Desinfección de aguas: ingredientes y productos clave que garantizan una limpieza segura

La industria de la desinfección de aguas utiliza productos químicos, tecnologías de oxidación, radiación ultravioleta y sistemas de filtración para eliminar o inactivar microorganismos patógenos y garantizar que el agua sea adecuada para el consumo humano, la producción de alimentos, la limpieza, la refrigeración y otros procesos industriales. La selección depende de la calidad del agua, los contaminantes presentes, el caudal, el uso final, la infraestructura, el tiempo de contacto y los requisitos normativos.

La desinfección del agua de abastecimiento es el proceso mediante el cual se eliminan o inactivan microorganismos patógenos como bacterias, virus, protozoos y hongos, responsables de enfermedades como el cólera, la hepatitis A o la gastroenteritis. Incluso si el agua parece limpia, puede contener contaminantes invisibles que solo se eliminan con un tratamiento adecuado.

Importancia de la desinfección del agua

El agua es un recurso imprescindible para la vida y, por supuesto, también para las industrias. Casi todos los sectores productivos dependen del agua en mayor o menor medida: como materia prima, en procesos de limpieza, como parte de la refrigeración de equipos o incluso en contacto directo con los productos que llegan al consumidor final.

El agua no tratada puede contener contaminantes como bacterias, virus, hongos y sustancias orgánicas e inorgánicas. Estos contaminantes pueden provocar el deterioro de los productos alimenticios o incluso provocar enfermedades transmitidas por los alimentos cuando se consumen. Por tanto, es fundamental tratar el agua antes de utilizarla en la industria de alimentos y bebidas.

La desinfección es obligatoria en todas las aguas destinadas a consumo humano, según la legislación vigente (Real Decreto 3/2023 en España). Según el Real Decreto 3/2023, todas las aguas destinadas a consumo humano deben cumplir con estrictos requisitos microbiológicos.

Tanto las aguas potables como las aguas de proceso deben estar correctamente desinfectadas y cumplir con estrictos controles sanitarios y microbiológicos. Las primeras se destinan al consumo humano y a usos en los que existe contacto directo o indirecto con personas, alimentos o superficies sensibles, y las segundas a operaciones industriales (lavado, enfriamiento, formulación o generación de vapor) que garantizan la seguridad, calidad e integridad de productos e instalaciones.

Control y análisis previo del agua

En primer lugar, para aplicar los tratamientos del agua adecuados debes estudiar y analizar la calidad y cantidad de este recurso en todos los lugares en los que se utiliza. Tras el correcto análisis de la calidad y cantidad de agua, se procede a llevar a cabo los tratamientos del agua según la tipología de esta.

El estudio de calidad se realiza a través de diferentes análisis: Análisis de agua de pozo: Se analiza el agua subterránea a través de parámetros como la turbidez, el pH o el nivel de cloro y calcio. Agua potable: En esta prueba se determina si el agua tiene la calidad apta para el consumo humano y animal.

Agua de riego: Este estudio es importante para determinar el éxito de un cultivo y se medirán parámetros como la salinidad, alcalinidad, la turbidez, pH o cloro. Físico y químico del agua: Este estudio determinará la calidad de por ejemplo una fuente de agua y se medirán datos como la cantidad de sal o minerales.

Agua industrial: En este análisis pueden encontrarse las impurezas del agua, como metales pesados o bacterias. Con este análisis se evitan costes en daños en la producción. Microbiológico del agua: Es muy importante para la detección y cuantificación de microorganismos en el agua.

Algunos contaminantes comunes que se encuentran en el agua utilizada en la industria de alimentos y bebidas incluyen microorganismos, como bacterias, virus y parásitos. Productos químicos como pesticidas, herbicidas, metales pesados como plomo o mercurio y otras sustancias nocivas pueden contaminar las fuentes de agua.

Además de estos contaminantes, también existen impurezas naturales como sedimentos, minerales disueltos y otras partículas que afectan el sabor de bebidas como el café o el té. Además de alterar el sabor de las bebidas, estas impurezas pueden obstruir tuberías o equipos, lo que provoca una reducción de la eficiencia o averías.

Estas muestras son recogidas en envases esterilizados y evitando todo tipo de contacto de la boquilla con elementos que puedan tener bacterias. Es importante que se realice periódicamente un control de las aguas destinadas a las explotaciones, sobre todo si no vienen de la red municipal.

Principales métodos de desinfección del agua

Cloración

La cloración es el método más extendido. Consiste en añadir cloro o compuestos clorados (como hipoclorito sódico) que destruyen los microorganismos presentes en el agua.

Eficaz contra bacterias y virus.
Permite control automatizado.
Proporciona residual libre, que protege durante la distribución.

Un desinfectante utilizado predominantemente en el tratamiento es el cloro y sus compuestos. Su uso generalizado no se debe solo a su bajo costo, sino también a su capacidad oxidante, la cual proporciona un nivel mínimo de cloro residual en el sistema de distribución y de esa manera lo protege contra la recontaminación microbiana.

Además de remover elementos patógenos, los desinfectantes también actúan como oxidantes. Asimismo, son utilizados para a) remover el sabor y el color, b) oxidar el Fe y el Mn, c) prevenir la reaparición de elementos biológicos en el sistema de distribución de agua, d) mejorar la eficiencia de la coagulación y la filtración, y e) prevenir el crecimiento de algas en tanques de sedimentación y filtros (EPA, 1999a).

Debe controlarse para evitar subproductos como los trihalometanos (THM). El cloro genera inconvenientes organolépticos evidentes (gusto y olor del cloro), además de producir grandes concentraciones de SPD clorados.

Hipoclorito y compuestos clorados

En el tratamiento del agua de explotaciones agrarias se utiliza un ácido tricloroisocianúrico desinfectante de disolución lenta. Para desinfectar con este producto debes usar 1 pastilla de 200 gramos por cada 40 m3 de agua.

Este proceso se repite cada 20 días como dosis general, aunque sí hay altas temperaturas o presencia de materia orgánica se deberá hacer con mayor frecuencia.

La aplicación de cualquier compuesto clorado debe ajustarse a las características del agua y a las instrucciones de uso del producto registrado. La presencia de materia orgánica, la temperatura, el pH y el tiempo de contacto influyen en la eficacia de la desinfección.

Ozono

El ozono (O₃) es un gas natural con un poder desinfectante mucho mayor que el cloro. Se genera in situ y se inyecta al agua para eliminar virus, bacterias, hongos y olores.

Muy potente como oxidante.
Elimina compuestos orgánicos y químicos.
No deja residuos ni modifica el sabor del agua.

El ozono tiene la mayor eficiencia de desinfección, ya que remueve el 99% de los organismos patógenos de cualquier grupo con el menor valor de Ct, mientras que la cloramina tiene la eficiencia de desinfección más baja.

La reacción entre el desinfectante y los compuestos presentes en el agua puede generar subproductos, por lo que la ozonización debe integrarse en un sistema de tratamiento controlado. La utilización de ozono genera bromatos, aldehídos, carbono orgánico biodegradable, ácidos cetoaldehídicos, bromoformos, peróxidos y epóxidos.

El ozono es un agente desinfectante muy poderoso pero no deja residuo dentro de la red de distribución, haciendo necesaria una segunda desinfección o post-desinfección.

Radiación ultravioleta

La luz UV inactiva los microorganismos al dañar su ADN, impidiendo que se reproduzcan.

Rápida, segura y sin aditivos químicos.
Ideal para viviendas, hoteles rurales, pozos o aguas de captación directa.
Compatible con otros tratamientos.

La radiación ultravioleta no protege en la red de distribución. Requiere limpieza periódica de lámparas y control de turbidez.

Filtración y tecnologías de membrana

Existen varios procesos de tratamiento de agua utilizados por la industria de alimentos y bebidas para purificar el agua. Estos incluyen métodos de filtración como ósmosis inversa (RO), filtros de carbón activado, ultrafiltración (UF), microfiltración (MF) y nanofiltración (NF).

La elección de un sistema de filtración de agua adecuado depende de varios factores, como el tipo de contaminantes presentes en la fuente de agua, el caudal requerido, las limitaciones presupuestarias, etc.

Ósmosis inversa

La ósmosis inversa (RO) es una tecnología de tratamiento de agua que utiliza una membrana semipermeable para eliminar iones, moléculas y partículas más grandes del agua. Los sistemas de ósmosis inversa funcionan forzando las moléculas de agua a través de una membrana semipermeable que atrapa contaminantes como bacterias, virus, sales y minerales.

Los sistemas de ósmosis inversa son muy eficientes a la hora de producir agua tratada de alta calidad adecuada para diversas aplicaciones. La tecnología más popular entre estos métodos es la OI debido a su eficacia para eliminar los sólidos disueltos del agua.

Los sistemas de ósmosis inversa pueden producir agua de alta pureza con bajos niveles de contaminantes.
Los sistemas de RO son rentables en comparación con otros métodos de tratamiento de agua porque requieren un mantenimiento mínimo y tienen bajos costos operativos.
Los sistemas de RO se pueden utilizar para diversas aplicaciones en la industria de alimentos y bebidas, como agua de ingredientes, agua de proceso, agua de alimentación de calderas, agua de reposición de torres de enfriamiento y tratamiento de aguas residuales.
Los sistemas RO son fáciles de instalar y se pueden personalizar para satisfacer necesidades específicas.
Eliminar las impurezas del agua puede mejorar el sabor de los productos finales, como bebidas, sopas, salsas y otros alimentos.

Los sistemas de RO no utilizan productos químicos ni producen aguas residuales, lo que los hace respetuosos con el medio ambiente. La afirmación sobre la generación de aguas residuales debe valorarse según el diseño y la operación concreta del sistema, ya que la separación por membrana produce una corriente concentrada.

Ultrafiltración

La ultrafiltración es otra tecnología de tratamiento de agua que utiliza membranas para eliminar las impurezas del agua. Las membranas de UF tienen poros más grandes en comparación con las membranas de OI, lo que les permite eliminar partículas más grandes, como coloides, proteínas y algunas bacterias.

Los sistemas UF se utilizan comúnmente para el pretratamiento antes de otros procesos de tratamiento o como método independiente para producir agua potable.

Carbón activado

La filtración de carbón activado es un método eficaz para eliminar compuestos orgánicos como cloro, pesticidas, herbicidas y otros productos químicos del agua. Los filtros de carbón activado funcionan adsorbiendo contaminantes en su superficie mediante enlaces físicos o químicos.

Microfiltración y nanofiltración

La microfiltración y la nanofiltración forman parte de las tecnologías de membrana empleadas para separar partículas, microorganismos, compuestos orgánicos y determinadas sales, según las características de la membrana y las condiciones de operación.

