FORO DE CAPACITACIÓNEN VITIVINICULTURACICLO 2011 INVCICLO 2011 - INV

Utilización del ozono en laUtilización del ozono en la desinfección en Bodegas

Brom. Rosana Reynoso

1Tec. Enóloga Cecilia Di Cesare

Brom. Carina Rosales

1. GENERALIDADES DEL OZONO

2

HISTORIA DEL OZONO

IInvestigación científicanvestigación científica realizada por la EPAEPA 19961996IInvestigación científicanvestigación científica realizada por la EPA EPA -- 19961996demostró que el ozono es más benigno en la generación de productosproductos tóxicostóxicos derivados en g ppcomparación con el cloro y dióxido de cloro que son los agentes desinfectantes comunes.

El 26 de junio del 2001, FDAFDA, , apruebaaprueba formalmente el ozono como ““un agente antimicrobiano”un agente antimicrobiano” para el tratamiento, almacenamiento y procesado de alimentos tanto en fase gaseosa como acuosa

3alimentos tanto en fase gaseosa como acuosa.

HISTORIA DEL OZONO

El 21 d di i b d 2001 USDA/FSIS bUSDA/FSIS b lEl 21 de diciembre de 2001, USDA/FSIS apruebaUSDA/FSIS aprueba el uso de ozono en contacto con carne y pollocontacto con carne y pollo, desde materia prima hasta producto antes de envasado. El ozono t bié d tili d l hi i i ióhi i i ió dtambién puede ser utilizado en la higienizaciónhigienización de equipos de proceso y superficies que no están en contacto con los alimentos

En EuropaEuropa, el uso de ozono para la desinfección de desinfección de agua envasadaagua envasada es la aplicación más conocida y usadaagua envasadaagua envasada es la aplicación más conocida y usada industrialmente en la actualidad. Directiva 2003/40/CE.

4EL Código Alimentario Argentino permite el uso del ozono en agua mineral.

¿Qué es el OZONO?¿Q

El ozono es una forma alotrópica del oxigeno. SuEl ozono es una forma alotrópica del oxigeno. Su fórmula química, O3, nos indica que para formar

una molécula de ozono se necesitan tres de oxigeno.

5

COMO SE FORMA EL OZONO

6

PROPIEDADES DEL OZONO

El ozono (O3) es naturalmente un gas azulado de olorEl ozono (O3) es naturalmente un gas azulado de olor picante.

En la naturaleza se forma por la acción de las descargasEn la naturaleza se forma por la acción de las descargas eléctricas que se producen en la atmósfera y de su mayor o menor proporción en la misma depende la pureza del ambienteambiente.

En la superficie de la tierra, el ozono es usualmente imperceptible en su normal concentración de 0 01 0 05 ppmimperceptible en su normal concentración de 0.01-0.05 ppm Solo es apreciable a concentraciones mas altas como después de una tormenta que huele de una forma particular y agradable Es el OLOR A LLUVIA después de una

7y agradable. Es el OLOR A LLUVIA, después de una tormenta eléctrica.

PROPIEDADES DEL OZONO

• Este tercer átomo de oxígenotercer átomo de oxígeno que esta unido de una forma altamente inestable al resto de la molécula es la base de lasbase de lasresto de la molécula es la base de las base de las especiales propiedadesespeciales propiedades que caracterizan al ozono.ozono.

8

PROPIEDADES DEL OZONO

El ozono es la sustancia más reactiva conocida aEl ozono es la sustancia más reactiva conocida a excepción de los iones libres de flúor. Esta alta reactividad significa que el ozono no permanece durante mucho tiempo inmediatamente transfiere eldurante mucho tiempo, inmediatamente transfiere el cargante tercer átomo de oxígeno a algún componente orgánico, lo toca y lo devuelve a oxígeno estable .En el proceso, el componente orgánico es oxidadoproceso, el componente orgánico es oxidado (químicamente cambiado, como en una combustión).

