Higienização na Indústria de Alimentos e Prevenção de Contaminações
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O documento discute a importância da higienização na indústria de alimentos para prevenção de contaminações. Aborda os principais microrganismos patogênicos veiculados por alimentos e os riscos à saúde que podem ocorrer por consumo de alimentos contaminados. Também apresenta os principais métodos e produtos utilizados para a higienização de equipamentos e instalações industriais.
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- 1. Higienização na indústria de alimentos e prevenção de contaminações na Indústrias de Alimentos André Oliveira
- 2. • Especializado nas áreas de Controle e Garantia da Qualidade, Pesquisa e Desenvolvimento de Produtos, Regulatory Affairs, Processos Industriais, Treinamento e Desenvolvimento de Pessoas • Químico pela Universidade Mackenzie, com especialização em Alimentos • Especialização em Laticínios pela Universidade de Lugo – Espanha • Executivo da Qualidade nas empresas Nestlé Brasil, Vigor, Kerry Ingredientes, Bel Alimentos, Mr. Bey e Fuchs Gewurze. • Gerente da Área de Food Safety da Idexx Laboratories para a América Latina – BAX, Riboprinter, SNAP e microbiologia geral. • Sócio da Food Suporte, consultoria em qualidade, desenvolvimento de produtos e melhorias de processos para a indústria de alimentos. • 35 anos de experiência na Indústria e Tecnologia de Alimentos André Oliveira
- 3. PROGRAMA • A importância da higiene na indústria de alimentos • Origem dos microrganismos patogênicos nos produtos alimentícios • Principais microrganismos patogênicos veiculados por alimentos • Riscos à saúde ocasionados pelo consumo de alimentos contaminados • Conceituação e estudo da formação dos biofilmes • O papel dos biofilmes nas ocorrências de surtos de contaminações • Definição de higiene industrial • Métodos para eliminação de resíduos • A importância da água nos processos de limpeza • Os principais produtos químicos • Principios ativos • Quelantes e complexantes • Condicionamento de equipamentos • Sanitizantes • Implantação de processos • Dimensionamento de processos • Parâmetros operacionais • Novas tendências de processos CIP • Impactos sobre efluentes e meio ambiente • Novas tecnologias para uso de energia à partir dos efluentes • Análises Críticas de avaliação de sistemas de limpeza • Documentação • Treinamento
- 4. Conceitos importantes • Bactérias • Enzimas • Tratamento térmico
- 5. Fonte FDA – USA - 2017
- 7. 32% 23% 16% 13% 5% 4% 3% 3% 1% 0% 0% 0%Participação em casos de Recall vegetais Pães e massas Lácteos alimentos prontos chocolate suplemento alimentar pet food Produtos cárnicos Alimentos em pó ovos sorvete outros Fonte FDA – USA - 2017
- 8. Fonte EFSA – RASFF – Alertas rápidos Europa
- 9. Fonte EFSA – RASFF – Alertas rápidos Europa
- 10. O que deve ser controlado? 61% 26% 8% 3% 1% 1% Recall Alimentos FDA - USA - 2016-2017 – 298 eventos Listeria Salmonella E. coli -STEC Clostridium botulinun Falhas de processamento Hepatite A
- 11. Principais lácteos envolvidos 69% 26% 1% 2% 2% # cases Cheese Ice cream Yogurt Milk Powder Others 44 17 1 1 1 15 33 1 2 7 12 2 1 0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 Cheese Ice cream Yogurt Milk Powder Others Recall Dairy Products FDA Listeria Salmonella E. coli STEC Process fails Food # cases Listeria Salmonella E. coli STEC Process fails Cheese 44 15 2 Ice cream 17 33 7 2 2 Yogurt 1 1 Milk Powder 1 1 Others 1 1 Totals 64 48 10 2 3
- 12. Caso específico - Queijos 75% 16% 4% 5% Recall Alimentos FDA USA - 2016-2017 - Queijos 44 eventos Listeria Salmonella E. coli -STEC Falhas de processamento
