ES2286861T3 - Solucion acuosa para desinfectar un producto animal, un procedimiento y una planta para tal desinfeccion. - Google Patents

Solucion acuosa para desinfectar un producto animal, un procedimiento y una planta para tal desinfeccion. Download PDF

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Abstract

Un procedimiento para desinfectar un producto animal, comprendiendo el procedimiento las etapas de producir soluciones bactericidas acuosas electroquímicamente activadas de anolito (22) y catolito (24) con un reactor electroquímico (18), en el que el reactor electroquímico incluye un flujo pasante, célula electroquímica que tiene dos electrodos coaxiales cilíndricos con un diafragma coaxial entre ellos para separar un espacio anular entre los electrodos en una cámara catódica y una anódica, de forma que se producen las soluciones bactericidas acuosas electroquímicamente activadas de anolito y catolito; separar la solución acuosa de anolito de la solución acuosa de catolito; y exponer el producto animal a la composición que comprende la solución acuosa de anolito electroquímicamente activada (22).

Description

Solución acuosa para desinfectar un producto animal, un procedimiento y una planta para tal desinfección.
Campo de la invención
Esta invención se refiere a una composición para desinfectar un producto animal, a un procedimiento para desinfectar un producto animal, a una planta de tratamiento y a un producto animal desinfectado con una composición de este tipo.
Antecedentes de la invención
Para los propósitos de esta memoria descriptiva, debe considerarse que el término "producto animal" incluye en su significado la canal o un producto obtenido de la canal de un animal, incluyendo su piel, cubierta, cuero o plumas y la palabra "animal" debe considerarse que incluye en su significado ovejas, ganado vacuno, cabras, cerdos, pollos, avestruces, pescado y similares de los que se podría obtener una canal o un producto. El solicitante contempla además que la invención será aplicable de forma particular, pero no exclusivamente, al tratamiento de productos animales en forma de alimentos y productos relacionados con alimentos. Tales productos incluyen pescado, carne y productos relacionados con la carne tales como envolturas de salchichas, asaduras, residuos producidos en plantas que producen carne tales como piscifactorías, mataderos y similares. También se contempla que el tratamiento daría como resultado la prolongación de la vida útil de almacenamiento mediante la descontaminación de los diversos productos.
Objeto de la invención
De acuerdo con lo anterior, es un objeto de la invención proporcionar una nueva composición para desinfectar productos animales así como los productos animales y procedimiento relacionados.
Según un primer aspecto de la invención, se proporciona un procedimiento para desinfectar un producto animal, comprendiendo el procedimiento las etapas de producir soluciones bactericidas acuosas electroquímicamente activadas de anolito y catolito con un reactor electroquímico, en el que el reactor electroquímico incluye un flujo pasante, célula electroquímica que tiene dos electrodos coaxiales con un diafragma coaxial entre ellos para separar un espacio anular entre los electrodos en una cámara catódica y una anódica, de forma que se producen las soluciones bactericidas acuosas electroquímicamente activadas de anolito y catolito; separar la solución acuosa de anolito de la solución acuosa de catolito y exponer el producto animal a la composición que comprende la solución acuosa de anolito electroquímicamente activada.
La solución puede ser una solución acuosa de una sal. La sal puede ser cloruro sódico. En particular, puede ser cloruro sódico no yodado o cloruro potásico.
El procedimiento puede incluir las etapas de diluir la solución de anolito hasta una concentración predeterminada y exponer el producto animal a una cantidad apropiada de la solución de anolito diluida y durante un periodo de tiempo determinado en una instalación de tratamiento.
Si se desea, el procedimiento puede incluir una etapa preliminar de lavar o aclarar el producto animal en un recipiente de lavado antes del tratamiento en el contenedor de tratamiento. Se puede lavar o aclarar con agua obtenida de la dicha fuente de agua. El procedimiento puede incluir entonces recoger el agua efluente del recipiente de lavado, clarificar el agua efluente exponiéndola a una cantidad apropiada de la solución de catolito, desinfectar el agua clarificada tratándola con una cantidad apropiada de la solución de anolito diluida y recircular el agua clarificada y desinfectada.
