ES2633114T3

ES2633114T3 - Sistema y método para la esterilización de un fluido

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Publication number: ES2633114T3
Application number: ES14382273.2T
Authority: ES
Inventors: Fidel Salas Vicente; José Salas Vicente; Alex Guamis Alegre; David Guamis Alegre; Leo Moreta Bufill
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2014-07-11
Filing date: 2014-07-11
Publication date: 2017-09-19
Anticipated expiration: 2034-07-11
Also published as: MX379509B; AU2015286615B2; BR112017000604A2; JP6588093B2; JP2017522159A; AU2015286615A1; CO2017001312A2; WO2016005556A1; EP2965766B1; CA2954565A1; MX2017000392A; PT2965766T; RU2662296C1; RS56198B1; EP2965766A1; DK2965766T3; CN106573079A; HRP20171047T1; HUE035031T2; US20170128603A1

Abstract

Un sistema para la esterilización de un fluido, comprendiendo un emisor UV (1) rodeado por un elemento elongado (2), dispuesto concéntricamente respecto al emisor UV, por el que circula un fluido refrigerante del emisor UV, estando el elemento elongado (2) rodeado por un elemento elongado (3), dispuesto concéntricamente respecto al emisor UV, por el que circula el fluido a esterilizar, caracterizado por que el elemento elongado (3) está rodeado por un elemento elongado (4), dispuesto concéntricamente respecto al emisor UV, por el que circula un fluido refrigerante o calefactor del fluido a esterilizar.

Description

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DESCRIPCION

Sistema y metodo para la esterilizacion de un fluido Campo de la invencion

La presente invencion se refiere a un sistema para el procesado de fluidos para su higienizacion y/o esterilizacion mediante la aplicacion secuenciada y/o simultanea de forma controlada de radiacion ultravioleta germicida (preferiblemente tipo C) y temperatura, que puede ir desde temperaturas de refrigeracion, moderadas (preferiblemente) y altas de productos tales como alimentos, ingredientes, perfumes, aromas, cosmeticos, farmaceuticos (medicamentos), hospitalarios (sueros, fluidos hematicos,..etc.), qulmicos, alcoholicos, derivados del petroleo,...etc., y similares.

Antecedentes de la invencion

Un problema a resolver en la industria consiste en higienizar o esterilizar fluidos (alimentos, ingredientes, perfumes, aromas, cosmeticos, farmaceuticos (medicamentos), fluidos hospitalarios (sueros, fluidos hematicos,..etc.), qulmicos, alcoholicos, derivados del petroleo,...etc., y similares), que por sus caracterlsticas especlficas, son sensibles a determinados tratamientos termicos, provocandoles una perdida de calidad, a nivel funcional o tecnologico (capacidad espumante, emulgente, colorante, espesante, texturizante,...etc.), a nivel nutricional (perdida vitamlnica, aminoacidos y acidos grasos esenciales, polifenoles, antioxidantes.etc.) o a nivel organoleptico (perdida de aromas, sabores, colores, texturas.etc.).

La luz UVC se ha aplicado en la potabilizacion y tratamiento del agua como una alternativa segura para mejorar el sabor y olor a bajo coste. La luz UVC tiene un efecto bactericida en los microorganismos. Aunque se considera bactericida, afecta a todos los tipos de organismos microscopicos (virus, bacterias, algas, hongos, levaduras y protozoos). El poder desinfectante de la luz UVC se debe a su accion sobre el ADN de las celulas, disminuyendo su actividad respiratoria, bloqueando los procesos de slntesis e inhibiendo o retardando la mitosis. Por otro lado, el efecto de la luz UVC sobre dos bases de timina o citosina (pirimidinas) contiguas en una misma cadena de ADN o ARN crea los respectivos dlmeros, que impiden la duplication del ADN o ARN de los microorganismos, y por tanto su reproduccion.

La accion bactericida de la luz UVC, depende principalmente de la dosis aplicada al microorganismo, y esta es dependiente de la irradiancia y del tiempo de aplicacion. La irradiancia es la potencia UV por unidad de area medida en microWatts por centlmetro cuadrado. La dosis corresponde es al producto de la irradiancia por el tiempo de aplicacion y se expresa en miliJoules por centlmetro cuadrado o el equivalente en microWatts segundo por centlmetro cuadrado.

