Ácido Peracético: Conocimiento para su buen uso

INTRODUCCION

Hace un año, cuando empezamos a vender en la tienda insumos de limpieza y sanitización, la primer gran duda que se nos planteó fue la del uso del ácido peracético. Como cerveceros caseros siempre habíamos usado alcohol o símil Star-San y pensamos que usar ácido peracético no sería más complicado que leer la etiqueta del producto y usarlo como dice el fabricante. Para nuestra sorpresa si preguntamos a 10 personas distintas como se usa obtenemos 10 formas distintas. Que “al 0.5% sin enjuague” o “1% pero enjuagando con agua caliente” o “comprá el que se usa al 0.13% que ese no se enjuaga y rinde más”, etc., etc., etc. Decidimos recurrir a la documentación de los fabricantes y vemos que la situación no mejora. No todos indican claramente la dilución de uso y cuando estaba variaba fuertemente entre un producto y otro. Profesionales calificados del mundo cervecero nos insistían con el uso de Vortexx de Ecolab como el santo grial de la sanitización, pero cuando preguntábamos porque era casi una cuestión de fé y nos quedábamos con mucha bronca de no poder, en nuestra ignorancia, decidir por cuenta propia y con fundamentos lo que queremos usar y porqué. Si te has sentido así, lo que sigue es lo que hemos recopilado de horas de investigación técnica para acabar con nuestro desconocimiento, esperamos le sea útil a toda la comunidad cervecera.

QUE ES

El ácido peracético (también conocido como ácido peroxiacético) surge a partir del tratamiento de ácido acético con peróxido de hidrógeno y se produce alimentando de manera continua ácido acético y peróxido de hidrógeno en un medio de reacción acuoso que contiene ácido sulfúrico como catalizador.

El ácido peracético siempre es vendido en solución con ácido acético y peróxido de hidrógeno (y un saldo de agua) para mantener la estabilidad de la sustancia en el tiempo. La concentración del ácido peracético como el ingrediente activo puede variar y usualmente depende de su aplicación. Si se fijan en la etiqueta debe estar especificado ese porcentaje que puede ser cualquiera, pero usualmente es del 5% o 15%, aunque los hay al 4%, 9% y otros según el fabricante. Veremos más adelante cuán importante es conocer este valor y porque no siempre más alto es mejor o más “rendidor”.

El ácido peracético es un agente antimicrobiano, de la familia de los peróxidos, ideal debido a su alto potencial oxidante. El compuesto mata microorganismos por la oxidación y subsecuente ruptura de su membrana celular. Puede dañar virtualmente todo tipo de macromoléculas asociadas con un microorganismo y por eso se considera de amplio espectro (amplio espectro se refiere a un desinfectante que actúa contra una amplia gama de bacterias patógenas, tanto contra bacterias gram-positivas como gram-negativas). Su capacidad de ser más efectivo a medida que se aumenta su dosis lo hace adaptable a situaciones muy disimiles como la desinfección de frutas, la sanitización de equipos de industria alimenticia y la esterilización química de equipos médicos (como los de diálisis). Esta ventaja termina siendo una desventaja si no se utiliza con conocimiento, ya que no existe una dosis única que los fabricantes puedan poner en la etiqueta, sino que depende del uso que le vayamos a dar. 

Cuando preparamos una solución del producto que nos venden (ya sabemos que es una solución de ácido peracético, ácido acético, peróxido de hidrógeno y agua) con agua en proporciones de uso el producto queda altamente inestable y su vida útil será de apenas de 24 a 72hs dependiendo la temperatura a la que se almacene [1]. Su desintegración tendrá como resultado intermedio los compuestos de los que nació, peróxido de hidrógeno y ácido acético, quienes a su vez se desintegrarán en agua, oxígeno y dióxido de carbono. Siendo todos estos residuos inocuos, se considera al ácido peracético como un desinfectante amigable con el medio ambiente.

