9.5.2. clasificación de los detergentes
Los detergentes pueden clasificarse como sigue:
9.5.2.1. Alcalis inorgánicos
El principal ingrediente de muchos detergentes es un álcali. El hidróxido
sódico (sosa cáustica) es el más fuerte de los álcalis
y además barato. Posee excelentes propiedades disolventes, es bactericida.
Sin embargo, es muy corrosivo para los metales y en especial para el aluminio; debe
tenerse gran cuidado al manipularlo pues puede producir graves quemaduras en la piel;
por esta razón cuando se trabaja con este detergente, deben emplearse ropas
y anteojos protectores y guantes de goma resistentes. Como todos los detergentes
alcalinos el hidróxido sódico precipita las sales cálcicas y
magnésicas insolubles del agua dura por lo que en cualquier formulación
de estos detergentes deben anadirse secuestrantes a los limpiadores alcalinos. Las
principales propiedades de éste y de otros importantes ingredientes de este
tipo de detergentes se muestran en la Tabla 9.2.
El metasilicato sódico, aunque es un álcali fuerte no es cáustico
y, por lo tanto, es mucho menos corrosivo que el hidróxido sódico.
De hecho el metasilicato sódico suprime el efecto corrosivo del hidróxido
sódico por lo que ambos se combinan con frecuencia. Sin embargo, constituye
por sí mismo un buen agente de limpieza al poseer capacidades dispersantes
y emulsificantes eficaces y ser fácilmente enjuagable; tiene el inconveniente
de ser relativamente caro. El ortosilicato sódico y el sesquisilicato sódico
tienen una buena capacidad saponificante y ambos son eficaces limpiadores del material
proteico. Desgraciadamente los dos, pero sobre todo el ortosilicato, son corrosivos
para el aluminio.
De los álcalis no cáusticos el carbonato sódico y el fosfato
trisódico son los ejemplos más característicos. El carbonato
sódico es un detergente relativamente débil, algo corrosivo y precipita
las sales cálcicas y magnésicas de las aguas duras. Sin embargo, es
barato y posee un buen poder tampón (esto es, estabiliza el pH), por lo que,
frecuentemente se incorpora a las fórmulas de detergentes. El fosfato trisódico
(TSP) es un buen emulsionante y saponificante, dotado de fuertes propiedades dispersantes,
tiene la habilidad de ablandar el agua precipitando sus sales como flóculos
y no como partículas. Aunque también es algo corrosivo forma parte
a menudo de los detergentes.
Tabla 9.2. Propiedades importantes de los componentes principales de las formulaciones de detergentes
9.5.2.2. Acidos inorgánicos y orgánicos
Los ácidos se emplean poco en la industria alimentaria ya que son corrosivos
en mayor o menor extensión, y carecen de versatilidad como agentes de limpieza;
además muchos son peligrosos y pueden causar quemaduras graves por lo que
deben usarse ropas protectoras. Dentro de los inorgánicos antiguamente se
empleaban en la industria lechera el clorhídrico, sulfurico y nftrico para
eliminar los precipitados del agua dura y otros depósitos minerales por ej.,
la «piedra de la leche» que es un depósito de proteína,
carbonato cálcico y otras sales y que se forma en las pasterizadoras cuando
se eliminan por completo las películas lácteas), pero debido a su naturaleza
tan corrosiva han sido sustituidos por ácidos más débiles. Entre
ellos se encuentran el fosfórico y el sulfámico que son menos corrosivos
que los citados y que, cuando se acoplan con un inhibidor de la corrosión,
son muy eficaces. No obstante, cuando el depósito precipitado es excesivo
pueden emplearse concentraciones bajas de ácidos más fuertes.
Los ácidos orgánicos que poseen acción bacteriostática,
son mucho más débiles que los inorgánicos y por lo tanto, más
seguros durante su manejo. Entre los ácidos orgánicos que se incorporan
a las fórmulas de detergentes se encuentran los siguientes: glucónico,
hidroxiacético, citrico y tartárico. Los detergentes ácidos
generalmente llevan inhibidores de la corrosión y agentes humectantes y como
tales pueden emplearse para eliminar los depósitos inorgánicos y la
piedra de la leche y para el lavado de botellas.
