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LIMPEZA E SANITIZAÇÃO nas Unidades de Nutrição e Alimentação Profa. Dra. Patrícia As principais fontes de contaminação dos alimentos são: a) Matéria-prima (incluindo água); b) Ambiente (ar, equipamento, embalagens, materiais diversos); c) Pessoal (manuseio dos alimentos) A limpeza e sanitização estão baseadas numa sequência de quatro operações: 1) Pré-lavagem; 2) Limpeza com detergentes; 3) Nova lavagem 4) Sanitização 1) Pré-lavagem •Reduz a quantidade de resíduos aderente aos utensílios equipamentos e quando adequada pode remover até 90% do material solúvel presente; •Usa-se água ligeiramente aquecida (38 a 46ºC): - Muito quente→desnaturação de proteínas, maior aderência - Muito fria→ solificação da gordura nas superfícies; Água quimicamente pura, potável, dura, teor de metais tóxicos e contagem microbiológica dentro dos padrões, ausência de odor e sabor indesejáveis 1) Pré-lavagem • Tratamento de água, envolve diferentes métodos: a) Armazenamento em reservatório por período longo; b) Filtração lenta em areia; c) Coagulação química e filtração rápida em areia; d) Combinação da remoção de dureza e ferro da água seguida de coagulação química e filtração rápida; e) Remoção da dureza; f) Remoção de manganês e ferro; g) Desinfecção 1) Pré-lavagem Na água de limpeza, a dureza pode ser: - temporária→ presença de carbonatos e bicarbonatos de cálcio, magnésio. É eliminada pelo aquecimento (ebulição); - permanente→ presença de cloretos, sulfatos e nitratos de cálcio e magnésio. Necessitam de outros tratamentos para serem eliminados. - DUREZA TOTAL- dureza temporária + dureza permanente, sendo calculada pela determinação quantitativa de Ca++ e Mg++ e expressa em ppm de CaCO3.. 1) Pré-lavagem Classificação da dureza de água: - ÁGUA MOLE- 0 a 60 ppm; - ÁGUA MODERAMENTE DURA- 60 a 120 ppm; - ÁGUA DURA- 120 a 180 ppm; - ÁGUA MUITO DURA- > 180 ppm. - A diminuição da dureza da água pode ser feita por tratamentos térmicos, soda, agentes sequestrantes, etc. - Possibilidades de tratamentos de água para ser usada na formulação de alimentos: aeração, sanitização, tratamento com cal, coagulação, sedimentação, filtração por areia. 2) Limpeza com detergentes Um DETERGENTE IDEAL deve apresentar as seguintes características: a) Solubilidade rápida e completa; b) Não ser corrosivo; c) Capacidade de remover a dureza da água; d) Boa molhagem e de penetração; e) Ação emulsificante; f) Ação de dissolver resíduos sólidos; g) Ação dispersante, desfloculante ou de suspensão; h) Ação enxaguante; i) atóxico; j) Econômico; k) Estável durante o armazenamento 2) Limpeza com detergentes A ação da solução de limpeza deve ser atingida por uma série de 4 etapas básicas: 1) Solução detergente entra em contato com o resíduo a ser removido, através de suas características molhantes e penetrantes; 2) Deslocamento de resíduos sólidos e líquidos da superfície por ação saponificante em gorduras e dissolvente em minerais; 3) Dispersão dos resíduos no solvente por ação dispersante, desfloculante ou emulsificante; 4) Evitar a redeposição dos resíduos na superfície através das características de lavagem 2) Limpeza com detergentes Características dos componentes residuais nos equipamentos: - Carboidratos: solúveis em água, fácil remoção; - Lipídios: insolúveis em água e solúveis em álcalis, difícil remoção; - Proteínas: insolúveis em água, muito difícil remoção; - (frigideiras, leiteiras, carnes incrustradas, etc) - Sais minerais: solúvel em água, em ácidos, fácil ou difícil remoção 2) Limpeza com detergentes Características dos principais componentes de limpeza: - Detergentes: alcalinos-deslocamento de resíduos por emulsificação e saponificação; - Ácidos: