Inocuidad: materiales extraños en alimentos

Principales tecnologías para el control de objetos extraños

 

Según el USDA, que en marzo de 2019 emitió una guía de mejores prácticas para los productores de carne y aves de corral que refuerza los requisitos respecto al envío de productos que están potencialmente contaminados con objetos extraños, aunque la regla ha estado en vigor desde el 2012, los casos de materiales extraños encontrados por los consumidores han aumentado en los últimos años.

Los objetos extraños son un problema insidioso para todos los productores de alimentos, no solo para los procesadores de carne y aves. A diferencia de los patógenos, no existe un paso de eliminación para erradicar o minimizar el objeto extraño. La contaminación puede ocurrir en cualquier punto de la cadena de suministro, con diferentes materiales y por varias razones: pedazos de plástico de raspadores de masa, tapas de botellas y pelotas de golf, y metal roto proveniente de equipos o materiales de construcción son solo algunos ejemplos de la lista de retiro de productos de la FDA. .

 

Evaluación de riesgos

El punto de partida para manejar objetos extraños en la producción de alimentos es comprender los peligros. “El riesgo no es una pregunta de tipo sí o no”, dice De Ann Davis, directora de seguridad alimentaria de Commercial Food Sanitation en Nueva Orleans. “Ciertos materiales extraños presentan más riesgos para la salud que otros. Algunos de ellos se pueden encontrar fácilmente utilizando medios tecnológicos, mientras que, para otros, como los plásticos delgados y transparentes, será muy difícil ".

Cuando se mide la probabilidad de contaminación por objetos extraños, la calidad de la información es importante. “Los mejores datos provienen de un sólido programa de casi - fallos, una biblioteca detallada de materiales que se encuentran en productos procesados ​​parcial o totalmente antes de que terminen en el estante de las tiendas. Otras fuentes importantes son el historial de sus proveedores y la validación de sus propios controles. No se trata solo de cómo puede detectar una pieza de metal al final de la línea; es importante considerar el riesgo desde un punto de vista holístico ”, agrega Davis. La evaluación de riesgos determinará qué tecnologías de detección de materiales extraños utilizar y cómo emplearlas.

“Se necesita un programa de mantenimiento preventivo sólido que evite materiales extraños que pudieran desprenderse de los equipos, como piezas de cintas transportadoras, virutas de metal, tornillos o piezas de plástico. Un material extraño en el equipo o dentro de la instalación, necesitará un programa de higiene y BPM que eviten que ingrese al proceso de elaboración de alimentos”. — De Ann Davis, Higiene Comercial de Alimentos

 

Clasificadores, filtros e imanes

Normalmente, los clasificadores, filtros e imanes se utilizan con productos, polvos y líquidos.

A menudo, el producto se lava primero: “El agua es un buen sistema de segregación porque el alimento normalmente flota”, dice Rob Kooijmans, director ejecutivo del Instituto de Estrategia Alimentaria en Ámsterdam, Países Bajos. "La madera flota en la parte superior y se puede desechar posteriormente, la tierra se disuelve y las piedras se hunden". En algunos casos, usar imanes primero podría ser una mejor opción, ya que los campos de cultivo pueden ocultar todo tipo de materiales extraños. Ese es el caso en los Países Bajos y Francia, dice Kooijmans, donde es muy común encontrar granadas de mano de la Primera o Segunda Guerra Mundial con los alimentos cosechados.

Un segundo nivel de clasificación, más sofisticado, utiliza cámaras, láseres, radiaciones infrarrojas y ultravioleta (UV). "Las cámaras miran el color y la forma potencial, mientras que los láseres, infrarrojos y UV analizan la reflexión", dice Kooijmans. “Al combinar esa información, puede detectar cuerpos extraños que no se eliminaron inicialmente. Una pelota de golf cosechada con patatas, por ejemplo, flotaría durante el paso de lavado y probablemente también engañaría a las cámaras y láseres, pero reflejará la luz ultravioleta, mientras que las patatas no.

Los tamices se usan típicamente con líquidos y polvos, mientras que los imanes ofrecen un soporte especialmente útil para detectar partículas de metal provenientes del equipo de proceso, como en la molienda, que queden junto al polvo seco, como en pimienta y cacao. “Los tamices deben colocarse a la entrada y salida de un paso de procesamiento, porque el mismo proceso podría introducir objetos extraños. Cuando por razones de costo solo una opción es posible, la mejor opción es al final de la línea de proceso”, dice Kooijmans.

