Detergentes y Desinfectantes Utilizados en La Agroindustria

“Año del Buen Servicio al Ciudadano

”  

UNIVERSIDAD UNIVERSIDAD NACIONAL N ACIONAL DE UCAYALI FACULTAD DE CIENCIAS AGROPECUARIAS ESCUELA ACADEMICA PROFESIONAL DE INGENIERIA AGROINDUSTRIAL

DETERGENTES Y DESINFECTANTES UTILIZADOS EN LA AGROINDUSTRIA

CURSO

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DOCENTE

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ESTUDIANTE

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CICLO

: IX

PUCALLPA-PERU 2017 INTRODUCCION

La desinfección de las superficies y ambientes en la industria alimentaria es fundamental para garantizar la inocuidad de los alimentos, evitar que puedan causar toxiinfecciones alimentarias y conseguir una mayor vida comercial del producto. Todos los equipos y utensilios de las zonas de trabajo deben ser desinfectados para asegurar que se alcanzan unas condiciones higiénicas suficientes para lograr este objetivo. Por ello, es importante conocer las materias activas biocidas disponibles y los diferentes productos formulados con ellas, así como sus características e idoneidad de aplicación en cada caso concreto. Betelgeux, como como empresa empresa especializada especializada en el el diseño, formulación, fabricación y aplicación de desinfectantes en la industria alimentaria, dispone en su catálogo de una amplia gama de formulados biocidas que cubren todas las necesidades de sus clientes. La acción biocida de los desinfectantes desinfectantes sobre sobre las superficies superficies de la industria industria alimentaria está influida por numerosos factores, como tiempo de contacto, temperatura de aplicación, concentración, tensión superficial de la solución desinfectante, pH, número y localización de los microorganismos o tipo de microorganismo objetivo. En la práctica, además de los factores enumerados, también influye enormemente la eficacia de la fase de limpieza previa, en la separación de la suciedad orgánica e inorgánica de las superficies de trabajo que deben ser desinfectadas. La acción de los detergentes debe conseguir la separación de la suciedad y de gran parte de los microorganismos de las superficies. El hecho de que un microorganismo sea separado de su soporte aumenta la superficie de contacto con el desinfectante, e incrementa su eficacia biocida. Por si sola, sola, la limpieza es capaz de eliminar el 80% de la carga microbiana, la desinfección de las superficies debe conseguir una reducción de la contaminación microbiana de alrededor alrededor del 95%.

DETERGENTES Y DESINFECTANTES UTILIZADOS EN LA INDUSTRIA LACTEA Todas las empresas del sector alimentario establecen rigurosos programas de limpieza y desinfección. La industria láctea no es la excepción y con especial cuidado por la naturaleza de producto que se maneja; el cual es altamente perecedero y susceptible de contaminación. En ese sentido, el tiempo invertido a las labores de limpieza y desinfección de la planta ocupan casi un ¼ del tiempo hábil total.

FUNDAMENTOS DEL PROCESO DE LIMPIEZA Pasos básicos En todos los procesos de limpieza en la industria láctea cuando deba realizarse una tarea es conveniente tratar de ejecutar cada uno de los siguientes pasos. Normalmente todos son necesarios para una limpieza exitosa y para cualquier proceso de desinfección posterior o combinado.

(a) Enjuague preliminar con agua, para retirar la suciedad gruesa. (b) Tratamiento de limpieza con solución detergente, de manera que la superficie quede libre de suciedad. (c) Uno o más enjuagues de las superficies limpias, con agua limpia, de manera que queden libres de contaminantes y solución detergente. Estos son los pasos básicos; los detalles completos de cómo se aplican a la mayoría de tareas de limpieza en la industria láctea se presentan en las secciones cinco a trece.

FORMULACIÓN Y SELECCIÓN DE DETERGENTES Factores generales que influyen en la formulación de detergentes para la industria láctea.  Aunque fuera deseable tener un detergente simple capaz de abordar todas las tareas de limpieza en la industria láctea, tal producto no existe y por razones técnicas y económicas tampoco podría ser desarrollado. En la práctica los detergentes más aceptables son aquellos que han sido formulados especialmente para realizar una tarea particular de limpieza. Los aspectos básicos más importantes que se tienen en cuenta cuando se formula un detergente son los siguientes:

a) La naturaleza de la suciedad que se va a remover . El grado de adhesión y composición de la suciedad decide las características de poder detergente que se requieren en el producto final.

b) Los materiales de construcción del equipo, planta o utensilios. Estos pueden tener influencia restrictiva sobre la selección de las materias primas del detergente, debido a la necesidad de minimizar la corrosión. c) El método de limpieza, ya sea manual, de limpieza por circulación o con la utilización de un equipo de limpieza especializado.  Esto tiene relación con muchos factores, entre los cuales se encuentra el grado de alcalinidad y las características de formación de espuma del producto. d) Las características de dureza del agua . Las sales que le dan dureza al agua pueden requerir el uso de agentes secuestrantes. e)  Alternativas de uso combinado detergente/desinfectante, es importante asegurarse que el detergente y los componentes de desinfección sean compatibles. Además, para máxima economía, también es conveniente prestar atención a sus reservas de actividad, ya que idealmente las actividades bactericidas y de limpieza del producto deben agotarse a la misma velocidad. El usuario de cualquier producto detergente debe además cumplir con otros requisitos, incluidos los siguientes: 1) No debe ser peligroso en condiciones de operación normales. 2) Si se va a usar para operaciones de lavado manual, es conveniente que sea suave y que no irrite la piel. 3) Debe indicar su fecha de vencimiento y ser estable durante ese período. 4) Si viene en forma de polvo, gránulos o escamas, no se debe compactar ni deteriorar cuando se almacena según las indicaciones y se debe retirar fácilmente de su recipiente. No debe despedir polvo irritante. 5) Si es un líquido, no se debe separar en capas y debe tener buenas propiedades de flujo a temperaturas de almacenamiento normales. 6) El costo del producto detergente debe estar en equilibrio con su eficiencia y su método de aplicación, de manera que el proceso entero sea económico. Selección de los fabricantes de productos detergentes Una lista acumula las ramas de agentes desinfectantes y detergentes desinfectantes aprobados:

Cloro Las soluciones de hipoclorito de sodio y las marcas de fosfatos trisódicos clorados se pueden usar como agentes desinfectantes por sí solos; el hipoclorit o se puede adicionar a soluciones de detergentes adecuados para obtener soluciones con doble propósito. Los agentes químicos orgánicos que liberan cloro, por ejemplo, el diclorodimetil hidantoína* y el dicloroisocianurato de sodio, son más comúnmente formulados con detergentes y se comercializan en polvo.  