- 13. Lácteos – Alertas Rápidos - Europa Lácteos # Eventos Classe Listeria 21 Microbiologia Material estranho - cont. físico 14 Físico E. coli STEC 11 Microbiologia Salmonella 8 Microbiologia Aflatoxinas 6 Químico Mofos e leveduras 3 Microbiologia Resíduos de drogas 2 Químico Bactérias deteriorantes 2 Microbiologia Falta de rastreabilidade 1 Regulatório Clostridium 1 Microbiologia Contaminação microbiológica 1 Microbiologia Bacillus cereus 1 Microbiologia S. aureus - coagulase positiva 1 Microbiologia Importação de país não autorizado 1 Regulatório Lácteos - Microbiologia # Eventos (49) Listeria 21 E. coli STEC 11 Salmonella 8 Mofos e leveduras 3 Bactérias deteriorantes 2 Clostridium 1 Contaminação microbiológica 1 Bacillus cereus 1 S. aureus - coagulase positiva 1 43% 23% 16% 6% 4% 2% 2% 2… 2% Bloqueio por Microbiologia - EU Listeria E. coli STEC Salmonella Mofos e leveduras Bactérias deteriorantes Clostridium Deteriorantes Bacillus cereus S. aureus - coagulase positiva
- 15. - 5 10 15 20 25 30 35 40 - 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 TEMPERATURA DE CONSERVAÇÃO DO PRODUTO E TEMPO PARA UMA DUPLICAÇÃO BACTERIANA Temperatura HORAS NECESSÁRIAS PARA UMA DUPLICAÇÃO BACTERIANA
- 16. Gerenciamento científico dos indicadores
- 17. ELEMENTOS DA LIMPEZA • TEMPO • TEMPERATURA • AÇÃO MECÂNICA • AÇÃO QUÍMICA • CLASSIFICAÇÃO DE SUPERFÍCIES • CORROSÃO E DESGASTE DE SUPERFÍCIES • CLASSIFICAÇÃO DAS SUJIDADES • VALIDAÇÃO DA LIMPEZA
- 18. Conceitos de higienização • Pré lavagem • Produtos de limpeza • Limpeza alcalina • Limpeza ácida • Produtos formulados x matérias primas • Reutilização de soluções de limpeza • Enxágue • Sanitização
- 19. TÉCNICAS DE HIGIENIZAÇÃO Processo COP • Detergentes • Neutro • Alcalino • Alcalino clorado • Ácido • Sanitizantes Processo CIP • Limpeza tradicional • Soda, ácido, enxágue, sanitização • Limpeza reversa • Enxágue, ácido, soda, enxágue, sanitização • Técnicas burst • Diferença é o uso de alta pressão para economia de água e diminuição do tempo de processo. • Limpezas de polimento • Uso de produtos químicos e outras técnicas para aumentar o polimento das superfícies e diminuir a adesão dos produtos na superfície de processamento, diminuindo a possibilidade da formação de biofilmes.
- 20. Projeto operacional do sistema de limpeza ETAPA /AÇÃO Limpeza preliminar: Fase em que devem ser eliminadas a maior quantidade possível de produtos alimentícios Enxágüe inicial : Remove resíduos de alimentos e previne a secagem dos mesmos sobre os equipamentos Limpeza Alcalina : Remove resíduos de gorduras e de proteínas Enxágüe : Nesta etapa são removidos os resíduos que ficaram em suspensão Limpeza ácida : Nesta etapa são removidos os resíduos minerais que protegem e propiciam a formação de biofilmes Enxágüe : Nesta etapa são removidos os resíduos de acidez Desinfecção : Eliminação da carga residual de bactérias e esporos.
- 21. 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, Agentes de Suspensão ▪ Ácidos ▪ Controle de Depósitos Minerais
- 22. 22 Componentes dos alimentos e dificuldades de limpeza Nutrientes Solubilidade Facilidade de eliminação sem alterações devidas ao aquecimento Mudanças devidas ao aquecimento Carboidratos Solúvel em água. Fácil. Caramelização: mais difícil de limpar Gorduras Insolúvel em agua e pouco solúveis em soluções alcalinas e ácidas na ausência de tensoativos. Difícil sem o uso de aditivos. Facilitada com o uso de tensoativos Polimerização: mais difícil de limpar Proteínas Insolúveis em água. Soluveis em soluções alcalinas e pouco solúveis em soluções ácidas. Difícil. Mais fácil com solucções alcalinas. Denaturação: os depósitos de proteínas desnaturadas são muito mais difíceis de se limpar Sais minerais Solubilidade variável em agua e em soluçõea alcalinas. Solúvel em soluções ácidas. Relativamente fácil. Precipitação e interação com os outros componentes tornam a limpeza difícil.