Ingredientes activos desinfectantes

Dentro de la amplia gama actualmente disponible de principios activos biocidas -cloro, amonios cuaternarios, alcoholes, glutarladehido, peróxidos y perácidos, aminas, etc.-, las principales características que debemos exigirle a un producto desinfectante son: amplio espectro de actuación, efectividad a bajas dosis y bajo impacto medioambiental.

A la hora de seleccionar un desinfectante químico, buscamos el cumplimiento de la mayor parte de las siguientes características:

Amplio espectro de actuación: bactericida, grampositivas, gramnegativas, micobacterias, virus, hongos, esporas, etc.
Elevado poder microbiocida.
Dosis de eficacia bajas.
Soluble en agua y otros solventes.
Acción rápida y sostenida.
Que no se inactive por la presencia de materia orgánica.
Compatible con detergentes.
Estable a la concentración y dilución recomendadas.
Baja toxicidad para el ser humano y los animales.
Sin potencial alergénico.
Que esté registrado y cumpla con la normativa vigente.
No corrosivo.
Estable durante su almacenamiento.
Fácil de preparar.

Dependiendo de su mecanismo de acción, debe ser penetrante. Puede ser interesante que tenga capacidad detergente. Un desinfectante que sea detergente cumple con dos objetivos: limpieza y desinfección. La acción limpiadora mejora la eficacia del desinfectante.

Dado que no existe en el mercado ningún desinfectante que cumpla con todas estas características, sin olvidar que se debe intentar que cumpla la mayor parte de ellas, la elección se realizará en función de lo siguiente:

El tipo de microorganismo que se desea eliminar.
El material sobre el que va a aplicarse.
El método de aplicación: espuma, circuitos, manual, inmersión, pulverización, nebulización, termonebulización.
La temperatura y el pH de trabajo.
El tiempo de actuación.
La presencia de materia orgánica sobre la superficie que va a desinfectarse.
La importancia o no del efecto residual.
El tipo de desinfección: intermedia o terminal.

Alcoholes

Los alcoholes etílico o isopropílico son bactericidas, tuberculicidas y fungicidas. Su modo de actuación se basa en la desnaturalización de las proteínas de los microorganismos.

Presentan fácil evaporación, no dejan residuos y se emplean en desinfecciones intermedias. Se inactivan por la presencia de materia orgánica, no son esporicidas y tienen un inicio de acción retardado.

Compuestos de amonio cuaternario

Los compuestos de amonio cuaternario son bactericidas, fungicidas y viricidas, y pueden ser esporicidas a altas concentraciones. Actúan mediante la interacción con los fosfatos de los fosfolípidos de la membrana citoplasmática, la inhibición de la cadena respiratoria y la inactivación de enzimas celulares.

Presentan buen poder humectante y detergente y son adecuados principalmente para la desinfección de superficies. Tienen gran sinergismo con el glutaraldehído.

Son incompatibles con detergentes aniónicos, reducen su poder desinfectante a pH < 7, no son desinfectantes de alto nivel e interaccionan con hipocloritos y derivados amoniacales.

Cloro

El cloro es bactericida, fungicida, levuricida, esporicida y viricida. Su modo de actuación se basa en la inhibición de reacciones enzimáticas importantes debido al poder oxidativo del cloro sobre los grupos SH de las enzimas.

Se produce inactivación debida a la unión del cloro con algunos componentes de la pared bacteriana. Es un desinfectante de alto nivel en superficies, tiene poder disolvente de grasas, es económico y permite el blanqueo de superficies.

Puede causar corrosión de metales a altas concentraciones, es incompatible con ácidos y con amoníaco, se descompone a altas temperaturas y su actividad depende del pH.

Peróxido de hidrógeno

El peróxido de hidrógeno es bactericida, esporicida y fungicida. Destruye la membrana celular y oxida los componentes esenciales del microorganismo, como lípidos, proteínas y ADN.

La generación de oxígeno por catalasas impide la germinación de esporas. No se inactiva en presencia de materia orgánica, reduce la aparición de biopelículas y potencia la acción de los desengrasantes.

Presenta bajo impacto ambiental, aunque puede ser corrosivo a altas concentraciones sobre metales blandos y tiene baja acción levuricida.

Ácido peracético

El ácido peracético, formado a partir de la reacción de equilibrio entre el ácido acético y el peróxido de hidrógeno, es un compuesto que cumple a la perfección los requisitos anteriores.

El mecanismo de actuación del ácido peracético se basa en la oxidación de los componentes estructurales y funcionales de los microorganismos. Este mismo mecanismo es especialmente adecuado para destruir la matriz extracelular polimérica que se genera en presencia de biofilms.

El ácido peracético es bactericida, fungicida, levuricida, esporicida y viricida. Su modo de actuación consiste en la oxidación y ruptura de la membrana celular y en el daño de todo tipo de macromoléculas del microorganismo, por ejemplo, el ADN.

Es un desinfectante de alto nivel, ideal para tratamientos de choque y superficies de difícil acceso. Está muy utilizado para desinfecciones de sistemas CIP y funciona bien a bajas temperaturas.

Una concentración de 150 ppm de ácido peracético es suficiente para cumplir la norma EN-13697, que sirve como referente para validar la eficacia de los productos biocidas frente a los microorganismos Escherichia coli, Pseudomonas aeruginosa, Enterococcus hirae y Staphylococcus aureus.

