ماشین آلات بسته بندی

تحقیقات سازمان مالیFrost and Sullivan نشان داد که علاقه مشتریان به مواد غذایی سالم و تازه در بسته‌بندی‌های مناسب، موجب پیشرفت این صنعت شده است. سازمان های زیادی وجود دارند که در زمینه سیستم‌های بسته‌بندی هوشمند فعالیت می‌کنند، ازجمله شرکت تولیدکننده مواد غذاییKraft که با همکاری دانشگاه راتگرز در حال فعالیت روی پروژه زبان الکترونیکی(electronic tongue) است تا آن را به بسته‌بندی‌ها اضافه کند. این نوع بسته‌بندی شامل رشته‌ای از نانوحسگرهاست که نسبت به گازهایی که از مواد غذایی آزاد و موجب فساد آنها می‌شوند، به شدت حساس بوده و تغییر رنگ می‌دهند که این تغییر رنگ، علامت واضحی از سلامت یا فساد ماده غذایی است.

هدف اولیه از تولید پلاستیک‌های بسته‌بندی مواد غذایی، جلوگیری از خشک شدن محتویات آنها و محافظت در مقابل رطوبت و اکسیژن است.

پیشرفت در بسته بندی هوشمند برای افزایش عمر مفید محصولات غذایی، هدف بسیاری از شرکت‌هاست. این سیستم‌های بسته‌بندی قادر خواهند بود پارگی‌ها و سوراخ‌های کوچک را با توجه به شرایط محیطی (مانند تغییرات دما و رطوبت) ترمیم و مصرف کننده را از فساد ماده غذایی آگاه سازند. فناوری‌نانو می‌تواند در مواردی مانند افزایش مقاومت به نفوذ در پوشش‌ها، افزایش ویژگی‌های دیواره (مکانیکی، حرارتی، شیمیایی ومیکروبی)، افزایش مقاومت در برابر گرما، گسترش ضد میکروب‌های فعال و سطوح ضد قارچ کارساز باشد. چشم اندازهای مالی فناوری‌نانو، صنایع بسته‌بندی را پررونق نشان می‌دهد. سهم بازار این صنعت در حال حاضر حدود 1.1 میلیارد دلار است و پیش‌بینی‌ می‌شود تا سال 2010 به 7.3 میلیارد دلار آمریکا برسد. با این وجود، صنعت بسته‌بندی هوشمند از آنچه پیش‌بینی شده بود جلوتر رفته و نشانه‌های تکامل آن به خوبی پیداست.

پوشش جدید غنی از نانوذرات سیلیکات است. این نانوذرات تا حد زیادی از نفوذ اکسیژن، گازهای دیگر و رطوبت جلوگیری می‌کنند و فساد مواد غذایی را به تعویق ‌می اندازند. سازمان‌های دیگر به کمک فناوری‌نانو در حال یافتن راهی برای تشخیص فساد مواد غذایی هستند. به عنوان مثال شرکتAgroMicron، افشانه تشخیص دهنده نانوبیولومینسانس را ساخته که شامل پروتئین لومینسانت است.