controle de depósitos minerais-amolecimento de água; - Agentes tensoativos (surfactantes): ação umectante e penetrante, ação dispersante-evita a redeposição de resíduos; - Fosfatos complexos: deslocamento de resíduos por emulsificação, dispersão de resíduos, amolecimento da água, evita disposição de resíduos; - Agentes quelantes: amolecimento de água, controle de depósitos minerais, evita redeposição FUNÇÕES DOS PRINCIPAIS COMPONENTES DOS DETERGENTES INDUSTRIAIS COMPONENTE FUNÇÃO PRINCIPAL Álcalis Saponificação,Peptizante, emulsificante Fosfatos Complexos, (Polifosfatos) Emulsificação,peptizante Dispersante,quelante Prevenção de depósitos Tensoativos Penetrante, molhante, Dispersante, De Suspensão Sequestrantes (Quelantes) Amolecimento da água Peptizante,de Suspensão Ácidos Controle de Depósitos Minerais 2) Limpeza com detergentes 1) Detergentes alcalinos: atóxicos com bom poder emulsificante, dispersante, umectante, mantém o pH em nível efetivo para a remoção de resíduos para evitar a corrosão dos equipamentos. Exemplos: a) Hidróxido de sódio (soda caústica)-usado na lavagem de garrafas – poderoso agente de limpeza e com propriedades germicidas; b) Hidróxido de potássio- mais caro; c) Metassilicato de sódio, ortossilicato de sódio- detergentes alaclinos fortes: d) Carbonato de sódio e bicarbonato de sódio- álcalis fracos e usados para remover resíduos orgânicos 2) Limpeza com detergentes - DETERGENTES: 1) Detergentes ácidos: Usados em depósitos com incrustações de água dura, depósitos calcários ocasionados por álcalis. Exemplos: a) Ácidos fracos- cítrico, levulínico, glucônico, sulfômico; Vai agir na substância com carácter orgânico básico. 1) Detergentes tensoativos: substâncias tensoativas são aquelas que modificam a tensão superficial em interfaces líq-líq, líq-gás e sól-líq. Os detergentes tensoativos são classificados em aniônicos, catiônicos e não iônicos 2) Limpeza com detergentes - DETERGENTES TENSOATIVOS: a) Detergentes tensoativos aniônicos: se dissociam em solução. Exemplos: sabões (sais de sódio e potássio de ácidos graxos), álcoois e hidrocarbonetos sulfonados, sulfonatos de alquila e arila; b) Detergentes tensoativos catiônicos: são compostos mais germicidas do que detergentes. Exemplos: compostos de amônio quaternário; c) Detergentes tensoativos não-iônicos: são detergentes que não se ionizam em soluções aquosas, sendo obtidos pela combinação de óxido de etileno com compostos hidrofóbicos 2) Limpeza com detergentes - AGENTES SEQUESTRANTES E QUELANTES: Importantes em limpezas de caixa d´água. a) Polifosfatos: formam complexos solúveis com cálcio e magnésio, evitando assim a precipitação de sais que poderiam interferir na limpeza. Ex: polifosfato tetrassódico, hexametafosfato de sódio. b) Agentes quelantes: O ácido etilenodiamino tetra-acético (EDTA), capaz de remover Ca, Mg e Fe de soluções com efeito similar aos polifosfatos. 2) Limpeza com detergentes - AGENTES QUELANTES: Os métodos de limpeza são: 1) Manual - feito com detergente selecionado, temp de 46 a 49ºC. Geralmente se empregam escovas, raspadores, esguichos de alta e baixa pressão. Após a limpeza, é feita a lavagem com água morna e fria e deixa-se a superfície secar; 1) Imersão de utensílios/equipamentos- aplicado para utensílios, alguns tipos de equipamentos e interior de tachos e tanques. Após a pré-lavagem com água morna, imergem-se os equipamentos na solução concentrada durante 15 a 0 minutos e à temp de 52ºC. Após este tempo, as superfícies são escovadas, lavadas com água a 82ºC. Os utensílios e equipamentos são secos e depois montados e sanitizados antes do uso; 3) Nova Lavagem A lavagem final é feita para eliminar os resíduos de detergentes, podendo ser com água fria ou quente. 