UNIVERSIDAD NACIONAL AUTÓNOMA DE MÉXICO FACULTAD DE ESTUDIOS SUPERIORES CUAUTITLAN TRABAJO PROFESIONAL

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1 UNIVERSIDAD NACIONAL AUTÓNOMA DE MÉXICO FACULTAD DE ESTUDIOS SUPERIORES CUAUTITLAN DESARROLLO DE MEJORAS EN EL PROCESO DE LIMPIEZA Y DESINFECCIÓN EN UNA PLANTA CLARIFICADORA DE JARABE DE AZÚCAR ESTÁNDAR. TRABAJO PROFESIONAL QUE PARA OBTENER EL TÍTULO DE: INGENIERA EN ALIMENTOS PRESENTA: MARCELA CABRERA CANO ASESOR: I. A. ANA MARÍA SOTO BAUTISTA CUATITLAN IZCALLI, EDO DE MEX 2008

2 Dedicatorias y agradecimientos Después de un largo camino, puedes ver la luz de la salida o la luz del tren que viene de frente a ti. Hoy doy gracias a Dios y a la vida por cumplir con un objetivo más en mi vida. Con este trabajo no solo cierro un ciclo más, cierro aquellos círculos que pude haber dejado abiertos en el camino y que hoy por fin se terminaron. Doy los más grandes agradecimientos a mis padres por el ejemplo de lucha y sobre todo por haberme enseñado a no rendirme ante las bajas de la vida. Doy gracias a aquella pequeña gran madre que Dios me ha dado por hermana, por su ejemplo y grandes consejos. Doy gracias a toda la familia y amigos por el apoyo moral para no dejar atrás esta meta. Doy gracias a ese hermoso ser que llegó a mi vida justo cuando necesitaba el más grande empujón, gracias Taniz, este trabajo es un reflejo de nuestro gran sacrificio. Gracias a la profesora Ana María Soto por su gran paciencia, su excelente calidad humana y profesional, muchas muchas gracias. Gracias a las sinodales por el tiempo invertido en la revisión de este proyecto. Gracias a Coca Cola Femsa. Por la información proporcionada para la realización de este proyecto. Gracias a todos mis profesores buenos o malos pero sobre todo a esta institución que me dio lo mejor de la vida, la educación, que gracias a eso y a mi familia me harán ser lo que tanto quiero. Gracias a ese Sol que esta siempre presente en mi vida por iluminarme y cobijarme cada día y por dejarme descubrir que siempre seré la Luna que he querido ser, esto es pensando en ti y en los que debieron ser.

3 ÍNDICE GENERAL Pág. Introducción 1 Descripción del Desempeño Profesional 2 Capítulo I Generalidades 1.1 Antecedentes de la compañía. 1.2 Origen del jarabe simple. 1.3.Descripción del proceso de clarificación de azúcar estándar. 1.4 Importancia microbiológica y microflora inicial del azúcar y el jarabe simple. 1.5 Principios generales de la limpieza y desinfección en la industria alimentaria Métodos de limpieza Detergentes Clasificación de detergentes Remoción de partículas de suciedad Prevención de depósitos petrificados Secado después de limpieza Desinfección Técnicas de desinfección Desinfectantes más comunes Plan de control Validación de la eficacia de los procedimientos Estándares de desinfección Procedimientos operativos estandarizados de sanitización Requerimientos para limpieza y desinfección en sitio, sistema CIP Capítulo II Análisis del programa de limpieza y desinfección en el proceso de clarificación del azúcar estándar 2.1 Análisis de las etapas del proceso de clarificación del azúcar estándar. 2.2 Problemas detectados en el área. 2.3 Índices microbiológicos antes las mejoras en el proceso de limpieza y desinfección

4 Capítulo III Mejoras en el programa de limpieza y desinfección 3.1 Acciones correctivas en el proceso de limpieza y desinfección. 3.2 Acciones preventivas en el proceso de limpieza y desinfección Conclusiones 39 Recomendaciones 41 Glosario 43 Anexos 45 Bibliografía 50 Referencias internet 52

5 ÍNDICE DE TABLAS Pág. Tabla 1 Especificaciones del jarabe simple. 6 Tabla 2 Microflora en las diferentes fases de la fabricación del azúcar de 10 caña. Tabla 3 20 Desinfectantes más comunes y su principal actividad. Tabla 4 23 Rubros para la implementación de los POES. Tabla 5 24 Principales POES en una planta productora de alimentos. Tabla 6 Resultado del análisis a los circuitos durante la limpieza y 27 desinfección. Tabla 7 Frecuencia de saneamientos en el proceso de clarificación de 28 azúcar estándar. Tabla 8 29 Condiciones de los procesos de limpieza y desinfección A. Tabla 9 30 Condiciones de los procesos de limpieza y desinfección B. Tabla 10 Índice microbiológico del área de clarificado antes de las mejoras. 33 Tabla 11 Resumen del análisis de los equipos durante la limpieza y desinfección Tabla 12 Índice microbiológico del área de clarificado después de las mejoras ÍNDICE DE FIGURAS Pág. Figura 1 Flujo de Actividades del proyecto 3 Figura 2 Etapas del proceso de clarificación de azúcar estándar 8 Figura 3 Diagrama del flujo del proceso de clarificación de azúcar estándar. 9

6 Nombre del Proyecto: Desarrollo de mejoras en el proceso de limpieza y desinfección en una planta clarificadora de jarabe de azúcar estándar. Objetivo General: Desarrollar e implantar un programa de limpieza y desinfección en el proceso de clarificación de jarabe de azúcar estándar a través del análisis y estudio de los procedimientos establecidos para lograr un incremento en la eficiencia del mismo. Objetivos Particulares: 1. Describir el proceso que se emplea en la clarificación del jarabe de azúcar y el programa de limpieza y desinfección que se aplica actualmente en la planta para establecer las características especificas del proceso y mejorar los resultados de la limpieza y desinfección. 2. Analizar los procedimientos establecidos para la limpieza y desinfección a través del estudio de las posibles desviaciones durante la aplicación de los mismos para definir mejoras en el proceso de limpieza y desinfección en la planta. 3. Incrementar la efectividad de los procedimientos de limpieza y desinfección del área de clarificación de jarabe a través de la implantación de las mejoras desarrolladas en el proyecto, para reducir el número de equipos del proceso que no cumplen con la especificación microbiológica.

