Avaliação de interações físico-químicas envolvidas na adesão de patógenos alimentares em superfícies metálicas de equipamentos utilizados na produção de alimentos

Abstract

A qualidade e a segurança dos produtos fabricados pelas indústrias de alimentos ficam comprometidas quando bactérias aderem e se multiplicam nas superfícies dos equipamentos utilizados na produção de alimentos. O aço inoxidável AISI (American Iron and Steel Institute) 304 e AISI 316 são os mais utilizados na fabricação de diversos tipos de equipamentos e utensílios para as indústrias de alimentos, sendo que muitos deles contêm soldas entre as junções de suas diferentes partes. Alguns pesquisadores relacionam a presença destas soldas à rugosidade e à dificuldade de higienização e consequente adesão microbiana nestas estruturas. No entanto, atualmente, existem poucos trabalhos que estudam o processo de adesão microbiana em soldas. O presente trabalho teve como objetivo investigar a adesão de um patógeno alimentar Gram-negativo (Salmonella Enteritidis) e um Grampositivo (Listeria monocytogenes) em aços inoxidáveis e em soldas MIG (Metal Inert Gas) e TIG (Tungsten Inert Gas); avaliar a influência da topografia e rugosidade dos materiais e a hidrofobicidade das superfícies e das células no processo de adesão; determinar a energia livre de interação e a energia de adesão entre as células e as superfícies e, por fim; estudar o efeito da modificação da superfície dos aços inoxidáveis através de nitretação a plasma na adesão de S. Enteritidis e L. monocytogenes. Os resultados mostraram que não houve diferença significativa (p > 0,05) entre o número de células aderidas às superfícies dos dois tipos de soldas e dos dois aços inoxidáveis para ambas as bactérias e indicaram que não houve correlação entre a adesão e a hidrofobicidade e a rugosidade das superfícies. O tratamento de nitretação a plasma foi capaz de alterar as superfícies dos aços inoxidáveis, reduzir a adesão bacteriana e, portanto, mostra-se como uma promissora tecnologia para prevenção da adesão microbiana.

The quality and safety of products manufactured by food industry are threatened when bacteria attach to and grow on surfaces of equipment used in food production. The stainless steel AISI (American Iron and Steel Institute) 304 and AISI 316 are the most various types used in the manufacture of equipment and utensils for the food industries. Many of these equipments contain welds between its different parts. Some researchers related the presence of these welds to increase the roughness and the difficulty of cleaning, and consequently microbial adhesion occures in these structures. However, currently, there are few researchers that study the process of microbial adhesion in welds. The present study aimed to investigate the adhesion of a Gram-negative (Salmonella Enteritidis) and Gram-positive (Listeria monocytogenes) food pathogens in stainless steels and MIG (Metal Inert Gas) and TIG (Tungsten Inert Gas) welds; evaluate the influence of topography and roughness of the materials and the hydrophobicity of the material surfaces and cells in the attachment process and determine the free energy of interaction and adhesion energy between cells and surfaces; and finally, also to evaluate the effect of plasma nitriding surface modification of stainless steels on the adhesion of S. Enteritidis and L. monocytogenes. The results showed that there is no significant difference (p > 0.05) between the numbers of cells attached to the surfaces of welds and stainless steel for both bacteria and indicated that there was no correlation between adhesion and hydrophobicity and roughness of surfaces. The plasma nitriding treatment was able to modify the surfaces of the stainless steel reducing bacterial adhesion and therefore there is demonstrated a promising technology for preventing microbial adhesion.