوعات مطرح در دنیا در زمینه بسته‌بندی میوه‌ها و سبزیجات این است كه مواد پلاستیكی، شیمیایی و نگهدارنده‌ها را تا حد امكان از چرخه خارج كنند و با جایگزینی مواد جدید، از بسته‌بندی‌های جدید كه سالم و سازگار با محیط‌زیست است استفاده شود. پوشش‌دهی میوه‌ها و سبزیجات با هدف افزایش ماندگاری آنها نیز موضوعی قدیمی است كه از گذشته‌های دور مورد توجه بوده است. در گذشته از موم عسل به‌عنوان پوششی برای میوه‌هایی مانند سیب استفاده می‌شده و به این ترتیب ماندگاری میوه به میزان قابل توجهی افزایش پیدا می‌كرد. در حقیقت این اقدامات، نخستین قدم‌ها برای استفاده از پوشش‌های خوراكی بوده است؛ اما بتدریج با پیشرفت دانش بشر در زمینه‌های مختلف استفاده از پوشش‌های شیمیایی مورد توجه قرار می‌گیرد.
اخیرا دوباره استفاده از نانو پوشش خوردنی میوه به جای پوشش‌های شیمیایی مورد توجه قرار گرفته است كه در حقیقت به منزله بازگشت مجدد به گذشته و استفاده از روش‌های سنتی است؛ اما استفاده از پوشش‌های خوراكی در مقایسه با پوشش‌های شیمیایی هزینه بیشتری دارد. نانو تكنولوژی می‌تواند در این زمینه به كمك ما بیاید. با استفاده از علم مواد می‌توانیم ذره یا ماده‌ای كه در نگهداری از بافت میوه‌ها و سبزیجات نقش اصلی را به‌‌‌عهده دارد، شناسایی كنیم.
برای مثال می‌توانیم ذره‌ای را كه در موم عسل وجود دارد و به نگهداری از میوه‌ها كمك می‌كند براحتی شناسایی كنیم. به‌این‌ترتیب در موادی مانند موم عسل، كیتوزان یا كیتین، عصاره برنج و غیره، ماده‌ای را كه به افزایش ماندگاری میوه‌ها و سبزیجات كمك می‌كند، می‌یابیم. با استفاده از نانوتكنولوژی و از طریق تركیب این مواد، پوششی را روی میوه قرار دهیم كه در آب حل می‌شود و می‌تواند طول عمر میوه‌ها و سبزیجات را افزایش دهد.
این نانو پوشش تا چه حد باعث افزایش ماندگاری میوه‌ها و سبزیجات می‌شود؟
در پژوهشكده بیوتكنولوژی جهاد كشاورزی این پوشش برای بیش از 15 نوع از محصولات كشاورزی مورد بررسی قرار گرفته و تائید شده است. البته برای هر محصول فرمولاسیون این پوشش تا حدی تغییر پیدا می‌كند. روی سطح بعضی از میوه‌ها مانند مركبات به‌طور طبیعی پوششی موم مانند وجود دارد؛ بنابراین در طراحی پوشش‌های محافظ برای این گروه از محصولات می‌توان از این پوشش طبیعی نیز استفاده كرد. در این صورت پوشش محافظ در تركیب با پوشش طبیعی قرار گرفته و مانند یك پوشش طبیعی عمل می‌كند.
افزایش طول عمر میوه‌ها یك فناوری كامل است كه شرایط سردخانه، دمای نگهداری و رطوبت هوا را شامل می‌شود. این پوشش در شرایط مشابه در انبار نگهداری، مدت زمان نگهداری از میوه‌ها را به شرط حفظ طراوت و شادابی میوه در مقایسه با میوه‌هایی كه هیچ پوششی ندارند تا چهار ماه افزایش میدهد. استفاده از پوشش‌های خوراكی در مقایسه با پوشش‌های شیمیایی طول عمر میوه‌ها تا دو ماه بیشتر افزایش میدهد. علاوه بر این در این پوشش‌ها از مواد شیمیایی كه می‌تواند در ساختار ویتامین C و آنتی‌اكسیدان‌های موجود در میوه‌هایی مانند مركبات تغییر ایجاد كند، هیچ اثری یافت نمی‌شود.
