BR102015020927B1 - sistema e método para limpeza e desinfecção de utensílios utilizando ultrassom e água eletrolisada - Google Patents

Abstract

SISTEMA E MÉTODO PARA LIMPEZA E DESINFECÇÃO DE UTENSÍLIOS UTILIZANDO ULTRASSOM E ÁGUA ELETROLISADA. A presente invenção descreve um sistema e um método capaz de proporcionar a eliminação de resíduos orgânicos e micro-organismos patogênicos e deteriorantes aderidos em sua superfície, utilizando como fator de ação somente a combinação de ultrassom e água eletrolisada. A presente invenção se situa nos campos dafísica, química, saúde pública e tecnologia dos alimentos.

Description

Campo da Invenção

[1] A presente invenção se situa no campo da física, química, saúde pública e ciência e tecnologia dos alimentos, e descreve um sistema e um método capaz de proporcionar a eliminação e/ou redução de resíduos orgânicos e micro-organismos patogênicos e deteriorantes aderidos em sua superfície, utilizando como fator de ação o ultrassom e água eletrolisada.

Antecedentes da Invenção

[2] Alguns utensílios possuem pequenas fendas e/ou imperfeições, sendo locais ideais para o crescimento de micro-organismos e muitas vezes são difíceis de limpar e higienizar com eficácia. Sendo assim, os utensílios usados em estabelecimentos produtores e/ou industrializadores de alimentos (indústria de alimentos, serviços de alimentação, entre outros) devem ser higienizados com frequência definida.

[3] Assim, durante os processos industriais e no preparo de alimentos, os utensílios devem ser higienizados a cada uso, obrigando os colaboradores a possuir, no mínimo, dois de cada um dos utensílios disponíveis durante o processo de produção, para uso alternativo conforme a legislação sanitária vigente no Brasil. Por esse motivo, torna-se necessário um grande número de utensílios disponíveis aos colaboradores presentes nos estabelecimentos produtores/industrializadores de alimentos, tendo em vista a quantidade de processos realizados nesses locais e, ainda, quanto menor for o tempo necessário para a realização do processo de higienização dos utensílios usados, menor a quantidade mínima necessária para se ter em estoque, visto que o tempo entre seu uso e seu retorno para o próximo uso é menor.

[4] Na higienização convencional de utensílios usada nestes estabelecimentos, recomenda-se inicialmente uma lavagem manual com esponja e/ou fibra e detergente neutro para remoção de resíduos e/ou sujidades aderidas. Posteriormente, alguns utensílios são levados ao equipamento de esterilização, por exemplo, a temperatura mínima de 82,0 °C, por um tempo mínimo de 20-30 segundos.

[5] O esterilizador de utensílios comumente utilizado na indústria de alimentos consiste em um recipiente de aço inoxidável, de forma retangular, repleto de água a temperatura de, por exemplo, 82,0 °C, apresentando dimensões e formas que se adaptem aos utensílios que serão desinfetados. Para os utensílios que apresentam lâmina, recomenda-se que esses instrumentos sejam completamente submersos na água, a qual deverá ter um fluxo constante de renovação, de modo a evitar o acúmulo de resíduos no seu interior.

[6] A variação de temperatura da água do esterilizador utilizada no processo de higienização nos estabelecimentos produtores/industrializadores de alimentos e o tempo de imersão dos utensílios tornam-se extremamente perigosos, uma vez que micro-organismos termófilos e até mesmo mesófilos podem sobreviver a temperaturas mais baixas e serem veiculados por meio destes utensílios as matérias-primas usadas na elaboração dos alimentos.

[7] Além disso, os equipamentos utilizados para esterilização dos utensílios possuem limitações, como: dificuldade em manter constante a temperatura da água durante todo o processo de higienização, falta de uniformidade da temperatura da água nos diversos pontos do esterilizador, desgaste da lâmina de corte dos utensílios quando submetidos a altas temperaturas do equipamento, e risco de queimaduras nos colaboradores envolvidos no processo, uma vez que os utensílios são retirados manualmente da água pelo colaborador a 82 °C.

[8] Ainda, a aquisição e a substituição frequente dos utensílios implicam em grandes custos aos estabelecimentos produtores de alimentos. Do mesmo modo, o processo de lavagem manual dos utensílios necessita o uso de produtos químicos (detergentes, sanitizantes, entre outros) durante o processo, o que gera custos substanciais aos estabelecimentos e consequente poluição ambiental, gerando efluentes que necessitam de maior tempo de tratamento (biodegradabilidade).