Como principales acciones el Ozono es un gas con unComo principales acciones, el Ozono es un gas con un gran poder desinfectante, desodorizante, y de oxidación, lo que hace que tenga numerosas aplicaciones científicas medicas e industriales

9aplicaciones científicas, medicas e industriales.

PROPIEDADES DEL OZONO

El ozonoozono es un desinfectante universaldesinfectante universal que reacciona conEl ozonoozono es un desinfectante universaldesinfectante universal que reacciona con los elementos contaminantes, oxidándolos, eliminandoeliminando el colorcolor y olory olor a la vez que destruye hongos, bacterias, virus y destruye hongos, bacterias, virus y algasalgas. ggLa acción desodorizantedesodorizante (sin camuflar el olor) es por efecto de la oxidación de las moléculas o compuestos químicosoxidación de las moléculas o compuestos químicoscomo las cetonas, hidrocarburos, ácidos, derivados del , , ,azufre y nitrogenados.El ozono perturba la integridad de la envoltura celular bacteriana a través de la oxidación de los fosfolípidos y lasbacteriana a través de la oxidación de los fosfolípidos y las lipoproteínas. El ozono oxida la pared celular, rompiéndola y atacando a los constituyentes de los ácidos nucleicos (ADN y ARN). Por ello, los microorganismos no son

10

( y ) gcapaces de desarrollar inmunidad al ozono como lo hacen frente a otros compuestos.

COMO ACTUA ….

1 .Bacteria 2 .Moléculas de Ozono acercándose a la pared bacteriana. 3 .Ozono penetrando y creando agujeros en la pared bacteriana. 4 Efectos del Ozono dentro de la pared

11

4 .Efectos del Ozono dentro de la pared . 5 .Célula Bacteriana después de que algunas moléculas de Ozono penetraron en ella. 6 .Destrucción de la Célula Bacteriana

VENTAJAS

Altí i l id t l O Cl ú lAltísimo valor oxidante mayor que el O2 y Cl2, según lascondiciones, el ozono tiene un poder desinfectante de 300 a3000 veces superior al cloro.p

OZONO

PODER RESIDUAL

CLORO

PODER RESIDUALPODER RESIDUAL 0.1 mg/l en 5 segundos

0,4 ppm de ozono durante 4 minutos

PODER RESIDUAL 0.1 mg/l necesita 4 horas

Necesita mínimo 20 minuto de , ppelimina microorganismos

Mata el 99% de 60 000 coliformes/ml en

contacto, dependiendo de la concentración y tipo de materia.

La misma dosis de cloro necesita

12Mata el 99% de 60.000 coliformes/ml en 2,8 segundos con dosis de 0,1 ppm.

La misma dosis de cloro necesita 15.000 segundos

VENTAJAS

Se evita la manipulación y el manejo de sustanciasquímicas peligrosas (Ej. Cloro, Acido peracético).

No produce contaminación residual. El ozono seconvierte rápidamente en oxigeno sin dejar residuoconvierte rápidamente en oxigeno sin dejar residuo.

S d i it it l i tSe produce in situ y no necesita almacenamiento.

13

VENTAJAS MEDIOAMBIENTALES

Ah d N it jAhorro de agua - No necesita enjuague- Posible reutilización del aguaagua.

Mejora el tratamiento biológicos de aguas

- Oxigenación de aguas residualesg g

residuales y reduce oloresMenor riesgo di bi t l

- El ozono no se almacenamedioambiental

Ahorro energético - El ozono se usa a bajas

14

Ahorro energético El ozono se usa a bajas temperaturas

DESVENTAJAS

Puede ocurrir daños cuando la industria no estapreparada para el uso del ozono, ataca y destruyemateriales como: látex nylon hierro zincmateriales como: látex, nylon, hierro, zinc.

Disuelto en agua tiene un periodo de vida corto noDisuelto en agua tiene un periodo de vida corto, noejerce poder desinfectante a largo plazo.

En el caso de el agua ozonizada, parte se disuelvey parte no volviendo al aire como gas

15y parte no, volviendo al aire como gas.

