Rantai pasokan makanan adalah sistem multi-tahap yang kompleks yang mencakup produksi, pengolahan, pengawetan, penyimpanan, pengemasan, transportasi, konsumsi, dan fase lainnya. Dalam proses ini, memastikan keamanan dan kualitas di setiap tahap sangat penting, terutama dalam transportasi lintas batas di mana waktu transit yang lama cenderung meningkatkan risiko kerusakan makanan. Untuk memperpanjang umur simpan produk makanan, kemasan makanan memainkan peran yang semakin penting karena dapat secara efektif melindungi makanan dari kontaminasi dan kerusakan akibat kelembapan. Bahan kemasan tradisional secara bertahap menjadi tidak mampu memenuhi tuntutan zaman, karena bahan baku yang digunakan dalam produksinya berkontribusi terhadap pencemaran lingkungan. Dengan demikian, bahan ramah lingkungan baru telah muncul, yang tidak hanya menawarkan keuntungan penghematan biaya tetapi juga lebih sesuai dengan persyaratan pembangunan berkelanjutan.

Meskipun demikian, pemborosan makanan dan keracunan makanan yang disebabkan oleh pembusukan makanan tetap menjadi tantangan global mendesak yang perlu diatasi. Studi menunjukkan bahwa sekitar sepertiga produksi makanan dunia pada akhirnya terbuang, dengan pengawetan dan pengemasan yang tidak tepat seringkali menjadi penyebab utamanya. Dalam beberapa tahun terakhir, dengan munculnya nanoteknologi, penerapan nanomaterial telah menjadi tren pengembangan baru. Material seperti graphene oksida dan nanotube karbon bertindak sebagai adsorben yang sangat efisien, mampu secara efektif menghilangkan zat berbahaya yang dihasilkan selama transportasi makanan; sementara itu, material seperti titanium dioksida, perak, dan silikon dioksida memperpanjang umur simpan makanan secara signifikan dengan memberikan sifat antibakteri pada kemasan. Terlepas dari kemajuan ini, eksplorasi material kemasan baru tidak pernah berhenti, dengan material inovatif terus diintegrasikan ke dalam rantai pasokan makanan global.

Penggabungan MOF ke dalam bahan kemasan memberikan sifat antibakteri yang kuat pada bahan tersebut. Misalnya, ZIF-8 Nanopartikel Mof telah berhasil diintegrasikan ke dalam polimer berbasis kitosan. Studi telah menunjukkan bahwa material yang dihasilkan tidak hanya memiliki hidrofobisitas yang baik tetapi juga memiliki kekuatan mekanik yang tinggi. Mempertahankan kadar air yang tepat adalah kunci untuk menjaga kesegaran makanan dan menghambat pertumbuhan bakteri dan jamur. Material yang mengandung ZIF-8 MOF telah mencapai tingkat penghambatan 100% terhadap bakteri patogen umum sepertiStaphylococcus aureus Dan Escherichia coli.

Zat kimia tertentu, khususnya gas etilen, terkait erat dengan proses pematangan produk segar. Etilen mempercepat laju metabolisme tanaman, menyebabkan pelunakan jaringan, dan selanjutnya mendorong penuaan, pematangan, dan kerusakan. Oleh karena itu, jika gas etilen tidak dihilangkan secara efektif selama transportasi dan penyimpanan, umur simpan produk pertanian akan berkurang drastis. Sebagai adsorben, MOF menunjukkan kapasitas adsorpsi etilen yang luar biasa. Misalnya, dalam satu penelitian, MOF berbasis tembaga menunjukkan kapasitas adsorpsi etilen empat kali lebih tinggi daripada zeolit, adsorben tradisional.

Kadar kelembapan dan oksigen di dalam kemasan secara langsung memengaruhi umur simpan produk makanan. Kelembapan dan oksigen berpartisipasi dalam reaksi oksidasi, yang menyebabkan pembusukan makanan dengan cepat. Meskipun pengisian kemasan makanan dengan gas inert adalah metode deoksigenasi yang umum, kelembapan dan oksigen residual masih ada karena potensi adsorpsi udara dan kelembapan oleh makanan itu sendiri. Sebagai penyerap kelembapan dan oksigen, MOF telah berhasil diterapkan di berbagai bidang. Misalnya, penambahan Mof-801 Secara signifikan meningkatkan ketahanan penetrasi air pada lapisan film dan memungkinkan penyerapan kelembapan bahkan pada kelembapan relatif serendah 20%, sehingga memperpanjang umur simpan makanan secara signifikan.

Keamanan pangan seringkali menjadi tantangan yang berat bagi konsumen akhir. Label yang menyesatkan banyak beredar di pasaran, menyebabkan kebingungan yang cukup besar di kalangan konsumen. Oleh karena itu, membangun metode identifikasi yang cerdas dan terstandarisasi untuk mendeteksi produk makanan yang salah label sangat penting untuk meningkatkan transparansi produksi pangan. Menanggapi permintaan ini, sifat unik lain dari MOF—luminesensi—telah diterapkan dengan cara yang inovatif.

Dengan menggabungkan MOF dengan elemen luminesen seperti Eu³⁺, Tb³⁺, dan Dy³⁺, label tak terlihat dengan sifat luminesensi RGB dapat dirancang. Label ini dapat diaplikasikan secara luas pada kemasan makanan, meningkatkan keamanan dan ketertelusuran.

Sebagai material multifungsi, MOF memiliki berbagai sifat luar biasa, termasuk:

Penerapan MOF meluas jauh melampaui bidang pengemasan makanan; MOF juga memiliki potensi besar dalam deteksi zat beracun, pemantauan keamanan, dan pengolahan sanitasi.