A água usada nas unidades de produção de alimentos é um dos pontos de controlo critico mais importantes. Isto aplica-se quer a água seja usada como ingrediente quer seja utilizada na lavagem final dos equipamentos ou ainda à água que, de algum modo, pode entrar em contacto com o produto. Muito frequentemente é apenas afirmado que a água deve obedecer aos padrões da água potável e que tanto o fornecimento como a qualidade são considerados seguros. Contudo, as normas locais podem apresentar algumas variações ou podem mesmo não existir. A qualidade da água de abastecimento varia imenso de local tal como o seu tratamento. O controlo exercido pelas autoridades reguladoras locais pode também ser diferente, dependendo grandemente da situação local. Finalmente, problemas internos das instalações podem, por vezes, levar a que uma água potável à entrada de fábrica deixe de o ser no ponto de utilização.
Nestas condições, como definir uma qualidade aceitável da água de consumo? Qual é a razão de ser destas directivas? E o que podem fazer os industriais?
Não existe uma lista, aceite universalmente, enumerando as normas que regem os parâmetros biológicos e físico-químicos da água de consumo.
A WHO publicou uma excelente obra intitulada “Directivas para a qualidade da água de consumo”, Vol. 1, 2 e 3 (WHO, 1984b). O volume 1 diz respeito aos valores indicativos, o volume 2 contém monografias de cada contaminante e o volume 3 fornece informções sobre a gestão do fornecimento de água em pequenas comunidades rurais. Nesta obra, a WHO reconhece que não podem ser usadas universalmente normas estritas porque isso arriscaria a privar de água as populaçães e, em vez disso, foi elaborada uma gama de valores indicativos relativamente a mais de 60 parâmetros. Premazzi et al. (1989) fizeram uma revisão geral das normas utilizadas pela WHO, CEE, Canadá e Estados Unidos. É sabido, por exemplo, que, um pouco por todo o mundo, a maior parte das fontes rurais tem dificuldade em satisfazer todos os valores indicativos sugeridos. Deve ainda referir-se que os parâmetros não podem ser todos vigiados pelo que deve ser feita uma selecção e estabelecidas as prioridades com base na análise dos perigos e nas possibilidades práticas de execução. A maior parte dos paises (ou mesmo nalgumas províncias) tem as suas próprias directivas ou as suas próprias normas. No entanto, no plano micorobiológico, os valores indicativos não diferem muito de lugar para lugar. A seguir, indicam-se os parâmetros microbiológico e os valore de referência sugeriods pela WHO (Quadro 6.1) e pela CEE (Quador 6.2).
| Organismo em 100ml1) | Valor de referência | Observações |
|---|---|---|
| Fornecimento de água canalizada | ||
| Água tratada ao entrar no sistema de distribuição | ||
| Coliformes fecais | 0 | turbidez <1 UNT; para a desinfeção com cloro o pH deve ser preferencialmente <8,0, cloro livre residual 0,2–0,5 mg/1, 30 min (mínimo) após o tratamento |
| Coliformes totais | 0 | |
| Água no sistema de distribuição | ||
| Coliformes fecais | 0 | |
| Coliformes totais | 0 | em 95% das amostras analisadas ao longo do ano - no caso de grandes abastecimentos e quando são analisadas amostras em número suficiente |
| Coliformes totais | 3 | numa amostra ocasional, mas não em amostras consecutivas |
| Parâmetros | Concentração máxima admissível (CMA) | |||
|---|---|---|---|---|
| Resultados: volume da amostra (ml) | Nível guia (NG) | Método de filtração por membrana | Método das diluições múltiplas (NMP) | |
| Coliformes totais | 100 | - | 0 | NMP<1 |
| Coliformes fecais | 100 | - | 0 | NMP<1 |
| Estreptococos fecais | 100 | - | 0 | NMP<1 |
| Clostrídios sulfito redutores | 20 | - | 0 | NMP<1 |
| Contagem das bactérias totais para a água fornecida para o consumo | 11) 12) | 101) 1002) | ||
1) Incubação a 37°C
2) Incubação a 22°C
No caso da água usada na indústria alimentar é de importância vital que estes valores microbiológicos indicativos sejam cumpridos uma vez que as bactérias potencialmente patogénicas são capazes de se multiplicar rapidamente se forem introduzidas nos produtos alimentares, tornando assim perigosas doses iniciais de bactérias patogénicas, mesmo baixas e não infecciosas.
Os resíduos de desinfectantes devem ser vigiados sempre que possível e devem ser feitas verificações periódicas da qualidade bacteriológica. A turbidez, cor, sabor e cheiro são parâmetros também facilmente verificáveis. Se houver problemas locais com constituintes químicos (por exemplo, flúor, ferro) ou com contaminantes de origem industrial ou da agricultura (por exemplo, nitratos, pesticidas, resíduos de minas) é de admitir que o serviço responsável pelo abastecimento de água os vigiará e poderá remediar estas anomalias.
Os tratamentos da água variam de região para região e dependem das fontes de abastecimento de água disponíveis. Enquanto os lençóis de águas subterrâneas provenientes de aquíferos sedimentares sofreram uma longa filtração, a água proveniente de aquíferos de rochas vulcânicas ou de fontes superficiais devem ser filtradas como parte do tratamento de água com vista a diminuir o teor de partículas, de microrganismos e de matéria orgânica e inorgânica.
Os parasitas são removidos, em grande medida, pela filtração. Os níveis de bactérias e de vírus também diminuem substancialmente graças ao duplo mecanismo de filtração e de adsorção. A concentração de catiões influencia a adsorção, isto é, o aumento das concentrações provoca uma maior adsorção. O Ca2+ e o Mg2+ parecem ser especialmente eficientes. Estes pequenos catiões irão fazer diminuir as forças repulsivas entre as partículas do solo e os microrganismos. Os óxidos de ferro têm, igualmente, uma elevada afinidade para vírus e bactérias. A lenhite impregnada de hidróxido de ferro tem sido mesmo sugerida como um meio de filtração/adsorção local (Prasad e Chaudhuri, 1989).
