Presentación INOFOOD 2009

Álvaro Pérez A, Subgerente Gestión Integral de Aguas, [email protected]
Tabla de contenidos
•
Introducción y problemática
•
Ozono y sus características
•
Importancia del medio
•
Dosificaciones
•
Estudio Indura – CECTA (USACH)
•
Sistema Ozono
•
Aplicaciones
•
Conclusiones
Aplicaciones de Gases en Alimentos
•
•
•
•
•
•
•
Cobertura, Difusión y Barrido con gases inertes.
Envasado en Atmósferas Modificadas.
Maduración y Desverdecimiento de frutas.
Manejo de temperaturas en Procesos de Enfriamiento
y Transporte.
Establecimientos de Atmósferas Controladas para
mantención de frutas.
Congelación Criogénica para productos de alto valor
agregado.
Aplicación de ozono en los procesos de sanitización
de alimentos.
Problemática Relacionada a la Inocuidad de los
Alimentos
•
El crecimiento del negocio de los alimentos representa
nuevas oportunidades de mercado, sin embargo,
también conlleva riesgos para la industria.
¿Cómo se genera el Ozono?
El Sistema mas común:
• Incluye dos celdas separadas por electrodos y un gas
que generan un potencial dieléctrico
• El oxígeno pasa a través de las celdas dieléctricas
dentro del generador de ozono donde el alto voltaje es
usado para separar el oxígeno diatómico, que al re
combinarse genera O3 (ozono)
Ozono: Un alto potencial de oxidación
Agente Oxidante
Potencial de
Oxidación (eV)
Ozono
2.07
Peroxido de Hidrogeno
1.77
Permanganato
1.67
Dióxido de cloro
1.57
Acido hipocloroso
1.49
Gas Cloro
1.36
Acido Hipobromoso
1.33
Oxígeno
1.23
Bromina
1.09
Acido Hipoyodoso
0.99
Hipoclorito
0.94
Cloro
0.76
Yodo
0.54
•
El ozono, es el agente oxidante más fuerte
que se puede producir y que se encuentra
disponible en forma comercial.
•
El ozono es uno de los esterilizantes más
poderosos en el mundo y tiene la
propiedad bajo dosificaciones adecuadas
de destruir bacterias, virus, olores en la
naturaleza, disminuir sólidos suspendidos,
entre otros.
Esto lo convierte en una alternativa de solución
para procesos de sanitización.
El ozono un gas inestable y de fácil descomposición.
El ozono es muy inestable y se descompone fácilmente en oxígeno. La vida media del
ozono en agua destilada a 20°C es de 20 a 30 min.
Ozono Disuelto a pH 7.0 en Agua
Temperatura (°C)
Vida Media
15
30 minutos
20
20 minutos
25
15 minutos
30
12 minutos
35
8 minutos
En los compuestos orgánicos
el ozono puede reaccionar de dos formas
Directa:
• Ozono molecular reacciona con el compuesto en
cuestión.
Indirecta:
• A través de la autodescomposicion del O3 y
formación de radicales libres altamente reactivos.
Hidroxil (OH), Hidroperoxil (HO2)
¿Cómo actúa el ozono?
Imagen referencial de virus de la influenza de la familia Orthomyxoviridae
Los microorganismos son inactivados por el deterioro de
constituyentes celulares (lípidos de la pared celular,
enzimas intracelulares, lipopolisacaridos, material
genético, etc)
Los microorganismos no desarrollan resistencia
Lisis celular
El ozono: un sanitizante de amplio espectro
GRAM POSITIVAS
Bacilo
GRAM NEGATIVAS
Neisseria
Gonorrhoeae
Clostridium
Neisseria meningitidis
Corynebacterium
Moraxella catarrhalis
Lactobacillus
Hemophilus influenzae
Listeria
Klebsiella pneumonae
Staphilococcus
Legionella
pneumophila
Streptococcus
Echerichia coli
Enterobacter cloacae
Helicobacter pylori
Salmonella entiritidis
• Potente agente antimicrobiano de
amplio espectro, efectivo en bacterias,
hongos, virus, protozoos, esporas de
bacterias y hongos.
El medio es muy relevante en la eficacia del ozono.
Temperatura
Efecto bactericida
Humedad Relativa
Efecto bactericida
Ozono Residual
Demanda de Ozono
Efecto bactericida
Efecto bactericida
Disminución de la temperatura
en el medio acuoso, aumenta la
solubilidad y estabilidad del
ozono,
incrementando
su
disponibilidad en el medio y,
por ende, su eficacia
Nivel optimo de Humedad relativa
90 a 95%, Si la HR baja de 50% el
efecto bactericida desaparece.
El ozono residual depende de su
inestabilidad y su demanda
La menor dda de O3 la tiene el
agua
pura.
La
impurezas
reaccionan y consumen el O3
aplicado en mayor o menor
grado dependiendo del tipo de
producto.
Dosificación, las claves:
Concentración y Tiempo de contacto
La dosificación de ozono para garantizar
una sanitización adecuada va a depender
de las variables concentración y tiempo.