Otra de las caracterlsticas de la luz UVC es que su efecto bactericida es acumulativo en el tiempo (dosis).

La radiacion UV minimiza la formation de residuos qulmicos y/o subproductos. Tambien es un proceso seco, frlo, que requiere de poco mantenimiento y tiene menor coste de funcionamiento en comparacion con procesos termicos convencionales donde el consumo energetico es muy alto. Por otro lado, debido a que se trata de procesos en frlo o con temperaturas moderadas, se evitan los efectos no deseados de los tratamientos termicos convencionales. Por estas razones, existe un creciente interes en usar luz UVC para la desinfeccion de alimentos. Sin embargo, todo producto alimenticio, cosmetico, farmaceutico,...etc., tiene su propia composition y esto puede determinar que la dosis de UVC necesaria sea diferente entre ellos. Una desventaja en el uso de luz UVC para higienizacion es la baja transmitancia de la mayorla de los fluidos, lo que implica que solo se pueden tratar de forma eficiente delgadas capas de fluido cerca del emisor.

Es ampliamente conocida la baja transmitancia del UVC en la mayorla de llquidos que no sean agua. El efecto de penetration de la luz UVC depende del tipo de llquido, de la absorbancia a la longitud de onda especificada, solutos presentes en el llquido y de materia suspendida. Aumentar la cantidad de solidos reducira la intensidad de penetracion de la radiacion uVc, as! como, las partlculas grandes suspendidas tambien podrlan bloquear la incidencia de luz en la carga microbiana. Por ejemplo, la penetracion de luz Uv en zumos varla entre unos cientos de micras y pocos millmetros, debido a una absorcion del 90% que sus compuestos o partlculas en suspension provocan de la luz.

En determinados alimentos o procesos tecnologicos podrla ser necesaria la reduction o inactivation de ciertos enzimas, como por ejemplo en zumos de frutas y vegetales, la inactivacion de la Pectin-Metil-Esterasa (PME), que provoca perdidas de texturas, la Peroxidasa (PO), catalizando procesos de oxidation, o la Poli-Fenol-Oxidasa (PFO) que actua en reacciones de oscurecimiento o pardeamiento oxidando compuestos fenolicos a quinonas. Respecto al efecto de los UVC sobre los enzimas, por lo general provocan cierto grado de inactivacion, en funcion de la dosis y de la matriz en la que se encuentren.

Hoy en dla existen disponibles varios tipos basicos de emisores UV destacando los emisores de basados en vapor de mercurio.

Desde el punto de vista germicida los emisores de baja presion suelen ser los mas usados en industria pues ofrecen una emision casi monocromatica centrada en 254 nm muy cerca del maximo de absorcion de la molecula de ADN a 5 260 nm y una gran facilidad de manipulacion y manejo. En una comparacion de los emisores de media presion y baja

presion, los de baja presion muestran un mejor rendimiento (30-40 % frente al 10-15% de la media presion) y trabajan a temperaturas mas moderadas (40°C -110 °C frente a 600°C -900 °C), aunque la potencia UV emitida por unidad de longitud es mucho menor. El documento US 2008/210884 A divulga un dispositivo para irradiar un llquido.

Descripcion de la invencion

10 La presente invention proporciona un sistema para la esterilizacion de un fluido, que comprende un emisor UV (1) rodeado por un elemento elongado (2) dispuesto concentricamente respecto al emisor UV, por el que circula un fluido refrigerante del emisor UV, estando el elemento elongado (2) rodeado por un elemento elongado (3) dispuesto concentricamente respecto al emisor UV por el que circula el fluido a esterilizar, estando el elemento elongado (3) rodeado por un elemento elongado (4), dispuesto concentricamente respecto al emisor UV, por el que circula un fluido 15 refrigerante o calefactor del fluido a esterilizar, en adelante sistema de la invencion.

En la presente memoria, el termino “fluido” es un llquido o un gas.

Una realization es el sistema de la invencion, donde el elemento elongado (3) por el que circula el fluido a esterilizar tiene paredes rugosas o caminos en espiral.

Esto provoca que el fluido a esterilizar circule con regimen turbulento y no laminar, para asegurar que todo el volumen 20 del fluido sufre el mismo tratamiento o dosis de UVC y temperatura.

