En ny studie från University of Missouri visar att en hållbar beläggning - gjord av titandioxid - kan eliminera livsmedelsburna bakterier, såsom salmonella och E. coli, och ger ett förebyggande lager av skydd mot framtida korskontaminering på ytor i kontakt med mat i rostfritt stål.
I framtiden, en hållbar beläggning kan hjälpa till att hålla ytor i kontakt med livsmedel rena inom livsmedelsindustrin, inklusive i köttbearbetningsanläggningar. En ny studie från ett team av ingenjörer och livsmedelsforskare vid University of Missouri visar att beläggningen – gjord av titandioxid – kan eliminera livsmedelsburna bakterier, såsom salmonella och E. coli, och ger ett förebyggande skyddslager mot framtida korskontaminering på rostfria ytor som kommer i kontakt med livsmedel.
Studien utfördes av Eduardo Torres Dominguez, som tar en doktorsexamen i kemiteknik vid MU College of Engineering, och innehåller ett team av forskare från College of Engineering och MU College of Agriculture, Mat och naturresurser. Dominguez är också en Fulbright -forskare.
"Jag visste att andra forskare hade utvecklat antimikrobiella beläggningar på detta sätt, men de hade inte fokuserat på beläggningarnas mekaniska motstånd eller hållbarhet, "Dominguez sa." I närvaro av ultraviolett ljus, syre och vatten, titandioxiden kommer att aktiveras för att döda bakterier från matkontaktytorna som den appliceras på. Även om beläggningen appliceras som en vätska i början av processen, när det är klart att använda blir det ett hårt material, som ett tunt lager keramik."
Heather K. Hunt, docent vid tekniska högskolan och en av Dominguez rådgivare, guidade Dominguez genom processen att hitta, väljer, syntetisera och karakterisera titandioxidmaterialet - ett känt desinfektionsmedel som också är livsmedelssäkert.
"Vi valde detta material med vetskap om att det skulle ha ett bra antimikrobiellt beteende, och vi förstärkte dess mekaniska stabilitet för att motstå normalt slitage i en typisk livsmedelsbearbetningsmiljö, sa Hunt, vars utnämning är vid institutionen för biomedicin, Biologisk och kemiteknik. "Förutom normala rengöringsförfaranden, vår beläggning kan lägga till ett extra lager av förebyggande för att hjälpa till att stoppa spridningen av livsmedelsburen kontaminering."
När Dominguez utvecklade beläggningen, Azlin Mustapha, professor vid jordbrukshögskolan, Food and Natural Resources Food Science-program och Dominguez andra rådgivare, hjälpte honom att optimera dess antimikrobiella, eller desinficering, egenskaper. Matt Maschmann, en biträdande professor vid avdelningen för mekanisk och rymdteknik på College of Engineering, hjälpte Dominguez att optimera materialets hållbarhet genom hårdhetstestning.
Mustapha är uppmuntrad av gruppens framsteg eftersom detta kan vara ett sätt att förhindra spridning av livsmedelsburna bakterier i en miljö för livsmedelsbearbetning.
"Detta kommer inte bara att vara till hjälp i bearbetningslinjerna för rå livsmedel i en bearbetningsanläggning utan även färdiga livsmedelslinjer, som delikatessdiskar, också, "Sade Mustapha. "Alla ytor i en livsmedelsbearbetningsanläggning som kommer i kontakt med livsmedel är benägna att kontamineras av livsmedelsburna bakterier som sprids genom hanteringen av en förorenad livsmedelsprodukt."
Forskarna sa att detta är det första steget som behövs för framtida testning av beläggningens egenskaper i en verklig miljö. Även om teamet inte har testat det för användning mot det nya coronaviruset, Hunt och Mustapha tror att deras beläggning har potentialen att hjälpa till att stoppa spridningen av covid-19-pandemin i en livsmedelsbearbetningsmiljö på grund av dess hållbarhet och desinficerande egenskaper. Än så länge, det har visat sig vara effektivt mot en stam av E. coli som kan vara dödlig hos människor, och mer arbete görs för att testa beläggningen mot andra sjukdomsframkallande bakterier.
Studien, "Design och karakterisering av mekaniskt stabila, nanoporös TiO 2 tunnfilm antimikrobiella beläggningar för ytor som kommer i kontakt med livsmedel, "publicerades i Materialkemi och fysik . Medförfattare är bland andra Phong Nguyen vid MU och Annika Hylen vid St. Louis University. Finansiering gavs av forskarstipendiumsprogrammet i Fulbright-programmet och Comision Mexico-Estados Unidos para el Intercambio Educativo y Cultural (COMEXUS). Innehållet är enbart författarnas ansvar och representerar inte nödvändigtvis de officiella åsikterna från finansiärerna.
