11 de febrero de 2022 13:20 PM
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Acabar con los gérmenesen la alimentacion

Un equipo de investigación de la Universidad de Leipzig utiliza plasma frío para descontaminar las cuchillas de las rebanadoras. Puedes encontrar una serie de fotos al final de este artículo.

El retiro de un producto es una pesadilla para cualquier procesador de carne. Además del perjuicio económico, la empresa afectada suele sufrir también una notoria pérdida de confianza del cliente. Por lo tanto, no hay mayor bien en la industria cárnica que la seguridad alimentaria . Pero incluso con el mayor cuidado, los estándares de higiene modernos no ofrecen una protección del 100 %. La contaminación bacteriana ocurre ocasionalmente en la producción, tanto en pequeños talleres como en grandes corporaciones.

El problema es que algunos de los gérmenes que se encuentran en el proceso de fabricación pueden representar un riesgo significativo para la salud de los consumidores. De particular interés aquí es Listeria monocytogenes, Listeria para abreviar, que es comparativamente a menudo responsable de las campañas de retiro en el sector minorista de alimentos. En este contexto, la economía, en cooperación con la ciencia, busca constantemente nuevos procesos que aumenten aún más la seguridad alimentaria.

En el Instituto de Higiene Alimentaria de la Universidad de Leipzigtal proyecto de investigación ha sido completado. “Desarrollo de un proceso a base de plasma para la descontaminación automática ‘fuera de línea’ de cuchillos cortadores en la industria alimentaria” era el nombre oficial del proyecto, que fue financiado por la investigación conjunta industrial (IGF) a través del grupo de investigación de la Food industria ( FEI ). FEI es una organización de investigación activa en todos los sectores de la industria alimentaria alemana. Los miembros incluyen la Asociación Federal de Productores Alemanes de Salchichas y Jamón ( BVWS ) y la asociación comercial VDMA para máquinas de envasado y alimentos .. El proyecto se dedicó principalmente a los fiambres, que son particularmente populares en el comercio minorista.

Especialmente con el corte de alto rendimiento, existe un potencial significativo de contaminación por microorganismos, razón por la cual la producción requiere un alto nivel de higiene del proceso. Según los científicos, ocasionalmente existe una discrepancia entre la calidad del producto microbiológico real y la calidad del producto microbiológico que la empresa busca debido a los requisitos higiénicos y técnicos de las pequeñas y medianas empresas.

Por lo tanto, la razón principal de esto es, sobre todo, la recontaminación durante el corte y el envasado, que se debe principalmente a la limpieza y desinfección química húmeda de las cuchillas cortadoras. Los métodos actuales no solo son laboriosos y requieren mucho tiempo, sino que también pueden dejar residuos en los productos o conducir a la selección de microorganismos resistentes.

Procedimiento automatizado

Para ofrecer a las pequeñas y medianas empresas, en particular, una alternativa para la desinfección de cuchillos, los investigadores buscaban un proceso lo más automatizado posible y que pudiera integrarse en las cadenas de producción existentes sin gran esfuerzo. Además, el proceso debe ser cuidadoso con el producto, el material y los recursos. Los científicos se centraron en el llamado plasma de presión atmosférica fría (KAP), que ya ha demostrado su eficacia en otras áreas, por ejemplo, la descontaminación de envases. Con este fin, los higienistas de alimentos de la Universidad de Leipzig cooperaron con el Instituto Leibniz para la Modificación de Superficies (IOM) con sede en Leipzig. “Nuestro objetivo común era desarrollar por primera vez un proceso de tecnología de plasma automático basado en ‘fuera de línea’, que logra un efecto bactericida que es al menos tan bueno o mejor que la desinfección química húmeda convencional”, informa el Dr. Thiemo Albert, director de proyectos del Instituto de Higiene Alimentaria.

Plasma es la palabra clave recurrente. Pero, ¿qué significa eso realmente? “A los físicos les gusta referirse a él como el cuarto estado de la materia, junto con sólido, líquido y gaseoso”, explica Albert. Más precisamente, es una mezcla de partículas de iones, electrones libres y, por lo general, también átomos o moléculas neutras. “Al mismo tiempo, genera las denominadas especies reactivas, como el ozono o los óxidos de nitrógeno, que pueden tener propiedades muy diferentes, por ejemplo un fuerte efecto antimicrobiano”, prosigue el científico. Y es precisamente de este efecto que se aprovecha el proyecto. A diferencia de las fuentes de plasma natural, que incluyen no solo el sol sino también las tormentas eléctricas, aquí se utiliza plasma atmosférico frío. Como el nombre sugiere, se puede generar de forma fiable en las condiciones cotidianas. El pequeño chorro blanco brillante, el término técnico para el chorro de plasma similar a una llama, de la disposición de prueba ni siquiera alcanza una temperatura de 60 grados. “La KAP despliega su efecto mediante la combinación de diferentes mecanismos, incluida la radiación ultravioleta, la radiación térmica y las propiedades especiales de las especies reactivas”, dice Albert.