En la presente invencion, el espesor de la capa de fluido a tratar puede ser incluso menor a 1 mm. La contrapresion a la que es sometido el fluido (por una valvula de contrapresion) junto con los promotores de turbulencias hagan circular el fluido a tratar en regimen de flujo turbulento durante su procesamiento incluso en espacios tan reducidos.

Diferentes fuentes bibliograficas sugieren que es necesario que todas las partes del fluido se expongan por lo menos 25 a una dosis de 400 J/m2 (40 mJ/cm2) de luz UVC (254 nm) para asegurar una reduction adecuada de 5 log de un microorganismo diana o indicador, para poder obtener (en el caso de la industria alimentaria) un alimento microbiologicamente seguro. Teniendo en cuenta que dicha dosis de UVC se debe aplicar al sistema entero para asegurar que el fluido llquido se trata por igual.

En la presente invencion, se puede alcanzar dicha dosis o mayores al final del tratamiento, ya que el sistema esta 30 concebido para que puedan acoplarse un numero indefinido de sistemas en serie. Tambien, la intensidad de las lamparas de ultima generation (tanto emisores de exclmeros como de arco de mercurio), capaces de dar dicha dosis en apenas pocos segundos de tratamiento, hace que dicha dosis sea facilmente alcanzable. Por otro lado, con la regulation del caudal (velocidad que circulara el fluido por el sistema) mediante la bomba impulsora, puede hacer que se aumente el tiempo de tratamiento y por lo tanto la dosis. La presente invencion, contempla que en el caso de tener 35 que reducir los caudales de paso por los sistemas, se puedan acoplar grupos de sistemas en paralelo, para que no se reduzca el caudal de production total (L/hora) del equipo.

Otra realizacion es el sistema de la invencion, donde el fluido a esterilizar esta seleccionado del grupo compuesto por un alimento, un cosmetico, un farmaco, una composition farmaceutica, un fluido hospitalario, un aroma, un perfume y un compuesto qulmico.

40 Otra realizacion es el sistema de la invencion, donde el emisor UV emite a una longitud de onda entre 200 y 312 nm.

Otra realizacion es el sistema de la invencion, donde la distancia entre la pared exterior del elemento elongado (2) y la pared interior del elemento elongado (3) esta entre 0,5 y 5 mm.

Otra realizacion es el sistema de la invencion, donde se pueden acoplar dos o mas sistemas en serie o en paralelo. De forma particular, uno de los sistemas tiene un emisor UV que emite a una longitud de onda entre 290 y 320 nm.

45 En la presente invencion, se contempla de forma opcional, el uso de uno o varios (un conjunto) sistemas UVB, con un diseno igual al de los sistemas UVC, y que por lo tanto pueden estar unidos entre ellos en serie o en paralelo, y colocados despues de los sistemas UVC. La principal finalidad de los sistemas UVB serla la de aplicar tratamientos de longitudes de onda de mas larga para reparar o reconstituir, ciertos compuestos, que dependiendo de la composicion del fluido a tratar, podrlan descomponerse o reaccionar (fundamentalmente oxidaciones) con otros

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compuestos del propio fluido, cambiando ligeramente (pero tal vez, perceptiblemente) las caracterlsticas bioqulmicas, organolepticas y/o nutritivas del fluido tratado y en el caso de alimentos, por ejemplo, tener una perdida de la calidad de dicho alimento. El uso de dicha etapa, sera opcional, debido a que estara muy influenciado su utilization, a las expectativas deseadas del producto final, as! como de la composition del producto (grasas, protelnas, 5 azucares,...etc.).

Otra realization es el sistema de la invention, que comprende dispositivos de medicion y control de la irradiancia de emision del emisor UV.

Otra realizacion es el sistema de la invencion, que comprende dispositivos de medicion y control de las temperaturas.