La solución que contienen aniones y la solución que contienen cationes se producen mediante un reactor electroquímico o un llamado dispositivo de electrolisis. El reactor electroquímico incluye un flujo pasante, célula electroquímica que tiene dos electrodos coaxiales con un diafragma coaxial entre ellos para separar un espacio anular entre los electrodos en una cámara catódica y una anódica. La solución que contiene aniones se denomina por brevedad la "solución de anolito" y la solución que contiene cationes se denomina por brevedad la "solución de catolito".
Durante el proceso de electrolisis se producen varias especies radicales catiónicas y radicales aniónicas. Por lo general se añade una solución acuosa de NaCl al 10% de agua al agua del grifo en la que se electroliza en las cámaras anódica y catódica para producir especies radicales catiónicas y radicales aniónicas que tienen potenciales redox extremadamente altos de entre +500 y +1170 mV y aproximadamente -980 mV, respectivamente. Estas especies pueden ser lábiles después de aproximadamente 96 horas sin que se produzcan residuos para desaparecer.
La solución de anolito por lo general puede tener un pH de aproximadamente 2 a 8 y un potencial redox de aproximadamente +1170 mV. Las especies presentes en la solución de anolito pueden incluir ClO, ClO^{-}, HClO, OH^{-}, HO_{2}^{-}, H_{2}O_{2}, O_{3}, S_{2}O_{2}^{-}, y Cl_{2}O_{6}^{2-}.
Se ha descubierto que estas especies tienen un efecto antibacteriano sinérgico que es generalmente más fuerte que el de los bactericidas químicos y se ha descubierto que es particularmente eficaz frente a organismos víricos y bacterias formadoras de esporas y quistes.
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La solución de catolito por lo general puede tener un pH de aproximadamente 12 a 13. Las especies presentes en la solución de catolito puede incluir NaOH, KOH, Ca(OH)_{2}, Mg(OH)_{2}, HO^{-}, H_{2}O_{2,} HO_{2}^{-}, H_{2}O_{2}, O_{2}, OH^{-}, O_{2}^{-}.
La exposición del producto o canal del animal a la solución de anolito puede incluir bañar, aclarar o sumergir el producto animal en la solución de anolito, aplicar la solución de anolito por medio de un procedimiento de atomización o nebulización o congelar la solución de anolito y usar el hielo producido para empaquetar el producto animal. El procedimiento de baño, aclarado o inmersión es adecuado para productos tales como asadura que se pueden manipular con relativa facilidad, de forma manual o mecánica. El potencial redox de la solución de anolito se puede monitorizar y controlar durante el procedimiento de forma que el procedimiento de desinfección se puede monitorizar y controlar de forma continua. El procedimiento de atomización o nebulización es adecuado para productos tales como canales mientras se encuentran suspendidos en una cámara frigorífica. El procedimiento de atomización o nebulización puede incluir la etapa de atomizar la solución de anolito en la atmósfera en un recinto que se va a tratar, formando gotitas de entre 5 y 100 micrómetros. El procedimiento de atomización o nebulización preferiblemente se repite a intervalos predeterminados para mantener un nivel adecuado de concentración de la solución de anolito en la atmósfera, usando por lo tanto las propiedades microbicidas y otras óptimas de la solución de anolito de acuerdo con la tasa de administración requerida. La solución de anolito puede aplicarse también mediante un procedimiento de atomización en sistemas de conducción de aire para destruir microorganismos aéreos. Se ha descubierto que el uso de solución de anolito congelada prolonga la vida útil de productos animales empaquetados en la solución de anolito congelada, por ejemplo, pescado.