4) Sanitização A sanitização visa eliminar os micro-organismos presentes nos equipamentos não removidos após os tratamentos realizados anteriormente. Poderá ser realizado por meios físicos e mais comumente por meios químicos 4) Sanitização SANITIZAÇÃO POR MEIOS FÍSICOS: a) Calor: Vapor-jatos de vapor a 77ºC durante 15 min ou 93ºC por 5 min, ou ainda, pelo uso do vapor direto; Água quente- recomenda-se uma exposição de 2 min a 77ºC no caso de alimentos e utensíliose, de 5 min a 77ºC, no caso de equipamento de processamento; Ar quente- exposição durante 20 min à temp de 82ºC. 4) Sanitização SANITIZAÇÃO POR MEIOS FÍSICOS: b) Radiação Ultravioleta: Radiações com comprimento de ondas na faixa de 240 a 280 nanômetros são germicidas e podem, após um tempo de 2 min, destruir micro-organismos superficiais. São usadas em certas embalagens e na esterilização de ambientes. Lâmpadas de vapor de mercúrio com baixas pressões são empregadas, emitindo 90% de radiações com 254nm. 4) Sanitização SANITIZAÇÃO POR MEIOS QUÍMICOS: É muito usada na prática, por razões econômicas, destacando-se o uso de compostos clorados, iodados e quaternários de amônio. SANITIZAÇÃO POR MEIOS QUÍMICOS: a) Compostos clorados- O cloro é o sanitizante mais usado, devendo sua atividade germicida à combinação com radiações oxidáveis. Ex: ácido hipocloroso pH 4,0 a 7,5, cloro gasoso, hipoclorito de cálcio, hipoclorito se sódio. Recomenda-se o uso de 100 ppm de cloro durante 2 min na imersão e circulação de 200 a 250 ppm, durante 2 a 5 min, na aspersão e nebulização. ATENÇÃO: Toda água de limpeza deve ter de 15 a 20 ppm de cloro. SANITIZAÇÃO POR MEIOS QUÍMICOS: a) Compostos clorados- Vantagens do cloro: efetivo contra grande número de bactérias, contra esporos bacterianos, não é afetado pela água dura, é relativamente barato. Desvantagens do cloro: corrosivo, afetado pela matéria orgânica, pode provocar irritações na pele e alterações no sabor SANITIZAÇÃO POR MEIOS QUÍMICOS: b) Compostos iodados: são bastantes germicidas. Recomenda-se o uso de 12,5 a 25 ppm de iodo, durante 2 min, na imersão e aspersão Vantagens: o iodo tem coloração marrom, indicativo de sua presença, não é muito afetado pela matéria-orgânica, menos irritante e corrosivo que o cloro. Desvantagens: sua atividade bacteriana decresce com o aumento do pH, não deve ser empregado temperaturas maior que 47°C, menos eficiente que o cloro contra esporos bacterianos SANITIZAÇÃO POR MEIOS QUÍMICOS: c) Compostos quaternários de amônio: são compostos tensoativos, catiônicos que apresentam pouca atividade como detergentes mas boa atividade germicida. Parecem que atuam inativando enzimas de m.os ou mais especificamente da membrana celular. Os compostos quaternários de amônio são aplicados em pH 6,0 ou maior, à temperatura de 24ºC, nas seguintes concentrações em tempo: - Imersão e circulação- 200 ppm; Sanitização • Em primeiro lugar é necessário conceituar que a sanitização é realizada em etapas e as sujidades são removidas de acordo com as seguintes taxas : ETAPA % DE REMOÇÃO • ENXAGUE INICIAL 90 • LIMPEZA QUíMICA 99,9 • DESINFECÇÃO 99,999 CONCEITOS E DEFINIÇÕES BIOFILME :Micro-organismos e substâncias extracelulares associados a um substrato; Comunidade de micro-organismos envolvidos numa matriz de polímeros orgânicos e aderentes a uma superfície. BIOFILME E " BIOFOULING " :Termos que descrevem o mesmo fenômeno biofilme . O biofilme pode ser caracterizado sob aspectos positivos e negativos, enquanto o termo " Biofouling " possui apenas aspectos negativos CÉLULAS PLANTÕNICAS - células livres, não aderidas CÉLULAS SÉSSEIS - células imobilizadas no biofilme ADSORÇÃO- associação inicial da bactéria à superfície