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UNIVERSIDAD TÉCNICA DE MACHALA UNIDAD ACADÉMICA DE CIENCIAS QUÍMICAS Y DE LA SALUD INGENIERÍA EN ALIMENTOS CONSULTA Nombre: Valeria Nicole Cabrera Romero Fecha: 07/05/2018 Asignatura: Sanidad e higiene de plantas

Curso: 5to Semestre “A” Docente: Ing. Joaquin Siguenza

AGENTES DE LIMPIEZA Y DESINFECCION MÁS UTILIZADO EN LA INDUSTRIA ALIMENTARIA

1. LIMPIEZA Limpiar es un proceso en el que la suciedad se disuelve o suspende, generalmente en agua, ayudada de detergentes. Su objetivo es separar la suciedad de los utensilios, equipos y superficies en contacto con los alimentos para que en la etapa posterior de desinfección los agentes desinfectantes sean efectivos. La limpieza sirve además para preservar la calidad e impedir deterioros en equipos e instalaciones derivados de la corrosión.

Los productos químicos para la limpieza son por tanto aliados imprescindibles de las operaciones de limpieza y desinfección. Debido a esto, en el mercado existe una gran cantidad de productos químicos para la limpieza. Su elección dependerá del tipo de suciedad resultante de las diferentes operación es de elaboración de los productos, del material en que está construido el equipo, utensilio o superficie a limpiar, de si las manos entran o no en contacto con la solución, de si se utiliza lavado manual o mecánico y también de las características químicas del agua, en especial de su dureza. Será responsabilidad del responsable de limpieza y desinfección elegir los productos o formulaciones más convenientes. TIPOS DE SUCIEDAD En la industria alimentaria, podemos denominar suciedad como los restos de ingredientes alimentarios o sus componentes que persisten en la maquinaria, utensilios y depósitos, y que es necesario eliminar durante los proceso de limpieza. Atendiendo a su comportamiento frente al agua y otros productos químicos para la limpieza los principales focos de suciedad se pueden dividir en diferentes categorías. (Perez, 2014)

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Fuente:

(Perez, 2014)

DETERGENTES Existen en el mercado miles de productos destinados a combatir la suciedad visible, en forma líquida y sólida. La mayoría contiene varios ingredientes químicos, cada uno con una de las funciones químicas específicas siguientes: 

Emulsificación: mezcla de grasas y aceites con agua y mantenimiento en suspensión de las mismas.



Saponificación: Solubilización de la grasa insoluble.



Dispersión: Separación de los materiales adheridos a la suciedad en partículas individuales.



Suspensión: Mantener suspendidos los sólidos insolubles para permitir una fácil limpieza.



Humedecimiento: Permitir que el agua entre en contacto con las superficies. 1.1. INGREDIENTES QUIMICOS DE LOS LIMPIADORES.

A los limpiadores comerciales se les incorporan varios grupos de ingredientes químicos para que cumplan las funciones anteriores:

UNIVERSIDAD TÉCNICA DE MACHALA UNIDAD ACADÉMICA DE CIENCIAS QUÍMICAS Y DE LA SALUD INGENIERÍA EN ALIMENTOS 

Álcalis: Tales como el carbonato de sodio y el metasilicato de sodio.



Fosfatos: Como el fosfato trisódico.



Agentes Humidificantes: como los detergentes no iónicos y los compuestos de amonio cuaternario.



Ácidos: como el ácido fosfórico y el ácido oxálico.



Agentes Quelantes: Como el tetracetato de etilendiamina.

1.2. SELECCION DE LOS LIMPIADORES. Los detergentes utilizados para remover: 

Grasas son los alcalinoclorados



Depósitos minerales son los ácidos



Azucares y almidones son los ligeramente alcalinos

1.3.

LA SUPERFICIE A LIMPIAR

El compuesto no debe dañar las superficies que se estén limpiando. El acero inoxidable es poco afectado por la mayoría de los detergentes, sin embargo los compuestos de cloro pueden atacarlo, por la tanto hay que usarlo con cuidado y a la mínima concentración posible. 