A eficiência da desinfecção é muito afectada pelo tipo de desinfectante, pelo tipo e estado do microrganismo, pelos parâmetros de qualidade da água tais como a turbidez (ou sólidos em suspensão), a matéria orgânica, alguns compostos inorgânicos, o pH e a temperatura. A “dureza” da água pode influenciar, indirectamente, a desinfecção visto que os depósitos podem alojar microrganismos e protegê-los dos agentes de limpeza e dos desinfectantes.
O cloro é, de longe, o desinfectante mais utilizado, mas têm sido também utilizados, nalguns casos, cloraminas, dióxido de cloro, ozone e luz UV. O cloro é barato, encontra-se disponível na maior parte dos locais e o controlo dos níveis residuais de cloro livre é simples. É desejável manter no sistema de distribuição um nível de cloro residual livre de 0,2 a 0,5 mg/litro (WHO, 1984b). Para a desinfecção de equipamento já limpo, utilizam-se concentrações que podem atingir 200mg/litro. Para evitar a corrosão, usam-se, frequentemente, concentrações mais baixas de 50–100 mg/litro e períodos de contacto mais longos (10–20min). As cloraminas são mais estáveis, mas menos bactericidas e muito menos eficientes contra os parasitas e os virus do que o cloro. O dióxido de cloro é muito mais microbicida do que o cloro, em especial, para valores de pH elevados, mas há alguma preocupação no que respeita aos subprodutos. No caso do ozone e da luz UV não há nenhuns resíduos para controlar. O ozone parece ser muito eficiente em relação a protozoários. A eficiência da desinfecção por UV diminui, substancialmente, se houver alguma turbidez ou matéria orgânica em suspensão e há, com frequência, problemas devido à falta de manutenção das lâmpadas.
Para a maior parte dos desinfectantes, a ordem de sensibilidade é a seguinte:
formas vegetativas bacterianas > vírus > esporos bacterianos, bactérias resistentes aos ácidos e cistos de protozoários.
A sensibilidade varia dentro de cada grupo e até de cada espécie. As bactérias indicadoras encontram-se, infelizmente, entre os microrganismos mais sensíveis e, por exemplo, a presença de coliformes fecais em água tratada e desinfectada é, por conseguinte, uma indicação muito clara de que a água contém microrganismos potencialmente patogénicos enquanto que a ausência de tais bactérias indicadoras não garante que a água não tenha microrganismos patogénicos.
As bactérias provenientes de meios pobres em nutrientes bem como as bactérias sujeitas a condições de “stress” podem exibir uma resistência acrescida. Alguns dos efeitos mencionados sobre a eficiência do cloro livre, apresentam-se no Quadro 6.3.
Se os micróbios estiverem associados a material granuloso ou a outras superficies, o efeito de um desinfectante como o cloro diminui drasticamente. Por exemplo, a fixação de Klebsiella pneumonia a superficies vítreas pode aumentar de 150 vezes a sua resistência ao cloro livre (Sobsey, 1989).
A matéria orgânica pode reagir e “consumir” desinfectantes como o cloro e o ozone e a sua presença irá também interferir com a luz UV. As cloraminas são menos susceptíveis á matéria orgânica.
O pH é importante na desinfecção com cloro e com dióxido de cloro, sendo maior a inactivação a pH baixo, no caso do cloro, e mais elevada para pH alto no caso do dióxido de cloro (Sobsey, 1989).
Em geral, as temperaturas mais elevadas provocam um aumento nas taxas de inactivação.
| Microrganismo | Água | Resíduos de Cl2, mg/1 | Temperatura, °C | pH | Tempo, min | Redução, % | C*t1) |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| E. coli | SNT2) | 0,2 | 25 | 7,0 | 15 | 99,997 | ND3) |
| E. coli | SNC4) | 1,5 | 4 | ? | 60 | 99,9 | 2,5 |
| E. coli + CAG5) | SNC | 1,5 | 4 | ? | 60 | <<10 | >>60 |
| L. pneumophila (proliferação na água) | torneira | 0,25 | 20 | 7,7 | 58 | 99 | 15 |
| L. pneumophila (proliferação nos meios) | torneira | 0,25 | 20 | 7,7 | 4 | 99 | 1,1 |
| Resistentes aos ácidos | SNT | 0,3 | 25 | 7,0 | 60 | 40 | >>60 |
| Mycobacterium | |||||||
| chelonei | |||||||
| Vírus | |||||||
| Hepatite A | SNT | 0,5 | 5 | 10 | 49,6 | 99,99 | 12,3 |
| Hepatite A | SNT | 0,5 | 5 | 6,0 | 6,5 | 99,99 | 1,8 |
| Parasitas | |||||||
| G. lamblia | SNT | 0,2–0,3 | 5 | 6,0 | - | 99 | 54–87 |
| G. lamblia | SNT | 0,2–0,3 | 5 | 7,0 | - | 99 | 83–133 |
| G. lamblia | SNT | 0,2–0,3 | 5 | 8,0 | - | 99 | 119–192 |
1) C*t produto da concentração de desinfectante (C) em mg/ml pelo tempo de contacto (t) emminutos para 99% de inactivação (segundo Sobsey, 1989)
2) SNT = Sem necessidade de tampão
3) ND = não há dados
4) SNC = Sem necessidade de cloro
5) CAG = carvão activado granulado
A utilização de água não potável pode ser necessária para economizar água ou desejável por razões de custos. Esta pode ser captada á superficie, água salgada ou água clorada reciclada proveniente do arrefecimento de latas de conservas. Uma água relativamente limpa tal como a água clorada que é usada no arrefecimento das latas poderá ser utilizada para lavar latas depois da cravação e antes do tratamento térmico, para transportar matérias primas antes do processamento (depois da água ter sido arrefecida), para a lavagem inicial de caixas, para o arrefecimento de compressores, para a protecção contra incêndios nos sectores em que não se manipulam produtos alimentares e para eliminar desperdícios. É absolutamente indispensável que a água potável e a não potável circulem em sistemas de distribuição separados que devem estar claramente identificados. Se for usada água potável para complementar um fornecimento de água não potável, a fonte de água potável deve ser protegida contra as fugas, os refluxos, a contra-pressão, etc., através, por exemplo, de juntas de ar convenientes (Katsuyama e Strachan, 1980). Os incidentes de refluxos devidos a súbitas diferenças de pressão ou ao bloqueamento das canalizações têm ocorrido, infelizmente, em muitos sistemas.