 

Sistemas de rayos X y detectores de metales

Los detectores de metales y los sistemas de rayos X detectan objetos extraños al reconocer la perturbación que pueden causar a las señales. En los detectores de metales, los objetos metálicos cambiarán el campo electromagnético, generando una señal de voltaje; en los rayos X, los objetos extraños con mayor densidad atenuarán más energía, produciendo un área más oscura en la imagen.

La capacidad de detección de ambos sistemas está limitada por el llamado "efecto del producto", que puede provocar falsos positivos o negativos. “En los detectores de metales, el efecto del producto es el fenómeno por el cual el producto y el contaminante generan una señal similar con la misma frecuencia”, dice Mike Munnelly, gerente de marketing de fabricación de ciencias biológicas en Thermo Fisher Scientific en Waltham, Mass.

La principal causa de este efecto por el producto es la conductividad del alimento, que puede incrementarse incluso con variaciones pequeñas en el contenido de sal, humedad y temperatura. La complejidad de las matrices de los alimentos empeora aún más el efecto del producto.

Los detectores de metales más avanzados minimizan el problema utilizando hasta cinco frecuencias a la vez. "Diferentes metales responden mejor a diferentes frecuencias", dice Munnelly. Con múltiples frecuencias, podemos ofrecer un rendimiento óptimo. Con solo uno, siempre hay algún compromiso que hacer, tal vez reducir la sensibilidad a un metal en particular para evitar el efecto del producto".

Las matrices complejas también son un problema para los rayos X, debido a su perfil de densidad. “Con brochetas de carne, por ejemplo, la detección de contaminantes ligeros se hace mucho más difícil, ya que el palo de madera, la carne y el aceite vegetal tienen densidades diferentes”, dice Alex Kinne, ingeniero de aplicaciones de Thermo Fisher Scientific.

Una solución es escanear productos desde diferentes ángulos. “El uso de múltiples haces mejora en gran medida las posibilidades de encontrar los contaminantes más difíciles, como el vidrio dentro de los frascos de vidrio, que pueden esconderse en el fondo, en las esquinas o en los bordes”, dice Kinne.

Otra área de mejora para los rayos X es el software de imágenes que puede diferenciar entre cambios sutiles en la oscuridad: "Es un software bastante difícil de hacer bien, pero se ha vuelto más avanzado con el tiempo, mejorando la probabilidad de detectar contaminantes", dice Munnelly.

 

Hacer que las tecnologías funcionen juntas

En general, cada una de estas tecnologías tiene su propio lugar en la línea de producción: la clasificación, el filtrado y los imanes solo funcionan con productos, líquidos o polvos secos. Los detectores de metales y los rayos X son más adecuados para productos reconstituidos. Sin embargo, su ubicación es bastante flexible.

“Los detectores de rayos X y de metales se utilizan en diferentes puntos de control críticos en lugar de en conjunto”, dice Kinne. "Por ejemplo, en el procesamiento de carne, la detección de metales se puede utilizar para inspeccionar grandes piezas oblongas de carne cruda y luego realizar una radiografía después de envasar los alimentos".

La forma cómo combinar los sistemas de detección depende del riesgo involucrado, de la matriz de los alimentos que se están procesando, de la velocidad de la línea y de la capacidad de las tecnologías disponibles, dice Davis.

Para Munnelly, el uso de rayos X, detección de metales o una combinación de ambos depende de cuán “seguros” quieran ser los fabricantes de alimentos. “Pueden estar guiados por la protección de la marca, una regulación local en particular o la solicitud de un cliente de usar uno o ambos”, agrega.

 

Investigación de hallazgos de objetos extraños

Cuando ocurre un incidente con un objeto extraño, algunas preguntas deben responderse lo más rápido posible: ¿Qué es? ¿De dónde viene? ¿Por qué acabó ahí? ¿Cuánto producto podría potencialmente estar contaminado?