در این طرح، افشانه سطح میکروب‌هایی مانندSalmonella وE.coli را ‌پوشانده، و از خود نوری ساطع می‌کند و به این روش فساد مواد غذایی تشخیص داده می‌شود. این شرکت امیدوار است بتواند محصول مورد نظر را با نامBioMark وارد بازار کند. در حال حاضر این شرکت در حال ساخت افشانه‌‌هایی با روش‌‌های جدید است تا بتواند از آنها در حمل و نقل دریایی استفاده کند. در راهبرد مشابه، برای اطمینان از سلامت مواد غذایی، محققان اتحادیه اروپا در پروژهGood Food از نانوحسگرهای قابل حمل برای یافتن مواد شیمیایی مضر، پاتوژن‌ها و سم‌‌ها در مواد غذایی استفاده می‌کنند. با این کار، دیگر نیازی به فرستادن نمونه‌های مواد غذایی به آزمایشگاه برای تشخیص سلامت و کیفیت محصولات در کشتزارها و کشتارگاه‌ها نیست. همچنین این پروژه، در حال توسعه به کارگیری زیست تراشه‌هایDNA برای کشف پاتوژن‌هاست. این روش می‌تواند در تشخیص باکتری‌های مضر و متفاوت موجود در گوشت یا ماهی و یا قارچ‌های میوه مؤثر باشد. این پروژه در نظر دارد با گسترش میکروحسگرهای رشته‌ا‌ی، بتواند آفت‌کش‌های میوه و سبزیجات را به همان خوبی که شرایط محیطی کشتزارها را کنترل می‌کند تشخیص دهد. این نوآوری به نام حسگرهایGood Food نامیده می‌شود.پروژه سرمایه‌گذاری شده اتحادیه اروپا به نامBioFinger که هدف آن، ساخت ابزارهای ارزان با توان تشخیص آسان در سلامت محیط زیست است، فعالیت دیگری در زمینه آنالیز مواد غذایی دارد. در ابزارهایی که از حامل (cantilever) استفاده می‌کنند، روش بدین صورت است که تیرک(Tip) با ماده شیمیایی پوشانده شده و در برخورد با مولکول‌های خاصی، سیگنال ایجاد می‌کنندBioFinger با استفاده از این حامل‌ها که به یک میکروتراشه متصل است کوچک‌تر و قابل حمل می‌شود.

ارتش آمریکا در حال ساخت حسگرهای فوق‌العاده‌ای‌ است که از آنها در مقابل حمله‌کننده‌ها به مواد غذایی استفاده می‌شود. در سیستم های کنونی چندین روز طول می‌کشد تا وجود پاتوژن‌ها در مواد غذایی تشخیص داده شود. تشخیص سریع پاتوژن‌ها به وسیله این حسگرها به زودی باعث فراگیر شدن این فناوری در صنعت مواد غذایی خواهد شد. محققان دانشگاه بُن در حال ساخت پوشش‌های دفع کننده آلودگی برایبسته‌بندی‌ها با استفاده از اثر لوتوس (نیلوفر آبی) (قطره آب از سطح برگ‌های نیلوفر آبی می‌لغزد و در نتیجه هرم‌های موم مانند نانومقیاس، سطح برگ را می‌پوشاند) هستند. کشتارگاه‌ها و محل‌های فرآوری گوشت نیز می‌توانند از این فناوری استفاده کنند. گروه تحقیقاتی دانشگاه انگلیسی لیدز دریافتند که نانوذرات اکسید منیزیم و اکسید روی باعث از بین بردن میکروارگانیزم‌ها می‌شوند. استفاده از این مواد بسیار ارزان‌تر از نانوذرات نقره است و می‌توانند کاربرد زیادی در بسته‌بندی مواد غذایی داشته باشند.

 فناوری شناخت فرکانس‌های رادیویی(RFID) در بیش از 50 سال پیش توسعه یافت، ولی امروزه این فناوری راه خود را برای کنترل مواد غذایی در مغازه‌ها پیدا کرده است. در این فناوری با استفاده از میکروپردازشگر‌ها می‌توان داده‌ها را به گیرنده‌های بی‌سیم ارسال کرد. امروزه می‌توان از این روش برای کنترل اقلام غذایی از انبار تا دست مصرف‌کننده بهره گرفت. برخلاف بارکدها که نیاز به اسکن دستی و خواندن یک به یک دارند، برچسب‌هایRFID نیازی به خوانده شدن خطی نداشته و امکان خواندن تعداد زیادی از آنها در یک ثانیه وجود دارد. فروشگاه‌های زنجیره‌ای مانندWal Mart، Home Depot گروهMetro وTsco در حال آزمایش این فناوری هستند. ضعف اصلی این روش، افزایش هزینه تولید است که نتیجه ساخت سیلیکونی آن می‌باشد. با ترکیب فناوری‌نانو و الکترونیک (نانوترونیک) این برچسب‌ها ارزان‌تر و کاراتر شده، همچنین پیاده‌سازی آنها آسان‌تر می‌شود.