Una solución de hipoclorito de sodio aprobada dentro de su vida útil en estantería no debería contener menos del 8% ( m/m), ni más del 12% ( m/m) de cloro disponible. Para propósitos prácticos, esto se puede considerar como el 10% de (m/m) de cloro disponible, de manera que la dilución de una parte de un hipoclorito aprobado en 1 000 partes de agua dé una solución que contiene aproximadamente 100 mg/l de cloro disponible. (Chavez, 2009) El cloro disponible del hipoclorito y otros agentes químicos que liberan cloro, reacciona rápidamente con la materia orgánica, como por ejemplo los residuos lácteos, y se inactiva por ésta, pero en las condiciones de uso normal, el volumen de solución y su concentración son tales, que la cantidad de suciedad presente en el equipo no afecta considerablemente la eficiencia de la solución desinfectante. Cuando el equipo limpiado previamente se va a desinfectar con soluciones de hipoclorito, son necesarias las siguientes precauciones: a) Los equipos se deben enjuagar para que queden libres de residuos de detergentes. b) Si ha circulado ácido para remover piedras de leche, se deberían remover todas las trazas de ácido, y para este propósito es recomendable la solución alcalina. c) Es preferible desinfectar los equipos justo antes de su uso, para obviar el riesgo de corrosión resultante de las trazas de hipoclorito que quedan durante algunas horas en los equipos. Las soluciones desinfectantes que contienen cloro no se deberían dejar en contacto con el equipo metálico de un día para otro. d) Debido a su construcción, los intercambiadores de calor tipo placa de acero inoxidable son particularmente propensos a corrosión por los agentes clorados y son esenciales las precauciones indicadas en a), b) y c) para evitar el daño a estos equipos. e) Es innecesario y puede ser peligroso para el equipo la utilización de soluciones que contengan más de 200 mg/L de cloro disponible a una temperatura mayor de 40°C por un período superior a 10 min. Para la mayoría de los propósitos de desinfección es adecuada la utilización de soluciones frías que contienen 100 mg/L de cloro disponible por un período de 15 min. f) Donde sea posible, debe verificarse el contenido de cloro disponible de las soluciones desinfectantes en el momento de su utilización. 

Compuestos de amonio cuaternarios (QAC)

El cloruro de alquildimetilbencil amonio (cloruro de benzalconio) es un ejemplo de un QAC bactericida tensoactivo catiónico. Hay muchos QAC aprobados como agentes desinfectantes por sí solos, y como se usan en la industria láctea sus propiedades son básicamente similares.  A diferencia del hipoclorito de sodio, no se deberían adicionar agentes QAC desinfectantes a las soluciones detergentes para obtener limpieza y desinfección combinadas, ya que los QAC se puede inactivar seriamente por algunos

ingredientes de los detergentes, por ejemplo los agentes humectantes aniónicos, y por otros, en una medida menor o impredecible. La formulación con detergentes compatibles puede incrementar la actividad bactericida de los QAC, por ejemplo, incrementando la alcalinidad, y la disposición a combinaciones de detergentes-QAC aprobados. ( Chavez, 2009) Las más importantes propiedades de los QAC influyen en su desempeño como agentes desinfectantes y su uso en la industria de productos lácteos, son:

a) En forma concentrada son muy estables y tienen una vida útil larga. b) En comparación con el hipoclorito sin diluir, son de manipulación mucho más segura, aunque pueden causar irritación en la piel. c) Por ser relativamente no corrosivos a los metales, se pueden usar, si es necesario en equipos a mayores temperaturas y con tiempos más prolongados de los aceptables con el hipoclorito. d) Su alta actividad superficial y consecuentes propiedades de formación de espuma los hacen inadecuados para circulación u otras aplicaciones mecánicas en la mayoría de sistemas de tubería, en donde la producción de espuma puede impedir la circulación efi caz y hacer difícil el enjuague. e) En algunos sistemas también se pueden arrastrar a la bomba de vacío. A baja concentración, por ejemplo, menos de 50 mg/l de QAC, y bajas temperaturas (menos de 10 °C), los QAC son selectivos en su actividad bactericida y son menos eficaces contra las bacterias Gramnegativas, por ejemplo, coliformes y psicrótrofos, de lo que lo son contra las bacterias Gram-positivas, por ejemplo, estafilococos y estreptococos. El agua dura reduce la actividad bactericida de la mayoría de QAC. La combinación de estas condiciones adversas puede estimular el desarrollo de flora resistente a QAC en equipos limpiados en forma insuficiente y tratados con soluciones de QAC. La acción bactericida selectiva es inusual en concentraciones normales de uso (150 mg/L a 250 mg/L de QAC), a temperaturas superiores a 40 °C y con un tiempo de contacto no inferior a 2 min.La eficacia bactericida de los QAC se verá disminuida por la presencia de materia orgánica como la leche; sin embargo, es posible que los ensayos químicos no revelen agotamiento de los QAC, pero estos resultados no deberían dar a entender que la solución es adecuada para reutilización. 

Yodo

El yodo se puede hacer soluble en agua mediante la formación de complejos con agentes tensoactivos no iónicos adecuados, como por ejemplo, óxidos condensados de nonilfenol etileno. Estos complejos de conocen como yodóforos. Las condiciones ácidas aumentan su actividad bacteriana, y los que son aprobados para uso en la industria láctea invariablemente son acidificados, usualmente con ácido fosfórico. La presencia de agentes tensoactivos y ácido confiere propiedades detergentes a estos yodóforos y todos se clasifican como detergentes-desinfectantes.