As águas potencialmente contaminadas como as águas costeiras ou de superficie não devem ser usadas nas instalações de produção, mas poderão ser usadas, se for esteticamente aceitável, para remover desperdícios nos locais onde não é possível qualquer contacto com produtos alimentares.
A pessoa responsável deve ter sempre acesso ás plantas das canalizações, constantemente actualizadas, e estar habilitada para eliminar os pontos mortos. O esquema das canalizações pode tornar-se cada vez mais complicado ao longo do tempo, especialmente se a fábrica sofreu numerosas modificações. Este mesmo responsável deve estar igualmente em contacto com os serviços municipalizados e com as autoridades no sentido de estar informado de incidentes especiais (reparações da rede, acidentes de poluição ou outras alterações).
Um sistema de vigilância da qualidade pode consistir num plano esquematizado de todos os pontos de amostragem e numa listagem de cada ponto, descrevendo o que deve ser examinado e porquê, a frequência com que são recolhidas as amostras, o responsável pela amostragem e pela análise, qual o limite (valor, tolerância) e o que fazer no caso de desvio (Poretti, 1990). Se a água estiver, manifestamente, poluída não há razão para esperar pelos resultados das análises. A frequência da amostragem e a gama dos parâmetros variarão em função das circunstâncias, das necessidades e das possibilidades de cada instalação. Assim, um programa mínimo poderia consistir, por exemplo, numa vigilância diária do cloro livre e, semanalmente, nas contagens totais mais os coliformes e um programa de vigilância especial, mais intenso, para ser usado depois de reparações, quando se usam novos fornecimentos de água, etc.
Os procedimentos técnicos que descrevem as análises para os microrganismos indicadores usuais estão descritos em manuais padrão. As “Directivas para a qualidade da água potável”, vol. 3 da WHO (WHO, 1984b) mencionam alguns métodos e equipamentos adequados para abastecimentos rurais de pequena escala. Os valores usados pela empresa devem referir o método específico usado e as recomendações devem incluir como deve ser feita a amostragem (débito da torneira, volume, recipiente de amostragem, etiquetagem, etc.) e como manusear e examinar a amostra. Ainda que os métodos normalmente usados para detectar, por exemplo, coliformes fecais sejam análises padrão, ocorre, frequentemente, um manuseamento defeituoso nas amostragens. As amostras devem ser analisadas num prazo de 24 horas ou menos e ser mantidas em refrigerado, mas não congeladas (de preferência abaixo de 5°C) e no escuro. O impacte da luz do sol pode ser determinante, dando lugar a resultados falsos negativos (Knøchel, 1990).
Se a cloração for usada na desinfecção, o controlo do nível de cloro livre é a maneira mais simples de verificar o tratamento da água e deve ser realizado com mais frequência (por exemplo, todos os dias). Métodos simples de laboratório são descritos pela WHO (1984b) e estão já disponíveis “kits” comerciais para efectuar medições pontuais (por exemplo. Merckoquant Chlor 100 da Merck). Os parâmetros indicadores microbiológicos poderão ser verificados menos frequentemente. A verificação dos equipamentos deve ser feita mais frequentemente quando estiverem a ser usados sistemas de desinfecção que não deixam resíduos. A eficiência dos sistemas pode ser controlada semanalmente, recorrendo à medição de bactêrias indicadoras.
A limpeza e a desinfecção são, actualmente, algumas das operações mais importantes na indústria alimentar. Numerosos casos de alteração de produtos alimentares e de contaminação inaceitável por bactérias patogénicas, envolvendo custos elevados têm sido atribuídos a falhas ou insuficiências destes procedimentos.
Os padrões de higiene exigidos para evitar tais problemas são variáveis. Assim, numa instalação, onde se embalem produtos que tenham sofrido, por exemplo, um tratamento térmico, as exigências serão muito estritas ao passo que o manuseamento de peixe fresco refrigerado, com um curto período de conservação e que é cozinhado antes do consumo são menos exigentes.
Factores tais como a manutenção da limpeza das instalações, a higiene pessoal, o treino e a formação do pessoal, a planta da instalação, o tipo do equipamento e máquinas, as características dos materiais seleccionados, a manutenção e as condições gerais da instalação podem tornar-se, muitas vezes, mais importantes do que as operações de limpeza e desinfecção propriamente ditas. Para obter uma utilização óptima dos recursos e para assegurar a qualidade microbiológica dos produtos alimentares é importante que todos estes factores sejam considerados em conjunto quando se decide os processos de limpeza e desinfecção a usar.
Nalguns casos pode mesmo ser melhor evitar a limpeza e a desinfecção porque isso pode ocasionar maiores prejuízos do que melhorias. Isto aplica-se, por exemplo, à poeira acumulada nas tubagens e nas construções a menos que se disponha de tempo suficiente para uma limpeza completa. Um outro exemplo diz respeito às áreas que devem ser mantidas sempre secas, devendo a sua limpeza limitar-se apenas às utilização de aspiradores, vassouras, escovas, etc.
De tudo isto conclui-se que a implementação de um determinado procedimento de limpeza e desinfecção para cada instalação alimentar ou operação, constitui, por si só, um projecto sobre o qual os especialistas, da empresa ou fora dela, devem ser consultados.
A limpeza e a desinfecção deverão ser encaradas como quaisquer outros processos numa instalação fabril e devem ser igualmente documentados e, por conseguinte, deve exercer-se o correspondente processo de controlo, isto é, o controlo da limpeza e da desinfecção, respectivamente. Se for aplicado um conceito de HACCP, estes procedimentos devem ser tratados como Pontos de Controlo Crítico. Se um Sistema de Qualidade como o ISO 9000 estiver a ser aplicado, os procedimentos deverão ser integrados no Sistema tal como ilustrado no capítulo anterior deste livro. Uma direcção responsável está consciente que estes procedimentos fazem parte integrante da produção e que a ignorância e o deixar andar da própria direcção são a principal causa das más condições de higiene do estabelecimento industrial.