[9] A lavagem manual dos utensílios é considerada um problema, pois acarretar cortes e lesões nas mãos dos colaboradores, que além de colocar em risco os mesmos, pode gerar afastamento do trabalho, gerando prejuízos aos estabelecimentos produtores de alimentos e/ou industrializadores.

[10] A higienização convencional dos utensílios possui outro inconveniente, de não ser realizada em um mesmo locai. Isto é, em partes, sendo inconveniente a necessidade de espaço físico, os quais geralmente são reduzidos nestes estabelecimentos.

[11] Na busca pelo Estado da Técnica em literaturas científica e patentária, foram encontrados os seguintes documentos que tratam sobre o tema de eliminação de resíduos aderidos na superfície de utensílios, utilizando como fator de ação o ultrassom e a água eletrolisada:

[12] O documento WO 201138168 versa sobre um método para desinfecção ultrassónica contínua de alimentos, frutas e verduras através de um aparelho que utiliza uma calha com entrada e saída em que recebe uma suspensão aquosa do produto e que contém agitadores ultrassónicos. O processo utiliza ultrassons na faixa de 5 a 100 kHz variando de 5 em 5 kHz e os tempos de utilização também variam entre: 15, 30 e 45 segundos; ou 1; 1,5; 2; 3; 4; ou 5 minutos. Pode utilizar várias substâncias químicas como desinfetantes, inclusive água eletrolisada. O fluxo do líquido de lavagem empregado pode variar de 50 a 800 galões por minuto em fluxo contínuo. As temperaturas variam de 2o a 30 °C. A quantidade de transdutor de ultrassom pode variar de 2 a 20, e podem ser colocados na parte de dentro, na parede ou de forma externa, na parte de baixo ou nos lados da caixa que vai passar as frutas. O tempo de tratamento das frutas é pequeno, mas pode promover degradação das frutas e legumes. Apesar de ser um sistema contínuo, tem experimentos que demoram mais de 60 minutos. Logo, é um processo complexo e que dependendo do índice de limpeza necessário tem uma grande variação de características, no que diz respeito a temperatura, tempo, substâncias químicas (inclusive água eletrolisada) e frequência de ultrassom, o que pode acarretar em menor eficiência e maior custo energético do processo.

[13] O documento CA 2445272 versa sobre um método e um sistema para limpeza, desinfeção ou esterilização de equipamentos, por exemplo, médicos e odontológicos. O sistema e o método se configuram por possuir uma fonte de ultrassom, um transportador líquido configurado para lavagem do objeto, uma composição antimicrobiana, uma composição que enxágua e um secador adaptado e configurado para secar o objeto, de preferência, na presença de um esterilizante. Logo, nestes registros há necessidade de adição de uma sustância química para que seja efetuada a limpeza e outra que tenha ação antimicrobiana, posteriormente havendo ainda a necessidade de enxágue e secagem dos mesmos. Como problemas encontrados verifica-se há necessidade de adição de substâncias químicas, enxágue e secagem, o que leva a um aumento no emprego de substâncias químicas, água e energia empregada no processo.

[14] O documento US 4680163 versa sobre um processo para esterilizar recipientes, especialmente copos de plásticos, para o consumo de produtos lácteos, usando um desinfetante de uso geral na forma de nebulização ultrassónica, a qual gera micro gotas de desinfetante (diâmetro de 2 a 4 micras) no sistema desenvolvido. O documento revela também um aparato usado na esterilização que agita o líquido com frequência de ultrassom e aplica uma alta voltagem gerando um campo elétrico e produzindo as micro gotas (gerador aerossol) que preenchem as cavidades do recipiente e o esteriliza. A substância empregada é a água oxigenada (H2O2) por quatro sondas de ultrassom em frequência entre 1 a 5 MHz. A finalidade dessa patente é produzir micro gotas de H2O2 (2 a 4 micras) que irão desinfetar copos plásticos. O problema dessa invenção é a complexidade envolvida, pois necessita de muita energia para produção das gotículas (alta voltagem, gás com alta temperatura e alta frequência de ultrassom).

