REVISTA MASH
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17/10/2016 | Visitas: 13182
No todo lo que Brilla...
Por muy tentador que sea ahorrar tiempo el día de la cocción, la limpieza y la posterior sanitización pueden hacer la diferencia entre un gran lote y uno que se tira por el desagüe.

INTRODUCCIÓN

La cerveza se ha venido elaborando desde hace miles de años y la mayor parte de ese tiempo se hizo sin que nada se supiera de gérmenes y métodos de desinfección. En esas épocas había veces que la cerveza era buena, pero también había otras tantas que no lo era. Con el tiempo y la experiencia, los cerveceros aprendieron a reconocer qué prácticas eran las que resultaban en una buena cerveza, y éstas pasaron a ser una especie de ritual mágico a seguir.

Un ejemplo de ello eran  los tótems o palos tallados utilizados en la Edad Media para revolver el mosto terminado. Estos albergaban entre sus tallas y hendiduras las levaduras (y bacterias) de lotes anteriores y al ser reutilizados inoculaban cada nuevo lote con esas mismas levaduras y bacterias.

Los tótems fueron muy importantes y eran tratados con sumo cuidado para que no perdieran su poder de convertir el mosto en cerveza. Cada familia tenía el suyo y  se transmitía de generación en generación, permitiendo que, con el tiempo, hubiera una gran variedad de cervezas debido a las distintas combinaciones de cepas de levaduras y bacterias que se aislaban en los palos familiares.
Allá, a  finales de la década de 1860, Louis Pasteur descubre que un microorganismo (la levadura) era el causante de la fermentación y entonces toda la magia desaparece. Más o menos al mismo tiempo revela que las bacterias y las levaduras "salvajes" son las responsables del deterioro de la cerveza y también que el uso de grandes cantidades de levadura saludable puede superar una pequeña cantidad de cualquier bacteria presente,  reduciendo así el riesgo de deterioro del producto final.
La identificación de los efectos de levaduras y bacterias permitió que comenzaran a adoptarse medidas para su control en la industria cervecera.
A pesar de los conocimientos adquiridos, los problemas de las contaminaciones de cervezas persisten aún hoy, sobre todo durante los meses de verano, cuando el aire está lleno de bacterias y levaduras salvajes.
Incluso  la mejor y más moderna fábrica de cerveza tendrá siempre en su entorno miles de microorganismos dando vueltas  y es casi imposible evitar que éstos entren en contacto con la cerveza en algún momento del proceso de elaboración.
Por más esfuerzo que se ponga en lograr una buena cerveza y por más que se usen los mejores ingredientes y excelentes equipos, una contaminación microbiológica echará por la borda todo el trabajo realizado.
El mosto  es una excelente fuente de nutrientes que favorecerá el crecimiento de muchos organismos, además de la levadura, y dadas las condiciones propicias, cualquier microbio que termine en el mosto comenzará a crecer y producir subproductos metabólicos que conducirán a una variedad de sabores y aromas que no se asocian normalmente con la cerveza.

Por eso, sólo realizando, a conciencia,  técnicas de limpieza y desinfección adecuadas podremos reducir al máximo los riesgos, eliminando la mayor cantidad de posibles fuentes de contaminación.

 

LIMPIEZA Y SANITIZACIÓN

Ambos procesos son parte integral de una fábrica de cerveza y es fundamental que  se tengan en cuenta en todas las fases de fabricación. En todos los casos debemos tener en claro que no es posible, y tampoco es necesario, extraer hasta la última bacteria o levadura salvaje indeseables.

Realizando correctamente la limpieza y posterior desinfección de todo nuestro equipo y área de trabajo, la población de esos organismos disminuirá a niveles seguros. Una vez terminada la cerveza, el alcohol, el CO2 y el lúpulo inhibirán el crecimiento de la mayoría de los microbios que puedan haber sobrevivido.

 

Limpieza

La limpieza se define como conjunto de operaciones tendientes a remover, por medios mecánicos, físicos o químicos, la suciedad visible e invisible de las superficies, equipos, materiales, personal, etc.

Generalmente, lo que se intenta eliminar con esta tarea es polvo, grasa, azúcares, proteína y otros tipos de contaminantes que se pueden encontrar en el ambiente de trabajo.

Para lograr una mayor efectividad y resultados adecuados se deben tener en cuenta:

  1. De que forma actúa el agente a utilizar (remoción mecánica, disolución o detergente).
  2. Las condiciones requeridas para aplicar la solución limpiadora 
  3. El tiempo de contacto necesario para que el agente ejerza su efecto. 

 

Sanitización

La palabra sanitización no existe en idioma español, proviene de la “españolización” del término inglés Sanitization y se la podría definir como el sinónimo de Desinfección o Saneamiento.
La desinfección es un término normalmente usado en medicina para referirse al tratamiento de instrumentos e instalaciones de uso médico con el propósito de evitar una posible infección.
A nivel industrial se habla de  saneamiento refiriéndose usualmente al proceso empleado para reducir la población de microorganismos viables remanentes en una superficie limpia, a niveles insignificantes, en las áreas de producción y los equipos empleados en la elaboración de un producto. Para realizar este proceso se pueden usar agentes químicos (desinfectantes) o métodos físicos (calor) específicos.
De este proceso dependerá en gran medida la calidad, e incluso, el correcto desarrollo de la cerveza…  

 

Esterilización

La esterilización, a diferencia del proceso anterior, busca eliminar cualquier forma de vida microbiana ya sea por medio de químicos o  la exposición a altas temperaturas.

En sentido microbiológico, un objeto es estéril cuando está libre de microorganismos vivos.

 

AGENTES LIMPIANTES

Al momento de elegir una solución limpiadora se debe tener en cuenta varias cosas.

1- Naturaleza de la suciedad: Qué tipo de sustancia se intenta remover.