No processo global estão envolvidas três operações distintas:
i) o trabalho preparatório; ii) a limpeza e iii) a desinfecção. São operações claramente distintas mas estreitamente ligadas umas às outras de tal modo que o resultado final não será aceitável a menos que todas elas sejam realizadas correctamente. No Quadro 6.4. apresentamse as várias etapas que deverão ser incluídas num ciclo completo.
Nesta fase, a área de processamento é limpa de restos dos produtos, de derramamentos, de recipientes e doutros objectos. As máquinas, os transportadores, etc. são desmontados de modo que todos os locais onde os microrganismos se possam acumular se tornem acessíveis à limpeza e desinfecção. As instalações eléctricas e outros sistemas sensíveis devem ser protegidos da água e dos produtos químicos usados.
Antes de utilizar o agente de limpeza, deve-se proceder a uma primeira eliminação dos restos de alimentos com escovas, raspando ou de outra maneira idêntica. Todas as superficies devem ser devidamente preparadas para a utilização dos agentes de limpeza através de uma prélavagem, de preferência, com água fria para não coagular as proteínas. A água quente pode ser usada para remover gordura ou açúcares nos casos em que não estão presentes proteínas em quantidades apreciáveis.
O final do trabalho preparatório deve ser verificado e registado tal como qualquer outro processo para assegurar a qualidade do ciclo completo de limpeza e desinfecção.
A limpeza destina-se a eliminar todos os materiais indesejáveis (resíduos de alimentos, microrganismos, incrustações, gordura, etc.) das superficies da instalação e do equipamento de processamento, de maneira a deixar as superficies limpas, à vista e ao toque, e sem deixar resíduos dos agentes de limpeza.
Quadro 6.4. Etapas incluídas num ciclo completo de trabalho preparatório, limpeza, desinfecção e controlo.
Retirar os produtos alimentares, remover as caixas, recipientes, etc.
Desmontar o equipamento para expor as superficies para limpeza.
Retirar o equipamento pequeno, partes e peças para serem limpos numa área específica. Cobrir as instalações sensíveis para protegê - las da água, etc.
Limpar a área, as máquinas e os equipamentos de resíduos alimentares com jactos de água (fria ou quente) e utilizando escovas, vassouras, etc.
Aplicar o agente de limpeza e usar energia mecânica (por exemplo, pressão e escovas) quando necessário.
Lavar convenientemente com água para eliminar completamente o agente de limpeza depois do tempo de contacto apropriado (os resíduos podem inibir completamente o efeito da desinfecção).
Controlar a limpeza.
Desinfectar com produtos químicos ou pelo calor.
Eliminar o agente desinfectante com água depois do tempo de contacto apropriado. Esta lavagem final não é necessária para alguns desinfectantes como, por exemplo, formulações baseadas na H2O2 que se decompõe rapidamente.
Voltar a montar o equipamento e deixar secar depois da lavagem final.
Controlar a limpeza e a desinfecção.
Voltar a desinfectar (por exemplo, com água quente ou níveis baixos de cloro) pouco antes do início da produção sempre que se considere conveniente.
Os microrganismos presentes podem estar incorporados nos vários materiais ou aderentes às superfícies sob a forma de biopelículas. Neste último caso não são completamente eliminados pela limpeza, mas a experiência tem mostrado que a maior parte dos microrganismos são removidos. Contudo, há ainda alguns que se mantêm, mas que a desinfecção permitirá inactivar.
Em geral, a eficiência do processo de limpeza depende:
Do tipo e quantidade de material a eliminar.
Das propriedades químicas e fisico-químicas de agente de limpeza (por exemplo, força do ácido ou álcali, actividade superficial, etc.) para a concentração, temperatura e tempo de exposição usados.
Da energia mecânica aplicada, por exemplo, turbulência das soluções de limpeza nos tubos, efeito de agitação, impacte do jacto de água, “fadiga”, etc.
Do estado da superfície a limpar.
Por exemplo, algumas superfícies de aço e de alumínio corroídas não podem ser limpas o que significa que a desinfecção também não é eficiente. O mesmo se aplica a outras superfícies como a madeira, borracha, etc. O material de preferência será, obviamente, aço inox de alta qualidade.
Os tipos de resíduos a eliminar das instalações de produtos alimentares são principalmente os seguintes:
Matérias orgânicas, tais como proteínas, gorduras e hidratos de carbono. Estes são principalmente removidos por detergentes fortemente alcalinos (especialmente, soda cáustica, NaOH). Além disso, tem-se verificado que combinações de detergentes ácidos (especialmente ácido fosfórico) e de agentes tensioactivios não iónicos são eficientes contra a matéria orgânica.
Matérias inorgânicas tais como sais de cálcio e outros metais. No caso da pedra da cerveja ou da pedra do leite, etc., os sais são incrustados com resíduos de proteínas. Estes são removidos mais eficientemente com agentes de limpeza ácidos.
Biopelículas, formadas por bactérias, bolores, leveduras e algas que podem ser removidas por meio de agentes de limpeza que sejam eficientes contra a matéria orgânica.
A maior parte dos agentes de limpeza actuam mais rápida e eficientemente a temperaturas altas pelo que pode ser vantajoso limpar a uma temperatura mais elevada. A limpeza é, frequentemente, realizada a 60–80°C nas áreas em que, tendo em conta o preço da energia, compensa usar estas temperaturas.
A água é usada como solvente de todos os agentes de limpeza e desinfecção e também para lavagens intermédias e para a lavagem final do equipamento.
A qualidade química e microbiológica da água é, por conseguinte, de importância decisiva para a eficiência dos processos de limpeza tal como descrito na secção anterior. Em princípio, a água usada na limpeza deve ser potável.
A água dura contém uma grande quantidade de iões cálcio e magnésio. Quando a água é aquecida, os sais de cálcio e magnésio correspondentes à dureza temporária precipitarão sob a forma de sais insolúveis. Alguns agentes de limpeza, especialmente álcalis, podem também precipitar sais de cálcio e magnésio.