Ya que la lampara UVC que se encuentra en el centro del sistema y aislada hermeticamente del resto de tubos 10 concentricos por donde circula el fluido a esterilizar y el fluido refrigerante o calefactor, los revestimientos que conforman los espacios por donde circulan dichos fluidos requieren de tubos conectores (independientes entre ambos fluidos) en las salidas del sistema que conecten con las entradas del siguiente sistema para utilizarlos como un sistema de circulation. El fluido refrigerante o calefactor que pasa a traves del sistema se hace re-circular, mientras que el fluido a esterilizar (p.e. alimento), aunque tambien se podrla hacer recircular por el sistema, es preferible que sea 15 tratado de forma continua mediante los grupos de sistemas en serie o en paralelo sin recircularlo, a no ser que por alguna calda de las variables, hiciera que no se alcanzara la dosis requerida y el producto se desviara (mediante una valvula de desvlo) al tanque o deposito inicial para una posterior recirculation. Se puede anadir un sistema de acondicionamiento refrigeracion/calentamiento en la entrada o salida del sistema para enfriar/calentar el fluido a tratar antes y despues del tratamiento con luz UV.

20 La dosis debe ser administrada por igual a todo el volumen del producto, y como se ha ido describiendo, en la presente invencion, esto se consigue en el sistema de la invencion. Distintos factores pueden ayudar a conseguir una dosis igual en todo el volumen del producto, por ejemplo, que el producto tenga que circular por varios (2 o mas) sistemas en serie o paralelo, que entre esos sistemas las conducciones (comunicadas las salidas con las entradas del siguiente) tengan volumenes de section diferentes a los volumenes de section en el tramo del sistema, que la disposition 25 geometrica y espacial de los sistemas fuerce a cambiar de direction en el espacio el fluido o producto (no de sentido dentro de la seccion por la que circula el fluido), ya sea por colocar de forma horizontal o vertical (o alternando), cambios de direccion de derecha a izquierda o viceversa entre sistemas (respetando siempre que la salida de uno va a la entrada de otro), que el circuito de fluido a tratar (producto) se puede hallar contra-presionado mediante la valvula de contrapresion (al final del circuito), que la existencia de homogeneizadores a la salida de un sistema fuerce la 30 mezcla del fluido antes de la entrada del siguiente, que la existencia de promotores de turbulencias en la camara por donde pasa el fluido a tratar aumenta la turbulencia y la homogeneizacion de este.

El poder aplicar diferentes temperaturas controladas a la vez que se aplican los UV al fluido a tratar y de una manera tan eficiente y homogenea, puede ser de utilidad para diferentes aplicaciones, tales como, por ejemplo:

- Obtener resultados de inactivation microbiana sinergicos, es decir, superiores a los que se obtendrlan si se sumaran 35 aplicandose por separado los UVC y la temperatura.

- Obtener la suma de inactivacion microbiana para diferentes tipos de microorganismos con diferentes sensibilidades al ultravioleta y al proceso termico, permitiendo temperaturas mas moderadas.

- Obtener inactivaciones enzimaticas, mediante la aplicacion de temperaturas moderadas como serlan, por ejemplo, temperaturas de 60-80°C.

40 - Obtener resultados de inactivacion enzimaticas sinergicas, superiores a la suma de los tratamientos UVC y

temperatura por separado.

- En determinados fluidos, provocar la estabilizacion de determinados componentes (por ejemplo protelnas) a temperaturas moderadas.

- Ayudar a homogenizar, solubilizar y dispersar diferentes compuestos de los fluidos a tratar, gracias a las temperaturas 45 suaves o moderadas.

- Favorecer las cineticas de determinadas reacciones qulmicas o enzimaticas por temperaturas suaves o moderadas, que fueran beneficiosas para los objetivos finales del fluido a tratar.

- La temperatura y su control pueden favorecer la fluidez de los productos o fluidos con cierta viscosidad, de esta forma, se favorecerla su circulacion por todo el circuito.

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- La temperatura y su control pueden favorecer los procesos de limpieza del circuito una vez finalizada la produccion, ya que ayuda a disolver y arrastrar los residuos de los fluidos tratados y ademas incrementa la eficacia de los productos de limpieza tales como, por ejemplo, alcalis (NaOH al 3% y 80°C), acidos (HNO3 “acido nltrico” al 2% y 45-50°C), detergentes comerciales, productos enzimaticos, acido peracetico (C2H4O3), peroxido de hidrogeno (H2O2),...etc.

- La temperatura y su control pueden favorecer a desinfectar y esterilizar las zonas del sistema cuando se utilizan temperaturas elevadas.