7 Introducción Dentro de una planta clarificadora de azúcar, existen operaciones unitarias que no solo se convierten en puntos críticos en la operación por su importancia en la logística, sino también porque representan la diferencia en el costo de transformación de la misma. La inocuidad en la elaboración de los alimentos, al igual que las operaciones unitarias que conforman el proceso, permite dar al cliente el mejor producto del mercado, garantizando así la seguridad, la calidad y el volumen de producción. En este punto cabe mencionar la importancia de la limpieza y desinfección de los equipos que no solo permiten mantener controlado el crecimiento microbiológico del producto y la inocuidad de los mismos, sino que representan la base de la agilidad productiva y el costo del producto. El proceso de clarificación de azúcar está conformado por diferentes operaciones unitarias como disolución, flotación, filtración, decoloración, deodorizado, enfriamiento y recuperación de azúcar, de las cuales, algunas necesitan de un control microbiológico específico así como de una atención especial durante su limpieza y desinfección. Una de las áreas a cuidar durante la recuperación del azúcar, es el manejo adecuado de los lodos generados en el proceso, así como el cuidado del agua dulce (agua con concentración de azúcar desde 1ºBrix hasta 30ºBrix) resultante de los remanentes del proceso de filtración a vacío, que pueden provocar la contaminación del proceso al retornar al mismo. Debido a esto, el cuidado microbiológico debe ser continuo y controlado ya que no solo la acción mecánica y química de la limpieza y desinfección intervienen en el control microbiológico sino también factores físicos y químicos presentes durante el proceso de clarificación. El objetivo de eficientar los procedimientos de limpieza y desinfección en la planta clarificadora de azúcar, incluye reducir el número de equipos fuera de especificación microbiológica, reducir el tiempo del proceso de limpieza y desinfección, incrementar la utilización productiva de los equipos y así mismo reducir el costo del proceso de clarificación de azúcar estándar. 1

8 Descripción del desempeño profesional El siguiente trabajo, expondrá el proyecto desarrollado para eficientar el proceso de limpieza y desinfección en una planta clarificadora de azúcar a través del estudio en piso de los procedimientos de limpieza y desinfección, el análisis de los resultados microbiológicos, los cuales fueron el medio determinante de evaluación del proyecto. El estudio y desarrollo del proyecto, tiene la finalidad de mejorar los resultados microbiológicos, incrementar la eficiencia del proceso de clarificación de azúcar estándar y reducir el consumo de materiales (agua, detergente y material microbiológico para laboratorio), problemas recurrentes en las plantas clarificadoras de azúcar. El estudio constó de dos etapas: 1. Se revisaron las actividades realizadas antes del proyecto, así como los resultados obtenidos durante la ejecución de los procesos de limpieza y desinfección. Dentro de esta etapa se formó un equipo multidisciplinario para analizar la información, así como para recaudar prácticas y experiencias que no existían de manera escrita pero que se realizaban durante esta etapa. 2. En la segunda etapa se planteó un plan de acción con actividades correctivas y preventivas de acuerdo con los resultados obtenidos, éstas fueron realizadas y difundidas de manera oficial a través de la modificación de los procedimientos internos de la compañía así como con la capacitación de todo el personal involucrado en la limpieza y desinfección del área. Cabe resaltar que todas las actividades se realizaron siguiendo las normas y especificaciones establecidas por la compañía. En la figura 1, se muestra el flujo de las actividades realizadas durante el desarrollo del proyecto. 2

9 A Formación del equipo multidisciplinario B Recopilación de información, procedimientos y estándares de la empresa C Entrevistas con el personal en cada una de las áreas ETAPA I D Inspección y análisis de las áreas a través del Lay-out del proceso E Análisis de la información y de los resultados con los que se operaba F Generación de un plan de acción con las mejoras propuestas y metas esperadas G Análisis de los resultados obtenidos a partir del plan de acción propuesto ETAPA II H Publicación de los cambios a los procedimientos de limpieza y desinfección I Capacitación al personal del área en las nuevas prácticas de limpieza y desinfección Figura 1. Flujo de actividades del proyecto. 3

10 1.1 Antecedentes de la compañía Capítulo I. Marco teórico El siguiente capítulo proporciona el marco teórico e información básica necesaria para analizar causas y determinar acciones correctivas y preventivas. El presente trabajo se desarrolló en la planta clarificadora de azúcar estándar de la empresa embotelladora FEMSA Cuautitlán, cuya actividad industrial esta enfocada a la elaboración del jarabe simple (base de las bebidas refrescantes de la compañía), a través de la purificación y refinación del azúcar estándar. La compañía inició operaciones en el año 1989 con las líneas 1 y 2 que producían bebidas de 12 onzas en vidrio retornable, pero el constante crecimiento del mercado de bebidas refrescantes carbonatadas y no carbonatadas, así como la alta demanda de la compañía por obtener mayor volumen a bajo costo, ocasionó reducir el consumo de azúcar refinada y fructosa e incrementar la refinación de azúcar estándar dentro de sus propias plantas embotelladoras. En el año 1993, se instaló en Cuautitlán el primer proceso de clarificación de azúcar estándar en lotes y en abril del 2004, se inició con el clarificado continuo como resultado del incremento de la demanda de jarabe simple en la planta Cuautitlán y en otras más del grupo. Como resultado del incremento en la demanda de bebidas refrescantes carbonatadas, la planta aumentó su capacidad a cuatro líneas de embotellado con diez presentaciones diferentes con un consumo de 1,567,000 litros de jarabe terminado elaborado en la planta clarificadora de azúcar estándar (Resumen Ejecutivo, 1996). 1.2 Origen del Jarabe simple En algunos países de América Latina, como México, se dispone de azúcar estándar (no refinada) que no es recomendable para elaborar jarabe simple, por lo tanto la empresa desarrolló un proceso para el aprovechamiento del azúcar estándar. Este es el sistema de clarificación del jarabe simple a partir del azúcar estándar. El proceso de clarificado es la etapa inicial de la elaboración del refresco en base azúcar, en este proceso se transforma la materia prima (azúcar) en un producto intermedio, jarabe simple, para posteriormente mezclarlo con otros ingredientes y obtener el producto final (refresco). 4

