在肉类加工过程中保持工作表面的清洁是一项挑战,而现在研究人员提供了关键见解,可能会彻底改变目前的做法:他们创造了能够防止细菌附着的表面,而不是努力防止细菌的积聚。通过激光雕刻和改变金属表面,团队能够创建微米或纳米级的纹理,使微生物细胞难以附着于表面。这种被称为激光诱导表面纹理化的技术还改变了金属的抗水性能。
在肉类加工过程中保持工作表面的清洁是一项挑战。肉类中的细菌可以附着、生长并积聚形成难以去除的生物膜,即使是在工业设施中使用的不锈钢表面上也如此。细菌还可以聚集,聚成一个比单个细胞更强大的不可见质块,使利用食品级抗菌表面清洁剂清除它们更加困难。
在本周发表在《激光应用期刊》上的一篇论文中,来自新西兰霍普基研究所、新西兰食品安全科学与研究中心以及新西兰应用技术集团的研究人员提供了关键见解,可能会完全取代当前的做法:他们创造了能够在一开始就防止细菌附着的表面,而不是不断努力防止细菌的积聚。
作者塞巴斯蒂安皮雷·雷蒙德表示:“目前批准并商用的抗菌干预措施在减少已经建立的细菌生物膜和孢子方面有限,完全去污是很少能实现的。”
使用激光雕刻和改变金属表面,雷蒙德和他的同事们能够创建微米或纳米级的纹理,使微生物细胞难以附着于表面。这种被称为激光诱导表面纹理化的技术还改变了金属的抗水性能,这是影响细菌生长的一个关键因素。
雷蒙德表示:“激光纹理表面具有抗菌特性,因为它们在物理上破坏了细菌的附着、生长和繁殖。这些纳米级和微米级的表面纹理模仿了自然抗菌表面,例如蝉翼和鲨鱼皮上所发现的那样。”
研究人员发现,激光纹理化技术在精确控制和调节金属的纹理方面非常有效。可以通过围绕细菌细胞形状设计特定的纹理来针对不同的细菌,这使得这些细胞特别难以附着于表面。他们还在开发机器学习模型,以帮助制造商优化和自动化激光表面纹理化。
雷蒙德表示:“与一些传统方法相比,激光表面纹理化不会引入非原材料,也不需要在处理过的表面上使用化学刻蚀剂或敏化剂。这可以降低将新技术引入受监管环境的障碍,消除涂层带来的潜在化学污染风险。”