[15] O documento WO 2009090779 versa sobre um equipamento de ultrassom que é utilizado para esterilização de alimentos crus (vegetais inteiros ou cortados), alimentos frescos (frutos do mar) e alimentos cozidos, sem o uso de uma solução aquosa bactericida (utiliza-se água), não causando alterações nos alimentos. A frequência utilizada é de 950 kHz a 2 MHz. A temperatura do processo é de 0 a 60 °C. O equipamento é composto por LEDs que notificam o operador sobre as etapas do processo. Logo, utilizaáguaealtas frequências, e tem grande variação de temperatura no processo, sendo principalmente, utilizado para vegetais e alimentos.

[16] Os documentos encontrados apresentam alguns inconvenientes e problemas como a adição de substâncias químicas (detergentes, sanitizantes, entre outros), utilização de pressão, aquecimento da água em temperaturas não suportáveis durante a higienização, enxágue e secagem, adição de fluidos criogênicos, líquidos antimicrobianos, vapor d’água, ozônio para promover higienização, processo de higienização não pode ser realizado na área de produção, sendo necessário deslocamento dos utensílios e colaboradores, reduzindo o tempo do processo de higienização, que resulta em alto custo, deslocamento de pessoas e material excessivo, além de elevado tempo de processo.

[17] Assim, do que se depreende da literatura pesquisada, não foram encontrados documentos antecipando ou sugerindo os ensinamentos da presente invenção, de forma que a solução aqui proposta possui novidade e atividade inventiva frente ao Estado da Técnica.

Sumário da Invenção

[18] Dessa forma, a presente invenção tem por objetivo resolver os problemas constantes no Estado da Técnica a partir da redução das etapas do processo convencional de higienização de utensílios usados em estabelecimentos produtores e/ou industrializadores de alimentos.

[19] Visando a otimização do processo de higienização de utensílios usados em estabelecimentos produtores e/ou industrializadores de alimentos, a utilização do ultrassom e água eletrolisada é uma alternativa viável uma vez que estas tecnologias não geram residual químico e auxiliam no tratamento de efluentes dos estabelecimentos.

[20] A solução contida na presente invenção caracteriza-se por apresentar menor custo energético, operacional e de consumo de água, além de não utilizar produtos químicos convencionais para atingir o objetivo de higienização dos utensílios usados nos estabelecimentos, promovendo aumento na eficácia do processo, uma vez que reduz os micro-organismos patogênicos e deteriorantes nos utensílios higienizados.

[21] Ainda, a presente solução aumenta a segurança do colaborador ao manusear os utensílios que serão submetidos à higienização, em virtude da baixa temperatura do processo. O processo apresentado pela presente solução também proporciona menor desgaste das lâminas de corte dos utensílios, quando comparado ao processo convencional, e consequentemente reduz a compra e/ou substituição dos mesmos.

[22] Para resolver o problema de limpeza e desinfecção de utensílios usados em estabelecimentos produtores/industrializadores de alimentos, a presente invenção apresenta como objetos:

[23] Um sistema composto por: elemento filtrante (1), como por exemplo, filtro de carvão ativado, e deionizador (2) para purificação de água; misturador (3) para preparação de solução salina; eletrolizador (4) para preparação de água eletrolisada (13) básica (AEB) e fracamente ácida (AEFA); um ou mais suportes (11) para alocação de utensílios (10); reservatórios de água eletrolisada (5); reservatórios de água purificada (7); reservatório para o sal utilizado (8), como por exemplo, NaCI; uma ou mais cubas ultrassónicas (6); equipamento ultrassónico (14) possuindo painel de comando digital (9); e suporte de apoio (12).

[24] Um método composto pelas etapas de: Preparação da água eletrolisada (13) básica (AEB) e do equipamento ultrassónico (14); Colocação de utensílios (10) em recipiente, suporte (11) e cuba ultrassónica (6); Remoção física dos resíduos aderidos; Preparação da água eletrolisada fracamente ácida (AEFA) (13) e do equipamento ultrassónico (14); Colocação de utensílios (10) em outro recipiente, suporte (11) e cuba ultrassónica (6); Higienização dos utensílios

[25] O conceito inventivo comum a todos os contextos de proteção reivindicados é o uso de um sistema para eliminação de resíduos orgânicos e micro-organismos patogênicos e deteriorantes aderidos na superfície de utensílios, levando à sua limpeza e desinfecção, utilizando o ultrassom (cavitação) e água eletrolisada básica e fracamente ácida como agentes de inativação e redutores de carga microbiana para higienização de utensílios.

[26] Estes e outros objetos da invenção serão imediatamente valorizados pelos versados na arte e pelas empresas com interesses no segmento, e serão descritos em detalhes suficientes para sua reprodução na descrição a seguir.

