Tecnologie alimentari
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Igiene degli impianti

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Scheda n.07 Word

Detergenza

La detergenza ha per scopo la rimozione dello sporco. La scelta del detergente dipende dalle caratteristiche dell'acqua (per es. dalla sua durezza e pH), dal tempo e temperatura di applicazione e dal tipo di superficie da pulire (per es.: acciaio, plastica, cemento, vetro, ecc.).

Tipi di porco

Sporco Solubilità Rimozione Effetto del calore
Sali ($\ce{Na^+}$, $\ce{K^+}$) Acqua Variabile Precipitano
Zuccheri Acqua Facile Caramellizzano
Grassi Alcali Difficile Polimerizzano
Proteine Acidi o alcali Molto difficile Denaturano

Tipi di superfici

Materiale Caratteristiche Precauzioni
Acciaio inox Liscio, non poroso, ma non resistente alla corrosione. Delicato con acidi e basi. Richiede detergenti neutri.
Alluminio Liscio, non poroso, facile da pulire, resistente alla corrosione Delicato con alogeni e acidi forti
Vetro Liscio, non poroso, facile da pulire. Delicato con detergenti alcalini

Modalità di detersione

La detersione di una superficie richiede tre fasi distinte:

Classificazione dei detergenti

Caratteristiche dell'acqua

La durezza dell'acqua è data dal contenuto in calcio, magnesio e altri metalli alcalini. La durezza riduce l'efficacia dei composti detergenti e contribuisce alla formazione di precipitati. Un'acqua dura forma precipitati a caldo ($\si{80\degreeCelsius}$).

La durezza dell'acqua si misura in $\si{\mg\per\L}$ di $\ce{CaCO3}$, oppure in gradi francesi ($\si{\degree}$F), dove 1 $\si{\degree\F}$ = $10 \si{\mg\per\L}$ di $\ce{CaCO3}$. Le acque destinate per il consumo umano dovrebbero avere una durezza compresa tra $150$ e $500 \si{\mg\per\L}$ di $\ce{CaCO3}$.

Sanificazione

I composti utilizzati per la disinfezione possono essere classificati nelle seguenti tre categorie:

Disinfettante.
Agente chimico o formulato in grado di distruggere le forme vegetative dei microrganismi, ma non necessariamente le spore. Il prodotto viene registrato presso il Ministero della salute come ≪Presidio medico chirurgico≫ (PMC).


Biocida.
Principi attivi in grado di distruggere, eliminare o, comunque, esercitare un effetto di controllo su qualsiasi organismo nocivo con mezzi chimici o biologici (Direttiva 98/8/CE). In futuro tale definizione potrebbe sostituire quella di disinfettante.


Sanificante.
Agenti chimici, non registrati presso il Ministero della Salute, ma contenenti principi attivi di nota efficacia che svolgono azione analoga a quella dei disinfettanti.

Classificazione dei disinfettanti

Metodi fisici

Raramente sono efficaci da soli, ma possono essere usati in combinazione con altre tecniche per aumentarne l'efficacia. Segue una classificazione di massima, con pro e contro.

Metodi chimici

Sono ancora oggi i metodi più efficaci, sebbene cresce l'attenzione verso la possibile presenza di residui e crescente resistenza di alcuni microrganismi. Il limite principale è che non essite un prodotto che agisce su tutti i microrganismi.