Para hacer frente a Listeria monocytogenes y Salmonella typhimorium, según EN-13697, es suficiente con una concentración de 75 ppm de ácido peracético. El ácido peracético cumple además la norma EN-13697 fungicida y levuricida a 1875 ppm y 1200 ppm, respectivamente.

Diversos estudios demuestran que su acción biocida, basada en un elevado poder oxidante que actúa sobre proteínas y material genético, ADN/ARN, le confiere eficacia frente a virus a unas concentraciones de entre 400 y 1500 ppm. También es eficaz frente a microorganismos formadores de esporas.

La elevada reactividad del ácido peracético garantiza que se descomponga rápidamente en ácido acético y agua, presentando un muy bajo impacto en aguas residuales y un alto nivel de biodegradabilidad.

El ácido peracético presenta baja efectividad en presencia de materia orgánica y puede ser corrosivo sobre metales blandos. Por ello, la limpieza previa y la compatibilidad con los materiales son factores esenciales.

Aminas terciarias

Las aminas terciarias son bactericidas, viricidas y levuricidas. Actúan mediante la interacción con la pared celular y con las proteínas estructurales y enzimáticas, alterando las reacciones metabólicas.

Son compatibles con detergentes aniónicos, pero no son esporicidas.

Biguanidas

Las biguanidas son bactericidas, fungicidas, levuricidas y viricidas.

Ácidos y álcalis

Los ácidos y álcalis basan su mecanismo de actuación en el pH, es decir, en la concentración de H+ y OH−. Potencian la acción biocida de los ingredientes activos.

Su principal desventaja es la posibilidad de corrosión de metales.

Comparación de ingredientes desinfectantes

Ingrediente desinfectante	Microorganismos	Ventajas	Incompatibilidades o desventajas
Alcoholes	Bactericida, tuberculicida, fungicida	Fácil evaporación. No dejan residuos. Desinfecciones intermedias.	Se inactivan por la presencia de materia orgánica. No esporicida. Inicio de acción retardado.
Compuestos de amonio cuaternario	Bactericidas, fungicidas y viricidas. Esporicida a altas concentraciones.	Buen poder humectante y detergente. Mejor para desinfecciones de superficies que ambientales.	Incompatibles con detergentes aniónicos. Reducen su poder desinfectante a pH < 7. No son desinfectantes de alto nivel.
Cloro	Bactericida, fungicida, levuricida, esporicida, viricida.	Desinfectante de alto nivel en superficies. Poder disolvente de grasas. Económico.	Corrosión de metales a altas concentraciones. Incompatible con ácidos y con amoníaco.
Peróxido de hidrógeno	Bactericida, esporicida, fungicida.	No se inactiva en presencia de materia orgánica. Reduce la aparición de biopelículas.	Corrosivo a altas concentraciones sobre metales blandos. Baja acción levuricida.
Ácido peracético	Bactericida, fungicida, levuricida, esporicida, viricida.	Desinfectante de alto nivel. Ideal para tratamientos de choque y sistemas CIP. Funciona bien a bajas temperaturas.	Baja efectividad en presencia de materia orgánica. Corrosivo sobre metales blandos.
Aminas terciarias	Bactericida, viricida, levuricida.	Compatibles con detergentes aniónicos.	No esporicidas.
Biguanidas	Bactericida, fungicida, levuricida, viricida.	Amplio espectro frente a bacterias, hongos, levaduras y virus.	La selección depende del material, la concentración y las condiciones de uso.

Detergentes utilizados antes de la desinfección

Tras un procedimiento de limpieza de una superficie alimentaria debemos efectuar una correcta desinfección. La limpieza elimina suciedad, restos orgánicos, minerales y biopelículas que pueden reducir la eficacia del desinfectante.

La naturaleza de la suciedad, la calidad del agua, el estado de la suciedad, el tipo o la calidad de la superficie, la accesibilidad y los medios disponibles de limpieza y las técnicas de limpieza empleadas influyen en la selección del producto.

Detergentes ácidos

Para la eliminación o la solubilización en agua de suciedad formada por sales minerales, es decir, suciedad de naturaleza inorgánica o incluso sales de naturaleza orgánica, como cal, óxido o piedra de leche, seleccionaremos un producto con pH ácido, pH < 6.

Los ácidos más comúnmente empleados son ácido fosfórico, ácido nítrico, ácido cítrico, ácido málico o ácido maleico, ácido sulfámico o ácido acético. Es habitual el uso de mezclas de ácidos que combinan las propiedades de cada uno de ellos.

Con el uso de ácido nítrico y ácido fosfórico, conseguimos simultáneamente la pasivación del acero inoxidable. Los productos ácidos también son utilizados para eliminar los restos de alcalinidad presentes en las superficies y disoluciones de limpieza tras el uso de desengrasantes básicos.

Es importante el sustrato en el que se encuentre esta suciedad, ya que este tipo de productos pueden reaccionar con dicha superficie, especialmente si se trata de superficies calcáreas o metales blandos, como aluminio, cobre, latón o fundición. Por ello, es necesario que los detergentes ácidos estén suficientemente inhibidos.

Sobre superficies calcáreas no es aconsejable la utilización de disoluciones con pH < 5.

Detergentes alcalinos

Los detergentes alcalinos son productos de pH superior a 8. Son eficaces en la eliminación de la mayor parte de suciedades de naturaleza orgánica: proteínas, grasas, azúcares y algunos almidones.

La alcalinidad o basicidad es conseguida con álcalis como sosa, potasa, silicatos o fosfatos, entre otros, que basan gran parte de su eficacia en su poder de saponificación de ácidos grasos.