De acuerdo con un segundo aspecto e la invención, se proporciona una planta de tratamiento para tratar un producto animal según el procedimiento de la invención, incluyendo la planta de tratamiento: medios de suministro para suministrar agua; medios de alimentación para alimentar una sal adecuada en el agua para producir una solución salina acuosa; un dispositivo de electrolisis para electrolizar la solución acuosa para producir una solución de anolito y una de catolito en la que el dispositivo de electrolisis incluye un flujo pasante, célula electroquímica que tiene dos electrodos coaxiales con un diafragma coaxial entre ellos para separar un espacio anular entre los electrodos en una cámara catódica y una anódica, de forma que se producen las soluciones bactericidas acuosas electroquímicamente activadas de anolito y catolito; un tanque de mezclado y dilución para mezclar y diluir la solución de anolito; y medios para aplicar la solución de anolito a un producto.
La planta de tratamiento puede incluir medios de reciclaje para reciclar soluciones de anolito y catolito en agua de proceso gastada para desinfectar el agua de proceso gastada.
De acuerdo con un tercer aspecto de la invención, se proporciona una composición para desinfectar un producto animal que comprende una solución electroquímicamente activada acuosa de anolito.
De acuerdo con un cuarto aspecto de la invención, se proporciona un producto animal caracterizado porque se ha desinfectado mediante el procedimiento del primer aspecto de la invención.
De acuerdo con un quinto aspecto de la invención, se proporciona un producto animal caracterizado porque se ha desinfectado en la planta de tratamiento del segundo aspecto de la invención.
De acuerdo con un sexto aspecto de la invención, se proporciona un producto animal caracterizado porque se ha desinfectado mediante la composición del tercer aspecto de la invención.
Descripción detallada de la invención
Ahora se describirán formas de realización preferidas de la invención a modo de ejemplo, con referencia al dibujo esquemático adjunto que ilustra una planta de tratamiento según la invención, y a modo de ensayos con referencia a las tablas.
Con referencia al dibujo, se proporciona agua de calidad de bebida como se muestra en 11 en un depósito de agua 12. Si el procedimiento y la planta van a funcionar con agua de calidad inferior a la de bebida, se puede llevar a cabo una etapa de tratamiento previo en el depósito de agua 12 o en un contenedor aguas arriba del depósito de agua 12 para aumentar la calidad del agua hasta la de agua de calidad de bebida.
Una línea madre 14 conduce agua desde el depósito de agua 12 hasta donde se requiera agua de calidad de bebida en el procedimiento, como será evidente a continuación en el presente documento.
El número de referencia 18 indica un reactor electroquímico o un llamado dispositivo de electrolisis. Se expone agua de la línea madre 14 a cloruro sódico como se indica en 16 para producir solución de cloruro sódico. La solución de cloruro sódico se alimenta en el dispositivo de electrolisis 18, así como agua del depósito de agua como se indica mediante el número de referencia 20. Mediante electrolisis se produce una solución que contiene aniones o solución de anolito como se indica mediante el número de referencia 22. También se produce una solución que contiene cationes o solución de catolito como se indica mediante el número de referencia 24.
La solución de anolito en 22 se mezcla con agua procedente de la línea madre en una válvula distribuidora 26 para producir una solución de anolito de fuerza predeterminada que se puede dirigir de forma selectiva a un tanque de mezcla aniónica 28.
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El producto animal que se va a tratar según la invención, por ejemplo una asadura en un matadero, se introduce en un contenedor de lavado 36 como se indica mediante el número de referencia 44. En el contenedor de lavado 36 se vierte agua desde la línea madre 14 como se indica en 38 para lavar el producto animal. Después del lavado, el producto animal se transporta como se indica mediante el número de referencia 40 a un contenedor de tratamiento 30. El agua efluente se recoge del contenedor de lavado 36 como se indica mediante el número de referencia 42.
El producto animal previamente lavado se expone en el contenedor de tratamiento a una cantidad apropiada de la solución de anolito desde el tanque de mezcla 28 para desinfectar el producto animal. El producto animal desinfectado se transporta a una estación de procesamiento y envasado de producto 32 en el que se procesa adicionalmente. La solución usada después de la desinfección se recoge del contenedor de tratamiento 30 como se indica mediante el número de referencia 34.