En la presente invencion se contemplan diversos sistemas de seguridad, para evitar y detectar problemas de fugas y roturas entre tubos concentricos y mas concretamente en los referentes con el emisor UV y el material que rodea a este emisor, que es preferiblemente, cuarzo. Dichos sistemas de seguridad proporcionan una mayor seguridad en lo referente a posibles desviaciones de materiales (cuarzo) a los fluidos a tratar, averlas en las instalaciones por cortocircuitos electricos, seguridad a los operarios y sobretodo, proporcionan un sistema de aseguramiento de las condiciones preestablecidas, tanto de dosis de UV (intensidad y tiempos), temperaturas, como en la contrapresion del tratamiento, evitando que fluido “mal” tratado llegue a envasarse como correcto. Dichas medidas de seguridad podrlan listarse de forma resumida en:

- Disponer de sondas de temperatura a lo largo del circuito y fundamentalmente (aunque no exclusivo) a la salida de los sistemas, que envlan constantemente informacion de la temperatura del fluido a tratar al panel de control.

- Disponer de sensores que miden la irradiancia de la radiacion no ionizante (UVC y/o UVB) en el interior de cada sistema y que envlan constantemente informacion de la irradiancia emitida por el emisor al panel de control.

- Disponer de una fina pista electrica en el cuarzo del emisor y/o funda de cuarzo protectora. Cualquier rotura del cuarzo provocarla una rotura de esta pista conductora y por lo tanto una interruption del paso de corriente electrica, dando senal al panel de control y este tomando las acciones programadas. Dicho hilo conductor, preferentemente, aunque no excluyente, puede ser de oro.

- Disponer de una funda polimerica transparente al UV sobre el cuarzo que, en caso de rotura, contenga las esquirlas y evite su union al fluido a tratar.

- Disponer de juntas que dan hermeticidad y sellan las uniones entre el emisor UV y la funda de cuarzo. Dichas juntas elaboradas con un diseno y de materiales (por ejemplo de pollmeros fluorados, aunque no limitado) que soportan las condiciones mas extremas de limpieza y desinfeccion tipo CIP (Clean in Place) y esterilizacion SIP (Steam in Place) utilizados habitualmente en las industrias alimentarias.

- Disponer de un sistema de contrapresion (preferentemente una valvula de contrapresion, aunque no excluyente) y ejercer una presion constante al avance del fluido a tratar y as! ayuda a generar perfiles de flujo turbulento.

- Disponer de un “Panel de Control” que acciona una valvula de desvlo del fluido a tratar colocada antes del sistema de envasado higienico o aseptico (tanque y envasadora), dicho accionamiento de la valvula de desvlo puede ser debido al fallo de cualquiera de las condiciones preestablecidas inicialmente como podrlan ser (preferiblemente, aunque no limitadas) la temperatura, intensidad luz UVC o UVB, tiempo del tratamiento (ajustes de caudal por las bombas de impulsion de producto), roturas de la lampara o funda de cuarzo, perdidas de la presion del producto,...etc., con ello se evitarla que se pudiera envasar producto que no ha sido tratado correctamente (preferiblemente, aunque no excluyente, que no llegue al tanque reservorio o aseptico para un posterior envasado higienico o aseptico), con lo cual, dicho producto podrla ser desviado, por medio de la valvula de desvlo al tanque inicial para una recirculation o a cualquier otro tanque para desecho u otras aplicaciones de ese producto.

La invencion tambien proporciona un metodo para la esterilizacion de un fluido, que se realiza en un sistema que comprende un emisor UV (1) rodeado por un elemento elongado (2) dispuesto concentricamente respecto al emisor UV por el que circula un fluido refrigerante del emisor UV, estando el elemento elongado (2) rodeado por un elemento elongado (3) dispuesto concentricamente respecto al emisor UV por el que circula el fluido a esterilizar, estando el elemento elongado (3) rodeado por un elemento elongado (4) dispuesto concentricamente respecto al emisor UV por el que circula un fluido refrigerante o calefactor del fluido a esterilizar, que comprende someter el fluido a esterilizar a radiacion UV a una temperatura en el rango entre -20°C y 160°C.

Otra realization es el metodo de la invencion, donde la temperatura esta en el rango entre 2 y 80°C.