Para algunos tipos de suciedades orgánicas, proteicas o grasas, podemos sustituir el exceso de álcalis por una mayor carga de solventes y tensoactivos, así como por la introducción de enzimas.

Los detergentes enzimáticos tienen su pH óptimo de uso entre pH 8 y 8,5. Las enzimas proteasas actúan sobre proteínas y las lipasas sobre grasas y aceites.

La dureza del agua, que viene determinada por la concentración de iones calcio, Ca2+, y magnesio, Mg2+, en la misma, condiciona el funcionamiento de estos detergentes.

Los pH alcalinos favorecen la formación y precipitación de sales calcáreas y magnésicas. Estas precipitaciones forman un velo blanco en las superficies donde se aplican, a la vez que obstrucciones de grifos, conducciones, evacuaciones de agua, bombas, etc., que deben eliminarse con detergentes ácidos.

Para retrasar estas limpiezas ácidas, y para mejorar la función limpiadora de estos detergentes, dichos desengrasantes deben contener secuestrantes y dispersantes de iones en suficiente concentración como para compensar la dureza del agua; además, los secuestrantes actúan sobre la suciedad misma.

Entre los secuestrantes y dispersantes se encuentran EDTA, MGDA, GLDA y gluconato. Los tensoactivos pueden ser aniónicos, no iónicos, anfóteros o catiónicos.

Detergentes neutros

Los detergentes neutros son aquellos que en disolución proporcionan pH comprendidos entre 6 y 8, más o menos el pH del agua.

Se utilizan en procesos donde la suciedad no está muy incrustada, se dispone de una buena acción mecánica, existen tiempos de inmersión largos o simplemente se trata de suciedad fácilmente emulsionable, como materias grasas de comida reciente, suciedad proteica e hidratos de carbono.

Son muy utilizados en limpiezas manuales por su baja peligrosidad o sobre superficies fácilmente degradables.

Las superficies sobre las que se apliquen los limpiadores deben ser resistentes a los disolventes. De no ser así, sufrirán una degradación continua, como puede suceder con metacrilatos, gomas, plásticos y otras resinas.

No solo los productos ácidos o alcalinos producen el ataque sobre los materiales. Es conveniente, a no ser que estén especialmente recomendados, realizar pruebas de compatibilidad de los productos de limpieza con los materiales sobre los que van a emplearse.

La creciente investigación en biotecnología, especialmente en enzimas de uso industrial, y en el desarrollo de nuevos tensoactivos y disolventes “verdes”, favorecen la aparición en el mercado de desengrasantes neutros, o con pH no extremos cada vez más eficaces, más biodegradables y más respetuosos con el medio ambiente.

Este tipo de desengrasantes se están empleando cada vez con mayor éxito en la eliminación de biopelículas en la industria alimentaria. En la eliminación de biopelículas en ámbitos clínicos llevan años demostrando su eficacia.

Selección del producto según la suciedad

Tipo de suciedad	Producto de limpieza	Ingredientes o ejemplos
Sales minerales, cal, piedra de leche	Detergentes ácidos	Ácido fosfórico, ácido nítrico, ácido acético, ácido glicólico
Sales minerales	Alcalinos con fuerte carga de secuestrantes	EDTA, MGDA, GLDA, gluconato
Proteínas	Detergentes alcalinos	Sosa, potasa, silicatos, fosfatos
Proteínas	Productos enzimáticos	Proteasa
Azúcares solubles	Detergentes alcalinos	Sosa, potasa
Otros hidratos de carbono	Alcalinos y enzimáticos	Sosa, potasa, fosfatos
Grasas y aceites	Detergentes alcalinos, enzimas y tensoactivos	Sosa, potasa, fosfatos, lipasas

Aplicación de los productos de limpieza y desinfección

Para sistemas de proyección de espuma seleccionaremos productos que aseguren el mayor tiempo de contacto en superficies verticales sin que se disgregue la espuma.

Para circuitos y sistemas de limpieza CIP, los fabricantes suelen indicar la idoneidad de sus limpiadores y desinfectantes para este uso. Dado que estos productos trabajan en régimen turbulento sin generar espuma, deben poseer una elevada capacidad antiespumante.

Para aplicaciones aéreas, se deberá tener en cuenta la facilidad de nebulización. En el caso de termonebulizaciones, que el solvente base no sea inflamable.

La concentración, el tiempo de contacto, la temperatura y el pH deben ajustarse a la documentación técnica, la ficha de seguridad y los registros obligatorios del producto.

Desinfección en la industria alimentaria

Garantizar una correcta desinfección de las superficies en contacto con alimentos, que eviten contaminaciones microbiológicas, es una de las principales preocupaciones de la industria alimentaria.

Para conseguirlo, y como parte esencial de la implantación de un sistema HACCP, debemos establecer protocolos de limpieza y desinfección que se adapten a las necesidades específicas de cada instalación, utilizando detergentes y desinfectantes adecuados al tipo de superficies y residuos presentes.

Con ello, se consigue mantener la inocuidad de los alimentos producidos, evitando casos de toxiinfecciones alimentarias, alargando su vida útil y evitando alteraciones organolépticas.

Según la legislación en materia de seguridad alimentaria, todas las empresas del sector alimentario deben tener implantado un plan de autocontroles basado en el APPCC. Los prerrequisitos de un sistema de APPCC contemplan los peligros provenientes del entorno de trabajo.

