Forskere skaber belægningsløsninger til sikrere opbevaring af fødevarer

I et samarbejde om at forbedre fødevareindustrien har Dr. Mustafa Akbulut, professor i kemiteknik, og Dr. Luis Cisneros-Zevallos, professor i havebrugsvidenskab, udviklet en to-trins belægningsløsning til galvaniseret stål, der er mere hygiejnisk og reducerer risikoen for korrosion.

Galvaniserede stålbeholdere og overflader bruges til høstede produkter på grund af deres holdbarhed, styrke og lavere omkostninger sammenlignet med rustfrit stål. Bakterier i opbevaringsbeholdere kan dog forårsage korrosion.

Den nye belægning vil reducere korrosion med mindst 70 %, sagde Akbulut.

"Dette materiale er mere holdbart og oplever ikke korrosion," sagde Akbulut. "Overfladen i sig selv kan afvise bakterierne, så den ikke sætter bakterier fast på den. Normalt stål har en tendens til at opsamle patogener og mikroorganismer, men det belagte stål overvinder det problem. Dette er de vigtigste fordele ved denne teknologi."

Belægningsmetoden til galvaniseret stål udviser superhydrofobicitet og antifouling-egenskaber, hvilket effektivt hæmmer vedhæftningen af ​​svampe, bakterier og mudder. Denne forskning blev offentliggjort i Journal of Food Engineering .

"Dette vil have en indvirkning, fordi de mennesker, der spiser frugt og grøntsager, stoler på, at de køber noget sikkert, og det vil ikke påvirke deres helbred," sagde Cisneros-Zevallos. "Lige nu gør industrien deres bedste for at reducere disse risici, men du vil høre om udbrud af disse kontamineringer og folk, der bliver syge. Der er nogle gange rapporterede dødsfald på grund af disse begivenheder."

Under belægningsprocessen ændres stålets materialeegenskaber, strukturelle egenskaber og mekanisk styrke ikke. Kun det øverste lag af stålet er belagt, da det er her, maden kommer i kontakt med overfladen, sagde Akbulut.

Forskning viser, at denne belægning mindsker bakteriestammer i løbet af syv dage og reducerer vedhæftningen til Aspergillus, en fødevarebåren svamp.

Denne belægningsteknologi kan potentielt bruges på kornopbevaringssiloer sammen med andre fødevarerelaterede opbevaringsenheder og beholdere, ifølge artiklen. Dette er en betydelig fordel for de tværfaglige områder inden for fødevareteknik, sikkerhed og forarbejdning.

Den galvaniserede stålbelægning vil også gavne landbrugsjord, ifølge Akbulut.

"Mange af de fødevareproducerede råvarer kommer til de industrielle omgivelser i en slags jord, affald eller mudder," sagde Akbulut. "Så selvom produkterne vaskes, kan disse varer forårsage forurening. Med denne teknologi reducerer vi mudderrelateret forurening."

Med de indsamlede oplysninger fra forskningen sagde Cisneros-Zevallos, at de med tiden kunne tilpasse og bruge disse teknologier til at revolutionere færre udbrud og påvirke fødevareindustrien positivt.

"Vores mål er at få industrien til at adoptere dette," sagde Cisneros-Zevallos. "Processorer vil drage fordel i den forstand, at de vil håndtere noget, de kan levere på en tillidsfuld måde til forbrugerne, og forbrugerne vil drage fordel, fordi de vil have noget, der vil være sikkert for dem."

Fra marken til forbrugeren kan kontaminering minimeres ved at bruge denne slags overflader og undgå krydskontaminering, som forklaret af Cisneros-Zevallos.

"Med denne forskning sikrer vi, at den teknologiske udvikling fra andre områder bliver forfulgt og implementeret i landbruget," sagde Cisneros-Zevallos. "Landbrugsområdet er ved at indhente andre teknologier. Denne belægning påvirker direkte vores daglige liv og den mad, vi forsøger at gøre sikrere."

Bidragydere til forskningen omfatter ph.d.-studerende Wentao Zhou, Shuhao Liu og William DeFlorio fra Artie McFerrin Department of Chemical Engineering, sammen med professor Jun Kyun Oh og ph.d.-studerende Sang Ha Song og Hayoung Choi i Department of Polymer Science and Engineering, Dankook Universitet.

Flere oplysninger: Wentao Zhou et al, Nanostrukturerede antifouling-belægninger til madopbevaring og beholderoverflader i galvaniseret stål for at forbedre hygiejne og korrosionsbestandighed mod bakterie-, svampe- og mudderforurening, Journal of Food Engineering (2023). DOI:10.1016/j.jfoodeng.2023.111784

Leveret af Texas A&M University College of Engineering