گروهی از دانشمندان شمال اروپا، کنسرسیوم نانوغذایی را با هدف توسعه کاربردهای فناوری‌نانو دراین صنعت و با تأکید بر مواد غذایی سالم و مطمئن تشکیل داده‌اند. این مجمع، متشکل از شرکت‌هایArla Foods, Danisco A/S, Ar hus United A/S, Danish Crown amba و مرکز میان رشته‌ای نانوعلوم است. با تأکید بر فراهم آوردن مواد غذایی سالم برای مشتریان، اولویت‌های این کنسرسیوم عبارت از توسعه حسگرهایی که قادر به تشخیص سریع سم در ترکیبات و یا باکتری‌های مضر در نمونه‌های غذایی باشند، گسترش سطوح ضد باکتری برای ماشین‌هایی که در تولید مواد غذایی به‌کار می‌روند، گسترش ساخت پوشش‌های محکم‌تر و ارزان‌تر، تولید مواد غذایی با ترکیبات خوراکی سالم‌تر می‌باشد. تحقیقات مرکز دانمارک در بخش پژوهش‌های پیشرفته غذایی(LMC) که از همبستگی مؤسسات دانمارکی فعال در زمینه علوم غذایی تشکیل شده‌اند، برنامه‌های خود را در چارچوب هفتمین برنامه خود به صورت زیر اعلام می‌دارد:

درک پایه‌ای از مواد غذایی و تغذیه حیوانات برای نوآوری هوشمند؛ سیستم‌های زیست‌شناسی در تحقیقات غذایی؛ بازنگری زیستی در بخش محصولات غذایی؛پیشرفت‌های فناوری؛علم مواد خوراکی؛نوآوری‌هایی بر اساس نیاز مشتری و ارتباطات غذایی.آنها معتقدند تمرکز روی این برنامه‌ها می‌تواند موجب دستیابی کامل و چند جانبه در تحقیقات و توسعه مواد غذایی در اروپا شود. همچنین امیدوارند از نانوموادی با ویژگی‌های کاربردی به منظور استفاده در نانوحسگرها و فناوری ‌نانوسیالات در صنایع غذایی استفاده کنند. پیشرفت در مواد بسته‌بندی هوشمند، امکان کنترل شرایط محصولات در طول حمل و نقل و استفاده از روش‌های بسته‌بندی مبتنی بر زیست‌شناسی را برای ما مهیا می‌سازد. 2. فراوری مواد غذاییفناوری‌نانو علاوه بر بسته‌بندی، تأثیر زیادی روی گسترش مواد غذایی کاربردی و تعاملی دارد؛ موادی که به نیازهای بدن پاسخ داده، می‌توانند در رسانش مواد غذایی مؤثر باشند. گروه‌های تحقیقاتی مختلفی در حال کار روی ساخت مواد غذایی جدید بر اساس تقاضا هستند. این مواد به صورت غیر فعال در بدن باقی می‌مانند و مواد غذایی را در صورت نیاز به سلول‌ها می‌رسانند. عنصر کلیدی این بخش، توسعه نانوکپسول‌هایی است که با استفاده از آنها در مواد غذایی می‌توان کار رسانش را به خوبی انجام داد. از پیشرفت‌های دیگر در فرآوری مواد غذایی، افزودن نانوذرات به مواد خوراکی برای افزایش جذب آنها در بدن است.