Breve Descrição das Figuras

[27] Com o intuito de melhor definir e esclarecer o conteúdo do presente pedido de patente são apresentadas as presentes figuras:

[28] A figura 1 ilustra uma representação esquemática do sistema de higienização de utensílios usados em estabelecimentos produtores e/ou industrializadores de alimentos.

[29] A figura 2 mostra o detalhamento de um exemplo de equipamento higienizador representado pelo processo apresentado.

[30] A figura 3 mostra o detalhamento, em outro ângulo, de um exemplo de equipamento higienizador e de utensílios dentro da cuba ultrassónica com água eletrolisada (AEB e AEFA), representado pelo processo apresentado.

Descrição Detalhada da Invenção

[31] A presente invenção provê vantagens para limpeza e desinfecção de utensílios usados em estabelecimentos produtores/industrializadores de alimentos, pois apresenta menor custo energético, operacional e de consumo de água, não utiliza produtos químicos, aumenta a segurança do colaborador ao manusear os utensílios que serão submetidos à higienização e proporciona menor desgaste das lâminas dos utensílios de corte.

[32] A presente invenção apresenta um sistema e um método para limpeza e desinfecção de utensílios usados em estabelecimentos produtores/industrializadores de alimentos utilizando ultrassom (cavitação) e água eletrolisada.

Ultrassom (US)

[33] A utilização do ultrassom tem sido relatada como um meio atrativo na área de ciência e tecnologia de alimentos devido aos seus efeitos promissores durante o processamento e preservação de alimentos sólidos e líquidos. Ultrassom (US) é o nome dado às ondas sonoras com frequências superiores as ondas audíveis pelo ser humano, ou seja, maiores que 16 kHz (quilohertz). De maneira simplificada, o ultrassom pode ser divido em dois tipos. Primeiro, ultrassom de baixa amplitude e alta frequência, entre 1 e 10 MHz (megahertz), e segundo, ultrassom de alta amplitude e baixa frequência, entre 16 kHz e 1 MHz, sendo que estes possuem efeitos mecânicos, como a limpeza de superfícies. Assim, a produção de ultrassons em meio líquido é baseada no processo de criar, aumentar e implodir cavidades de vapor e gases, processo chamado comumente de cavitação acústica.

[34] A origem da cavitação se deve ao fato que, durante a expansão, os gases adsorvidos no líquido ao redor da cavidade ou na interface, evaporam-se resultando na expansão da cavidade. Ciclos periódicos de compressão e expansão causam aumento do tamanho da cavidade. A cavidade ao atingir um tamanho crítico implode-se, liberando grande quantidade de calor e pressão, num curto período de tempo e em pontos localizados do líquido, mas podendo promover a ativação de reações químicas como, por exemplo, a geração de radicais hidroxila (sonólise).

[35] Para fins de limpeza, utiliza-se uma frequência que pode variar de 20 - 100 kHz e uma potência de 0,2 a> 2000 W/cm2. As sujidades são separadas da superfície em meio aquoso, sendo que a remoção destas impurezas pode ser realizada também com o aporte de detergentes adicionados ao líquido O principal mecanismo responsável pela remoção dessas impurezas insolúveis é a cavitação, a qual ocorre acima do limiar de potência do ultrassom, sendo suficiente para quebrar ligações moleculares entre a superfície e as impurezas.

[36] Estudos corroboram a sensibilidade dos micro-organismos frente ao ultrassom, destaca-se que a maior resistência das bactérias gram-positivas, como Staphylococcus aureuse Bacillussubtillis, não pode ser atribuída apenas à camada de peptideoglicano que é mais espessa e firmemente aderida, diferente das bactérias gram-negativas, pois a ação do ultrassom parece estar mais relacionada a danos citoplasmáticos.

Água Eletrolisada (AE)

[37] O uso da água eletrolisada (AE) tem sido reportado como desinfetante industrial, sendo eficaz na higienização de equipamentos e superfícies da indústria de alimentos, sendo responsável ainda pela redução da carga microbiana de produtos de origem vegetal e animal.

[38] A produção de água eletrolisada baseia-se na eletrólise de uma solução salina, sendo que fatores relacionados a concentração e temperatura da salmoura e tempo de eletrólise tem influência direta no tipo de água eletrolisada produzida, a qual pode apresentar diferentes características, como valor de potencial hidrogeniônico (pH), potencial de oxidação-redução (Eh) e concentração de cloro livre (CCL), sendo esse considerado o principal contribuinte para a atividade antimicrobiana em alimentos e nas superfícies.