11 El refresco está compuesto principalmente de agua, aproximadamente 88%, la cual lleva un proceso de purificación, edulcorantes (aproximadamente 10%) que pueden ser azúcar y/o alta fructosa, y concentrados (aproximadamente 2%). (Resumen Ejecutivo, 1996) Durante la obtención del azúcar, se remueven muchas de sus impurezas, sin embargo, otras, en pequeñas cantidades, quedan presentes en el azúcar dando lugar a los diferentes grados de calidad de la misma. Las impurezas del azúcar estándar, imparten determinadas características a las bebidas que se elaboran con esta materia prima, afectando su color, sabor y olor, y otras circunstancias se manifiestan modificando su apariencia, por lo que es necesario aplicar un proceso que elimine dichas impurezas, obteniendo así las características similares de un jarabe simple elaborado con azúcar refinada. Algunas de las impurezas presentes en el azúcar estándar son: Gomas y polisacáridos (presentes como coloides). Melazas (atrapadas en los cristales). Compuestos orgánicos (metales, cationes solubles o insolubles). (Manual de Clarificación de azúcar, 2006) El oro blanco, el azúcar El azúcar (sacarosa) deriva de dos procedencias principales: caña azucarera (Saccharum officinarum) y remolacha azucarera (Beta vulgaris). La caña azucarera es una planta perenne parecida al bambú que crece hasta alcanzar de 2.5 a 6m de altura en temperaturas tropicales de 18 a 28 C y pluviosidad anual de 150 cm. Las remolachas son hortalizas anuales de raíz que penetran cm en la tierra y se cultivan principalmente en los climas templados. De este modo la microflora inicial de las dos materias primas difiere considerablemente. En los trópicos y en los subtrópicos, el azúcar también se obtiene de los jugos de varias especies de palmeras comunes, como el cocotero (Cocos nucifera), la palmira (Borassus flabellifera), el sago de la india (Caryota aureus l.) entre otras especies (ICMSF, ). El jarabe Los jarabes son soluciones acuosas concentradas de azúcares edulcorantes en forma líquida. Una gran variedad de azúcares está a disposición de las industrias de alimentos y bebidas como Coca-Cola. Los basados en la sacarosa incluyen la sacarosa líquida (en concentraciones del % de sacarosa); los jarabes invertidos parcialmente (esto es, hidrolizados para formar mezclas de fructosa y glucosa); los jarabes invertidos totalmente (con un 72-73% de 5

12 sólidos, de los cuales sólo el 5% es sacarosa); el jarabe dorado, un jarabe invertido parcialmente de Brix (invertido al 50% aproximadamente, el 50% de sacarosa, invertida mediante ácido sulfúrico, neutralizado con carbonato cálcico) (ICMSF, ). 1.3 Descripción del proceso de clarificación de azúcar estándar La principal función del área de clarificación de azúcar estándar en la planta embotelladora Cuautitlán es recibir azúcar de diferentes características y obtener un jarabe simple (agua+azúcar) de características estándares en base a las especificaciones estipuladas por Coca-Cola de México, ver tabla 1. Color ICUMSAS Tabla 1. Especificaciones del jarabe simple ºBrix ph Potencial floc Turbiedad NTU Cenizas Totales ppm < máx. <3000 Fuente: Manual de Clarificación de azúcar, Para la obtención del jarabe simple en el proceso de clarificado se requiere como edulcorante el azúcar de caña (sacarosa), y agua tratada con una conductividad menor a 20 µs y un ph de 8.5 a 9.5. El jarabe simple se puede obtener de cuatro tipos diferentes de azúcar que se clasifican en refinada-1, refinada-2, estándar-3 y estándar-4, clasificación establecida por la compañía, de acuerdo a su grado de pureza. El tratamiento para cada tipo de azúcar, depende de la cantidad de impurezas presentes y con base en esto se procesa en las diferentes etapas del clarificado. De forma general, el azúcar se disuelve, purifica, filtra, decolora, deodoriza y se enfría para obtener un jarabe simple, dentro de los estándares marcados por la compañía (Manual de Clarificación de azúcar, 2006). En la figura 2, se presentan las etapas del proceso de clarificación de azúcar. La planta de clarificado está diseñada para procesar 50,000 toneladas por año de azúcar, simultáneamente con 50,000 toneladas por año equivalentes de alta fructosa, para producir 144 millones de litros de jarabe terminado. A continuación se describen cada una de las etapas del proceso de clarificación de azúcar estándar: 6

13 Disolución: Consiste en hacer una solución de azúcar estándar a una concentración entre 62 a 64º Brix, con agua caliente (65-85 C) y reactivos como cal carbón entre otros. Flotación: Reacción química que consiste en agregar al jarabe proveniente de la disolución un polímero de alta densidad con agua carbonatada de tal forma que al introducir ésta, se separen las impurezas del jarabe por diferencia de densidades. Primera filtración: Separación mecánica que se lleva a cabo con el fin de eliminar impurezas del jarabe o algún desprendimiento de los lodos resultado de la flotación. Sistema de intercambio iónico: Esta operación consiste en decolorar el jarabe limpio sin impurezas, y esto se logra por el paso del jarabe a través de dos columnas equipadas con resinas aniónicas, dichas resinas atrapan los compuestos causantes del color. Las resinas remueven los colorantes tanto por la vía del mecanismo de adsorción como de intercambio de iones. Deodorizado: Etapa en la que se trata el jarabe simple con la adición de carbón activado para eliminar color, olor y sabores extraños. Segunda filtración: Separación mecánica que permite la eliminación del carbón adicionado en la etapa de deodorizado, en esta etapa, también se da brillo al jarabe simple. Pulido: Separación mecánica que consiste en dar una mejor apariencia al jarabe simple, ya que consta de cartuchos de celulosa o de acero inoxidable que sirven de material filtrante (Manual de Clarificación de azúcar, 2006) 7