9.5.2.3. Agentes de superficie activa
Los agentes de superficie activa o surfactantes disminuyen la tensión superficial
del agua para facilitar el mojado. El agente de superficie activa clásico
es el jabón que está constituido corrientemente de sales potásicas
o sódicas de los ácidos grasos, como el esteárico, palmítico
y oleico. Los jabones son razonablemente eficaces con el agua blanda, pero su menor
solubilidad en agua fría supone un inconveniente; además los jabones
forman precipitados con el calcio de las aguas duras originando depósitos
insolubles. Por estas razones han sido sustituidos en gran parte por los detergentes
sintéticos que son aniónicos, catiónicos, no iónicos
y anfotéricos, dependiendo de su carga eléctrica activa cuando están
en solución. Cuando predominan las cargas negativas el surfactante se clasifica
como aniónico, si lo hacen las positivas como catiónico, mientras que
si no se disocian en solución se denominan no iónicos. Cuando la carga
predominante varia, según que prevalezcan las condiciones ácidas o
alcalinas, el surfactante se denomina anfotérico.
Los agentes de superficie activa tienen una estructura molecular formada por una
porción hidrofílica (literalmente «amante del agua») y
otra hidrofóbica (que «odia el agua»). Por lo tanto, un extremo
de la molécula es atraído por el agua y el otro repelido, pero atraído
por las grasas y aceites (es decir, es lipófila); en consecuencia se establece
un puente entre el aceite y el agua, lo que constituye ya el fundamento de la acción
limpiadora de los agentes de superficie activa. Las reacciones básicas se
muestran en la Figura 9.1.
Actualmente se dispone de muchos cientos de agentes de superficie activa que forman
parte de fórmulas de detergentes. Los surfactantes son corrientemente excelentes
agentes emulsionantes, tienen buenas propiedades humectantes y poder de penetración,
no son corrosivos, ni irritantes y son arrastrados fácilmente por el agua.
Además son muy solubles en agua fría, en gran parte no son afectados
por el agua dura y muchos son estables en condiciones ácidas y alcalinas;
dadas estas propiedades tan variadas no sorprende su amplia utilización en
la actualidad. Mientras que la actividad bactericida de los detergentes aniónicos
y no iónicos es escasa, la de los catiónicos es excelente si bien son
peores como detergentes. Por esta razón los surfactantes catiónicos
se emplean como desinfectantes y esterilizantes, como se estudiará más
tarde en este capítulo.
Fig. 9.1. Principales fases de la acción limpiadora de los agentes tensioactivos. (a) Moléculas de detergente con cabezas hidrofilicas y colas hidrofóbicas. (b) El agua mantiene su forma casi esférica, en ausencia de detergente, debido a que la atracción entre las moléculas de agua crea una gran tensión superficial. (c) la tensión superficial la rompen las colas hidrofóbicas del detergente al destruir los enlaces de las moléculas del agua. (d) En las materias grasas las colas hidrofóbicas se adhieren a la superficie grasa y las cabezas hidrofflicas recubren las partículas grasas. Las cabezas cargadas con el mismo signo se repelen entre sí y en consecuencia las partículas grasas permanecen separadas, dispersas y en suspensión.
Muchos surfactantes originan grandes cantidades de espuma, sobre todo cuando se origina
turbulencia durante la limpieza. Para evitar dicha formación se incorporan
a menudo a sus fórmulas agentes antiespumantes con el fin de conseguir detergentes
que formen poca espuma, que son los requeridos para la mayoría de las operaciones
de limpieza de la industria alimentaria.
Fig. 9.2. Algunos surfactantes aniónicos corrientes: (a) alquilbencenosulfonato sódico; (b) lauril sulfato sódico; (c) lauril etoxilato sulfato sódico.
1. Agentes aniónicos tensioactivos. Estos agentes, son, con mucho,
el grupo más grande de los surfactantes, tanto que podemos estudiar las categorías
principales. El jabón es un ejemplo de surfactante aniónico pero, como
ya se ha mencionado, presenta una serie de propiedades que limitan mucho su empleo.
