Control de Biofilms en la Industria Alimentaria (I): Diseño Higiénico De Instalaciones.

Introducción

Los biofilms son estructuras complejas formadas por microorganismos que se fijan firmemente a una superficie mediante una matriz extracelular (conocida como EPS “extracelular polymeric substance” o exopolisacárido), generada por excreciones de los propios microorganismos y compuesta principalmente por polisacáridos y proteínas.

Los biofilms constituyen un foco crítico de contaminación, de difícil control y eliminación debido a su alta resistencia a los procedimientos de limpieza y desinfección.

La presencia de biofilms en las superficies alimentarias aumenta el riesgo de contaminación microbiológica de los alimentos procesados, pudiendo originar importantes problemas de seguridad alimentaria y generar elevados costes tecnológicos.

Control de los biofilms

Dada la complejidad que supone el control de biofilms en la industria alimentaria, su prevención y eliminación debe tratarse con un enfoque multidisciplinar, no existiendo una solución única que garantice su control. Cualquier proceso de mejora dirigido al control de los biofilms debe considerar los siguientes aspectos:

1. Diseño higiénico de instalaciones.
2. Protocolos de limpieza y desinfección.
3. Monitorización.
4. Protocolos de eliminación de biofilm (en caso necesario).

Por lo tanto, el control de los biofilms en la industria alimentaria debe afrontarse desde la ingeniería para el diseño de instalaciones, la química para los protocolos de limpieza/desinfección y la microbiología para la monitorización del proceso.

En esta publicación vamos a analizar los aspectos mas relevantes para un correcto diseño de las instalaciones, que garanticen las máximas condiciones higiénicas del proceso, minimizando los riesgos de formación de biofilms y garantizando la seguridad de los alimentos.

Diseño higiénico de instalaciones

El marco normativo europeo relativo a la higiene de productos alimenticios,  establecido por el Reglamento 852/2004/CE^[1], define algunos de los principios básicos del diseño higiénico de instalaciones. Existen también diversas guías de diseño higiénico de equipos e instalaciones alimentarias, así como del tipo de superficies y materiales más adecuados. Algunas de las más completas han sido publicadas por European Hygienic Engineering & Design Group (EHEDG)^[2] y los estándares sanitarios 3A^[3]. El diseño higiénico también aparece como uno de los requisitos necesarios para obtener las certificaciones de seguridad alimentaria IFS y BRC.

El diseño higiénico de instalaciones tiene por objetivo la reducción o eliminación de los posibles riesgos de contaminación física, química o microbiológica de los alimentos. Abarca un amplio abanico de aspectos, tan variados como la ubicación de las instalaciones, la adecuada zonificación, la elaboración de diagramas de flujo que prevengan posibles contaminaciones cruzadas o la correcta selección de los materiales de construcción.

Aunque algunos de los aspectos que se deben considerar para disponer de unas instalaciones higiénicamente diseñadas pueden no tener relación directa con la formación de biofilms, influyen directamente en la higiene global de la planta y deben ser evaluados cuidadosamente, pues se trata de decisiones que, una vez tomadas y ejecutadas, son difíciles de revertir y pueden acarrear elevados costes económicos. Por ejemplo, una correcta ubicación de la planta puede ser vital para facilitar el control de plagas y/o evitar zonas de elevada contaminación ambiental que pueden obligar al uso de filtros y sistemas de tratamiento para garantizar una calidad adecuada del aire y/o el agua de proceso.

Más directamente relacionados con la prevención de la formación de biofilms y, en caso de aparecer, la facilidad para eliminarlos, destacamos los siguientes aspectos del diseño higiénico:

• Elementos constructivos:

  • Su deterioro puede provocar la aparición de puntos de difícil limpieza que favorecen el crecimiento de biofilms.
  • Aptos para la industria alimentaria.
  • Resistentes a los procesos de limpieza y desinfección.
  • Acabados de forma que impidan la aparición de puntos de difícil acceso y la acumulación de humedad y suciedad, dificultando así la formación de biofilms.