PRECAUCIONES

Capacitación del personal en el uso ozono.Capacitación del personal en el uso ozono.

Utilización de los elementos de protección personal: guantes,i bl b t f á filtimpermeable, botas, gafas y máscara con filtro para ozono.

Control de las concentraciones de ozono utilizadas.

Capacitación técnica periódica del personal en el uso de losequipos generadores de ozonoequipos generadores de ozono.

Antes de usar el ozono se necesita estar seguro de que todo

16el equipamiento de la bodega que pudiera entrar en contactocon éste sea apto para ello.

TOXICIDAD DEL OZONO

Limites máximos de exposición:Limites máximos de exposición:

USA: Occupational Safety and Health Administration (OSHA)USA: Occupational Safety and Health Administration (OSHA)0.1 ppm concentración a la cual un individuo en buen

estado de salud puede exponerse de forma continua alp pozono, durante su trabajo habitual en una jornada de 8 horasdiarias y 40 hs semanales sin que aparezcan efectosperjudicialesperjudiciales.

0.3 ppm exposición inferior a 15 minutos y no repetidamas de 4 veces al día.

17

TOXICIDAD DEL OZONO

ARGENTINA: LEY 19587 Higiene Seg ridad Laboral Decreto 351/79ARGENTINA: LEY 19587 Higiene y Seguridad Laboral - Decreto 351/79

0,05 ppm para trabajo fuerte0,05 pp pa a t abajo ue te0.08 ppm para trabajo moderado0,1 ppm para trabajo ligeropp p j g0.2 ppm para exposiciones menores a 2 hs.

Síntomas: dolor de cabeza, sequedad de garganta, irritación del í i t i d j

18la vías respiratorias y escozor de ojos.

OZONO OTROS USOS

Uso industrial en:Uso industrial en:1. tratamiento de potabilización en Aguas.2. cámaras frigoríficas3 fr tas frescas3. frutas frescas4. carnes y pescados5. queserías y fabricación de quesos6. conservación de huevos7. secado y conservación de embutidos8. Industria azucareras8. Industria azucareras9. sala de embalajes.

Uso comercial y domestico como desodorizante y desinfectante en: Cocinas habitaciones despachos salas de espera comedores hoteles

19Cocinas, habitaciones, despachos, salas de espera, comedores, hoteles,

comercios, hospitales, gimnasios, cines, piletas de natación y spa.

2 APLICACIÓN EN LAS2. APLICACIÓN EN LAS BODEGAS

20

INTRODUCCIÓN

Resistencia a cambiar métodos tradicionales que históricamenteResistencia a cambiar métodos tradicionales que históricamentefuncionaron correctamente o con problemas asumidos.Aplicar nuevas tecnologías supone un incremento cualitativo y cuantitativo tanto de la calidad del vino y de sus procesos decuantitativo tanto de la calidad del vino y de sus procesos de elaboración. El ozono es la respuesta a las necesidades de las bodegas como:

1. Remplazar productos para proteger la calidad del vino.

2 M j l t ió d l t b j d d i d l j d2. Mejorar la protección de los trabajadores reduciendo el manejo de productos químicos.

3 Reducción de los costos operativos tanto en agua como en energía

213. Reducción de los costos operativos tanto en agua como en energía

en las tareas de sanitización de las bodegas

FORMAS DE GENERAR EL OZONO

Dos son las formas de utilización del ozono:Dos son las formas de utilización del ozono:

A. En fase gaseosafase gaseosa: para desinfección y d d i ió l d l i ddesodorización en salas de almacenamiento de barricas, laboratorios y para sanitizar barricas,

B. En fase acuosafase acuosa: el agua es el vehículo de transporte del ozono por lo tanto la concentración puede ser baja o alta según las necesidades y espuede ser baja o alta según las necesidades y es perfectamente controlable.