Básicamente, el método KAP se considera muy seguro, pero su alcance efectivo está muy limitado debido al pequeño chorro. Sin embargo, se deben considerar algunos aspectos de seguridad. Por ejemplo, se requiere un dispositivo de extracción para eliminar del aire el ozono y otras especies reactivas potencialmente dañinas para la salud del usuario. “Es comprensible que no debe entrar en contacto directo con el chorro”, agrega el higienista de alimentos. En un sistema práctico, sin embargo, esto probablemente sólo será posible con dificultad más adelante debido a un diseño apropiado. Sin embargo, el proceso aún no está listo para la producción en serie. Más bien, el proyecto conjunto de los dos institutos de Leipzig sirvió a la investigación básica. Y resultó que en el transcurso de tres años de trabajo,

método ahorra tiempo

Según Albert, hay varias razones a favor de la tecnología de plasma. En primer lugar, está el ahorro de tiempo, que puede ascender a hasta 90 minutos por cada ciclo de limpieza individual. Básicamente, la descontaminación de las cuchillas rebanadoras usando KAP es esencialmente la misma que el proceso químico húmedo. En ambos casos, primero se debe desmontar el cuchillo, así como una primera limpieza en bruto y la posterior limpieza fina. Una vez hecho esto, se inicia inmediatamente el tratamiento con plasma, que los investigadores estiman en unos tres minutos. Para hacer esto, la cuchilla rebanadora se sujeta en un dispositivo especial. Inmediatamente después del tratamiento, el cuchillo se puede volver a utilizar en la cortadora.

También sabemos por la práctica que la desinfección clásica con agua a una temperatura de más de 80 grados desafila el filo del cuchillo con el tiempo. El aumento de la humedad en las salas de producción como resultado del tratamiento convencional también plantea un problema para muchas empresas, ambas deficiencias son irrelevantes cuando se utiliza plasma. Además, el chorro de plasma daña la membrana celular o el ADN de bacterias, virus y hongos hasta tal punto que inevitablemente mueren y, como resultado, no se puede desarrollar resistencia. El efecto de reducción de gérmenes se examinó en las especies bacterianas Listeria monocytogenes, Lactobacilus sakei y Serratia liquefaciens. En los tres casos los resultados fueron prometedores. Sin embargo, los resultados de la investigación solo se aplican a las cuchillas rebanadoras de acero inoxidable resistentes a la corrosión en la forma redonda que es habitual en la práctica. No se examinaron otros materiales como la cerámica o el teflón.

“Además de la prueba básica de que el proceso KAP es adecuado para la inactivación extensiva de la contaminación bacteriana, hemos demostrado con nuestro demostrador de funciones que una transferencia del proceso a la práctica es realista desde un punto de vista económico y fácil de usar”. resume Alberto. Los proyectos de seguimiento posteriores deberían allanar el camino hacia allí. Aunque una buena docena de empresas medianas de toda Alemania y fabricantes de dispositivos conocidos participaron como socios prácticos en el proyecto de investigación RDI, los científicos no tenían como objetivo desarrollar un proceso listo para la producción en serie. La lista de preguntas sin respuesta es correspondientemente larga. Por ejemplo, el proceso KAP aún no ha sido aprobado para su uso en la producción de alimentos. Sin embargo, desde un punto de vista técnico, aún quedan varios obstáculos por superar. “Nuestro demostrador funcional solo tenía un solo jet. Para lograr el tiempo de tratamiento objetivo de alrededor de tres minutos, la máquina tendría que escanear la superficie de la cuchilla con muchos chorros al mismo tiempo”, dice Albert, citando uno de los mayores desafíos.

