Biopelículas en la industria alimentaria: Remoción

La limpieza y desinfección en plantas procesadoras de alimentos ayuda a fabricar productos seguros con una calidad aceptable. La presencia de biopelículas dentro de una planta de alimentos incrementa el riesgo de contaminar el producto final, ya sea con patógenos o con microorganismos adulterantes, de ahí la importancia de su control y eliminación.

La eliminación de biopelículas es una tarea difícil. Muchos factores como la temperatura, el tiempo, la fuerza mecánica y el poder químico, afectan el desprendimiento de la suciedad microbiana. El personal de limpieza debe estar adecuadamente entrenado y ser responsable de mantener un buen nivel de higiene en la planta. La eficacia de la limpieza también puede ser afectada por la accesibilidad y el tipo de equipo que se requiere limpiar.

Un procedimiento de higiene eficiente consiste en una secuencia de aplicaciones de detergente y desinfectante a concentraciones y temperaturas correctas, así como enjuagues con agua. La tarea básica de los detergentes es reducir la tensión interfacial entre la suciedad y la superficie, para que la suciedad, incluidas las biopelículas, se mezclen en agua. El efecto de los tensioactivos se incrementa por la acción mecánica de la presión del agua, o por abrasivos. La exposición prolongada de las superficies al detergente hace que la eliminación sea más eficiente.

La eliminación de las biopelículas se realiza mediante procedimientos de limpieza de choque. El tratamiento mecánico por sí solo no elimina las células bacterianas, por tal razón la combinación de los productos químicos idóneos con un tratamiento mecánico tiene un efecto sinérgico en la eliminación de células bacterianas y biopelículas, porque los agentes químicos reaccionan con la matriz de sustancias poliméricas extracelulares (EPS, por sus siglas en inglés), facilitando la eliminación de las biopelículas.

Por sus características, la estructura de EPS corresponde a una barrera difícil de penetrar (Figura 1) por los productos químicos de limpieza y desinfección tradicionales, por lo que se debe recurrir a otras tecnologías más especializadas para su eliminación. Actualmente, se utilizan detergentes enzimáticos como alternativa importante para la eliminación de biopelículas en la industria alimentaria. Las enzimas son proteínas con actividad catalítica en una molécula química específica. El EPS es una matriz heterogénea, por lo que, para degradar el complejo, se requiere una combinación de enzimas. La eficacia de las enzimas en la eliminación de biopelículas puede mejorarse mediante la combinación con tensioactivos.

estructura eps

Figura 1. Estructura de una biopelícula.

Una mezcla de proteasas, amilasas y lipasas se usa comúnmente para responder a la variedad presente en una sola biopelícula. Mientras que las proteasas hidrolizan las proteínas, las amilasas rompen el enlace de los carbohidratos asociados con el complejo, y las lipasas actúan sobre los lípidos (grasas) (Figura 2). El control enzimático contra las biopelículas se usa como una nueva y mejorada estrategia, amigable con el medio ambiente gracias a sus características no tóxicas y no persistencia en la naturaleza.

lipidosFigura 2. Acción de diferentes enzimas sobre la estructura EPS.

La limpieza se realiza en combinación con una desinfección final, porque los microorganismos viables que quedan en las superficies y en las grietas deben ser eliminados, ya que de lo contrario es probable que se reproduzcan nuevamente y contaminen las superficies. Según la concentración utilizada, los residuos de desinfectantes no deben dejarse en las superficies del proceso, deben enjuagarse de las superficies con agua de calidad potable. Finalmente, el equipo y las líneas de proceso deben dejarse secar en áreas bien ventiladas, ya que los microbios no crecen en superficies secas y limpias.

En el Cuadro I se esquematiza las etapas generales recomendadas para la eliminación de biopelículas.

erradicación de biopelículas

En Kemical contamos con el personal capacitado, los productos químicos (Figura 3) y el soporte necesario para mantener bajo control la microbiología en su industria de alimentos.

productos kemical

Figura 3. Portafolio de productos para la detección y eliminación de biopelículas.

Referencias

Colombo, V., Vieira, A., Moraes, G. (2004). Activity of glycosidases from freshwater heterotrophic microorganisms on the degradation of extracelular polysaccharide produced by Anabaena spiroides (Cyanobacteria), 35 (1-2). Doi 10.1590/S1517-83822004000100018.

Wirtanen, G. & Salo, S. (2016). Biofilm Risks. In H. Lelieveld, J. Holah, & D. Gabrić (Eds.), Handbook of Hygiene Control in the Food Industry (2nd ed., pp. 465–489). Woodhead Publishing. http://dx.doi.org/10.1016/B978-0-08-100155-4.00005-4

Compartir este Blog: