II PARTE: DESINFECTANTES EN LA INDUSTRIA ALIMENTARIA E INSTITUCIONAL

AMONIOS CUATERNARIOS

Pertenecen a la familia de surfactantes o tensioactivos, que son un grupo de compuestos con una propiedad característica, tienen una sección hidrofóbica (repele el agua, no polar), y otra sección hidrofílica (atrae el agua, polar). Estas sustancias reducen la tensión superficial de los líquidos en los que están suspendidas, y también forman micelas.

Los tensioactivos aniónicos (cargados negativamente) y no iónicos (sin carga) se utilizan principalmente para formular productos de limpieza por sus propiedades de detergencia, su actividad biocida es más limitada y actúan más como inhibidores del crecimiento microbiológico. Los tensioactivos utilizados con fines biocidas son los tensioactivos catiónicos (cargados positivamente), como por ejemplo el cloruro de benzalconio y el cloruro de cetilpiridinio (CPC). Para mejorar la actividad biocida, se han sintetizado nuevas generaciones de compuestos de amonios cuaternarios y también se han realizado mezclas entre ellos, lo cual ha demostrado una sinergia en cuanto a su actividad biocida.

Los compuestos de amonios cuaternarios, en términos generales son más efectivos para matar mohos, levaduras y bacterias gram-positivas.

Ventajas. Como agentes desinfectantes, los compuestos de amonios cuaternarios se consideran nobles hacia las superficies (no son corrosivos y tampoco manchan la superficie) y generalmente no requieren enjuague a las concentraciones recomendadas de uso.

Generalmente son considerados compuestos de baja toxicidad, pero dependerá de la formulación específica de cada producto, lo cual facilita en la mayoría de los casos su manipulación y uso. Pueden penetrar y solubilizar suciedad orgánica, por lo que son menos sensible a la suciedad que el PAA.

Desventajas. La efectividad biocida de los compuestos de amonios cuaternarios se ve afectada por la presencia de dureza en el agua (en disoluciones), grasa y tensioactivos aniónicos (jabones). Además, estos productos tienden a generar espuma, lo cual puede ser un inconveniente para algunos procesos. Actúa más despacio que el PAA, no se puede enjuagar completamente debido a que su carga positiva interactúa y se atrae a las cargas negativas que hay sobre las superficies, a las concentraciones recomendadas, no genera problemas organolépticos ni toxicológicos. Además, no son considerados esporicidas.

El objetivo principal de las moléculas de amonios cuaternarios son las paredes celulares y membranas citoplasmáticas, afectando directamente la permeabilidad de estas estructuras causando la ruptura de especies químicas (Figura 2). Estas moléculas se adsorben rápidamente y penetran las paredes celulares de los microorganismos, las cuales afectan su estructura e interrumpe sus funciones. Reaccionan con las membranas lipídicas, proteínas y enzimas de las paredes celulares, generando una cascada de efectos como la pérdida de estructura y funciones, inactivación y desnaturalización de proteínas celulares esenciales, así como la fuga de material citoplasmático, culminando con la muerte celular.

Figura 2. Mecanismo de acción de los compuestos de amonio cuaternario. Tomada de Using Chemicals to Control Microorganisms (Parker et al).

Aplicaciones y Regulaciones. Debido a su estabilidad en presencia de materia orgánica y su amplio espectro biocida, los compuestos de amonios cuaternarios tienen amplios usos en desinfección de superficies con y sin contacto directo con alimentos, y ambientes, sin embargo, los residuos generados limitan su uso directo sobre alimentos. Sólo el cloruro de cetilpiridinio está permitido para tratamiento de canales de pollo.

A continuación, se detallan las normas que regulan el uso de cada uno de los productos Kemical que tienen como ingrediente activo compuestos amonios cuaternarios (BIOCID, SPARK y VX).

Según el 21 CFR 173.375 (Edición 01-abr-19) (FDA), el CECURE (cloruro de cetilpiridinio, CPC) puede ser utilizados como agentes antimicrobianos para tratar la superficie de canales crudas de pollo, tanto en etapa previa al enfriamiento como posterior al enfriamiento, a una concentración que no exceda 0,8% en peso de CPC. Cuando la aplicación del aditivo no es seguida por la inmersión en el Chiller, se deberá enjuagar la carcasa con agua potable.

Según el 21 CFR 178.1010 (Edición 01-abr-19) (FDA), los compuestos de amonios cuaternarios tienen diferentes regulaciones para ser utilizados como disoluciones desinfectantes en equipo de procesamiento de alimentos y utensilios, u otras superficies o artículos en contacto directo con alimentos, sin necesidad de enjuague, siempre y cuando se drene adecuadamente antes del contacto con el alimento.