- 23. DETERGENTES RECOMENDADOS PARA DIFERENTES TIPOS DE RESÍDUOS E ALIMENTOS ( FPI, USA, 1993 ) ALIMENTO OU RESÍDUO CARACTERÍSTICAS DE SOLUBILIDADE DETERGENTE RECOMENDADO Açúcares, ácidos orgânicos, sal Hidrossolúvel Detergente alcalino suave Alimentos proteícos (carne, pescado, aves ) Hidrossolúvel Alcali - solúvel, ligeira/ ácido - solúvel Detergente alcalino clorado Alimentos gordurosos (manteiga, margarina, óleos, carnes gordas ) Não Hidrossolúvel Alcali - solúvel Detergente alcalino suave ou forte Alimentos formando depósitos minerais (leite, cerveja, espinafre ) Não Hidrossolúvel Ácido - solúvel Alcali - insolúvel Detergente clorado ou alcalino suave; alternar com detergente ácido a cada 5 dias Precipitação de águas duras Não Hidrossolúveis Alcali - insolúvel Ácido - solúvel Detergente Ácido Alimentos amiláceos, Tomates, frutas, hortaliças Parcialmente Hidrossolúvel Álcali - solúvel Detergente alcalino suave
- 24. 24Problema Industrial Leite resfriado Pasteurização (72-90ºC) UHT (142ºC) Percentual de resíduo Proteinas Minerais Gordura Lactose 26,4% 5,6% 30,4% 37,6% 50% 40% 1% -- 15% 75% 3% -- • Diferentes níveis de problemas com um mesmo produto
- 25. PROCEDIMENTOS PARA LIMPEZA DE SUPERFÍCIES SUJEITAS Á CORROSÃO (FPI ) TIPO DE SUPERFÍCIE SUSCETIBILIDADE Á CORROSÃO PROCEDIMENTO DE LIMPEZA Alumínio, Latão, Estanho, Cobre e Metal Galvanizado Corroídos por Álcalis e Ácidos Fortes Alcali Fraco com teor elevado de Metasilicato; ou detergente ácido com inibidor de corrosão Madeira e Tecido Amolecidos e decompostos por Álcalis Fortes Usar detergente alcalino suave ou, de preferência Polifosfato + Tensoativo Vidro, Cerâmicas, Porcelana, Material Pintado Afetados por Álcalis Fortes Usar detergente alcalino suave, detergente neutro, ou detergente ácido orgânico ou ácido Fosfórico + inibidor de corrosão Concreto Corroído por Ácidos; não afetados por Alcalis Usar detergente alcalino com Metassilicato Borracha Destruida por Ácidos Fortes ou solventes orgânicos Usar qualquer tipo de detergente alcalino
- 26. Incrustação e biofilmes 26 • Esquema microscópico de um tubo de aço inoxidável – ampliação de 100 vezes. • Fonte : Universidade de Santiago de Compostela, Espanha, instituto de investigaciones e Análises Alimentários, Curso de Higiene en La Industria Láctea.
- 27. Exemplo prático do que é o biofilme, no dia a dia
- 28. Como se formam os biofilmes 28 A. TEORIA DOS 2 ESTÁGIOS - MARSHALL et al (1971), TEORIA DE ESTÁGIOS MÚLTIPLOS (CHARACKLIS & COOKSEY, 1983)
- 29. Biofilm formed on an indwelling vascular catheter Nancy Khardori and Mahmoud Yassien This image shows the bacterium Pseudomonas aeruginosa attaching to a 316 L stainless steel surface at hourly intervals from 0 hours (A) to 6 hours (F) exposure. The cells were initially grown in a chemostat (a continuous culture reactor used to grow biofilms) with a residence time of 5 hours. The stainless steel coupon was mounted in a flat-plate flow cell and the inoculum was delivered with an average flow velocity of 2.8 nm/s. (The flow cell is a small reactor used to grow and observe biofilm development and the flow velocity is the distance travelled by a packet of fluid in a unit of time.) IMAGENS DE BIOFILMES
- 30. Biofilm accumulation on a glass surface at 72, 98, 122, 144, 165, 191, 220, 268, and 309 hours (reading from top left to bottom right). The biofilm was composed of three species of bacteria, Pseudomonas aeruginosa, Pseudomonas fluorescens, and Klebsiella pneumoniae. It was grown in a rectangular flow cell with an average flow velocity of 1.8 m/s. These bacteria were isolated from an undefined mixed-population laboratory biofilm which was morphologically similar to many naturally occurring industrial and environmental biofilms. This consortium was found to provide reproducible, Biofilm cross-sections composed of two bacterial species (Klebsiella pneumoniae and Pseudomonas aeruginosa) with progressive exposure to disinfectant.