MATEMATICAS DE LAS PPM

Si queremos dominar el tema de la dosis de uso, debemos saber cómo calcular PPM. Partes Por Millón (PPM) es la forma habitual de expresas la concentración de un componente en solución, en este caso ácido peracético en agua. Básicamente será igual a los miligramos de soluto (el compuesto en menor medida) que hay por kilo de solución (el total de la mezcla). Por ejemplo, si compramos 1kg de ácido peracético al 5% este tendrá:

5% de ácido peracético en 1 [kg] = 50 [g] de ácido peracético = 50.000 [mg]

50.000 [mg] por kilo = 50.000 PPM de ácido peracético

Así es como vienen la mayoría de los ácidos peracéticos pero cada uno podrá hacer su cuenta, ya que esto varia de fabricante en fabricante e inclusos algunos tienen diferentes productos con distintas concentraciones. Por ejemplo, repasemos algunas marcas:

Marca

Producto

Concentración

ECOLAB

Vortexx

4.4% - 44.000 PPM

DIVERSEY

Divosan Forte

15% - 150.000 PPM

OXIDIAL

Oxidial

4.5% - 45.000 PPM

H2O Control

Percyde

4.5% - 45.000 PPM

AEB

Peracid

9% - 90.000 PPM

AEB

Peracid L

4% - 40.000 PPM

 

En este punto cabe recalcar que es muy importante fijarse en la composición del producto que estamos usando y sobre todo hacerlo viendo su Hoja de Seguridad. Esta es un documento de varias páginas donde viene declarada ante la autoridad (el ANMAT en Argentina) la composición real de la solución, aunque a veces puede ser en rango aproximado. Todo producto que vayamos a usar, seamos amateurs o profesionales, debe ser un producto aprobado para su uso en alimentos y esto debe estar indicado en la etiqueta. El proveedor nos debe dar la Hoja de Seguridad si se la pedimos y si no existe no usemos ese producto, ya que su composición puede ser dudosa.

ENJUAGAR O NO ENJUAGAR, ESA ES LA CUESTIÓN

Una pregunta clásica que todos hacen al comprar es ¿esta marca requiere enjuague? La realidad es que la mayoria de los Ácidos Peracéticos del mercado (salvo Vortexx) tienen composición identica, solamente varía la concentración, por lo que la respuesta a esta pregunta no está en la marca, sino en la dilución de uso. 

Dijimos que es un oxidante fuerte pero que la concentración de uso depende de la aplicación, algunas diluciones de referencia son:

  • Sanitización de frutas y verduras: 40 – 80 PPM sin enjuague
  • Sanitización de equipos y envases en contacto con alimentos: 100 – 200 PPM sin enjuague
  • Dosis de choque (desinfección fuerte): 500 PPM con enjuague
  • Esterilización química: 2000 PPM con enjuague

Los 200 PPM son clave a la hora de decidir enjuagar o no hacerlo. Normativamente la FDA (Food & Drug Administration, el ANMAT de USA) especifica que la dosis de ácido peracético para desinfectar superficies en contacto con alimentos sin enjuagar es de mínimo 100 PPM y máximo 200 PPM [2]. Esto no dice que sea efectivo en ese rango, simplemente dice que solo en ese rango está permitido usarlo sin enjuague en industria alimenticia. 

Algunos pensarán en este punto que para qué sirve la esterilización química o la dosis de choque si luego tengo que enjuagar. Pues piensen que muchas industrias alimenticias, farmacéuticas y medicas tienen a disposición una fuente de agua estéril, así que esto es posible, aunque no sea nuestro caso. Además, piensen que cada tanto uno puede aplicar una dosis de choque para desinfectar a fondo equipos por más de que luego se enjuague con agua potable, como una práctica de mantenimiento de la sanidad.

Un punto adicional y que si depende de la marca es bajo que certificación fue registrado el producto. Como vimos las normas de la FDA de USA permiten un rango sin enjuague y por lo tanto productos de ese origen suelen decir en su etiqueta que a tal concentración se puede no enjuagar. Por el contrario, en Europa la normativa no permite este rango y dice que todo desinfectante de industria alimenticia se debe enjuagar, por lo que no es extraño que veamos etiquetas de productos de origen europeo que no mencionan la posibilidad de no-enjuagar. En Argentina la normativa no dice nada, por lo que conviven productos que dicen que se enjuagan con otros que dicen que no. Al terminar de leer este artículo esperamos se entienda claramente que la decisión de enjuagar o no es técnica y que en Argentina conviven ambas filosifías en las etiquetas porque la normativa es gris. Las cervecerias de USA se basan en normas de la FDA y no les va tan mal. De aquí en mas consideraremos que hasta las 200 PPM no se requiere enjuague, independientemente de la marca.  

