In een gezamenlijke inspanning om de voedingsindustrie te verbeteren, hebben dr. Mustafa Akbulut, hoogleraar chemische technologie, en dr. Luis Cisneros-Zevallos, hoogleraar tuinbouwwetenschappen, een tweestapscoatingoplossing voor gegalvaniseerd staal ontwikkeld die hygiënischer is en minder risico's met zich meebrengt. het risico op corrosie.

Gegalvaniseerde stalen containers en oppervlakken worden gebruikt voor geoogste producten vanwege hun duurzaamheid, sterkte en lagere kosten in vergelijking met roestvrij staal. Bacteriën die zich in opslagcontainers bevinden, kunnen echter corrosie veroorzaken.

De nieuwe coating zal de corrosie met minstens 70% verminderen, aldus Akbulut.

"Dit materiaal is duurzamer en ondervindt geen corrosie", zei Akbulut. "Het oppervlak zelf kan de bacteriën afstoten, zodat er geen ziektekiemen op blijven plakken. Normaal staal heeft de neiging ziekteverwekkers en micro-organismen te verzamelen, maar het gecoate staal ondervangt dat probleem. Dit zijn de belangrijkste voordelen van deze technologie."

De coatingmethode voor gegalvaniseerd staal vertoont superhydrofobiciteit en aangroeiwerende eigenschappen, waardoor de aanhechting van schimmels, bacteriën en modder effectief wordt geremd. Dit onderzoek is gepubliceerd in het Journal of Food Engineering .

"Dit zal een impact hebben omdat de mensen die groenten en fruit consumeren erop vertrouwen dat ze iets veiligs kopen, en het zal hun gezondheid niet beïnvloeden," zei Cisneros-Zevallos. "Op dit moment doet de industrie haar best om die risico's te verminderen, maar je zult horen over uitbraken van deze besmettingen en dat mensen ziek worden. Er worden soms sterfgevallen gemeld als gevolg van deze gebeurtenissen."

Tijdens het coatingproces veranderen de materiaaleigenschappen, structurele eigenschappen en mechanische sterkte van staal niet. Alleen de bovenste laag van het staal is gecoat, omdat voedsel daar in contact komt met het oppervlak, aldus Akbulut.

Onderzoek toont aan dat deze coating de bacteriestammen in zeven dagen vermindert en de hechting aan Aspergillus, een door voedsel overgedragen schimmel, vermindert.

Volgens het artikel kan deze coatingtechnologie mogelijk worden gebruikt op graanopslagsilo's, samen met andere voedselgerelateerde opslageenheden en containers. Dit is een belangrijke zegen voor de multidisciplinaire gebieden van voedseltechniek, veiligheid en verwerking.

De coating van gegalvaniseerd staal zal volgens Akbulut ook landbouwgrond ten goede komen.

"Veel van de door voedsel geproduceerde grondstoffen komen in de industriële omgeving terecht in een soort grond, puin of modder," zei Akbulut. "Dus zelfs als de producten worden gewassen, kunnen deze grondstoffen vervuiling veroorzaken. Met deze technologie verminderen we moddergerelateerde vervuiling."

Met de informatie die uit het onderzoek is verzameld, zei Cisneros-Zevallos dat ze deze technologieën uiteindelijk zouden kunnen aanpassen en gebruiken om een ​​revolutie teweeg te brengen in minder uitbraken en een positieve impact te hebben op de voedselindustrie.

"Ons doel is om de industrie dit te laten overnemen", zei Cisneros-Zevallos. "Verwerkers zullen er baat bij hebben in de zin dat ze met iets omgaan dat ze op een betrouwbare manier aan de consument kunnen leveren, en de consumenten zullen er baat bij hebben omdat ze iets hebben dat veilig voor hen is."

Van het veld tot aan de consument kan besmetting tot een minimum worden beperkt door dit soort oppervlakken te gebruiken en kruisbesmetting te vermijden, zoals uitgelegd door Cisneros-Zevallos.

"Met dit onderzoek zorgen we ervoor dat de technologische ontwikkelingen uit andere gebieden worden nagestreefd en geïmplementeerd in de landbouw", aldus Cisneros-Zevallos. "De landbouwsector is bezig met een inhaalslag ten opzichte van andere technologieën. Deze coating heeft een directe invloed op ons dagelijks leven en op het voedsel dat we veiliger proberen te maken."

Bijdragen aan het onderzoek zijn onder meer promovendi Wentao Zhou, Shuhao Liu en William DeFlorio van de Artie McFerrin Department of Chemical Engineering, samen met professor Jun Kyun Oh en promovendi Sang Ha Song en Hayoung Choi van de Department of Polymer Science and Engineering, Dankook Universiteit.

Meer informatie: Wentao Zhou et al, Nanogestructureerde aangroeiwerende coatings voor gegalvaniseerde stalen voedselopslag- en containeroppervlakken om de hygiëne en corrosieweerstand tegen bacteriële, schimmel- en modderverontreiniging te verbeteren, Journal of Food Engineering (2023). DOI:10.1016/j.jfoodeng.2023.111784

Aangeboden door Texas A&M University College of Engineering