La madera y telas son afectadas por los álcalis y los cáusticos pueden destruirla.



El vidrio y las superficies pintadas son manchadas por los álcalis fuertes.



El caucho y los sintéticos no son afectados por los álcalis, pero los ácidos los pueden secar y causar resquebrajamiento.



El concreto y ladrillo son ligeramente corroibles por los ácidos.

1.4.

USO DE VARIABLES EN LA LIMPIEZA.

Para mejorar la limpieza se pueden variar los siguientes factores

UNIVERSIDAD TÉCNICA DE MACHALA UNIDAD ACADÉMICA DE CIENCIAS QUÍMICAS Y DE LA SALUD INGENIERÍA EN ALIMENTOS 1.4.1. Concentración. Para cada compuesto limpiador hay una concentración mínima para hacer una buena limpieza. Hay una concentración máxima que no debe excederse por razones de seguridad, corrosión y costos. 1. Velocidad de la solución en la tubería: mínimo 5 ft/seg (1.5m/seg) 2. Turbulencia de la solución: No de Re 30000 para tuberías.

1.4.2. Temperatura. Aumentar la temperatura tiene los siguientes efectos: 

Disminuye enlace entre mugre y superficie a limpiar; pero la temperatura no debe llegar a 85°C pues a esta temperatura se desnaturalizan las proteínas y es más difícil removerlas.



Disminuye la viscosidad y turbulencia.



Aumenta la velocidad de las reacciones químicas.

En general la temperatura mínima de limpieza debe ser de alrededor de 5°C por encima de la temperatura de fusión de las grasas que hacen parte de la mugre.

1.4.3. Tiempo. Si los otros factores permanecen constantes, la efectividad de la limpieza se puede aumentar usando más tiempo. Hay un tiempo mínimo para obtener limpieza efectiva y un tiempo máximo por encima del cual no se aumenta la eficiencia de la limpieza.

1.5. ESPECIFICACIONES DE ALGUNOS DETERGENTES

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PRESENTACIÓN COMERCIAL

ACCIÓN

AFINIDAD CON LOS MATERIALES

Rompe y disuelve las proteínas, saponifica la materia grasa al ser expuesta a altas temperaturas y precipita los materiales sólidos del agua en forma de sedimentos vellosos.

Ataca fuertemente al estaño, aluminio y al zinc.

1. ALCALINOS (NaOH) (soda)

Gránulos, escamas o líquida (legía) (barato)

Carbonato de Na (SoSa)

Sosa anhidra Na2Co3 Sosa cristal Na2CO3.10H2O

Disuelve parcialmente la proteína, emulsiona la grasa y precipita los materiales secos del agua.

Ataca fuertemente el aluminio y el estaño.

Hidróxido de K (Potasa caústica) KOH

Escamas

Forma jabones más solubles que los de Sodio (Na)

Ataca el aluminio y el estaño.

Fosfato trisódico Na3PO4. 12 H2O

Polvo

Disuelve proteínas, emulsiona la grasa, suspende las impurezas y precipita las materias solubles en forma de sedimento vellos.

Ataca al Aluminio y al Estaño fuertemente.

Con el Al reacciona muy fuertemente y liberan hidrógeno que puede explotar con cualquier chispa.

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PRESENTACIÓN COMERCIAL

Metasilicato de Sodio NaSiO3. 9 H2O

Polvo

Fosfato trisódico

Polvo

Ortosilicato y Sesquisilicato sódico

Polvo

2. ACIDOS

Generalmente líquidos concentrados.

Acido Nítrico HNO3

Líquido concentrado

ACCIÓN

AFINIDAD CON LOS MATERIALES

Tiene propiedades emulsificantes y humectantes. Buen poader de enjuague. Tiene propiedades emulsificantes y dispersantes. Impiden las formaciones calcáreas. Tiene alto poder emulsificante ataca grasas y proteínas. Son secuentrantes sobre los iones de Calcio. Los productos ácidos se usan especialmente para eliminar las incrustaciones o piedras en los equipos.

Inhibe la a corrosión del Aluminio y el Estaño.