2- Superficie a Limpiar: Material y características de la superficie a limpiar para saber qué agentes químicos pueden afectarla.

3- Tipo de Agua: Conviene que no sea dura para lo cual se la debe ablandar o bien usar agentes quelantes.

4- Características del agente:  Un buen agente de limpieza debe reunir ciertas propiedades:

  • Completa y rápida solubilidad.
  • Biodegradable para el cuidado del medio ambiente
  • Ser lo menos corrosivo posible.
  • Brindar completo ablandamiento del agua o tener capacidad para acondicionar la misma.
  • Excelente acción humectante
  • Excelente acción emulsionante de la grasa.
  • Excelente acción disolvente de los residuos que se desean limpiar.
  • Excelente dispersión o suspensión.
  • Excelentes propiedades de enjuague ( no dejar ningún residuo)
  • Ser estable durante el almacenamiento.
  • De fácil manipulación
  • No tóxico.
  • Bajo precio (siempre en base a la efectividad).

5- Temperatura y concentración óptimas: Para que sea efectivo, cada agente debe trabajar dentro de un rango óptimo de temperaturas y en concentraciones adecuadas.

6- Efectos del agente sobre el producto: Se debe tener en cuenta la toxicidad por posibles restos que puedan quedar ante un enjuague defectuoso. Además estos remanentes puede afectar el sabor, aroma, la espuma o estabilidad coloidal del mosto y cerveza.

 

Las soluciones limpiadoras  se pueden dividir en  dos tipos: detergentes de base ácida o de base alcalina que,  a menudo, se formulan con tensioactivos, agentes quelantes, y emulsionantes para mejorar su eficacia.
Los detergentes rompen la suciedad en partículas finas para mantenerlas en suspensión de modo que no se vuelvan a depositar sobre la superficie tratada. Deben ser capaces de humectar la superficie para penetrar los depósitos de residuos con el fin de actuar de manera más rápida y eficiente,  y también deben tener buen poder secuestrante para mantener las sales de calcio y magnesio (beerstone o piedra de la cerveza) en solución.

 

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Uso de detergentes de acuerdo a la naturaleza de la suciedad

 

Detergentes de base Alcalina

Los detergentes alcalinos tienen un valor de pH superior a 7  y son más eficaces en la eliminación de residuos orgánicos, es decir, aceites, grasas, proteínas, almidones, e hidratos de carbono que se encuentran en elaboración de la cerveza. Trabajan mediante la hidrólisis de los enlaces peptídicos,  descomponiendo las grandes proteínas insolubles en polipéptidos pequeños, más fácilmente solubles.
Una parte de estas soluciones limpiadoras reaccionan produciendo la saponificación, que es la  combinación de grasa con una sustancia alcalina en este caso el detergente y como resultado se obtiene una sustancia jabonosa. Simultáneamente otra parte reacciona con los componentes ácidos de los productos y los neutraliza, de manera que se mantiene el pH de la solución a un nivel adecuado para el retiro de la suciedad y protección del equipo contra la corrosión.
Estos detergentes  no quitarán el oxalato de calcio y otros compuestos inorgánicos que dan lugar a la acumulación conocida como piedra de la cerveza (beerstone).
En las mayoría de las aplicaciones se prioriza el uso de detergente alcalinos suaves  ( pH  entre 8.0 y 10.8) frente a los de de pH neutro. Los  de acción más fuerte se utilizan para eliminar suciedades incrustadas y para remover grasas.
Los detergentes altamente alcalinos (o detergentes industriales) utilizan soda cáustica  o potasa cáustica y son utilizados en muchos sistemas CIP o aplicaciones de limpieza de botellas. Los moderadamente alcalinos incluyen  sales de amonio, de fosfatos, silicatos o carbonatos de sodio o potasio.  
Existen en el mercado diversos detergentes alcalinos, a continuación mencionaremos algunos:

 

Hidróxido de sodio (NaOH),

De los agentes de limpieza, el hidróxido de sodio (NaOH), también conocido como sosa o soda cáustica, es ampliamente utilizado en las fábricas de cerveza en todo el mundo. Su eficacia en la disolución de los residuos proteicos y aceites grasos por saponificación es prácticamente insuperable. Esto hace que sea una elección natural para la limpieza de los barros en las calderas y para la limpieza de barriles de cerveza. El hidróxido de sodio es un excelente emulsionante también. No tiene rival en su capacidad para disolver la proteína y la materia orgánica si se utiliza en conjunción con agentes clorados, tensioactivos, y quelantes. En su forma pura, el hidróxido de sodio es muy peligroso para la piel y sólo se debe utilizar con guantes de goma y protección para los ojos de tipo gafas. El vinagre es útil para neutralizar su efecto cuando entra en contacto con la piel, pero si afecta los ojos podría causar quemaduras graves o incluso ceguera. El hidróxido de sodio es muy corrosivo para el aluminio y latón pero el cobre es generalmente resistente.  Se puede utilizar sobre acero inoxidable, otros aceros, gomas y la mayoría de polietilenos y PVC, nunca aluminio, galvanizado y resinas epóxicas. Mezclado con hipoclorito de sodio resulta una solución cáustica particularmente eficaz en la eliminación de depósitos de tanino, pero también se utiliza para una gran variedad de tareas de limpieza. Esta mezcla se puede utilizar en sistemas CIP para tratamientos de limpieza ocasionales.

Hidróxido de potasio (KOH)

>Conocido comúnmente como potasa cáustica o simplemente potasa es un compuesto químico sólido de color blanco, soluble y fuertemente alcalino que reacciona violentamente con los ácidos. Se usa, entre otras cosas,  en la saponificación de las grasas. Su disolución en agua es altamente exotérmica, aumentando la temperatura de la solución, llegando, a veces, al punto de ebullición. Es corrosivo en humedad para  metales como el zinc, aluminio, plomo formando gases combustibles y explosivos,
El KOH se utiliza para preparar detergentes más suaves y más solubles que los  derivados del hidróxido de sodio.