Los principales surfactantes aniónicos actualmente empleados son los alquilsulfatos
(esto es, una cadena de 12 a 18 átomos de carbono saturados con hidrógeno
= cadena alquilica) y alquil benceno sulfonatos; la Figura 9.2 presenta ejemplos
de ambos. Las porciones hidrofílicas de las moléculas están
representadas, respectivamente, por los grupos alquilo (por ej., laurilo) y benceno,
mientras que las hidrofilicas las constituyen sulfatos y sulfonatos; los cationes
son corrientemente sodio o potasio. Otro tipo de surfactantes aniónicos lo
constituye el grupo de los sulfato-etoxilatos (por ej., sulfato lauril etoxilato
sódico) que también se muestran en la Figura 9.2. De hecho todos los
surfactantes aniónicos forman gran cantidad de espuma y ninguno puede combinarse
con un detergente catiónico. Las principales propiedades de los principales
agentes tensoactivos se indican en la Tabla 9.2.
2. Agentes de superficie activa no iónicos. Estos surfactantes no se
disocian en solución y pueden usarse tanto con agentes aniónicos, como
catiónicos. Son emulsionantes poderosos a los que no les afecta el agua dura
y varían mucho en sus características espumantes.
Muchos son muy solubles en agua y se emplean principalmente como detergentes líquidos.
Sin embargo, algunos de los surfactantes no iónicos exhiben unas propiedades
solubles muy características ya que al calentarlos se separan de la solución
que se enturbia; la temperatura a la que esto sucede se le denomina «punto
de enturbiamiento». Se puede aprovechar en la práctica esta propiedad
utilizando los surfactantes no iónicos a temperaturas mayores que las del
punto de enturbiamiento, a las que se inducen sus propiedades antiespumantes, tan
importantes en la limpieza a presión con detergentes; a temperaturas menores
el detergente se redisuelve y este cambio facilita el enjuagado frío subsiguiente.
Como en el caso de los aniónicos, la lista de surfactantes no iónicos
es muy grande. Dos de los grupos principales se basan en productos formados por reacciones
de condensación entre el óxido de etileno y los alcoholes sintéticos
de cadena larga (por ej., etoxilato de laurilo) o entre el óxido de etileno
y los fenoles alquílicos (por ej., etoxilato de nonilfenol); sus estructuras
se muestran en la Fig. 9.3. Los primeros representan el grupo principal de los surfactantes
poco espumantes del R.U.
Fig. 9.3. Algunos surfactantes no iónicos corrientes: (a) lauril alcohol etoxilato; (b) nonil fenol etoxilato.
3. Agentes de superficie activa anfóteros. Los surfactantes anfóteros
se presentan en solución como catiónicos o aniónicos, dependiendo
del pH. Se basan en aminoácidos y tienen de fórmula general R-NH-CH2-COOH,
en donde R corresponde generalmente a un radical alquilo. Un ejemplo es la dodecil
diaminoetilglicina (Fig. 9.4) cuya actividad detergente corresponde al estado aniónico.
Los agentes anfóteros son emulsionantes relativamente buenos, siendo estables
tanto en ácidos como en álcalis y toleran bastante bien el agua dura.
Además los empleados como detergentes presentan actividad bactericida; sin
embargo, son relativamente caros, carecen de algunas buenas propiedades (véase
Tabla 9.2) y por lo tanto, su empleo es algo limitado; debido a sus propiedades suaves
se incorporan frecuentemente a los detergentes de tocador y a los champúes.
9.5.2.4. Agentes secuestrantes
El agua verdaderamente blanda posee propiedades limpiadoras que van disminuyendo
progresivamente a medida que se disuelven en ella cada vez más sales de calcio
y magnesio; esto es, el agua se vuelve más dura lo que lleva anejo una mayor
tendencia de las sales a precipitar y a formar escaras. Los agentes secuestrantes
se adicionan a los detergentes para evitar la precipitación de las sales,
aunque a la larga resulta mucho más barato ablandar el agua que aíiadir
grandes concentraciones de secuestrantes a los detergentes. Obviamente, la cantidad
de secuestrantes que se adicionan depende de la dureza del agua y de la fórmula
general del detergente.