[39] O equipamento possui uma membrana que separa os eletrodos de carga positiva e negativa em cavidades separadas, sendo que a célula eletroquímica é ativada pela passagem da salmoura. A característica da água eletrolisada dependerá da passagem da água nos eletrodos, sendo que a água ácida e água alcalina são obtidas a partir do cátodo e do ânodo, respectivamente.

[40] O pH da água eletrolisada apresenta efeitos sobre a forma de compostos de cloro presente (OCR , Cl2ou HOCI), sendo que o cloro apresenta maior atividade sanitizante na forma de ácido hipocloroso (HOCI), sendo essa forma predominante quando o pH da solução está entre 5,0-6,5. Já em pH alcalino, 0 ácido hipocloroso dissocia íon hipoclorito (OCR), enquanto que em pH baixo se encontra na forma de gás cloro (Cl2).

[41] A água eletrolisada pode ser classificada basicamente em três principais tipos: água eletrolisada fortemente ácida, água eletrolisada fracamente ácida e água eletrolisada básica ou alcalina.

[42] A água eletrolisada fortemente ácida apresenta pH <2,7, potencial de oxirredução > 1000mV (milivolts) e teor de cloro livre entre 10 e 50 mg/L (>95% de Cl2), sendo um potente antimicrobiano. Contudo, suas características físico-químicas restringem o uso diário na indústria de alimentos, uma vez que o baixo pH pode ocasionar corrosão de equipamentos e utensílios e 0 gás cloro liberado apresenta riscos a saúde dos colaboradores. A água eletrolisada fracamente ácida (AEFA), também conhecida como neutra, apresenta pH entre 6,0 e 6,5 e potencial de oxirredução entre 500 e 800mV e teor de cloro livre entre 10 a 30 mg/L de acordo com a metodologia proposta e acima de 95% de ácido hipocloroso.

[43] Sabe-se do Estado da Técnica a existência de três formas para a produção de água eletrolisada. Na presente invenção considerou-se a água eletrolisada básica (AEB) e a água eletrolisada fracamente ácida (AEFA). Como diferencial da invenção, se destaca o uso de baixas concentrações de sais (soluções salinas) para a sua preparação.

[44] O Estado da Técnica evidencia, ainda, as vantagens do uso da água eletrolisada fracamente ácida (AEFA), e entre elas temos que a atividade bactericida é semelhante e até superior à água eletrolisada alcalina, apesar de conter menores teores de cloro livre. Além disso, esse tipo de água se caracteriza por ser mais estável e mais segura para a saúde do colaborador A água eletrolisada básica (AEB) ou alcalina apresenta pH acima de 11, potencial de oxirredução maior que -800mV, teor de cloro livre entre 2 a 5 mg/L e concentração íon hipoclorito acima de 95%, e ótima capacidade de limpeza de superfícies.

[45] Em um primeiro objeto a presente invenção apresenta um sistema para higienização composto por: a. elemento filtrante (1); b. deionizador (2); c. misturador (3); d. eletrolizador (4); e. um ou mais suportes (11) para alocação de utensílio (10); f. reservatórios de água eletrolisada (5); g. reservatórios de água purificada (7); h. reservatório para sal utilizado (8); i. uma ou mais cubas ultrassónicas (6); j. equipamento ultrassónico (14) possuindo painel de comando digital (9); k. suporte de apoio (12).

[46] É um segundo objeto da presente invenção um método composto pelas etapas de: a. Preparação da água eletrolisada básica (AEB) (13) e do equipamento ultrassónico (14); b. Colocação de utensílios (10) em recipiente, suporte (11) e cuba ultrassónica (6); c. Remoção física dos resíduos orgânicos aderidos; d. Preparação da água eletrolisada fracamente ácida (AEFA) (13) e do equipamento ultrassónico (14); e. Colocação de utensílios (10) em outro recipiente, suporte (11) e cuba ultrassónica (6); e f. Higienização dos utensílios

