“Calidad y Seguridad Alimentaria en el Procesado de Hortalizas” I. Operaciones de Limpieza y Lavado de Hortalizas Frescas en la Central Hortofrutícola 1.- Introducción 2.- Calidad y seguridad microbiológica en la post-cosecha de hortalizas 3.- Datos orientativos sobre calidad microbiológica de hortalizas frescas 4.- ¿Por qué realizar una correcta limpieza de los frutos en el almacén de manipulado? 5.- Operaciones de limpieza de hortalizas 6.- Lavado con agua 7.- Fase de secado 8.- Uso de desinfectantes o biocidas 9.- Métodos físicos de higienización 10.- Referencias bibliográficas Nombre y Apellidos IFAPA, Centro __________________ Junta de Andalucía OPERACIONES DE LIMPIEZA Y LAVADO DE HORTALIZAS FRESCAS 1.- Introducción Hongos y bacterias forman parte del medio ambiente agrícola, siendo necesarios para el mantenimiento y equilibrio del ecosistema. La microbiota natural presente en los vegetales actúa como una barrera que impide la proliferación de microorganismos alterantes y patógenos en plantas y frutos. Sin embargo, algunos de los microorganismos presentes en el ambiente del invernadero pueden ser, por sí solos, causa de importantes pérdidas al producir enfermedades en las plantas durante el cultivo o en los frutos durante su conservación post-cosecha. Estos microorganismos pueden llegar hasta los frutos a través del propio sistema circulatorio de la planta, por el agua empleada en el riego y manejo del cultivo, mediante insectos transmisores o bien por contacto con útiles o herramientas contaminadas, entre otras causas. Balsa de riego descubierta Bacterias Gram positivas y de morfología esférica (cocoide). Además, existen algunas especies bacterianas capaces de causar enfermedades en el hombre y que pueden estar presentes en el entorno agrícola de forma natural o debido a malas prácticas agrícolas, como el uso de fertilizantes o de agua en deficiente estado sanitario o por una inadecuada manipulación durante la recolección. Estos microorganismos patógenos del hombre pueden sobrevivir en los frutos y permanecer en ellos e incluso multiplicarse en cantidades suficientes para ser causa de toxiinfecciones en el hombre al consumirlos. PROTOCOLO DE ACTUACIÓN PARA DISMINUIR LA CONTAMINACIÓN POR NITRATOS OPERACIONES DE LIMPIEZA Y LAVADO DE HORTALIZAS FRESCAS EN CULTIVOS DE PIMIENTO Y TOMATE BAJO ABRIGO 2.- Calidad y seguridad microbiológica en la postcosecha de hortalizas Los procesos fisiológicos (maduración) que el fruto experimenta una vez recolectado son la principal causa de su deterioro. Con ellos se inicia una serie de cambios bioquímicos que favorecen la proliferación de los microorganismos que pudieran estar presentes en los productos vegetales. La supervivencia y reproducción de los microorganismos alterantes y/o patógenos en el vegetal a lo largo de la cadena de producción y comercialización, dependerá de factores como las propias características del producto, las operaciones precosecha y post-cosecha e incluso el manejo del propio consumidor. Un adecuado manejo post-cosecha puede reducir considerablemente las pérdidas de producto y aumentar la seguridad microbiológica a lo largo de la cadena de producción, transformación y comercialización de frutas y hortalizas . FACTOR CLAVE La prevención durante la producción en campo y en los procesos de acondicionamiento es el principal medio para garantizar la calidad y seguridad microbiológica de las hortalizas. PROTOCOLO DE ACTUACIÓN PARA DISMINUIR LA CONTAMINACIÓN POR NITRATOS OPERACIONES DE LIMPIEZA Y LAVADO DE HORTALIZAS FRESCAS EN CULTIVOS DE PIMIENTO Y TOMATE BAJO ABRIGO 2.