Otros

Además de la la sosa y la potasa existen otros productos de alcalinidad más moderada que también se usan como agentes de limpieza, entre los que podemos encontrar Fosfatos, Carbonatos y Silicatos de amonio, sodio o potasio

 

 

Detergentes de base Ácida

Son aquellos cuyo  pH se encuentra en un rango menor que 7.  Los residuos pesados, taninos, aceites de lúpulo, resinas, y glucanos no se ven afectados por los detergentes de base ácida, por eso se utilizan para remover la suciedad inorgánica de origen mineral e incrustaciones, como óxidos metálicos o diferentes sales que forman lo que se conoce como piedra de la cerveza (beerstone). Los detergentes ácidos son más eficaces que los detergentes alcalinos contra las bacterias.

Con el uso de detergentes ácidos, alternados con alcalinos se logra la eliminación de olores indeseables y se evita que los microorganismos adquieran resistencia reduciendo la carga microbiana.

No pueden ser utilizados como detergentes multiuso, se deben utilizar en limpieza específicas y lo correcto para proteger el medioambiente,  es tratar los residuos resultantes de esas limpiezas, entre otras cosas, ajustando el PH antes de descartarlos.

Las personas que hacen uso de estos productos necesitan protegerse de las emanaciones, además de  usar guantes y protección visual.

Entre los más utilizados se encuentran los  ácidos clorhídrico, nítrico, fosfórico, acético, peracético, cítrico y sulfónico.

 

Ácido Fosfórico

Se utiliza ampliamente en la eliminación de depósitos “beerstone” e incrustaciones similares en la superficie,  tales como

 resinas naturales y levaduras. Su rendimiento se mejora en gran medida mediante la adición de un agente tensioactivo estable en medio ácido, que promueve la penetración de los depósitos superficiales y  ayuda en la tarea de enjuague al final del proceso. El ácido fosfórico no es eficaz en la eliminación de la piedra de la cerveza hasta que alcanza 16 ° C.

Ácido nítrico

El ácido nítrico no sólo se utiliza para eliminar los depósitos inorgánicos, sino que también ataca a las proteínas y  tiene propiedades biocidas cuando se utiliza tanto como un ácido puro o en formas  más estables y menos peligrosas.

Ácido sulfónico

Sus constantes físicas y químicas  le proporcionan excelentes  propiedades para ser usado tanto en detergentes líquidos como sólidos. Actúa en la remoción de escamas en los tanques de almacenamiento, evaporadores, precalentadores, pasteurizadores y equipos similares.
Por su cadena lineal tiene propiedades de biodegradabilidad muy buenas pero el producto no debe ser desechado sin tratar al suelo o aguas, no importa la concentración o la cantidad. El tratamiento consiste en neutralizarlo con un agente alcalino, tal como cal, soda cáustica, carbonato de sodio u otros materiales alcalinos, que no presenten en sí problemas posteriores de toxicidad.

 

Coadyuvantes

Frecuentemente, los detergentes alcalinos y ácidos se combinan con otros productos para mejorar la eficacia de éstos en la operación de limpieza. De acuerdo a su función podemos encontrar agentes Tensioactivos, Quelantes, Oxidantes y Emulsionantes.

Tensioactivos

Los agentes tensioactivos, también conocidos como agentes humectantes, son un gran grupo de compuestos que, cuando se disuelven en agua, aumentan la penetración de la solución de limpieza, desagregan la suciedad de las superficies y la mantienen en suspensión, facilitando su disolución y posterior eliminación..
Estas sustancias se clasifican en los siguientes cuatro grupos: Aniónicos, Catiónicos, No iónicos, Anfóteros.

 

Agentes quelantes

Los agentes quelantes o secuestrantes son sustancias químicas que se incorporan en la formulación de detergente para  impedir que los minerales cristalicen, precipiten o se incrusten. El ejemplo más claro de esto es  la acumulación de sarro, es decir, la precipitación de sales de calcio y magnesio sobre diferentes partes del equipo cervecero. El agente quelante se compra ya sea como parte de una fórmula patentada o como un aditivo para la mezcla. Los secuestrantes utilizados son EDTA (ácido tetra-acético de etileno diamina), NTA (ácido nitrilo-tri-acético), ADPA (ácido aceto difosfónico), gluconato de sodio, y tripolifosfato de sodio.

 

Agentes oxidantes

Normalmente actúan por el desprendimiento de oxígeno atacando depósitos susceptibles a la oxidación. Además evitan y detienen el crecimiento de bacterias.  Entre  los agentes oxidantes mas importantes podemos encontrar el Perborato de sódio, el Hipoclorito de sódio, el permanganato de potasio y el peróxido de hidrógeno .

 

Emulsionantes

Una emulsión es una mezcla de dos sustancias inmiscibles (que no se pueden mezclar) de manera más o menos homogénea. Para que esta mezcla se mantenga estable es necesaria la acción de otra sustancia conocida como emulsionante o emulgente. En el caso de los detergentes, el emulsionante permiten que las grasas y los aceites, descompuestos en unidades más pequeñas, se unan mejor al agua facilitando su eliminación durante el enjuague.
Los polifosfatos son agentes emulsionantes que se emplean ampliamente en la formulación de detergentes alcalinos para su uso en aplicaciones en fábricas de cerveza. Los fosfatos se dividen a grandes rasgos en dos clases: los ortofosfatos y los fosfatos condensados ​​o complejos.

Ortofosfatos:  El más utilizado de los ortofosfatos es el fosfato trisódico (TSP), que es un buen removedor de residuos y emulsionante. Es muy eficaz en ablandamiento de agua por precipitación, produciendo un precipitado no adherente fácilmente enjuagable. TSP es peligroso en la piel, por lo que se debe usar guantes de goma.