Los yodóforos aprobados usados a la concentración recomendada usualmente proveen de 50 mg/L a 70 mg/L de yodo libre, y valores de pH de 3 ó menos en agua de dureza alcalina moderada. La excesiva dilución de los yodóforos con agua de una alta dureza alcalina puede afectar seriamente su eficiencia, ya que su acidez se neutraliza. Los yodóforos formulados correctamente en forma concentrada tienen una vida útil prolongada, pero las soluciones pueden perder el yodo por vaporización y la pérdida puede ser rápida a temperaturas superiores a 45°C. Algunos materiales plásticos absorben el yodo y se tiñen de color café. Los empaques de caucho de los intercambiadores de calor pueden absorber el yodo, y si la leche caliente entra en contacto con el caucho afectado, la leche puede adquirir trazas* del antiséptico. El yodo tiñe los residuos de leche y de piedra de leche, lo que indica claramente en donde el equipo ha sido limpiado en forma ineficiente. Las soluciones yodóforas son ácidas y si se usan regularmente ayudarán a prevenir la acumulación de piedra de leche, pero como usadas normalmente, no se debería esperar que eliminen la piedra de leche existente. La mayoría de yodóforos forma espuma cuando circulan en los sistemas de tubería, pero se consiguen tipos de baja espuma. Ambos tipos se han encontrado adecuados para limpieza por atomización y desinfección de tanques y carrotanques, y cuando su uso sea en frío, para tanques refrigerados en hatos lecheros; sin embargo es necesaria la limpieza manual a intervalos determinados por el inspector, si así se requiere. El color ámbar de las soluciones yodóforas brinda evidencia visible de la presencia de agente desinfectante, pero la intensidad del color no es una guía confiable en cuanto a la concentración de yodo. La materia orgánica, como por ejemplo la leche, inactiva el yodo de las soluciones yodóforas y el color ámbar se desvanece. A menos que haya presentes en los equipos residuos de leche excesivos, la pérdida de yodo de las soluciones es leve, pero se puede incrementar si se almacenan soluciones usadas. Si se van a reutilizar las soluciones yodóforas, se deberían revisar y ajustar su concentración correcta.

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Agentes tensoactivos anfotéricos (anfolíticos)

Los agentes tensoactivos anfóteros tienen propiedades detergentes y algunos tienen propiedades bactericidas. Las características de alta formación de espuma de los productos de este tipo los hacen inadecuados para limpieza en el sitio. No son corrosivos ni irritantes a la piel, y son adecuados para limpieza y desinfección manuales; para máquinas de ordeño, su alta actividad superficial

puede reducir la adherencia entre las superficies del empaque y metal y puede causar que los empaques se aflojen de las conexiones metálicas. 

Agentes ácidos desinfectantes

Los agentes ácidos de desinfección son formulaciones que contienen agentes tensoactivos aniónicos y ácidos inorgánicos, usualmente ácido fosfórico. Se pueden usar ya sea como detergentes-desinfectantes o como agentes desinfectantes. En concentraciones de uso normal dan valores de pH de aproximadamente 2. Por ser de alta acidez, eliminarán y evitarán la formación de piedra de leche, pero son corrosivos para los metales diferentes al acero inoxidable. Forman espuma cuando se recirculan en los sistemas de tubería. 

Ácido peracético

Este ácido se puede suministrar en muchas mezclas de ácido peracético, peróxido de hidrógeno, ácido acético y agua, de equilibrio relativamente estable. Estos sistemas son bactericidas, fungicidas, virucidas y esporicidas eficaces. Las diluciones, que contienen típicamente de 0,05 g/L a 0,75 g/L de ácido peracético activo, son ácidas (pH 3 a 5) y se pueden usar solas para desinfección, o se pueden agregar hasta a 20 g/L de ácido fosfórico BP, para permitir la desincrustación y desinfección combinadas. Las diluciones no son corrosivas para el acero inoxidable siempre y cuando el agua usada para la dilución contenga máximo 150 mg/L de ión cloruro e idealmente no más de 50 mg/L de ión cloruro. Esto se verá influenciado por la naturaleza precisa del equipo y las condiciones de tratamiento, y se debería consultar a los proveedores tanto del equipo como de los agentes químicos. El ácido peracético no se debería usar sobre cobre o sus aleaciones.  A temperaturas ambiente, la estabilidad es similar a la del hipoclorito de sodio. La descomposición del ácido peracético se acelera por temperaturas elevadas o por la presencia de impurezas oxidables. Los concentrados sólo se deberían mantener en sus envases originales. Los concentrados son oxidantes, corrosivos, causan quemaduras, tienen un olor picante y no se deberían manipular manualmente. La dosificación debería ser automática, directamente del recipiente original y solamente según las instrucciones del fabricante.

Biguanidas Son derivados de la guanidina, una sustancia que se encuentra en forma natural en vegetales y cereales. El grupo incluye un pequeño número de materiales que han sido identificados como poseedores de propiedades bactericidas. Estos son bisbiguanidas o biguanidas poliméricas. Solamente las biguanidas poliméricas tienen un uso significativo en la desinfección en plantas lecheras. 

Estos materiales no son tensoactivos y son esencialmente no espumantes, no corrosivos y no irritantes. Se pueden usar solos, para desinfección manual, por

circulación o por atomización. La falta de corrosividad para la mayoría de materiales permite el uso de tiempos de contacto prolongados. Cuando se combinan con detergentes no iónicos apropiados, se pueden usar para limpieza en el sitio. Las biguanidas se desactivan mediante materiales aniónicos y el usuario no se debería mezclarlos con detergentes. Las biguanidas se precipitan con hidróxido de sodio (soda cáustica) y otros álcalis tales como silicatos y carbonatos, al igual que con el hipoclorito, y por lo tanto no se debería permitir su mezcla con estos agentes químicos. Las biguanidas tienen una excelente estabilidad cuando se almacenan en sus recipientes originales. Las diluciones, habitualmente de 100 mg/L a 200 mg/L de biguanida activa, son efectivas en un rango amplio de pH, pero se pueden precipitar sobre un pH de 10 y se pueden desactivar de modo reversible por debajo de un pH de 3. Todas las biguanidas se deberían usar de acuerdo con las instrucciones del fabricante.