Para além de reduzir a eficiência dos detergentes, a água dura provoca a formação de depósitos ou incrustações Estas últimas, que se podem formar de várias outras maneiras, não são apenas desagradáveis à vista, mas apresentam também outros inconvenientes:
Facilitam a acumulação e protegem os microrganismos.
Reduzem a taxa de transferência de calor nas superficies dos permutadores de calor. Isto pode levar a uma possível insuficiência no processamento, pasteurização ou esterilização.
Tendem a aumentar a corrosão.
A formação de incrustações pode ser reduzida através da adição de agentes quelantes e sequestrantes que se ligam ao cálcio e ao magnésio, levando à formação de complexos insolúveis. Por conseguinte, é recomendável prevenir as precipitações por amaciamento da água antes de ser usada na limpeza. O amaciamento pode ser efectuado, eficientemente, por permuta iónica na qual os iões cálcio e magnésio são substituídos por iões sódio cujos sais são solúveis. Um método moderno mas mais caro de amaciamento de água é através de osmose inversa.
A pureza microbiológica da água a usar na lavagem final deve estar absolutamente garantida. Caso contrário, será aceitável nalguns casos introduzir níveis baixos de cloro, isto é, alguns ppm.
O detergente ideal deveria possuir as propriedades seguintes:
Apresentar um poder químico suficiente para solubilizar o material a remover.
Ter uma tensão superficial suficientemente baixa para penetrar nos interstícios e nas fendas; ser capaz de dispersar os resíduos soltos e de mantê - los em suspensão.
Apresentar propriedades de amaciamento da água e de solubilização dos sais de cálcio para impedir a precipitação e a formação de incrustações nas superficies quando é usado com água dura.
Ser facilmente eliminado da instalação, deixando-a limpa e sem resíduos, os quais podem prejudicar os produtos e comprometer negativamente e desinfecção.
Não causar corrosão ou outras deteriorações da instalação. É sempre recomendável verificar, junto do fabricante, se é compatível com os equipamentos, etc.
Não ser perigoso para o operador.
Ser compativel com o processo de limpeza a usar, quer seja manual ou mecânico.
Ser facilmente solúvel na água e a sua concentração facilmente verificável se for sólido.
Estar de acordo com as prescrições legais no que respeita à segurança, salubridade e biodegradabilidade.
Ser relativamente barato.
Um detergente com todas estas características não existe. Assim, para cada operação de limpeza, a selecção do detergente é um compromisso, associando um agente de limpeza conveniente a aditivos de tratamento da água de modo que o detergente combinado assim obtido apresente as propriedades mais importantes para o processo em questão.
Ao escolher um agente de limpeza, pode-se usar ou um produto industrial pronto a utilizar, o qual apresenta as propriedades desejáveis, ou um produto preparado de acordo com as indicações apresentadas no Quadro 6.5. Neste caso, deve assegurar-se que os componentes são compatíveis.
O Quadro 6.5 (segundo Lewis, 1980) apresenta as características importantes dos agentes de limpeza mais frequentemente usados na indústria alimentar.
As várias etapas apresentadas no Quadro 6.4, incluindo a esterilização, representam o procedimento mais completo para a limpeza e desinfecção manuais ou “Limpeza Exterior” (LE). É um sistema adequado para instalações modernas. Para limpar as instalações que trabalham com produtos líquidos, como as fábricas de produção de cerveja e de produtos lácteos, devem ser usados sistemas de “Limpeza Interior” (LI) que se baseiam na circulação da água, dos agentes de limpeza e dos desinfectantes por bombagem. Em princípio, os dois sistemas são semelhantes.
Na maior parte das fábricas, usa-se uma combinação da LE e da LI. O recurso à LI pode ser limitado a parte das instalações ou mesmo a um equipmento especifico. No entanto, independentemente do tipo e tamanho da instalação, os princípios gerais subjacentes ao ciclo complexo apresentado no Quadro 6.4 devem ser tidos em consideração e aplicados para assegurar uma limpeza e desinfecção eficientes.
A frequência das operações de limpeza e desinfecção pode variar desde várias vezes durante a jornada de trabalho, isto é, em todas as paragens mais prolongadas na laboração e no final da produção até a uma frequência muito menor. Algumas vezes, a desinfecção não está incluída, por exemplo, nas áreas que devem ficar secas e nos ambientes com materiais que não podem ou não devem ser desinfectados. Em tais casos, a limpeza é ainda muito importante tanto do ponto de vista do aspecto geral e das condições higiénicas da instalação ou dos locais como da atitude geral do pessoal em relação à higiene.