- Calidad y seguridad microbiológica en la postcosecha de hortalizas CUESTIONES A CONSIDERAR Conteo de microorganismos por el método de recuento en placa a partir de diluciones seriadas. Numerosas especies de microorganismos patógenos del hombre han sido aislados de una gran variedad de frutas y hortalizas, habiéndose asociado en muchos casos a brotes de toxiinfecciones alimentarias por consumo de vegetales frescos. En general, temperaturas templadas y humedades altas favorecen la reproducción bacteriana. Sin embargo, el verdadero riesgo de que microorganismos patógenos se reproduzcan en hortalizas frescas se da cuando la barrera que establece la epidermis del fruto se rompe por causas como las abrasiones, las picaduras de insectos o la acción de microorganismos fitopatógenos, que suelen poseer mecanismos para romper la estructura de la piel. Mientras que la calidad general de las hortalizas puede juzgarse en muchas ocasiones por su apariencia externa, no ocurre lo mismo con la calidad microbiológica. Algunos microorganismos tienen dosis infectivas muy bajas, es decir, que basta con la presencia de un bajo número de células bacterianas para que el consumidor pueda enfermar al ingerirlo, no siendo necesario para ello que se den las condiciones favorables para la multiplicación bacteriana. Distintos procesos y tecnologías permiten reducir la carga microbiana de las hortalizas durante su acondicionamiento y envasado, pero si un microorganismo patógeno contamina el producto, éstos no van a poder garantizar su seguridad microbiológica. OPERACIONES DE LIMPIEZA Y LAVADO DE HORTALIZAS FRESCAS 3.- Datos orientativos sobre calidad microbiológica de hortalizas frescas Valores de referencia indicativos de la calidad microbiológica de hortalizas Grupo de microorganismos Rango de aceptación (UFC/g)* Aerobios mesófilos 102 – 105 Escherichia coli 102 – 104 *UFC/g = unidades formadoras de colonias por gramo. Referencia: Pascual, RM. 1992. “Microbiología Alimentaria”. Ed. Díaz de Santos. Resultados experimentales Grupo de Tecnología Post-cosecha e Industria Agroalimentaria del Centro IFAPA – La Mojonera Concentración de microorganismos (UFC/g) Frutos de calabacín comercialmente aptos Frutos de calabacín con alteraciones visuales Grupo de microorganismos Origen: IFAPA La Mojonera, finca propia Origen: empresas comercializadoras M1 M2 M3 M4 M5 M6 Aerobios mesófilos 3 x 104 5 x 104 3 x 105 2 x 106 5 x 105 2 x 106 Aerobios psicrótrofos 7 x 104 7 x 104 4 x 105 2 x 106 2 x 105 7 x 105 Enterobacterias 4 x 104 4 x 104 1 x 104 3 x 103 1 x 105 5 x 105 ASPECTOS A TENER EN CUENTA La calidad microbiológica de las hortalizas depende tanto de la producción en campo como del manejo y conservación post-cosecha, siendo ambos aspectos determinantes en la evolución de la carga microbiana del producto final y por tanto de su vida útil y seguridad microbiológica. OPERACIONES DE LIMPIEZA Y LAVADO DE HORTALIZAS FRESCAS 4.- ¿Por qué realizar una correcta limpieza de los frutos en el almacén de manipulado? La presencia de tierra, polvo, restos de tratamientos (cal, azufre), etc. va a tener consecuencias negativas sobre la comercialización del producto vegetal por los siguientes motivos: • En la tierra o polvo ambiente se encuentran habitualmente distintas especies de hongos y bacterias y sus esporas que, una vez en contacto con la superficie del fruto, podrán ocasionalmente acceder al interior del mismo causando importantes pérdidas al multiplicarse y proliferar entre los productos de un mismo lote o de lotes adyacentes. • La presencia de manchas blanquecinas o de polvo en la superficie de los productos puede ser relacionada con restos de productos tóxicos por un observador inexperto. • En general, un aspecto visual “sucio” induce al rechazo por parte del consumidor La presencia de materia orgánica u otras sustancias en la superficie del fruto va a dificultar la actuación eficaz de los posteriores procesos y tratamientos higienizantes. OPERACIONES DE LIMPIEZA Y LAVADO DE HORTALIZAS FRESCAS 5.