Hidróxido de sodio (soda cáustica) El hidróxido de sodio, debido a su alta alcalinidad, posee buenas propiedades bactericidas; una solución que contenga de 15 g/L a 20 g/L, usada a una temperatura de 45°, es efectiva normalmente en un período de 2 min contra bacterias que no forman esporas. 

El hidróxido de sodio se incluye dentro de los detergentes para lavado de botellas, y a alcalinidades cáusticas y temperaturas normalmente recomendadas, estas soluciones detergentes son altamente bactericidas y pueden eliminar una proporción de las esporas bacterianas.

Formaldehído  Algunas veces es necesario desinfectar o fumigar los recintos, particularmente los usados para el almacenamiento, por ejemplo, los materiales de embalaje y los productos tales como queso y yogur. Por lo general es posible vaciar el recinto y limpiar las superficies sucias, pero la aplicación de un agente desinfectante a todas las superficies presenta problemas prácticos. En estas circunstancias, el agente desinfectante se puede aplicar como una niebla generada o un gas. El formaldehído es particularmente útil porque es barato, no daña los lienzos, la pintura y la mayoría de metales, y es efectivo contra bacterias, mohos y levaduras. 

El gas formaldehído se puede generar por atomización, o al hervir una solución del gas en agua (formalina), o al mezclar una solución acuosa fría con permanganato de potasio sólido, produciendo con ello una reacción exotérmica violenta. Como alternativa, se puede vaporizar paraformaldehído sólido.

La cantidad de formalina requerida depende del tamaño del recinto, la duración permitida de la exposición, la humedad relativa, la temperatura, y en menor grado, la naturaleza de las superficies involucradas. El objetivo debería ser obtener, al final del período de exposición, una concentración de gas de 1 mg/L y mantener una humedad relativa de aproximadamente el 70% durante un período de exposición aproximado de 3 h a una temperatura de 15 °C a 20° C; esto se puede obtener usando el procedimiento descrito en los numerales 7.2.10.2 ó 7.2.10.3. Es conveniente que el recinto esté sellado completamente durante el período de exposición, y si se va a fumigar regularmente, resulta conveniente instalar un ventilador para hacer circular el gas dentro de la habitación. No debería haber presencia de humedad libre dentro del recinto, ya que el gas es extremadamente soluble y comparativamente ineficaz en solución. Si el recinto se va a calentar, se debería dejar transcurrir algún tiempo de manera que las superficies alcancen la temperatura requerida.

DETERGENTES Y DESINFECTANTES UTILIZADOS EN LA INDUSTRIA CARNICA Cuando se hace referencia a la producción de carnes, el control debe comenzar desde el animal vivo que está destinado a sacrificio para consumo humano, impidiendo que los animales enfermos o no aptos para el consumo, sean sacrificados y faenados, o que su carne sea comercializada. El segundo aspecto general a tener en cuenta es el de la correcta selección de los procesos y equipos de transformación de la carne, el cual, como ya se dijo, debe tener como objetivo de producción la higiene del producto obtenido. Este es el condicionante sobre el cual deben armonizar los restantes aspectos ingenieriles del diseño.

Clasificación de los detergentes en la industria cárnica: 

Alcalinos

 Actúan sobre la suciedad por ataque químico, solubilizándola y disgregándola. En todos los casos en que no se tiene peligro de corrosión, la Soda Cáustica da mejores resultados que otras sustancias alcalinas como los fosfatos, los silicatos, boratos y carbonatos. 

Hidróxido de Sodio (NaOH)

Peso molecualr 40 y gravedad específica 2,13. Cuando su presentación es en escamas con aproximadamente el 95% de pureza se conoce comercialmente como soda cáustica. Si su presentación es líquida se conoce como lejía. El Hidróxido de Sodio rompe y disuelve la proteína y saponifica la grasa.

Presenta un aumento de su acción con el incremento de la temperatura. Ataca y corroe al aluminio y al estaño, debe manejarse con mucho cuidado porque es nocivo para la piel. Presenta una acción bacteriana importantísima, manifiesta principalmente sobre las esporas, la cual se ve aumentada con el incremento de la temperatura. Es muy funcional para limpieza “in situ” (CIP). 

Sosa

Sosa calcinada o sosa anhidra. Peso molecular 106 y gravedad específica de 2,53.Comercialmente existen dos presentaciones, la de sosa anhidro Na2 CO3 o Carbonato de Sodio y la de sosa cristal, Na2 CO3. 10 H2 O, o Carbonato de Sodio decahidratado. Su acción está enmarcada en la disolución de la proteína, emulsionamiento de la grasa por la disminución de las tensiones de la interfase, favoreciendo la eliminación de impurezas líquidas y precipitación de materias secas. Es corrosivo para el Aluminio y Estaño lo cual puede evitarse por la adición de Metasilicato de Sodio. Es un agente dañino para la piel. 

Fosfato Trisódico (NO2PO412H2O)

Es un detergente considerado de acción inferior cuando se compara con el Hidróxido de Sodio. Su acción está enmarcada en la disolución de la proteína, emulsificación de la grasa, suspensión de impurezas y la precipitación de materias secas.  Ataca el Aluminio y el Estaño, pudiéndose evitar esta acción por la adición de Metasilicato de Sodio. Ataca la piel. 

Metasilicato Sódico Na2SiO39H2O

Normalmente se usa combinado con otras sales de Sodio usadas por su acción protectora sobre la superficie de Aluminio y estañadas, por esta misma razón se usa acompañando al Cloro. Irrita ligeramente la piel. 

Acidos

Los ácidos se emplean cada vez más para la limpieza en la industria alimentaria. El empleo del Ácido Nítrico al 1% es cada vez mayor en equipos de acero inoxidable. Los ácidos inorgánicos son mucho más eficaces en su acción que los orgánicos. El uso conjunto con aminas etoxiladas y de derivados acetilénicos activan su potencial de acción. Su acción está enmarcada por el ataque químico sobre depósitos minerales. 

