Sanitización de Plantas de Alimentos Capítulo 5 Sanitización de Plantas de Alimentos

Introducción Los programas sanitarios están diseñados para: Protección de salud del consumidor Minimizar pérdidas económicas por deterioro Prevenir contaminación y pérdida de calidad

Los Reglamentos Prohiben Producción de alimentos que no son apropiados para el consumo humano Producción y almacenaje de alimentos bajo condiciones insalubres

Propósito de Prácticas Sanitarias Los procesos térmicos destruye un número limitado de microorganismos en alimentos enlatados Deben reducir el número de microorganismos en el producto antes de envasarlo

Fuentes de Contaminación Microbiológica Materia prima Equipo de proceso Agua de proceso Ingredientes Aguas de enfriamiento contaminadas

Control de Contaminación Microbiana Limpiar y lavar materia prima Limpiar y desinfectar equipos de proceso

Limpieza de Equipo de Manejo de Alimentos Particularmente importante para los equipos que funcionan con temperatura, por controlar acumulación de esporas Mantener arriba de 77°C (170°F) para prevenir acumulación de bacterias termofílicas

Control de Contaminación Microbiana El agua de proceso debe ser de buena calidad sanitaria Adquirir ingredientes garantizados libres de termófilos

Desinfectantes Desinfección/Saneamiento: Tratamiento adecuado de las superficies en contacto con alimentos para destruir células vegetativas de microorganismos perjudiciales a la salud publica

Desinfectantes Compuestos clorados Compuestos de yodo Compuestos de amonio cuaternarios (QUATS o QACs)

Cloro y Compuestos Clorados Gas cloro Dióxido de cloro Hipocloritos Cloraminas

Cuadro 1. Nombres y Contenido de Cloro de Varios Compuestos Clorados

Selección del Compuesto Clorado Restricciones de las regulaciones El tiempo requerido para matar 99% de todos los microorganismos

Selección del Compuesto Clorado Gas cloro e hipocloritos matan bacterias en el mismo tiempo Cloraminas matan mas lento, pero el efecto es mas largo

Fig. 1. Comparación del efecto de los cambios en pH sobre el tiempo requerido por el germicida para matar las esporas de un organismo que deteriora los alimentos Minutos Gas Cloro/Cloro Gaseoso Hipoclorito de Sodio Hipoclorito de Calcio Cloraminas Orgánicas

Términos de Cloración Dosificación (dosis) de cloro Demanda de cloro Cantidad total de cloro que se añade al agua (expresada en ppm) Demanda de cloro Cantidad de cloro requerida para reaccionar con impurezas inorgánicas del agua

Términos de Cloración Demanda de cloro Depende de cantidad y tipo de impurezas tiempo de contacto pH del agua temperatura del agua Cloro utilizado en reacciones químicas no tiene propiedades germicidas

Términos de Cloración Cloro residual Cantidad de cloro que permanece después que la demanda de cloro ha sido satisfecha Existe tanto como “cloro residual combinado” o “cloro residual libre”

Términos de Cloración Cloro Residual Combinado Cloro combinado con impurezas orgánicas Posee propiedades germicidas relativamente débiles

Términos de Cloración Cloro Residual Libre Cloro que permanece después de combinarse con materia orgánica Velocidad de destrucción bacteriana es proporcional a la concentración de cloro residual libre

Medición de Cloro Residual Residual “total” por métodos de valoracion o sistemas de pruebas Residual “libre” por el método del reactivo DPD

Cloración hasta el “Punto de Quiebre” Adición de cloro suficiente para reaccionar con todas las impurezas y alcanzar un “punto de quiebre” más allá del cual el cloro añadido persistirá como cloro residual libre

Cloro residual combinado + Cloro residual libre = Cloro residual total Clorador (utilizando varias formas de cloro, como hipoclorito de sodio, hipoclorito de calcio o gas cloro) Dosificación de Cloro Demanda de Cloro Cloro residual combinado Cloro residual libre Cloro residual combinado + Cloro residual libre = Cloro residual total Fig. 2 Analogía entre una cloración al punto de quiebre y la adición de agua a una esponja

Cloración en la Planta Es el uso del concepto de la cloración al “punto de quiebre” para controlar el “cloro residual libre” en el sistema de agua de proceso

Ventajas de la Cloración en la Planta Controla acumulación de contaminación microbiana Permite mayor tiempo de operación Reduce carga microbiana Reduce corrosión de metales

Precauciones de Cloración en la Planta Puede afectar sabor de productos Contaminación con fenoles Excluirlo de jarabes y salmueras Verificar la concentración frecuentemente Medidas de seguridad industrial (safety)

Factores que Afectan la Cloración Propiedades germicidas son afectadas por: Concentración del cloro añadido pH del agua clorada Materia orgánica e inorgánica Temperatura del agua

Concentración del Cloro Generalmente la rapidez a la que las bacterias se destruyen será proporcional al cloro libre residual Los hipocloritos forman agua alcalina, lo que reduce la actividad germicida

Efecto del pH pH del agua después que se agrega el cloro determina rapidez con que las bacterias se destruyen Bajo pH (más ácido) aumenta la velocidad letal del cloro

No. de Sobrevivientes or ml % destruidos pH 8,0 No. de Sobrevivientes or ml pH 6,0 Minutos Fig. 3 Experimentos de laboratorio han demostrado que las esporas bacterianas se exterminan mas lentamente si el pH del agua esta sobre 7,0