[47] Em uma concretização, as etapas de preparação da água eletrolisada básica ou fracamente ácida e preparação do equipamento ultrassónico do método podem ser descritas como: - Colocar água em um reservatório (7); - Purificar água através de elemento filtrante (1), como por exemplo, filtro de carvão ativo e deionizador (2) no reservatório (7); - Preparar solução salina (NaCI, KCI, NaHCO3, HCI, entre outras) em um misturador (3) que é alimentado com um reservatório para o sal utilizado (8); - Preparar água eletrolisada (13) na concentração básica que passa por eletrolizador (4) e colocar em reservatório (5) (salmoura na concentração de 0,025% a 0,4%); ; - Preparar água eletrolisada (13) na concentração fracamente ácida que passa por eletrolizador (4) e colocar em reservatório (5) (salmoura na concentração de 0,025% a 0,4%); - Colocar utensílios (10) em suporte (11) dentro da cuba ultrassónica (6) na concentração básica (AEB) (1aetapa do processo) e posteriormente fracamente ácida (AEFA) (2a etapa do processo) e distribuído de forma a ter uniformidade das ondas ultrassónicas, evitando ondas estacionárias; - Deixar os utensílios (10) totalmente e/ou parcialmente submersos em AEB e AEFA; - Preparar equipamento ultrassónico (14) em modo de operação e frequência especificada (de 15 a 50 kHz);

[48] Uma concretização da etapa de remoção dos resíduos aderidos aos utensílios (10) consiste em deixá-los imersos em AEB por 5 a 15 minutos com temperatura inicial do processo entre 20° e 50 °C.

[49] Uma concretização da etapa de higienização dos utensílios (10) consiste em deixá-los imersos em AEFA por 10 a 20 minutos com temperatura inicial do processo entre 20° e 50 °C.

[50] Algumas vantagens são resultados da invenção ora citada e em relação ao processo convencional de higienização de utensílios usados em estabelecimentos produtores e/ou industrializadores de alimentos, como apresentadas abaixo:

[51] Como primeira vantagem, pode-se mencionar a redução das etapas do processo de higienização convencional, uma vez que na presente invenção não ocorre a lavagem manual dos utensílios usados nos estabelecimentos produtores de alimentos.

[52] Uma segunda vantagem consiste na redução de micro-organismos patogênicos e deteriorantes nos utensílios e na água residual do processo. Após o processo de higienização ocorre redução de micro-organismos mesófilos aeróbios, enterobactérias, Staphylococcus aureus,bolores e leveduras, assim como ausência de Salmonella sp. e Listeria sp.

[53] A terceira vantagem da invenção consiste no aumento na eficácia do processo de higienização, visto que os utensílios saem higienizados no final do processo. Após o processo de higienização, os utensílios foram submetidos ao teste com o swabC/ean-Trace SurfaceProtein Plus™,o qual indica a presença e/ou ausência de resíduos orgânicos de origem proteica e outras substâncias redutoras nas superfícies, sendo constatado a ausência desse tipo de material nos utensílios avaliados.

[54] Adicionalmente, durante o processo de higienização foi constatado a remoção física das sujidades aderidas nas reentrâncias devido ao processo de cavitação acústica ocasionada pelo ultrassom e o uso de AEB e AEFA. As bolhas de cavitação instáveis, cheias de gás ou vapor, implodem gerando zonas de altas pressões locais que podem desintegrar células e desnaturar enzimas, assim como promover a remoção destes resíduos.

[55] Outra vantagem da invenção consiste no fato de nao necessitar de produtos químicos (detergentes, sanitizantes, entre outros) no processo de higienização e de não apresentar residual de substâncias químicas nos utensílios após o processo de higienização, não sendo necessário enxaguar com água corrente, reduzindo assim o tempo e o custo do processo operacional.

[56] Adicionalmente, outra vantagem da invenção consiste na segurança do colaborador ao manusear os utensílios já higienizados, visto que no processo convencional os colaboradores possuem o risco de queimaduras pelas altas temperaturas do processo de higienização (» 82 °C). Ainda, outra vantagem do processo é a redução da incidência de lesões por utensílios perfuro-cortantes, e menor desgaste das lâminas dos utensílios de corte quando comparado ao processo convencional, e consequente redução da compra e/ou substituição de utensílios (maior durabilidade) usados em estabelecimentos produtores e/ou industrializadores de alimentos.

[57] Os exemplos aqui mostrados têm o intuito somente de exemplificar uma das inúmeras maneiras de se realizar a invenção, contudo sem limitar, o escopo da mesma.