EFECTIVIDAD DEL ÁCIDO PERACÉTICO

Sobre la eficacia debemos tener en cuenta dos factores más además de la concentración: tiempo de acción y temperatura. A diferencia del alcohol (pero en similitud con el Star-San) el ácido peracético requiere tiempo para matar microorganismos. Salvo dosis mu y altas esto se cuenta en minutos, lo que lo hace malo para usarlo en un aspersor (para tomar una muestra de un fermentador nadie rocía con peracético y espera 5 min, ¿o si?). Además, dependiendo de cual microorganismo queremos eliminar, la temperatura de la solución es extremadamente importante. No existen estudios profundos sobre la eficacia del ácido peracético sobre los distintos microorganismos que queremos eliminar en la microcerveceria, pero revisando algunos estudios científicos podemos llegar a algunos rangos orientativos sobre concentración, tiempo y temperatura [3, 4, 5].

  • A mayor concentración menor tiempo de contacto y efectividad (esto es medio obvio), así que se recomienda usar 200 PPM (máximo sin enjuague).
  • A 200 PPM y 20°C con 5 a 10 minutos de contacto es suficiente para eliminar S. cerevisiae, S. cerevisiae distaticus, Brettanomyces y bacterias.
  • A 200 PPM y 5°C los tiempos se multiplican por 4 como mínimo, requeriría entre 20 y 30min (¡cuidado en invierno!)

¿ENTONCES, CUANTO USO?

Estandarizando a 200 PPM podemos entonces hacer las cuentas de cuanto se diluyen los productos comerciales que tenemos a mano. Tomemos por ejemplo OXIDIAL que viene al 4.5% y dijimos que eso equivale a 45.000 PPM. Eso es lo que viene en el bidón, para llegar a 200 PPM tenemos que hacer la cuenta (regla de 3 simple):

45.000 / 200 = 225

Esto significa que debemos llevar la dilución de 1 a 225 veces, es decir que por cada kilo tendríamos que agregar 224 kg de agua (para finalizar con 225 kg y no 226 kg, igual el error es pequeño). Para hacerla fácil podemos pasar esto a porcentaje:

1/224 = 0.00446

En porcentaje y redondeando:

0.00446 x 100 = 0.45 %

Es decir que una dilución de 0.45% de Oxidial estaría dando los 200 PPM que necesitamos. Veamos como quedan los porcentajes para las distintas marcas que mencionamos antes:

Marca

Producto

Dilución para 200 PPM

ECOLAB

Vortexx

0.45%

DIVERSEY

Divosan Forte

0.13%

OXIDIAL

Oxidial

0.45%

H2O Control

Percyde

0.45%

AEB

Peracid

0.22%

AEB

Peracid L

0.50%

 

Mas de uno estará diciendo en este momento que Vortexx no se usa en esa dilución y es verdad. ¿Dónde está el truco? Que Vortexx no tiene la misma composición que los demás. Además del ácido peracético y su combo estabilizante ácido acético/peróxido de hidrógeno, Vortexx tiene ácido octanoico que, según su fabricante, potencia la acción desinfectante y por eso puede usarse al 0.13 a 0.26% sin que eso signifique menor efectividad. Eso no viene gratis sino a costa de un aumento del precio por kilo y menor tiempo de vencimiento, lo que nos da pie para ver la ecuación económica con la cual finalmente elegiremos el producto que mas nos convenga.  

LA ECUACION ECONOMICA

Ahora sabemos que podemos usar cualquier producto del mercado, siempre que sea aprobado por ANMAT/SENASA, y que solamente es cuestión de saber su fecha de vencimiento y concentración para calcular su dilución de uso. No vamos a entrar en discusión de precios, ya que varían mucho según la marca, la concentración y lo que nos cobre nuestro proveedor según en qué lugar del país estemos, por lo cual cada uno tiene la tarea de hacer su propio cálculo, pero hagamos un ejercicio hipotético para ver algunas particularidades del tema.

Supongamos que conseguimos en nuestro proveedor local Ácido Peracético en presentaciones y concentraciones distintas, obviamente con precios distintos y queremos saber que nos conviene. Primero veamos los datos de estos productos y su uso para 200PPM (calculando como hicimos en la sección más arriba).

