In de toekomst, een duurzame coating kan helpen om oppervlakken die in contact komen met voedsel schoon te houden in de voedselverwerkende industrie, ook in vleesverwerkende bedrijven. Een nieuwe studie van een team van ingenieurs en voedingswetenschappers van de Universiteit van Missouri toont aan dat de coating - gemaakt van titaniumdioxide - in staat is om door voedsel overgedragen ziektekiemen te elimineren, zoals salmonella en E. coli, en biedt een preventieve beschermingslaag tegen toekomstige kruisbesmetting op roestvrijstalen oppervlakken die in contact komen met voedsel.

Het onderzoek werd uitgevoerd door Eduardo Torres Dominguez, die een doctoraat in chemische technologie nastreeft aan het MU College of Engineering, en omvat een team van onderzoekers van het College of Engineering en het MU College of Agriculture, Voedsel en natuurlijke hulpbronnen. Dominguez is ook een Fulbright-geleerde.

"Ik wist dat andere onderzoekers op deze manier antimicrobiële coatings hadden ontwikkeld, maar ze hadden zich niet gericht op de mechanische weerstand of duurzaamheid van de coatings, "Zei Dominguez. "In de aanwezigheid van ultraviolet licht, zuurstof en water, het titaniumdioxide wordt geactiveerd om bacteriën te doden van de voedselcontactoppervlakken waarop het wordt aangebracht. Hoewel de coating aan het begin van het proces vloeibaar wordt aangebracht, zodra het klaar is voor gebruik wordt het een hard materiaal, als een dunne laag keramiek."

Heather K. Hunt, een universitair hoofddocent aan het College of Engineering en een van de adviseurs van Dominguez, begeleidde Dominguez door het proces van het vinden, selecteren, het synthetiseren en karakteriseren van het titaniumdioxidemateriaal - een bekend desinfectiemiddel dat ook voedselveilig is.

"We kozen dit materiaal in de wetenschap dat het een goed antimicrobieel gedrag zou hebben, en we hebben de mechanische stabiliteit versterkt om bestand te zijn tegen normale slijtage in een typische voedselverwerkingsomgeving, " zei Hunt, wiens aanstelling is in de afdeling Biomedische, Biologische en Chemische Technologie. "Naast de normale reinigingsprocedures, onze coating kan een extra preventielaag toevoegen om de verspreiding van door voedsel overgedragen besmetting te stoppen."

Nadat Dominguez de coating had ontwikkeld, Azlin Mustapha, een professor in het College van Landbouw, Food and Natural Resources' Food Science-programma en de andere adviseur van Dominguez, hielp hem de antimicrobiële te optimaliseren, of desinfecteren, eigendommen. Matt Maschmann, een assistent-professor bij de afdeling Werktuigbouwkunde en Luchtvaart- en Ruimtevaarttechniek in het College of Engineering, hielp Dominguez de duurzaamheid van het materiaal te optimaliseren door middel van hardheidstests.

Mustapha wordt aangemoedigd door de vooruitgang van de groep, aangezien dit een manier zou kunnen zijn om de verspreiding van door voedsel overgedragen ziektekiemen in een voedselverwerkende omgeving tegen te gaan.

"Dit zal niet alleen nuttig zijn in de rauwe voedselverwerkingslijnen van een verwerkingsbedrijf, maar ook in kant-en-klare voedsellijnen, zoals delicatessenwinkels, ook, " zei Mustapha. "Alle oppervlakken in een voedselverwerkingsfabriek die in contact komen met voedsel zijn vatbaar voor besmetting met door voedsel overgedragen ziektekiemen die worden verspreid door de behandeling van een besmet voedselproduct."

De onderzoekers zeiden dat dit de eerste stap is die nodig is om de eigenschappen van de coating in de toekomst in een echte omgeving te testen. Hoewel het team het niet heeft getest op gebruik tegen het nieuwe coronavirus, Hunt en Mustapha zijn van mening dat hun coating de potentie heeft om de verspreiding van de COVID-19-pandemie in een voedselverwerkende omgeving te helpen stoppen vanwege de duurzaamheid en desinfecterende eigenschappen. Tot dusver, het is effectief gebleken tegen een stam van E. coli die dodelijk kan zijn bij mensen, en er wordt meer gewerkt aan het testen van de coating tegen andere ziekteverwekkende bacteriën.

De studie, "Ontwerp en karakterisering van mechanisch stabiele, nanoporeuze TiO ₂ dunne film antimicrobiële coatings voor oppervlakken die in contact komen met voedsel, " werd gepubliceerd in Materiaalchemie en natuurkunde . Co-auteurs zijn onder meer Phong Nguyen van MU en Annika Hylen van St. Louis University. Financiering werd verstrekt door het graduate fellowship-programma van het Fulbright-programma en de Comision Mexico-Estados Unidos para el Intercambio Educativo y Cultural (COMEXUS). De inhoud is uitsluitend de verantwoordelijkheid van de auteurs en vertegenwoordigt niet noodzakelijk de officiële standpunten van de financieringsinstanties.