Fig. 9.4. Compuestos anfotéricos típicos: (a) dodecil diaminoetilglicina; (b) ácido etil-beta-oxipropiónico midazolina.
1. Agentes secuestrantes inorgánicos. Como secuestrantes se emplean
mucho los polifosfatos que, además, les proporcionan a los detergentes otras
propiedades convenientes; muchos son buenos emulgentes, agentes disolventes y dispersantes
y generalmente facilitan el enjuagado (Tabla 9.2).
De los polifosfatos el pirofosfato tetrasódico es barato y muy empleado, pero
corrientemente actúa principalmente como precipitante, siendo mejor secuestrante
del magnesio que del calcio. El tripolifosfato sódico y el tetrafosfato sódico
son verdaderos secuestrantes, es decir, eliminan los iones calcio y magnesio del
agua formando un complejo, sin originar una precipitación perjudicial de fosfatos
de calcio y magnesio. En los detergentes incorrectamente formulados, los polifosfatos,
sobre todo a temperaturas altas, generalmente pierden su poder secuestrante debido
a que en solución se convierten en compuestos más sencillos, ortofosfatos,
que son secuestrantes de escaso poder. El hexametafosfato sódico es el menos
estable de los polifosfatos y resulta caro; es el mejor agente secuestrante del calcio,
pero mucho menos eficaz frente al magnesio. En la Figura 9.5 se muestran las estructuras
típicas de los polifosfatos.
2. Agentes secuestrantes orgánicos. Los principales secuestrantes orgánicos,
llamados también agentes quelantes, son el ácido etilendiaminotetra-acético
(EUFA) y el ácido nitriloacético (NTA), sus sales sódicas y
potásicas y las sales sódicas de los ácidos glucónico
y heptónico. A pesar de su coste, se utilizan mucho en las fórmulas
de detergentes líquidos debido a su gran solubilidad.
Fig. 9.5. Agentes secuestrantes inorgánicos: (a) hexarnetafosfato sódico; (b) tripolifosfato sódico; (c) pirofosfato tetrasódico.
El NTA es el secuestrante orgánico cuya relación precio-eficacia
es la mejor. El EDTA es todavía más eficaz, pero resulta relativamente
caro, incluso en forma de sal tetrasódica (Fig. 9.6), la más utilizada
corrientemente. El gluconato sódico y el heptonato sódico son secuestrantes
muy potentes en condiciones de alcalinidad débiles; están especialmente
indicados para quelar el hierro y pueden emplearse para tratar la corrosión.
9.5.3. Formulación de detergentes
Las fórmulas modernas de detergentes son mezclas, cuidadosamente preparadas,
de distintas sustancias químicas, cada una de las cuales contribuye a las
propiedades buscadas en el detergente. El precio es un factor importante, por lo
que hasta donde sea posible, los detergentes no contendrán productos inaprovechables
y se emplearán a las concentraciones que lleven a cabo, de la forma más
económica posible, el tipo de limpieza deseado. Cada tipo de suciedad a eliminar
y cada superficie a limpiar exige, en condiciones ideales, un detergente distinto,
pero en la práctica, con tres o cuatro fórmulas distintas puede ser
suficiente.
En el comercio existen detergentes en polvo y líquidos. Los primeros tienen
la ventaja de estar corrientemente más concentrados, es más difícil
que se pierda material al preparar sus soluciones, pero éstas deben prepararse
convenientemente. Posiblemente los líquidos se distribuyen y miden con más
facilidad y exactitud, pero en la práctica se pierde bastante detergente concentrado
debido a que se preparan soluciones demasiado fuertes.
Un agente de limpieza de tipo general debe contener sustancias alcalinas para disgregar
la grasa, sur factantés para facilitar la humectación, la dispersión
y el enjuagado y secuestrantes para estabilizar el magnesio y el calcio; el nivel
de secuestrantes debe ajustarse cuidadosamente, de acuerdo con el grado de dureza
del agua y con la concentración a utilizar. También puede incluirse
como agente de limpieza, metasilicato sódico, que presenta la ventaja adicional
de ser un inhibidor de la corrosión, especialmente cuando deben limpiarse
metales sensibles, como el aluminio. Una fórmula para un detergente en polvo
de la mejor calidad y de múltipies aplicaciones, podría ser la siguiente:
30 % de carbonato sódico; 35 % de metasilicato sódico; 5 % de alquil
aril sulfonato y 30 % de tripolifosfato sódico. A 1.000 partes de agua habría
que añadir de 3 a 5 del producto para obtener una solución de limpieza.
