En una instalación industrial de productos alimenticios, la limpieza y el saneamiento son fundamentales. Para ello, se deben diseñar los procedimientos apropiados para que todas las superficies en contacto con alimentos ya sean equipos, tuberías o utensilios, sean higienizadas. También las superficies que no están en contacto directo con alimentos, como paredes y techos, mamparas de protección o sistemas de ventilación, deben ser limpiadas de forma apropiada.
Los objetivos de estos procesos de limpieza son eliminar los sustratos que pueden permitir el crecimiento microbiológico y eliminar las bacterias presentes. Una vez conseguido, los equipos y las superficies se deben secar y mantener en las condiciones apropiadas para evitar el crecimiento de bacterias.
Los procedimientos de limpieza y desinfección se deben diseñar y protocolizar para cumplir con los objetivos de forma eficaz, y deben ser realizados bajo las instrucciones de los procedimientos, estableciendo controles para garantizar la eficacia, y una evaluación periódica de forma exhaustiva. El cumplimiento de los procedimientos escritos debe ser monitoreado y se deben conservar los registros para evaluar el cumplimiento a largo plazo.
Las limpiezas de las superficies alimentarias suelen incluir 4 etapas:
- Enjuagado
- Limpieza
- Enjuagado
- Desinfección
Suciedad en la industria alimentaria
La suciedad generada por los alimentos incluye los materiales no deseados presentes en las superficies en contacto con los alimentos, ya sean visible o invisibles. La principal fuente de suciedad es el propio producto alimenticio manipulado. Sin embargo, los minerales presentes en el agua o los residuos de los productos de limpieza contribuyen a la formación de películas en las superficies. Esta suciedad puede promover la formación de biofilms microbiológicos.
Dada la variabilidad de la suciedad, ningún detergente es capaz de eliminar totalmente estos compuestos acumulados, y se debe hacer una selección a partir de sus propiedades de solubilidad. El personal responsable debe conocer la naturaleza de los productos a eliminar y seleccionar un detergente o protocolo de limpieza apropiado en cada caso. En general, los limpiadores ácidos disuelven la suciedad alcalina (minerales) y los alcalinos disuelven la suciedad ácida y los restos de alimentos.
El uso inapropiado de los detergentes puede promover la fijación de la suciedad, haciéndola más difícil de eliminar. La acumulación de determinados tipos de suciedad requiere soluciones más sofisticadas. Un ejemplo serían los limpiadores que incluyen agentes oxidantes (por ejemplo, los detergentes clorados) para su eliminación.
Tipos de suciedad
La clasificación general de los tipos de suciedad se puede hacer en función de su solubilidad:
- Soluble en agua (azúcares y sales).
- Soluble en medios ácidos (la mayoría de los depósitos minerales).
- Soluble en medios básicos (proteínas y grasas).
Además, si los procesos de limpieza se realizan sobre suciedades recién depositadas, suelen ser más fáciles y efectivos que sobre sustratos más antiguos, secos, o incluso horneados.
Suciedad grasa
En general, las grasas se pueden retirar mediante agua caliente, con temperatura superior a su punto de fusión. Los residuos de grasa y aceite se pueden eliminar con limpiadores alcalinos, que funcionan como agentes de saponificación y facilitan la emulsión.
Suciedad proteica
Las proteínas suponen a menudo un reto en los procesos de detergencia industriales en la industria alimentaria, y especialmente las proteínas más complejas. Las proteínas desnaturalizadas por calor pueden ser extremadamente difíciles de eliminar.
Generalmente, se necesitan detergentes altamente alcalinos con propiedades humectantes para este tipo de suciedad.
Si las proteínas se encuentran formando películas sobre las superficies, probablemente va a ser necesario el uso de limpiadores alcalinos clorados.
Suciedad glucídica
Los azúcares simples son fácilmente solubles en agua tibia y no suponen un reto en la limpieza. Los residuos de almidón se pueden eliminar mediante detergentes suaves. Los almidones asociados a proteínas o grasa por lo general se eliminan fácilmente mediante los detergentes alcalinos.
