במאמץ משותף לשיפור תעשיית המזון, ד"ר מוסטפא אקבולוט, פרופסור להנדסה כימית, וד"ר לואיס סיסנרוס-זבאלוס, פרופסור למדעי הגננות, פיתחו פתרון ציפוי דו-שלבי לפלדה מגולוונת שהוא היגייני יותר ומפחית הסיכון של קורוזיה.
מיכלים ומשטחי פלדה מגולוונת משמשים לתוצרת שנקטפה בגלל העמידות, החוזק והעלות הנמוכה יותר בהשוואה לנירוסטה. עם זאת, חיידקים השוכנים במיכלי אחסון עלולים לגרום לקורוזיה.
הציפוי החדש יפחית את הקורוזיה ב-70% לפחות, אמר אקבולוט.
חומר זה עמיד יותר ואינו חווה קורוזיה. המשטח עצמו יכול להדוף את החיידקים כדי שלא יתקעו עליו חיידקים. פלדה רגילה נוטה לאסוף פתוגנים ומיקרואורגניזמים, אבל הפלדה המצופה מתגברת על הנושא הזה. אלו היתרונות העיקריים של הטכנולוגיה הזו".
ד"ר מוסטפא אקבולוט, פרופסור להנדסה כימית
שיטת הציפוי לפלדה מגולוונת מציגה יכולות סופרהידרופוביות ויכולות נוגדות ציפורניים, המעכבות למעשה את ההיצמדות של פטריות, חיידקים ובוץ. מחקר זה פורסם ב- כתב עת להנדסת מזון.
"תהיה לכך השפעה מכיוון שהאנשים שצורכים פירות וירקות סומכים על כך שהם קונים משהו בטוח, וזה לא ישפיע על בריאותם", אמר סיסנרוס-זבאלוס. "כרגע, התעשייה עושה כמיטב יכולתה כדי להפחית את הסיכונים האלה, אבל אתה תשמע על התפרצויות של זיהומים אלה ואנשים שחולים. לפעמים מדווחים על מקרי מוות בגלל האירועים האלה".
במהלך תהליך הציפוי, תכונות החומר, התכונות המבניות והחוזק המכני של הפלדה אינם משתנים. רק השכבה העליונה מאוד של הפלדה מצופה, שכן זה המקום שבו המזון בא במגע עם פני השטח, אמר אקבולוט.
מחקרים מראים שציפוי זה מפחית את זני החיידקים במשך שבעה ימים ומפחית את ההיצמדות לאספרגילוס, פטרייה הנישאת במזון.
טכנולוגיית ציפוי זו עשויה לשמש על ממגורות אחסון תבואה, יחד עם יחידות אחסון ומיכלים אחרים הקשורים למזון, על פי המאמר. זהו ברכה משמעותית לתחומים הרב-תחומיים של הנדסת מזון, בטיחות ועיבוד.
ציפוי הפלדה המגולוונת יועיל גם לקרקע חקלאית, לדברי אקבולוט.
"רבים מהסחורות המיוצרות במזון מגיעות לסביבה התעשייתית באיזשהו אדמה, פסולת או בוץ", אמר אקבולוט. "לכן, גם אם התוצרת נשטפת, הסחורות הללו עלולות לגרום לזיהום. עם הטכנולוגיה הזו, אנו מפחיתים זיהום הקשור בבוץ".
עם המידע שנאסף מהמחקר, Cisneros-Zevallos אמר שהם יכולים בסופו של דבר להתאים ולהשתמש בטכנולוגיות הללו כדי לחולל מהפכה פחות התפרצויות ולהשפיע לטובה על תעשיית המזון.
"המטרה שלנו היא לגרום לתעשייה לאמץ את זה", אמרה סיסנרוס-זבאלוס. "מעבדים ירוויחו במובן זה שהם יטפלו במשהו שהם יכולים לספק בצורה אמינה לצרכנים, והצרכנים ירוויחו כי יהיה להם משהו שיהיה בטוח עבורם".
מהשטח לצרכן, ניתן למזער את הזיהום על ידי שימוש במשטחים מסוג זה והימנעות מזיהום צולב, כפי שהוסבר על ידי Cisneros-Zevallos.
"עם המחקר הזה, אנחנו מבטיחים שהפיתוחים הטכנולוגיים מתחומים אחרים נמשכים ומיושמים בחקלאות", אמרה סיסנרוס-זבאלוס. "התחום החקלאי מדביק את הקצב עם טכנולוגיות אחרות. הציפוי הזה משפיע ישירות על חיי היומיום שלנו ועל המזון שאנו מנסים להפוך לבטוח יותר".
התורמים למחקר כוללים את הדוקטורנטים Wentao Zhou, Shuhao Liu וויליאם DeFlorio מהמחלקה להנדסה כימית של ארטי מקפרין, יחד עם פרופסור Jun Kyun Oh והדוקטורנטים Sang Ha Song ו- Hayoung Choi במחלקה למדעי הפולימרים והנדסה, דנקוק. אוּנִיבֶרְסִיטָה.
מענק תוכנית טכנולוגיות לייצור מזון ומענק יוזמת מחקר יבולים מיוחדים מהמכון הלאומי למזון וחקלאות של USDA תמכו בעבודה זו.
עבודה זו נתמכת גם על ידי מענק קרן המחקר הלאומית של קוריאה הממומנת על ידי ממשלת קוריאה. המחלקה למדע והנדסת פולימרים נתמכה באמצעות פרויקט קידום המחלקה הממוקדת במחקר והתכנסות בין-תחומית כחלק מתוכנית התמיכה בחדשנות של אוניברסיטת דנקוק ב-2022.