14 Figura 2. Etapas del proceso de clarificación de azúcar. Fuente: Procedimiento para el análisis de las etapas de clarificación de azúcar estándar (PR-CL-006),

15 En la figura 3, se muestra el diagrama de flujo del proceso de clarificación de azúcar. TD-100 TD-101 TF-100 TF-101 TA-100 FH-100 TA-101 Importancia microbiológica y la microflora Inicial SCII TC-101 TC-102 FH-103 FH-105 FH-104 TA-110 Figura 3.- Diagrama de flujo del proceso de clarificación de azúcar. Fuente: Manual de Clarificación de azúcar por Coca-Cola Company, Importancia microbiológica y la microflora inicial del azúcar y el jarabe simple Los organismos existentes en la caña de azúcar proceden de la tierra y la materia vegetal en descomposición; se pueden encontrar en grandes cantidades Enterobacter ssp; también, aunque de modo inconstante, Leuconostoc mesenteroides. El jugo que exuda del rastrojo de caña en tiempo húmedo y caluroso puede contener cantidades elevadas de microorganismos: hasta unas 10 9 bacterias y 10 6 levaduras y mohos por gramo (ICMSF, ). Las bacterias encontradas más frecuentemente en las hojas y en las cañas son especies de los géneros Flavobacterium, lactobacillus, Xanthomonas, Enterobacter (probablemente Klebsiella pneumoniae), Pseudomonas, Erwinia, Leuconostoc, Bacillus y Corynebacterium. Algunas de estas son potencialmente patógenas para las plantas, en las cuales también podemos encontrar levaduras y mohos (ICMSF, ). 9

16 En la tabla 2, se muestra la microflora presente en cada una de las etapas del proceso de obtención del azúcar estándar. Tabla 2 Microflora en las diferentes fases de la fabricación del azúcar de caña. Fase del tratamiento Temperatura (ºC) Refinado Ninguna 8.0 Azúcares refinados NA 99+ Ninguna Fuente: ICMSF, ph Post-recolección Aplastamiento y extracción % de materia seca Microflora predominante Microorganis mos 19 Mesófila Leucomostoc Mesófila Leucomostoc, Enterobacter Levaduras Clarificación Ninguna Ninguno Evaporización/cristalización, centrifugación Recontaminación de azúcar NA Ninguna Supervivencia de esporas termófilas Osmófilos si a w > 0.65 Microorganism o del equipo de tratamiento Z. rouxii Mohos xerófilos Dentro de la industria alimentaria, uno de los principales problemas es la supervivencia de microorganismos patógenos o alterantes debido a una desinfección insuficiente de las superficies o de los instrumentos que están en contacto con los alimentos. Con esto se refiere a la formación de biofilms que son comunidades complejas de microorganismos y polímeros extracelulares, con capacidad de colonizar y posteriormente fijarse y desarrollarse sobre superficies hidrófobas o hidrófilas, bióticas o abióticas. Por ello los principales objetivos del control microbiano y de la eliminación de biofilms son prevenir el deterioro de los productos y asegurar que se cumplen las especificaciones de calidad de los mismos. Los medios más importantes para el mantenimiento de un control microbiano eficiente incluyen minimizar la carga microbiana de otras fuentes del proceso, control eficiente del crecimiento en lugares vulnerables, microbiológicamente hablando, y limpieza y desinfección adecuada de las líneas de proceso ( 10

17 Por otra parte, se encuentran involucrados en procesos de fabricación de alimentos el factor humano y el factor químico, los cuales intervienen de forma directa en el resultado microbiológico. Durante el monitoreo y manejo de un proceso tan extenso pueden existir factores humanos que arrojen datos erróneos en el muestreo y análisis microbiológico del mismo, así como la limpieza y desinfección inadecuada de equipos por lo cual es importante establecer un procedimiento detallado del mismo que no solo permita conocer los pasos a seguir sino también permita al operador modificar las condiciones de acuerdo a la situación en la que se encuentre el proceso. En el caso del factor químico, durante la limpieza y desinfección de equipos pueden existir variables como la calidad de los químicos, las condiciones de operación como temperatura, concentración y tiempo de contacto, deficiencia de los equipos (modificaciones al diseño original) así como tuberías y zonas muertas donde la limpieza y desinfección no se realiza o se realiza de manera deficiente. ( Estos factores son analizados en este proyecto, permitiendo mejorar la ejecución de los procedimientos de limpieza y desinfección, garantizando la inocuidad del producto. 1.5 Principios generales de la limpieza y desinfección en la industria alimentaria Los objetivos de la limpieza y desinfección de las superficies que contacten con alimentos son los siguientes: (Wildbrett, 2000) Limpieza: A. Eliminar la suciedad de tierra, restos de alimentos, polvos u otras materias objetables de los equipos del proceso y tuberías que están en contacto con el producto e ingredientes. B. Cumplir exigencias estéticas. C. Restablecer el normal funcionamiento de las instalaciones y utensilios tras su actividad. D. Prolongar la vida útil de instalaciones y utensilios. E. Asegurar la calidad óptima de los alimentos frente a influencias químicas. 11