یکی از بهترین نانوایی‌ها در غرب استرالیا در استفاده از نانوکپسول‌هایی که شامل روغن ماهی تن (منبع غنی از اسیدهای چرب امگا 3) بوده‌اند؛ موفق بوده است. این مرکز از نانوکپسول‌ها در پرفروش‌ترین نوع نان خود به نامtip-top استفاده می‌کند و این ذرات فقط هنگامی باز و شکسته می‌شوند که وارد معده شوند، به این ترتیب از مزه ناخوشایند روغن ماهی جلوگیری می‌شود. شرکتNutralease در رژیم اشغالگر قدس، از فناوری ساختارهای مایع خودآرای نانومقیاس(NSSL) برای رسانش مواد غذایی استفاده می‌کند. این ذرات به شکل مایسل (کره‌های توخالی که از چربی ساخته شده و درون آن آب است) با قطر حدود 30 نانومتر هستند. مواد خوراکی یا nutraceuticals دارای آب درونی هستند و می‌توانند برای حمل موادی مانند لیکوپن، بتا-کاروتن، لوتین، فیتوسترول ها، CoQ10 وDHA/EPA مورد استفاده قرار بگیرند. این ذرات به ترکیبات اجازه می‌دهند که به راحتی از طریق معده وارد رگ‌های خونی شوند. بنابراین دسترسی زیستی آنها افزایش می‌یابد. این فناوری را در حال حاضر کارخانجاتShemen برای رسانش روغن فعالCanola وارد بازار کرده‌اند. این شرکت ادعا می‌کند می‌تواند جذب کلسترول را در کیسه صفرا تا 14 درصد کاهش ‌دهد. تعدادی از شرکت‌های شیمیایی در حال تحقیق روی افزودنی‌هایی هستند که بدن به راحتی قادر به جذب آنهاست و می‌توانند عمر مفید محصولات را افزایش دهند.

سازمان بین‌المللی علوم رسانش زیستی در حال توسعه نانوحلزون‌هایی با ذرات پیچشی 50 نانومتری است که می‌تواند در رسانش موادی مانند ویتامین‌ها، لیکوپن و اسیدهای چرب امگا3 به سلول‌ها به کار گرفته شود، بدون اینکه در مزه و رنگ مواد غذایی تأثیر داشته باشد. صنایع غذاییKraft، گروهی محقق از 15 دانشگاه مختلف را تشکیل داده است تا با کمک فناوری‌نانو در مورد غذاها تحقیق کند. این مورد به مصرف‌کنندگان اجازه می‌دهد تا بین رنگ‌ها و طعم‌های مختلف انتخاب کنند. این مجمع همچنین روی توسعه مواد غذایی هوشمند با کمک نانوحسگرها، که باعث آزاد سازی تدریجی موادغذایی می‌شود فعالیت می‌کند. این نانوکپسول‌ها با مواد غذایی ترکیب می‌شوند ولی تا زمان مناسب، غیر فعال باقی می‌مانند. تمامی پیشرفت‌های جدید موجب می‌شود مفهوم موادغذایی کامل به واقعیت نزدیک شود و انتظار می‌رود تا فواید دیگری در زمینه انرژی، عملکردهای تشخیصی، کاربردهای ایمنی بهتر و توسعه محصولات ضد پیری برای مصرف‌کنندگان وجود داشته باشد.

امروزه از فناوری‌نانو در صنایع آرایشی مانند ساخت کرم‌های شفاف استفاده می‌شود. شرکت Royal BodyCare، که از فناوری‌نانو علوم غذایی استفاده می‌کند محصول جدیدی با نامNanoCeuticals را وارد بازار کرده، که امولسیونی از ذرات با قطر کمتر از 5 نانومتر است. این شرکت ادعا می‌کند این محصول، رادیکال‌های آزاد را جمع آوری کرده، آب رسانی را بالا برده وpH بدن را تنظیم می‌کند. این شرکت همچنین در حال توسعه نانوخوشه‌‌ها و پودرهای نانومقیاسی است که با مکمل‌های غذایی ترکیب می‌شوند و هنگام مصرف، قدرت جذب مواد غذایی را در بدن افزایش می‌دهند. شرکت‌های مواد غذایی و آرایشی در همکاری با یکدیگر به دنبال سازوکاری جدید برای رسانش ویتامین‌ها و جذب مستقیم آنها از پوست هستند. به عنوان مثال شرکتNestle که 49 درصد از سهام شرکتLOreal را داراست در حال ساخت کرم ضدآفتاب شفافی است که ویتامینE را مستقیم به پوست می‌رساند. هدف، ساخت کرمی است که به وسیله پوست جذب شده و ویتامینE را به آرامی آزاد کند، به‌علاوه دارای ماده محافظUV نیز باشد. در حال حاضرکرم‌های شفاف ضدUV در بازار موجود است وLOreal انتظار دارد این کرم با کاربردهای بیشتری بازار را در برگیرد. رقیبان دیگر مانندEstee Lauder در حال ساخت فرمول‌های ضد پیری هستند که از نانوذرات تشکیل شده‌است. شرکت آمریکاییOilfresh محصول نانوسرامیکی جدیدی وارد بازار کرده که مصرف روغن را در رستوران‌ها و غذاهای آماده به نصف کاهش می‌دهد. در نتیجه این تغییر بزرگ، از اکسید شدن محصولات به دلیل چربی‌های درون روغن جلوگیری می‌شود.