Suciedad mineral
Las sales minerales pueden ser fáciles de eliminar con detergentes ácidos, pero también se pueden encontrar en forma de depósitos o películas y suponer mayores problemas. El calcio y el magnesio están muy presentes en el agua de lavado, y se relacionan con las películas minerales más difíciles de remover. Bajo condiciones de calor y alcalinidad, el calcio y el magnesio se combinan con carbonatos para formar complejos insolubles.
Los limpiadores ácidos, y especialmente los que contienen ácidos orgánicos que forman complejos con las sales, se recomiendan para eliminar las suciedades minerales.
También se recomiendan agentes quelantes en limpiadores alcalinos para actuar sobre la suciedad mineral.
Películas microbiológicas
Bajo ciertas condiciones, los microorganismos forman películas (biofilms) en las superficies. Estas películas son, en general, difíciles de eliminar, y requieren limpiadores y desinfectantes con propiedades fuertemente oxidantes.
Grasas y Aceites Lubricantes
Estos tipos de grasas son insolubles en agua, tanto a pH ácido como básico, y por tanto requieren soluciones distintas a las grasas alimentarias. Puesto que a menudo se derriten con altas temperaturas, se pueden eliminar parcialmente con agua caliente o vapor, pero para emulsionar los residuos se deben emplear tensioactivos.
Química de los detergentes para limpeza CIP
Los detergentes y productos de limpieza están formulados con ingredientes que interactúan con los distintos tipos de suciedades, alterando características físicas como la solubilidad o la estabilidad coloidal, y/o modificando los componentes para hacerlos más solubles y, por lo tanto, más fáciles de eliminar.
Los principales ingredientes de los detergentes para limpieza CIP para la industria alimentaria se recogen a continuación:
Tensioactivos
Son moléculas orgánicas cuya estructura química tiene una zona hidrófila y una hidrófoba. Son las responsables de la emulsificación, penetración, humectación y formación de espuma de los detergentes.
La formación de espuma se suele asociar a un proceso de detergencia efectivo. Pero no siempre es así. En los detergentes para la limpieza CIP habitualmente se requieren tensioactivos con poco poder espumante, o incluso tensioactivos capaces de desestabilizar la espuma (Tensioactivos de baja espuma y antiespumantes), porque la misma formación de espuma dificulta el proceso de limpieza y de aclarado del producto.
Agentes alcalinos
Los principales agentes alcalinos que se utilizan en la limpieza CIP son la sosa cáustica (hidróxido de sodio) y la potasa cáustica (hidróxido de potasio). Los detergentes alcalinos saponifican las grasas, formando jabón.
Estos agentes se utilizan a menudo en sistemas CIP y en aplicaciones de lavado de botellas.
Los detergentes moderadamente alcalinos incluyen sales de fosfatos, silicatos o carbonatos. El fosfato trisódico es uno de los más antiguos y más eficaz. Los silicatos se utilizan con mayor frecuencia como inhibidores de la corrosión. Los detergentes a base de carbonato tienen un uso limitado debido a la interacción con el calcio y magnesio.
Agentes ácidos
Los detergentes ácidos incluyen ácidos orgánicos e inorgánicos. Los ácidos inorgánicos más comunes utilizados son el fosfórico, el nítrico, el sulfámico y el clorhídrico. Los ácidos orgánicos, como el hidroxiacético, el cítrico y el glucónico, también son habituales.
Los detergentes ácidos se utilizan a menudo en dos pasos, en un régimen de limpieza secuencial con detergentes alcalinos.
Agentes secuestrantes
Los secuestrantes se utilizan en la limpieza CIP para evitar la acumulación de diversos depósitos minerales (dureza del agua, etc.). Los agentes secuestrantes forman complejos solubles con calcio y magnesio. Algunos de los más utilizados son los fosfonatos, el gluconato sódico, el EDTA y el GLDA.
Agentes oxidantes
El oxidante utilizado en la limpieza CIP con mayor frecuencia es el hipoclorito (también de interés por la capacidad desinfectante). Los detergentes clorados se utilizan con frecuencia para limpiar residuos de proteínas.
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