ES2286861T3 - Solucion acuosa para desinfectar un producto animal, un procedimiento y una planta para tal desinfeccion. - Google Patents
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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.
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.
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.
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.
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.
\global\parskip1.000000\baselineskip
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.
\vskip1.000000\baselineskip
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.
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.
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.
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}.
24 cm^{2}.
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.
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).
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.
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.
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.
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).
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.
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.
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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