Microbiología alimentaria: procesos limpios y conservación de alimentos a través de los emisores UV-C

 

En general, la aplicación más importante de la refrigeración es la prevención o el retraso de los cambios fisiológicos, microbiales y químicos en los alimentos. Incluso a temperaturas cercanas al punto de congelamiento, los alimentos pueden deteriorarse a través del crecimiento de microorganismos, cambios causados por enzimas o reacciones químicas. Mantener los alimentos a bajas temperaturas reduce, apenas, el índice de estos cambios. Algunos organismos de descomposición crecen a o por debajo de las temperaturas en las cuales los alimentos comienzan a congelarse, aunque su índice de crecimiento se reduce en gran medida bajo temperaturas frías en comparación a temperaturas ambiente.

Los microorganismos tienen varios roles en una productora de alimentos. Pueden contribuir al deterioro de los alimentos, producir malos olores y sabores o alterar la textura y apariencia del producto al producir  secreciones y pigmentaciones. Algunos organismos pueden causar enfermedades; otros son beneficiosos y necesarios para producir alimentos como quesos y vinos a través de la fermentación. Los microorganismos entran en cuatro categorías: bacterias, levaduras, moho y virus.

Fuentes de microorganismos y crecimiento microbial

Las bacterias, levaduras y el moho se dispersan por el agua, tierra, aire, plantas, piel y tracto intestinal de los humanos y animales. Prácticamente todos los alimentos sin procesar están contaminados con una gran variedad de microorganismos de descomposición o patógenos.

Los cambios en las poblaciones microbiales siguen una curva de crecimiento general (Figura 1). Durante la fase inicial de latencia, los microorganismos se adaptan a las condiciones del nuevo ambiente y comienzan a crecer. Luego de adaptarse, el cultivo ingresa en el índice máximo de crecimiento (logarítmico) y en donde no se puede controlar su crecimiento sin métodos de sanidad u otras medidas drásticas. En condiciones óptimas pueden doblar su volumen cada 20 o 30 minutos.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

La producción y maduración de las esporas se produce al final de la fase exponencial, cuando el cultivo ingresa en la fase estacionaria. En este punto, los nutrientes esenciales ya escasean y/o se acumulan los subproductos inhibitorios. Eventualmente, la viabilidad del cultivo decae; el índice depende del organismo, medio y otras características ambientales. Aunque la refrigeración prolonga el tiempo de generación, reduce la actividad de las enzimas y la producción de toxinas, en muchos casos no restaura la pérdida de calidad del producto.

Los factores que influyen en el crecimiento microbial se pueden dividir en dos categorías: (1) factores intrínsecos que son parte de los alimentos en sí y (2) factores extrínsecos que son parte del ambiente en donde se encuentren los alimentos.

Los factores intrínsecos incluyen a los nutrientes (generalmente azúcares y almidón), inhibidores (tanto naturales como presevantes agregados), los microorganismos competidores, la actividad del agua (humedad) y el pH del alimento.Los factores extrínsecos incluyen la temperatura, humedad relativa ambiental y los niveles de oxígeno.

La mayoría de las bacterias prefieren hábitats específicos, sin embargo, algunos tienen una capacidad de adaptación mayor debido a sus sistemas enzimáticos. Algunas crecen a bajas temperaturas con o sin oxígeno, o sobreviven a las temperaturas altas y continúan su crecimiento dentro del cuerpo humano, causando enfermedades.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Prueba con platos de Petry antes y después del uso de emisores UV-C

Prevención de la contaminación

Para prevenir la entrada de microorganismos en las áreas de producción de alimentos (Tabla 2), los sistemas de ventilación deberán proveer aire adecuadamente limpio. Debido a que las bacterias se transportan a través del aire en partículas de polvo, se requiere el uso de distintas etapas de filtración como filtros con el 95% de eficiencia (como se mencionan en el Estándar ASHRAE 52.1) para la mayoría de microorganismos y los emisores UV-C de Steril-Aire. En comparación, los cleanrooms utilizan una combinación de filtros de alta eficiencia (HEPA) y emisores UV-C para proveer aire limpio y estéril.

Todos los elementos filtrantes deben permanecer secos. Los filtros húmedos fomentan el crecimiento de microorganismos dentro de los sistemas de HVAC y dispersándolos por todo el edificio. Todos los sistemas de ventilación, a su vez, deben estar protegidos del agua y la formación del agua de condensación para prevenir el crecimiento de moho. La presión positiva de las áreas de producción previene la entrada de contaminantes aéreos desde fuentes ajenas a los ductos de ventilación. Las tomas de aire de estas áreas no deben estar frente a sectores propensos a contaminación como charcos en los techos o nidos de aves.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Prevención del crecimiento y destrucción de microorganismos

El control del agua es una de las formas de inhibición más efectivas aunque ignorada. El diseño de todos los sistemas de ventilación, tuberías, equipamiento y pisos debe permitir el drenaje total del agua. El estancamiento de aguas residuales fomenta el crecimiento de microorganismos, mientras que el calzado y carretillas los transporta por todas las instalaciones.