ADERÊNCIA- Associação reversível da bactéria à superfície, baseada em forças físico-químicas ADESÃO - associação irreversível, com síntese de substâncias poliméricas extracelulares A FORMAÇÃO DE BIOFILMES RECOMENDAÇÕES GERAIS PARA A PREVENÇÃO DE BIOFILMES Utilizar materiais de superfície lisa, não porosos e resistentes ao desgaste na construção de equipamentos; Uso de operações mecânicas para remover biofilmes, minimizando espalhamento ou disseminação pela formação excessiva de aerossois; Usar detergentes alcalinos clorados nos procedimentos de limpeza e o ácido Peracético na sanitização; Reduzir ao mínimo o espaço de tempo entre operações consecutivas de sanificação, mInimizando a formação e maturação de biofilmes; Restringir ao mínimo possível o uso da água e a umidade excessiva em contato com equipamentos e garantir a secagem dos mesmos quando o processo é interrompido. CRITÉRIOS PARA A FORMULAÇÃO OU SELEÇÃO DE UM DETERGENTE - Natureza do resíduo a ser removido. -Materiais utilizados na construção dos equipamentos , utensílios -Ou superfícies. -Método a ser empregado na limpeza (manual ou mecânica) -Características químicas (dureza ) da água utilizada na limpeza. - Limpeza e desinfecção efetuadas separadamente ou em uma única operação ( detergentes/ desinfetantes ) MECANISMO DE ATUAÇÃO DO DETERGENTE SOBRE OS RESÍDUOS Contacto direto e íntimo da solução de detergente com o resíduo a ser removido (poder molhante ou penetrante). Deslocamento dos resíduos sólidos ou líquidos da superfície a ser limpa ( ação saponificante, peptizante, dissolvente, emulsificante, etc.). Dispersão total e completa do resíduo na solução de detergente ( ação de suspensão e dispersante). Prevenção da redeposição do resíduo disperso na superfície do equipamento (ação de lavagem). PRINCIPAIS TIPOS DE DETERGENTES CLASSE EFEITO COMPONENTES FUNDAMENTAIS Alcalinos Fortes São corrosivos, com elevado poder dissolvente sobre resíduos orgânicos, irritantes e tóxicos - Hidróxido de Sódio e silicatos com relação - Na2O/ SiO2 elevada (orto e sesquisilicatos) Alcalinos Suaves ou de uso geral (general purpose) Tem moderada ação dissolvente, ligeiramente ou não corrosivos, não irritantes, podendo ser utilizados em limpeza manual. Metasilicato de Sódio, Fosfato Trissódico, Carbonato de Sódio, Tensoativos, Sequestrantes, Polisfosfatos. Neutros Não corrosivos, pouco ou não irritantes, indicados para limpeza de superfícies delicadas, pouco eficientes na dissolução de resíduos fortemente aderidos ou queimados. Tensoativos geralmente aniônicos , por vezes: adicionados de polifosfatos Ácidos Suaves Moderadamente ou pouco corrosivos pouco irritantes, indicados para remoção de resíduos minerais (pedras) e orgânicos ( amido, oxalato de cálcio). Hidroxiacético, cítrico,Levulínico, Gluconico, Ac. Tensoativos e inibidores de corrosão (Acidrina 2-Naftoquinolina, 9-Feniul Acridina). Ácidos Fortes Corrosivos, irritantes, tóxicos, indicados para limpeza mecânica em equipamentos de aço inox especial CIP); revelam elevado poder dissolvente sobre resíduos minerais (pedras) e alguns orgânicos. Ácido Nitrico, Clorídrico,Fosfórico, inibidores de corrosão (Cromato de Potássio, Metil, Propilo Butalamina) PERFIL DE UM SANITIZANTE IDEAL •Hidrossolúvel. •Rápida destruição dos microrganismos. •Seguro, atóxico e não irritante aos manipuladores. •Aprovado por ógãos oficiais de fiscalização. • Lavável •Sem efeitos prejudiciais aos alimentos. •Econômico •Facilmente dosável e analisável •Estável na forma concentrada e em solução. •Não corrosivo. •Compatível com outros produtos químicos e equipamentos Métodos Físicos 1.RADIAÇÕES ULTRA VIOLETA (UV) Máxima atividade germicida em comprimento de onda ( λ ) na faixa de 260nm ( 254nm ) com máxima absorção pelas bases do DNA. Ordem de eficiência microbiológica Bactérias Gram negativas, não esporogênicas; Cocos Gram positivos+ ( S. aureos. Micrococcus ) cinco vezes mais resistentes ; Esporos de bactérias dez vezes mais resistentes; Esporos de bolores cinqüenta vezes mais resistentes ; Vírus Limitações Baixa penetração nas superfícies: Águas límpidas 2/3 de absorção cada 5 cm Águas Turvas 2/3 de absorção cada 1 cm Leite 90% de absorção cada 0,1 mm Não penetra nos sólidos Problemas Causa rancificação de gorduras ( Ozônio ) Usos: Esterilização do ar Esterilização superficial de líquidos Esterilização de superfícies de alimentos e de embalagens. 1.ÁGUA QUENTE Latões ( de leite ) : 1 à 2 min. Em túneis de vapor. Garrafas : 10 min. De manutençãoem túnel ou câmara de vapor, após atingir 96º C. Tanques : Injeção de vapor, durante 10 min. Após condensado alcançar 85º C. 1.VAPOR Circulação de água através dos equipamentos e tubulações, a temperatura da água no ponto de descarga normalmente determina o tempo de contato : Industria de Laticínios : 85º C durante 15 min; 80ºC durante 20 min. pequenos equipamentos, partes, peças acessórios,material utilizado na limpeza ( escovas, espátulas, etc..) : mergulhar ou imergir em água, seguido de aquecimento à: 77ºC durante 0,5 min. ( USDHEW ) ou 80ºC durante 2,0 min. ( Dept. Health, England ) Vantagens não seletivo, não corrosivo, não irritante ou tóxico, destruindo células vegetativas de bactérias, bolores, leveduras, vírus Limitações Difícil controle da uniformidade de aplicação Pouco prático ou inviável em muitas situações. Métodos Químicos (Desinfetantes) 1.COMPOSTOS CLORADOS Cl2 ( gás cloro) ; NaClO ( Hipoclorito de Sódio ) ; Ca(ClO)2 ( Hipoclorito de Cálcio ) ; ClO2 ( Dióxido de Cloro ) ; Composto orgânicos de Cloro 1.COMPOSTOS IODÓFOROS Soluções à base de Iodo + Tensoativo + Àcido ( Fosfórico ). COMPOSTOS DE AMÔNEA QUARTENÁRIA [R1 R2 ] + N [R4 R3 ] X - R= RADICAIS ORGÂNICOS (ALQUILA, ARILA, ETC.) X= HALOGÊNIO Benzyl trimethyl ammonium chloride 1.COMPOSTOS ANFÓTEROS Aminoácidos de alto peso molecular com fórmula geral Nome comercial --- TEGO RNH CH2 COOH onde R = radical Alquila ou Acila ÀCIDO PERACÉTICO E PERÓXIDO DE HIDROGÊNIO Forte agente oxidante BIGUANIDAS Derivadas da Guanidina, sendo mais usuais as Biguanidas Poliméricas. (C2H5N7) CARACTERÍSTICAS DE ALGUNS SANITIZANTES (ICMSF, 1988 Propriedade Vapor Cloro Iodóforo Quartenário de Amônio Sanitizantes ácidos Aniônicos Ácido Peracético Eficiência contra bactéria Gram + +++ ++ ++ ++ ++ +++ Eficiência contra bactérias Gram - +++ ++ ++ - ++ ++++ Eficiência contra esporos bacterianos ++ ++ - + + ++++ Eficiência contra bacteriófagos +++ ++ ++ - ++ +++ Ação corrosiva - ++ + - + + Afetado pela dureza - - + variável + + CARACTERÍSTICAS DE ALGUNS SANITIZANTES (ICMSF, 1988 Irritante á pele +++ ++ + - ++ ++ Efeito da matéria orgânica - +++ ++ - + + Incompatibilidade Materiais termos sensíveis Fenói s, Amin as Meta is mole s Amido, Prata Tensoativos aniônicos, sabões, celulose, madeira, tecidos, nylon Tensoativ os catiônico s e detergent es alcalinos Ligas de cobre Estabilidade á quente ( 60ºC) - Instá vel Muito instável Estável Estável Instável Deixa resíduo NÃO NÃO SIM SIM SIM NÃO Dosagem Desneces sária SIM PLE S SIMPLES DIFÍCIL DIFÍCIL SIMPLE S CARACTERÍSTICAS DE ALGUNS SANITIZANTES (ICMSF, 1988) Concentração Máxima de uso sem enxágue ( FDA/USA) Sem limite 200mg/ 25mg/l 200mg - Custo Alto Baixo Baixo Caro Baixo Baixo Eficiência em Ph Neutro +++ ++ - ++ - - CARACTERÍSTICAS DE ALGUNS SANITIZANTES (ICMSF, 1988) • LEGENDA: • +++ Eficiência ou Ação Máxima; • ++ Eficiência ou Ação Boa; • + Eficiência ou Ação Fraca; • - Ineficiente ou Sem Ação