El agua efluente en 42 y la solución usada en 34 se añaden y se conducen como se indica mediante el número de referencia 46 a un contendor de clarificación 48 en el que se exponen a una cantidad apropiada de la solución de catolito 24 para clarificarlas por medio de floculación, clarificación o similares. El agua clarificada se conduce como se indica mediante el número de referencia 50 a un contendor de desinfección 52 en el que se obtiene una cantidad apropiada de la solución de anolito de fuerza predeterminada a través de la válvula de distribución 26 para producir agua desinfectada que se recircula al depósito de agua 12 como se indica mediante el número de referencia 54.
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Ensayos
Para los ensayos se usó un reactor electroquímico, que incluía un flujo pasante, célula electroquímica que tiene dos electrodos coaxiales con un diafragma coaxial entre ellos para separar un espacio anular entre los electrodos en una cámara catódica y una anódica para producir anolito y catolito para los ensayos.
Ensayos 1 a 9
En una serie de 9 ensayos se ensayó el efecto bactericida y de prolongación de la vida útil de almacenamiento de la solución de anolito en productos animales tales como asadura, carne, pescado, cubiertas, etc. El protocolo experimental y los resultados siguientes se resumen en la tabla 1 a continuación en la que los experimentos están numerados de
1 a 9.
En el ensayo 4 se sumergieron 3 hígados bovinos consecutivamente durante 2 minutos. Se midió el consumo redox después de cada inmersión así como los recuentos microbiológicos.
Ensayo 10
Se llevó a cabo un ensayo adicional para determinar la calidad microbiológica de canales de ganado vacuno después de haber sido nebulizadas con anolito.
Tratamiento
Durante el ensayo se usaron 24 canales de ganado bovino, 12 para un grupo de control y 12 para un grupo de ensayo. Las 12 canales del grupo de control y las 12 canales del grupo de ensayo se muestrearon todos microbiológicamente directamente después del sacrificio. Después de que se hubieron colocado las canales en las cámaras frigoríficas respectivas, las 12 canales de ganado vacuno del grupo de ensayo se nebulizaron con anolito. Todos las canales de ganado bovino (tratados y de control) se monitorizaron microbiológicamente después de que se completó el procedimiento de nebulización.
Muestreo microbiológico
Todas las canales se monitorizaron microbiológicamente usando placas rodac. Se tomaron muestras en 4 posiciones tanto en el lado derecho como en el izquierdo de cada canal, es decir:
-
la superficie lateral en las vértebras 7ª y 8ª
-
el lado medio de la extremidad trasera
-
la superficie de la canal en el área pectoral de la 7ª y 8ª costilla
-
parte proximal del área del cuello y
-
superficie de la canal en la región del perineo.
Después del muestreo se incubaron las placas rodac a 25ºC durante 3 días. Se determinó un recuento total por
24 cm^{2}.
Análisis estadístico
Se usó un procedimiento ANOVA para determinar estadísticamente diferencias entre tratamientos.
En la tabla 2 se muestra un análisis estadístico del recuento total de las 12 canales de control y las 12 de ensayo.
En la tabla 3 se muestra un recuento total de las canales de ganado bovino tanto del grupo control como de ensayo.
Evaluación microbiológica
Según el análisis estadístico, la contaminación microbiológica de las 12 canales tratadas con anolito era significativamente inferior después de la nebulización que el nivel de contaminación de las canales de control (tabla 2:
P = 0,0001).
La tabla 3 indica claramente que el recuento total de los grupos de control de canales frente al grupo de canales de ensayo estaba a niveles similares justo después del sacrificio (log 1,6/24 cm^{2}). No obstante, el recuento total del grupo de ensayo se redujo significativamente después de la nebulización desde log 1,6/24 cm^{2} a log 0,54/24 cm^{2}. Las canales de ganado bovino del grupo de ensayo tenían por lo tanto recuentos totales significativamente menores que las canales de ganado bovino de control.
Ensayos 11-16
Se realizaron una serie adicional de ensayos con anolito con la intención de prevenir la oxidación de la carne. Durante estas pruebas se usaron los siguientes cortes de carne: filetes de lomo de vacuno, carne picada de nalga de vacuno y varitas de pollo.
