Agentes Quimicos22

Agentes, sistemas de limpieza y desinfección usados en la industria de alimentos Introducción La limpieza y desinfección hoy forman parte de las operaciones más importantes de la industria de alimentos. Numerosos y costosos casos de corrupción e inaceptable contaminación con bacterias patógenas han trazado los fracasos o las insuficiencias de estos procedimientos. Los estándares de higiene requeridos evitan algunos problemas que son variables. En una planta, los requerimientos para asegurar la calidad de los productos procesados (por ejemplo el tratamiento térmico) deben ser más estrictos. Factores como el almacenamiento, higiene personal, entrenamiento y educación, disposición de la planta, diseño del equipo y maquinaria, características de los materiales seleccionados, mantenimiento y las condiciones generales de la planta pueden fácilmente volverse más importantes que la actual limpieza y desinfección. Para un óptimo uso de los recursos y asegurar la calidad microbiológica de los alimentos, es importante que cuando se decidan los procedimientos de limpieza y desinfección, todos los factores sean tomados en cuenta y deben ser procesadas como cualquier otra operación de la planta: documentarse y llevar un control del proceso. Si se aplica el sistema HACCP, los procedimientos deben considerarse como Puntos de Control Crítico (CCPs). Si un sistema de calidad como ISO 9000 está en operación, debe ser integrado en el Sistema. En todo el proceso están incluidas tres diferentes operaciones: i) Trabajo de preparación; ii) limpieza y iii) desinfección. Estas son operaciones distintas pero firmemente ligadas por lo que el resultado final no será aceptable a menos que todas ellas se hayan llevado correctamente. Pasos incluidos en el ciclo completo del trabajo de preparación, limpieza, desinfección y control. 1. Remover los productos alimenticios, basura, contenedores, etc. 2. Desarmar el equipo para exponer las superficies a limpiar. Remover el equipo pequeño, partes y accesorios para su limpieza en un área específica. Cubrir las instalaciones sensibles, para protegerlas del agua etc. 3. Limpiar el área, máquinas y equipo de residuos de alimentos con agua (fría o caliente) y usando cepillos, escobas, etc. 4. Aplicar el agente de limpieza y usar energía mecánica (presión y cepillado) como se requiera. 5. Enjuagar perfectamente con agua para remover todo el agente de limpieza después del tiempo de contacto apropiado (residuos pueden inhibir por completo el efecto de la desinfección). 6. Control de limpieza. 7. Esterilizar con un desinfectante químico o con calor. 8. Enjuagar el esterilizante con agua después del tiempo apropiado de contacto. Este último enjuague no es necesario para algunos esterilizantes ejemplo: Formulaciones con base H2,O2, y de rápida descomposición. 9. Después del enjuague final, el equipo es reensamblado y secado. 10. Control de limpieza y desinfección. 11. En algunos casos es recomendable practicar una re-desinfección (con agua caliente o con niveles bajos de cloro) antes de que la producción inicie.

Actividad preliminar En esta fase, el área de proceso está limpia de producto remanente, derrames, contenedores y otras sustancias. Máquinas, transportadores, etc. son desmanteladas para que toda el área donde los microorganismos puedan acumularse, sea accesible para su limpieza y desinfección. Las instalaciones eléctricas y otros sistemas sensibles deben protegerse del agua y químicos utilizados. Antes de usar el agente de limpieza, los desperdicios de alimentos deben ser removidos por medio de un cepillado, raspado o similar. Todas las superficies deben ser preparadas para el uso de agentes de limpieza con un pre-enjuague preferiblemente con agua fría para no coagular las proteínas. El agua caliente debe ser usada para remover grasas o azúcares, donde las proteínas no se presentan en grandes cantidades.

Limpieza La limpieza se encarga de remover todos los materiales indeseables (residuos de alimentos, microorganismos, sarros, etc.) de la superficie de la planta y el equipo de proceso, dejando superficies limpias, a simple vista sin residuos del agente de limpieza. Los microorganismos presentes se incorporan a los diferentes materiales o atacan a las superficies como biofilms. Estas últimas no será removidas totalmente con la limpieza, pero la experiencia nos ha mostrado que la mayoría de ellos sí son eliminados. Sin embargo, algunos serán desactivados durante la desinfección. La efectividad de un proceso de limpieza depende generalmente de: El tipo y la cantidad del material a remover. De las propiedades químicas y fisicoquímicas del agente de limpieza (ácido o alcalino, actividad de superficie, etc.) concentración, temperatura y tiempo de exposición en que se use. La energía mecánica aplicada, por ejemplo, turbulencia de la solución de limpieza en pipas, efecto de mezclado, impacto del chorro de agua, etc. Condiciones de la superficie a limpiar. Algunas superficies como las de aluminio y acero oxidado pueden simplemente limpiarse lo que significa que la desinfección llega a ser ineficiente. Lo mismo se aplica para otras superficies como la madera, hule, etc. El material preferido obviamente será acero inoxidable de alta calidad. La mayoría de los agentes de limpieza trabajan rápido y más eficientemente a altas temperaturas, por lo que es recomendable limpiar a altas temperaturas. La limpieza normalmente se realiza a temperaturas de 60 – 80 ºC en áreas.

