La limpieza y desinfección son pilares fundamentales en la producción de lácteos. Sin embargo, ¿sabías que el uso de cloro en estos procesos puede acarrear riesgos de contaminación?
En nuestro nuevo artículo, exploramos a fondo este dilema, analizando cómo equilibrar la necesidad de una desinfección eficaz con la seguridad y calidad de los productos lácteos.
La aplicación de cloro como desinfectante de agua potable ha sido monumental en la protección de la salud pública contra enfermedades infecciosas transmitidas por el agua, incluyendo el cólera y la fiebre tifoidea.
De manera similar, el cloro es el desinfectante químico más común aplicado en las instalaciones de producción de alimentos para reducir la transmisión y aparición de enfermedades infecciosas transmitidas por los alimentos.
El cloro reacciona con la materia orgánica del agua para producir aproximadamente 800 subproductos de desinfección.
Muchos de los subproductos de desinfección (SPD) de cloro son mutágenos y carcinógenos potenciales para los seres humanos y se asocian con problemas de desarrollo y reproducción, incluyendo la infertilidad.
Desinfección con cloro en la producción de alimentos lácteos
La presencia de SPD en los alimentos lácteos es preocupante, ya que la producción láctea depende en gran medida del cloro para garantizar la desinfección eficaz de los equipos de producción de alimentos, incluidos los tanques de leche a granel y las salas de ordeño.
El efluente lácteo contiene grasa, proteína, nutrientes incluyendo fósforo y nitrógeno, especies microbianas, agentes biocidas químicos y sus SPD, que en última instancia representan un riesgo ecotoxicológico para los cursos de agua circundantes.
Los biocidas se utilizan como desinfectantes de limpieza in situ (CIP) para muchas configuraciones industriales, incluida la producción de alimentos. La CIP utiliza grandes cantidades de agua, productos químicos y energía, y el proceso CIP utiliza aproximadamente el 15% del consumo total de agua de una empresa para cumplir con los estándares de higiene.
La CIP es un sistema de lavado circulatorio que hace funcionar el líquido de limpieza y desinfectante a través de tuberías y máquinas sin abrir ni desmontar el sistema. Debido a su efectiva actividad antimicrobiana de amplio espectro, el cloro se aplica para la CIP en los procesos lácteos como hipoclorito o cloro gaseoso.
Durante décadas, el cloro ha garantizado la seguridad alimentaria frente al riesgo de infecciones microbianas. Sin embargo, han surgido problemas relacionados con la contaminación de los productos lácteos con cloratos, AHA y trihalometanos (THM).
Subproductos de desinfección detectados en productos lácteos
Los SPD como los THM y el clorato entran en la cadena alimentaria como residuos a través del uso de agua contaminada en procesos CIP o por contacto entre la leche y el agua. El THM o cloroformo, que figura como carcinógeno del Grupo 2B, se ha detectado en muestras de alimentos lácteos con estudios que describen más de 0,176 mg/kg de TCM en productos lácteos.
El uso de cloramina como desinfectante ha demostrado previamente que disminuye la formación de HAA y THM en agua, pero aumenta la concentración de SPD que contienen nitrógeno, es decir, N- nitrosaminas, que son más genotóxicos y citotóxicos. Como compuestos lipofílicos, estos THM pueden bioacumularse en la grasa de la leche, donde el HAA es altamente soluble en agua y puede persistir en fuentes de agua.
Contaminación de lácteos por subproductos de desinfección
Estudios de investigación han demostrado la relación toxicológica entre los THM y la hepatotoxicidad, nefrotoxicidad, toxicidad embrionaria y discapacidades congénitas, donde las concentraciones bajas se consideran mutagénicas y posiblemente carcinogénicas. Después de la exposición, los THM se absorben y bioacumulan en tejidos adiposos, órganos, incluidos el hígado, el riñón y los pulmones. Después de la absorción, estos elementos tienden a bioacumularse en el tejido adiposo.
Los SPD de cloro también se han asociado con cánceres de estómago, cerebro, páncreas, pulmón e hígado, donde estudios epidemiológicos también han demostrado su relación con problemas reproductivos animales y humanos, incluida la infertilidad.
El cloroformo se asocia con la carcinogénesis por métodos no genotóxicos, donde el cloroformo causa una disminución de la metilación y la sobreexpresión de protooncogenes.
El cloroformo es soluble en lípidos y produce toxicidad en el sistema nervioso central (SNC), activación del receptor GABA, e ingresa rápidamente a muchos órganos como el hígado, los riñones, el corazón y el cerebro debido a la facilidad con la que puede atravesar membranas.
La aplicación de amplio espectro de cloro y antibióticos en la producción de alimentos ha resultado en la aparición y proliferación de resistencia a los antimicrobianos y contaminación ambiental con genes resistentes a los antibióticos (ARG).
Modalidades alternativas de desinfección para la industria láctea
Reemplazar el cloro como desinfectante para CIP en productos lácteos es problemático debido a la matriz inhibidora natural de la leche. Si bien aumentar la concentración de cloro que se usa actualmente no es realista, ya que conducirá al incumplimiento de los LMR establecidos. Las modalidades de desinfección alternativas para la desinfección del agua incluyen el uso de ácido peracético, peróxido de hidrógeno, ozono y UV, cada uno con sus propias ventajas y desventajas.
Las consideraciones sobre desinfectantes alternativos deben incluir el riesgo asociado con la liberación de BRG debido a la acción bactericida de los biocidas. Las células en lisis pueden liberar ARG en el agua tratada, lo que permite HGT entre especies o la proliferación vertical de AMR en el medio ambiente.
Se necesita más investigación clínica para respaldar y confirmar los datos epidemiológicos actuales, donde se ha establecido una correlación entre la exposición a DBP y los resultados adversos para la salud en la contaminación de lácteos.
Los métodos de desinfección alternativos, incluida la radiación UV, tienen sus propias limitaciones, donde un enfoque combinado UV-Cl 2 parece eficaz para la eliminación de ARG.
Es alarmante que parezca que la cloración del agua, que previno con tanto éxito las enfermedades infecciosas durante décadas, puede estar inadvertidamente asociada con la morbilidad, la mortalidad y la disminución de las tasas de fertilidad a nivel mundial.
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