Los establecimientos alimentarios deben asegurar que todas las instalaciones, la maquinaria, los utensilios y otros equipos estén debidamente limpios y desinfectados para que no sean una fuente de contaminación para los alimentos.

Asimismo, se debe tener presente que las mismas actividades de limpieza y de desinfección pueden ser una causa de contaminación química de los alimentos, bien de forma directa o bien por la permanencia de posibles residuos de detergentes y de desinfectantes en las superficies sometidas a estas operaciones.

El plan de limpieza y desinfección debe llevarse a cabo teniendo en cuenta las necesidades higiénicas de cada establecimiento, los procesos de producción, los tipos de alimentos y los peligros relacionados.

Desinfección de superficies alimentarias con ácido peracético

El ácido peracético está registrado como substancia activa biocida, según Reglamento (UE) 528/2012 de Biocidas, para ser aplicado tanto en superficies veterinarias, TP3, como en superficies alimentarias, TP4.

Todas estas ventajas han ocasionado, durante los últimos años, un significativo aumento del uso del ácido peracético como desinfectante de primera elección en la industria alimentaria.

En la recirculación en limpiezas CIP, se trata de la aplicación más habitual y con mayor implantación en la industria alimentaria. Las concentraciones de principio activo más usuales en el producto concentrado son del 5 y del 15 %, pudiéndose utilizar algún trazador para facilitar su control automático mediante conductividad.

En las limpiezas de superficies abiertas, OPC, mediante la proyección de espuma, son productos con una concentración de principio activo menor a la utilizada en circuitos, alrededor del 1,5 %, para reducir las molestias propias del olor característico del producto.

Desinfección de frutas y verduras

Las ventajosas características del ácido peracético, baja toxicidad, eficacia a bajas dosis y rápida descomposición en sustancias inocuas, lo convierten en un coadyuvante alimentario ideal para aplicaciones como la desinfección de frutas y verduras.

Aunque para esta aplicación el hipoclorito sódico sigue siendo el desinfectante más utilizado, las ventajas que ofrece el ácido peracético están provocando su progresiva implantación en el mercado.

En Francia, se aprobó el uso de ácido peracético como coadyuvante tecnológico alimentario para la desinfección de espinacas y verduras previo al proceso de envasado. Esta aprobación se hace extensiva al resto de países de la Unión.

Los principios activos del ácido peracético también están aceptados por la FDA para la limpieza de frutas y verduras, según recoge el título 21 parte 173. En Estados Unidos también se acepta el uso de solución acuosa de ácido peracético para la desinfección de canales de aves para reducir su carga microbiana. Este uso no está permitido por el momento en la Unión Europea.

Desinfección en explotaciones agrarias y ganaderas

El agua es uno de los elementos más importantes en una explotación agraria, ya que está ligada tanto a la bebida como a labores de limpieza y desinfección.

El uso que se le dé y la forma en la que se utiliza y manipula es muy importante, así como llevar los tratamientos del agua adecuados. Tener en cuenta los requisitos que se deben cumplir es necesario para poder fomentar la bioseguridad y evitar cualquier riesgo para la Seguridad Alimentaria.

En cuanto al control del agua en animales, no existe legislación específica para el agua utilizada para su bebida, ya que las guías de buenas prácticas de higiene del Ministerio de Agricultura han asimilado la calidad del agua de consumo para animales a la de consumo humano.

El objetivo es lograr un agua libre de bacterias y virus, totalmente desinfectada. Existen muchas enfermedades que se transmiten a través del agua que supuestamente es potable.

Su vía de transmisión son los suministros externos como pueden ser los pozos, las fuentes o incluso redes de abastecimiento públicas. Del mismo modo, el agua puede contaminarse dentro de la explotación ganadera a través de bebederos, tuberías y depósitos.

Por esta razón el agua debe estar en el mismo nivel de calidad que cualquier otro pilar de tu explotación ganadera, de lo contrario puede ser un factor limitante en los resultados obtenidos, que afecte negativamente al animal y a las personas.

Como alternativa a los tratamientos con cloro, existe otro producto para la higienización, con alto poder oxidante y desinfectante, pero sin el olor y otras desventajas del cloro.

Se puede utilizar para la limpieza de balsas, estanques o depósitos. También se puede utilizar para la limpieza de los sistemas de almacenamiento y distribución del agua de bebida, ya que contiene una extraordinaria eficacia contra las bacterias garantizando la desinfección.

Aplicaciones industriales del agua desinfectada

Industria alimentaria y de bebidas

La seguridad alimentaria exige agua de la máxima calidad, ya que puede entrar en contacto directo con alimentos y bebidas. El agua utilizada debe estar libre de contaminantes químicos y microbiológicos.

Las procesadoras de alimentos requieren agua tratada para lavado, cocción, limpieza y desinfección. En bodegas y cerveceras, el agua es un ingrediente esencial y debe mantener unas características físico-químicas estables.

La industria láctea necesita agua de alta pureza para garantizar la calidad del producto y la higiene de instalaciones. En este sector, sistemas como la ósmosis inversa y la desinfección con UV u ozono son fundamentales para mantener la seguridad del proceso.

La calidad del agua utilizada en las bebidas tiene un impacto significativo en su sabor y sabor. Por ejemplo, el agua con alto contenido mineral puede afectar el sabor de la cerveza o los refrescos.

Industria farmacéutica y cosmética

Aquí las exigencias son aún más estrictas: se requieren aguas de gran pureza, agua purificada, agua para inyectables y agua desmineralizada.