22

GENERADORES DE OZONO

Existen diversos procesos con los que se puede producirExisten diversos procesos con los que se puede producirozono en forma artificial a partir del oxígeno:

Mediante una reacción fotoquímicaMediante una reacción fotoquímica.Disociación térmica.Reacción radioquímicaReacción radioquímica.Descarga eléctrica.Electrólisis sobre las moléculas de aguaElectrólisis sobre las moléculas de agua.

“El proceso que se utiliza industrialmente es el de ladescarga eléctrica porque es el que presenta la mejor

23descarga eléctrica porque, es el que presenta la mejorrelación entre producción/consumo energético”.

La producción de ozono se genera por medio de unaLa producción de ozono se genera por medio de unadescarga eléctrica silenciosa entre los dos electrodos quecomponen la célula de producción. Se mide en mg O3/m3

24

TIPOS DE GENERADORES

MANUAL: la producción del ozono se regulamanualmente a través de un potenciómetro multivueltasituado en el panel frontal del cuadro de mandossituado en el panel frontal del cuadro de mandos.

AUTOMÁTICO: la producción del ozono se regulaautomáticamente a través de una señal externa 4-20 mA.

25

PROPIEDADES DEL OZONO GENERADO

El i t bl dEl ozono es muy inestable y se descomponerápidamente en oxigeno. La vida media del ozono enagua destilada a 20 ºC es de 20-30 minagua destilada a 20 C es de 20-30 min.

GAS DISUELTO EN AGUA (pH 7)

TEMPERATURA (°C) VIDA MEDIA TEMPERATURA (°C) VIDA MEDIA

‐ 50 3 ‐Meses 15 30 minutos

‐ 35 18 ‐ Días 20 20 minutos

‐ 25 8 ‐ Días 25 15 minutos

20 3 ‐ Días 30 12 minutos

120 1,5 ‐ horas 35 8 minutos

26

,

250 1,5 ‐ segundos

PROPIEDADES DEL OZONO GENERADO

La solubilidad del ozono depende de la temperaturadel agua, el tipo de agua, el pH y la concentraciónde ozono en la fase gasde ozono en la fase gas.

Sea en la forma gaseosa o líquida lo fundamentalSea en la forma gaseosa o líquida, lo fundamentales el tiempo de contacto entre el ozono y el materialel cual determina el grado de desinfecciónel cual determina el grado de desinfección.

27

EQUIPOS

• Sistemas móviles

S f• Sistemas fijos integrados

Si CIP• Sistema CIP

28

SISTEMAS MOVILES

29

30

SISTEMAS FIJOS INTEGRADOS

31

32

CUIDADOS DE LOS GENERADORES

S ibl l t t itSon muy sensibles a las temperaturas, necesitan serenfriados para mantener su más alto rendimiento.Cuando los generadores son refrigerados por aire, el aireg g p ,caliente reduce su rendimiento, por ello no es buenoponer un generador al sol y/o aire libre.

Internamente tienen alto voltaje, y deben tener salidas deaire para evitar incendiosaire para evitar incendios.

Es importante que no se mojen o que se golpeen.

33

Es importante que no se mojen o que se golpeen.

APLICACIÓN EN FASE ACUOSA

El ozono por diferentes razones aporta unaEl ozono, por diferentes razones aporta una solución optima para desodorización y esterilización en bodegas en forma absoluta en:

1. barricas, cubas de cemento y acero inoxidable.

2. herramientas y maquinarias que intervienen en la elaboración del vino incluido embotelladoras

3. superficies, paredes, pisos.

34

APLICACIÓN EN FASE GASEOSA

Con la utilización del ozono se conseguirá:Con la utilización del ozono se conseguirá:

1. Ausencia de cualquier tipo de olores

2. Eliminación de hongos, virus y bacterias

3. Ahorro de calefacción y refrigeración

4. Incrementa la vida útil de las barricas

355. Eliminación total de los TCA, Brettanomyces

(producen biofilms)

CONCENTRACIONES DE USO

1 En la zonas de almacenamiento de tanques de1- En la zonas de almacenamiento de tanques de acero inoxidable 2 ppm de ozono en gas a 20 °C y HR 50% durante 1 h.%

36

2- Para equipos, paredes, suelos, sumideros, cintas previamente limpias: Agua ozonizada 3 3 5 ppmpreviamente limpias: Agua ozonizada 3 – 3,5 ppm

37

3- Procedimiento para la sanitización de barricas.

