FLANDERS' FOOD RADAR

Antibacteriële coatings: permanent of tijdelijk?

De eerste antibacteriële coatings werden ontwikkeld voor de medische sector. Ondertussen zijn er ook toepassingen in bouwmaterialen, textiel en verven. Nu er ook food grade antibacteriële coatings beschikbaar komen, kan deze technologie ook zijn intrede doen in de voedingsindustrie. Hierbij kunnen zowel permanente als tijdelijke coatings praktische ondersteuning bieden bij hygiëneprocedures.

Bacteriën weren

Bij een hygiënische voedingsproductie speelt de keuze van materialen en coatings een belangrijke rol. Deze hebben immers een rechtstreeks effect op de mate waarin vervuiling kan optreden èn verwijderd worden. Vandaag de dag zoekt men echter specifiek naar mogelijkheden om ook de aanhechting van bacteriën zelf aan oppervlakken tegen te gaan. De microscopische structuur van een haaievin blijkt hiervoor bijvoorbeeld geschikt en werd inmiddels al nagebootst op een kunststoffolie die gelamineerd kan worden op diverse oppervlakken (Figuur 1). In de medische sector hebben deze coatings ondertussen hun nut bewezen bij implantaten en katheters. Ook op bouwmaterialen, maar bepaald voor ‘high-touch areas’, worden ze inmiddels toegepast.

Figuur 1. Een typische antibacteriële microscopische structuur, gebaseerd op een haaievin patroon [Bron: Sharklet Technologies]

Permanente antibacteriële coatings

Men kan een stapje verder gaan en materialen en coatings gebruiken die bacteriën afdoden. Zo zijn er innovatieve kunststoffen en rubbers ontwikkeld waaraan organische biociden toegevoegd zijn, zoals triclosan, chitosan, isothiazolinonen, OBPA (10,10'-oxybisphenoxarsin), IBPC (4-iodo-3-butynyl propyl carbamate) en ammoniumsilaan. Deze moeten gedurende de levensduur van het materiaal efficiënt werken. Een belangrijke vereiste is dat deze biociden compatibel zijn met de kunststof, de eigenschappen van de kunststof niet aantasten en niet mogen uitlogen. Dit laatste is belangrijk om aan de nieuwe verordening ‘betreffende materialen en voorwerpen van kunststof, bestemd om met levensmiddelen in contact te komen’ te beantwoorden (EU-verordening 10/2011).

Veel aandacht gaat vandaag de dag echter uit naar additieven op basis van het anorganische zilver. Zilverionen (Ag+) zijn immers reeds algemeen bacteriedodend (breedspectrumactiviteit) bij lage concentraties (0.001 ppm), die onschadelijk zijn voor de mens. Bovendien worden zilverionen gevormd onder vochtige omstandigheden, dus bij voor bacteriën gunstige groeiomstandigheden. Zilveradditieven kunnen zeer ruim toegepast worden in kunststoffen, metalen, composieten, lakken,... Door ionenwisselaars aan te brengen rond zilver kan men de zilverionen gerichter laten vrijkomen en is er minder zilver nodig. De zilveradditieven zijn bestand tegen veelvuldig reinigen, zijn resistent (500°C, pH 1-13) en logen niet uit (extreem lage oplosbaarheid). Dit alles garandeert een veilige en lange termijnwerking. Een voorbeeld van een dergelijk additief is AgCl geabsorbeerd op een poreuze drager (zolieten, SiO2,..), dat in combinatie met food grade polyester bindmiddelen een poedercoating vormt die door FDA goedgekeurd is voor contact met droge, waterige en vethoudende voedingsmiddelen.

Naast zilver komt koper, als goedkoper alternatief, meer in de belangstelling te staan. Zijn antibacteriële werking berust ook op ion vorming (Cu2+) en wordt eveneens gekenmerkt door een lange termijn werking, zonder uitloging. Opmerkelijk is dat koper een betere werking tegen schimmels blijkt te hebben.

Bij het inschatten van de effectiviteit van antibacteriële coatings (de mate waarin ze bacteriële groei afremmen) dient men zich ervan bewust te zijn dat dit afhankelijk is van omgevingscondities zoals temperatuur en relatieve vochtigheid. Hun technische en evens economische toepasbaarheid moet dus geval per geval bekeken worden. Ten slotte moet men de bijdrage van permanente coatings zien in combinatie met andere hygiëne maatregelen zoals hygiënisch ontwerp van gebouwen en processen en de geldende reinigingsprocedures.

Tijdelijke antibacteriële coating

Recent is er een antibacteriële coating op de markt gekomen die als wateroplosbare film bijvoorbeeld kan worden aangebracht op:

  • Oppervlakken die minder frequent gereinigd worden
  • Oppervlakken en elementen die moeilijk bereikbaar zijn
  • Machines of installaties die langere tijd buiten gebruik zijn
  • Koelsystemen

Deze tijdelijke coating is dus niet bedoeld om aangebracht te worden op food-contact oppervlakken, maar wel om de omgevingshygiëne te verbeteren. De coating wordt opgebouwd op basis van een sproeibare mix die bestaat uit: polymeren voor filmvorming, hechtingscomponenten en oppervlakte-actieve stoffen voor een goede spreiding, quaternaire ammoniumzouten voor de antibactriële en –fungale werking. De resulterende film is voorzien om een dertigtal dagen actief te zijn, waarbij hij bestand is tegen condens en temperaturen tot 80°C. Daarna kan de film makkelijk weggewassen worden. Pluspunt is een goede biologische afbreekbaarheid.

Nuttige links

Uittesten van antibacteriële materialen en oppervlaktebehandelingen in bedrijven via een : contacteer marc.vanstappen@sirris.be

Bronnen

Nuttige links