Exemplo 1 - Exemplo do processo a ser seguido para remoção física de resíduos e higienização dos utensílios:

[58] Inicialmente, os utensílios (10) são alocados em um suporte (11) dentro da cuba ultrassónica (6) - Figura 2, onde a distribuição das ondas ultrassónicas é considerada uniforme, evitando zonas com ondas estacionárias. Cada utensílio (10) permanece totalmente submerso em AEB e fica disposto conforme a Figura 3, os utensílios (10) que tiverem lâmina colocam-se em diagonal, se necessário, e com a lâmina voltada para o fundo da cuba ultrassónica. O equipamento ultrassónico (14) possui painel de comando digital (9), possuindo frequência de 20 a 50 kHz e diferentes modos de operação, juntamente com água eletrolisada básica (13) (pH> 11) durante 5 a 15 minutos, com temperatura inicial de 20 - 50 °C, visando à remoção física dos resíduos aderidos (1a etapa do processo) (Figura 1).

[59] A seguir, os mesmos utensílios (10) são colocados em outra cuba ultrassónica (6), podendo ser a mesma, com água eletrolisada fracamente ácida (13) (pH entre 5 e 6,5) durante 10 a 20 minutos, com temperatura inicial de 20 - 50 °C (2a etapa do processo), objetivando completar o processo de higienização dos utensílios.

[60] Baixas frequências proporcionam cavitações com maior intensidade O controle da temperatura é feito mediante um termostato presente no próprio equipamento de ultrassom.

[61] A inativação de micro-organismos ocorre através da utilização de ultrassom, e se deve principalmente à ocorrência da cavitação acústica. As bolhas de cavitação instáveis, cheias de gás ou vapor, implodem gerando altas temperaturas e altas pressões locais que podem desintegrar células e desnaturar enzimas. Ainda, o pH da água eletrolisada apresenta efeitos importantes sobre a forma de compostos de cloro presente na AE. Em pH alcalino tem-se altos valores negativos de ORP (AEB), e o ácido hipocloroso dissocia íon hipoclorito (OCR), otimizando o processo de remoção de sujidades e/ou resíduos. Enquanto, que em pH entre 5,0 ou 6,5 (AEFA) o cloro apresenta maior atividade sanitizante decorrente de estar na forma de ácido hipocloroso (HOCI).

Exemplo 2 - Concentração das águas eletrolisadas para o processo de limpeza e desinfecção dos utensílios:

[62] Na presente invenção, na primeira etapa do processo de higienização será utilizada a água eletrolisada básica (AEB) (13), a qual apresenta cloro ativo na forma de hipoclorito, apresentando ótima eficácia de remoção de resíduos aderidos a superfície a ser higienizada. Na segunda etapa do processo, será utilizada a água eletrolisada fracamente ácida (AEFA) (13), a qual possui maior concentração de ácido hipocloroso, possuindo atividade antimicrobiana. Ressalta-se que a concentração de cloro na AEFA é baixa, pois esta entre 10 e 15 ppm, não trazendo danos as mãos dos colaboradores, pois na patente supracitada é usada como um agente de higienização das mãos.

Exemplo 3 - Exemplo de sistema ou arranjo sugerido para a limpeza e desinfecção dos utensílios:

[63] O arranjo sugerido consiste em um reservatório de água (7), que passará por uma sequência de operações de purificação, através de um elemento filtrante (1), como por exemplo, filtro de carvão ativo e um deionizador (2). Com a água purificada, será preparada uma solução salina em um misturador (3) que é alimentado com um reservatório para o sal utilizado (8). Posteriormente esta solução passa por um eletrolisador (4), produzindo água eletrolisada fracamente ácida (13) e/ou a água eletrolisada básica (13), que é armazenada em um reservatório (5), para posterior uso na cuba ultrassónica (6).

[64] A cuba ultrassónica é construída com geometria retangular, com dimensões que variam e se adequam ao tipo e tamanho do utensílio a ser higienizado. O material de construção é aço inoxidável 316. Esse recipiente é dotado de transdutores de ultrassom, que podem estar alocados na base da cuba, nas suas laterais ou ainda dentro de uma sonda disposta em seu interior.

Exemplo 4 - Preparação da água eletrolisada para o processo de limpeza e desinfecção dos utensílios:

[65] As águas eletrolisadas básica e fracamente ácida (13) são produzidas em um equipamento de eletrólise.Utiliza-se a mesma concentração da solução salina para ambos os tipos de água eletrolisada, porém dependendo do caso podem ser diferentes concentrações da solução.

[66] Para a produção da água eletrolisada básica e fracamente ácida (13) é utilizada uma solução salina (NaCI, KCI , NaHCO3, HCI, entre outros) e água previamente filtrada e deionizada para a preparação da salmoura na concentração de 0,025% a 0,4%.

