Sanitización en las plantas envasadoras de alimentos Capítulo 5 Sanitización en las plantas envasadoras de alimentos

Sanitización Desde una perspectiva amplia este término se aplica a la limpieza y desinfección de la maquinaria y de las áreas de producción de una planta procesadora de alimentos

Introducción Aún cuando el tratamiento térmico destruye o inactiva las mayoria de los microorganismos; este tratamiento no se diseño para destruir un número infinito de organismos Por lo tanto, las operaciones de enlatado deben incluir pasos de sanitización para minimizar el número de microorganismos que se encuentren presentes en el alimento

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

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

Fuentes de Contaminación Microbiológica Los microorganismos que llegan a la planta con la materia prima Los microorganismos que el alimento recoge al pasar po la maquinaria, o por el contacto con los empleados Los microorganismos presentes en las aguas de proceso Los microorganismos que se encuentran en los ingredientes añadidos al producto Los microorganismos presentes en las aguas de enfriamiento de los envases tratados térmicamente

Control de la Contaminación Microbiana Limpiar y lavar materia prima Limpiar y desinfectar equipos de proceso Uso de ingredientes libres de microorganismos termofílicos

Control de la Contaminación Microbiana Particularmente importante para los equipos que funcionan con temperatura, para controlar acumulación de esporas Mantener arriba de 77°C (170°F) para prevenir acumulación de bacterias termofílicas

Control de la Contaminación Microbiana El agua de proceso debe ser de calidad sanitaria o tratada para cumplir con este requisito El uso de agentes desinfectantes

Desinfectantes Desinfección/Saneamiento: Tratamiento adecuado de las superficies en contacto con alimentos para destruir células vegetativas de microorganismos perjudiciales a la salud pública y en la reducción substancial en el número de otros microorganismos Saneamiento = Sanitización

Desinfectantes Compuestos clorados Compuestos de yodo Compuestos de amonio cuaternarios (QUATS o QACs) Tabla 5.1

Características de Agentes Desinfectantes

El cloro y sus compuestos Hoy en día, los compuestos de cloro siguen siendo los más usados en la industria Familiarizarse con conceptos básicos del tratamiento del agua

Dosificación (dosis) de cloro Términos de Cloración Dosificación (dosis) 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 Dosis = dosaje

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 total 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, ya que se forman cloraminas

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 valoración o sistemas de pruebas Valoración almidón-ioduro Residual “libre” por el método del reactivo DPD NN-dietil-p-fenilen-diamina

Cloración hasta el “Punto de Quiebre” Adición de cloro suficiente para reaccionar con todas las impurezas y alcanzar un “punto de quiebre” más alla 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 Analogía entre una cloración al punto de quebre y la adición de agua a una esponga

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

Ventajas de la Cloración en la Planta Controla acumulación de contaminación microbiana en la superficie del equipo Permite mayor tiempo de operación Reduce carga microbiana Reduce corrosión de metales al prevenir el crecimiento de microorganismos que producen ácido

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

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

Selección del Compuesto Clorado Se debe seleccionar el compuesto apropiado para cada uso específico Además de cumplir con las restricciones establecidas en las regulaciones El criterio fundamental debe ser: el tiempo requerido para matar 99% de todos los microorganismos

Cloro y Compuestos Clorados Gas cloro Dióxido de cloro Hipocloritos Cloraminas

Eficacia de la cloración Concentración del cloro añadido pH del agua clorada Concentración de materia orgánica e inorgánica Temperatura del agua

Concentración del Cloro Generalmente la rapidez a la que las bacterias se destruyen será proporcional al cloro residual libre Cierto para el cloro gaseoso y las cloraminas acidificadas Sin embargo, a mayor concentración los hipocloritos forman agua alcalina, lo que reduce la actividad germicida al aumentar el pH

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 por ml % destruidos pH 8,0 No. de Sobrevivientes por ml pH 6,0 Minutos Experimentos de laboratorio han demostrado que las esporas bacterianas se exterminan mas lentamente si el pH del agua está sobre 7.0

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

Efecto del pH Gas cloro e hipocloritos matan bacterias en el mismo tiempo Cloraminas matan mas lento, pero el efecto es mas largo