آیا برای میوه‌ای مانند موز هم كه بلافاصله فاسد شده و در بافت آن تغییر رنگ ایجاد می‌شود، استفاده از این پوشش كاربرد دارد؟
نگاه پروژه‌ای ما به موز كمتر بوده است. ما بیشتر میوه‌هایی را كه تولید داخلی است مورد توجه قرار داده‌ایم. البته در استفاده از این پوشش برای میوه‌ای مانند موز هم هیچ محدودیتی وجود ندارد و امكان استفاده از آن وجود دارد. تنها كافی است فیزیولوژی پس از برداشت موز به طور دقیق مورد مطالعه و بررسی قرار گیرد. البته باید بررسی شود كه این پوشش برای بدن ضرری نداشته و كاملا خوراكی باشد.
بنابراین برای می‌توان با توجه به شرایط فیزیولوژیك، نانو پوشش خوردنی هر میوه را طراحی كرد.
بله، دقیقا همین‌طور است. حتی بر این اساس محلول شستشویی نیز طراحی شده است كه نه‌تنها می‌توان از آن برای ضدعفونی میوه‌ها و بخصوص سبزیجات استفاده كرد، بلكه می‌تواند مدت زمان ماندگاری سبزیجات یا كاهو را نیز پس از شستشو افزایش داده و مانع از ایجاد تغییر در بافت و رنگ میوه‌ها و سبزیجات شود.
چه عاملی موجب تغییر در بافت میوه‌ها و سبزیجات پس از برداشت می‌شود؟
عوامل متعددی می‌تواند تاثیرگذار باشد. یكی از این عوامل فرآیند تنفس میوه‌ها و سبزیجات است. میوه‌ها و سبزیجات پس از برداشت همچنان زنده‌اند و تنفس بافت زنده موجب می‌شود از میوه‌ها و سبزیجات بوی گاز اتیلن استشمام شود. گاز اتیلن پلاسیدگی و تغییر بافت و رنگ میوه را تشدید می‌كند و به این ترتیب حتی پس از برداشت هم بافت میوه تغییر می‌كند. اگر بتوان این فرآیند را كنترل كرد ماندگاری میوه با نانو پوشش خوردنی میوه تا حدی افزایش پیدا می‌كند. علاوه بر این باید اكسیداسیون بافت میوه را نیز تحت كنترل قرار داد.
تنفس نوعی اكسیداسیون است. اكسیداسیون با تولید گرما همراه است كه به بافت داخلی میوه آسیب می‌رساند. كنترل فرآیند تنفس و اكسیداسیون در میوه‌ها و سبزیجات مانند شرایطی كه میوه در سردخانه نگهداری می‌شود ماندگاری میوه را افزایش میدهد. قارچ‌ها، باكتری‌ها و به‌طور كلی عوامل خارجی نیز می‌تواند به بافت میوه آسیب برساند. این پوشش می‌تواند از انتقال این عوامل به دیگر میوه‌ها جلوگیری كند.
اجاره و ساخت انواع سردخانه برای نگهداری میوه و سایر محصولات در سردخانه دات کام.
این پوشش در فرآیند تنفس میوه‌ها و سبزیجات اختلال ایجاد نمی‌كند؟
این پوشش تنفس میوه و سبزی را مختل نمی‌كند، بلكه آن را كنترل می‌كند. با توجه به نوع میوه این پوشش 50 تا 90 درصد تنفس در بافت میوه و سبزی را كاهش میدهد. اگر این پوشش 100 درصد تنفس میوه را متوقف كند نوعی تنفس بی‌هوازی در میوه اتفاق می‌افتد كه موجب می‌شود قند میوه از بین رفته و تلخ شود؛ بنابراین باید با توجه به نوع میوه این پوشش طوری طراحی شود كه بخشی از فرآیند تنفس طبیعی در میوه بدون مانعی انجام شود. وقتی میوه ضربه می‌خورد تنفس بی‌هوازی در میوه تشدید می‌شود، به همین دلیل است كه میوه‌ها پس از ضربه خوردن كمی تلخ می‌شوند.
