BIBLIOTECA HORTICULTURA

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Desarrollos recientes en recubrimientos antimicrobianos y antiincrustantes

Desarrollos recientes en recubrimientos antimicrobianos y antiincrustantes

William DeFlorio et al., Biblioteca en línea de Wiley

La enfermedad como resultado de la ingestión de alimentos contaminados con bacterias representa una pérdida anual significativa de calidad de vida humana y un impacto económico a nivel mundial. Recientemente, se ha realizado una importante inversión en investigación en el desarrollo de nuevos materiales que pueden usarse para construir herramientas y superficies en contacto con alimentos que podrían minimizar el riesgo de contaminación cruzada de bacterias de un alimento a otro. Esto se hace para mitigar la propagación de la contaminación bacteriana y las enfermedades transmitidas por los alimentos resultantes.

Se utilizaron herramientas de búsqueda de literatura basadas en Internet como Web of Science, Google Scholar y Scopus para investigar las tendencias de publicación en los últimos 10 años relacionadas con el desarrollo de superficies antimicrobianas y antiincrustantes con uso potencial en aplicaciones de procesamiento de alimentos.

Las tecnologías investigadas se clasificaron en cuatro grupos principales: recubrimientos que liberan agentes antimicrobianos, recubrimientos antimicrobianos basados ​​en contacto, recubrimientos antiincrustantes superhidrófobos y recubrimientos antiincrustantes basados en la repulsión. Se compararon las ventajas para cada grupo y los desafíos técnicos restantes antes de la implementación a gran escala.

Se identificó una amplia gama de tecnologías emergentes antimicrobianas y antiincrustantes, diseñadas para adaptarse a una amplia gama de aplicaciones de contacto con alimentos. Aunque cada uno presenta ventajas distintas y prometedoras, es probable que se requiera una mayor inversión en investigación para producir de manera confiable materiales efectivos de forma económica y lo suficientemente segura para equipar operaciones a gran escala como granjas, instalaciones de procesamiento de alimentos y cocinas.


Índice
1 - Introducción
2 - Transporte de bacterias e interacciones con superficies en contacto con alimentos
3 - Sinopsis de las estrategias de recubrimiento para reducir y prevenir la contaminación bacteriana de las superficies en contacto con los alimentos
4 - Recubrimientos antimicrobianos a base de liberación
4.1 - Nanopartículas e iones de plata
4.2 - Cobre, zinc y sus derivados
4.3 - AMA naturales (agentes antimicrobianos naturale)
5 - Recubrimientos antimicrobianos a base de contacto
5.1 - Polímeros catiónicos
5.2 - Péptidos catiónicos
5.3 - Cloropolímeros: Transferencia activa de cloro
5.4 - Recubrimientos fotoactivos: titanio y benzofenona
6- Superficies antiincrustantes superhidrofóbicas (anticontacto)
6.1 - Superficies antiincrustantes superhidrofóbicas de sustrato de acero inoxidable
6.2 - Superficies antiincrustantes superhidrofóbicas de sustrato que no sea de acero inoxidable
7 - Superficies antiincrustantes a base de repulsión
8 - Otras modificaciones superficiales antiincrustantes
9 - Conclusiones
 

Conclusiones
Se ha realizado una cantidad considerable de investigación en los últimos años para desarrollar superficies antibacterianas y antiincrustantes que podrían tener una aplicación generalizada en contextos de contacto con alimentos, como utensilios de cocina, espacios de trabajo de cocina, ropa para manipular alimentos, equipos de procesamiento de alimentos y envasado de alimentos. 

El uso de estos materiales en la recolección, el transporte y la preparación de alimentos desde la granja hasta la mesa del consumidor podría tener importantes impactos económicos y de seguridad. El riesgo de enfermedades transmitidas por los alimentos, un fenómeno generalizado, podría mitigarse, reduciendo tanto la mortalidad humana como los costos médicos asociados. Además, la extensión de la vida útil segura de los alimentos podría reducir significativamente el desperdicio de alimentos y las pérdidas económicas asociadas.

La diversidad de diferentes superficies en contacto con alimentos que podrían verse como aplicaciones potenciales para esta investigación ha llevado al desarrollo de una amplia variedad de tecnologías. Cada una de estas estrategias para mitigar la transmisión de patógenos transmitidos por los alimentos tiene sus propias ventajas y desventajas. Estos se resumen muy brevemente en la Tabla 11 del documento.  

Es necesario realizar más investigaciones para superar algunas de las desventajas de estos materiales con el fin de mejorar su viabilidad técnica y económica antes de su aplicación comercial inmediata. 

En particular, los esfuerzos en curso se centran más en los materiales antiincrustantes multifuncionales donde se incorpora más de una estrategia antiincrustante en los recubrimientos. Por ejemplo, la combinación de recubrimientos superhidrófobos y basados ​​en liberación puede prevenir eficazmente la adhesión bacteriana y, si alguna bacteria se acerca mucho al recubrimiento, puede ser inactivada por los AMA liberados.  

De manera similar, los recubrimientos a base de repulsión y los recubrimientos a base de contacto pueden lograr una acción sinérgica similar. En este caso, la repulsión estérica mantendrá las bacterias alejadas del recubrimiento. Si las bacterias logran entrar en contacto con el recubrimiento, los agentes antibacterianos de contacto pueden inactivarlas. Debido a que la necesidad y la utilización de un agente antibacteriano de contacto es mucho menor, la vida útil del sistema combinado puede ser significativamente mayor que la de los recubrimientos de contacto.  

Para el área de los revestimientos superhidrófobos, existe la necesidad de desarrollar revestimientos superficiales antiincrustantes que sean mecánicamente más duraderos y eviten el uso de productos químicos orgánicos fluorados. El entorno de la industria alimentaria es muy complejo donde una solución de enjuague y lavado no contiene solo bacterias, sino que contiene proteínas, detergentes y productos higienizantes.
 

Fuentes
Recent developments in antimicrobial and antifouling coatings to reduce or prevent contamination and crosscontamination of food contact surfaces by bacteria
William DeFlorio, Shuhao Liu, Andrew R. White. Thomas Matthew Taylor, Luis CisnerosZevallos, Younjin Min Ethan & M. A. Scholar
COMPREHENSIVE REVIEWS IN FOOD SCIENCE AND FOOD SAFETY, Wiley Online Library
https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1111/1541-4337.12750?af=R&utm_medium=email&utm_source=rasa_io&PostID=29818493&MessageRunDetailID=5162420026

https://doi.org/10.1111/1541-4337.12750

Imagen, How Do Antimicrobial Coatings Work?