A mayor tiempo de contacto será posible
disminuir el tamaño del sistema de ozono
a utilizar.
A menor tiempo de contacto, mayor
cantidad de ozono habrá que aplicar.
FUENTE
EPA Guidance Manual
Alternative Disinfectants and Oxidats
CT es el producto del nivel residual de Ozono “C” (mg/lt) multiplicado por el tiempo de
contacto “T” (min)
Dosificación estimada O3 en sanitización de superficies
Aplicación
Tratamiento Microorganismo
Resultado
Limpieza de superficie de
productos, equipos, paredes,
suelos, sumideros, mesas,
cintas
Previamente limpias.
Agua ozonizada
2 – 3 ppm
Reducción variable 2 a 3
unidades logarítmicas.
Trichophyton mentagrophytes
Salmonella choleraesuis
Staphylococcus aureus
Pseudomonas aeruginosa
Campylobacter jejuni
Listeria monocytogenes
Aspergillus flavus
Brettanomyces bruxellensis
Escherichia coli
Agua ozonizada inoculada con Listeria Monocytogenes
Estudio INDURA - CECTA USACH.
Listeria monocytogenes
Muestreo
Ìtem
Minutos
1
0,0
2
0,5
3
1,0
4
1,5
5
2,0
6
2,5
7
3,0
8
3,5
9
4,0
10
4,5
11
5,0
12
10,0
13
20,0
14
30,0
Disolución de O3
mediante
difusores
1 Litro
1000
UFC/mL
Agua
Ozonizada
0,5 mL de
inóculo
INCUBACIÓN (36-48 H) a 37ºC
Conteo de colonias.
Viabilidad respecto al
control (-)
Concentración
de Células.
Este es el diseño
experimental por cada
condición a ensayar. Las
condiciones son:
- O3/0ppm
-O3/0.5ppm
-O3/1ppm
-O3/2ppm
-O3/3ppm
Resultados: Agua ozonizada inoculada con Listeria
Monocytogenes.
Efecto del Ozono sobre Listeria monocytogenes en Agua
10000
ufc/ml
1000
100
10
1
0
0,5
1
1,5
O3 (0ppm)
2
2,5
O3 (0,5ppm)
3
3,5
Tiempo
O3(min)
(1 ppm)
4
4,5
O3 (2 ppm)
5
10
O3 (3 ppm)
20
30
Conclusiones estudio: Agua ozonizada inoculada con
Listeria Monocytogenes.
•
Listeria monocytogenes, pierde la capacidad de
multiplicarse de forma inmediata al entrar en
contacto con agua destilada en la que se
burbujea ozono a razón de 10 g/h para todas las
concentraciones ensayadas.
•
Tanto en medio de cultivo líquido como el sólido
no se observó crecimiento de L. monocytogenes.
•
Por lo tanto, la bacteria muere en las condiciones
ensayadas.
•
Estudios futuros: Búsqueda de dosificaciones en
limpieza de distintas superficies a escala
laboratorio.
Más que un equipo, un sistema.
Ventajas medioambientales del ozono como agente de
desinfección
Ahorro de agua
No se necesita enjuague
Posible reutilización del agua
Oxigenación de aguas residuales
No se generan subproductos
Mejora el tratamiento biológico
de aguas residuales
Reduce olores
Mejora la calidad
de aguas residuales
Reducción de DBO5 y DQO
Reducción de sales
en aguas residuales
Disminuye riesgo medioambiental
El ozono no requiere almacenamiento
Ahorro energético
El ozono se utiliza
a bajas temperaturas
Ozono en el mercado de los alimentos
A) PRINCIPALES APLICACIONES:
•
Sanitización de superficies (2 ppm)
Planta de proceso de filete de Salmones
•
Sanitización de productos (2,5 - 3,5 ppm)
Planta de Procesos de Salmones, Planta de Cecinas
•
Sanitización de equipos (2 ppm)
Planta de Cecinas
•
Eliminación de olores y sabores para agua envasada. (0.4 ppm en pto de
envasado)
Planta Embotelladora
•
•
•
•
•
•
•
•
Tratamiento de Riles
Tratamiento de aguas de proceso
Tratamiento de aguas de enfriamiento (torres de enfriamiento)
Lavado y desinfección de Barricas.
Lavado y desinfección de Estanques.
CIP (Cleaning in place).
Purificación de agua.
Tratamiento de aguas residuales/reutilización.
Conclusiones
•
El ozono y el agua ozonificada se producen en el sitio, el ozono no se
almacena.
•
El ozono en unión con los radicales libres que forma, conforman uno de los
agentes oxidantes mas potentes que existen en el mercado
•
Los microorganismos no desarrollan resistencia.
•
El agua ozonizada es un muy buen complemento para la inocuidad de su planta
•
Para que sea efectivo debe haber un análisis serio de la necesidad
cuantificando las características del medio, los microorganismos a eliminar y los
CTs adecuados.
•
El agua ozonificada como agente sanitizante esta ampliamente probada en la
industria.
•
El ozono es una tecnología ecológica.
Álvaro Pérez A, Subgerente Gestión Integral de Aguas, [email protected]