آیا در حال حاضر از این نانو پوشش‌ها در بسته‌بندی میوه‌های ایرانی استفاده می‌شود؟
البته این موضوعی است كه مورد توجه بسیاری از پژوهشگران ایرانی قرار گرفته است، اما در داخل كشور خبری در زمینه تولید نانو پوشش‌های خوراكی اعلام نشده بود. در حال حاضر طرح نانو پوشش‌های خوراكی ساخت ما به مرحله تجاری رسیده و برای مركبات مورد استفاده قرار گرفته است، اما برای میوه‌هایی كه پوست خوراكی دارند منتظر گرفتن مجوزهای بهداشتی هستیم.
سوالات متداول
چرا میوه‌ها پس از برداشت به سرعت فاسد می‌شوند؟
پس از برداشت، میوه‌ها همچنان به حیات خود ادامه می‌دهند و فرآیند تنفس باعث مصرف مواد قندی و مواد جامد در بافت میوه می‌شود، که باعث تغییر رنگ و بوی طبیعی میوه‌ها و فساد آنها می‌شود.
نانو پوشش خوردنی میوه چیست و چگونه به افزایش ماندگاری میوه‌ها کمک میکند؟
نانو پوشش‌های خوردنی پوشش‌هایی هستند که به‌طور طبیعی بر روی سطح میوه‌ها قرار می‌گیرند و باعث کاهش فرآیند تنفس و اکسیداسیون می‌شوند، در نتیجه طول عمر میوه‌ها و سبزیجات را افزایش می‌دهند.
آیا نانو پوشش‌ها به طور کامل فرآیند تنفس میوه‌ها را متوقف می‌کنند؟
خیر، نانو پوشش‌ها فرآیند تنفس میوه‌ها را متوقف نمی‌کنند، بلکه آن را کنترل می‌کنند تا از اکسیداسیون و فساد بیشتر جلوگیری کنند. این پوشش 50 تا 90 درصد فرآیند تنفس میوه را کاهش میدهد.
آیا نانو پوشش‌ها از مواد شیمیایی که به ویتامین‌ها و آنتی‌اکسیدان‌های میوه آسیب می‌زنند، برخوردارند؟
خیر، در نانو پوشش‌ها هیچ مواد شیمیایی که به ساختار ویتامین C و آنتی‌اکسیدان‌ها آسیب بزنند وجود ندارد، بنابراین ماندگاری میوه‌ها بدون تغییر در ترکیبات مفید آنها افزایش می‌یابد.
چه نوع میوه‌هایی بیشتر از نانو پوشش‌های خوردنی بهره‌مند می‌شوند؟
این پوشش‌ها برای میوه‌هایی که به سرعت فاسد می‌شوند یا تغییر رنگ می‌دهند، مانند مرکبات و سیب، مناسب هستند. البته برای هر میوه فرمولاسیون خاصی طراحی می‌شود.
چگونه نانو پوشش‌ها می‌توانند باکتری‌ها و قارچ‌ها را از میوه‌ها دور کنند؟
نانو پوشش‌ها می‌توانند از انتقال باکتری‌ها، قارچ‌ها و سایر عوامل خارجی به میوه‌ها جلوگیری کنند، بنابراین کمک به محافظت از بافت میوه‌ها در برابر آلودگی می‌کنند.
آیا نانو پوشش‌ها برای سبزیجات هم کاربرد دارند؟
بله، نانو پوشش‌ها می‌توانند برای سبزیجات مانند کاهو نیز استفاده شوند. این پوشش‌ها می‌توانند ماندگاری سبزیجات پس از شستشو را افزایش دهند و از تغییر رنگ و بافت آنها جلوگیری کنند.
آیا پوشش‌های نانو باعث تغییر طعم یا مزه میوه‌ها می‌شوند؟
نه، پوشش‌های نانو تاثیری بر طعم و مزه میوه‌ها ندارند و تنها به حفظ طراوت و ماندگاری میوه‌ها کمک می‌کنند.
آیا در حال حاضر از نانو پوشش‌ها در بسته‌بندی میوه‌های ایرانی استفاده می‌شود؟
بله، طرح نانو پوشش‌های خوردنی برای میوه‌های ایرانی به مرحله تجاری رسیده است و برای میوه‌هایی مانند مرکبات استفاده می‌شود، ولی برای میوه‌هایی که پوست خوراکی دارند، هنوز در انتظار مجوزهای بهداشتی هستیم.
