Desinfectantes y su uso en la industria de alimentos. Peroxidos (Parte III)

El peróxido de hidrogeno es producido a través de la reducción del oxígeno molecular

O2  +  e   ➜ H2O  +   OH

O+  2e    +    2H+  ➜   H2O2

El mecanismo de acción está basado en las reacciones de oxidación aunque a través del peróxido de Hidrogeno tiene también un efecto oxidante indirecto.

Como el peróxido e hidrogeno es capaz de dañar la membrana celular y es producido naturalmente en la célula humana, necesita ser detoxificado rápidamente por esas mismas células para prevenir la producción de concentraciones excesivamente altas las cuales pueden provocar daños.

La detoxificación ocurre a través de enzimas como la catalasa y la peroxidasa, las cuales transforman el H2O2  en  H2O y oxigeno; también ocurre intracelularmente en microorganismos patogénicos provocando una reducción del efecto desinfectante del peróxido de hidrogeno si entra en contacto con ellos.

La desinfección con peróxido ocurre a pH entre 5-8 y altas temperaturas, especialmente cuando se desea obtener efecto sobre las esporas.

El peróxido de hidrogeno es usado en la industria de alimentos en empacado aséptico de la leche y jugos; el recipiente es desinfectado antes de envasar el producto y altas temperaturas son usadas con altas concentraciones del desinfectante. También se usan para la esterilización de tanques metálicos en la industria láctea.

 

Rango de Acción[1]

Bradley ha reportado que el peróxido de hidrogeno es más efectivo como esporicida que como bactericida, sin embargo, indica que tiene efecto bacteriostático a concentraciones de 0.15 mmol/l.

Costo Beneficio

  • Importante para usarse cuando hay potencial de esporas presentes

Desventajas

  • En presencia de patógenos debe ser usado a muy altas concentraciones de peróxido debido a su posible inactivación por parte de ellos
  • La facilidad con que el peróxido se convierte en agua y oxígeno.

[1] The bactericidal, fungicidal and sporicidal properties of hydrogen peroxide and peracetic acid . M.G.C. Baldry Journal of Applied Bacteriology. Volume 54,  Issue 3, pages 417–423, June 198

 

 

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Desinfectantes y su uso en la industria de alimentos: Yodo (Parte 2)

Yodo

Hay tres soluciones comerciales de importancia: Lugol, Tintura de Yodo y Yodoforos.

En las soluciones  yodoforas (mezcla de Yodo y surfactantes no ionicos) el Yodo actúa como desinfectante y el surfactante es solo un vehículo, generalmente esta es la forma más usada porque no deja coloración luego de la desinfección y es menos irritante a la piel.  Cuando el Yodo se disuelve en agua se forman iones de Yodo, pero es la forma molecular I2 la cual actúa en el proceso de desinfección.  El proceso por el cual el yodo elimina las bacterias se cree que es porque actúa sobre el enlace NH ligando los aminoácidos y nucleótidos modificando así la estructura de las proteínas de las bacterias, puede afectar también los grupos SH provocando oxidación.

Rango de acción

Es un desinfectante con un amplio rango de acción afecta tanto bacterias Gram + como Gram -.

Costo Beneficio

El costo beneficio es muy alto, son mucho más caros que las soluciones de cloro. Son usados en la desinfección de piel y en los hospitales para la desinfección de instrumentos

Desventajas

  • Dejan un color marrón en las superficies desinfectadas
  • Son muy caros
  • Irritante a la piel
  • La eficacia de los yodóforos se reduce al contacto de aguas duras o de grandes cantidades de materia orgánica, pero estos desinfectantes pueden funcionar eficazmente cuando sólo quedan rastros de materia orgánica.

Asuntos prácticos a tomar en cuenta.