La situación es similar con el gas requerido que alimenta el chorro. Los gases nobles como el helio y el argón son los más adecuados para esto, dice el investigador de Leipzig: “Los plasmas generados a partir del helio sin duda tienen las mejores propiedades antimicrobianas, pero son comparativamente caros. Aunque el argón es diez veces más barato, es menos eficaz para la descontaminación”. Sin embargo, el director del proyecto tiene en mente un gas omnipresente como solución ideal: el aire comprimido. Mediante un simple compresor se podría generar el plasma a partir del aire ambiente, lo que sin duda sería la solución más económica. Otro argumento a favor del aire comprimido es que el plasma que genera es más caliente que el de los dos gases nobles. Como resultado, el tiempo de tratamiento requerido para las cuchillas se acorta correspondientemente. Mientras tanto, la pregunta sigue sin respuesta,

Alternativa a la esterilización

Al continuar con el trabajo de investigación, Albert ya no piensa solo en el área de los cuchillos para rebanar: “El plasma se puede usar en la industria cárnica en una amplia variedad de áreas para desinfección y esterilización, y no estamos hablando solo de frío plasma atmosférico.” Agua que un día reemplazará la esterilización térmica generalizada. Esto beneficiaría principalmente a la limpieza de cuchillos manuales más pequeños, que se utilizan principalmente en el sacrificio y corte. De la misma manera, las cuchillas de corte también podrían desinfectarse de manera confiable y cuidadosa usando el proceso.

A pesar de la gran cantidad de posibles áreas de aplicación, no se debe olvidar una cosa. “Las cuchillas loncheadoras son, sin duda, una de las mayores fuentes de contaminación en la elaboración de fiambres, pero no son ni mucho menos las únicas”, subraya Albert. Actualmente no hay investigaciones adecuadas sobre dónde se originan realmente la mayoría de las transmisiones de gérmenes. En este contexto, aunque la descontaminación a base de plasma es una alternativa prometedora para la industria cárnica, no es una panacea para el problema de la contaminación de los alimentos.

El proyecto del grupo de investigación de la asociación de investigación de la industria alimentaria fue financiado a través de AiF como parte del programa para la promoción de la investigación conjunta industrial (IGF) del Ministerio Federal de Asuntos Económicos y Energía basado en una resolución del Bundestag alemán.

Seguridad alimentaria: plasma frío para más higiene

Como parte del proyecto de investigación, se desarrolló un demostrador funcional para poder examinar cómo funciona el chorro de plasma.

Como parte del proyecto de investigación, se desarrolló un demostrador funcional para poder examinar cómo funciona el chorro de plasma.1/6DIVIDIR

Como parte del proyecto de investigación, se desarrolló un demostrador funcional (Fig. 1 y Fig. 2) para poder examinar cómo funciona el chorro de plasma.

Como parte del proyecto de investigación, se desarrolló un demostrador funcional (Fig. 1 y Fig. 2) para poder examinar cómo funciona el chorro de plasma.2/6DIVIDIR

La superficie de prueba consistió en el mismo acero inoxidable que las cuchillas rebanadoras convencionales (Fig. 4).

La superficie de prueba consistió en el mismo acero inoxidable que las cuchillas rebanadoras convencionales (Fig. 4).3/6DIVIDIR

La superficie de prueba (Imagen 3) consistió en el mismo acero inoxidable que esta cuchilla rebanadora convencional.

AlbertoLa superficie de prueba (Imagen 3) consistió en el mismo acero inoxidable que esta cuchilla rebanadora convencional.4/6DIVIDIR

Posteriormente, en la práctica, las cuchillas rebanadoras deben sujetarse en un dispositivo especial para la descontaminación.

Posteriormente, en la práctica, las cuchillas rebanadoras deben sujetarse en un dispositivo especial para la descontaminación.5/6DIVIDIR

A diferencia de la limpieza química húmeda generalizada, el tratamiento con plasma no afecta al material ni al afilado de las cuchillas.

A diferencia de la limpieza química húmeda generalizada, el tratamiento con plasma no afecta al material ni al afilado de las cuchillas.6/6DIVIDIR

a persona

Dr Thiemo Albert fue responsable de la gestión del proyecto conjunto FEI en nombre del Instituto de Higiene Alimentaria de la Facultad de Medicina Veterinaria de la Universidad de Leipzig. El veterinario especialista en higiene alimentaria trabaja como asistente de investigación en el instituto desde 2006. Su investigación se centra en la virología alimentaria y la microbiología alimentaria. Antes de eso, el hombre de 47 años trabajó entre 2000 y 2006 como asistente de investigación en el Instituto de Microbiología y Toxicología del Instituto Federal para la Investigación de la Carne en Kulmbach, donde recibió su doctorado en 2003. médico veterinario graduado.

Fuente: afz – periódico general fleischer 6/2022

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