1. limpieza de choque :Agua caliente a alta presión para disolver tartratos.g p p2. desinfección:Enjuague con agua ozonizada, cierra poros de la barrica, mayor efectividad en el control debarrica, mayor efectividad en el control de Brettanomyces

Factores que afectan a la duración del tratamiento:Factores que afectan a la duración del tratamiento:El tipo y edad de la barrica, su carga microbiológica y la concentración de Ozono en el agua.

38

4- Potabilización del Agua4 Potabilización del Agua

Concentraciones entre 0 5 y 0 8 mg/l de ozonoConcentraciones entre 0,5 y 0,8 mg/l de ozono durante 3 a 4 minutos son suficientes para conseguir una calidad de agua optima.una calidad de agua optima.

Elimina bacterias e inactiva virus.Elimina bacterias e inactiva virus.Oxida compuestos inorgánicos y orgánicosElimina turbidezElimina turbidezElimina olores, colores y sabores.

39

NUEVAS APLICACIONES

• Ozono en la ViñaOzono en la Viña para controlar el moho el mildew y• Ozono en la ViñaOzono en la Viña para controlar el moho, el mildew y diferentes plagas.

Ventajas:Ventajas: * Bajo impacto ambiental* Utilización de menos productos químicos* No requiere tiempo de espera en vendimia

• Sustituto de SOSustituto de SO estudios realizados en Cartagena• Sustituto de SOSustituto de SO22 estudios realizados en Cartagena comprobaron el uso del ozono para conservar uvas o vino. Encontraron que este era un 90% tan eficaz como el SO2.

40También demostraron que el ozono como conservante potencia la actividad antioxidante del vino tinto.

3 MONITOREO EFICIENCIA3. MONITOREO EFICIENCIA SANITIZACION

41

CONCEPTO DE HIGIENE = SANITIZACION

LIMPIEZALIMPIEZA: se define como un conjunto de operacionesLIMPIEZALIMPIEZA: se define como un conjunto de operaciones mediante las cuales eliminamos la “suciedad visible” de una determinada superficie. Usando combinada o separadamente métodos físicos y métodos químicos.

ÓDESINFECCIÓN: se define como la reducción de la “suciedad invisible”, número de microorganismos vivos, contenidos en los medios inertes contaminados encontenidos en los medios inertes contaminados, en función de los objetivos fijados. Se utilizan métodos químicos y físicos.

42

HIGIENE o SANITIZACION = LIMPIEZA + DESINFECCION

PROCEDIMIENTO QUE QUITA

EJEMPLOS

1 Li i lo que

Suciedad Orgánica: grasa, proteína, carbohidratos, sales minerales.

Ot S i d d t d l t1-Limpieza qse ve Otras Suciedades: resto de elementos

(nylon, tierra, papel, trapos, tapas, corchos, vidrio, goma)

2-Desinfección lo que NOse ve

Microorganismos: hongos, bacterias y virus.

43

¿QUÉ PAPEL JUEGA EL PROCEDIMIENTO DE HIGIENE?

Juega un papel muy importante para mantener consistentemente la calidad de unmantener consistentemente la calidad de un producto y es una característica destacada en un Sistema de Aseguramiento de laen un Sistema de Aseguramiento de la Calidad.

44

¿POR QUÉ ES IMPORTANTE VALIDAR EL PROCESO DE HIGIENE?

Cualquier procedimiento involucrado en mantener la calidad del producto, debe ser controlado en forma efectivacontrolado en forma efectiva. Con el propósito de monitorear esos controles el sistema necesita ser validadocontroles el sistema necesita ser validado para confirmar su efectividad.

45

¿COMO LOGRAR UNA HIGIENE EFECTIVA?

