नैनो प्रौद्योगिकी में खाद्य और कृषि प्रणालियों के विभिन्न पहलुओं को प्रभावित करने की क्षमता है। उदाहरण के लिए: खाद्य सुरक्षा, रोग उपचार वितरण विधियाँ, रोगाणुओं का पता लगाने के लिए नई सामग्री, प्रकाश-प्रेरित क्षति को कम करना और पर्यावरण की सुरक्षा। जब नैनोमटेरियल को 10 एनएम (0.01 µm) या उससे कम आकार के लिए डिज़ाइन किया जाता है, तो वे तथाकथित क्वांटम प्रभाव प्रदर्शित करते हैं, जो ऐसे नैनोमटेरियल को न्यूनतम खुराक पर यूवी प्रकाश को महत्वपूर्ण रूप से ढालने की पर्याप्त क्षमता प्रदान करते हैं। इसके अलावा, ऐसे क्वांटम प्रभाव अंधेरे में बैक्टीरिया के संचय और बायोफिल्म निर्माण को कम करने की अनुमति देते हैं - एक महत्वपूर्ण पहलू, जो समान संरचना वाली नियमित सामग्री प्रदान नहीं कर सकती है। इसका मतलब है, क्वांटम-चरण नैनोमटेरियल की मदद से, कंटेनर, जार और बोतलों के लिए मजबूत, पारदर्शी पैकेजिंग और कोटिंग्स विकसित करना संभव है, जो डेयरी उत्पादों में माइक्रोबियल और प्रकाश-प्रेरित क्षति दोनों को रोकते हैं।

हम नियंत्रित मात्रा के लिए पाउडर के रूप में उच्च सतह क्षेत्र क्वांटम-चरण नैनोमिनरल्स की पेशकश करते हैं, तथा डेयरी फिल्टर और पैकेजिंग प्रणालियों में इनका समावेश करते हैं, ताकि रोगाणुओं को प्रभावी रूप से हटाया जा सके, बायोफिल्म निर्माण को रोका जा सके, एंटीबायोटिक अवशेषों की प्रणाली को संदूषित किया जा सके तथा प्रकाश से होने वाली क्षति को न्यूनतम किया जा सके।

ठंडी, पारदर्शी कांच की बोतल में दूध एक आकर्षक, सौंदर्यपूर्ण प्रस्तुति है, जो आसानी से उपभोक्ता को लुभाती है। हालांकि, दूध का प्रकाश के संपर्क में आना, इसके नुकसान का मुख्य स्रोत है: स्वस्थ माइक्रोबियल सामग्री की अखंडता में गिरावट के साथ-साथ पोषण मूल्य की हानि के संदर्भ में। शोध अध्ययनों से पता चला है कि प्रकाश के संपर्क में आने से दूध शेल्फ पर रखे दूध की तुलना में अधिक तेज़ी से खराब होता है। दूध को सिर्फ़ कुछ घंटों के लिए एक विशेष तरंगदैर्ध्य के प्रकाश में रखने से, समय के साथ माइक्रोबियल संचय से होने वाले नुकसान की तुलना में यह अधिक तेज़ी से खराब होता है। यह पाया गया कि प्रकाश के संपर्क में न आने पर, विशेष रूप से उच्च ऊर्जा तरंगदैर्ध्य जो नीले और यूवी प्रकाश (< 460 एनएम) के अनुरूप होते हैं, पाश्चुरीकृत दूध 14 दिनों तक उच्च गुणवत्ता में बना रह सकता है। यह अच्छी तरह से प्रलेखित है कि प्रकाश ऊर्जा के संपर्क में आने पर राइबोफ्लेविन और अन्य प्रकाश संवेदनशील दूध घटक सक्रिय हो जाते हैं। यह सक्रियण इलेक्ट्रॉनों के एक कैस्केड को ट्रिगर करता है जो प्रोटीन को खराब करता है और दूध में वसा को ऑक्सीकृत करता है। इसी तरह, प्रकाश पनीर में लिपिड/वसा को नष्ट कर देता है, और कुछ ही दिनों में, यह पनीर के स्वाद और गुणवत्ता को काफी हद तक बदल देगा। इसलिए, गैर-विषाक्त पारदर्शी पैकेजिंग और कोटिंग समाधान विकसित करना महत्वपूर्ण है, ताकि उच्च ऊर्जा तरंगदैर्ध्य की रक्षा की जा सके, साथ ही पारदर्शी पैकेजिंग, कांच की बोतलों या जार में डेयरी उत्पादों को सौंदर्यपूर्ण रूप से प्रस्तुत करने का विकल्प भी सुरक्षित रखा जा सके।

एंटीबायोटिक दवाओं से उपचारित डेयरी मवेशी, उपचार के बाद कुछ समय के लिए एंटीबायोटिक अवशेषों से दूषित दूध देते हैं। हमारे जलमार्गों (जैसे नदियों, नालों, आदि) में पाए जाने वाले अधिकांश दवा अवशेष जानवरों (जैसे डेयरी मवेशी) और फार्मास्यूटिकल्स के मानव उपभोक्ताओं द्वारा उत्सर्जित किए गए हैं। कुछ अवशेष विनिर्माण स्थलों से निकल जाते हैं। पारंपरिक सीवेज उपचार से फार्मास्यूटिकल्स पूरी तरह से नहीं हटते हैं, कुछ फार्मास्यूटिकल्स के लिए इसकी दक्षता 20% से लेकर 80% से अधिक तक होती है। दवा प्रतिरोधी बैक्टीरिया से संबंधित बढ़ती चिंताओं के साथ, जलमार्गों और डेयरी उत्पादों दोनों में फार्मास्यूटिकल अवशेषों के लिए अनावश्यक मानव और पशु जोखिम को कम करना आवश्यक है। इसके लिए, वैकल्पिक रोगाणुरोधी दृष्टिकोण प्रदान करने वाले समाधान और साथ ही प्राकृतिक रूप से पाए जाने वाले पदार्थों के उपयोग से दवा अवशेषों को कुशलतापूर्वक हटाने से रोगाणुरोधी प्रतिरोध के जोखिम को कम करने में मदद मिलेगी, साथ ही खाद्य सुरक्षा/अखंडता सुनिश्चित होगी और शेल्फ लाइफ बढ़ेगी।