| Categorias dos agentes de limpeza aquosos | Concentrações aproximadas para uso (%, p/v)1) | Exemplos de produtos químicos usados2) | Funções | Limitações |
|---|---|---|---|---|
| Água limpa | 100 | Contém usualmente ar dissolvido e minerais solúveis em pequenas quantidades | Solvente e transportador para o solo bem como agente de limpeza de produtos químicos. | A água dura deixa depósitos nas superficies. A humidade residual pode permitir o desenvolvimento microbiano nas superficies lavadas. |
| Alcali forte | 1–5 | Hidróxido de sódio Ortosilicato de sódio Sesquisilicato de sódio | Detergentes para gordura e proteína. Precipita a dureza da água | Altamente corrosivo. Dificil de remover por lavagem. Irritante para a pele e membranas das mucosas. |
| Álcali suave | 1–10 | Carbonato de sódio Sesquisilicato de sódio Fosfato trisódico Tetraborato de sódio | Detergentes. Tampões a pH 8,4 ou acima. Amaciadores da água. | Medianamente corrosivos. As concentrações altas são irritantes para a pele. |
| Ácido inorgânico | 0,5 | Clorídrico Sulfúico Nítrico Fosfórico Sulfâmico | Produz pH 2,5 ou inferior. Remove os precipitados inorgânicos das superficies. | Muito corrosivo para os metais, mas pode ser parcialmente inibido por agentes anti-corrosivos. Irritantes para a pele e membranas das mucosas. |
| Ácidos orgânicos | 0,1–2 | Acético Hidroxiacético Láctico Glucónico Cítrico Tartárico Levulínico Sacárico | Moderadamente corrosivo para os metais, mas pode ser inibido por vários compostos anti-corrosivos. | |
| Agentes humidificantes aniónicos | 0,15 ou menos | Sabões Álcoois sulfatados Hidrocarbonetos sulfatados Sulfatos de poliéteres de aril- alquilo Amidas sulfonadas Alquil-arilsulfunados | Superficies húmidas Penetram interstícios e tecidos de malha Detergentes eficientes Emulsificadores de óleos, gorduras, ceras e pigmentos Compatíveis com agentes de limpeza alcalinos ou ácidos e podem ser sinergísticos | Alguns produzem espuma excessiva Não compatíveis com agentes humidificantes catiónicos |
| Agentes humidificantes não iónicos | 0,15 ou menos | Polietenoxiéteres Condensados de óxido de etileno-ácido gordo Condensados de amina-ácido gordo | Excelentes detergentes para óleos Usados em misturas de agentes humidificantes para controlar a espuma | Podem ser sensiveis aos ácidos. |
| Agentes humidificantes catiónicos | 0,15 ou menos | Compostos quaternários de amónio | Têm algum efeito humidificante Acção anti-bacteriana. | Não são compativeis com agentes humidificantes aniónicos. |
| Agentes sequestrantes | Variável (dependendo da dureza da água) | Pirofosfato tetrasódico Tripolifosfato de sódio Hexametafosfato de sódio Tetrapolifosfato de sódio Pirofosfato ácido de sódio Ácido etilenodiamino tetraacético (sal de sódio) Gluconato de sódio com ou sem 3% de hidróxido de sódio | Formam complexos solúveis com iões metálicos tais como o cálcio, o magnésio e o ferro para prevenirem a formação de películas nos equipamentos e nas ferramentas. Ver também álcalis fortes e suaves referidos anteriormente | Os fosfatos são inactivados por exposição prolongada ao calor. Os fosfatos são instáveis em soluções ácidas. |
| Abrasivos | Variável | Cinza vulcânica “Seismotite” Pedra pomes Farinha de sílica Palha de aço Tampões metálicos3) Escovas | Remoção da sujidade ao esfregar as superficies. Podem ser usados com detergentes no caso de | Riscar as superficies. As partículas podem ficar embebidas no equipamento e contaminar, posteriormente, os produtos alimentares. Prejudicar a pele dos trabalhadores. |
| Compostos clorados | 1 | Ácido diclorocianúrico Ácido triclorocianúrico Diclorohidantoína | Usados com agentes de limpeza alcalinos para dissolver as proteínas e minimizar os depósitos de leite. | Não são germicidas em virtude do pH elevado. As concentrações variam de acordo com o agente de limpeza alcalino e as condições de utilização. |
| Anfotéricos | 1,2 | Misturas de um sal de amina catiónico ou de um composto quaternário de amónio com um composto carboxi-aniónico, um sulfato de éster ou um ácido sulfónico. | Libertam e amaciam resíduos carbonizados de produtos alimentares em fornos ou outras superficies metálicas ou cerâmicas. | Não são adequados para usar em superficies que estejam em contacto com produtos alimentares4) |
| Enzimas | 0,3–1 | Enzimas proteolíticas | Digerem proteínas e outras manchas orgânicas complexas | Inactivadas pelo calor Algumas pessoas tornam-se hipersensíveis ás preparações comerciais. |
1) Concentração do agente de limpeza em solução ao ser aplicado no equipamento
2) Alguns organismos responsáveis pela regulamentação exigem aprovação prévia
3) A palha de aço e os tampões metálicos não devem ser usados em instalações de produtos alimentares
4) Alguns desinfectantes anfotéricos são usados em superficies que entram em contacto com alimentos
Tal como mencionado anteriormente, uma limpeza eficaz é um pré-requisito para uma desinfecção eficiente. Isto indica a importância do controlo das operações de limpeza. Tal como descrito no Quadro 5.18 no Capítulo anterior, o controlo mais importante é a inspecção visual e outros testes rápidos destinados a verificar os seguintes resultados importantes da limpeza:
Todas as superficies que foram objecto de limpeza estão visivelmente limpas,
Todas as superficies não devem apresentar ao tacto resíduos de produtos alimentares, incrustações e outros materiais e nem apresentar cheiros indesejáveis.
Além disso, as concentrações e valores do pH dos agentes de limpeza, temperatura, se for usada a limpeza a quente, e os tempos de contacto devem ser controlados e registados. As medições do pH da água de lavagem ou testes semelhantes devem ser usados para garantir que o agente de limpeza foi removido de modo a não interferir com o desinfectante.
Todos estes controlos devem ser rápidos de modo a permitir decidir, de modo imediato, se a limpeza deve ser repetida, parcial ou totalmente, ou se se deve proceder à desinfecção. Todos os controlos devem ser registados como parte do Sistema de Qualidade.
Nesta fase, o controlo microbiológico não apresenta uma verdadeira utilidade. Primeiro, é provável que estejam presentes biopelículas e microrganismos sobreviventes, depois não há métodos rápidos e garantidos disponíveis que permitam verificá-lo.
Tradicionalmente, os termos “desinfecção” e “desinfectantes” são usados para descrever procedimentos e agentes usados nas indústrias alimentares para assegurar um nível de higiene microbiologicamente aceitável. Esta prática será seguida, embora seja sabido que os procedimentos e agentes descritos raramente introduzem “esterilidade”, isto é, ausência total de microrganismos viáveis.
A desinfecção pode ser efectuada por meio de tratamentos fisicos tais como o calor e a irradiação U.V. ou por meio de compostos químicos. Entre os tratamentos fisicos, apenas se descreverá o calor.
O uso do calor sob a forma de vapor ou água quente é um método de desinfecção muito seguro e largamente divulgado. Os produtos químicos mais frequentemente usados na desinfecção são os seguintes:
O cloro e os compostos clorados.
Os iodoforos.
O ácido peracético e o peróxido de hidrogénio.
Os compostos quaternários de amónio.
Os compostos anfolíticos.
No Quadro 6.6 resumem-se as características de alguns destes desinfectantes e a utilização do vapor.