  1. La forma menos dañina son los yodoforos pero estos tienen la desventaja que deben ser enjuagados después de la aplicación porque tienen surfactantes y producen jabón y espuma.
  2. Debe tenerse en cuenta el color del yodo y que provoca manchas en los equipos
  3. También tomar en cuenta la forma  en que se aplica porque es muy irritante cuando son soluciones de Yodo
  4. Al igual que el cloro solo debe ser aplicado como desinfectante después de la limpieza porque la materia orgánica presente reduce el efecto

Desinfectantes y su uso en la industria de alimentos. (Parte 1)

La mayoría de las personas que trabaja con alimentos tiene conocimiento de los desinfectantes y cómo estos deben ser utilizados, sin embargo, en mi experiencia parece que cuando estamos en la práctica nos olvidamos de la importancia que tiene seleccionar el desinfectante correcto. Generalmente los proveedores que nos venden los productos son un soporte fundamental y quienes sugieren el tipo de producto que debemos usar, pero de nuestra parte debemos tener criterios para elegir cual es el producto adecuado para mi planta, dependiendo del tipo de proceso y producto que elaboro.

Así que he pensado escribir una serie de artículos hablando de los desinfectantes más usados, su importancia, recoger un poco de literatura y terminar con un cuadro comparativo de los mismos.

Los desinfectantes más ampliamente usados en la industria de alimentos son los halógenos: ácido hipocloroso, dióxido de cloro y yoduros; los peróxidos: peróxido de hidrogeno y ácido per acético y los surfactantes incluyendo los surfactantes catiónicos y sustancias anfóteras.

En general el trabajo de los desinfectantes es inactivar los microorganismos patogénicos y reducir la carga bacteriana total. Para poder actuar el desinfectante tiene que tener un amplio espectro de acción.

Un desinfectante ideal no debe ser toxico, debe permanecer estable bajo ciertas condiciones de trabajo a la cual se usa, debe ser soluble en agua, no debe ser corrosivo, toxico o irritante y debe proporcionar un adecuado costo-beneficio.

La efectividad de los desinfectantes depende de varios factores como pH, temperatura, concentración, tiempo de contacto, y presencia de materia orgánica presente.

Voy a comenzar hablando del Cloro. La información en su mayoría está tomada del siguiente artículo: “Cleaning and Desinfection procedures in Food Industry General Aspects and Practical Application”. Giuliano Sansebastiano, Roberta Zoni y Laura Bigliardi. PP 254-279

Acido Hipocloroso.

El ácido hipocloroso se forma cuando agregamos cloro gaseoso al agua o más comúnmente sales de cloro, especialmente hipoclorito de sodio o de calcio, el ácido hipocloroso resultante esta en equilibrio con la forma disociada de la reacción:

HClO + H2O  ⇿ H3O+  + ClO

La prevalencia de una u otra forma depende principalmente del pH. La desinfección con ácido hipocloroso está basada en un mecanismo de oxidación y se cree que el oxígeno molecular es liberado por la acción del ácido sobre las enzimas y el metabolismo de las bacterias y sobre el ácido nucleico de las bacterias y los virus. Tanto el ácido hipocloroso como su forma disociada tienen efecto oxidante, pero el ácido tiene un mayor efecto.

En la industria la desinfección es llevada a cabo a pH neutro o ligeramente ácido, teniendo cuidado de no acidificar demasiado la solución porque cuando el pH está por debajo de 4 se libera gas cloruro que es altamente tóxico.

Otros factores que afectan el efecto del cloro son la temperatura y la composición del material. Cuando hay materia orgánica o inorgánica presente reacciona con el ácido hipocloroso y reduce la acción del desinfectante.  De hecho, si el amonio o las sales de amonio están presentes en el agua produce las llamadas cloraminas.

Cuando el cloro activo es combinado en forma de cloraminas, mantiene su efecto microbiocida pero requiere largos tiempo de contacto y esto va en detrimento de la desinfección industrial donde es imposible detener un proceso completo por largos periodos de tiempo.

Las soluciones más ampliamente usadas de ácido hipocloroso en el sector industrial son aquellas con sales de hipoclorito de sodio, que tienen un cloro activo de 10-14% y las sales de hipoclorito de calcio que contienen 30% de cloro activo. El pH de esas soluciones comerciales es aproximadamente 12. A este valor de pH la forma disociada prevalece, y es menos reactiva y puede así permanecer estable por largo periodos de tiempo; sin embargo, deber revisarse la concentración de la solución antes de usar ya que el ion hipoclorito disminuye gradualmente con el paso del tiempo y pierde oxígeno.