Acido inorgánico fuerte, que disuelve fácilmente las incrustaciones de calcio. Es además excelente desinfectante.

Ataca el Aluminio y el Estaño, no ataca el acero inoxidable a pesar de ser altamente oxidable.

Son coantaminantes porque sirven de alimento a las algas (eutrificación). Reaccionan con el Aluminio y forman una capa muy impermeable y resistente de silicatos de aluminio. Tiene alto poder de corrosión sobre los metales incluyendo el acero inoxidable.

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PRESENTACIÓN COMERCIAL

Acido Fosfórico H3PO4

Grado alimenticio

Acido Glicólico

Muy caro

Acido Cítrico y Sulfamílico

Acidos en polvo. Muy caros. Sulfatos -Alquil y Aril sulfunados. Sodio lauril sulfonato: es el más usado y barato.

3. SURFACTANTES ANIÓNICOS

Surfactantes catiónicos

4. AGENTES SECUESTRANTES

Aminas terciarias Amonios cuaternarios.

Acido glicónico Etileno diamina tetracético (EDTA) Tripolifosfato de sodio.

ACCIÓN Medianamente fuerte, se usa para reemplazar el HNO3 Excelente detergente desincrustante

AFINIDAD CON LOS MATERIALES Evitar arsénico y antimonio, impurezas normales del ácido. Inhibidor de la corrosión.

Cuando estos compuestos se disuelven en agua, el grupo aniónico es el que tiene la acción detergente. Son altamente alcalinos y poco estables en presencia de oxidantes o álcalis fuertes y son destruidos en medio ácido. Son biodegradables y hacen mucha espuma Los compuestos cuaternarios de amonio tienen buena acción tensuactiva y tienen Propiedades fungicidas y bactericidas. Previene la precipitación e incrustación de los materiales ferroalcalinos y la materia orgánica que tenga el agua.

Se pegan fuertemente a las superficies tratadas y crean problemas en el enjuague.

UNIVERSIDAD TÉCNICA DE MACHALA UNIDAD ACADÉMICA DE CIENCIAS QUÍMICAS Y DE LA SALUD INGENIERÍA EN ALIMENTOS 2. DESINFECCION Es la destrucción de microorganismos especialmente infecciosos, por medio de la aplicación de agentes químicos o medios físicos como el calor seco o húmedo, luz ultravioleta, irradiaciones, filtros bacterianos. 2.1.

TIPOS DE DESINFECCION.

2.1.1. Desinfección Física. Puede ser por calor transmitido por agua, vapor o luz ultravioleta: Vapor directo: Máximo 2 atm y temperatura no inferior a 95°C y no menos de 30 minutos de permanencia del vapor. Es eficaz para cámaras frías y equipos que trabajan con bajas temperaturas. El vapor directo mata rápidamente los microorganismos, no necesita enjuague y no es corrosivo. Es costoso, necesita tiempos largos de exposición, calienta y humidifica el ambiente. Agua caliente: 90°C por 15 minutos, cuando se desea esterilización se utiliza agua a presión a 103°C por 30 minutos. Lámparas ultravioleta: su eficacia no es total, las lámparas van perdiendo su luz germicida. 2.1.2. Desinfección química. Se utilizan agentes químicos desinfectantes, los mecanismos mediante los cuales los agentes químicos pueden lesionar las células bacterianas son:     

Destrucción de la célula o desintegración de su estructura. Interferencia con la utilización de energía. Interferencia en la síntesis de proteínas. Oxidación del protoplasma. Ruptura de membrana y pared celular.

Los gram negativos son más resistentes a los desinfectantes, porque para ellos penetrar la membrana interna, deben primero atravesar la membrana externa fosfolipoproteica, pared celular y espacio periplasmático, mientras que en las gram positivas solo debe penetrar la pared celular para alcanzar el contacto con la membrana interna.

UNIVERSIDAD TÉCNICA DE MACHALA UNIDAD ACADÉMICA DE CIENCIAS QUÍMICAS Y DE LA SALUD INGENIERÍA EN ALIMENTOS 2.2.

FACTORES QUE AFECTAN LOS DESINFECTANTES.