1 Comprobar la técnica de higiene a aplicar ( Que ? Como?1. Comprobar la técnica de higiene a aplicar ( Que ? Como? Cuando? Quien? de la limpieza y desinfección)

2 Examinar visualmente las superficies luego de la higiene2. Examinar visualmente las superficies luego de la higiene para buscar signos de restos groseros de suciedad.

3. Monitorear rápidamente para comprobar la efectividad de la higiene por el método ATP-Bioluminiscencia.Indicador directo o indirecto de riesgos.

4. Identificar el background (banales, alterantes, patógenos) de la microflora que pueda prevalecer en las instalaciones,

46

q p p ,mediante técnicas microbiológicas tradicionales.

IMPLEMENTACIÓN DEL MONITOREO RÁPIDO DE HIGIENE

Estos son los pasos involucrados para el establecimiento del p pMonitoreo Rápido de Higiene.

1. Identificación de los puntos a testear.

2. Recopilación de datos referenciales.

3 D t i ió d lí it3. Determinación de límites.

4. Determinación de la frecuencia de testeo.

5. Hacia la Mejora Continua.

6 Establecer un Procedimiento de Acciones Correctivas

476. Establecer un Procedimiento de Acciones Correctivas.

EQUIPOS MONITOREO RAPIDO Q

48

PROCEDIMIENTO CONTROL HIGIENE (ATP)

DE SUPERFICIES Y AGUAS POR BIOLUMINICENCIAPOR BIOLUMINICENCIA

• Luciferasa + ATP luz ( URL – Unidades de luz relativas)

• Los resultados se obtienen en menos de 15 segundos

49• Los resultados se obtienen en menos de 15 segundos

RESULTADOS EN URL´s.

Puntoa Testear

Muestra1

Muestra2

Muestra3

Muestra4

Muestra5

SUCIO 4204 7394 5685 3142 5197

LIMPIO 204 352 197 245 321

PROF. LIMPIO - 105 - - -105

LIMITES

PASA ALERTA NO PASA< 250 251 a 400 > 400

Proceda con la Producción.

Proceda con la Producción pero investigue porque el nivel de higiene no alcanzó el valor de rutina.

Rehigienice y rechequee previo a proceder con la

producción

50

MEDIDA EFICIENCIA DESINFECCIONCON OZONOCON OZONO

Exposición de E Coli a bajas concentraciones de atmósfera ozonizada (0 23 ppm)

120 118110120

140

C

Exposición de E. Coli a bajas concentraciones de atmósfera ozonizada (0,23 ppm).Temperatura 24°C - Humedad Relativa

90

60

110

60

80

100

120

CIO

N -

UFC

60

25

00

20

40

60

POB

LA

000´ 20´ 40´ 60´ 1 h 10 ´ 1 h 30 ´ 2 h

TIEMPO

51

MEDIDA EFICIENCIA DESINFECCION METODO TRADICIONAL

Control Ambiental en sala de llenado - Mohos y levaduras

Control Ambiental en sala de llenado - BAM (Bacterias Aerobias Mesófilas)

52

Control Desinfección en superficie tanque.

Sin limpiar Después de limpiar y desinfectar Procedimiento 1 Procedimiento 2

Control Desinfección en pico máquina llenadora.- Mohos y Levaduras-BAM (Bacterias Aerobias Mesófilas)- Coliformes Totales- Coliformes Totales

53

CONCLUSIONES

El d d i f t t t ili tEl ozono posee gran poder desinfectante, esterilizante y desodorante.

Respeta el medio ambiente, por no dejar residuos ni efectos residuales. Además ahorra agua y energía. g y g

No existen gastos de almacenamiento, su i l ió tú á id tmanipulación es muy segura y actúa rápidamente.

54

G óGracias por su atención !!!

Dirección: San Martín (N) 231 – La Consulta – San CarlosTeléfonos: 02622 470439 - 470821

E-mail: ies9-015@ar inter net

55E mail: ies9 015@ar.inter.net