 مورد دیگر این است که روغن سریع‌تر داغ شده و انرژی مورد نیاز برای پخت کاهش می‌یابد. اخیراً دانشگاه واخنینگن در هلند مرکز تحقیقاتی را تأسیس کرده که در حال کار روی کاربرد فناوری‌نانو در صنایع غذایی است. مرکز بیوفناوری واخنینگن روی موضوعات مختلفی ازجمله تشخیص کیفیت و سلامت غذا، پوشش‌دار کردن و رسانش مواد غذایی، میکرو و نانو ابزارهایی برای پردازش‌های شیمیایی و فیزیکی، زیست شناسی شیمیایی، نانو سم شناسی؛ بررسی فناوری و علم مشتری متمرکز شده است. شرکت آلمانیAquanova در حال توسعه فناوری جدیدی است که در آن دو ماده فعال را با هم ترکیب کرده و در کاهش چربی از طریق نانوحامل‌ها (کره‌های تو خالی با قطر 30 نانومتر) استفاده می‌کند. این نوآوری می‌تواند دستیابی جدیدی در کنترل وزن باشد. شرکتNovaSOL Sustain از CoQ10 برای کاهش چربی اسیدهایalpha-lipoic برای رفع گرسنگی استفاده می‌کند. همچنین این فناوری برای تولید ویتامین‌هایی مانندSoluE که از دسته ویتامین‌هایE است و همچنینSoluC که از دسته ویتامین‌هایC است استفاده می‌شود. در یک راهبرد متفاوت، شرکتUnilever در حال تولید بستنی‌های کم چرب با کاهش ذرات امولسیون است. با این عمل امید است که استفاده از این ذرات، میزان چربی را تا 16 درصد کاهش دهد.