Breve description de las figuras

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Figura 1. Muestra una vista lateral y exterior del sistema de la invencion. En dicha figura se puede observar la disposicion de los puntos de entrada y salida de los diferentes circuitos de fluidos: entrada (5) y salida (6) de fluido a esterilizar, entrada (7) y salida (8) de fluido refrigerante o calefactor, entrada (9) y salida (10) de aire.

Figura 2. Muestra un corte longitudinal del sistema de la invencion, donde se puede observar la disposicion de las diferentes camaras por donde circulan los diferentes fluidos, as! como la disposicion del emisor UV.

Figura 3. Muestra una ampliacion de la seccion longitudinal donde se puede observar con mayor detalle la disposicion de las camaras por donde circulan los diferentes fluidos: aire (2), fluido a esterilizar (3), llquido refrigerante o calefactor (4), emisor UV (1). Tambien se puede observar la disposicion de las juntas o cierres (11, 12, 13) que dan hermeticidad entre el emisor, la funda de cuarzo y la camara por donde circula el producto.

Modos de realizacion preferente

Ejemplo 1. Efecto de tratamientos de luz UVC en la letalidad de diferentes microorganismos.

A modo de ejemplo para demostrar la eficacia de la presente invencion, se han estudiado diversos microorganismos con diferentes sensibilidades a los tratamientos UVC en una solucion acuosa de bajo coeficiente de absorbancia (0,43 cm_1) y en clara de huevo llquida con un coeficiente de absorbancia alto (107 cm'1), a diferentes temperaturas 20 y 50 °C en los tratamientos con soluciones acuosas inoculadas y a 20 y 55 °C en los tratamientos con clara de huevo llquida inoculada. Las concentraciones de microorganismos en las muestras control fueron del orden de 106-107 ufc/ml. Para calcular la Dosis recibida (Ecuacion 1), se ha tenido que calcular la Irradiancia transmitida (I) mediante la Ley de Lambert-Beer (Ecuacion 2) teniendo en cuenta el espesor del fluido o longitud de paso (para solucion acuosa y clara de huevo llquido), que fue de 1 mm (d = 0,1 cm), los coeficientes de absorbancia para A=254 nm (arriba descritos) y la Irradiancia incidente (I0 = 31 mW/cm2). Los resultados microbiologicos de las Tablas 1-3 estan expresados en letalidad (Ecuacion 3).

Dosis = Irradiancia • Tiempo (Ecuacion 1)

En la Ecuacion 1, Dosis se expresa en mW S/cm2, Irradiancia se expresa en mW/cm2 y Tiempo se expresa en segundos.

I = I0 • 10-ed (Ecuacion 2)

En la Ecuacion 2, I es Irradicancia transmitida, I0 es Irradiancia incidente, S es Coeficiente de absorbancia y d es distancia de paso.

Letalidad = Log10(N0/N) (Ecuacion 3)

En la Ecuacion 3, No es el numero inicial de ufc/cm2 antes del tratamiento y N es el numero de ufc/cm2 despues del tratamiento.

Tabla 1. Efecto de tratamientos de luz UVC con una irradiancia de 31 mW/cm2 a 20°C durante diferentes tiempos de exposicion en la letalidad de diferentes microorganismos en una solucion acuosa (Coeficiente de absorbancia: 0,43 cm-1). Datos de tres experimentos independientes con dos cuantificaciones de los resultados de cada experimento (n=6). Se muestra la media ± la desviacion estandar. La letalidad se expresa en ufc/cm2.

: Tiempo de exposicion (segundos)

: 3 s 6 s 12 s 18 s 24 s 30 s

A. niger (esporas): 0,47 ± 0,27 1,12 ± 0,15 2,04 ± 0,05 3,58 ± 0,04 4,15 ± 0,17 > 5,1

B. subtilis (esporas): 1,53 ± 0,55 2,9 ± 0,31 4,88 ± 0,31 5,91 ± 0,23 > 6,5 ---

S. aureus: 3,43 ± 0,13 5,43 ± 0,64 > 6,7 — — —

: Tiempo de exposicion (segundos)

: 3 s 6 s 12 s 18 s 24 s 30 s

E. coli: 4,83 ± 0,24 5,79 ± 0,96 > 6,9 — — —

L. innocua: 3,28 ± 0,28 4,93 ± 0,65 > 6,8 — — —

M. luteus: 2,53 ± 0,21 5,32 ± 0,71 > 6,5 — — —

P. fluorescens: 2,71 ± 0,25 4,75 ± 0,53 > 7,1 — — —

Tabla 2. Efecto de tratamientos de luz UVC con una irradiancia de 31 mW/cm2 a 50°C durante diferentes tiempos de exposicion en la letalidad de diferentes microorganismos en una solucion acuosa (Coeficiente de absorbancia: 0,43 cm'1). Datos de tres experimentos independientes con dos cuantificaciones de los resultados de cada experimento 5 (n=6). Se muestra la media ± la desviacion estandar. La letalidad se expresa en ufc/cm2.