Las secciones 178.1010 (b)(23) y (c)(18) regulan el amonio cuaternario presente en el BIOCID, a ser utilizado entre 150-200 ppm de amonio cuaternario activo.

Las secciones 178.1010 (b)(32) y (c)(27) regulan el uso de la mezcla de amonios cuaternarios presentes en el SPARK y VX, a utilizarse entre 150-400 ppm de amonio cuaternario activo.

¿CÓMO ELEGIR EL DESINFECTANTE ADECUADO?

En la industria alimentaria, se debe tener en cuenta lo siguiente:

  • Uso específico del producto, sea para desinfección de superficies o alimentos.
  • Superficies que se desean desinfectar, y el material de las mismas.
  • Procedimientos de desinfección, superficies abiertas o cerradas (CIP).
  • Microorganismos específicos que se desean eliminar.
  • Si la empresa cuenta con alguna regulación especial ante el uso de sustancias químicas específicas.
  • Capacitación del personal para manejo de sustancias químicas.

Adicionalmente, es importante considerar que la tolerancia o resistencia microbiana a los desinfectantes no puede ser permitida en la industria alimentaria. Si no se destruyen los microbios algo está mal con el desinfectante seleccionado, el procedimiento, el tiempo de contacto, o existe negligencia por parte del personal durante la aplicación. La línea que delimita los conceptos microbiológicos de muerte, inhibición de crecimiento, tolerancia o resistencia está definida por dos parámetros: concentración inadecuada y tiempo de contacto insuficiente.

Finalmente, se indican algunos lineamientos para garantizar la eficacia de los desinfectantes y prevenir accidentes:

  • Almacénelos lejos de la luz solar o fuentes de calor, en lugares frescos y ventilados.
  • No utilice productos vencidos.
  • Lea la etiqueta del producto y siga las instrucciones de uso allí indicadas, como la dosis, los tiempos de contacto, diferentes aplicaciones.
  • Al diluir los productos, utilice agua potable. De esta manera evitará contaminar la disolución que preparará.
  • La materia orgánica interfiere en la eficacia de un agente desinfectante, por esto razón, primero se debe limpiar adecuadamente la superficie para remover la suciedad, y luego la aplicación del desinfectante por el tiempo recomendado.
  • Utilice recipientes adecuados y etiquetados para almacenar los productos químicos, incluso aquellos que estén diluidos para uso directo en botellas rociadoras.
  • Evite la inhalación o la exposición con ojos y/o piel de los productos que utiliza.
  • Asegúrese que el producto no dañará la superficie.
  • Utilice el Equipo de Protección Personal recomendado en la Ficha de Datos de Seguridad del Producto.
  • No haga mezclas de productos químicos (cloro, amonio cuaternario, ácido peracético, peróxido de hidrógeno).

En Kemical protegemos la salud, higiene y bienestar de las personas; por eso estamos en la mejor disposición de asesorarle y apoyarle en la implementación de programas eficientes y efectivos de limpieza y desinfección en su empresa.  Contáctenos.

Sobre el Autor:
César Fallas Esquivel, Químico, Coordinador de Proyectos, Kemical
Referencias
  1. Marriott, N. G., Schilling, M. W., & Gravani, R. B. (2018). Sanitizers. In Principles of Food Sanitation, Food Science Text Series (6th ed., pp. 175–192). Springer International Publishing AG. https://doi.org/10.1007/978-3-319-67166-6_1
  2. McDonnell, G. E. (2017). Chemical Disinfection. In Antisepsis, disinfection, and sterilization (2nd ed., pp. 126–143, 155–159). ASM Press.
  3. Parker, N., Schneegurt, M., Thi Tu, A. H., Lister, P., & Forster, B. M. (2016). Using Chemicals to Control Microorganisms. In Microbiology. OpenStax. https://openstax.org/books/microbiology/pages/13-3-using-chemicals-to-control-microorganisms
  4. Pietrysiak, E., Smith, S., & Ganjyal, G. M. (2019). Food Safety Interventions to Control Listeria monocytogenes in the Fresh Apple Packing Industry: A Review. Comprehensive Reviews in Food Science and Food Safety, 18(6), 1705–1726. https://doi.org/10.1111/1541-4337.12496
  5. Real Academia Española. (2014). Diccionario de la lengua española. https://dle.rae.es/
  6. Stanga, M. (2010). Disinfectants and Sanitation Technology. In Sanitation: Cleaning and Disinfection in the Food Industry (pp. 514–520). WILEY-VCH Verlag GmbH & Co. KGaA.
  7. S. Government Publishing Office. Recuperado el 25 de junio de 2020, de https://www.govinfo.gov/.
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