د. مصطفى ابراهيم يكتب : تقنية النانو واهميتها فى تكنولوجية الاغذية ومتطلبات العصر

20 نوفمبر، 2025 - بتوقيت 4:27 م

مركز البحوث الزراعيه بالجيزه- معهد بحوث تكنولوجيا الاغذيه-  قسم بحوث تكنولوجيا اللحوم والاسم- رئيس بحوث متفرغ بالمعهد

 

 

 

تكمن اهميه التكنولوجيا في انها تدفع التقدم البشري من خلال تحسين التواصل – تسهيل الوصول الى المعلومات – تعزيز الانتاجيه – الكفاءه في مختلف المجالات مثل التعليم والرعايه الصحيه والاعمال – كما انها تساهم في حل المشكلات المعقده وتوفر وسائل ترفيهيه وتسليه وتبسط المهام اليوميه في المنزل والعمل .

النانو  هو مقياس صغير جدا يعادل واحد من مليار من المتر (9-10) متراً وتقنيته النانو وهو العلم والهندسه التي تتعامل مع المواد على هذا المستوى وتكسب المواد خصائص فيزيائيه وكيميائيه فريده تختلف عن خصائصها في الاحجام الكبيره.

وحده القياس : النانو متر هو جزء من مليار من المتر وهي اصغر بكثير من ان يرى بالعين المجرده او حتى بالمايكروسكوبات البسيطه وعلى المقياس النانو تظهر المواد خصائص جديده مثل: تفاعل كيميائي مختلف زياده في مساحه السطح مقارنه بالحجم خصائص كهربائيه وبصريه محسنه .

وحده النانو هي بادئه تستخدم في النظام الدولي للوحدات (SI) وتشير الى جزء من مليار (9-10) من وحده القياس الاساسيه وهي وحده قياس للطول حيث يعادل النانو المتر الواحد (9-10) من المتر وهو مصطلح مشتق من الكلمه اليونانيه (nanos) التي تعني قزما – ويستخدم لدراسه المواد في مستوى الذرات والجزيئات ويتراوح حجمها بين (1-100 ) نانومتر ولتوضيح :-

قطر شعره الانسان يبلغ حوالي 60.000 الى 100.000 نانو متر

جزئ الحمض النووي(DNA) يبلغ عرضه حوالي 2.5 نانو متر

حجم الذره الواحده يتراوح ما بين 0.1 , 0.3 نانومتر حسب نوع العنصر

مجالات التطبيق عند تطبيقات تقنيه النانو لتشمل مجالات عديده منها:-

الطب : انظمه توصيل الادويه والتشخيص وصناعه الادويه وعلاج السرطان

الالكترونات: تصنيع اشباه الموصلات ورقائق الحاسوب

الطاقه: مواد الطاقه المتجدده (زياده كفاءه الخلايا الشمسيه)

البيئه :  تنقيه المياه ومعالجه الملوثات وتنقيه الهواء

التصنيع: يتم تصنيع المواد والمنتوجات والنانونيه عن طريق بناء هياكل على المستوى الذري او عن طريق تقليص المواد الثائبه الى مقياس النانو

تسهم تقنيه النانو في تحسين العديد من قطاعات التكنولوجيا والصناعه بشكل كبير( تكنولوجيا المعلومات – الامن الداخلي – النقل  – الطاقه وسلامة الغذاء والعلوم البيئيه )

تطبيقات تكنولوجيا النانو

أ-تحسين الالكترونات والطاقه : زياده كفاءه الخلايا الشمسيه والبطاريات – صناعه رقائق واجهزه الكترونيه اصغر واسرع واكثر كفاءه باستخدام انابيب الكربون النانونيه والجرافين

تطوير بطاريات وخلايا شمسيه عاليه الكفاءه وذات سعه تخزين اكبر

تصنيع مواد قويه وخفيفه الوزن لتوربينات الرياح

مجال الطب :

استخدام جسيمات نانونيه لتوصيل الادويه بشكل احتقائي الى الخلايا السرطانيه دون الاضرار بالخلايا السليمه

تطوير انظمه تشخيص مبكر للامراض

تحسين واقيات الشمس ومنتجات العنايه بالبشره

مجال البيئه:

تقنيه الهواء والمياه من الملوثات

استخدام الجسيمات النانونيه لازاله المعادن الثقيله من المياه

تطوير محفزات نانونيه لزياره كفاءه التفاعلات الكيميائيه وتقليل التلوث

الزراعه والاغذية: 

