Alternative løsninger til desinfektion af udstyr
Titaniumdioxid (TiO2) -coatning og elektrolyseret saltvand hører til nogle af de produkter, der løbende præsenteres som alternative og miljøvenlige løsninger til opretholdelse af høj fødevaresikkerhed.
Mange fødevarevirksomheder ønsker at øge produktionstiden, samtidig med at forbruget af vand, energi og skrap kemi til rengøring og desinficering af udstyr og lokaler skal reduceres. Dette øger behovet og interessen for alternative løsninger, der kan erstatte eller supplere de traditionelle metoder til rengøring og desinficering, som benyttes i fødevareindustrien.
TiO2-coatning af overflader
TiO2 er et pulver, der udover at være fødevaregodkendt (E 171) og ofte tilsættes sukkervarer for at gøre produkter hvide eller uigennemsigtige, også er kendt for at have antimikrobielle egenskaber. TiO2’s antimikrobielle egenskaber aktiveres ved belysning, hvorpå der dannes frie radikaler, som har en ødelæggende effekt på mikroorganismer.
Overflader af fx stål, plast eller beton kan coates med TiO2 med en spray, og efter indtørring skulle de behandlede flader efter sigende have en langtidsvirkende effekt mod mikroorganismer.
I suspensionstest, hvor mikroorganismer inokuleres direkte ned i TiO2-væske, er den inaktiverende effekt mod en række bakterier, svampe og vira blevet fastslået. Dokumentationen af TiO2-effekt, når overflader coates, er mere begrænset.
For både udenlandske og danske forsøg (DMRI) peger resultater i retning af, at der opnås en effekt ved at coate ståloverflader, men kun hvis overfladerne er helt frie for snavs, fedt- eller produktrester. Selv hvis overfladen kun er tildækket med fx en tynd hinde af kød eller suppe, tabes effekten, fordi lyset ikke kan trænge ned og aktivere coatningen. Resultaterne peger ligeledes i retning af, at holdbarheden af coatningen er begrænset, hvis de behandlede overflader bliver rengjorte med varmt vand.
På helt nycoatede overflader af glas eller stål er der målt en bakteriereduktion, der er 1-2 log højere, end hvad der kan forventes pga. almindelig udtørring af flader. Denne reduktion er målt efter 1-3 timers belysning af overfladerne.
Efter en vask af de coatede stålflader med 80°C varmt vand var drabseffekten af coatningen reduceret. Efter gentagne vaske måles der ingen effekt.
Sammenfattende kan vi hos DMRI sige, at der mangler dokumentation for effekten af TiO2-coatning af overflader, ligesom der mangler viden om belægningens holdbarhed og slidstyrke under produktion i fødevareindustrien.
Miljøvenlig desinficering med elektrolyseret saltvand
Elektrolyseret saltvand, også kendt som ECA-vand eller EO-vand, er et klorholdigt desinfektionsmiddel. Desinfektionsmidlet er sammenlignet med alkaliske klorholdige præparater et miljøvenligt alternativ. Dette fordi produktet har et mindsket indhold af klor og er godkendt til desinficering af overflader, der er i kontakt med fødevarer, uden efterskyl med vand. Det elektrolyserede saltvand kan produceres i flere pH-områder som basisk (pH 10-13), sur (pH 2-3) eller som neutral opløsning (pH 6-8).
Elektrolyseret saltvand dannes ved at sætte strøm til saltvand, hvorpå der dannes en mild opløsning af hypoklorsyre (HOCl) og natriumhydroxid (NaOH), som har en ødelæggende effekt på bakteriers cellemembran, proteiner og DNA.
Det er uvist, hvor længe elektrolyseret vand kan opbevares, inden de aktive komponenter omdannes til salt igen og dermed ikke længere er effektive mod mikroorganismer. Elektrolyseret saltvand til desinficering sælges derfor ikke i dunke, men skal produceres direkte via en generator hos forbrugeren, når det skal bruges.
I forsøg foretaget hos DMRI er elektrolyseret saltvand med neutral pH blevet testet og sammenlignet med et alkalisk desinfektionsmiddel, som hyppigt anvendes i fødevareindustrien. Konklusionen fra disse forsøg er, at kontakttiden skal forlænges, hvis der skal opnås et resultat med elektrolyseret saltvand, som kan sidestilles med den alkaliske reference. Dog har effekten målt hen over flere testdage været varierende, og en optimal kontakttid kan derfor ikke fastsættes.
En af de generelle bekymringer omkring elektrolyseret saltvand er korrosion af udstyr. Længere tids eksponering for klorider udgør en risiko for korrosion på en rustfri legering som AISI 304, der ofte bruges i fødevareindustrien. Desinfektionsmidlers pH spiller en central rolle ift. korrosion af udstyr, og produkter med neutral pH vil være mindre korrosive end alkaliske og sure produkter.
DMRI har fortaget korrosionsforsøget ved 10°C med elektrolyseret vand med neutral pH. Stålplader (AISI 304) blev dagligt desinficeret med det elektrolyserede saltvand, som blev efterladt på fladerne indtil næste dag, hvor pladerne blev vasket med vand og desinficeret igen. Efter 2 måneders eksponering var der ingen tegn på korrosionsdannelse på stålpladerne. Effekten på korrosion over længere tids eksponering er ikke undersøgt, men hvis det elektrolyserede vand bruges omkring samlinger, sprækker og skruer, som ikke dagligt nedvaskes grundigt med vand, vil der være en øget risiko for korrosion pga. samlinger af salt.
Referencer:
Thorn R.M., Lee S.W., Robinson G.M., Greenman J., Reynolds D.M. Electrochemically activated solutions: Evidence for antimicrobial efficacy and applications in healthcare environments. Eur. J. Clin. Microbiol. Infect. Dis. 2012; 31:641–653.
Chorianopoulos, N. G.; Tsoukleris, D. S.; Panagou, E. Z.; Falaras, P. & & Nychas, G. J. E. (2011). Use of titanium dioxide (TiO2) photocatalysts as alternative means for Listeria monocytogenes biofilm disinfection in food processing. Food Microbiology 28, 2011, p 164 – 170.
Bildsted, E. (2020). Test af Ti02-coatning og elektrolyseret vand. DMRI rapport, projekt nr.: 2007949., maj 2020
Bjørke, B (2020), Inspektion af desinfektionsmiddel, Teknologisk Institut. Oktober 2020.
Artikel til Procesteknologisk overvågning nr. 42, 2020