Rango de acción

El ácido hipocloroso tiene un amplio rango de acción es efectivo contra bacterias vegetativas, esporas y virus.

Costo Beneficio

Tiene una buena proporción costo beneficio porque es económico, en general, asequible en muchas presentaciones, aun cuando se disuelve en aguas duras no forma compuestos con sales y mantiene sus propiedades oxidantes.

Desventajas

La principal desventaja en el uso del ácido hipocloroso es la presencia de compuestos orgánicos, reaccionan originando sub-productos de la desinfección que son tóxicos para las personas. Esos su-productos son los trihalometanos (THM’s) cuyo principal componente es el cloroformo.

Varios asuntos prácticos podemos sacar de esta revisión.

  1. Es importante conocer qué forma de cloro estamos comprando. Debemos consultar con el proveedor y que nos proporcione la hoja Técnica, normalmente el proveedor nos suministra el MSDS o SDS (hojas de seguridad de datos) pero en ocasiones no tienen disponible la hoja técnica que contiene la información del producto, forma en que se presenta, concentraciones y otra información de interés.
  2. Debemos revisar el pH al cual estamos aplicando el cloro, para asegurar que no tengamos pH muy ácido que pueda provocar la formación de soluciones tóxicas como gas cloruro o Trihalometanos.
  3. El cloro se debe aplicar sobre superficies con la menor cantidad de materia orgánica presente porque la presencia de materia orgánica reduce su acción, es decir: no lo aplique sobre superficies con sucio grosero. Los desinfectantes se aplican después de la limpieza.
  4. Cuidar la formación de cloraminas. Su proceso tiene amonio o sales de amonio debes tener cuidado porque esto va a prolongar la acción del cloro. Como vimos antes, el cloro mantiene su acción, pero tarda más tiempo.
  5. Debemos revisar la concentración de las soluciones que estamos usando porque estas pueden perder la fuerza con el tiempo.

A propósito de la resistencia a los desinfectantes

Hoy quiero referirme a la importancia de tener programas adecuados de sanitización y limpieza. Las empresas que procesan alimentos indudablemente realizan limpieza. El problema es que, muchas veces, esos programas no están debidamente documentados y no hay procedimientos claros de cómo realizar el proceso de limpieza. ¿Cuáles son los productos adecuados para limpiar y desinfectar nuestros procesos? ¿Cuáles son las preparaciones adecuadas?

Cuando comenzamos a tener problemas por bacterias o mohos que afectan la calidad del producto, entonces queremos aumentar la limpieza, pensando que esa es la solución, pero no nos damos cuenta de que, no es más limpieza lo que necesitamos, sino que la limpieza sea correcta.

Todo eso lo traigo a discusión por un artículo que he leído sobre la “Resistencia y adaptación de las sustancias antimicrobianas, sanitizantes y otros procesos de control”  (Resistance and Adaptation to Food Antimicrobials, Sanitizers, and other Process Control, P.Michael Davidson and Mark A. Harrison, Scientifica Status Summary, Vol. 56. No.11. Nov 2002. Pp69-77) Específicamente la parte concerniente a la resistencia de los microorganismos a los sanitizantes. Decía el artículo que “Ciertos microorganismos por ejemplo las esporas bacterianas y Crytosporidium tienen resistencia innata al cloro. Los microorganismos también pueden desarrollar resistencia adquirida. Las condiciones por las cuales puede desarrollarse resistencia adquirida incluyen la aplicación de concentraciones sub-letales de cloro usadas por error o más probablemente el uso de neutralizantes durante su uso. Por ejemplo, la actividad antimicrobiana del hipoclorito es significativamente más reducida si hay materia orgánica presente y alto pH”

Si no realizamos una aplicación de cloro correcta, estaremos aplicando dosis por debajo de la necesaria para matar la bacteria en cuestión, y entonces, crearemos una resistencia adquirida al desinfectante. Del mismo modo, el proceso de limpieza sin seguir las etapas adecuas: eliminar primero el sucio grueso, materia orgánica presente, limita la acción del desinfectante; así como también estar seguros de que el pH es el adecuado para que el desinfectante actúe en toda su efectividad.