Agua El agua es utilizada como solvente en todos los agentes de limpieza y desinfección, así como para lavado intermedio y final del equipo. La calidad química y microbiológica del agua es además de importancia decisiva para la eficiencia del proceso de limpieza. En principio, el agua utilizada para la limpieza debe ser potable. El agua dura contiene una gran cantidad de iones de calcio y magnesio. Cuando el agua se calienta, las sales de ambos elementos, responsables de la dureza temporal del agua, precipitan en sales insolubles. Aparte de reducir la efectividad de los agentes de limpieza, el agua dura tiende a formar depósitos o sarro. El sarro se puede formar de varias formas que aparte de ser indeseables son objetables por varias razones: Encubre y protege a los microorganismos.

Reducen los niveles de intercambio de calor en las superficies de transferencia de calor. Esto puede reducir el proceso, la pasteurización o la esterilización. La presencia de sarro puede tender a incrementar la corrosión. La formación de sarro se puede reducir adicionando agentes quelantes y secuestrantes, que convierten a las sales de calcio y magnesio en complejos insolubles. Sin embargo, es aconsejable prevenir precipitaciones ablandando el agua antes de utilizarla para la limpieza. El ablandamiento se puede conseguir por intercambio iónico, en donde los iones de calcio y magnesio son reemplazados por iones de sodio, cuyas sales son solubles. Un método moderno y costoso para suavizar el agua es la ósmosis inversa. La pureza microbiológica del agua que se usa en el enjuague final debe ser total. Si no lo es, en algunos casos será conveniente incluir bajos niveles de cloro, por ejemplo en ppm.

Agentes de Limpieza El detergente ideal debe caracterizarse por las siguientes propiedades: Poseer poder químico suficiente para disolver el material a remover. Tener una tensión superficial suficientemente baja para penetrar en aberturas y grietas, debe ser capaz de dispersar los desperdicios y mantenerlos en suspensión. Si se usa con agua dura, debe tener propiedad para suavizar el agua y disolver las sales de calcio para prevenir la precipitación y el sarro de las superficies. Al hacer el enjuagado, dejarla limpia y libre de residuos, los cuales pueden dañar los productos y afectar en forma negativa la esterilización. No causar corrosión y otro deterioro en la planta. Se recomienda consultar con el proveedor del equipo. No ser dañinos para el operador. Ser compatibles con el proceso de limpieza que se usa, ya sea manual o mecánico. Si es sólido, debe ser fácilmente soluble en agua y revisión fácil de su concentración. Cumplir con requerimientos legales concernientes a seguridad y bienestar, así como biodegradabilidad. Debe ser económico para su uso. Un detergente con todas estas características no existe. Para cada operación de limpieza, haga un compromiso al seleccionar un agente de limpieza y aditivos para tratar el agua de tal forma que el detergente combinado tenga las propiedades más importantes para el procedimiento. Cuando se escoge un agente de limpieza, uno puede escoger un producto ya mezclado, que tenga las propiedades deseadas o se puede fabricar de forma casera. En este caso se debe asegurar que los componentes sean compatibles. La Tabla 1 (de Lewis 1980) muestra características importantesde los agentes de limpieza que más se usan en la industria de alimentos.

Sistemas de Limpieza Las diferentes etapas muestran e incluyen a la esterilización, la cual representa al procedimiento más entendible para un manual de limpieza y desinfección o Clean Out of Place (COP: limpieza fuera de lugar). Ésta es apropiada para las plantas modernas. Para limpieza de plantas donde se manipulan líquidos como cervecerías o lecherías se utiliza el Sistema de Limpieza en el Lugar (CIP), basado en la circulación por bombeo de agua, agente de limpieza y desinfectante. En principio los dos sistemas son similares.

En la mayoría de las fábricas, se usa una combinación de COP y CIP. El uso de CIP se limita a una parte de las plantas o incluso a una máquina en particular. La frecuencia de la limpieza y desinfección varía dependiendo del día de trabajo, por ejemplo: en el descanso principal una vez al día, al final de la producción, o incluso menos frecuente. Algunas veces la desinfección puede no incluirse como en áreas que deben permanecer secas y en ambientes con materiales que no puedan ser desinfectados o lugares que no estén disponibles para la desinfección. En algunos casos la limpieza sigue siendo muy importante para la apariencia general y las condiciones higiénicas de la planta o local y la actitud general hacia la limpieza por parte de los empleados.