Si se desea un agente de limpieza fuertemente alcalino para grasas y proteínas
tratadas por el calor la fórmula contendrá, además, hidróxido
sódico, un secuestrante estable en condiciones alcalinas y un detergente no
iónico. Por lo tanto, una fórmula de este tipo podría ser: hidróxido
sódico 12 %, carbonato sódico 20 %, metasilicato sódico 45 %,
tripolifosfato sódico 20 % y un surfactante no iónico 3 %. Un agente
de limpieza ácido, necesario para tratar depósitos ligeros de «piedra
de la leche», o para utilizar una vez por semana como agente de limpieza general,
debe basarse en el ácido fosfórico, junto con un surfactante no iónico
de baja espuma y un inhibidor de la corrosión. Una fórmula líquida
típica debe constar de 35 % de ácido fosfórico, 1 % de surfactante
y 64 % de agua. Tamplin (1980) ha señalado otras fórmulas.
Fig. 9.6. Agentes secuestrantes orgánicos: (a) etilendiamino tetraacetato sódico; (b) gluconato sódico.
Sin embargo, la prueba final de la eficacia de cualquier detergente se mide por el
grado de limpieza alcanzado en la práctica, por el tiempo y por el esfuerzo
y dinero necesarios para alcanzarlo. En ocasiones se necesitan modificar las formulaciones
cuando se observan dificultades, pero ello deberá realizarse después
de consultar con los fabricantes de detergentes.
9.5.4. Factores que Influyen en la eficacia de los detergentes
La importancia de controlar la dureza del agua, ablandándola o adicionándole
agentes secuestrantes ha sido ya mencionada, sin embargo, otros factores influyen
también en la eficacia de los detergentes. Entre ellos deben citarse: concentración
y temperatura de la solución de detergente, tiempo durante el que actúa
y fuerza con que se aplica.
Todo detergente tiene una concentración mínima necesaria para una limpieza
eficiente bajo una serie de circunstancias dadas; el aumentar la concentración
por encima de ese mínimo, mejora el efecto limpiador, pero con unos rendimientos
cada vez menores y con unos costes cada vez mayores, por lo que hay una concentración
óptima que debe buscarse en condiciones comerciales.
A medida que aumenta la temperatura, la velocidad de la reacción del detergente
y la suciedad también lo hacen, lo mismo que la solubilidad de los productos
solubles, todo lo cual se traduce en que la suciedad se elimina de las superficies
más fácilmente; otra ventaja de las temperaturas mayores es que generalmente
disminuyen la viscosidad lo que da lugar a un aumento de la turbulencia, hecho de
gran importancia en la CIP. Los efectos del tiempo se parecen a los de la concentración
en que hay unos tiempos mínimo y óptimo de contacto entre suciedad
y detergente.
Evidentemente se puede realizar la limpieza aplicando simplemente cierta fuerza (por
ej., empleando cepillos en la limpieza manual), pero es una limpieza muy deficiente.
Los detergentes se emplean en parte para disminuir la necesidad de fuerza, aunque
en la práctica, se combinan frecuentemente ambos factores. Un buen ejemplo
de ello es la CIP, en la que la turbulencia proporciona la fuerza limpiadora; la
turbulencia originada depende mucho de la velocidad del líquido limpiador
en las tuberías.
9.6. DESINFECTANTES QUIMICOS
Al desinfectar las superficies que contactan con los alimentos y las tuberías
en raras ocasiones se necesita alcanzar la esterilidad absoluta. El fin corrientemente
perseguido es disminuir el número de microorganismos, de forma que los que
sobrevivan (por ej., algunas esporas bacterianas y posiblemente unas pocas formas
vegetativas muy resistentes) no influyan en la calidad microbiológica de los
alimentos que contacten con dichas superficies. Por esta razón el término
absoluto de «esterilizar» es muy poco apropiado, por lo que en su lugar
emplearemos el de «desinfectar».