- Operaciones de limpieza de hortalizas Los objetivos que se perseguidos con las operaciones de limpieza son: Eliminar la suciedad de campo. Eliminar posibles restos de productos de tratamiento. PROCEDIMIENTOS LIMPIEZA MANUAL LIMPIEZA MECÁNICA OPERACIONES DE LIMPIEZA Y LAVADO DE HORTALIZAS FRESCAS 5.1- Limpieza manual Tomate en rama Se aplica a productos delicados, que presenten suciedad visible, siempre que el volumen de producción lo permita. Berenjena Calabacín ¿CÓMO SE LLEVA A CABO? Se realizará manualmente, empleando material textil o de celulosa de papel desechable. RECOMENDACIONES 1. Se procurará reponer y tratar el material de limpieza con la frecuencia suficiente para garantizar su adecuado estado de limpieza e higiene. 2. Es recomendable utilizar material desechable para evitar la posible contaminación cruzada de naturaleza química o microbiológica. OPERACIONES DE LIMPIEZA Y LAVADO DE HORTALIZAS FRESCAS 5.2.- Limpieza mecánica o cepillado Se aplicará cuando el volumen de producción lo requiera y siempre que la naturaleza del producto y el diseño del equipo lo permitan. En productos que contienen ceras naturales en su superficie (tomate, calabacín, pepino, berenjena, pimiento), el cepillado contribuye a aumentar su brillo natural. ¿CÓMO SE LLEVA A CABO? Mediante el uso de cepilladoras de rodillos. Los rodillos pueden ser de pelo natural (crin de caballo) o sintético (polietileno, nylon). Tomate suelto Pimiento Calabacín Pepino Berenjena Melón Algunas cepilladoras disponen de un sistema de aspiración y retención de polvo para aumentar la eficacia de la limpieza. RECOMENDACIONES 1. El diseño y material de los rodillos deberán ser adecuados al tamaño, forma y sensibilidad del producto a los daños mecánicos. 2. La incorporación a la cepilladora de un sistema de empuje de los frutos facilitará que el tiempo de cepillado no exceda el estrictamente necesario, situación que deberemos evitar pues podría causar daños mecánicos al producto. Cepilladora de melón. 3. Es importante en el diseño del equipo la facilidad de limpieza y mantenimiento de los cepillos para evitar contaminaciones cruzadas. OPERACIONES DE LIMPIEZA Y LAVADO DE HORTALIZAS FRESCAS 6.- Lavado con agua El objetivo principal es eliminar la suciedad y restos de tratamientos de campo, reducir la carga de microorganismos y minimizar el riesgo de contaminación cruzada durante las operaciones de post-cosecha. PROCEDIMIENTOS INMERSIÓN DUCHA O ASPERSIÓN Los frutos son volcados a una cubeta por la que circula agua con desinfectante. Los frutos son transportados por una cinta que atraviesa un recinto cerrado con una batería de aspersores que rocían agua sobre éstos. SE APLICA A: Tomate suelto La incorporación de sistemas de borboteo por inyección de aire aumenta la eficacia del proceso. NUNCA APLICAR A: Pepino Berenjena Calabacín Melón Judías verdes OPERACIONES DE LIMPIEZA Y LAVADO DE HORTALIZAS FRESCAS 6.- Lavado con agua RECOMENDACIONES 1. Se debe llevar a cabo un destrío previo al lavado para evitar la introducción en el sistema de frutos con pudriciones que puedan dispersar los agentes contaminantes a lo largo de la línea de producción. 2. Para una mayor efectividad en la reducción de la carga microbiana es recomendable aplicar un pre-lavado con agua potable en forma de ducha que elimine mecánicamente la suciedad y posibles exudados celulares. 3. En caso de abastecimiento de agua de una red pública, se comprobará periódicamente el nivel de cloro y los parámetros físico-químicos establecidos según la legislación vigente (RD 140/2003). 4. Si se emplea agua de otra procedencia, se deberá disponer de un sistema de filtrado y un depósito con un dispositivo de bombeo para adicionar un producto desinfectante. 