18 Desinfección: Reducir a un número aceptable la cantidad de microorganismos en el edificio, instalaciones, maquinarias y utensilios, a un nivel que no da lugar a contaminación del alimento que se elabora. A. Proteger la salud del consumidor. B. Asegurar una calidad óptima de los alimentos frente a influencias microbianas. La higiene exige una limpieza eficaz y regular de los establecimientos, equipos y vehículos para eliminar residuos de los productos y suciedades que contengan microorganismos que constituyan una fuente de contaminación de los productos (Flores, 1999). La limpieza se efectúa usando combinada o separadamente métodos físicos, por ejemplo: restregando o utilizando fluidos turbulentos y métodos químicos, por ejemplo, mediante el uso de detergentes, álcalis o ácidos. El calor es un factor adicional importante en el uso de los métodos físicos y químicos, solo hay que tener cuidado en seleccionar las temperaturas, de acuerdo con los detergentes que se usen y de las superficies de trabajo (Wildbrett, 2000). Después del proceso de limpieza se puede usar, cuando sea necesario, la desinfección, para reducir el número de microorganismos que hayan quedado después de la limpieza, a un nivel tal que no puedan contaminar los productos. A veces, las etapas de limpieza y desinfección se combinan usando una mezcla desinfectante-detergente (Wildbrett, 2000). En el aspecto funcional, los conceptos de limpieza y desinfección son difícilmente separables entre sí. La eliminación de la suciedad como objetivo de la limpieza significa a la vez la destrucción de la fracción principal de gérmenes presentes. Por otra parte, las soluciones desinfectantes provocan en discreta medida el traslado de suciedades, en las que pueden encontrarse microorganismos vivos. La principal misión de la desinfección, la destrucción de gérmenes, tampoco es exclusivamente suya. Las operaciones de limpieza, sobre todo las que se realizan con valores extremos de ph y temperaturas elevadas, desarrollan considerable acción bactericida (Guthrie, 1980). Los procedimientos de limpieza y desinfección deberán satisfacer las necesidades peculiares del proceso y del producto de que se trate, y se registrarán por escrito en programas calendarizados que sirvan de guía a los empleados y a la administración. Al plan higiénico no sólo pertenecen los cuidados de los utensilios en contacto inmediato con el alimento, sino también la higiene del entorno, locales e instalaciones. Así los recintos de producción deben ser organizados 12

19 sencillamente y poder ser inspeccionados con facilidad, de forma que en ellos sea fácil realizar la limpieza. Los revestimientos con azulejos ofrecen buen aspecto, dando la impresión de limpieza e higiene. Sin embargo, esto es erróneo: la mayoría de azulejos no son lisos en su reverso, sino que exhiben estrías y depresiones que pueden servir de nido de cucarachas. Esto sucede especialmente en aquellos sectores del establecimiento con temperaturas altas sostenidas. También es necesario controlar el aire y el agua utilizada. Es indudable que en la mayor parte de los procesos de elaboración de alimentos, el aire carece de importancia como fuente de contagio, pero para un proceso de elaboración, el contagio con microorganismos procedentes del aire supone un factor más o menos decisivo de la producción. Por otra parte el agua consumida debe analizarse de forma continua por razones industriales, ya que la composición química repercute por muchos motivos sobre las operaciones de limpieza y desinfección (Wildbrett, 2000). También en el aspecto económico revisten importancia la limpieza y desinfección, ya que la práctica de las mismas supone un esfuerzo económico, sea por consumo de sustancias limpiadoras y desinfectantes, agua y energía, sea por la utilización de aparatos e instalaciones especiales como máquinas limpiadoras de superficies, sea por la necesidad adicional de personal, espacio, corriente eléctrica y vapor (Schebler, 1979) Métodos de limpieza Según las condiciones del proceso y la naturaleza de los materiales procesados en la planta, se podrán emplear uno o más de los métodos: a) MANUALES. Es cuando haya que eliminar la suciedad, restregando con una solución detergente. Se recomienda remojar en un recipiente aparte con soluciones de detergentes, las piezas desmontables de la maquinaria y los pequeños dispositivos del equipo, con el fin de desprender la suciedad antes de comenzar a restregar. b) LIMPIEZA "IN SITU" o Clean in Place (CIP). Es la limpieza del equipo, incluyendo las tuberías, con una solución de agua y detergente, sin desmontar el equipo ni las tuberías. El equipo contará con diseño adecuado para éste método de limpieza. Para la limpieza eficaz de las tuberías se requiere una velocidad de fluido mínima de 1.5 m/s, con flujo turbulento. Deberán identificarse y eliminarse en lo posible las piezas del equipo que no puedan limpiarse satisfactoriamente con éste método. Si esto no puede hacerse en forma satisfactoria, se desmontarán dichas piezas para limpiarlas e impedir que se acumule la suciedad. Al terminar 13

20 de enjuagar, verificar la no existencia de residuos y llevar los registros correspondientes de fecha, materiales usados, tiempo, condiciones, persona que lo hizo y responsable. Las soluciones y el agua en este tipo de sistemas son enviadas desde un tanque o tanques diseñados específicamente para este fin, el sistema puede recircular o drenar las soluciones, es preferible la recirculación para obtener mayor control en las concentraciones y temperaturas. Los químicos elegidos, son adicionados en los tanques del sistema de limpieza y desinfección manteniendo y garantizando la concentración a través de la recirculación del detergente y desinfectante durante toda la operación de limpieza y desinfección. El equipo deberá diseñarse de tal manera que por ningún motivo y en ningún momento se permita la mezcla de soluciones limpiadoras o desinfectantes con jarabes o productos, y sea posible limpiar y desinfectar los equipos sin necesidad de interrumpir la operación. También existen otros métodos de limpieza como que no fueron utilizados en este proyecto: c) Pulverización a baja presión y alto volumen. d) Pulverización a alta presión y bajo volumen. e) Limpieza a base de espuma. f) Máquinas lavadoras. (Flores, 1999) Detergentes La naturaleza del trabajo y la limpieza a efectuarse deben servir como guía para la elección del detergente que se debe utilizar. Los detergentes deben tener capacidad humectante y poder para eliminar la suciedad de las superficies, así como mantener los residuos en suspensión. Asimismo, deben tener buenas propiedades de enjuague, de suerte que se eliminen fácilmente del equipo los residuos de suciedad y detergente. Existen muchos tipos de detergentes, por lo que se recomienda informarse al respecto, con el fin de asegurarse de que el detergente que se utilice en cualquier circunstancia sea adecuado para eliminar el tipo de suciedad resultante de una determinada elaboración de productos, y que se apliquen en la concentración y temperaturas correctas. El detergente que se use debe ser del tipo no corrosivo, y compatible con otros materiales, incluidos los desinfectantes empleados en los programas de sanidad. 14