Prevenir la condensación es esencial para prevenir la contaminación. Aislar las tuberías y/o instalar sistemas de deshumificación es necesario en, por ejemplo, salas de congelamiento.Las temperaturas altas también son un método de inactivación de microorganismos efectivo y se utiliza en los procesos de blanqueo, pasteurización y enlatado de productos; puede utilizarse para sanitizar cuando no se utilizan químicos. Si bien la sanitización con agua caliente es efectiva en bacterias, no afecta a las esporas. Además del calor, el uso de los emisores UV-C ayuda a eliminar los organismos presentes en los productos.

En rasgos generales, el objetivo de la onda UVC es el ADN de los microorganismos. Esto provoca la eliminación de las células, previniendo su proliferación. La nueva generación de dispositivos está diseñada para producir una intensidad de energía óptima en ambientes con aire frío y en movimiento. Esto los hace ideales para las líneas de procesamiento de alimentos y bebidas, áreas de almacenamiento de congelados, sistemas de aire acondicionado y aplicaciones similares. Para ser efectivos, los emisores deben operar constantemente para erradicar todo microbio aéreo que pueda pasar por el sistema, incluyendo al moho, las bacterias, los virus y otros contaminantes. La energía UVC que emiten los emisores proveen una limpieza segura, continua y sin químicos, manteniendo el aire interior fresco y previniendo la contaminación cruzada desde otras áreas. Además mantener las serpentinas limpias con el sistema UV-C provee un importante ahorro energético, amortizando rápidamente la inversión.

 

 

Aplicaciones

·         Desinfección de superficies

·         Descontaminación de materias primas

·         Salas de almacenamiento

·         Estaciones de empaque y llenado

·         Refrigeración comercial

Descontaminación de superficies

El UVC reduce el conteo entre la limpieza de las cintas transportadoras y cintas de vibración y en las mesas de clasificación y empaque.

Descontaminación de materias primas

La materia prima que ingresa a la planta puede pasar a través de tambores giratorios equipados con emisores UVC, reduciendo la contaminación microbial y los costos.

Salas de almacenamiento

La desinfección con UVC asegura una baja concentración de microbios en el aire con un gran índice de eficacia incluso en temperaturas bajo cero.

Estaciones de empaque y llenado

Se puede descontaminar a través de film de empaque para mejorar la vida útil y la seguridad alimentaria del producto. Provee un nuevo estándar de higiene para las estaciones de llenado y sellado.

Refrigeración comercial

Elimina el crecimiento del biofilm en las serpentinas reduciendo la contaminación y el deterioro.

Saneamiento

La limpieza y saneamiento son elementos claves que incorporan las tres estrategias para el control de microorganismos. La limpieza controla el crecimiento microbial al remover el material de alimento residual que requieren para proliferarse. El saneamientoelimina a la mayoría de las bacterias que permanecen en las superficies, previniendo la contaminación subsecuente hacia los demás productos.

 

Dimerization or Altering of the Molecular Bonds of a Bacteria’s DNA by UVGI

El diseño e instalación de equipamientos e instalaciones deben minimizar el crecimiento microbial y maximizar las facilidades de saneamiento. Los materiales que se utilicen deben ser resistentes a la humedad y los químicos. Productos como los emisores UV-C ayudan en el proceso de saneamiento, debido a su poder de modificar el ADN de los contaminantes presentes en las superficies y en el aire y eliminando su fuente de alimento, evitando su crecimiento y proliferación hacia los ambientes y alimentos.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

El uso de este tipo de tecnología ofrece los siguientes beneficios:

Provee IAQ (Indoor Air Quality o Calidad del Aire Interior) libre de partículas de virus, bacterias y moho.

Destrucción de biopelículas (hongos, bacterias y virus) que crecen en la serpentina de enfriamiento o bien, la detención de su crecimiento.

Remoción de virus, bacterias, esporas/micro toxinas de moho y VOC (Compuestos Orgánicos Volátiles) del aire circulante.

Limpieza automática de la serpentina.

Ahorro en el mantenimiento de la serpentina de enfriamiento.

Aumentar la vida útil de la serpentina de enfriamiento y refrigeración.

Aumentar la vida útil de los filtros HEPA “down stream”.

Reducción de infecciones adquiridas en hospitales (HAI)

Mejora la salud de los habitantes y reduce el ausentismo laboral.

Reducción de las bacterias presentes en los alimentos.

Protección contra pandemias.

Ahorro del 10% al 20% en el costo de energía.

Reducción de la huella de carbono (importante en países con restricción de emisión)