Para la desinfección de la planta fabril pueden emplearse indistintamente,
el calor y los agentes químicos, pero precedida de un lavado a fondo. La eficacia
de los desinfectantes químicos se resiente por la presencia de suciedad y
cuanto más limpia está la superficie a desinfectar más eficaz
resultará el desinfectante utilizado. La desinfección debe seguir inmediatamente
a la limpieza, aunque si el equipo se dejó estar inactivo mucho tiempo se
recomienda (incluso sin suciedad) desinfectar las superficies por segunda vez, inmediatamente
antes de poner en marcha una operación.
9.6.1. Propiedades deseables
Los desinfectantes que se deseen utilizar en las superficies que contactan con los
alimentos deben cumplir, en condiciones ideales lo siguiente:
1. Destruir rápidamente los microorganismos, siendo igual de eficaces con las bacterias Gram positivas que con las Gram negativas. Deben destruir la mayoría de las esporas fúngicas, siendo también conveniente la destrucción de las esporas bacterianas.
2. Ser suficientemente estables en presencia de residuos orgánicos y si fuera necesario, en presencia de aguas duras.
3. No ser corrosivos ni dar color a ninguna superficie de la fábrica.
4. Ser inodoros o no desprender olores desagradables.
5. No ser tóxicos, ni irritantes a los ojos o la piel.
6. Fácilmente solubles en agua y arrastrables por enjuagado.
7. Estables durante mucho tiempo en forma concentrada y durante un tiempo más breve en forma diluida.
8. Económicamente competitivos y al emplearlos presentar una buena relación coste/efectividad.
9.6.2. Clasificación de los desinfectantes
Si bien son muchos los productos químicos bactericidas, por ej., compuestos
inorgánicos y orgánicos de mercurio, muy pocos cumplen las condiciones
señaladas en el punto anterior. Los empleados en la industria alimentaria,
que se estudiarán a continuación, se limitan a los siguientes grupos:
9.6.2.1. Compuestos que liberan cloro
De todos los desinfectantes de la industria alimentaria los hipocloritos son los
que más se utilizan, aunque hay otros compuestos que liberan cloro que se
emplean en menor extensión. Entre los últimos está el cloro
gaseoso y el fosfato trisódico dorado, así como las cloraminas orgánicas,
derivados del ácido isocianúrico y la diclorodimetilhidantoina.
En general los compuestos que liberan cloro son desinfectantes potentes de espectro
de actividad amplio. Son sensibles tanto las bacterias Gram positivas, como las Gram
negativas; además estos compuestos presentan cierta actividad frente a las
esporas bacterianas. Muchos de los compuestos que liberan cloro son baratos; todos
son fáciles de usar y no les afecta el agua dura. Sin embargo, para prevenir
los efectos de la corrosión es imprescindible mantener un pH alto, lo que
como consecuencia acarrea cierta pérdida de la actividad bactericida. Quizá
el inconveniente de estos agentes es que se inactivan rápidamente en presencia
de materia orgánica; otra desventaja adicional es que deben enjuagarse cuidadosamente
para evitar la corrosión.
Los componentes pulverulentos que liberan cloro se admite que son más estables
que los que se presentan en forma líquida. No obstante, los polvos absorben
agua fácilmente desestabilizándose, por ello deben incorporárseles
desecantes que mejoren su conservacion.
1. Hipocloritos. El ácido hipocloroso (HOCl) es inestable pero muchas
de sus sales son invariablemente más estables. En solución estas sales
se disocian formando OCl - que es el ion responsable
de las propiedades bactericidas de los hipocloritos. La sal más ampliamente
utilizada es el hipoclorito sódico (NaOCl) que se vende en el comercio como
liquido concentrado que contiene aproximadamente 1-14 % de cloro disponible. Se ha
sugerido, lo que no deja de ser interesante, que si este líquido concentrado
se diluye con agua destilada (1:1 o incluso 1:9) los niveles de cloro disponibles
disminuyen más lentamente durante el almacenamiento (Hoffman et al., 1981).