Ácido Nítrico HNO3

Peso molecular es de 63.02 y su gravedad específica (60%): 1.37. Su acción está enmarcada dentro de la capacidad de disolución de depósitos minerales, se

usa básicamente para incrustaciones de leche y Calcio. Es un fuerte corrosivo para el Aluminio y el Estaño, ataca la piel produciendo fuertes quemaduras, se recomienda por tanto cuidado en su manipulación. 

Ácido Fosfórico H3PO4

Peso molecular es de 98.04 y su gravedad específica es de 1,83. Se usa como reemplazante del Acido Nítrico más que todo por razones económicas, su mecanismo de acción es semejante. En algunos casos se usan ácidos orgánicos como Glucónico, Cítrico y Láctico los cuales tienen una acción menor. A algunos de éstos, como al Glucónico, se les adiciona Amonio cuaternario para obtener acción bactericida. 

Quelantes

Son definidos como aquellos que se combinan químicamente con un metal formando sales solubles, prácticamente no disociadas, como consecuencia de la existencia de valencias residuales. A este tipo de agentes pertenece el etilén diamino-tetracetato de Sodio, el cual intercambia iones del metal con iones alcalino térreos o de metales pesados, formando complejos solubles con propiedades diferentes a las de los iones. Igualmente el tripolifosfato sódico presenta una acción quelatante. Cuando se dispone de medio alcalino, es aconsejable el uso de agentes quelatantes como el Gluconato y el Sacorato de Sodio, los cuales son relativamente estables en este medio, careciendo de acción inhibidora de la precipitación. La adición de agentes secuestrantes a las soluciones de limpieza provoca un efecto peptizante, como consecuencia de las reacciones del Calcio y el Magnesio presentes.

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Tensoactivos

Se define como agente tensoactivo a la sustancia capaz de modificar fundamentalmente las propiedades de la superficie o de la interfase de las soluciones acuosas. Estas sustancias están conformadas por grupos polares y una cadena larga hidrocarbonada apolar, recibiendo la denominación de anfófilos, lo que quiere decir que poseen propiedades de cuerpos fuertemente polares y fuertemente apolares. Un agente tensoactivo soluble en agua favorece normalmente la formación de emulsiones, siempre y cuando la fase continua sea el agua, más cuando la fase continua sea apolar, el favorecimiento es presentado por una sustancia anfófila insoluble en agua. De todas maneras la estabilidad de la emulsión está gobernada por factores como naturaleza del agente emulsificante, fuerza iónica y pH. Su acción está enmarcada por la sustitución de la suciedad y posterior eliminación, garantizando que las impurezas sólidas envueltas por el agente tensoactivo, no se vuelvan a depositar sobre la superficie. Los agentes

tensoactivos, por su acción humectante, son reforzadores de la acción detergente y bacteriana de otros productos.

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Alquisulfatos primarios

Son del tipo CnH2n + 1 -O-SO2-O-Na. Son obtenidos por sulfatación de alcoholes grasos con cadenas de 12 a 18 carbonos. Estos detergentes, a pesar de tener excelentes propiedades, tienen uso limitado en la industria de alimentos por ser fácilmente hidrolizables, tanto en medio ácido como alcalino. 

Alquilsulfatos secundarios

Tienen propiedades semejantes al anterior pero algo inferiores. En la actualidad casi no se usan. 

Alquil aril sulfonatos

El más común es el Dodecilbenceno Sulfonato Sódico (C12H25-SO2-O-Na) es la base tensoactiva de los detergentes mezclados directamente en las industrias. Tiene un elevado poder detergente y excelente estabilidad en cualquier pH. 

Tensoactivos no iónicos

Se caracterizan por tener grupos polares como hidroxilos, ésteres, amino carboxilo que pueden hidratarse y disolver eventualmente el producto en agua sin la aparición de iones. Su acción no depende de la fuerza iónica del medio. Los más comúnmente utilizados son los productos de condensación del Óxido de Etileno sobre alquilfenoles o alcoholes de cadena larga y los ésteres de sorbitol o de sacarosa que se hidrolizan fácilmente en sustancias metabolizables por el organismo animal. También se emplean los monoglicéridos y los ésteres de poliglicerol. 

Tensoactivos anfóteros

Presentan varios grupos aniónicos y catiónicos, estando su carga neta en función del pH. Se emplean agentes aminocarboxílicos, aminosulfónicos y derivados de las cicloimidinas. Por su misma naturaleza los detergentes tensoactivos no deben ser aplicados con raspadores y esponjas metálicas. La capacitación y asesoría que reciba el personal encargado de la limpieza de la planta es de suma importancia. De éste depende que el sistema sea efectivo y demuestre las ventajas frente a otros.

Clasificación de desinfectantes en la industria cárnica:

 Algunos de los agentes señalados como sustancias de limpieza, presentan acción desinfectante, comenzando por los álcalis fuertes y los ácidos minerales que tienen acción bactericida y, los agentes tensoactivos, que tienen importante acción esporicida.

Agentes tensoactivos

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Entre los agentes tensoactivos catiónicos se cuentan las alquilaminas primarias, con fórmula general CnH2n+1-NH2,, que además de su poder bactericida, sus óxidos presentan gran capacidad de estabilización de espuma, y las aminas etoxiladas, los cuales se comportan como inhibidores de la corrosión de los metales, cuya fórmula general corresponde a:

Los derivados del amonio cuaternario, cuyos productos más notables son el Cloruro de Dodecil-dimetil-benzil amonio, las cuales presentan poder bactericida, pero carecen de efectividad frente a las formas esporuladas. Su acción está condicionada prácticamente por el pH, siendo mayor su poder en medio alcalino que en medio ácido. 