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

Efecto de la materia orgánica en la actividad germicida del cloro Suero de tomate Jugo de Tomate Solución de azúcar de caña al 40% No. Decreciente de Celulas de Levadura Sólucion de almidón al 5% Solucion amortiguadora pH 7 Minutos Efecto de la materia orgánica en la actividad germicida del cloro

Efecto de la Temperatura Se ha demostrado es estudios de laboratorio que el calor aumenta la actividad germicida de las soluciones de cloro Sin embargo, la temperatura también tiene un efecto negativo en la solubilidad del cloro gaseoso en agua

Solubilidad de Gas Cloro Una temperatura elevada aumentará la efectividad del cloro, pero a su vez disminuirá la cantidad de cloro presente en solución

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

Otros Desinfectantes Iodóforos Compuestos de amonio cuaternario Ozono Radiación ultravioleta

Iodóforos Resultan mas eficaces que los compuestos de cloro para ciertos usos porque: No irritan la piel No requieren pruebas para medir la concentración, ya que producen un color ámbar en las soluciones mientras se mantienen activos Reaccionan con menos rapidez con suelos orgáncios

Iodóforos Desventajas: Manchan el epoxi, el PVC y otras superficies Caros No son estables a más de 49-60ºC (120-140ºF) No son efectivos contra las esporas

Compuestos de Amonio Cuaternario (quats) Ventajas: Son estables al calor No son corrosivos ni irritantes Dejan un residuo volátil que inhibe crecimiento de hongos u otros microorganismos Los afecta en menor medida la presencia de materia orgánica Efectivo en un amplio rango de pH

Elección de Agente Sanitizante Matar rápidamente microorganismos Seguro para los empleados y los consumidores (aceptado por agencias reguladoras) No debe tener efectos adversos en el alimento Soluble en agua Económico Estable Fácilmente medible

Desinfección del agua de los tanques de enfriamiento Existe una tendencia a acelerar el manejo de envases vacios o llenos Tendencia a producir mayor volumen de vacío en los envases 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 por infiltración de agua de enfriamiento contaminada

Regulación para los tanques de agua de enfriamiento Tiene que ser clorada o en su defecto sanitizada para utilizarse en canales de enfriamiento y en los sistemas de agua recirculada Debe mantenerse un residuo medible de desinfectante en los puntos de descarga del agua

Recirculación de las aguas de enfriamiento Como procedimiento adicional de conservación de agua, el agua de enfriamiento de envases puede recircularse por las torres de enfriamiento para bajar la temperatura y así poder reciclarse en el enfriamiento de envases Agua tiene que sanitizarse antes de volverla al tanque de agua fría, porque los recuentos bacterianos pueden aumentar rapidamente

Para torre de sanitización Agua fresca Entrada latas Cloro Torre de enfriamiento Codedor Enfriador Pozo Salida latas Pozo Sump = pozo colector Devuelta a la torre Esquema del 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.

Recirculación del Agua de Enfriamiento de Envases Ventaja: Mayor tiempo de contacto entre esporas y cloro Desventaja: Neutralización del cloro por aditivos utilizados para inhibor la corrosión como el nitrito de sodio Nitrito de Sodio = Reduce la actividad de cloro

Sanitización de los sistemas de reciclaje de agua para otros usos El volumen de agua fresca utilizado en un sistema, puede reducirse utilizando agua fresca sólo en la segunda mitad del sistema, recuperando el agua usada y reciclándola en la primera mitad

Sanitización de los sistemas de reciclaje de agua para otros usos

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

Sanitización de los sistemas de reciclaje de agua para otros usos 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

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 reuso el agua Grado de cloracion Cloracion en la planta y recloracion en 3 puntos Cloracion en la planta Sin cloracion Efecto de la cloración sobre el número de bacterias en aguas de transporte reutilizadas en un sistema de contraflujo 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

Regulaciones del Agua de Enfriamiento Clasificados como químicos plaguicidas, regulado por el EPA Control de su uso por FDA y USDA USDA y el programa de inspeción de pesca del Departamento de Comercio de los EEUU solo permite aquellas preperaciones comerciales nombradas en lista de compuestos autorizados

Folleto de información Lista de sustancias patentadas y compuestos no alimentarios autorizados para el uso bajo la inspección del USDA y programas de graduación 21 CFR 178.1010

Preguntas??