2.2.1. Temperatura. En la mayoría de los desinfectantes, un aumento en la temperatura causa aumento en la actividad microbicida. Pero los desinfectantes a base de yodo o cloro a temperaturas excesivas pierden el principio activo de la solución, deben ser usados a temperaturas menores de 42°C. 2.2.2. PH. Algunos yodóforos y la mayoría de agentes clorados son más efectivos a pH alcalino, los amonios cuaternarios actúan efectivamente a pH altos. Los fenoles son más bactericidas a pH ácidos, pero por su solubilidad deben ser usados a pH altos.

2.2.3. Concentración del desinfectante. Para ser calificado como desinfectante en USA un agente microbicida debe cumplir con los requerimientos del "use dilution test", a sus niveles reglamentarios de uso. Este procedimiento determina la habilidad del producto para matar dentro de 10 minutos, películas de cultivo de bacterias gram positivas y gram negativas sobre superficies de metal. La concentración de desinfectante capaz de reunir los requerimientos de este tipo, debe ser recomendada para la desinfección de superficies no porosas. El doble de esta concentración es la que generalmente se recomienda para la desinfección de superficies porosas.

2.3.

CLASIFICACION DE LOS DESINFECTANTES.

Hay muchos tipos de desinfectantes, saneadores y antisépticos químicamente diferentes disponibles hoy día. El encargado del servicio de limpieza y desinfección, debe elegir entre los miles de germicidas patentados y disponibles en el mercado. La tarea de selección implica el conocimiento de los problemas sanitarios existentes en la industria alimentaria, tipo de contaminantes microbianos, calidad de los productos, costos y facilidad de dilución y consecución del desinfectante.

2.3.1. Halógenos. CLORO: Los compuestos clorados tienen amplio espectro de actividad. La base química se fundamenta en que actúa el ion hipoclorito bajo las formas de ion hipoclorito de sodio, de calcio, cloraminas, cloroisocianuros y dioxido de cloro.

UNIVERSIDAD TÉCNICA DE MACHALA UNIDAD ACADÉMICA DE CIENCIAS QUÍMICAS Y DE LA SALUD INGENIERÍA EN ALIMENTOS Tienen como característica: 

Alto poder desinfectante.



Atóxico en solución acuosa. Cuando es granulado debe tenerse precaución, porque el cloro seco es tóxico y peligroso.



Es económico.



Se consigue fácilmente en el mercado.

La estabilidad de las soluciones de hipoclorito depende de los siguientes factores: 

Concentración de la solución.



pH de la solución.



Temperatura.



Exposición a la luz.

USOS COMO GERMICIDA: CONCENTRACIÓN EN P.P.M.

USO

1

Agua Potable

50

400

500

Huevos Frutas y verduras Vajilla Cubiertos Utensilios de cocina Mesas de trabajo Limpiones Traperos Pocetas Baños

TIEMPO EXPOSICIÓN EN MINUTOS

1 5 30 30 30 30 30 30 30 30

UNIVERSIDAD TÉCNICA DE MACHALA UNIDAD ACADÉMICA DE CIENCIAS QUÍMICAS Y DE LA SALUD INGENIERÍA EN ALIMENTOS Limitaciones y observaciones de manejo: 

Reaccionan con la materia orgánica por lo cual hay que limpiar antes de desinfectar.



Es corrosivo para algunos metales.



Las soluciones preparadas tienen vida corta.



Usar guantes para prepararlo.



No debe mezclarse con limpiadores ácidos, pues libera cloro gaseoso muy tóxico.



El hipoclorito de calcio solo debe mezclarse con agua destilada.



Por ser altamente oxidante el cloro granulado en contacto con otros materiales y productos químicos puede producir fuga o explosión.



Nunca debe almacenarse con materiales combustibles, ni con pinturas o disolventes.



Se debe usar solo un recipiente limpio y seco para medir el cloro granulado.



Usar por debajo de 40°C .



pH óptimo de acción 7.5 a 8.0.



Los componentes clorados a 200 ppm no necesitan enjuague.