5. Es importante que la Tª del agua esté unos 5-6ºC por encima de la Tª interior de los frutos a lavar para evitar la absorción de agua por los tejidos, lo que aumentaría el riesgo de entrada de microorganismos. Lavadora de tomate. PARÁMETROS CLAVE En el LAVADO POR INMERSIÓN se debe definir correctamente la velocidad de circulación del agua y el tiempo de residencia del producto en la cubeta, que debe ser el adecuado para lograr el objetivo perseguido. En el LAVADO POR ASPERSIÓN son la longitud del recorrido y la velocidad de la cinta transportadora los parámetros que definen el tiempo de residencia del producto en el sistema y por tanto, la eficacia del lavado. OPERACIONES DE LIMPIEZA Y LAVADO DE HORTALIZAS FRESCAS 7.- Fase de secado El objetivo de esta fase es eliminar el exceso de agua en el producto tras el lavado. PROCEDIMIENTOS Se hace circular el producto en cinta transportadora bajo un sistema de ventiladores o toberas de inyección de aire caliente. El sistema se puede complementar con un sistema de rodillos de material absorbente que ayude a la eliminación de los restos de humedad. Sistema de inyección de aire caliente para secado de hortalizas. Sistema de rodillos para eliminación del exceso de agua. RECOMENDACIONES 1. La longitud del recorrido, el caudal de aire y su Tª deberán ser los adecuados para asegurar la total eliminación de restos de agua en la superficie del producto, ya que la hortaliza húmeda puede ser atacada más fácilmente por microorganismos alterantes. 2. Al mismo tiempo, estos factores deberán ser optimizados para no dar lugar a la deshidratación del producto, lo que acortaría su vida útil y daría lugar a importantes mermas en el peso. OPERACIONES DE LIMPIEZA Y LAVADO DE HORTALIZAS FRESCAS 8.- Uso de desinfectantes El principal objetivo es mantener las condiciones higiénicas del agua de lavado. Equipo colorimétrico para medir la concentración de cloro libre en el agua de lavado. o biocidas ¿CUÁNDO UTILIZAR UN PRODUCTO DESINFECTANTE? Cuando se considere necesario para evitar la contaminación cruzada durante las operaciones de post-cosecha. Siempre que se recircule el agua de lavado de hortalizas. ¿QUÉ PRODUCTO UTILIZAR? Se deberá utilizar un producto autorizado para el tratamiento del agua de consumo humano y para industria alimentaria (RD 140/2003(1), Orden SAS/1915/2009)(2). PRODUCTOS AUTORIZADOS (1,2) Cloro Peróxido de hidrógeno Dióxido de cloro Dióxido de azufre Hipoclorito sódico Peroximonosulfato de potasio Hipoclorito cálcico Dióxido de cloro RECOMENDACIONES 1. Siempre que se use un desinfectante se aplicará un aclarado final para eliminar posibles restos de residuos químicos en concentración superior a los límites recomendados. 2. Será necesario llevar a cabo una vigilancia periódica de la concentración de sustancia activa en el producto final. A CONSIDERAR Real Decreto 140/2003, de 7 de febrero, por el que se establecen los criterios sanitarios de la calidad del agua de consumo humano. (2) Orden SAS SAS/1915/2009, de 8 de julio, sobre sustancias para el tratamiento del agua destinada a la producción de agua de consumo humano. (1) Aunque su uso no garantiza la eliminación de posibles microorganismos patógenos presentes en el producto, sí puede contribuir a reducir la carga microbiana total de los frutos. 100 ppm de hipoclorito de sodio en el agua de lavado puede reducir hasta 100 veces la carga microbiana total del producto. OPERACIONES DE LIMPIEZA Y LAVADO DE HORTALIZAS FRESCAS 8.1.- Uso de cloro y derivados Es uno de los agentes desinfectantes más eficaces. Se puede utilizar en forma de ácido hipocloroso, en diferentes presentaciones. También se puede utilizar dióxido de cloro o cloro gas. Las legislaciones de ciertos países prohíben el uso de algunos derivados clorados para el lavado de alimentos, ya que su contacto con materia orgánica da lugar a compuestos potencialmente nocivos para la salud. Dispositivo para adición de desinfectante en lavadora de hortalizas. ÁCIDO HIPOCLOROSO Es el desinfectante más ampliamente utilizado. Existen productos