- 31. MEDIDAS PREVENTIVAS 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 aerossóis • Reduzir ao mínimo o espaço de tempo entre operações consecutivas de sanitização • Restringir ao mínimo possível o uso da água • Usar detergentes alcalinos clorados nos procedimentos de limpeza e o ácido Peracético na sanitização
- 32. PERFIL DE UM SANITIZANTE IDEAL • Hidrossolúvel. • Rápida destruição dos microrganismos. • Seguro, atóxico e não irritante aos manipuladores. • Pouco corrosivo • Aprovado por órgãos oficiais de fiscalização. • Sem enxágue • Sem efeitos prejudiciais aos alimentos. • Econômico • Facilmente dosado e analisado • Estável na forma concentrada e em solução. • Compatível com outros produtos químicos
- 33. 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 2.COMPOSTOS IODÓFOROS ▪ Soluções à base de Iodo + Tensoativo + Àcido ( Fosfórico ). 3.COMPOSTOS DE AMÔNEO QUARTENÁRIO [R1 R2 ] + N [R4 R3 ] X - R= RADICAIS ORGÂNICOS (ALQUILA, ARILA, ETC.) X= HALOGÊNIO Benzyl trimethyl ammonium chloride 4.COMPOSTOS ANFÓTEROS ▪ Aminoácidos de alto peso molecular com fórmula geral ▪ Nome comercial --- TEGO RNH CH2 COOH onde R = radical Alquila ou Acila 5.ÀCIDO PERACÉTICO E PERÓXIDO DE HIDROGÊNIO ▪ Forte agente oxidante 6.BIGUANIDAS ▪ Derivadas da Guanidina, sendo mais usuais as Biguanidas Poliméricas. (C2H5N7)
- 34. Propriedade Vapor Cloro Iodóforo Quartenário de Amônio Sanitizantes Acidos Aniônicos Ácido Peracético Eficiência contra bactéria Gram + +++ ++ ++ ++ ++ +++ Eficiência contra bactérias Gram - +++ ++ ++ - ++ ++++ Eficiência contra esporos bacterianos ++ ++ - + + ++++ Eficiência contra bacteriófagos +++ ++ ++ - ++ +++ Ação corrosiva - ++ + - + + Afetado pela dureza - - + variável + + Irritante á pele +++ ++ + - ++ ++ Efeito da matéria orgânica - +++ ++ - + + Incompatibilidade Materiais termos sensíveis Fenóis, Aminas Metais moles Amido, Prata Tensoativos aniônicos, sabões, celulose, madeira, tecidos, nylon Tensoativos catiônicos e detergentes alcalinos Ligas de cobre Estabilidade á quente ( 60ºC) - Instável Muito instável Estável Estável Instável Deixa resíduo Não Não Sim Sim Sim Não Dosagem Desneces sária Simples Simples Difícil Difícil Simples Concentração Máxima de uso sem enxágue ( FDA/USA) Sem limite 200mg/l 25mg/l 200mg/l - Custo Alto Baixo Baixo Caro Baixo Baixo Eficiência em pH neutro +++ ++ - ++ - - LEGENDA +++ Eficiência ou ação Máxima +- Eficiência ou ação fraca ++ Eficiência ou ação Boa -- Ineficiente ou sem ação CARACTERÍSTICAS DE ALGUNS SANITIZANTES (ICMSF, 1988 ) 1 Concentration required for lethality in 5 minutes.
- 35. Ação Comparativa dos Sanitizantes 2 Orth, R. and Mrozech, H. Is the Control of Listeria, Campylobacter, and Yersinia a Disinfection Problem?
- 36. Disponibilidade do cloro ativo x pH 100% 50% 0% 4 5 6 7 8 9 10 pH HOCl Activit y Fleischwirtsch, 69(10), 1575-1576.
- 37. CAUSA EFEITO DETECÇÃO CONTROLE Procedimento inadequados de limpeza Resíduos permanecem e sanitização é deficiente Identificação visual do resíduo; observar procedimentos Usar procedimento de adequado de limpeza Limpeza deficiente Remoção incompleta dos resíduos Visual Selecionar detergente adequado e procedimento Correto Água muito quente ( > 60º C ) Coagulação de Proteínas Visual Adequar a temperatura da água Água muito fria ( < 60º C ) Gordura não é removida Visual Amolecer a água, Detergente ácido Usado periódicamente Água muito dura Incrustações e pedras Visual Amolecer a água; detergente ácido usado periódicamente Equipamentos de limpeza não higienizados Disseminação de microrganismos e contaminações cruzadas Visual e testes microbiológicos Usar equipamentos sanitizados Intervalo muito longo entre as limpezas Acúmulo de resíduos e dificuldade de remoção Visual e testes microbiológicos Reduzir os intervalos entre sanitizações Enxágüe inadequado Resíduo remanescente Visual e testes microbiológicos Enxaguar de forma adequada Período de contato muito curto do sanitizante Eficiência é reduzida Teste microbiológico no equipamento Modificar procedimento Sanitizante muito diluído Eficiência da sanitização é reduzida; seleção/adaptação de microorganismos Testes microbiológicos no equipamento Fornecer instruções detalhadas do preparo e monitorar operação Sanitizante inadequado Eficácia da sanitização é reduzida Testes microbiológicos no equipamento Selecionar sanitizante adequado Umidade residual Multiplicação microbiana se houver resíduo aderente Visual; testes microbiológicos Drenagem adequada do equipamento; providenciar secagem GUIA DE DETECÇÃO DE PROBLEMAS EM PROCESSOS DE SANITIZAÇÃO
- 40. PERGUNTAS E DISCUSSÕES •OBRIGADO ! • FOODSUPORTE.COM.BR • CONTATO@FOODSUPORTE.COM.BR