[67] O equipamento ultrassónico possui painel de comando digital, possuindo frequência de 20 - 50 kHz e diferentes modos de operação, juntamente com água eletrolisada básica (pH> 11) durante 5 a 15 minutos, com temperatura inicial de 20 - 50 °C, visando à remoção física dos resíduos aderidos às lâminas dos utensílios (1a etapa do processo). A seguir, os mesmos utensílios serão colocados em outra cuba ultrassónica, ou continuam na mesma cuba ultrassónica, com água eletrolisada fracamente ácida (pH = 5,0 - 6,50) durante 10 a 20 minutos, com temperatura inicial de 20- 50 °C (2a etapa do processo), objetivando a higienizaçãodos utensílios.

[68] A cuba ultrassónica é construída com geometria retangular, com dimensões que variam e se adequam ao tipo e tamanho do utensílio a ser higienizado. O material de construção é aço inoxidável 316. Esse recipiente será dotado de transdutores de ultrassom, que podem estar alocados na base da cuba, nas suas laterais ou ainda dentro de uma sonda disposta em seu interior.

[69] A descrição que se fez até aqui do processo e do equipamento de higienização, objetos da presente invenção, deve ser considerada apenas como uma possível concretização, e quaisquer características particulares nela introduzida devem ser entendidas apenas como algo que foi descrito para facilitar sua compreensão. Desta forma, não podem de forma alguma ser consideradas como limitantes da invenção, a qual está limitada ao escopo das reivindicações.

[70] Os versados na arte valorizarão os conhecimentos aqui apresentados e poderão reproduzir a invenção nas modalidades apresentadas e em outras variantes, abrangidas no escopo das reivindicações anexas.

Claims (11)

1. Sistema para limpeza e desinfecção de utensílios caracterizado pelo fato de compreender: a. elemento filtrante (1) e deionizador (2) para purificação da água; b. misturador (3) para preparação de solução salina, c. eletrolisador (4) para preparação de água eletrolisada (13) básica e fracamente ácida; d. um ou mais suportes (11) para alocação de utensílios (10); e. reservatório para água eletrolisada (5); f. reservatório para água purificada (7); g. reservatório para sal utilizado (8); h. uma ou mais cubas ultrassónicas (6); i. equipamento ultrassónico (14); j. suporte de apoio (12).

2. Sistema de acordo com a reivindicação 1 caracterizado pelo fato de que o elemento filtrante (1) poder ser um filtro de carvão ativado.

3. Sistema de acordo com a reivindicação 1 caracterizado pelo fato do equipamento ultrassónico (14) possuir painel de comando e controle digital (9).

4. Sistema de acordo com a reivindicação 1 caracterizado pelo fato do equipamento ultrassónico possuir frequência de funcionamento entre 15 e 50 kHz.

5. Sistema de acordo com a reivindicação 1 e 3 caracterizado pelo fato do painel de comando e controle digital (9) possuir meios de controle de temperatura.

6. Método para limpeza e desinfecção de utensílios (10) caracterizado pelas etapas de: a. Preparação da água eletrolisada básica (AEB) (13) e do equipamento ultrassónico (14); b. Colocação de utensílios (10) em recipiente, suporte (11) e cuba ultrassónica (6); c. Remoção física dos resíduos aderidos; d. Preparação da água eletrolisada fracamente ácida (AEFA) (13) e do equipamento ultrassónico (14); e. Colocação de utensílios (10) em outro recipiente, suporte (11) e cuba ultrassónica (6); f. Higienização dos utensílios.

7. Método de acordo com a reivindicação 6 caracterizado pelo fato da etapa de remoção física de resíduos aderidos e da etapa de higienização completa dos utensílios ser realizada com temperaturas iniciais entre 20 e 50 °C.

8. Método de acordo com a reivindicação 6 caracterizado pelo fato da etapa de remoção física de resíduos aderidos ser realizada com água eletrolisada básica.

9. Método de acordo com a reivindicação 6 caracterizado pelo fato da etapa de higienização completa dos utensílios ser realizada com água eletrolisada fracamente ácida.

10. Método de acordo com a reivindicação 6 caracterizado pelo fato da etapa de remoção física de resíduos aderidos ser realizado durante 5 a 15 minutos.

11. Método de acordo com a reivindicação 6 caracterizado pelo fato da etapa de higienização completa dos utensílios ser realizada durante 10 a 20 minutos.

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