Compuestos clorados

Es posible su uso en forma gaseosa, en forma de hipoclorito o en forma de derivado orgánico. La disolución del Cloro gaseoso en agua genera la aparición del ácido Hipocloroso quien, como ya se dijo, es el responsable de la acción bactericida del Cloro. Los derivados orgánicos comúnmente usados para desinfección son los siguientes: Cloramina T. Las características básicas, desde el punto de vista bactericida, de los compuestoscolorados, son: economía, rápida acción, no son selectivos, son fáciles de dosificar y enjuagar, son fáciles de conseguir, no forman espuma, son bacteriófagos, no forman película sobre la superficie del equipo, son atóxicos en soluciones acuosas, no producen daños fisiológicos a las concentraciones recomendadas y no requieren experiencia de manejo. Los hipocloritos más usados en la industria son los de Sodio y Calcio en forma sólida o líquida; estos compuestos a pesar de tener una acción más potente frente a los compuestos clorados presentan algunas y limitaciones para su uso:

• Las soluciones son inestables dependiendo de factores como concentración de

la solución, concentración de ciertos catalizadores, pH de la solución, exposición a la luz y temperatura. • Tienen una elevada acción corrosiva, su ingestión es muy peligrosa, no deben

colocarse en contacto con ojos y membranas, producen fuego y explosión fácilmente, por tanto deben mantenerse alejadas de pinturas, combustibles, ácidos, vinagre, fuego. Por supuesto, no deben entrar en contacto con metales, sólo deben mezclarse con agua y como precaución, para medirlas el recipiente debe estar seco. 

Iodóforos

El otro gran grupo de compuestos bactericidas son los iodados, conocidos como iodóforos. Estos se obtienen disolviendo el Iodo en una solución acuosa de alquilfenol en presencia de óxido de Etileno. Normalmente a los productos comerciales se les adiciona ácido Fosfórico con el fin de disminuir el pH. Varios autores sostienen que el Iodo fijado sobre un agente tensoactivo no iónico, posee todas las propiedades bactericidas del Iodo elemental pero con acción mejorada por el incremento en su poder de penetración. 

Formaldehído

Se presenta comercialmente en soluciones al 40%, siendo efectivo a concentraciones de 250 a 1000 p.p.m., es decir, pudiéndose utilizar diluido de 39 a 159 veces su volumen. Normalmente, se usa adicionado con un agente tensoactivo. 

Agua oxigenada

Su uso está restringido a superficies y materiales de empaque, etc. También se emplea como conservante de la leche, bajo determinadas circunstancias y teniendo en cuenta que sea leche para posterior pasterización. El Óxido de Etileno usado sobre todo para insumos de la industria de carnes: sal, especias, etc; la Propiolactona; el Ozono, la Plata y el Anhídrido Sulfuroso.

DETERGENTES Y DESINFECTANTES UTILIZADOS EN LA INDUSTRIA DE FRUTAS Y HORTALIZAS Uso buscado

Tipo de detergente Característica para el uso buscado

Ingrediente activo posible de encontrar en la etiqueta

Suciedad común Detergentes Aniónicos De este tipo son los Detergente que tiene  jabones. Sales de buena afinidad con sodio y Potasio de los suciedad común. ácidos grasos. Contienen comúnmente como grupos solubles, sulfatos y sulfonatos de sodio. Son los más usados y más económicos. Grasas y aceites Detergentes Aniónicos Detergente que con adición de permita remover emulsionante, grasas y aceites. tensoactivos, disolventes, acondicionadores. Grasa y aceites Detergentes No Son Poliesteres y gruesos  Aniónicos. ésteres de Detergentes con poliglicerol. Tienen buena afinidad con una mayor aplicación aceites y grasas más industrial . pesadas. Son tenso activos. Condiciones Detergentes  Además de contener especiales biológicos. algún surfactante, Romper Biofilms., contienen enzimas lo trabajar a bajas cual proporciona temperaturas. mayores ventajas en el lavado.

Jabones (Sódicos; potásicos, Amónicos).  Alquil Benceno Sulfanatos (LABS; Líneales, ABC; ramificados) Alfa Olefinsulfonatos.

Igual al anterior más emulsionantes o tensoactivos, etc.

 Alcoholes grasos etoxilados Alquilfenol etoxilados Acidos grasos etoxilados.

Proteasas, Amilasas, Lipasas, Celulasas.

|Familia Espectr  sanitizante o 1 Compuestos Clorados o Halogenados (Hipoclorito de sodio, hipoclorito de calcio, ácido hipocloroso).

Acción sobre BIOFILM  Amplio espectro: Gram + positivos y negativos; Efectivo contra E. coli , Salmonella. No muy efectivo en esporas.

2

Ácido Peracetico y ácido  Amplio Peroxiacetico. Coliformes, bacterias, levaduras.

espectro: +++ Listeria, hongos y

3

Dióxido de Cloro

Amplio espectro: Eficaz No contra esporas. informado

4

Alcohol

E.

5

Compuesto de amonio  Amplio espectro: Gram ++ cuaternario positivos y negativos; Efectivo contra levaduras, hongos, E. coli .

coli ,

Salmonella, Genera Listeria. No es eficaz resistencia contra esporas. biofilms Listeria

Observaciones

Ejemplos de uso Buen  Aguas, desinfectante. superficies Bins, de No muy efectivo envases cosecha, línea de en esporas. Inestable en agua proceso, baños casino, etc. caliente. Se desactivan rápido. Riesgo de corrosión a los metales. Deben ser almacenados alejados del sol y fuentes de temperatura. Posible formación de Cloratos. Ideal para Líneas de tratamientos de proceso Shock y superficies, superficies de estanques, pisos. difícil acceso. Estable pero su efectividad es impactada negativamente por presencia de materia orgánica. Funcionan bien a bajas temperaturas. Corrosivo sobre metales blandos. Como subproductos, genera cloritos y se ha reportado cloratos. Sólo debe generar in situ. Cuidado con el pH. Debe tener una Cajas plásticas, en concentración envases, de mínima de 70% superficies de de alcohol. línea de proceso, Rápido secado, baños casino, etc. fácil aplicación sin diluir. Acción sanitizante efectiva entre pH 5,0-10,0 Más efectivo para Uso restringido en Listeria que el superficies de cloro. contacto, por restricciones de Tiene propiedades de

6

Ozono

Amplio espectro

+

7

Sulfato potásico o de  Amplio espectro, No informado potasio incluyendo bacterias, hongos y algunos virus.

adherencia y es mercado residual. Por ello, Europeo. no se debe utilizar Se recomienda en plantas que para drenajes, procesan para baños, etc. Europa, pues sus residuos no son permitidos en UE. Corrosividad mínima. Sin efecto residual. Inestable. Manejo riesgoso para el operador. Son productos Para uso en nuevos que superficies no limpian y porosas. sanitizan en un solo paso. No mezclar con cloro u otros halógenos.