Efecto de la Materia Orgánica Presencia de materia orgánica afecta el poder germicida Materia suspendida en una disolución de agua clorada (orgánica o inorgánica) protege a los microorganismos

Organismo de prueba: células de levadura Cl2 disponible añadido: 4 Organismo de prueba: células de levadura Cl2 disponible añadido: 4.25 ppm Concentración de materia orgánica: 1.0 ml/litro Jugo de Tomate No. Decreciente de Células de Levadura Suero de tomate Solución de almidón al 5% Solución de azúcar de caña al 40% Minutos Fig. 4. Efecto de la materia orgánica en la actividad germicida del cloro

Efecto de la Temperatura La temperatura no es factor significativo en la cloración de plantas de alimentos La cantidad de cloro presente se reduce rápidamente a alta temperatura

Solubilidad de Gas Cloro Al preparar soluciones desinfectantes con gas cloro se debe considerar su solubilidad en relación a la temperatura del agua

Cloro disuelto (ppm) Solubilidad del cloro gaseoso en agua a varias temperaturas 2000 4000 6000 8000 10000 Cloro disuelto (ppm) 120 100 80 60 40 20 Temperatura (°C)

Resistencia de Esporas Bacterianas al Cloro Las esporas bacterianas tienen mayor resistencia al cloro que las células vegetativas

Cloración de Agua de Enfriamiento de Envases Aumentar la rapidez de operación durante el manejo de envases Vacío en el envase mas alto Pequeños defectos en el doble sello del envase Todas pueden causar recontaminación

Importancia de Bacterias en Agua de Enfriamiento La condición bacteriológica del agua de enfriamiento es muy importante Aún el mejor cierre no protege contra entrada de microorganismos de agua de enfriamiento contaminada

Regulación para Agua de Enfriamiento de Envases Tiene que ser clorada o en su defecto sanitizada para utilizarse en canales de enfriamiento y en los sistemas de agua recirculada Debe mantenerse residual medible de desinfectante en los puntos de descarga del agua

Recirculación de Agua de Enfriamiento de Envases Torres de enfriamiento se usan para bajar la temperatura del agua Agua tiene que sanitizarse antes de volverla al tanque de agua fría

Recirculación del Agua de Enfriamiento de Envases Ventaja: Tiempo de contacto entre esporas y cloro Desventaja: Neutralización del cloro por aditivos

Para torre de sanitización Agua fresca Entrada latas Cloro Torre de enfriamiento Cocedor Enfriador Pozo Salida latas Pozo Devuelta a la torre Fig. 5. Esquema de el sistema de reciclaje de la torre de enfriado. El cloro se agrega en una cantidad requerida para mantener un residual de cloro medible en la descarga de agua del enfriador de envases. Puede reciclarse en forma periódica agua altamente clorada a través de la torre de enfriado.

Aguas Recobradas Es esencial clorar el agua recobrada para asegurar que su calidad microbiológica sea aceptable. Y especialmente importante para reutilizarla como agua de enfriamiento

Sistemas de Reutilización de Agua La secuencia de uso del agua es contraria al movimiento del producto a través de las líneas de preparación Debe re-clorarse antes de recircular y reutilización

Cloración de Aguas Reutilizadas La condición sanitaria del agua reutilizada es afectada por: concentración de cloro rapidez del flujo del producto

Agua fresca Flujo de producto Tanque Tanque Bomba Drenaje Fig. 6. El consumo de agua en una lavadora tipo spray puede reducirse al recuperar el agua de la mitad final de la unidad y reutilizándola en la sección inicial

No. total de bacterias por ml de agua reutilizada 16.000 Planta A 37.000 Planta B 8.000.000 Planta C No. de veces que se reutilizo el agua Grado de cloración Cloración en la planta y decloración Cloración en la planta Sin cloración Fig. 7. Efecto de la cloración sobre el número de bacterias en aguas de transporte reutilizadas en un sistema de contra flujo en cuatro etapas, en tres plantas enlatadoras.

Influencia de la Velocidad de Producción Aumento en la velocidad de producción provoca: Aumento en materia orgánica en el agua Disminución en cloro residual libre

Control de la Cloración en Planta Verificar la concentración de cloro residual libre en varios puntos en la planta al menos dos veces al día Mantener registro de todos los resultados

Métodos y Sistemas de Análisis Los procedimientos oficiales actuales recomiendan el uso del método DPD Hay disponibles sistemas de prueba comerciales Otros procedimientos oficiales

Otros Desinfectantes Iodóforos Compuestos de amonio cuaternario Ozono Radiación ultravioleta

Iodóforos No irritan la piel Menos efectivo contra las esporas Se usan mucho para manos y pies

Compuestos de Amonio Cuaternario (quats) Son estables al calor No los afecta la presencia de materia orgánica Efectivo en un amplio rango de pH

Cuadro 3 Características de Otros Desinfectantes

Otros Desinfectantes Radiación Ultra-violeta Ozono

Elección de Sanitizantes Matar rápidamente microorganismos Seguro para los empleados y los consumidores (aceptado por agencias reguladoras) Poder ser enjuagado Económico Estable

Regulaciones del Agua de Enfriamiento Clasificados como químicos pesticidas, regulado por el EPA Control de su uso por FDA y USDA USDA, lista de compuestos autorizados

Preguntas??