21 Aún cuando en algunos casos las soluciones frías de detergentes pueden ser eficaces, para eliminar la grasa animal, se necesitará la aplicación de calor. La sedimentación de sales minerales en el equipo puede causar la formación de una escama dura ("costra"), especialmente en presencia de grasa o proteínas. En consecuencia, probablemente se requiera un ácido o detergente alcalino, o ambos, para eliminar tales depósitos. La "costra" puede ser una de las principales fuentes de contaminación bacteriana del producto. Y puede ser reconocida fácilmente por su fluorescencia al aplicar rayos ultravioleta que detectan depósitos que normalmente escapan a la inspección visual ordinaria. El objeto de aplicar la solución detergente es el de desprender la capa de suciedad y microorganismos, mantenerlos en suspensión; y el objeto del enjuague es el de eliminar la suciedad desprendida y los residuos de detergentes (Flores, 1999). Las propiedades generales de un detergente, son: Completa y rápida solubilidad. No ser corrosivo a superficies metálicas. Brindar completo ablandamiento del agua, o tener capacidad para acondicionar la misma. Excelente acción humectante. Excelente acción emulsionante de la grasa. Excelente acción solvente de los sólidos que se desean limpiar. Excelente dispersión o suspensión. Excelentes propiedades de enjuague. Acción germicida. Bajo precio. No tóxico Clasificación de los detergentes Los detergentes se clasifican en: a) DETERGENTES ALCALINOS. Un indicador importante de la utilidad de éstos detergentes es la alcalinidad activa. Una porción de la alcalinidad activa puede reaccionar para la saponificación de las grasas y simultáneamente otra porción puede reaccionar con los constituyentes ácidos de los productos y neutralizarlos, de tal forma que se mantenga la concentración de los iones hidrógeno (ph) de la solución a un nivel adecuado para la remoción efectiva de la suciedad y protección del equipo contra la corrosión. Existen en el mercado varios compuestos alcalinos de los cuales se mencionan algunos ejemplos 15

22 Sosa caustica. Se usa para remover la suciedad y saponificar la grasa, también se usa como germicida en el lavado mecánico de botellas. No se recomienda en el lavado de equipo y utensilios por su intensa acción corrosiva. Se considera peligroso para el personal de limpieza. Sesquisilicato de sodio. Se usa cuando hay que remover gran cantidad de materia saponificada. Es muy efectivo cuando el agua tiene alto contenido de bicarbonato. Fosfato trisodico. No debe usarse en solución muy caliente cuando haya que limpiar el aluminio o el estaño, ya que puede dañarlos. A su uso debe seguir un enjuague minucioso con agua. Carbonato de sodio. No es un buen agente limpiador cuando se usa solo, su actividad germicida es muy limitada, forma escamas en las aguas duras. Entre otros tipos como: Bicarbonato de sodio. Sesquicarbonato de sodio. Tetraborato sodico (borax). b) DETERGENTES ÁCIDOS. El uso de limpiadores ácidos, alternados con soluciones alcalinas logra la eliminación de olores indeseables y disminución de la cuenta microbiana. El uso de estos detergentes se considera una excelente práctica sanitaria en la limpieza de tanques de almacenamiento, clarificadores, tanques de pesaje u otros equipos y utensilios. Los ácidos que se usan con más frecuencia como limpiadores generales son: Ácido glucónico. Corroe el estaño y el hierro menos que el ácido cítrico, tartárico y fosfórico. Ácido sulfónico. Actúa en la remoción de escamas en los tanques de almacenamiento, evaporadores, precalentadores pasteurizadores y equipo similar. c) DETERGENTES A BASE DE POLIFOSFATOS. Pirofosfato tetrasodico. Tiene la ventaja de ser más eficaz en condiciones de alta temperatura y alcalinidad, su disolución es lenta en agua fría. Tripolifosfato y tetrafosfato de sodio. Muy soluble en agua caliente, muy efectivos en uso general. 16

23 Hexametafosfato de sodio. Es muy caro, disminuye su efecto en presencia de agua dura por lo que su uso es limitado. d) AGENTES ABRASIVOS. Estos compuestos abrasivos deben usarse solamente cuando son de ayuda suplementaria en la remoción extrema de suciedad, y se usan aunados a un cepillado adecuado y enjuague con agua a presión. Cuando se hace necesario el uso de éstos abrasivos, generalmente se recomiendan polvos o pastas conjuntamente con los agentes que actúan en las superficies. Técnicamente los agentes abrasivos como grupo, no incluyen ayudas mecánicas tales como la lana o fibra de acero, ya que éste material no debe usarse en equipo y utensilios de acero inoxidable o cualquier otra superficie de contacto con el producto, puesto que partículas pequeñas de esté material al desprenderse y quedarse en las superficies metálicas, forman áreas susceptibles a la corrosión. También estas partículas pueden ser integradas a los productos y ser encontradas por el consumidor dentro del producto, lo cual puede dar lugar a denuncias y demandas plenamente justificadas (Flores,1999) Remoción de partículas de suciedad Las partículas de sólidos de los productos y otras partículas que se adhieren a la superficie del equipo, pueden removerse mediante los siguientes procesos, aislados o en combinación con otros: 1. ACCION HUMECTANTE. En este proceso el agua del limpiador hace contacto con todas las superficies sucias del equipo, por lo cual el agente limpiador provoca una reducción de la tensión superficial. Es necesario que la solución penetre en las hendiduras, agujeros pequeños y material poroso. 2. DISPERSION. Las partículas de suciedad son rotas en fracciones individuales pequeñas y son fácilmente removidas del equipo y suspendidas. 3. SUSPENSION. Las partículas insolubles de suciedad son retenidas en la solución. Esta acción se debe a la formación de fuerzas más poderosas entre el material ensuciante y la solución detergente, que entre dicho material y la superficie a limpiarse. Las partículas suspendidas se remueven fácilmente del equipo. 4. PEPTINACION. Se forma una solución coloidal de la materia que ensucia. 5. DISOLUCION. Las materias ensuciantes insolubles reaccionan químicamente con los agentes limpiadores, lográndose productos solubles. 17