La ósmosis inversa combinada con electrodesionización, EDI, es una de las soluciones más habituales para alcanzar los estándares que marcan las farmacopeas internacionales.

Industria química y petroquímica

En estas plantas, el agua se utiliza tanto como materia prima en procesos de síntesis como en refrigeración y limpieza de equipos. Además, muchas veces genera vertidos que deben ser tratados antes de su devolución al medio ambiente.

El tratamiento de efluentes permite reducir la carga contaminante y cumplir con la normativa. La desmineralización es esencial para calderas de alta presión y procesos sensibles.

Sector energético

Las centrales eléctricas, especialmente las que trabajan con vapor, necesitan agua de gran calidad para evitar incrustaciones y corrosiones en las calderas y circuitos de refrigeración.

La desmineralización por intercambio iónico y la ósmosis inversa son técnicas habituales en este ámbito.

Hospitales y laboratorios

El agua en entornos sanitarios se emplea en esterilización, limpieza de instrumental y equipos, y en algunos casos como parte de tratamientos terapéuticos.

La calidad microbiológica es clave para garantizar la seguridad de los pacientes y el correcto funcionamiento de dispositivos médicos.

Sector textil y papelero

En la fabricación de tejidos y papel, el agua interviene en diferentes fases de producción. Su composición química afecta directamente a la calidad del producto final.

Un tratamiento adecuado evita manchas, impurezas y variaciones en el color de los tejidos o del papel.

Industria del automóvil y metalurgia

Estos sectores emplean agua para procesos de pintado, lavado de piezas, baños de recubrimiento y refrigeración de maquinaria.

Los tratamientos ayudan a prolongar la vida útil de los equipos y a cumplir con las normativas de vertido.

Subproductos de la desinfección del agua potable

La desinfección del agua tiene como objetivo la eliminación y la desactivación de microbios patógenos. Los desinfectantes utilizados predominantemente en la potabilización del agua son el cloro y sus derivados.

Además de desactivar los organismos patógenos, el cloro reacciona con la materia orgánica presente en el agua, lo que genera subproductos de cloración, específicamente compuestos orgánicos sintéticos. Estos subproductos pueden tener potencialmente efectos en la salud humana.

Otros desinfectantes han sido utilizados como alternativa al cloro, pero cada uno de ellos forma igualmente subproductos; ejemplos de éstos son la cloramina, el ozono y el bióxido de cloro.

Trihalometanos y ácidos haloacéticos

Hacia la mitad de los años 70, se descubrió que además de desactivar los organismos patógenos, como se espera, el cloro reacciona con la materia orgánica presente en el agua generando subproductos de desinfección, SPD, específicamente compuestos orgánicos sintéticos como los trihalometanos, THM.

Los THM son la suma de cuatro compuestos: cloroformo, CHCl3, bromodiclorometano, CHBrCl2, dibromoclorometano, CHBr2Cl, y bromoformo, CHBr3.

Los AHA son la suma de varios ácidos haloacéticos; cinco de ellos, llamados AHA5, son los ácidos monocloroacético, CH2ClCOOH, dicloroacético, CHCl2COOH, tricloroacético, CCl3COOH, monobromoacético, CH2BrCOOH, y dibromoacético, CHBr2COOH.

Se han detectado asimismo otros SPD, tales como dicloroacetonitrilo, tricloroacetonitrilo, bromocloroacetonitrilo, dibromoacetonitrilo, 1,1-dicloro-2 propanona, etc.

Subproductos de otros desinfectantes

La utilización de desinfectantes alternativos, cloramina, bióxido de cloro y ozono, también genera SPD.

El uso de cloramina está asociado no solo a la formación de THM y de AHA, aunque en menos cantidades que cuando se usa cloro, sino también a la de nitritos, nitratos, haloacetonas y N-Nitrosodimetilamina, NDMA.

El bióxido de cloro genera cloritos y cloratos, mientras que la utilización de ozono genera bromatos, aldehídos, carbono orgánico biodegradable, ácidos cetoaldehídicos, bromoformos, peróxidos y epóxidos.

La cloramina tiene la ventaja de producir menores concentraciones de SPD, pero su efecto bactericida es comparativamente menor que el del cloro. El bióxido de cloro tiene como inconveniente principal la formación de subproductos tóxicos inorgánicos.

Factores que favorecen la formación de subproductos

La reacción entre cloro y materia orgánica natural se inicia desde la adición del desinfectante y se mantiene hasta el agotamiento de los reactantes.

La reacción de formación de los SPD es afectada por varios parámetros como la temperatura y el pH del agua, la cantidad de materia orgánica natural presente, la concentración de iones bromuro, la dosis de desinfectante y el tiempo de contacto entre el desinfectante y la materia orgánica natural.

Estos factores pueden ser reagrupados en dos categorías: los parámetros de la calidad del agua relacionados directamente con las características del agua bruta, materia orgánica natural e iones bromuro, y los parámetros operacionales, pH, temperatura, dosis de desinfectante y tiempo de contacto.

La materia orgánica natural está presente de manera natural en el agua sin tratar, pero su cantidad y reactividad varían de acuerdo con las fuentes de agua, lagos, ríos, arroyos y agua subterránea.

En general, se considera que la materia orgánica está dividida en dos categorías diferentes: la materia hidrófoba, ácidos húmicos y fúlvicos, y la materia hidrófila, proteínas, carbohidratos y aminoácidos.