Preparación de las soluciones: Cuando se usan productos en polvo o granulares se utiliza la siguiente fórmula: CH =

v x ppm c x 10 v= volumen en litros de solución a preparar. Ppm = concentración de la solución a preparar mgr/lt. c = concentración de cloro disponible (%). 10 = Un factor CH = cantidad de hipoclorito granular en gramos. A las soluciones preparadas se les agrega tres veces el peso de CH en fosfato trisódico con el fin de disminuirle el poder oxidante. YODOFOROS: Son complejos de yodo con una concentración de 25 % de yodo valorable y mezclado con agentes tensoactivos que actúan como vehículos y solubilizantes para el yodo.

UNIVERSIDAD TÉCNICA DE MACHALA UNIDAD ACADÉMICA DE CIENCIAS QUÍMICAS Y DE LA SALUD INGENIERÍA EN ALIMENTOS Ventajas: 

No irrita la piel, ojos y mucosas.



Son de baja toxicidad.



No es afectado por el agua dura.



No manchan y tienen poco olor.



La solución que es amarilla, va perdiendo su color a medida que cumple su acción germicida.



Rápida acción germicida.



Se pueden dosificar fácilmente.



Disuelve depósitos minerales.



En presencia de materia orgánica y microorganismos el yodo se reduce a yoduro rápidamente, actuando como oxidante energético, de allí su rápida acción germicida. La acción desinfectante de los yodóforos resulta de la intervención directa del yodo que se combina con las sustancias proteicas del microorganismo.



Tiene acción sobre bacterias gram positivas y negativas, bacilos ácido alcohol resistente, es fungicida, viricida y también tiene acción detergente.



No necesita enjuague final.

Limitaciones: 

No es efectivo contra esporas bacterianas.



No es tolerante a la presencia de proteínas.



pH efectivo 2-4.



Lenta solubilidad en agua fría.



Se debe utilizar a temperaturas menores de 49 °C.



Forma espuma cuando se lava a presión.



Son costosos.



Se deben mantener fuera del alcance de la luz ultravioleta y el oxígeno.

UNIVERSIDAD TÉCNICA DE MACHALA UNIDAD ACADÉMICA DE CIENCIAS QUÍMICAS Y DE LA SALUD INGENIERÍA EN ALIMENTOS Usos: Son usados en la limpieza y desinfección de instalaciones, equipos, vehículos de transporte, mataderos y establos. Concentraciones de uso: Instalaciones y equipos: 25 ppm. Manos de operarios: 12-25 ppm.

2.3.2. Oxidantes. Peróxido de hidrógeno: Es un líquido incoloro, muy cáustico, de sabor amargo y muy inestable. Las soluciones de peróxido se descomponen por materia orgánica y otros agentes reductores, así como por la acción de la luz, los metales, la agitación y el calor. Permanganato de potasio: Es un compuesto sintético que se presenta en forma de cristales púrpura oscuro, los cuales son solubles en agua. Su manejo requiere gran cuidado, pues tanto en solución como en estado seco, puede causar una explosión al entrar en contacto con sustancias orgánicas y otras fácilmente oxidables. Tanto el peróxido de hidrógeno como el permanganato de potasio, ejercen su acción germicida por el desprendimiento de oxígeno naciente en forma efervescente, provocando la oxidación del protoplasma bacteriano, siendo especialmente susceptibles las bacterias anaerobias. Dado que este desprendimiento de oxígeno ocurre rápidamente, su acción es muy corta; además por su fuerte efecto cáustico y su baja penetrabilidad, son poco utilizados. 2.3.3. Reductores. Formaldehido: Este líquido es conocido como formalina, formol o metanal. Es uno de los antisépticos más