específicos para uso alimentario: Hipoclorito de sodio en solución al 10-15% (lejía), solución muy alcalina (pH ≈ 13). Hipoclorito de calcio sólido en pastillas o granulado (30-37 %). El llamado cloro libre, activo, residual o disponible, capaz de actuar frente a los microorganismos, es el que queda después de reaccionar con las sustancias orgánicas o inorgánicas presentes en la solución de lavado, por lo que la presencia de suciedad, exudados de tejidos o microorganismos en el agua requerirá una mayor concentración de producto para una acción eficaz. La especie química activa frente a los microorganismos es el ácido hipocloroso (HOCl), especie que predomina en el rango de valores de pH entre 6,5 y 7,5. Tanto el hipoclorito de sodio como el de calcio disminuyen el valor de pH, sobre todo el primero, por lo que es necesario acidificar, por ejemplo con ácido cítrico. PARÁMETROS CLAVE Cloro libre: 50 – 200 ppm pH 6,5 – 7,5 Tª 5-6ºC > Tª fruto Contenido de materia orgánica en el agua de lavado Tiempo de exposición: 1 – 5 minutos OPERACIONES HIGIENIZACIÓN DE LIMPIEZA Y LAVADO Y LAVADO DE HORTALIZAS DE HORTALIZAS DE IV GAMA FRESCAS 8.1.- Uso de cloro y derivados Cloro libre Hipoclorito sódico 10% Ácido Cítrico 1 M Volumen total de agua 100 ppm 52 ml 28 ml 25 l 150 ppm 77 ml 41 ml 25 l 200 ppm 102 ml 55 ml 25 l OPERACIONES DE LIMPIEZA Y LAVADO DE HORTALIZAS FRESCAS 8.1.- Uso de cloro y derivados DIÓXIDO DE CLORO Se disuelve fácilmente y es un potente oxidante por lo que es efectivo a muy bajas concentraciones e incluso en presencia de materia orgánica. No modifica el pH ni forma derivados organoclorados, pero sí otros productos de degradación nocivos para la salud, por lo que se recomienda su uso en recintos bien ventilados. Su rango óptimo de pH se encuentra entre 6 y 10 y no es corrosivo. Debido a que es muy inestable y explosivo, es necesario generarlo en el momento de su uso y requiere precauciones en su manejo. Existen equipos industriales que mediante una reacción electroquímica generan el dióxido de cloro a partir de clorito sódico y ácido clorhídrico. Equipo generador de dióxido de cloro. Se comercializa también como solución estabilizada que puede ser activada en el Fotografía: Smart! momento de uso. Se recomienda su uso a concentraciones de entre 3 y 5 mg/l, siendo la primera la máxima recomendada por la FDA (autoridad sanitaria estadounidense). CLORO GAS Se trata de Cloro en su forma pura. Puesto que a presión atmosférica se encuentra en estado gaseoso, se comercializa licuado en botellas a presión. Aunque es muy eficaz por disolverse muy bien en el agua, es difícil de dosificar y de manipular, pues se trata de un gas fuertemente corrosivo, por lo que su uso suele limitarse al tratamiento de grandes masas de agua (piscinas, depuradoras…). OPERACIONES DE LIMPIEZA Y LAVADO DE HORTALIZAS FRESCAS 8.2.- Otros desinfectantes químicos OZONO Se trata de un fuerte oxidante, con un potente efecto desinfectante. Su alta inestabilidad hace que deba generarse en el momento del uso con un equipo específico. Además, es poco soluble en agua y en definitiva difícil de homogeneizar en la solución de lavado. Es muy corrosivo por lo que se requiere la adopción de precauciones especiales para preservar la salud y seguridad de los trabajadores y el mantenimiento de instalaciones y equipos. PERÓXIDO DE HIDRÓGENO O AGUA OXIGENADA (H2O2) Es un agente oxidante fuerte con actividad desinfectante en el rango de 3 a 90 % (v/v). Se trata de un producto inocuo para la salud y el medio ambiente, ya que es muy inestable y no deja residuos. No suele ser empleado por sí solo por su lenta actividad y baja eficiencia desinfectante. AGUA ELECTROLIZADA Se obtiene mediante la generación de una corriente eléctrica que hidroliza el agua clorada dando ácido hipocloroso e ión hipoclorito. Posteriormente se diluye hasta obtener la concentración deseada de cloro libre. Algunos autores han observado que por encima de 120 ppm de cloro libre puede tener efectos negativos sobre la calidad del producto, por lo que por debajo de esta concentración podría ser recomendable como técnica complementaria a la desinfección, aplicada a las fases de pre-lavado y lavado final. OPERACIONES DE LIMPIEZA Y LAVADO DE HORTALIZAS FRESCAS 8.2.