Los fosfatos complejos: Todos los fosfatos complejos, especialmente tripolifosfato de sodio, tienen buenas propiedades sinérgicas ayudando al detergente en su acción de limpieza. Los más utilizados en mezclas detergentes  son  el pirofosfato tetrasódico, el tripolifosfato de sodio, el tetrafosfato de sodio y el hexametafosfato de sodio.

 

AGENTES SANITIZANTES

Una vez que el proceso de limpieza ha terminado y el equipo está libre de suciedad, es el momento de desinfectar todas sus partes y fundamentalmente aquellas que entrarán en contacto con el mosto inmediatamente después del hervor. Los agentes sanitizantes (también llamados desinfectantes) se utilizan para reducir el número de microorganismos a niveles aceptables.
Los desinfectantes químicos difieren en su eficacia dependiendo del tipo de microorganismos, de la concentración, de la temperatura y del tiempo de contacto requerido para matar los microbios.
Entre los sanitizantes químicos más comunes se encuentran algunos alcoholes, compuestos de cloro, compuestos de amonio cuaternario, peróxido de hidrógeno, ácido peroxiacético, ácidos aniónicos, y yodóforos.

 

Alcoholes

De los alcoholes disponibles, los que se pueden utilizar comúnmente para la desinfección son el metilo, el etilo, y el isopropilo.
El mecanismo de acción del alcohol no está todavía bien definido, pero muchas teorías incluyen la desnaturalización de proteínas, lo que interfiere con el metabolismo celular, y la destrucción de las membranas celulares.
En ausencia de agua, las proteínas no se desnaturalizan tan fácilmente con el alcohol, y esto explica por qué una solución de 70 por ciento de alcohol y 30 por ciento de agua es un desinfectante mejor que 100 por ciento de alcohol.
El alcohol mata la mayoría de los organismos en menos de cinco minutos, pero para algunos le puede llevar más tiempo, lo mejor es dejar que los elementos en remojo al menos 10 minutos para matar a la mayoría de los presentes. No mata las esporas bacterianas, y los virus mueren después de una exposición de una hora o más, pero estos microorganismos no son una preocupación para los fabricantes de cerveza

El alcohol como desinfectante ha limitado usos en la industria cervecera. Una limitación importante es que todos los tipos de alcohol son inflamable incluso a una solución de 70 por ciento. Si bien el alcohol Isopropílico es más eficaz que el etílico,  la mayor toxicidad y los sabores indeseables que aporta a la cerveza terminada los hacen inviable como agente de desinfección, tal como sucede con el alcohol metílico.

Una de las desventajas del alcohol etílico, con respecto a otros desinfectantes, es su costo que es más bien caro porque las formas concentradas de este producto son altamente gravadas.

 

Cloro

Los desinfectantes a base de cloro se utilizan ampliamente en la industria de fabricación de la cerveza. Los compuestos de cloro son germicidas de amplio espectro que actúan sobre las membranas microbianas, inhibiendo las enzimas celulares que participan en el metabolismo de la glucosa, tienen un efecto letal sobre el ADN, y oxidan las proteínas celulares. El cloro tiene actividad a baja temperatura, es relativamente barato, y deja un residuo mínimo sobre la superficie. Mezclados adecuadamente, los desinfectantes a base de cloro son relativamente no tóxico, incoloro, no manchan, y fáciles de preparar y aplicar. Además  poseen una buena enjuagabilidad debido a que son poco o nada espumantes.
En las bajas concentraciones que se suele usar se estima que no se produce los fenómenos de corrosión o picado de superficies metálicas.

El efecto desinfectante se debe a la liberación de cloro libre (Cl2)  que,  a su vez, reacciona con el agua para dar ácido hipocloroso, que a pH ácido o neutro es un fuerte oxidante.

Comúnmente se presenta en soluciones de hipocloritos tales como  hipocloritos de sodio, de calcio o de litio que, con una concentración de 200 ppm de cloro se usan ampliamente, ya sea como líquidos (lejías), o en polvo, en industrias alimentarias (para desinfectar el equipamiento y maquinaria que ha de entrar en contacto con los alimentos a procesar)..

 

Amonio cuaternario

Los compuestos de amonio cuaternario, comúnmente conocidos como "quats" o "QAC", se utilizan ampliamente en las fábricas de cerveza, debido a su estabilidad y no corrosividad. Tienen rápida acción bactericida en concentraciones muy bajas, pero la actividad biocida es selectiva. Los QAC son eficientes contra las bacterias gram-positivas, pero menos eficaces contra las bacterias gram-negativas. Son muy efectivos contra levaduras y mohos también.

 

Peróxido de hidrógeno

También conocido como Agua Oxigenada, tiene un amplio espectro pero con una actividad un poco mayor  contra bacterias gram-negativa que contra organismos gram-positivos. Actualmente casi no se usa como desinfectante, debido a la resistencia adquirida por  algunas bacterias.

 

Ácido peroxiacético (PAA)

Sus propiedades germicidas se conocen desde hace mucho  tiempo. Una de las ventajas del ácido peroxiacético es que, una vez que se dosifica en el agua, no hay problemas con los vapores como con los compuestos a base de cloro. Sus otras ventajas incluyen la ausencia de fosfatos y de espuma, y ​​su biodegradabilidad. Es relativamente estable en concentraciones de 100 a 200 mg / l.

 

Los ácidos aniónicos

Los ácidos aniónicos son uno de los grupos sanitizantes de más rápido crecimiento en la industria de elaboración de la cerveza artesanal. Son productos químicos compuestos de dos grupos funcionales - una parte lipófila y otra hidrófila-, lo cual da lugar a una carga negativa. Los desinfectantes ácidos aniónicos con carga negativa reaccionan con bacterias de carga positiva por la atracción de cargas opuestas.