Disinfettante Uso
Composti con cloro Molto efficace. Si applica a tutte le superfici a contatto con gli alimenti (200 ppm) mediante spruzzo, impianti CIP e nebulizzazione. Un prodotto molto usato è l'ipoclorito di sodio ($\ce{NaClO}$) o candeggina. Gli ipocloriti quando si sciolgono in acqua si idrolizzano formando acido ipocloroso. Questo si dissocia formando uno ione idrogeno ($\ce{H^+}$) e acido ipoclorito $\ce{ClO^-}$. La quantità di HClO che si forma dipende dal pH della soluzione n cui si disscioglie. A valori di pH bassi, aumenta HClO, ma la soluzione risulta meno stabile; a valori di pH sotto 4.0, si forma cloro gassoso, tossico e corrosivo. A valori di pH elevati, la soluzione è più stabile, ma meno efficace
Composti con iodio Usato per la pulizia delle mani.
Ammonio quaternario Usato per il controllo ambientale, per superfici non a contatto con gli alimenti, come pavimenti, pareti, arredi, scarichi e superfici piastrellate.
Acidi Gli acidi organici più usato sono l'acetico, il lattico, il propionico e il formico. I composti dell'acido peracetico sono utilizzati a concentrazioni sufficientemente basse da non lasciare alcun sapore e odore residuo di aceto. La funzione dell'acido è di neutralizzare l'alcalinità lasciata dal detergente, prevenire la formazione di depositi alcalini. Inoltre disinfetta in quanto reagiscono con la carica superficiale positiva dei batteri, interrompendo le funzioni vitali. L'efficacia del trattamento sui microrganismi alterativi e patogeni dipende dal dosaggio e dal tempo di contatto.
Acido paracetico Prodotto poco schiumogeno, adatto alle applicazioni CIP. Attivo a freddo. Non corrode l'acciaio inox. Lo svantaggio principale è che lascia un odore forte e pungente. L'efficacia è bassa contro lieviti (come Candida, Saccharomyces e Hansenula) e muffe (come Penicillium, Aspergillus, Mucor e Geotrichum) e per tale motivo trova largo impiego nelle industrie delle bevande e della birra (per esempio per sanificare i fusti di alluminio). L'acido peracetico è efficace anche contro diversi ceppi di Listeria e di Salmonella. Le concentrazioni di utilizzo variano da 125 a 250 ppm, funziona ad un ampio intervallo di pH ed è poco sensibile alla presenza di depositi organici e alla durezza dell'acqua.
Acido paracetico e acidi organici In aggiunta al paracetico da solo, queste miscele migliorano l'efficacia contro vari tipi di lieviti e muffe e possono essere utilizzati a concentrazioni inferiori; Inoltre, queste formulazioni contengono spesso un tensioattivo che diminuisce la tensione superficiale, aumentando la bagnabilità della superficie trattata.
Tensioattivi anionici Questi composti sono caratterizzati da azione rapida e ad ampio spettro contro i batteri. Hanno una buona attività contro virus. Sono stabili, hanno un odore trascurabile, non macchiano, sono efficaci in un ampio intervallo di temperature e non sono influenzati dalla durezza dell'acqua. Gli svantaggi è che possono essere inattivati dai tensioattivi cationici. Producono schiuma (inadeguati in sistemi CIP); inefficaci a valori di pH elevati; Poco attivi contro lieviti e muffe.
Perossido di idrogeno È un agente antibatterico usabile su tutte le superfici, attrezzature, pavimenti, scarichi, pareti, guanti a maglia metallica, nastri trasportatori, ecc. Applicato per la decontaminazione delle superfici e delle attrezzature a contatto con gli alimenti , incluso il trattamento dei materiali per l'imballaggio degli alimenti. È efficace contro batteri, virus, funghi e spore.
Ozono L'ozono ($\ce{O3}$) è un efficace ossidante e disinfettante aspecifico che attacca qualsiasi sostanza organica con cui entra in contatto. Non lascia residui. Non provoca alterazioni di sapore. È classificato come GRAS (Generally recognized as safe) È un germicida ad ampio spettro. Deve essere prodotto in-situ, in quanto perde l'azione velocemente. Tuttavia, è un gas costoso, instabile, corrosivo e sensibile al calore. Viene prodotto commercialmente mediante generatori. Viene impiegato per sanificare le attrezzature delle aziende enologiche e per disinfettare l'acqua e per il controllo delle alghe nelle acque reflue. L'ozono è inattivato dallo sporco organico. L'utilizzo presenta problemi di sicurezza perchè altamente irritante per le vie respiratorie.,Ha azione corrosiva su metalli, guarnizioni in gomma e su alcune plastiche.

In generale, l'efficacia dei trattamenti chimici è influenzata dai seguenti fattori:

Impianti di sanificazione

Esistono le segunti tipologie di impianti di sanificazione:

Sistemi clean-in-place

I sistemi CIP lavano e disinfettano gli impianti con un sistema di pulizia automatizzato a ciclo chiuso. Il CIP viene usato ampiamente nell'industria delle bevande, in quella casearia, nei processi in ambiente sterile e, in generale, in tutti gli impianti per il trattamento dei fluidi alimentari.

Segue il ciclo caratteristico di un sistema CIP:

Fase Soluzione Concentrazione Tempo Temperatura Note
Risciacquo preliminare Acqua - 5-10 min Ambiente Rimozione dello sporgo grossolano. In caso di sporco ostinato, aiutarsi con spazzola di acciaio o raschietto.
Detersione alcalina Alcalino cloroattivo schiumogeno 2-5% 10 min Ambiente Dopo applicazione, lasciare agire per 10 min.
Riscacquo intermedio Acqua - 1-3 min Ambiente Controllare il risultato in tutte le zone critiche.
Detersione acida Antincrostante schiumogeno 2-3% 15 min Tiepido. 40-60℃ Dopo applicazione, lasciare agire per 10 min.
Riscacquo intermedio Acqua - 3 min Fredda Controllare il risultato in tutte le zone critiche.
Sanitizzazione A base di acido peracetico 1% 15 min Ambiente Dopo applicazione, lasciare agire per 10 min.
Riscacquo finale Acqua - 3 min Fredda Controllare il risultato in tutte le zone critiche.