DETERGENTES Y DESINFECTANTES DESINFECCION DE EQUIPOS

PARA

LA

LIMPIEZA

Y

MÁQUINAS DE ORDEÑO Limpieza y desinfección manual Se puede preparar una solución usando un detergente-desinfectante comercialmente disponible. Alternativamente, se puede agregar hipoclorito de sodio a una solución detergente, inmediatamente antes de su uso, en una proporción de 100 mL en 40 L de agua, para obtener una concentración de 250 mg/L de cloro disponible Desinfección después de la limpieza La desinfección se puede realizar sumergiendo los utensilios en una solución fría de hipoclorito de sodio que contenga 250 mg/L de cloro disponible. Remojo en solución cáustica fría Remojar de 7 a 14 días en una solución fuertemente alcalina, fría, por ejemplo: hidróxido de sodio al 5%. detergente-desinfectante alcalina.

TANQUES ENFRIADORES Solución de hipoclorito de sodio y una solución detergente adecuada, o una solución detergente tensoactivos-desinfectante.

ENFRIADORES DE PLACA O TUBULARES Los enfriadores de placa o tubulares normalmente se limpian y desinfectan durante la limpieza por circulación del equipo de ordeño. Para el enfriador se requiere agua de enjuague adicional y solución detergente tensoactivosdesinfectante (hipoclorito de sodio), y como guía se permiten 10 L/m 2 de superficie de contacto con la leche.

FILTROS EN LÍNEA PARA LECHE El cuerpo de los filtros en línea normalmente se limpia y desinfecta en el sitio con el equipo de ordeño después de que se ha retirado el elemento filtrante con soluciones de hipoclorito de sodio. Los elementos del filtro multiservicio se

enjuagan cuando se retiran del cuerpo del filtro, con agua limpia y fría, y se sumergen en una solución detergente.

MEDIDORES DE LECHE Los medidores de leche normalmente se limpian con detergentes tensoactivos anfotéricos y desinfectan en el sitio con el equipo de ordeño.

CANTINAS DE LECHE Se enjuagan las cantinas con agua fría o tibia y luego se agregan 5 L de solución detergente/desinfectante entre 45 °C a 50° C. Se puede usar una combinación detergente/desinfectante, o se puede preparar una solución con detergentes y desinfectantes separados.

EVAPORADORES La limpieza se realiza comúnmente de dos formas: a) El uso de un detergente compuesto que incluye un componente altamente alcalino para la remoción de la grasa y proteína de la leche, y agentes secuestrantes de calcio para la remoción de piedra de leche. b) El uso de hidróxido de sodio, que remueve la grasa y proteína, seguido de circulación y ácido para remover la piedra de leche. Las concentraciones de detergentes y ácidos usados varían considerablemente de acuerdo con la longitud de la corrida, la cantidad de leche tratada y el contenido de sólidos totales del producto final. Los detergentes cáusticos o alcalinos se usan por lo general en un rango de concentración de 1% a 5%. Los detergentes ácidos se usan normalmente en un rango de concentración del 1% al 2%.

HOMOGENEIZADORES Se limpian manualmente los componentes individuales usando un detergente para lavado a mano, adecuado, a base de silicato de sodio-fosfato de sodio usado a una concentración de 1% a 2%, o una combinación adecuada de detergente-desinfectante, y a una temperatura lo más alta posible, pero no menos de 45 °C. Si hay evidencia de depósitos de piedra de leche, y no se eliminan con la solución detergente, es conveniente sumergir los componentes individuales en una solución de ácido fosfórico o ácido nítrico al 0,5% o al 1% en un recipiente adecuado. Se deja reposar el ácido de 15 min a 30 min, se saca y se enjuaga muy bien con agua limpia y fría.

MANTEQUILLERAS MANTEQUILLA

CONTINUAS

Y

REPROCESADORAS

DE

Limpieza Detergente alcalino suave a una temperatura de 40° C a 50° C. Desinfección Se limpia el equipo, se reensamblan y desinfectan haciendo circular uno de los siguientes agentes desinfectantes: a) Hipoclorito de sodio. Sodio que contiene 200 mg/l de cloro disponible usado a temperatura ambiente durante un período de 5 min a 10 min. d) QAC. Solución preparada y usada de acuerdo con las instrucciones del fabricante.

DESINFECTANTES UTILIZADOS EN LA INDUSTRIA ALIMENTARIA: Tipos de desinfectantes 

Desinfectantes clorados

La acción microbiocida la realiza el cloro, que es un gas que no puede utilizarse en la formulación de los compuestos, por ello un medio para utilizarlo es mediante la reacción con productos cáusticos, lo que da lugar a la formación de hipoclorito de sodio, que es la base de numerosos desinfectantes Su poder desinfectante proviene de sus propiedades oxidantes debido a la presencia del ion ClO-, que ataca la membrana citoplasmática. El hipoclorito de sodio NaClO es una sal del ácido hipocloroso HOCl. En solución, el hipoclorito de sodio se disocia en iones sodio Na+ y ClO-. La forma biocida más eficaz, el ácido hipocloroso (HOCl), necesita la adición de un átomo de hidrógeno (H) que toma del agua. Para preservar su eficacia biocida es necesario mantener las superficies húmedas, pues a medida que estas se secan, el agua desaparece, y la reacción se desplaza hacia la forma menos eficaz (OCl-). Por ello, es necesario conservar las superficies húmedas durante el tiempo de contacto previsto para lograr la máxima eficacia biocida y esporicida, en caso contrario no se producirán más que vapores de cloro, sin el efecto desinfectante deseado. Los desinfectantes clorados son efectivos f rente a todas las bacterias vegetativas, virus, y, a mayores concentraciones, esporas bacterianas, levaduras y mohos.   Glutaraldehido