 

Yodóforos

El yodo elemental es, por sí solo, un muy buen desinfectante (es más eficaz que el cloro en concentraciones comparables), pero tiene el inconveniente de teñir casi todo y es irritante para la piel y otros tejidos.  Por eso, se utiliza comúnmente combinado con alguna sustancia tensioactiva y en ocasiones con un ácido tal como ácido fosfórico formando lo que se conoce como yodóforos. El tensioactivo reduce la tinción y propiedades corrosivas de yodo y aumenta la solubilidad del mismo. Permite además una liberación gradual de yodo manteniendo en solución una concentración baja de yodo libre  pero suficiente para matar microorganismos. De otra manera el yodo sería altamente tóxico y no podría ser utilizado con seguridad en aplicaciones de alimentos y bebidas.
Los yodóforos tienen un amplio espectro biocida, reaccionan directamente con la célula, y no están sujetos a las especies inmunes de levadura, bacterias o mohos. Los datos indican una exposición de 10 minutos a 15 partes por millón (ppm) matará a 99,999 por ciento de los microorganismos que causan contaminación en el ambiente cervecero.
El yodo puede entrar en un microorganismo con bastante facilidad y  mata a la célula por oxidación entre una serie de posibles mecanismos.
En algunas formulaciones se adiciona ácido fosfórico pero esto es más común cuando está destinado a la industria láctea para ayudar a disolver los depósitos de calcio en las superficies de la leche. Aquellas destinadas a la industria cervecera no contienen ácido añadido. Esto es deseable porque son más seguros de manejar que las formulaciones que contienen ácido.
Los yodóforos se venden como un concentrado que se diluye a una concentración de trabajo en agua. La etiqueta proporciona instrucciones sobre cómo diluir el yodóforo para alcanzar una concentración de yodo disponible de 12,5 ppm.
Siguiendo las instrucciones del fabricante se diluye el producto en agua hasta alcanzar una concentración de 12,5 ppm de yodo. El remojo del equipo durante 10 minutos en esa solución es todo lo que se necesita para matar la mayoría de los microorganismos que se producen en el entorno de elaboración de la cerveza.
Cuando la solución pierde su color ya no contiene suficiente yodo libre para ser eficaz.
El yodo es volátil y se evapora de la solución con el tiempo, perdiendo ésta su capacidad de desinfección, por eso se debe preparar la cantidad que se va a usar en el proceso. Si queda algún sobrante,  se puede guardar en un frasco de vidrio cerrado herméticamente o una botella de plástico tipo PET por no más de una semana.

 

MÉTODOS DE LIMPIEZA DEL EQUIPO

Entre los cerveceros existe la creencia que la ebullición del mosto destruirá todos los microorganismos que haya en él, antes de que estos se multipliquen y por ese motivo muchos no limpian sus maceradores, tuberías y hervidores con esmero.
Es cierto, la cocción matará casi todos los organismos vivos (excepto las termo bacterias que resisten los 100 ºC) pero no eliminará los sabores y aromas, normalmente desagradables, que éstos transmiten al mosto. Por eso es que debemos limpiar, al detalle, todas las partes del equipo poniendo mucha atención en la tarea. No debemos apresurarnos, por muy tentador que sea ahorrar tiempo el día de la cocción, la limpieza y el posterior saneamiento pueden hacer la diferencia entre un gran lote y uno que se tira por el desagüe.

Casi todos los equipos para elaborar cerveza, retienen, en alguna de sus partes, residuos de la producción que deben ser eliminados entre lotes o en intervalos de rutina cuando se trata de operaciones continuas.
Normalmente cada equipo es diferente a los demás, tanto en su configuración como en su funcionamiento, por eso, no deberíamos seguir al pie de la letra los protocolos de limpieza diagramados para otro equipo. Éstos nos pueden servir de guía pero siempre
debemos encontrar el programa ideal para nuestro equipo analizando cada rincón y cada una de las partes previendo en cual de ellas tendremos inconveniente al momento de limpiarlo, por ejemplo, que el líquido no entre en contacto con la superficie el tiempo suficiente como para que actúe la solución limpiadora y el sanitizante, o bien lo contrario, que haya partes donde los fluidos quedan estancados sin poder ser drenados en su totalidad.
Por lo general un buen proceso de limpieza se realiza usando, en forma combinada o separada, métodos mecánicos y manuales.  Los grandes volúmenes de producción hacen indispensable el uso de métodos mecánicos, pero muchas veces será necesaria recurrir a un proceso  manual más detallado, principalmente en instalaciones que no cumplen correctamente todas las normas sanitarias.
La gran mayoría de los cerveceros artesanales y algunas microcervecerías no disponen equipos totalmente sanitarios pero los pequeños volúmenes de éstos hace más viables las técnicas manuales..

 

Método Manual

Limpieza manual es exactamente lo que suena, el encargado de esa tarea limpia físicamente el equipo de cerveza eliminando la suciedad mediante la utilización de cepillos de cerdas suaves, almohadillas no abrasivas, trapos, y pulverizadores de mano entre otras cosas. Se debe tener la precaución que cada uno de los elementos usados estén bien limpios antes de empezar para evitar la contaminación cruzada.

Muchos cerveceros artesanales no tienen el lujo de sistemas de limpieza in situ (Clean In Place -CIP) y tienen que limpiar manualmente sus equipos, pero también en equipos más grandes, con diseño sanitario inadecuado, se debe recurrir a este método para limpiar las piezas chicas, bombas, roscas y ranuras con O-rings, para  lo cual, lógicamente habrá que desmontarlas.
Para un resultado más efectivo se recomienda sumergir las piezas desarmadas en una pileta o recipiente con soluciones  detergentes con el fin de desprender la suciedad antes de comenzar a restregar.
Cuando se realiza esta tarea se debe tener bien presente las normas de seguridad requeridas para el manejo de productos de limpieza específicos, teniendo en cuenta además que habrá una exposición más directa a dichos productos.
Por último, la limpieza manual no es un método práctico para ser usado a nivel comercial, aún tratándose de los equipos más chicos. En estos casos habrá que pensar en otros sistemas.