O aquecimento a temperaturas suficientemente altas durante um período adequado é o método mais seguro para eliminar os microganismos. A velocidade com que ocorre a eliminação dos microrganismos pelo calor depende da temperatura, da humidade, do tipo de microrganismo e do ambiente onde se encontram durante o tratamento térmico. Os microrganismos presentes em incrustações ou noutras substâncias encontram-se protegidos e mesmo o calor pode ser ineficaz. É importante lembrar que a cinética de inactivação dos microrganismos pelo calor é a seguinte:
logCt = logCo - Kxt,
em que Co = população inicial dos microrganismos vivos (contagem inicial dos organismos viáveis) e Ct = número total dos sobreviventes após o tempo t. K é uma constante (= declive da recta) e depende do microrganismo em questão e das condições experimentais. K é descrito como a taxa de mortalidade. Verifica-se que o número de microrganismos sobreviventes ao fim do tempo ‘t’ é função do nível inicial de infecção bem como da constante da taxa de mortalidade e do tempo de aquecimento.
A circulação de água quente (cerca de 90°C) é muito eficiente. A água deve circular durante pelo menos 20 minutos depois da temperatura da água de saída ter atingido 85°C ou mais. A aplicação de vapor de água é também igualmente eficiente sempre que for possível utilizá-lo.
A taxa de mortalidade dos microrganismos quando se utilizam desinfectantes químicos, depende, entre outras coisas, das propriedades microbicidas do agente, da concentração, da temperatura e do pH bem como do grau de contacto entre o desinfectante e os microrganismos. Consegue-se um bom contacto, por exemplo, por agitação, turbulência, superficies polidas e uma baixa tensão superficial. Tal como no caso da desinfecção pelo calor, os vários microrganismos apresentam resistência diferente aos esterilizantes químicos. Também a contaminação por matéria inorgânica ou orgânica pode reduzir a taxa de mortalidade consideravelmente. Tal como referido acima, uma desinfecção eficiente só pode ser obtida depois de uma limpeza adequada. O desinfectante desejável para uma instalação deverá apresentar as seguintes propriedades:
Ter um efeito anti-microbiano suficiente para matar os microrganismos presentes no tempo disponível e possuir uma tensão superficial suficientemente baixa para assegurar uma boa penetração nos poros e nas fissuras.
Escorrer livremente sobre os aparelhos, de maneira a deixá-los limpos e isentos de resíduos que possam prejudicar os produtos.
Não permitir o desenvolvimento de estirpes resistentes ou quaisquer microrganismos sobreviventes.
| Vapor de água | Cloro | Iodoforos | Tensioactivos | Ácidos aniónicos | ||
|---|---|---|---|---|---|---|
| Eficiente contra | Bactérias Gram-positivas (lácticas, clostrídios, Bacillus, Staphylococcus) | O melhor | Bom | Bom | Bom | Bom |
| Bactérias Gram-negativas (E. coli, Salmonella, psicrotróficas) | O melhor | Bom | Bom | Fraco | Bom | |
| Esporos | Bom | Bom | Fraco | Regular | ||
| Bacteriófagos | O melhor | Bom | Bom | Fraco | ||
| Propriedades | Corrosivo | Não | Sim | Ligeiramente | Não | Ligeiramente |
| Afectado pelas águas duras | Não | (Não) | Ligeiramente | Alguns são | Ligeiramente | |
| Irritante para a pele | Sim | Sim | Sim | Não | Sim | |
| Afectado pela matéria orgânica | Não | A maior parte | Algo | Pouco | Algo | |
| Incompatível com: | Os materiais sensíveis a temperatura alta | Os fenois, as aminas, os metais não ferrosos | O amido, a prata | Os agentes humidificantes aniónicos, os sabões. | Os tensioactivos catiónicos e os detergentes alcalinos | |
| Estabilidade da solução | Dissipa-se rapidamente | Dissipa-se lentamente Extremamente | Estável | Estável | ||
| Estabilidade da solução quente (superior a 66°C) | Instável, alguns compostos são estáveis | instável (usar de preferência abaixo de 45°C) | Estável | Estável | ||
| Deixa resíduo activo | Não | Não | Sim | Sim | Sim | |
| Testes para resíduo químico activo | Desnecessário | Simples | Simples | Simples | Dificil | |
| Nivel máximo permitido pela USDA e FDA na água de lavagem | Sem limite | 200 ppm | 25 ppm | 25 ppm | ||
| Eficaz a pH neutro | Sim | Sim | Não | Não | Não |
Não causar corrosão ou outra deterioração da instalação. Recomenda-se que se solicitem informações aos fornecedores de equipamentos, etc. antes de se usarem compostos clorados ou outros desinfectantes agressivos.
Não ser perigoso para o utilizador.
Ser compativel com o processo de desinfecção usado, quer seja manual ou mecânico.
Ser facilmente solúvel na água no caso de ser sólido.
Ser fácil a verificação da sua concentração.
Permanecer estável durante longos períodos de armazenagem.
Estar conforme com as exigências legais respeitantes á segurança e à saúde e também à biodegradabilidade.
Ser razoavelmente económico.
É muitas vezes necessário combinar esterilizantes com aditivos a fim de se obterem as propriedades exigidas.
Para impedir o desenvolvimento de estripes de microrganismos resistentes pode ser vantajoso mudar, de tempos a tempos, de um tipo de esterilizante para outro. Isto é especialmente recomendável quando são usados compostos quaternários de amónio.
A seguir, descrevem-se, resumidamente, os esterilizantes mais usados.
O cloro é um dos desinfectantes mais eficientes e mais usados. Está disponível sob várias formas tais como soluções de hipoclorito de sódio, cloraminas e outros compostos orgânicos contendo cloro. O cloro gasoso e o dióxido de cloro são também usados.
Os esterilizantes clorados com concentrações de 200 ppm de cloro livre são muito activos, apresentando também um efeito de limpeza. O efeito desinfectante diminui consideravelmente quando estão presentes resíduos orgânicos.