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Los productos formulados con glutaraldehido son biocidas de amplio espectro, con eficacia frente a bacterias, mohos, virus, y también frente a micobacterias; además, cuando la solución es alcalina (pH 7,5 a 8,5) se activa y posee actividad

esporicida. Actúan mediante la alquilación de los grupos químicos de las proteínas y ácidos nucleicos de las bacterias, virus y hongos. El glutaraldehido actúa sobre las proteínas por desnaturalización, y sobre los ácidos nucleicos y las proteínas por alquilación. A nivel de los ácidos nucleicos, la reacción es irreversible. Sobre la pared celular, el glutaraldehído actúa a nivel de los puentes cruzados del peptidoglicano. La reacción con nucleótidos receptivos tiene lugar rápidamente y el equilibrio se inclina hacia la hidroximetilación. Sales de amonios cuaternarios

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Los productos de reacción de las aminas terciarias con haluros de alquilo se conocen con el nombre de sales de amonio cuaternarios. Estos compuestos tienen cuatro átomos de carbono unidos a un nitrógeno mediante enlaces covalentes o tres átomos de carbono de los que uno de ellos está unido al nitrógeno mediante un enlace de naturaleza electrostática. Cuando uno de los radicales es una cadena alquílica grasa, estos compuestos poseen carácter tensioactivo y pertenecen al grupo conocido como “tensioactivos catiónicos”.

Los compuestos de amonios cuaternarios son bactericidas, fungicidas y virucidas. Su actividad la desarrollan tanto sobre el medio ácido como alcalino, aunque en éste último muestra mejores acciones. De los derivados del amonio cuaternario, el cloruro de benzalconio fue el primer compuesto de este tipo introducido en el mercado, con buena actividad bactericida.

  Alcoholes Los alcoholes han sido conocidos desde la antigüedad y usados en Medicina, aunque la síntesis del etanol no se realizó hasta mediados del siglo XIX (1855). Sus principales características, además de las antimicrobianas, es la de ser buenos solventes de otros productos, entre ellos muchos antisépticos y desinfectantes, potenciándolos en su actividad. Al aumentar el número de carbonos se incrementa su eficacia antimicrobiana, pero también su toxicidad, por lo que sólo se emplean los de bajo peso molecular: etanol o alcohol etílico e isopropanol o alcohol isopropílico. La actividad depende de la concentración, pero su gráfica es una V invertida, por lo que el máximo de eficacia lo obtienen los que poseen una concentración entre el 60-80%. Las concentraciones más usuales varían entre el 70% y el 96% para el alcohol etílico y entre el 70% y el 100% para el alcohol isopropílico. Los alcoholes poseen una rápida acción, incluso desde los 15 segundos, aunque no tienen efecto persistente, y un amplio espectro de actividad, actuando sobre bacterias gram negativas y gram positivas, incluyendo micobacterias, hongos y virus (hepatitis B y VIH). 

Peróxido de hidrógeno El peróxido de hidrógeno, conocido también como agua oxigenada, es un agente químico líquido, incoloro a temperatura ambiente, con sabor amargo, y que posee propiedades antisépticas. El peróxido de hidrógeno tiene efectos oxidantes por producir OH- y radicales libres, los cuales atacan a los 

componentes esenciales de los microorganismos como lípidos, proteínas y ADN. Se degrada rápidamente en oxígeno y agua, y es un agente oxidante de efecto fugaz por ser descompuesto por las catalasas de los tejidos celulares. Es activo frente a bacterias y virus, según la concentración y condiciones de utilización. Estudios “in vitro” de soluciones de peróxido de hidrógeno al 3% han mostrado

amplio espectro de eficacia, con mayor actividad frente a bacterias gram positivas.

Ácido peracético El ácido peracético es un antiséptico de tipo oxidante, mezcla de ácido acético y peróxido de hidrógeno en solución acuosa. Se obtiene por oxidación a partir de acetaldehído y oxígeno en presencia de acetato de cobalto. También puede obtenerse tratando anhídrido acético con peróxido de hidrógeno. La actividad desinfectante del ácido peracético radica en su capacidad oxidante sobre la membrana externa de las bacterias, endosporas y levaduras. El mecanismo de oxidación consiste en la transferencia de electrones de la forma oxidada del ácido a los microorganismos, provocando así su inactivación o incluso su muerte. Ejerce su actividad al descomponerse en ácido acético, peróxido de hidrógeno y oxígeno. 

Biguanidas poliméricas (PHMB) Las biguanidas son principios activos que poseen un amplio espectro de actividad y son muy efectivas frente a Pseudomonas spp, por ello se recomienda su uso, especialmente, para industrias de envasado de agua. El mecanismo de acción de PHMB ha sido descrito en numerosos artículos. Se ha demostrado que su máxima actividad biocida se produce a pH entre 5-6, e inicialmente el biocida interacciona con la superficie de la bacteria, y es transferido a la membrana citroplasmática y el citoplasma, donde reacciona con los fosfolípidos, provocando un aumento de la permeabilidad, con liberación de lipopolisacáridos, iones potasio y causa la muerte de la célula. Betelgeux utiliza esta materia activa en la formulación de desinfectantes. 

Ácidos y álcalis Las soluciones alcalinas y ácidas son altamente bactericidas. Los ácidos orgánicos débiles, como el ácido láctico, ejercen un efecto mayor del que sería explicable por su pH: la presencia de moléculas altamente permeables y no disociadas promueven la penetración del ácido en la célula. La eficacia de los agentes ácidos y alcalinos está ligada a la concentración de iones H+ y OH-. Los iones H+ destruyen los aminoácidos que están enlazados con los ácidos nucleicos, modifican el pH citoplasmático y precipitan las proteínas. Los iones OH- saponifican los lípidos de la membrana, ocasionando la destrucción de la estructura superficial. A pH elevados se desorganiza la estructura de péptidoglucano y se produce la hidrólisis de los nucleótidos. 

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