 

Métodos Mecánicos

Las grandes fábricas de cerveza cuentan con complejas estaciones de limpieza que realizan de forma automática la limpieza de los equipos, pero en los sectores más pequeños normalmente no se utilizan.
Entre los sistemas mecánicos podemos encontrar los sistemas CIP y los sistemas COP que, dependiendo del diseño del equipo, pueden ser usados en conjunto y, en algunos casos, se deben complementar con algo de limpieza manual. Por lo general esto es así cuando el equipo no es totalmente sanitario.

 

Limpieza en el lugar  - Sistemas CIP (Clean In Place)

La limpieza CIP puede ser descrita como la limpieza de los equipos en el mismo lugar donde está instalado sin necesidad de moverlo a un lugar diferente. Por lo general es un sistema bastante sofisticado, con sensores, intercambiadores de calor, bombas y tanques, pero también existen sistemas más simples y pequeños que requieren una inversión menor.

Los sistemas CIP fueron desarrollados por la industria láctea como un medio para reducir la cantidad de trabajo necesaria para las operaciones de  limpieza y desinfección. Básicamente consiste en hacer circular los productos de limpieza por todo el interior de equipo de manera tal que todas sus partes  entren en contacto con el mismo. Para esto se utilizan bombas que hacen que el líquido circule a presión y por medio de pulverizadores especialmente diseñados cubra la superficie total de las paredes internas de los distintos recipientes y conductos del equipo (maceradores, calderas, centrifugadoras, fermentadores, etc).

Las unidades de CIP pueden ser de uso único, del tipo de recuperación, o una combinación de ambos. En el método de  uso único, la solución de limpieza se prepara y se recircula a través del sistema y luego se descarga a la terminación del ciclo de limpieza. En el tipo de recuperación, la solución se recupera en al finalizar el ciclo de limpieza para ser reutilizada en otro proceso.
La eficacia de este sistema dependerá de cuán sanitario sea el diseño del equipo donde se instala..

Ventajas

  • Mucho más rápido que la limpieza manual y sistema COP
  • Menos mano de obra intensiva, sin desmontaje o montaje de partes
  • Más seguro para los trabajadores, menos exposición a sustancias químicas
  • Reduce el consumo de agua y productos químicos hasta en un 50%.
  • Elimina de algunas de las fuentes comunes de error humano en la limpieza

 

Desventajas

  • Mayores costos iniciales.

 

 

Limpieza fuera del lugar  - Sistemas COP (Clean Out Place)

El sistema COP se puede definir como el método de limpieza de un equipo  donde sus partes deben ser llevadas a una estación especialmente diseñada para la tarea, fuera del lugar donde normalmente operan.
Se emplean en situaciones en las que el equipo necesita ser desmontado para su limpieza, que por lo general son aquellos más pequeños, complejos o difíciles de limpiar, y también en piezas de equipos a las cuales el sistema CIP no tiene acceso, tales como accesorios, abrazaderas, utensilios, respiraderos de los tanques, partes de bombas, mangueras, etc.
Pueden ser usados además en conjunción con limpiezas manuales cuando no se dispone de un sistema CIP.
Las lavadoras COP pueden ser portátiles o estacionarias y su diseño dependerá del uso que se le va a dar. Básicamente esta construida en acero inoxidable y puede constar de compartimientos individuales o múltiples con inyectores de chorro y una bomba centrífuga para bombear el agua y  la solución de limpieza a través del sistema. Los diseños más sofisticados pueden incluir un intercambiador de calor y sistema de control con sensores  para  la semi-automatización de la tarea. La ubicación, orientación y potencia de los inyectores de líquido establecerán las diferentes corrientes y turbulencias que se formarán en la batea.

Ventajas

  • Por lo general, la inversión más baja que los sistemas CIP
  • Proporciona resultados consistentes
  • Costos más bajos comparado a las limpiezas manuales, ahorra tiempo, químicos y el uso del agua
  • Reduce al mínimo la exposición del usuario a las altas temperaturas y la fuerte concentración del producto químico

Desventajas

  •  En situaciones en las que un sistema CIP podría ser utilizado, sin duda, más mano de obra intensiva (desmontaje y montaje)

 

 

MÉTODOS DE SANITIZACIÓN DEL EQUIPO

La sanitización puede llevarse a cabo por métodos físicos o por medios químicos. Los métodos físicos  se basan en el efecto del calor que puede ser transmitido por agua, vapor o luz ultravioleta. La sanitización química se logra gracias a la acción de una solución desinfectante especializada.
Cualquiera sea el método utilizado, su eficacia dependerá de una correcta limpieza inicial de la superficie.

 

Sanitización física

Algunos fabricantes de cerveza  eligen el vapor o agua caliente para el saneamiento en razón de que los desinfectantes químicos pueden arruinar la cerveza con olores desagradables.

Lámparas ultravioleta: Su eficacia no es total, las lámparas van perdiendo su poder germicida.

Agua caliente:  Es un método efectivo y no selectivo de sanitización de superficies. La acción microbicida se cree que es la coagulación de las moléculas de proteínas en la célula, sin embargo las esporas pueden permanecer vivas incluso después de una hora de permanecer en temperatura de ebullición.
El uso de agua caliente tiene numerosas ventajas ya que es de fácil disponibilidad, económica y no toxica. La sanitización se puede lograr ya sea por el bombeo de agua hacia el equipo ensamblado (sistema CIP) o sumergiendo el equipo dentro del agua (sistema COP). Cuando se realiza el bombeo al equipo se debe mantener la temperatura mínima de 77°C por al menos 5 minutos en el punto de salida del equipo.  Cuando se trabaja por inmersión, el agua se debe mantener constante al menos en 77°C o mas por 30 segundos.