UNIVERSIDAD TÉCNICA DE MACHALA UNIDAD ACADÉMICA DE CIENCIAS QUÍMICAS Y DE LA SALUD INGENIERÍA EN ALIMENTOS poderosos contra bacterias, virus, hongos y formas esporuladas. Su actividad bactericida depende de la humedad, ya que el gas por sí mismo tiene poco poder de penetrabilidad y es disipado rápidamente de las superficies de paredes y equipos. La solución de formaldehído es muy buena como desinfectante y desodorizante, pero es muy irritante para los tejidos vivos debido a su poder de coagular proteínas, siendo sus vapores irritantes para las mucosas de nariz y garganta. Concentraciones de uso: 8 % mata esporas en 18 horas. 0.5 % mata esporas en 2 a 4 días y bacterias en 6 a 12 horas. Se puede utilizar por inmersión, bombas gaseosas de formol o vapores de formol. Para aplicar en áreas hay que cerrar ventanas, rendijas, puertas, etc y desalojar el área. Glutacide: Llamado también glutaraldehído, pentanedial o pentane 1.5 dial.

Es una molécula de

formaldehído alterada. Su actividad biocida depende de la molécula aldehídica, el pH es extremadamente importante para su estabilidad y acción. Es miscible en agua, viene con antioxidantes y humectantes; de amplio espectro, esporicida, ataca al S. aureus, Salmonella choleresis, Pseudomona auroginosa, Micobacterium tuberculosis, actúa sobre virus lipofílicos e hidrofóbicos. Es de rápido efecto biocida. Casi se llega al concepto de esterilización en frío, es más activo biológicamente que el formaldehído.

Limitaciones y observaciones de manejo: 

La solución germicida y activadora tiene buena estabilidad, un año a 30°C, pero al mezclarse, la estabilidad se garantiza por 14 días.



No debe ser utilizado para desinfectar grandes superficies.



Al contacto con la piel produce severa irritación dérmica.



Sus vapores pueden ser irritantes para los ojos, mucosas y tracto respiratorio.



Para su aplicación se requiere de guantes de caucho, careta, delantal, etc.

UNIVERSIDAD TÉCNICA DE MACHALA UNIDAD ACADÉMICA DE CIENCIAS QUÍMICAS Y DE LA SALUD INGENIERÍA EN ALIMENTOS 

La ropa debe protegerse para evitar manchas

Concentraciones de uso:

1 % en solución acuosa. Se recomienda aplicarlo por aspersión principalmente. La solución nebulizada se emplea para destruir bacterias en el aire y en superficies (mesas, pisos, paredes). 2.3.4. Tego. Es un desinfectante a base de dodecil- di(aminoetil)-glicina. Este desinfectante al 1% elimina en 12 minutos las salmonellas que estén presentes en superficies de madera; en 3 a 5 minutos evita el desarrollo de salmonellas sobre superficies de aluminio.

Eficaz contra hongos y levaduras patógenos. Actúa sobre el bacilo de la tuberculosis, los micoplasmas, virus de la peste porcina y el virus de la pseudopeste aviar. Es eficaz sobre todos los microorganismos patógenos que descomponen la carne. Ventajas: 

De múltiples usos.



Estables en su preparación.



No es tóxico.



No oxida los metales.



No ataca plásticos, vidrio, ni caucho.



Elimina los olores típicos de acidez, fermentación y putrefacción).



Es termoestable hasta más de 140 °C.



Tiene poder detergente muy marcado.



No irritante.

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Manos y utensilios. Mediante válvulas de cierre manual o pedal.



Superficies (máquinas, mesas, paredes y suelos) por pulverización mediante un dosificador.



Botas, mediante puestos de desinfección.



Elementos de limpieza, sumergirlos en la solución.



Se requiere un tiempo de contacto de 10 a 20 minutos. (Tamayo, 2011)

Bibliografía Perez, E. (2014). Productos quimicos para la limpieza en la industria alimentaria . Obtenido de https://riunet.upv.es/bitstream/handle/10251/83384/P%C3%A9rez%3BCastell%C3 %B3%3BBarrera%20%20Productos%20qu%C3%ADmicos%20para%20la%20limpieza%20en%20la%2 0industria%20alimentaria.pdf?sequence=1 Tamayo, L. M. (04 de Octubre de 2011). Limpieza y Desinfeccion en la industria de alimentos . Obtenido de https://es.scribd.com/doc/67395766/Limpieza-yDesinfeccion-en-La-Industria-de-Alimentos