استخدام مستشعرات نانونيه للكشف عن مسببات الامراض في الاطعمه

تحسين انتاج الغذاء عن طريق زياده مقاومه النباتات وسلامه المنتجات الغذائيه

تطوير اغشية تغليف جديدة لحفظ الاغذيه الطازجه

مجالات الصناعات والمواد الاخرى:

انتاج مواد بناء اكثر متانه وقوه

تحسين معدات رياضيه مثل مضارب التنس لجعلها اخف وزنا واكثر قوه

تطوير اقمشه عسكريه توفر الحمايه وتسمح بدخول الهواء

اهميه تقنيه النانو في تكنولوجيا الاغذيه

1- حفظ الاغذيه:

يتم استخدام اغشيه تغليف نانونيه او طلاءات نانونيه لمنع نمو البكتيريا والحفاظ على نضاره المنتجات لفترات اطول

عمل عبوات جديده مضاده للميكروبات تقضى على المايكروبات المسببه للفساد وبذلك تزيد من مده صلاحيه المنتجات المعباءه

عمل اغلفه نشطه في امتصاص الاكسجين لجعل الغذاء طازج لفتره طويله وايضا لوقف فساد الاغذيه

يمكن ان تزيد العمر الافتراضي للفاكهه والخضروات بشكل كبير

2- تحسين القيمه الغذائيه

تساهم في تحسين امتصاص الجسم للعناصر الغذائيه مثل الفيتامينات والمعادن

تسمح بتغليف وتقديم المغذيات بطريقه تساعد على تحسين توافرها البيولوجي

3- تعزيز سلامه الاغذية

تستخدم علامات (باركود نانونيه) للتحقيق من سلامه الاغذيه وتتبعها وتاريخ صلاحيتها

يمكن ان تشير الى التغيرات في ظروف التخزين مثل سلسله التبريد من خلال تغيير لون العلامه

يمكن استخدام مواد نانونيه مضاده للبكتيريا في الاطعمه او عبواتها للقضاء على الملوثات

4- تعديل خصائص الاغذيه

تحسين الملمس واضافه النكهات والالوان بكفاءه اكبر

تسمح بانتاج اغذيه وظيفيه ومخصصه تلبي احتياجات خاصه للمستهلكين ( مثلا اطعمه منخفضه الدهون او السكر او الملح )

تمكن من تحسين عمليات الاغذيه مثل انتاج المايونيز بخصائص افضل

5- في مجال الالبان

يمكن تجنيس اللبن بضغوط متوسطه في الصناعه بهدف تصغير حجم حبيبات الدهن الى اقل من (1) ميكرون لمنع تكوين طبقه القشطه اثناء تخزين اللبن المعامل حراريا لمده طويله

تحضير انواع جيده من الجبن ذات خواص ريولوجيه مختلفه عن الجبن المصنع من اللبن الطبيعي دون تجنيس

استخدام الضغط العالي لمخاليط الايس كريم يؤدي الى منتج ذو خواص حسيه مميزه

المخاطر الصحيه لتقنيه النانو

رغم فوائدها في شتى المجالات تشكل تقنيه النانو ومخاطر صحيه فالجسيمات النانونيه صغيره جدا لدرجه انها تدخل اجسامنا عن طريق الاستنشاق او البلع او ملامسه الجلد داخل الجسم:  قد تتفاعل مع الخلايا بطرق لا نفهمها تماما مما قد تسبب مشاكل صحيه

هذا بالنسبه للمخاطر والمخاوف الغامضه والتي لا يمكن تقديرها بالشكل المناسب نظرا لغياب الدراسات العلميه في هذا الشان

عامه: توجد ابحاث مختلفه في مجالات تكنولوجيا الاغذيه وبعض المجالات الاخرى لاستخدامات النانو تكنولوجي في حياتنا على الكره الارضيه في شتى المجالات المختلفه وعليه بان اى شرح عن استعمالات النانو تكنولوجي تعتبر غير متكامله بالضروره لان تفنن وابداع العلماء في مجال النانو تكنولوجي يجد باستمرار استعمالات تطبيقيه جديده في المجالات المختلفه وان الفوائد المختلفه من تطبيقات النانو تكنولوجي تكون مشجعه للعلماء والباحثين في هذا المجال بتركيز الجهود في اختراع منتجات جديده في المجالات المختلفه :  وان الفوائد المختلفه من تطبيقات النانو تكنولوجي تكون مشجعه للعلماء والباحثين في هذا المجال لتركيز الجهود في اختراع منتجات جديده تكون مفيده في شتى المجالات وتحافظ على سلامه الانسان.