 

Vapor directo:  Es un agente excelente para el tratamiento de  equipos alimenticios y eficaz para cámaras frías y equipos que trabajan con bajas temperaturas.
Las superficies seriamente contaminadas pueden cubrirse de residuos orgánicos y evitar que el calor letal penetre en los microorganismos. El flujo de vapor en los gabinetes se debe mantener el tiempo suficiente para hacer prevalecer la lectura del termómetro por sobre los 77 ˚C durante al menos 15 minutos o por más de  93 ˚C durante al menos 5 minutos.  Cuando se utiliza vapor en el equipo ensamblado, la temperatura se debe mantener a 93 ˚C durante al menos 5 minutos medida en el extremo de salida del equipo ensamblado.

 

 

Sanitización Química

Se trata, por lo general, de someter la superficie a sanitizar al contacto con una solución desinfectante durante un período específico de tiempo. La exposición al producto químico puede hacerse por inmersión o por pulverización. Este método es el más utilizado y es muy efectivo. Existe gran variedad de productos químicos que pueden eliminar y evitar el crecimiento de los microorganismos, sin embargo, muchos no se recomiendan porque podrían dañar los equipos y utensilios. También es importante que en los establecimientos donde se manipulan alimentos, se utilicen desinfectantes autorizados para evitar una posible contaminación química de los productos, fruto de una mala práctica.

Los mecanismos mediante los cuales los agentes químicos pueden lesionar las células bacterianas son:

  • Destrucción de la célula o desintegración de su estructura.
  • Interferencia con la utilización de energía.
  • Interferencia en la síntesis de proteínas.
  • Oxidación del protoplasma.
  • Ruptura de membrana y pared celular. Los gram-negativos son mas resistentes a los desinfectantes, porque para que estos lleguen a la membrana interna, deben primero atravesar la membrana externa fosfolipoproteica,  la pared celular y espacio periplasmático, mientras que en los gram-positivos sólo debe penetrar la pared celular para alcanzar el contacto con la membrana interna.
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Factores que afectan la Sanitización Química

 

Temperatura.

En la mayoría de los desinfectantes, un aumento en la temperatura causa aumento en la actividad microbicida. Esto, en parte, se basa en el principio de las reacciones químicas, que en general aumentan su velocidad de reacción con el incremento de la temperatura. También, la temperatura más alta disminuye la tensión superficial, incrementa el pH, disminuye la viscosidad y produce otros cambios que pueden mejorar su acción germicida. Para muchos agentes el aumento en 10º C supone duplicar la tasa de muerte, pero hay que tener en cuenta en que aquellos a base de yodo o cloro, las temperaturas excesivas, hacen que la solución pierda el principio activo. Por eso se recomienda un rango de temperatura que va de 24°C a 49°C, que siempre debe mantenerse uniforme.

 

pH.

El pH de la solución ejerce una influencia muy pronunciada en muchos desinfectantes.
Afecta tanto la carga superficial neta de la bacteria como el grado de ionización del agente. En general, las formas ionizadas de los agentes disociables pasan mejor a través de las membranas biológicas y por lo tanto son más efectivos.
Algunos yodóforos y la mayoría de agentes clorados son más efectivos a pH alcalino. Los componentes cuatenarios muestran reacciones variadas del pH dependiendo del tipo de organismo a ser destruido y los fenoles son más bactericidas a pH ácidos, pero por su solubilidad deben ser usados a pH altos.

 

Presencia de materia orgánica.

La materia orgánica afecta negativamente la potencia de los antisépticos y desinfectantes  protegiendo los microorganismos, debido a que tiende a inactivar o inhibir ciertos desinfectantes como clorados y, en menor proporción, los de amonio, También los fenoles se ven afectados pero son mucho más resistentes a esta inactivación.

Algunos sanitizantes no son selectivos en su capacidad para destruir una amplia variedad de microorganismos, pero otros sí demuestran algún grado de selectividad.

El cloro es relativamente no selectivo, sin embargo, tanto los yodóforos y compuestos cuaternarios tienen una selectividad que pueden limitar su aplicación.  También hay que tener en cuenta  que existe incompatibilidad entre ciertos detergentes y algunos desinfectantes. Un ejemplo podría ser, la elección de  un tensoactivo que deje película en la superficie a desinfectar, esto puede interferir con la actividad microbicida del desinfectante.

 

Concentración del Sanitizante.

Por lo general, cuanto más concentrado es el desinfectante, mas rápida y certera es su acción. El incremento de su concentración se relaciona usualmente con un incremento de su eficiencia exponencial hasta un cierto punto cuando se logra menos eficacia, es decir no siempre más es mejor. Por eso lo  correcto es utilizar los desinfectantes en su rango adecuado de desinfección.

Generalmente se recomienda que la concentración del desinfectante usada para sanitizar superficies no porosas se duplique cuando la superficie a tratar sea porosa.

 

Tiempo

La reacción química que destruye al microorganismo necesita de un tiempo determinado para causar efecto. Ese tiempo requerido no solo dependerá de los factores precedentes, si no también de la población de microorganismos, la formación de esporas, y  de otros factores fisiológicos de los microorganismos.

Existe una estrecha correlación entre la concentración del agente y el tiempo necesario para matar una determinada fracción de la población bacteriana. Si se modifica la concentración cambia también el tiempo de exposición para lograr un mismo efecto. Tanto es así que, por ejemplo, en los fenoles, un pequeño cambio en la concentración provoca cambios muy acentuados en el tiempo para lograr un mismo resultado. Si reducimos la concentración de fenol desde un valor dado a la mitad, necesitaremos emplear 64 veces más tiempo para conseguir matar una misma proporción de bacterias.
Por último hay que tener en cuenta que, no todos los organismos mueren simultáneamente, ni siquiera cuando se aplica un exceso del agente.