 

 

Producto A

Producto B

Producto C

Producto E

Producto E

Concentración de Ácido Peracético

5%

5%

9%

5%

15%

Presentación

1kg

5kg

5kg

30kg

20kg

Precio

$100

$400

$400

$1800

$2500

Precio por kg

$100

$80

$80

$60

$125

Vencimiento

18 meses

18 meses

12 meses

18 meses

6  meses

Dilución @ 200PPM

0.4%

0.4%

0.22%

0.4%

0.13%

 

Como la intuición no es siempre buena concejera calculemos cuanto necesitamos de cada producto para hacer 1 litro de solución sanitizante. Esto, para el caso de 0.4% por ejemplo, se haría así:

1lt = 1kg = 1000 gramos

1000 gramos x 0.4% = 1000 x 0.004 = 4g

El costo por litro de solución sanitizante se saca fácilmente con el costo por kilo de producto:

4g = 0.004 kg

0.004kg x $80 = $0.32

Si por ejemplo compramos 5kg de ese producto, es fácil calcular cuantos kilos/litros (como es en agua 1kg = 1lt) nos va a rendir:

5kg = 5.000 gramos

A 4 g/l -> 5.000/4 = 1250lt

Extendamos estos cálculos a todos los productos a ver como se comparan.

 

Producto A

Producto B

Producto C

Producto D

Producto E

Cantidad en gramos por litro de solución @ 200PPM

4g

4g

2.2g

4g

1.3g

Costo por litro de solución @ 200PPM

$0.40

$0.32

$0.18

$0.24

$0.16

 

Resulta entonces que el Producto E es a todas claras el ganador en costo por kilo, pero lo que no tiene en cuenta este análisis es dada su baja dilución de uso para 200PPM y su vida útil corta, no todos llegarán a usar el bidón completo para cuando llegue el vencimiento. Veamos cuantos litros de solución podemos preparar con el bidón:

Bidón de 20kg = 20.000g

A 1.3 g/l tenemos 20.000 / 1.3 = 15.384lt

Si tenemos en cuenta que en el mejor de los casos tenemos 6 meses al vencimiento (eso sería comprando el día que salió de la fábrica, normalmente llega a nuestras manos 1 o 2 meses después), tendríamos que usar por semana:

6 meses = 24 semanas

15.384 lt / 24 semanas = 641lt/semana

Si nos llegó con menos 2 meses menos vida útil, lo cual es perfectamente normal ya que se fabrica generalmente lejos de donde estamos, este cálculo resulta:

4 meses = 16 semanas

15.384 lt / 16 semanas = 961lt/semana

Extendamos estos cálculos a todos los productos para comparar.

 

 

Producto A

Producto B

Producto C

Producto D

Producto E

Cantidad de litros de solución @ 200PPM que puedo preparar con los kilos que vienen en el producto

250lt

1250lt

2272lt

7500lt

15384lt

Litros por semana de solución que debemos usar para terminar con el bidón al cabo de su vencimiento

3.5 lt/sem

17.4 lt/sem

47.3 lt/sem

104 lt/sem

641 lt/sem

Litros por semana de solución que debemos usar para terminar con el bidón al cabo de su vencimiento con reducción de 2 meses de vida útil

3.9 lt/sem

19.5 lt/sem

56.8 lt/sem

117 lt/sem

961 lt/sem

 

Esto demuestra que la economía del Ácido Peracético no se mide solamente por costo por litro de solución, sino que debemos tener en cuenta el tiempo de uso para que no nos termine costando mas caro. Por ejemplo, si nosotros usamos unos 200 litros por semana y compramos el Producto E, al llegar su vencimiento (6 meses) vamos a haber consumido solo 4800 litros de los 15.384 litros que rendía. Esto es solo el 31.2% del bidón y el resto va al desagüe, aunque hemos pagado el bidón completo, por lo cual el costo por litro de solución pasa a ser:

Usando completo >> $2500 / 15.384 lt = $0.16 / lt

Usando 2400lts solamente >> $2500 / 4800 lts = $0.52 /lt

¡Hasta la nos hubiera convenido comprar el Producto A! Ni hablar si tomamos como vencimiento 4 meses, ¡aún peor! Lo que parecía barato en primera instancia se torna caro al tener en cuenta las perdidas y hay que tenerlo muy presente. Ahora entenderán porque se vende Ácido Peracético a concentraciones bajas y porque en muchos casos conviene. Ni hablar que las empresas que usan mucho producto y terminan bidones antes del vencimiento aprovechan la ventaja del concentrado.