Los indicadores de la presencia de materia orgánica natural más utilizados son el carbono orgánico total, COT, o el carbono orgánico disuelto, COD, y la absorbencia ultravioleta a 254 nm, UV-254.

El COT informa sobre la cantidad de materia orgánica natural existente y disponible para la reacción y la UV-254 señala más que todo su reactividad o tendencia a formar SPD, ya que es un indicador de los vínculos aromáticos contenidos en las sustancias húmicas.

En los dos casos, su aumento tiende a favorecer la formación de SPD. En general, mientras mayores sean las concentraciones de COT y el valor de UV-254 de un agua bruta, más importante será la reacción entre la materia orgánica natural y el desinfectante, lo que favorece la formación de una gran cantidad de SPD.

Control de la eficacia de la desinfección

Para controlar la eficiencia de la desinfección con cloro, en las plantas de tratamiento se determina la concentración de desinfectante residual, el tiempo de reacción del cloro en el agua, el flujo de agua horario máximo y el pH.

La exposición de desinfección, Ct, es el producto de la cantidad de desinfectante residual, C, en mg·l-1, y el tiempo de contacto, t, en minutos. Este factor es usado para establecer parámetros en la operación de desinfección y también para comparar la eficiencia biocida de los diferentes desinfectantes.

La desactivación microbiana es medida y expresada generalmente en Log-removals o unidades logarítmicas de remoción. Así, 2 unidades corresponden al 99% de desactivación patógena.

La eficiencia de la desinfección debe verificarse mediante controles microbiológicos, mediciones de concentración, comprobación del tiempo de contacto y seguimiento de los parámetros del agua.

Muchos de los desinfectantes utilizados comúnmente han sido exitosos en reducir la presencia de la bacteria coliforme, un indicador de la contaminación microbiana, a niveles aceptables, lo que ha sido el principal criterio para determinar la calidad del agua potable.

Ahora se sabe que algunos patógenos pueden existir en presencia de cloro libre. Por eso, el control debe considerar los microorganismos relevantes, las condiciones reales de operación y la posible recontaminación durante el almacenamiento y la distribución.

Normativa, documentación y seguridad de uso

La desinfección es una medida obligatoria y forma parte del Plan Sanitario del Agua que deben implementar las entidades responsables del abastecimiento.

En la elección del limpiador se debe verificar la información que proporciona la documentación y los registros que acompañan al producto. Esta documentación incluye etiquetado, ficha de seguridad, ficha técnica y registros obligatorios en el caso de desinfectantes.

El nombre comercial del producto.
Si el producto está recomendado para la industria alimentaria.
Si el producto tiene registros específicos y/o legales.
La eficacia para la eliminación de aceites, grasas, ceras, azúcares, almidones, proteínas, incrustaciones minerales y otros restos orgánicos.
El efecto del producto sobre la superficie donde va a aplicarse.
La descripción de la forma de acción del producto.
La composición del producto.
La indicación de dosis por tipo de suciedad.
El tiempo de acción y la temperatura óptima de uso.
El modo de empleo y los equipos que deben utilizarse.
Las condiciones de uso de los residuos.
Las medidas de seguridad en el uso.
Las condiciones de almacenamiento.

La correcta selección de desinfectante, su dosificación y su adaptación a cada proceso y normativa son factores clave para asegurar resultados eficaces. En estos casos, trabajar con productos homologados y con formulaciones específicas es especialmente interesante.

La implementación de un sistema de tratamiento de agua puede presentar algunos desafíos, como altos costos de inversión inicial para instalar equipos o gastos de mantenimiento. No obstante, las empresas no deben pasar por alto estas cuestiones, dado que pueden enfrentar multas regulatorias por no cumplir con las regulaciones ambientales o producir productos inseguros.

Los principales desafíos de los sistemas de tratamiento de agua incluyen los costos de capital, los costos de mantenimiento, los problemas de cumplimiento normativo y la falta de experiencia técnica.

Al elegir un sistema deben considerarse la calidad del agua, el costo, los requisitos de mantenimiento, el cumplimiento normativo y el rendimiento. El sistema elegido debe cumplir con todos los requisitos de rendimiento necesarios, como el caudal y la eficiencia de eliminación de contaminantes.

Elección del sistema según el uso

No existe una única solución válida para todas las situaciones. El tipo de agua, su procedencia, la calidad microbiológica, el caudal, la infraestructura y el uso final condicionan la elección del sistema.

Para viviendas y pozos privados, se debe evitar consumir agua de procedencia no controlada sin desinfección adecuada. La combinación de filtros, UV y ozono permite tratar el agua según sus características y reducir problemas de sabor.

En hoteles rurales, campings y comunidades, el control del agua almacenada en depósitos y sistemas de distribución puede realizarse mediante cloradores automáticos o UV.

En industrias y procesos técnicos, la desinfección debe adaptarse al uso alimentario, la limpieza, la producción o la generación de vapor.

En la industria de alimentos y bebidas, la elección depende de la calidad de la fuente de agua, los requisitos regulatorios, las necesidades de producción y las limitaciones presupuestarias. El proceso de tratamiento elegido debe ser eficiente, confiable, rentable y capaz de producir agua tratada de alta calidad.

Proceso de desinfección del Agua en una PTAP

La tendencia de futuro en el tratamiento de aguas para la industria alimentaria es el uso de tecnologías innovadoras que prioricen la sostenibilidad y la rentabilidad al mismo tiempo.

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