 مرکز بین‌المللیWoodrow Wilson، مؤسسه بورس تحصیلی در آمریکا، پایگاه داده‌ای از مشتریان بازار فناوری‌نانو تشکیل داده و به‌زودی 15 مورد را که ارتباط مستقیم با صنایع غذایی دارند اعلام می‌کند. این فهرست شاملnanocetical های تولیدی شرکتRBC، Life Science و روغن فعالCanola ی صنایعShemen و نانوذرات نقره استفاده شده در یخچال‌های شرکتLG می باشد.3. جمع بندیامروزه بسیاری از کشورهای جهان به توانایی فناوری‌نانو در صنایع غذایی پی برده‌اند‌‌و در حال سرمایه‌گذاری قابل‌توجهی در این راه هستند. مؤسسه استاندارد مواد‌غذایی انگلستان(FSA) تحقیقاتی برای دستیابی به توانایی استفاده از فناوری‌نانو در غذا و مشخصاً بسته‌بندی موادغذایی ترتیب داده‌است. همزمان دولت این کشور نیز بودجه بیشتری برای تحقیق و توسعه در زمینه غذاهای کاربردی، سیستم‌های رسانش موادغذایی و شیوه‌های بهینه‌سازی ظاهر غذا مانند رنگ، مزه و غلظت در نظرگرفته است. با افزایش تأثیرات فناوری‌نانو بر صنایع‌غذایی و ورود این محصولات به بازار مصرف، اهمیت سلامت این دسته از مواد‌غذایی بیشتر مطرح می‌شود. این نیاز، پذیرش فناوری‌نانو را در کاربردهای حسی، قوی‌تر خواهد کرد، و از همین راه می‌توان به سلامت مواد‌غذایی پی برد. مانند نوعی فناوری که نزدیک بودن تاریخ انقضای مواد‌غذایی را به خریداران و فروشندگان هشدار می‌دهد. پوشش‌های ضد‌میکروبی جدید و کیف‌های پلاستیکی دفع‌کننده آلودگی، پیشرفت‌ چشمگیری در اطمینان از سلامت و امنیت غذاهای بسته‌بندی داشته‌اند. اگرچه توجه زیادی به کاربرد فناوری‌نانو در صنایع‌غذایی و محصولات موجود در بازار شده‌است، اما هنوز هم توانایی‌های استخراج نشده بسیاری مانند آنچه قبلاً در بحث دستکاری ژنتیکی عنوان شد وجود دارد. مؤسسه علوم و فناوری غذایی انگلستان، در گزارشی نشان داده است که داده‌های مطمئن بیشتری مورد نیاز است تا بتوان نانوذرات را به مواد غذایی اضافه کرد. این گزارش اشاره می‌کند که قوانین جاری، شرکت‌ها را برای برچسب‌زدن روی اقلامی که شامل نانوذرات است مجبور نمی‌کند، بنابراین بعید است مشتریان بتوانند از وجود این مواد در اقلام غذایی مطلع شوند. گفته می‌شود برای ارزیابی سلامت این دسته از مواد غذایی باید به تأثیرات اندازه ذرات در کنار نوع ترکیبات توجه شود. گروهETC همچنین برخی شرکت‌های مهم و دانشگاه‌های فعال را به تلاش برای به انحصار درآوردن غذاهای جدید (از طریق ثبت اختراع) متهم کرده است؛ زیرا این کار می‌تواند برای بسیاری از شرکت‌های مبتکر در کشورهای در حال توسعه، مانع ایجاد کند. سرانجام روزی خواهد رسید که موادغذایی را از ترکیبات اتمی و مولکولی بسازیم که در اصطلاح به آن تولید مواد غذایی مولکولی گفته می‌شود. امروزه برخی گروه‌های تحقیقاتی در حال بررسی این زمینه هستند، ولی هنوز با روش بالا به پایین، استفاده از سلول‌ها بیش از مولکول‌هاست. اگر‌چه استفاده کاربردی از این فناوری در آینده دور امکان‌پذیر است، اما انتظار می‌رود این پیشرفت بتواند راه را برای گسترش پردازش محصولات غذایی مؤثرتر و ماندگارتر باز کند که در این صورت مواد خام کمتری مصرف شده و غذاهایی با کیفیت بالاتر به دست می‌آید.

مهم ترین کاربردهای فناوری نانو در صنعت بسته بندی مواد غذایی عبارتند از :

1- بهبود خاصیت ممانعت کنندگی بسته بندی با تنظیم ورود و خروج گازها به بسته مواد غذایی :همانطور که می دانیم مهاجرت گازها از داخل بسته بندی یکی از شاخص های بحرانی در بسته بندی، برای افزایش عمر نگهداری غذا است. مثلاً خروج گاز دی اکسید کربن از بطری های نوشیدنی های گازدار باعث کاهش عمر نگهداری و تغییر مزه آن ها می شود، بنابراین نیاز به نفوذپذیری کم در بعضی از بسته بندی ها یکی از دلایل به کارگیری نانوذرات در تولید آن هاست. مثلاً پلیمرهای حاوی نانو ذرات اکسید سیلیکون، اثر ممانعت کنندگی زیادی در برابر نفوذ گازها (اکسیژن و دی اکسید کربن) و رطوبت داشته و شفافیت خوبی به بسته بندی می دهند (93% نور را از خود عبور می دهند) که به عنوان بسته بندی های مقاوم به هوا معروفند و در صنایع بسته بندی محصولات دامی خام استفاده می شوند.