Desinfección por medio del uso de agentes químicos Con el uso de desinfectantes químicos, el índice de mortalidad de microorganismos depende, entre otras cosas, de las propiedades microbicidas del agente, concentración, temperatura, pH y el grado de contacto entre el desinfectante y el microorganismo. Un buen contacto se obtiene por ejemplo con agitación, turbulencia, superficies lisas y baja tensión superficial. Así como la desinfección por calor, diferentes microorganismos muestran resistencia a los químicos de esterilización. También la contaminación de materiales orgánicos o inorgánicos puede reducir el índice de mortalidad considerablemente. Una desinfección efectiva sólo se puede obtener después de una limpieza efectiva. Un desinfectante ideal para plantas se puede caracterizar por las siguientes propiedades: Tener suficiente efecto antimicrobiano para destruir los microorganismos presentes en un tiempo accesible y tener una baja tensión superficial para asegurar la buena penetración en los poros y ranuras. De fácil enjuague, dejando limpia la planta y libre de residuos que puedan dañar los productos. No debe desarrollar resistencia a ningún tipo de microorganismo sobreviviente. No debe causar corrosión u otro deterioro de la planta. Es recomendable que a los proveedores del equipo, etc. Se les pregunte antes de usar desinfectantes a base de cloro u otros desinfectantes agresivos. No debe ser dañino para el operador. Debe ser compatible con el procedimiento de desinfección que se utilice ya sea manual o mecánico. Si es sólido, debe ser fácilmente soluble en agua. Su concentración debe ser fácilmente verificada. Debe ser estable por periodos prolongados. Debe ser compatible con los requerimientos legales concernientes a la seguridad y salud así como de la biodegradabilidad. Debe ser razonablemente económico para su uso. Para prevenir el desarrollo de resistencia de los microorganismos, frecuentemente se debe tomar la precaución de cambiar de un esterilizante a otro. Esto es especialmente aconsejable cuando se usan compuestos cuaternarios de amonio. Entre los esterilizantes más usados se debe describir brevemente los siguientes: El cloro es uno de los desinfectantes más efectivos y más usado. Se encuentra disponible en varias formas como solución de hipoclorito de sodio, cloroaminas y otros compuestos orgánicos que contienen cloro. También son utilizados el cloro en forma de gas y el dióxido de cloro.Los desinfectantes clorados a concentraciones de 200 ppm de cloro libre son muy activas y con un efecto limpiador. El efecto desinfectante disminuye considerablemente cuando se encuentran presentes residuos orgánicos.

Los compuestos disueltos en agua producen ácido hipocloroso, HOCl, que es el agente esterilizante activo, que actúa por oxidación. En solución es muy inestable, particularmente en solución ácida donde el gas del cloruro se libera. Las soluciones son más corrosivas a pH bajo. Desafortunadamente, la actividad germicida se considera mejor en solución ácida que en alcalina, de tal forma que el pH debe ser elegido como un compromiso entre la eficiencia y estabilidad. Los esterilizantes orgánicos clorados son generalmente más estables pero requieren tiempos de contacto más largos. Cuando se utilizan en los rangos de valor apropiados (200 ppm de cloro libre), los esterilizantes clorados en soluciones a temperatura ambiente no son corrosivos para el acero inoxidable de alta calidad pero son corrosivos para otros materiales menos resistentes. Los Iodóforos contienen yodo, atado a un acarreador, usualmente un compuesto no iónico, del cual el iodo es liberado para la esterilización. Normalmente el pH es llevado abajo de 2 – 4. El yodo alcanza su máximo efecto desinfectante a estos rangos de pH. Los iodóforos son desinfectantes activos con un amplio espectro antimicrobiano como el cloro. Son inactivados por materiales orgánicos. Es efectivo a concentraciones aproximadas de 25 ppm de yodo libre. Las formulaciones comerciales son comúnmente ácidas haciéndolas más capaces de disolver sarro. Pueden ser corrosivas dependiendo de la formulación y no deben ser usadas a temperaturas por arriba de los 45 ºC en que se libera iodo. Si residuos de producto y agentes de limpieza cáusticos se quedan en las patas o en lugares similares, pueden en combinación con los iodóforos causar sabores fenólicos indeseables. El Peróxido de hidrógeno y el ácido peracético son esterilizantes efectivos que actúan por oxidación con un amplio espectro antimicrobiano. Las soluciones diluidas se pueden usar solas o en combinación para desinfectar superficies limpias. Pierden su actividad más fácilmente que otros esterilizantes en presencia de sustancias orgánicas o con el tiempo. Los Compuestos cuaternarios de amonio son surfactantes catiónicos. Son fungicidas y bactericidas efectivos excepto frente a bacterias gram negativas. Para evitar el desarrollo de resistencia por parte de los microorganismos, estos compuestos sólo deben ser usados alternándolos con otro tipo de desinfectante. Debido a su baja tensión superficial, tienen buenas propiedades de penetración y por la misma razón, son difíciles de enjuagar. Si se ponen en contacto con detergentes aniónicos activos, se precipitarán y desactivarán. Su mezcla o uso sucesivo de estos dos componentes debe ser evitado. Esterilizantes anfolíticos tienen propiedades similares a los compuestos cuaternarios de amonio.