Nanoteknolojinin Gıda Endüstrisindeki Yeri

Nanoteknoloji, atomik ve moleküler boyutlardaki yapıların ticari bir amaca hizmet edebilecek şekilde düzenlenmesidir [1]. Çağımızın en önemli uygulama ve araştırma alanlarından biri olan nanoteknolojinin hızla geliştiği görülmektedir. Elektronik, bilgisayar, malzeme, tekstil ve ilaç sektörlerinin yanı sıra gıda endüstrisinde de önemli bir yere sahiptir [2]. 

Gıda endüstrisinde nanoteknoloji uygulamaları kaliteli ve güvenilir gıda üretimi amacıyla gıda paketleme sistemlerini geliştirmek, biyosensörler* kullanılarak gıdaların izlenebilirliğini sağlamak, aktif ve akıllı paketleme sistemleri geliştirerek bakterilerin tanımlanmasını sağlamak gibi bazı uygulamaları içerir. Gıda katkı maddeleri, besin takviyeleri, hafif ve antibakteriyel* özellikte yiyecek ve içecek kaplarının yapılması gıda nanoteknolojisinin asıl odak noktasını oluşturur [3]. Nanoteknoloji, gıda ve ziraat sistemlerinin pek çok yönüne etki etme potansiyeline sahiptir. 

Gıda güvenliği, moleküler ve hücresel biyoloji için yeni aletler, patojen* tanımlaması için yeni materyaller ve çevrenin korunması, nanoteknolojinin ziraat ve gıda sistemleri mühendisliği ve bilimine önemli katkılarına örnektir. Gıdaların korunması gıda sektörü için önem teşkil etmektedir. Gıda bozulmaları, nanosensörler* ile tespit edilebilir. Nanopartiküllerin binlercesinin bir dizisi gıda patojenleri ile temasta bulunarak farklı renklerde ışık yayarlar. Gıda mikrobiyolojisinde zamanın çok önemli olduğu dikkate alındığında, nanosensörlerin esas amaç olan patojenlerin tanımlanması için gerekli olan süreyi günlerden saatlere hatta dakikalara düşürmesi önemli bir sonuçtur [4].

Gıdaların ambalajlanması gıda endüstrisinde nanoteknolojinin kullanıldığı bir başka alandır. Nano paketlemenin temel amacı paketin bariyerlerini geliştirip, gaz ve nem alışverişini azaltarak ve UV ışınlarla temasını indirerek ürünün raf ömrünü uzatmak olmuştur. Akıllı paketler (smart packaging) üzerine çalışmalar yapılmaktadır. Bu paketleme sistemlerinin, çevresel koşullardaki (sıcaklık ve nem değişiklikleri, vb.) değişikliklere göre kendini ayarlayabilmesi ve gıdanın kontamine olması durumunda tüketiciyi uyarma özelliğine sahip olması amaçlanır. 

Nanoteknoloji, folyoların gözeneklerinin geçirme özelliğini iyileştirmek, bariyer özelliğini geliştirmek (mekanik, ısısal, kimyasal ve mikrobik), aktif antimikrobik* ve mantar önleyici yüzeyler geliştirmek ve işaret ettiği takdirde mikrobiyolojik ve biyokimyasal değişiklikleri algılamak gibi durumlara çözümler sağlayabilmektedir. Biyo-nanokompozitler*, mekanik, termal ve gaz bariyer özellikli geliştirilmiş hibrit olarak nano yapılandırılmış maddelerdir. Biyo-nanokompozitlerin gıda paketlemesindeki rolü sadece gıdaları korumakla sınırlı kalmaz, aynı zamanda raf ömürlerini de uzatır [1]. 

Nanoteknolojinin balıkçılık ve su ürünlerinde birden çok uygulama vardır. Nanoteknolojide kısa ve uzun vadede balıkçılık ve su ürünleri yetiştiriciliğini geliştirmeye yönelik uygulanabilecek olası alanları vardır. Nanoteknoloji uygulamaları ile yem ve yemin içeriğinin fiziksel, kimyasal ve besin kalitesini artırmak, balıkçılık ve su ürünleri ağlarının çürümeyi önleyici özellikte olması, yetiştiricilik tanklarının antibakteriyel maddelerle korunması, deniz ürünlerinin taşımacılığı ve raf ömrünün korunması için yeni paketleme materyalinin oluşturulması, deniz ürünlerin raf ömrü tespiti için yeni cihazların geliştirilmesi, vb. uygulamalar örnek verilebilir [5].

Sonuç olarak;
Nanoteknoloji günümüzde önemli derecede gelişme göstermektedir. Özellikle gıda alanında izlenen gelişmelerle birlikte nanoteknolojinin raf ömrünü uzatma, gıda kalitesini iyileştirme gibi amaçlarla kullanıldığı söylenebilir. Bu hususta, aktif ve akıllı paketleme sistemleri, sensörler, katkı maddeleri geliştirilmiştir. Nanoteknolojinin gıda sektöründe önemli bir yeri olduğu yapılan çalışmalar ve araştırmalarla görülmüştür.

Sözlük
*Biyosensör : Bir veya daha fazla analiti ölçmek için biyolojik bir bileşeni fizikokimyasal bir detektörle birleştiren, kimyasal bir maddenin saptanması için kullanılan analitik cihazlar [6].
*Antibakteriyel : Bakteri üremesini engelleyen [7].
*Patojen : Hastalık oluşturan mikroorganizma [7].
*Nanosensör : Nanoparçacıklarla ilgili bilgileri makroskopik dünyaya iletmek için kullanılan biyolojik, kimyasal ya da cerrahi sensör noktaları [8].
*Antimikrobik : Mikroorganizmanın gelişmesini durdurucu özellik. [9].
*Biyo-nanokompozit : Özellikle gaz bariyeri, termal ve mekaniksel özellikleri geliştiren nano bazlı malzemeler [10]. 

Kaynakça
[1] Yalın, K. (2010). Nanoteknoloji ve Gıda Sanayiinde Uygulama Alanları, Gıda Mühendisliği Anabilim Dalı Yüksek Lisans Tezi, 6-23.
[2] Tarhan, Ö., Gökmen, V., Harsa, Ş. (2010). Nanoteknolojinin Gıda Bilim ve Teknolojisi Alanındaki Uygulamaları, Gıda Dergisi, 35(3): 219.
[3] Saka, E., Gülel, G. (2015). Gıda Endüstrisinde Biyoteknoloji Uygulamaları, Etlik Veteriner Mikrobiyoloji Dergisi, 52-54.
[4] Süfer, Ö., Karakaya, S. (2011). Gıda Endüstrisi ve Nanoteknoloji: Durum Tespiti ve Gelecek, Akademik Gıda, 86-88.
[5] Sürengil, G., Kılınç, B. (2011). Gıda-Ambalaj Sektöründe Nanoteknolojik Uygulamalar ve Su Ürünleri Açısından Önemi, Journal of Fisheries Sciences, 321-323.
[6] Anonim (2021). Biyosensör, https://tr.wikipedia.org/wiki/Biyosens%C3%B6r
[7] https://sozluk.gov.tr/
[8] Anonim (2021). Nanosensör, https://tr.wikipedia.org/wiki/Nanosens%C3%B6r
[9] Anonim (2021). Antimicrobial, https://en.wikipedia.org/wiki/Antimicrobial
[10] Ötleş, S., Biyobozunur nanokompozit ambalaj materyallerinin gıda endüstrisindeki yeri, Plastik ve Ambalaj Teknolojisi Dergisi.