Y muchas personas preguntan ¿Cuál es la dosis adecuada? Todo eso va a depender del producto, por eso es tan importante seguir las instrucciones del distribuidor del producto; pero al mismo tiempo, es importante, validar los procesos de limpieza y tener la certeza de que estos son efectivos en eliminar la contaminación que pudiera estar presente. Etapa que generalmente nos saltamos.

El articulo cita un caso interesante. Un estudio de resistencia a la salmonella en procesamiento de pollo, se observaron algunas cepas resistentes al acido hipocloroso, la resistencia estaba relacionado a las etapas de la línea de proceso, pero la resistencia ocurrió en la mayoría de los puntos, incluyendo el escaldado y el empaque final. Según el artículo, al parecer, las razones de la resistencia se debieron al uso de dosis sub-letales. Indicaba que es común el uso de cloro para sanitizar frutas y vegetales frescos, aunque el cloro y otros sanitizantes, no necesariamente eliminan patógenos en esos productos, lo cual podría provocar el desarrollo de cepas resistentes.

Lo importante de todo esto es que debemos comprender qué, no tener procedimientos, o no seguir los procedimientos adecuados, en ocasiones puede generar un problema grave; estaremos desarrollando una resistencia al desinfectante usado, y después que una bacteria o un hongo se instala en nuestro proceso es difícil eliminarlos.

¿Porqué no existe un sistema de alertas alimentarias?

Me paso el día hablando de enfermedades alimenticias y sus consecuencias, pero como decimos por aquí no es lo mismo “Llamar al diablo que verlo llegar”.

En el día de ayer, no había comido mucho durante el día, ya había cenado, pero le preparé un Sándwich a mi hijo y cuando abrí el refrigerador vi un queso Edam, del cual solo quedaba un pedazo pequeño, lo saqué y me lo comí. Un par de vueltas por la cocina haciendo oficios, cuando sentí unos calambres fuertes. “Uy”, me dije: “parece que el queso me cayó mal”. Después de una hora con calambres abdominales, decidí tomarme algo para los cólicos, no había nausea, ni diarrea. Pero pasadas dos horas más, y al ver que los calambres no cedían decidí ir a la emergencia.

Las preguntas de lugar: “¿Comió algo?, “si, un queso, creo que eso fue lo que me cayó mal”, después de varias preguntas, haber vomitado el queso que me comí, incluso una sonografia que no arrojó nada, el médico concluyó que probablemente estaba intoxicada, me dieron un tratamiento para calmar los cólicos y el dolor y en par de horas de vuelta a mi casa.

Es en este punto del sistema donde se puede iniciar un Programa de Vigilancia Alimentaria, que por supuesto, en nuestro país no existe. Si existiera, los médicos de la emergencia, ante una situación de síntomas como: diarrea, vomito, calambres abdominales, típicos de una enfermedad alimentaria, deberían llenar una ficha que sirviera de insumo para un sistema de vigilancia, es la única forma en la que podemos detectar brotes, y comenzar a llevar las estadísticas de lo que ocurre.

En base a las estadísticas podemos comenzar a tomar acciones, medidas preventivas. Las empresas nunca van a preocuparse por los problemas que se presentan y tener programas de retiro y trazabilidad efectivos, si saben que nadie los va a obligar a tomar acciones frente a brotes alimenticios. Un recuento de alimentación de las últimas 48 horas seria mandatorio en una emergencia ante una situación como esta. Teléfonos de emergencia donde llamar cuando uno sospeche de una enfermedad alimenticia que le afecta. Pero esa información debe ir a un sistema que recabe toda la información y sirva para establecer acciones.

Seguimos trabajando, cada vez más nos encontramos con empresas que quieren tener sistemas de Gestión de Inocuidad, pero, con mucha pena debo confesar, que la mayoría de las veces, las razones son presiones de clientes externos, no precisamente la conciencia, de que la Seguridad de los Alimentos es un compromiso de todo aquel que tiene una empresa de alimentos.