La investigación siempre comienza en las instalaciones, pero no necesariamente termina ahí. En algunos casos, las empresas alimentarias recurrirán a un laboratorio para continuarla con tecnología más sofisticada. “La participación de un laboratorio o no depende del impacto del incidente”, dice David Wright, científico principal asociado de Reading Scientific Services Ltd. (RSSL) en el Reino Unido. “Si [la contaminación] ha atraído la atención de los medios o de los reguladores, es probable que investiguen. Cuando ese no es el caso, la investigación sigue siendo aconsejable, ya que permite la prevención de contaminación futura y potencialmente más grave ".

El riesgo de no realizar un análisis profundo es la identificación errónea del material. “Tuvimos un caso en el que entró un trozo de vidrio sospechoso, que resultó ser un tipo de plástico extremadamente duro. Esto puede ser inusual, pero resalta el hecho de que es posible que vea algo que realmente no es ", dice Rene Friedrichs, gerente del laboratorio de microscopía de RSSL.

Identificar el tipo de material contaminante es solo el primer paso. Se puede obtener más información útil en un laboratorio. “Si el consumidor encontrara una pieza de vidrio, determinaríamos si es un tipo de vidrio resistente al calor proveniente de cristalería de cocina que se encuentra astillada. En ese caso, podría haber sido introducido involuntariamente por el consumidor ”, dice Friedrichs.

El laboratorio de microscopía de RSSL utiliza cinco tecnologías en particular, dice Friedrichs:

 

Microscopía óptica: se utiliza para observar la morfología del material extraño y ver si hay depósitos en él.

Microfluorescencia de rayos X: es la tecnología estándar para ayudar a identificar tipos de vidrio, aceros y otras aleaciones metálicas.

Microscopía electrónica de barrido (SEM) con espectroscopía de rayos X de dispersión de energía (EDS): esta tecnología puede proporcionar información morfológica y elemental incluso para los materiales extraños más pequeños.

Espectrómetro de infrarrojos por transformada de Fourier (FTIR): esta tecnología puede ayudar a identificar materiales orgánicos, como tipos de fibras y polímeros, mediante la investigación de grupos funcionales.

 

La mayoría de los materiales extraños se pueden identificar utilizando algunas o todas estas técnicas. La herramienta a utilizar dependerá de cada caso en concreto. "Tenemos un enfoque de tipo triaje en el que hacemos una evaluación inicial de la muestra mediante microscopía y luego decidimos qué análisis consideramos apropiado para identificarla y caracterizarla correctamente", dice Wright. “Si se encuentra un objeto extraño en un alimento empacado, también querremos analizar el empaque para ayudar a establecer cómo pudo haber ingresado al producto. Intentamos recopilar toda la información y luego decidimos la ruta crítica: si es un trozo de vidrio, sigue una ruta; si es de plástico; baja por otro. Depende de cómo podamos averiguar qué hay en la superficie de algo, con qué ha estado en contacto y qué más hay a su alrededor ".

El beneficio de colaborar con un laboratorio para realizar más investigaciones no está solo en el nivel de la tecnología. “Desde nuestra perspectiva imparcial, pero experimentada, haremos las preguntas correctas. Cuando alguien está demasiado cerca de un proceso, puede pasar por alto lo que en realidad es bastante obvio ”, dice Wright.

 

La prevención siempre es mejor

A pesar de las muchas tecnologías disponibles, la mejor forma de controlar los objetos extraños es mantenerlos fuera de la cadena de suministro. “Antes de pensar en el riesgo, necesita un programa de mantenimiento preventivo sólido que evite materiales extraños que puedan desprenderse del equipo, como piezas de cintas transportadoras, virutas de metal, tornillos o piezas de plástico. Y cuando se encuentra material extraño en el equipo o dentro de la instalación, también necesita un programa de higiene y BPM que evite que ingrese al proceso de elaboración de alimentos ”, dice Davis.

"Demasiadas empresas simplemente confían en sus sistemas como si fueran infalibles, pero no lo son", dice Kooijmans. Todos estos métodos de detección intentan curar algo que debe prevenir en primer lugar. La prevención siempre es mejor ".

 

Referencia: Andrea Tolu. (October 16, 2020). Top Technologies for Foreign Object Control. USA. Food Quality and Safety. Recuperado de: https://www.foodqualityandsafety.com/article/top-technologies-for-foreign-object-control/?elq_mid=47980&elq_cid=24632840&utm_campaign=30028&utm_source=eloquaEmail&utm_medium=email&utm_content=Email-Research-IssueAlert-FQSWM_10-20-20_10-19-20V2.html