24 6. ENJUAGUE. Las partículas de suciedad se remueven fácilmente por arrastre en forma de suspensiones o disolución de ellas Prevención de depósitos petrificados Estos depósitos son el producto resultante de la reacción de ciertos constituyentes de los compuestos comerciales usados para el lavado con las sales de calcio presentes en el agua dura. En el laboratorio, la acción del fosfato trisódico, hidróxido de sodio, carbonato de sodio y bicarbonato de sodio, en presencia del sulfato de calcio en medio acuoso, dejan un depósito calcáreo en las superficies de los tubos de ensaye similar a la costra de leche. Este depósito es muy difícil de remover mediante el frote del cepillo, pero se elimina fácilmente con ácido clorhídrico diluido (Flores, 1999) Secado después de la limpieza Deben proveerse puntos apropiados de desagüe para el equipo que no pueda desmontarse, así como bastidores para secar las piezas pequeñas de los equipos que se desmontan para su limpieza. Todo equipo que inevitablemente quede mojado durante un período en el que puedan desarrollarse un número importante de microorganismos, deberá desinfectarse antes de volverse a usar Desinfección La desinfección da lugar a la reducción del número de microorganismos vivos, generalmente no mata las esporas bacterianas. Un desinfectante eficaz reduce el número a un nivel que no afecte a la salud, pero para que un desinfectante funcione de manera adecuada debe haber antes un buen proceso de limpieza. Hay seis fases básicas en toda operación de desinfección, las cuales se enlistan a continuación: I. Pre-limpieza: Es una primera fase de eliminación de la suciedad más grande del equipo o superficie a ser desinfectada. Realizada de diferentes formas como barriendo, raspando, frotando o pre-enjuagando. II. Limpieza principal: Consiste en la desunión de la grasa, suciedad, etc. de las superficies por medio de un detergente. 18

25 III. Enjuagado: Es la eliminación de toda suciedad disuelta y la eliminación del detergente empleado en la fase anterior. IV. Desinfección: Es la destrucción de las bacterias mediante el empleo de un desinfectante asociado a una corriente de agua caliente no menor de 82 ºC. V. Enjuagado final: para eliminar los restos de desinfectante. VI. Secado: para ello es mejor emplear aire seco que paños. Si se emplea un agente higienizante, las fases 2-4 son simultáneas (ya que se estaría limpiando y desinfectando al mismo tiempo. (Hazelwood, 1994) Los desinfectantes e higienizantes resultan elementos imprescindibles para el control de la contaminación microbiana en los equipos. En todo programa de desinfección ha de planearse la frecuencia de limpieza, su profundidad, la naturaleza y la cantidad empleada de los agentes de limpieza y desinfección; el personal responsable de realizar esta tarea y el modo de supervisión y control de la eficacia del programa. Una vez diseñado el programa, este ha de llevarse de una manera estricta. Un equipo o superficie se debe desinfectar cuando: Las superficies que estén en contacto con las manos, sobre todo durante la limpieza de los equipos y de las áreas. Las superficies que están en contacto con los alimentos en todas las fases de almacenamiento, preparación, cocinado y presentación. El equipo y sus piezas que sean lavadas deberán ser desinfectadas periódicamente y no solo después de usarlas. Cuando el manipulador de alimentos realice una actividad fuera del área de producción, debe de asegurarse de que sus manos estén desinfectadas, durante el trabajo diario. Un simple lavado no es suficiente. Además, para tener una desinfección efectiva; se recomienda tener en cuenta los siguientes factores: El microorganismo que se desea eliminar. El tipo de producto que se elabora. El material de las superficies que tienen contacto directo con el alimento. El tipo de agua disponible. El método de limpieza empleado. (Hazelwood, 1994). 19

26 Técnicas de desinfección Las técnicas más recomendables para llevar a cabo la desinfección son: por calor, con agua caliente, por vapor y con sustancias químicas. Para el empleo de sustancias químicas desinfectantes se debe de tomar en cuenta: La inactivación debida a la suciedad. Temperatura de la solución. Tiempo. Concentración. Estabilidad. Medidas de seguridad durante el manejo, preparación y aplicación Desinfectantes más comunes En la tabla 3 se presenta un listado de los desinfectantes más comunes y los principales microorganismos que atacan. Tabla 3 Desinfectantes más comunes y su principal función. Clasificación Algunos desinfectantes Principales Microorganismos Calor húmedo: mínimo subir la temperatura de la superficie de Algunas bacterias contacto a 80 C. Agua Caliente: Para piezas pequeñas y desmontables. Los tiempos y Físicos temperaturas varían dependiendo de Algunas bacterias lo que se vaya a desinfectar. Vapor: No es recomendable en Bacterias, mohos, ningún área, pues se condensa y levaduras, virus y promueve el desprendimiento de esporas. pintura. Químicos Cloro y productos a base de cloro: Si se usan adecuadamente son los mejores desinfectantes. Yodóforos: tricloruro de yodo, sustancias con yodo. Oxidantes: ácido paracético. QUAT s: sales de amonio cuaternarios. Fuente: Vaqueiro, 2002; Caballeros, Bacterias, mohos, levaduras, virus y esporas. Bacterias, mohos y levaduras. Bacterias, mohos, levaduras, virus y esporas. Gram positivas, mohos y levaduras. 20

27 1.5.7 Plan de control A pesar del cuidado que se ponga en la elección de los diferentes productos utilizados para la limpieza y la desinfección de las superficies y de los utensilios, los protocolos utilizados y la formación del personal, es indispensable controlar in situ estos puntos. El control de superficies es un medio para evidenciar desviaciones en la aplicación de los protocolos, y existen tres tipos diferentes de controles: 1. Controles químicos: En el caso de la limpieza in situ (CIP), para la que se usa una secuencia de productos ácidos y alcalinos, un control de ph del agua de vertido permite verificar la ausencia de ácidos o bases. 2. Controles visuales: Es indispensable un control visual tras la limpieza y desinfección. Tiene la ventaja que se puede realizar todos los días. Si una superficie está sucia, no sirve de nada realizar un control microbiológico. 3. Controles microbiológicos: El responsable de los controles debe elegir cuidadosamente los puntos de muestreo, apoyándose en diversos criterios, como: El concepto de zona o utensilio de riesgo. La dificultad de limpieza. La naturaleza y el estado de las superficies. (Hyginov, 2002). Las tomas de muestras pueden ser variadas según sea el caso: método de hisopado, presión sobre agar, lavado y recuperación, cepillado, lavado y recuperación, etc Validación de la eficacia de los procedimientos Una validación es una verificación documentada que proporciona un alto grado de confianza de que el sistema integral o procedimiento funciona de manera prevista, en el ambiente operacional normal. En otras palabras, proporciona un alto grado de confianza de que un proceso o sistema específico producirá en forma consistente un resultado que cumpla con las especificaciones predefinidas. En el caso de los procedimientos de limpieza y desinfección, la validación se hace por medio de la vigilancia química, visual o microbiológica de las superficies que entran en contacto con los productos. 21