: Tiempo de exposicion (segundos)

: 3 s 6 s 12 s 18 s 24 s 30 s

A. niger (esporas): 0,43 ± 0,31 1,25 ± 0,13 2,28 ± 0,08 3,82 ± 0,21 4,86 ± 0,08 > 5,1

B. subtilis (esporas): 1,31 ± 0,44 2,94 ± 0,38 4,82 ± 0,44 6,01 ± 0,33 > 6,5 ---

S. aureus: 3,17 ± 0,15 6,33 ± 0,45 > 6,7 — — —

E. coli: 4,16 ± 0,22 6,9 — — — —

L. innocua: 3,07 ± 0,21 5,94 ± 0,75 > 6,8 — — —

M. luteus: 2,88 ± 0,36 5,14 ± 0,89 > 6,5 — — —

P. fluorescens: 3,58 ± 0,34 6,34 ± 0,44 > 7,1 — — —

Tabla 3. Efecto de tratamientos de luz UVC con una irradiancia de 31 mW/cm2 durante diferentes tiempos de exposicion en la letalidad de diferentes microorganismos en clara de huevo llquido (Coeficiente de absorbancia: 107 cm-1). Datos de tres experimentos independientes con dos cuantificaciones de los resultados de cada experimento 10 (n=6). Se muestra la media ± la desviacion estandar. La letalidad se expresa en ufc/cm2.

: Tiempo de exposicion (segundos)

: 3 s 6 s 12 s 18 s 24 s 30 s

20°C

B. subtilis (esporas): 0,21 ± 0,18 0,51 ± 0,21 1,12 ± 0,28 1,74 ± 0,12 2,4 ± 0,42 3,1 ± 0,54

M. luteus: 0,5 ± 0,21 1,04 ± 0,33 1,96 ± 0,24 3,15 ± 0,23 4,01 ± 0,33 5,3 ± 0,64

E. coli: 1,01 ± 0,61 1,62 ± 0,15 3,21 ± 0,33 5,02 ± 0,31 6,3 ± 0,25 > 6,4

: Tiempo de exposicion (segundos)

: 3 s 6 s 12 s 18 s 24 s 30 s

55°C

B. subtilis (esporas): 0,19 ± 0,26 0,6 ± 0,63 0,98 ± 0,15 1,8 ± 0,41 2,51 ± 0,5 2,95 ± 0,58

M. luteus: 0,66 ± 0,07 1,14 ± 0,21 2,14 ± 0,2 3,71 ± 0,05 4,68 ± 0,18 6,1 ± 0,15

E.coli: 1,2 ± 0,23 1,88 ± 0,24 3,55 ± 0,54 5,88 ± 0,33 > 6,4 —

A partir de los datos expresados en las tablas anteriores (Tabla 1-3) se ha observado que a tiempos de exposicion mas prolongados, la letalidad incrementa de forma lineal y proporcional, al menos en los rangos de tiempos ensayados.

Cuando se aplico una Irradiancia de 31 mW/cm2, a 20°C en soluciones acuosas con un coeficiente de absorbancia 5 bajo (0,43 cm-1) y tiempos entre 3 y 6 segundos en bacterias vegetativas se alcanzaron letalidades (reducciones) de entre 2,5-5,8 unidades logarltmicas (Log), mientras que en los microorganismos mas ultravioleta resistentes (esporas de B. subtilis y esporas de A. niger) se alcanzaron reducciones de 0,5-3 Log.

Cuando se aplico una Irradiancia de 31 mW/cm2, a 20°C en fluidos de alto coeficiente de absorbancia (107 cm-1), como la clara de huevo llquida, y tiempos entre 6 y 18 segundos, las reducciones fueron de 1,6-5, 1-3 y 0,5-1,7 Log para las 10 bacterias vegetativas (E. coli y M. luteus) y esporas de B. subtilis, respectivamente.

