À l'avenir, un revêtement durable pourrait aider à garder les surfaces en contact avec les aliments propres dans l'industrie de la transformation des aliments, y compris dans les usines de transformation de la viande. Une nouvelle étude réalisée par une équipe d'ingénieurs de l'Université du Missouri et de scientifiques de l'alimentation démontre que le revêtement – fabriqué à partir de dioxyde de titane – est capable d'éliminer les germes d'origine alimentaire, tels que la salmonelle et E. coli, et fournit une couche préventive de protection contre l'avenir contamination croisée sur les surfaces en contact avec les aliments en acier inoxydable.
L'étude a été menée par Eduardo Torres Dominguez, qui poursuit un doctorat en génie chimique au MU College of Engineering, et comprend une équipe de chercheurs du College of Engineering et du MU College of Agriculture, Food and Natural Resources. Dominguez est également un boursier Fulbright.
Je savais que d'autres chercheurs avaient développé des revêtements antimicrobiens de cette façon, mais ils ne s'étaient pas concentrés sur la résistance mécanique ou la durabilité des revêtements. En présence de lumière ultraviolette, d'oxygène et d'eau, le dioxyde de titane s'activera pour tuer les bactéries des surfaces en contact avec les aliments sur lesquelles il est appliqué. Bien que le revêtement soit appliqué sous forme liquide au début du processus, une fois prêt à l'emploi, il devient un matériau dur, comme une fine couche de céramique. «
Eduardo Torres Dominguez, Collège d'ingénierie MU
Heather K. Hunt, professeur agrégé au College of Engineering et l'un des conseillers de Dominguez, a guidé Dominguez à travers le processus de recherche, de sélection, de synthèse et de caractérisation du dioxyde de titane – un agent désinfectant connu qui est également sans danger pour les aliments.
« Nous avons choisi ce matériau en sachant qu'il aurait un bon comportement antimicrobien, et nous avons renforcé sa stabilité mécanique pour résister à l'usure normale dans un environnement de transformation alimentaire typique », a déclaré Hunt, dont la nomination est au département de génie biomédical, biologique et chimique. « En plus des procédures de nettoyage normales, notre revêtement peut ajouter une couche supplémentaire de prévention pour aider à arrêter la propagation de la contamination d'origine alimentaire. »
Une fois que Dominguez a développé le revêtement, Azlin Mustapha, professeur au programme de science alimentaire du Collège d'agriculture, d'alimentation et de ressources naturelles et autre conseiller de Dominguez, l'a aidé à optimiser ses propriétés antimicrobiennes ou désinfectantes. Matt Maschmann, professeur adjoint au Département de génie mécanique et aérospatial du Collège d'ingénierie, a aidé Dominguez à optimiser la durabilité du matériau grâce à des tests de dureté.
Mustapha est encouragé par les progrès du groupe car cela pourrait être un moyen de décourager la propagation des germes d'origine alimentaire dans un environnement de transformation alimentaire.
« Cela ne sera pas seulement utile dans les chaînes de transformation des aliments crus d'une usine de transformation, mais aussi dans les chaînes de produits alimentaires prêts à manger, comme les comptoirs de charcuterie », a déclaré Mustapha. « Toutes les surfaces d'une usine de transformation des aliments qui entrent en contact avec des aliments sont susceptibles d'être contaminées par des germes d'origine alimentaire propagés par la manipulation d'un produit alimentaire contaminé. »
Les chercheurs ont déclaré qu'il s'agissait de la première étape nécessaire vers de futurs tests des propriétés du revêtement dans un environnement réel. Bien que l'équipe ne l'ait pas testé pour une utilisation contre le nouveau coronavirus, Hunt et Mustapha croient que leur revêtement a le potentiel d'aider à stopper la propagation de la pandémie de COVID-19 dans un environnement de transformation alimentaire en raison de sa durabilité et de ses qualités désinfectantes. Jusqu'à présent, il s'est avéré efficace contre une souche d'E. Coli qui peut être mortelle chez l'homme, et davantage de travail est en cours pour tester le revêtement contre d'autres bactéries pathogènes.
L'étude, «Conception et caractérisation de revêtements antimicrobiens à film mince nanoporeux TiO2 mécaniquement stables pour les surfaces en contact avec les aliments», a été publiée dans Chimie et physique des matériaux. Les co-auteurs incluent Phong Nguyen à MU et Annika Hylen à St. Louis University. Le financement a été assuré par le programme de bourses d'études supérieures du programme Fulbright et la Comision Mexico-Estados Unidos para el Intercambio Educativo y Cultural (COMEXUS). Le contenu est sous la seule responsabilité des auteurs et ne représente pas nécessairement les vues officielles des organismes de financement.
La source:
Université du Missouri-Columbia
Référence de la revue:
Dominguez, E.T., et al. (2020) Conception et caractérisation de revêtements antimicrobiens à film mince nanoporeux TiO2 mécaniquement stables pour les surfaces en contact avec les aliments. Chimie et physique des matériaux. doi.org/10.1016/j.matchemphys.2020.123001.