 

Sanitización física frente Sanitización  Química

La ventaja de saneamiento físico es la eliminación de agentes desinfectantes químicos, sin embargo, su aplicación es limitada debido a la energía requerida para producir vapor o agua caliente, y su idoneidad y eficacia para algunas aplicaciones es limitado. Por lo tanto, el saneamiento químico es el que se utiliza principalmente en la industria de fabricación de la cerveza.

 

 

PROTOCOLOS DE LIMPIEZA Y DESINFECCIÓN

El primer paso en cualquier programa de limpieza y desinfección eficaz es el desarrollo de un manual detallado de procedimiento. Este manual debe contemplar las respuestas a las siguientes preguntas: QUÉ, CUÁNDO, CON QUE, COMO Y QUIÉN.

QUÉ: Este ítem debe contener cada una de las partes relacionada con la producción (utensilios, equipo, máquinas, instalaciones, etc)  tratando de no dejar nada fuera de la lista y resaltando aquellas piezas necesitan más cuidado, por ejemplo un intercambiador de calor por placas.

CUÁNDO: Se establece la frecuencia con que se va a realizar la limpieza (diaria, semanal, mensual) de la parte indicada en “QUÉ”. Dependerá, entre otras cosas, del volumen de trabajo, de la pieza a tratar y del material a limpiar. En caso de producción continua, se deberá tener en cuenta el momento más apropiado (entre lotes o en intervalos de rutina) para realizar el proceso.

CON QUE: Se detalla qué se va a usar para realizar el trabajo, qué herramientas y  en el caso de los productos químicos, cada uno con su nombre,  cantidad (peso o volumen) y  concentración a usar.

COMO: Se describe, paso a paso, la  forma de realizar la tarea, optando siempre por métodos cuya eficacia haya sido comprobada previamente. No se aconseja innovar y mucho menos improvisar. Todo los pasos deben estar asentados, desde el desarme (si es preciso) a la forma y lugar de guardado en caso de herramientas u otros accesorios.

QUIÉN: En caso de tratarse de una empresa o micro-emprendimiento de varias personas, se estipula quién será el responsable de esa parte del trabajo. Demás esta decir que tiene que ser una persona que conozca cada proceso e idónea en el manejo de los diferentes químicos a utilizar y de las medidas de seguridad requeridas.

 

Cada parte detallada en el manual de procedimiento será sometida a una rutina de limpieza que, como dijimos más arriba, no siempre es la misma para todos los equipos, cada cervecero tendrá su forma de hacer el trabajo. Hay quienes combinan los lavados alcalino y ácido el mismo día, y otros los alternan cada cierto período dependiendo de los volúmenes de producción y de la cantidad de lotes. La configuración del equipo y el sistema de limpieza con que se cuente, establecerán además el grado de desarme que sufrirá el equipo en cada sesión.
A modo de guía podemos decir que, en una rutina completa de limpieza y sanitización, se deberían seguir los pasos siguientes:

 

1- ENJUAGUE
Se hace circular agua, normalmente a presión, para  arrastrar los residuos sueltos de la cocción,  tales como bagazo, mosto, krausen, turbio, lúpulo y la levadura. Se puede realizar manualmente con la ayuda de cepillos o por medios métodos mecánicos.

2- LIMPIEZA ALCALINA
Se remoja la pieza con una solución alcalina en una concentración apropiada para asegurar la eliminación de la suciedad que queda adosada a las superficies después de la elaboración, y para remover o prevenir la formación de biofilm (comunidades complejas de microorganismos capaces de colonizar y adherirse sobre casi cualquier tipo de superficie formando biopelículas)


3- ENJUAGUE
Se desechar el agente de limpieza alcalino utilizado y se enjuaga con abundante agua para eliminar todo rastro del mismo.


4- LIMPIEZA ÁCIDA
Exponer las superficie a una solución ácida permite la remoción de la suciedad inorgánica de origen mineral e incrustaciones (piedra de la cerveza). Además el ácido servirá para neutralizar cualquier resto del agente alcalino que haya quedado en el circuito o en los tanques.


5- ENJUAGUE
Se descarta el agente ácido y se procede a un buen aclarado para eliminar todo residuo remanente del mismo y  evitar posteriores sabores indeseados.


6- SANITIZACIÓN
La solución desinfectante elegida debe impregnar completamente la parte del equipo a sanitizar, debiendo estar ésta perfectamente limpia para que el proceso sea efectivo..

 

7- ENJUAGUE 
Transcurrido el tiempo necesario para que el agente desinfectante actúe, éste se desecha y, dependiendo de sus características y la concentración usada se deberá o no enjuagar con agua estéril. Luego se debe dejar escurrir la pieza y permitir que se seque con el aire. En el caso de los tanques se dejan con todas sus válvulas y puertas abiertas para que ventilen. Transcurridas 6 horas la sanitización deja de ser segura y se debe repetir el proceso nuevamente


 

Por último, un programa bien diseñado implica el seguimiento y el control de la efectividad de los procesos de limpieza y sanitización mediante la evaluación microbiológica de las superficies tratadas. Para ello se emplean métodos microbiológicos que permiten determinar la presencia de microorganismos viables en las superficies. Entre los métodos más utilizados están las placas de contacto (RODAC) y el hisopado de superficies.

 

Pablo Gigliarelli
 

Fuentes

  • Manual de Eleaboración para Maestros Cerveceros (Boris de Mesones)

  • www.realbeer.com

  • www.byo.com

  • www.beer-brewing.com

  • www.fskntraining.org

  • La limpieza y desinfección en la industria cervecera (Alkyd Chemical)

  • Recomendaciones para la Manipulación de Alimentos (INAL)

  • Articulos varios..