Os compostos dissolvidos na água produzem ácido hipocloroso, HOCl, que é o agente esterilizante activo o qual actua por oxidação. É muito instável em solução, em particular em soluções ácidas das quais se liberta o cloro gasoso oxidante. Além disso, as soluções são mais corrosivas a pH baixo.
Infelizmente, a actividade germicida é consideravelmente melhor em soluções ácidas do que em soluções alcalinas. Assim, o pH de trabalho deve ser escolhido como um compromisso entre a eficiência e a estabilidade. Os esterilizantes clorados orgânicos são, em geral, mais estáveis, mas exigem tempos de contacto mais prolongados.
Quando é usado na gama de valores adequada (200 ppm de cloro livre), os esterilizantes clorados em soluções á temperatura ambiente não são corrosivos do aço inox de alta qualidade, mas são corrosivos para outros materiais menos resistentes.
Os iodoforos contêm iodo, ligado a um transportador, normalmente um composto não iónico, a partir do qual o iodo se liberta durante a esterilização. Normalmente, o pH é levado a 2–4 com ácido fosfórico. O iodo tem o seu efeito máximo nesta gama de pH.
Os iodoforos são desinfectantes activos com um largo espectro anti-microbiano tal como o cloro, mas são inactivados pela matéria orgânica. Concentrações correspondentes a aproximadamente 25 ppm de iodo livre são eficientes.
As formulações comerciais são muitas vezes ácidas, tornando-as capazes de dissolver as incrustações. Estas podem ser corrosivas, dependendo da formulação e não devem ser usadas a temperaturas acima de 45°C dado que se pode libertar iodo liver. Os resíduos de productos ou de agntes de limpeza cáusticos deixados em pontos mortos, podem combinar-se com os iodoforos e provocar o desenvolvimento de cheiros “fenólicos” muito desagradáveis.
O peróxido de hidrogénio e o ácido peracético são esterilizantes eficientes que acutam por oxidação com um largo espectro anti-microbiano. As soluções diluídas podem ser usadas, isoladamente ou em combinação, para a desinfecção de superficies limpas. Perdem a actividade mais rapidamente do que outros agentes esterilizantes na presença de substâncias orgânicas e também com o tempo.
Os compostos quaternários de amónio são tensioactivos catiónicos. São fungicidas e bactericidas eficientes, mas, frequentemente, menos activos contra as bactérias Gram-negativas. Para evitar o desenvolvimento de estirpes de microrganismos resistentes, estes compostos devem ser usados apenas em alternância com outros tipos de desinfectantes.
O facto de apresentarem uma baixa tensão superficial leva a que tenham boas propriedades de penetração e, por essa mesma razão, podem ser dificeis de eliminar.
Se os compostos quaternários de amónio entrarem em contacto com os detergentes aniónicos precipitam e ficam inactivos. A mistura ou o uso em sucessão destes dois tipos de produtos químicos deve, por conseguinte, ser evitado.
Os esterilizantes anfolíticos têm propriedades semelhantes aos compostos quaternários de amónio.
O controlo da desinfecção constitui o controlo final do ciclo completo de limpeza e desinfecção. Uma vez que a limpeza tenha sido controlada eficientemente tal como descrito acima, o controlo da desinfecção será eficiente quando as seguintes condições forem observadas:
Controlo das condiçães de tempo e temperatura no caso da desinfecção pelo calor.
Controlo das concentrações activas dos desinfectantes químicos.
Controlo destinado a verificar que todas as superficies a desinfectar ficam cobertas pelo desinfectante.
Controlo do tempo de contacto.
Os controlos acima mencionados devem ser documentados e as observações relatadas e registadas tal como exigido em Sistemas de Qualidade padrão.
Os ensaios e os controlos microbiológicos servem os objectivos da veificação. Há várias técnicas disponíveis, mas nenhuma é ideal e não são métodos em “tempo real” o que seria, portanto, muito desejável no controlo da limpeza e desinfecção. Uma incubação que decorra durante a noite pode impedir a correcção de situações críticas.
No entanto, se for realizada regularmente e de modo planeado para cobrir todos os pontos criticos, podem-se obter informações úteis ao longo do tempo sobre o controlo microbiológico. São usados vários métodos que se mencionam, resumidamente, a seguir:
Teste do algodão. Esta é a técnica mais usual e uma das melhores. Com uma mecha esterilizada de algodão, parte da superficie desinfectada é limpa e as bactérias retidas no algodão são transferidas para um diluente para a determinação das unidades formadoras de colónias em substratos padrão de ágar-ágar. As mechas são especialmente úteis nos locais onde outros métodos de controlo apenas podem ser usados com dificuldade, por exemplo, recantos, válvulas, etc.
A água de lavagem final. A filtração por membranas da água de lavagem, seguida da incubação em substrato de ágar-ágr é uma técnica muito sensível para o conrolo do sistema LI bem como de outros sistemas de limpeza e desinfecção nos quais se pode aplicar a lavagem.
Placas aplicadas directamente nas superficies. Nestes métodos, aplicam-se, à superficie a examinar, caixas de petri ou placas de contacto com meios de cultura selectivos ou de ágar-ágar para várias aplicações, seguindo-se a incubação e a contagem das unidades formadoras de colónias. Estas técnicas só podem ser aplicadas a superficies planas, o que constitui um factor limitante.
Método de bioluminescência do ATP. Este é um método que fornece resultados quase em “tempo real” uma vez que permite obter a resposta em alguns minutos. É muito sensível e pode ser combinado com o da mecha de algodão para recolher os microrganismos das superficies. O método é pouco específico e não permite distinguir microrganismos de resíduos de alimentos. No entanto, se for aplicado em condições definidas, pode revelar-se útil e superior aos métodos convencionais dado que a resposta é quase imediata.
Qualquer que seja a técnica usada, é conveniente saber a partir das análises de verificação se o sistema adoptado está a funcionar bem na altura em que ele é implementado. Há também interesse em conhecer as tendências que os resultados fornecidos pelas operações de verificação exprimem. O objectivo de estudar as tendências e de realizar o controlo microbiológico da limpeza e da desinfecção será, obviamente, para tomar acções correctivas antes que ocorra a perda de controlo dos produtos ou dos processos de fabrico.