- Otros desinfectantes químicos ÁCIDO PEROXIACÉTICO (PAA) Se comercializa como una mezcla de ácido acético y peróxido de hidrógeno (agentes precursores), en equilibrio inestable con el ácido peroxiacético, por lo que se incorpora un agente estabilizante. Su acción desinfectante se debe a la producción de especies de oxígeno muy reactivas, siendo muy eficaz sobre las bacterias y algo menos sobre esporas de hongos y sobre protozoos. Su rango óptimo de pH se encuentra entre 3 y 7,5, incluso a bajas temperaturas. Es efectivo incluso a bajas concentraciones, recomendándose su uso en el rango de 40 a 200 ppm según el tipo de producto. Sin embargo, algunas autoridades sanitarias recomiendan como máximo concentraciones de 80 ppm. Su principal desventaja es su inestabilidad a altas concentraciones y su elevado precio en relación a otros productos. ÁCIDOS ORGÁNICOS Ácido láctico, cítrico o acético (vinagre) tienen una acción bactericida suave, debida al descenso de pH que provocan, requiriendo tiempos elevados de exposición (5 – 15 minutos). Su uso eleva la carga en materia orgánica de los vertidos del lavado, dando lugar a olores desagradables. ACEITES ESENCIALES DE PLANTAS Algunos aceites esenciales obtenidos de plantas aromáticas como tomillo, romero, orégano o eucalipto presentan actividad bactericida y/o fungicida . La aplicación de estas sustancias se encuentra todavía en fase de investigación y desarrollo. OPERACIONES DE LIMPIEZA Y LAVADO DE HORTALIZAS FRESCAS 9.- Métodos físicos de higienización APLICACIÓN DE LUZ ULTRAVIOLETA La luz UV a dosis bajas y cortos tiempos de exposición (2 KJ/m2) ha demostrado ser efectiva en la reducción de la carga microbiana de algunas hortalizas. Puesto que su capacidad de penetración es prácticamente nula, sólo es efectiva sobre la superficie expuesta, requiriéndose su aplicación en un plano superior y otro inferior, preferiblemente en productos con formatos de poco espesor. Dosis excesivamente altas (7 KJ/m2) tienen efectos negativos sobre la calidad del producto. OPERACIONES DE LIMPIEZA Y LAVADO DE HORTALIZAS FRESCAS 10.- Referencias bibliográficas Beuchat, L.R. 1998. Surface decontamination of fruits and vegetables eaten raw: a review. Food Safety Unit, World Health Organization. Kader, A. & Rolle, R.S. 2004. The role of postharvest management in assuring the quality and safety of horticultural produce. FAO Agricultural Services Bulletin n er 152. Kader, A. 2007. Tecnología post-cosecha de cultivos hortofrutícolas. Postharvest Technology Research and Information Center, University of California, Davis, USA. Kitinoja, L. & Gorny, J.R. 1999. Postharvest technology for small-scale produce marketers: economic opportunities, quality and food safety. Department of Pomology, University of California, Davis, USA. Namesny, A. 1999. Postrecolección de hortalizas. Vol. III. Hortalizas de fruto. Ediciones de Horticultura, SL, Reus, Tarragona, España. Smart!. Productos de cloro utilizados para la desinfección del agua. http://www.smart-fertilizer.com OPERACIONES DE LIMPIEZA Y LAVADO DE HORTALIZAS FRESCAS Autores: Empresas colaboradoras Alicia Fayos Moltó Mª Teresa Blanco Díaz Antonio Pérez Vicente Irene Domínguez Pérez Rafael Font Villa Grupo de Tecnología Post-cosecha e Industria Agroalimentaria, Centro IFAPA La Mojonera Actividad desarrollada dentro del proyecto IFAPA - PEI-2010-1 Tecnología de conservación de frutas y hortalizas mínimamente procesadas (IV gama).