Fig. 1. Ejemplo de unión de suelo y pared higiénica.

• Locales:

  • Estar diseñados para evitar puntos de acumulación de agua, humedad y suciedad, factores clave para el crecimiento de biofilms.
  • Disponer de sistemas de drenaje y desagüe correctamente diseñados. Se trata de uno de los puntos más frecuentes de aparición de biofilms que pueden acabar distribuyéndose por toda la planta.
  • Estar construidos con elementos que sean lavables y/o estén protegidos para evitar la contaminación.
  • Estar correctamente ventilados y climatizados.

Fig. 2. Ejemplo de instalación con un diseño higiénico adecuado.

• • Maquinaria:

    • Estar diseñada para ser fácilmente accesible, desmontable y lavable. Los puntos ciegos y zonas de difícil acceso son ideales para el crecimiento de biofilms. Suelen ser puntos de acumulación de suciedad y humedad, factores clave para su desarrollo.
    • Ser resistente a los productos químicos usados en los procesos habituales de limpieza y desinfección.
    • Estar fabricada con materiales aptos para su uso en la industria alimentaria.
    • Las soldaduras deben ser higiénicas, manteniendo la uniformidad de las superficies y evitando la aparición de puntos ciegos y rugosidades que favorezcan el anclaje de microorganismos y la formación de biofilms.

  • Materiales:

    • Deben presentar una resistencia adecuada a los procesos de fabricación y a los procesos de limpieza y desinfección. En caso contrario, pueden deteriorarse y oxidarse, favoreciendo la aparición de biofilms en los puntos de corrosión.
    • Los niveles de rugosidad y porosidad deben ser los mínimos posibles, para dificultar el anclaje de microorganismos y evitar la formación de biofilms.
    • Uso de materiales con propiedades antimicrobianas:
      • Superficies con potencial antimicrobiano como pueden ser nano-películas con cobre (metal de conocida capacidad bacteriostática e incluso bactericida).
      • Polímeros y plásticos con aditivos que retarden el crecimiento bacteriano.

  Finalmente, conviene recordar que el mantenimiento preventivo y correctivo de las instalaciones debe ser eficaz y estar bien protocolizado, para anticiparse y/o corregir alteraciones y disfunciones de las instalaciones y equipos que puedan suponer un riesgo para la seguridad del producto. De esta forma, conseguiremos que una instalación correctamente diseñada no pierda su condición higiénica por el desgaste y deterioro propios del uso y el paso del tiempo.

  Conclusiones

  La presencia de biofilms en la industria alimentaria puede originar importantes problemas de seguridad alimentaria y generar elevados costes tecnológicos. Las condiciones ambientales y los procesos de este tipo de industria favorecen su desarrollo, incrementando el riesgo de contaminación microbiológica de los alimentos procesados. Para evitarlo, debemos conocer sus mecanismos de crecimiento y tener a nuestra disposición las herramientas necesarias para prevenir su aparición y actuar de forma correctiva en caso de detectarlos en nuestras instalaciones.

  La prevención y eliminación de los biofilms en la industria alimentaria debe tratarse con un amplio enfoque multidisciplinar. El diseño higiénico de la instalación juega un papel trascendental.

  El diseño higiénico comprende desde aspectos tan importantes como la ubicación de nuestra planta hasta detalles como la correcta soldadura entre dos conducciones de producto. Cuidando los detalles y realizando un correcto diseño y mantenimiento de nuestras instalaciones, podremos prevenir la formación de biofilms que pueden suponer un grave riesgo para la integridad de las instalaciones y para la seguridad alimentaria.

  Referencias bibliográficas:

  [1] https://eur-lex.europa.eu/legal-content/ES/TXT/PDF/?uri=CELEX:02004R0852-20090420&from=ES

  [2] https://spain.ehedg.org/guidelines/

  [3] https://www.3-a.org/

  AUTOR: Daniel Calvente