Cuando se aplico una Irradiancia de 31 mW/cm2, a 50°C en soluciones acuosas con un coeficiente de absorbancia bajo (0,43 cm-1) y tiempos entre 3 y 6 segundos en bacterias vegetativas se alcanzaron letalidades (reducciones) de entre 3 y >6,9 Log, mientras que en los microorganismos esporulados (esporas de B. subtilis y esporas de A. niger) se alcanzaron reducciones de 0,4-3 Log, practicamente igual que cuando se aplico temperatura ambiente (20°C).

15 Sin embargo, cuando se aplico una Irradiancia de 31 mW/cm2, a 55°C en fluidos de alto coeficiente de absorbancia (107 cm-1), como la clara de huevo llquida, y tiempos entre 6 y 18 segundos, las reducciones fueron de 2-6, 1-3,7 y 0,6-1,8 Log para las bacterias vegetativas (E. coli y M. luteus) y esporas de B. subtilis, respectivamente.

Por otro lado, las muestras de clara de huevo llquido (LEW) tratadas con o sin UVC y/o temperatura, en ningun caso se llegaron a coagular y conservaron las principales caracterlsticas de funcionalidad (color, olor, viscosidad, capacidad 20 espumante,.etc.).

Claims

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REIVINDICACIONES

1. Un sistema para la esterilizacion de un fluido, comprendiendo un emisor UV (1) rodeado por un elemento elongado (2), dispuesto concentricamente respecto al emisor UV, por el que circula un fluido refrigerante del emisor UV, estando el elemento elongado (2) rodeado por un elemento elongado (3), dispuesto concentricamente respecto al emisor UV, por el que circula el fluido a esterilizar, caracterizado por que el elemento elongado (3) esta rodeado por un elemento elongado (4), dispuesto concentricamente respecto al emisor UV, por el que circula un fluido refrigerante o calefactor del fluido a esterilizar.
2. El sistema segun la reivindicacion 1, caracterizado por que el elemento elongado (3) por el que circula el fluido a esterilizar tiene paredes rugosas o caminos en espiral.
3. El sistema segun una de las reivindicaciones 1 o 2, caracterizado por que el fluido a esterilizar esta seleccionado del grupo compuesto por un alimento, un cosmetico, un farmaco, una composicion farmaceutica, un fluido hospitalario, un aroma, un perfume y un compuesto qulmico.
4. El sistema segun cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizado por que el emisor UV emite a una longitud de onda entre 200 y 312 nm.
5. El sistema segun cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, caracterizado por que la distancia entre la pared exterior del elemento elongado (2) y la pared interior del elemento elongado (3) esta entre 0,5 y 5 mm.
6. El sistema segun cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5, caracterizado por que se pueden acoplar dos o mas sistemas en serie o en paralelo.
7. El sistema segun la reivindicacion 6, caracterizado por que uno de los sistemas tiene un emisor UV que emite a una longitud de onda entre 290 y 320 nm.
8. El sistema segun cualquiera de las reivindicaciones 1 a 7, caracterizado por que comprende dispositivos de medicion y control de la irradiancia de emision del emisor UV.
9. El sistema segun cualquiera de las reivindicaciones 1 a 8, caracterizado por que comprende dispositivos de medicion y control de las temperaturas.
10. Un metodo para la esterilizacion de un fluido, siendo realizado el metodo en un sistema que comprende un emisor UV (1) rodeado por un elemento elongado (2) dispuesto concentricamente respecto al emisor UV por el que circula un fluido refrigerante del emisor UV, estando el elemento elongado (2) rodeado por un elemento elongado (3) dispuesto concentricamente respecto al emisor UV por el que circula el fluido a esterilizar, caracterizado por que el elemento elongado (3) esta rodeado por un elemento elongado (4) dispuesto concentricamente respecto al emisor UV por el que circula un fluido refrigerante o calefactor del fluido a esterilizar, y por que comprende someter el fluido a esterilizar a radiacion UV a una temperatura en el rango entre -20°C y 160°C.
11. El metodo segun la reivindicacion 10, caracterizado por que la temperatura esta en el rango entre 2 y 80°C.