No pierdo las esperanzas de que, en algún momento, las cosas cambien y reconozcamos, sector público y privado, que la Seguridad de los Alimentos es responsabilidad de todos

Qué medios usamos para transmitir información sobre seguridad de alimentos

Hoy quiero hablar acerca de, la forma de transmitir información sobre seguridad de los alimentos a los empleados, a propósito del capítulo de Frank Yiannas que estoy leyendo.

Muchas veces cuando estoy realizando auditorias, cuando pregunto sobre los mecanismos a través de los cuales la empresa transmite la política de inocuidad a los empleados. La respuesta que me dan en un 95% de las ocasiones es: “esta posteada en el tablero de la compañía”, “hay un letrero en la entrada”. Las personas asumen que el hecho de que la política este posteada es suficiente para que los empleados la hayan leído y la comprendan.

Conociendo la cultura de los empleados que tenemos en nuestros países, yo me atrevería a apostar que un alto porcentaje de empleados ni siquiera se detienen a leer la información que tienen esos tableros. Como me toca visitar las empresas en más de una ocasión, mi experiencia es, que la mayoría de las ocasiones, nadie se preocupa de cambiar la información que esta publicada; los empleados por su parte, saben que no hay nada interesante en esos tableros y no se detienen a leer lo que dice.

Lo que plantea Yiannas es que las empresas deberían usar múltiples mecanismos para transmitir la información que quieren hacer llegar a los empleados, “si los bombardeamos con información tendremos más probabilidad que en algunos de los medios que usemos, los empleados le presten atención”

¿Qué les parece si se toman un rato y revisan cuales son los diferentes medios que está usando en su planta para transmitir información sobre seguridad de los alimentos?  El reto es establecer diversos mecanismos; Panfletos, flyers, canales de televisión, dar charlas cortas, publicarla en diversos lugares de la planta, sean creativos y seguro que los resultados mejoraran.

Hepatitis A y fresas contaminadas

Hepatitis A es una enfermedad causada por el virus de la hepatitis A. Una de las vías de contaminación es comer o beber agua o alimentos contaminados con el virus. Los alimentos más frecuentes ligados a los brotes son: agua contaminada, mariscos y ensaladas, sandwich fríos, jugos de frutas o frutas, leche y productos lácteos, vegetales y bebidas congeladas (smothies). Recientemente se ha producido un caso de brote en 7 estados de los Estados unidos y 70 personas enfermas debido a fresas congeladas provenientes de Egipto.

La enfermedad usualmente comienza 2-4 semanas después de haber ingerido el alimento contaminado, y termina una o dos semanas después . Produce inflamación del hígado, y los síntomas incluyen: fiebre, bajo apetito, nauseas, vomito, diarrea, dolor muscular y los ojos se ponen amarillos.

La ruta de entrada de la infección es oral. Una persona con hepatitis porta la enfermedad, la transmite al alimento y de ahí a otra persona. El virus se transmite de la materia fecal de la persona infectada cuando los empleados que manipulan alimento no se lavan correctamente las manos esparcen el virus a todo lo que tocan y otras personas pueden contaminarse fácilmente.

La cocción de los alimentos a temperatura de 190 F por al menos 1 ½ minutos o hervir los alimentos en agua por al menos 3 min inactiva el virus. Los desinfectantes que se usan habitualmente en los servicios de alimentos no necesariamente destruyen el virus y puede ser necesario aplicar más calor que para la mayoría de las bacterias, pero pueden sobrevivir a la congelación. Esta es la razón por la que el Smothy congelado de fresas transmitió la enfermedad.

De qué forma podemos evitar la transmisión de la enfermedad;

  • Es importante realizar análisis a los empleados con cierta frecuencia establecida para estar seguros de que estos no son portadores de enfermedades como la hepatitis;
  • También la educación a los empleados es importante para hacerles consciencia de que si sufren alguna enfermedad transmisible a través de los alimentos como por ejemplo la hepatitis A deben informar a sus superiores y ser retirados de las áreas de contacto con alimentos hasta que estén seguros de que ya no tienen la enfermedad;
  • Es importante cumplir con la cocción adecuada de los alimentos asegurando que se alcance la tempertatura interna mínima requerida;
  • En fatizar las práticas de lavado de manos adecuadas y con las frecuencias que sean necesarias.