Tratamiento
Los grupos de tratamiento fueron de la siguiente forma:
1. Control
2. Anolito
3. Anolito-H_{2}O-catolito
4. Catolito
Todos los filetes de cadera y de lomo, así como las varitas de pollo se sumergieron en los respectivos líquidos de tratamiento durante un periodo de 3 minutos. La carne picada de nalga se trató con un pulverizador de mano.
Estudio de vida útil de almacenamiento
Después del tratamiento, todos los cortes se colocaron individualmente sobre bandejas de poliestireno y se envolvieron por encima con PVC. Todos los cortes se colocaron en estanterías expositoras de comercios y se exhibieron durante un periodo de 24, 48, 72 y 96 horas a 4ºC. Después de cada periodo de exhibición consiguiente se analizaron cortes de cada tratamiento respecto al color.
Color
Se usaron análisis de reflectancia esceptofotométrica realizando lecturas de los filetes envueltos para calcular el porcentaje de metamioglobina (MMb), siguiendo el procedimiento de Krywicki (1979).
Análisis estadístico
Se usaron procedimientos de ANOVA para determinar entre tratamientos a lo largo del tiempo.
En la tabla 4 se muestra un análisis estadístico de la acumulación de metamioglobina en filetes de lomo, carne picada de nalga y filetes de cadera, almacenados a 4ºC durante 96 horas.
En la tabla 5 se muestra la acumulación de metamioglobina (coloración marrón) para efectos principales.
En la tabla 6 se muestra la acumulación de metamioglobina en filetes de lomo durante un estudio de vida útil de almacenamiento de 0-96 horas a 4ºC.
En la tabla 7 se muestra la acumulación de metamioglobina en carne picada de nalga durante un estudio de vida útil de almacenamiento de 0-96 horas a 4ºC.
En la tabla 8 se muestra la acumulación de metamioglobina de filetes de lomo durante un estudio de vida útil de almacenamiento de 0-96 horas a 4ºC.
Acumulación de metamioglobina (coloración marrón)
Según los análisis estadísticos, todos los efectos principales (tratamiento, corte de carne, periodo de vida útil de almacenamiento) se vieron influidos significativamente (valores P < 0,05) por la acumulación de metamioglobina (Mmb) (tabla 4). La metamioglobina da una indicación de la coloración marrón que ha tenido lugar en cada corte de carne.
Como se muestra en la tabla 5, las muestras que reciben el tratamiento con anolito se colorean significativamente (P=0,0147) menos durante el estudio de vida útil de almacenamiento que las muestras de control, las muestras que reciben el tratamiento con catolito o combinado con anolito-catolito. Además, los cortes de lomo se colorearon menos durante el periodo de vida útil de almacenamiento que los otros dos cortes incluidos en el estudio.
Según un estudio realizado por Hood, 1980, un nivel de coloración del 20% indica una reducción del 50% en la cantidad de las ventas. Si se toma un punto de corte de aproximadamente 20-25% de metamioglobina como el límite de la aceptabilidad para la venta, la carne picada de nalga tratada con anolito en esta prueba alcanzó una vida útil de almacenamiento de 48 horas. Por el contrario, todas las demás muestras de carne picada tratadas (control, catolito, combinación anolito-catolito) sólo alcanzaron una vida útil de almacenamiento para la venta de 24 horas según estos criterios.
Si se aplica de nuevo este punto de corte de 20-25% de metamioglobina para los filetes de cadera evaluados durante esta prueba, los filetes de cadera tratados con anolito y catolito en esta prueba alcanzaron una vida útil de almacenamiento de 48 horas, mientras que los filetes de cadera tratados con combinaciones de anolito-catolito alcanzaron una vida útil de almacenamiento para la venta de 24 horas. Por el contrario, las muestras de control sólo eran aceptables en el momento 0 del estudio, es decir, una vida útil de almacenamiento para la venta de 0 horas, según este criterio.
Ensayo 17
Se llevó a cabo un último ensayo con anolito dirigido a determinar la reducción en la pérdida de peso en canales de cerdo durante la refrigeración.
Las canales se almacenaron a aproximadamente -3ºC en una cámara fría. Se produjo una atmósfera de anolito mediante nebulización.