28 Estándares de desinfección Los objetivos de estos estándares son: Proporcionar los lineamientos para desarrollar los Procedimientos de Operación Estándar para Sanitización POES). Indicar como llevar a cabo el monitoreo para revisar las condiciones y prácticas sanitarias (Vaqueiro, 2002). Los procedimientos de control de higiene y desinfección son una parte integral de las regulaciones, para aquellos sectores que ya están normados señalan que la empresa debe: Tener o implantar un Plan escrito de POES. Monitorear las condiciones y prácticas sanitarias. Corregir con oportunidad las condiciones no sanitarias. Mantener en archivo los registros del control sanitario Procedimientos Operativos Estandarizados de Sanitización El mantenimiento de la higiene en una planta procesadora de alimentos es una condición esencial para asegurar la inocuidad de los productos que allí se elaboren. Una manera eficiente y segura de llevar a cabo las operaciones de desinfección es la implementación de los POES. Los POES son procedimientos operativos estandarizados que describen las tareas de desinfección. Se aplican antes, durante y después de las operaciones de elaboración (SAGPYA, 2002). La aplicación de los POES es un requerimiento fundamental para la implementación de los sistemas que aseguren la calidad de los alimentos. Cada establecimiento debe tener un plan escrito que describa los procedimientos diarios que se llevarán a cabo durante y entre las operaciones, así como las medidas correctivas previstas y la frecuencia con la que se realizarán para prevenir la contaminación directa o adulteración de los productos. Los POES consideran cinco puntos importantes para la implementación adecuada y eficiente, los cuales son mencionados en la tabla 4. Los POES requieren de la cooperación de todos los empleados de la empresa para asegurar que se cumplan los lineamientos establecidos. Las responsabilidades incluirán la inspección visual de los procedimientos de limpieza y desinfección, el llenado de los formatos y las pruebas microbiológicas de laboratorio. Los empleados del área de producción y empaque estarán 22

29 involucrados en las operaciones diarias de limpieza y desinfección y el llenado de los formatos respectivos (Siller, 2002). Tabla 4. Rubros para la implantación de los POES UNO Las plantas deben desarrollar procedimientos que puedan ser eficientemente realizados, teniendo en cuenta la política de la empresa, el tamaño de la misma y la naturaleza de las operaciones que se realizan. SEGUNDO Los POES deben identificar procedimientos de desinfección preoperacionales y deben diferenciarse de las actividades de desinfección que se realizan durante las operaciones. TERCERO Los procedimientos pre-operacionales son aquellos que se llevan a cabo en los intervalos de producción y como mínimo deben incluir la limpieza de las superficies, de las instalaciones, y de los equipos y utensilios que están en contacto con los alimentos. El resultado será una adecuada limpieza antes de empezar la producción. Se debe de indicar minuciosamente la manera de limpiar y desinfectar cada equipo y sus piezas, en caso de desarmarlos. CUARTO El personal designado será además el que realizará las correcciones del plan cuando sea conveniente. La planta debe tener registros diarios que demuestren que se están llevando a cabo los procedimientos de desinfección que fueron delineados en el plan de POES, incluyendo las acciones correctivas que fueron tomadas. QUINTO No hay ningún requerimiento en lo que respecta al formato del procedimiento. Los registros pueden ser mantenidos en forma electrónica o en papel o de cualquier otra manera que resulte accesible para el personal que realiza las inspecciones. Fuente: SAGPYA, Una de las características invaluables de la aplicación de POES, es la posibilidad de responder inmediatamente frente a fallas en la calidad de los productos, que son provocadas por un problema de higiene; sin olvidar que un buen procedimiento de limpieza y desinfección, tiende a minimizar la aparición de tales fallas, y es indispensable entender que la higiene determina un conjunto de operaciones que son parte integrante de los procesos de fabricación y que son complementarios de las BPM s. Así la eficacia de un POES depende solo del procedimiento y los agentes de saneamiento utilizados (SAGPYA, 2002). 23

30 De manera general, la planta debe disponer, como mínimo de los POES que se mencionan en la tabla 5. Tabla 5. Principales POES en una planta de fabricación de alimentos. Sanitización de manos. Sanitización de líneas de producción (incluyendo hornos y equipos de envasado) Sanitización de áreas de recepción, depósitos de materias primas, intermedios y productos terminados. Sanitización de silos, tanques, cisternas, tambores, carros, bandejas, campanas, ductos de entrada y extracción de aire. Sanitización de líneas de transferencia internas y externas de la planta. Sanitización de cámaras frigoríficas y heladeras. Sanitización de lavaderos. Sanitización de lavabos, paredes, ventanas, techos, pisos y desagües de todas las áreas. Sanitización de superficies en contacto con los alimentos, incluyendo básculas, balanzas, contenedores, mesadas, cintas transportadoras, utensilios y guantes. Sanitización de instalaciones sanitarias y vestidores Sanitización del comedor del personal. Fuente: SAGPYA, Requerimientos para Limpieza y Desinfección en Sitio, Sistema CIP Cada fabricante tiene su propio criterio para calcular sus equipos, a continuación enunciamos los requerimientos genéricos de diseño. Agua de enjuague El volumen para realizar el enjuague será como mínimo 2 veces el de la línea más larga y su retorno, la duración dependerá del caudal de bombeo y deberá estar regulado por la velocidad, la cual deberá estar entre 1.5 a 2.5 m/s. Deberá comprobarse que el volumen de agua es el suficiente para eliminar los restos de la solución anterior por medio de un sensor de conductividad. Dimensionamiento del tanque del sistema CIP El volumen del(los) tanque(s) debe asegurar el llenado completo de todos los circuitos, para llevar a cabo su recirculación en la condición más crítica. Capacidad de bombeo Las bombas de suministro y retorno de las soluciones CIP deberán seleccionarse para un flujo 10% mayor a lo que determinen los cálculos de velocidad de las soluciones. 24