2- تولید بسته بندی های ضد میکروبی به منظور ایجاد امنیت غذایی :همانطور که می دانیم مواد غذایی خام پس از برداشت یا در حین فرآیند دچار انواع آلودگی می شوند که استفاده از فناوری نانو در بسته بندی، گام مؤثری در افزایش سلامت غذا و مصرف کننده است. مثلاً استفاده از نانو ذرات نقره در بسته بندی ها کاهش دهنده رشد و تکثیر پاتوژن های غذایی با ایجاد اختلال در ترجمه RNA   سلولی، سیستم تنفس میکروبی و نقل و انتقال الکترون های درون سلولی است که از این نانو ذرات در پلیمرهای ظروف یکبار مصرف غذاهای فرآیند شده، سبدهای پلیمری میوه ها و سبزی ها و کاغذهای بسته بندی استفاده می شود.

3- تولید سطوح هوشمند برای بسته بندی که حساس و نشانگر به تغییرات میکروبی و بیوشیمیایی غذاها باشند : این نوع بسته بندی ها که اصطلاحاً بسته بندی های هوشمند نامیده می شوند می توانند برای کنترل ماده غذایی و انتقال اطلاعات از کیفیت ماده غذایی به کار رود. مثلا اگر مدت زمان ماندگاری ماده غذایی گذشته باشد رنگ بسته بندی تغییر می کند و این تغییر رنگ مصرف کننده را مطلع می کند که از خرید آن اجتناب نماید.

4- بسته بندی کنترل شده مربوط به طول مدت نگهداری مواد غذایی و کیفیت آن :این نوع بسته بندی برای کاهش سطح اکسیژن و یا اضافه کردن نگهدارنده و یا چاشنی های دارای اثر متقابل با ماده غذایی است. در واقع غذاهای تازه گاهی اوقات به مرور زمان در بسته بندی هایشان ایجاد رطوبت و گاز می کنند و شرایط را برای رشد میکروارگانیسم ها فراهم می نمایند مثلاً اکسیژن ممکن است موجب کپک زدن تکه های نان و پیتزا یا فاسد شدن آب سبزیجات شود. بعضی از بسته بندی های کنترل شده، گازهای رها شده از غذا را جمع آوری می کنند که خطر مسمومیت مواد غذایی را کاهش می دهند و هم چنین کمک می کنند تا غذا برای مدت طولانی تری مطلوب باقی بماند.

با توجه به توضیحات ارائه شده چند مورد از این بسته بندی ها را در ادامه عنوان شده است :

الف) جاذب های رطوبت:این نوع بسته بندی ها بیشتر بر پایه جذب سطحی آب توسط زئولیت ها (هر نوع سیلیکات آبدار)، سلولز و مشتقات آن ها عمل می کنند. در این حالت، یک کیسه کوچک حاوی مواد جاذب الرطوبت در بین 2 لایه بسته بندی تعبیه می گردد که اگر ماده غذایی در اثر گذر زمان رطوبت از دست داد، آن را جذب کند{ کاربرد: کنترل رطوبت در محصولات خشک شده }.

ب) جاذب های اکسیژن :یکی از معمول ترین سیستم های رباینده اکسیژن، بر پایه اکسیداسیون آهن عمل می کند. بر اساس قانون کلی، یک گرم آهن می تواند با سیصد سانتی متر مکعب اکسیژن واکنش دهد. در مورد محصولاتی که عدم حضور و یا شرایط تقلیل یافته اکسیژن سبب افزایش عمر انبارداری آن ها می گردد، با دانستن اکسیژن باقی مانده در بسته بندی و میزان نفوذپذیری ماده بسته بندی، می توان میزان جاذب اکسیژن مورد نیاز را محاسبه نموده و با استفاده از جاذب اکسیژنی با ظرفیت بالاتر از ظرفیت محاسبه شده، افزایش عمر انبارداری این محصولات را تضمین نمود { کاربرد: در بسته بندی بسیاری از مواد غذایی از جمله محصولات نانوایی مثل نان، نان پیتزا، شیرینی ها، کلوچه ها و کیک ها، انواع پنیر، قهوه، آجیل و چیپس سیب زمینی }. انواع دیگر سیستم های جاذب اکسیژن بر پایه اکسیداسیون اسید آسکوربیک یا کاتیکول، کاتالیزهای آنزیمی و بسیاری از واکنش های دیگر عمل می کنند.