El anolito, generado a un caudal total de aproximadamente 750 ml/minuto tenía las siguientes características:
TDS: 6,04 g/l
pH: 6-8
ORP: +762 mV
Aplicación: 150 ml/m^{3}
La reducción en la pérdida de peso durante la refrigeración debida a la nebulización de anolito se muestra en la tabla 9. Se midió y se calculó una reducción en la pérdida de peso de 1,32%.
Se ha descubierto que el tratamiento de un producto animal como se ha descrito anteriormente prolonga la vida útil de almacenamiento y la calidad del producto como resultado de la acción antimicrobiana de la solución de anolito.
El tratamiento de envolturas de salchichas, por ejemplo, dio como resultado una reducción sustancial de los recuentos bacterianos.
El solicitante cree que los radicales libres oxidantes presentes en la solución de anolito actúan de forma sinérgica a un nivel de las células bacterianas.
Se ha descubierto que la eficacia de la solución de anolito depende del caudal a través del reactor, que determina la concentración del anolito, según se mide mediante el potencial de oxidación-reducción (ORP) o potencial redox de las soluciones de anolito, el caudal a través del reactor, el tiempo de exposición, es decir, el tiempo de contacto entre la superficie del producto contaminado y la solución de anolito y la temperatura durante la aplicación. Se ha descubierto que un caudal de 750 ml/minuto a través de un par de células electroquímicas es el más eficaz. Midiendo el potencial redox de la solución de anolito durante el tratamiento de, por ejemplo, un producto animal, se puede determinar y monitorizar la concentración disponible de radicales libres. Se ha descubierto que el anolito es más eficaz a temperaturas más bajas antes que más altas y a intervalos de pH neutros.

Claims (5)

1. Un procedimiento para desinfectar un producto animal, comprendiendo el procedimiento las etapas de producir soluciones bactericidas acuosas electroquímicamente activadas de anolito (22) y catolito (24) con un reactor electroquímico (18), en el que el reactor electroquímico incluye un flujo pasante, célula electroquímica que tiene dos electrodos coaxiales cilíndricos con un diafragma coaxial entre ellos para separar un espacio anular entre los electrodos en una cámara catódica y una anódica, de forma que se producen las soluciones bactericidas acuosas electroquímicamente activadas de anolito y catolito; separar la solución acuosa de anolito de la solución acuosa de catolito; y exponer el producto animal a la composición que comprende la solución acuosa de anolito electroquímicamente activada (22).
2. El procedimiento de la reivindicación 1, en el que la solución acuosa tiene un potencial redox de entre +500
y +1170 mV y un pH de aproximadamente 2 a 8.
3. El procedimiento según la reivindicación 1, que incluye al menos una de las etapas de mojar, aclarar y/o sumergir el producto animal en la solución; aplicar la solución por medio de un procedimiento de atomización o nebulización; y/o congelar la solución y usar el hielo producido para empaquetar el producto animal.
4. El procedimiento según la reivindicación 3, en el que el procedimiento de atomización o nebulización incluye las etapas de atomizar la solución en la atmósfera con un tamaño de gota de entre 5 y 100 micrómetros.
5. Una planta de tratamiento para tratar un producto animal según el procedimiento de la invención, incluyendo la planta de tratamiento: medios de suministro (12, 14) para suministrar agua; medios de alimentación (16) para alimentar una sal adecuada en el agua para producir una solución de sal acuosa; un dispositivo de electrolisis (18) para electrolizar la solución acuosa para producir una solución de anolito (22) y una de catolito (24), en el que el dispositivo de electrolisis incluye un flujo pasante, célula electroquímica que tiene dos electrodos coaxiales cilíndricos con un diafragma coaxial entre ellos para separar un espacio anular entre los electrodos en una cámara catódica y una anódica, de forma que se producen las soluciones bactericidas acuosas de anolito (22) y de catolito (24) electroquímicamente activadas; un tanque de mezcla y dilución (28) para mezclar y diluir la solución de anolito (22); y medios (30) para aplicar la solución de anolito (22) a un producto.
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