También se usa el hipoclorito cálcico (Ca(OCl)2) que se
vende en forma pulverulenta y contiene aproximadamente un 30 % de cloro disponible.
Las soluciones acuosas mucho más diluidas de hipoclorito sódico se
emplean mucho en la industria alimentaria como desinfectantes generales, lo mismo
que en los sistemas (CIP); las soluciones deben ser recientes y manejarse con cuidado
debido a sus propiedades irritantes sobre la piel. En los preparados comerciales
se les adicionan, a veces, surfactantes y estabilizantes; los primeros para favorecer
las propiedades humectantes y la penetración y los últimos para mejorar
su actividad durante un almacenamiento prolongado. Las soluciones de hipocloritos
deben mantenerse siempre en la oscuridad o en recipientes opacos; la estabilidad
también se facilita si se conservan con ayuda del frío. Las soluciones
son más estables a pHs mayores de 9,5, mientras que la actividad germicida
es máxima a pH de 4-5; al último pH los efectos corrosivos son máximos.
Debido precisamente a estos problemas corrosivos se emplean soluciones de pH de 10-11,
manteniendo la temperatura a que se aplican lo más baja posible puesto que
a temperaturas más altas tiene lugar la corrosión y la pérdida
de estabilidad. Las concentraciones corrientes en uso varian entre 50 y 200 ppm de
cloro disponible, siendo normales tiempos de contacto de 3 a 30 minutos. Debe tenerse
presente que para evitar la posible corrosión de las superficies sensibles,
en cada situación específica se empleará la concentración
mínima necesaria para alcanzar su efecto bactericida durante el menor tiempo
posible.
2. Cloro gaseoso. El cloro, en forma de gas, se emplea para la desinfección
de los aportes de agua, pero también tiene ciertas aplicaciones en la industria
alimentaria. Para su empleo debe inyectarse en el agua a una velocidad constante
mediante el empleo de un aparato «dorador». Es necesario superar el «punto
de ruptura» del agua, es decir, el nivel al que se ha satisfecho la demanda
de cloro del agua, un factor variable que depende principalmente de las cantidades
de sólidos suspendidos y de la materia orgánica. De hecho, cuando hay
en el agua compuestos que liberan amoníaco se forman cío raminas (véase
más adelante) y a dosis mayores se oxidan. Sólo después de esto
se alcanza el «punto de ruptura» de forma que, posteriormente, cualquier
cantidad adicional de cloro dará lugar a un residuo de cloro libre. Un nivel
de cloro residual de 1 a 5 ppm es el adecuado para la mayoría de los sistemas
continuos de cloración de la fábrica, como nebulizadores de cintas
transportadoras y elevadoras; para la desinfección al terminar la jornada
y para el agua de refrigeración de latas se necesitan concentraciones mayores
(1-20 ppm).
3. Fosfato trisódico dorado. El fosfato trisódico dorado del
comercio (CTSP; 4(Na3PO4 · 11H2O) NaOCl)
cuando se disuelve en agua da una solución tamponada de hipoclorito. Este
producto, relativamente caro, se incorpora a menudo a los preparados en polvo. El
contenido de cloro disponible es bajo (4 %) y se mactiva algo en presencia de materia
orgánica. Los compuestos que liberan bromo (por ej., bromuro sódico)
se incorpora a los productos comerciales para aumentar su poder bactericida.
4. Cloraminas. Las cloraminas, por ejemplo, Cloramina T (Fig. 9.7), cloramina
B y dicloramina T; son mucho más estables que los hipocloritos en presencia
de materia orgánica, pero menos irritantes y tóxicos, si bien su precio
ha limitado, indudablemente, su empleo. De otra parte, a pesar de su contenido de
cloro disponible (25-30 %) son bactericidas más débiles, salvo a pHs
mayores de 10 a los que son más activos que los hipocloritos. Las cloraminas
liberan cloro lentamente y se emplean frecuentemente cuando el utillaje y equipo
deben sumergirse mucho tiempo en soluciones que liberen cloro, debido a que son muy
poco corrosivas; sin embargo, necesitan enjuagarse bien después de su aplicación.
A menudo se combinan con los detergentes alcalinos para dar detergentes-desinfectantes
(ver pág. 271).