ج) جاذب های اتیلن :یکی از اصول مهم در صادرات و واردات میوه و سبزیجات تازه، استفاده از جاذب های اتیلن در بسته بندی این مواد می باشد، زیرا جذب اتیلن تولید شده در بسته، سبب کاهش رسیدن میوه های کلایماتریک و افزایش طول عمر آن ها می شود. کاربرد جاذب های اتیلن اغلب به صورت کیسه های کوچک یا جزئی از فیلم های می باشد. بسیاری از تولید کنندگان، جاذب های اتیلن بر پایه پتاسیم پرمنگنات عرضه می کنند که این ترکیب، اتیلن را به استات و اتانول اکسید می کند. البته لازم به ذکر است که جاذب های اتیلنی که بر پایه پتاسیم پرمنگنات تولید شده اند به علت سمیت نمی توانند به مواد بسته بندی که به صورت مستقیم با ماده غذایی در تماس می باشند، اضافه شوند؛ اما می توانند به صورت کیسه های کوچک تهیه شده و در درون بسته های مواد غذایی به کار روند. معمولاً 4 تا 6 % پرمنگنات پتاسیم همراه با مواد پایه ای خنثی با سطح وسیع مانند پرلیت (نوعی شیشه)، اکسید آلومینیم، سیلیکاژل و کربن فعال در تولید این کیسه ها به کار می روند.

د) بسته بندی آزاد کننده اتانول و بخارآب :یکی از شناخته شده ترین محصولات در این زمینه، کیسه های آزاد کننده اتانول هستند که می توانند رشد کپک را به تأخیر بیندازند و به این ترتیب طول عمر محصولات نانوایی را افزایش دهند. کیسه های کوچک آزاد کننده بخار آب، یک عنصر کلیدی بسته بندی ابتکاری و موفق برای سبزیجات تازه می باشد.

ه) بسته بندی آزاد کننده سولفور دی اکسید :این بسته ها جهت حفاظت انگور از رشد و توسعه کپک به طور گسترده ای مورد استفاده قرار می گیرند. در این زمینه، بعضی از محصولات تجاری بر پایه واکنش کلسیم سولفیت با اکسیژن عمل می کنند، در حالی که انواع دیگر آن بر پایه هیدرولیز متابی سولفیت عمل می نمایند. یکی از محصولات حاصل از واکنش های فوق، سبب افزایش ماندگاری محصولات غذایی می شود.

و) بسته بندی آزاد کننده ترکیبات ضد میکروب :ترکیبات ضد میکروب می توانند در داخل مواد بسته بندی یا به صورت پوشش روی آن ها به کار روند. کاربرد اصلی فیلم های ضد میکروبی برای بسته بندی گوشت، ماهی، مرغ، نان، پنیر، میوه و سبزیجات می باشد. برای مثال در تولید یک نوع فیلم پلاستیکی از روغن خردل استفاده شد. روغن خردل حاوی آلیل ایزوتیوسیانات (AITC  ) می باشد. این ترکیب دارای خاصیت ضد میکروبی است. AITC   در سیکلودکسترین محبوس شده و زمانی که این مواد در معرض شرایط با رطوبت بالا قرار می گیرند، سیکلودکسترین تغییر ساختار می دهد و عامل ضد میکروبی (AITC  ) را در داخل اتمسفر احاطه کننده آزاد می کند.از جمله مواد دیگر که به غلت فعالیت ضد میکروبی در بسته بندی مواد غذایی به کار می روند می توان به موارد زیر اشاره کرد: اسیدهای آلی مانند سوربات، پروپیانات و بنزوآت و انیدریدهای اسید مربوطه آن ها – باکتریوسین ها مانند نایسین و پدیوسین – آنزیم ها مانند لیزوزوم – فلزات – قارچ کش ها مانند بنومیل و ایمازالیل.