Escenarios hay infinitos porque cada amateur o profesional usa cantidades distintas por semana o mes, por lo cual esto es solo un ejemplo y no sirve para generalizar. Lo mejor es que cada uno haga estos cálculos para su caso, su tasa de uso, los productos con sus precios y presentaciones según consiga en su proveedor y saque sus propias conclusiones.

CONCLUSIONES

Repasando todo lo que expusimos en el presente artículo podemos trazar algunas conclusiones interesantes:

  • El Ácido Peracético es un desinfectante de excelente calidad con la ventaja de poder variar sus dosis para hacer desde desinfección sin enjuague hasta esterilización química. Bien usado ningún microorganismo escapa a su accionar y los productos de su desintegración son completamente amigables con el medio ambiente.
  • El ácido peracético se considera inestable, particularmente diluido. Las soluciones se hidrolizan con el tiempo y pierden efectividad. Sus productos de degradación (ácido acético, oxígeno y agua) no dejan residuos ni son nocivos.
  • Es corrosivo sobre ciertos metales (cuidado con enfriadores de placa soldados con bronce o cobre).
  • Su dosis de uso en industria alimenticia está acotada por las autoridades de aplicación y está expresada en Partes Por Millón (PPM) y nos hemos encargado de aprender como calcular esto en base a la concentración del producto declarada por el fabricante.
  • El ácido peracético es el mismo en todo el mundo, pero las regulaciones no y por eso hay etiquetas que llaman a enjuagar y otras que no. Si nos regimos por la normativa de USA (en ausencia de una local) podemos usar hasta 200PPM sin enjuague independientemente de la marca. 
  • Es importante que el producto, sea la marca que sea, tenga aprobación ANMAT/SENASA para poder confiar en lo que dice su etiqueta y Hoja de Seguridad.
  • La efectividad del Ácido Peracético es fuertemente dependiente de la temperatura de uso, se recomienda su uso a 20°C, aunque su rango de uso es de 20 a 50°C (limite absoluto 60°C). Cuidado con las temperaturas en invierno. 
  • El tiempo de acción varía, pero debe ser de al menos 5 min.
  • La solución sanitizante preparada tiene una vida útil media entre 80 y 90 minutos desde que se preparó la dilución, luego comienza a perder su título y pierde completamente efectividad en algunos días.
  • Aprendimos que debemos calcular la dosis de uso del producto a partir de la concentración del mismo y la dosis deseada y que con esto podemos ver cuanto realmente nos rinde.
  • Además, aprendimos que, si bien mas concentrado rinde mas, su estabilidad es mas baja y por ende su fecha de vencimiento mas acotada. Esto debemos tenerlo en cuenta para ver si, dada una presentación, precio y nuestra velocidad de uso, nos conviene realmente un producto u otro.

Finalmente cabe advertir que no significa que con lo aprendido no hace falta que escuchemos las recomendaciones de los fabricantes, sino todo lo contrario. Ahora sabemos los pormenores del uso del peracético y podemos (y debemos) tomar en cuenta las recomendaciones que los proveedores y fabricantes nos indiquen sobre sus productos en particular. Lo bueno es que ahora podemos discutir sobre recomendaciones que antes aceptábamos sin poder refutar o corregir.

Queda como tarea, para los fanáticos del Vortexx, que hagan sus números en base a la dilución recomendada por el fabricante y saquen la ecuación económica. Seguramente mas de uno se llevará una sorpresa porque, aunque Vortexx sea un excelente producto, puede ser caro para ciertos usos dado su precio y presentación de 20kg. ¡Ahora tienen el conocimiento para hacer los cálculos!

Esperamos haber aportado algo. ¡Buenas birras!

REFERENCIAS

[1] Kunigk L., THE INFLUENCE OF TEMPERATURE ON THE DECOMPOSITION KINETICS OF PERACETIC ACID IN SOLUTIONS, Brazilian Journal of Chemical Engineering, June 2001. https://doi.org/10.1590/S0104-66322001000200009

[2] CFR - Code of Federal Regulations Title 21, 21CFR178.1010, https://www.accessdata.fda.gov/scripts/cdrh/cfdocs/cfcfr/CFRSearch.cfm?FR=178.1010

[3] Aguilar Solis, M. de Lourdes, EVALUATION OF COMMON AND NOVEL SANITIZERS AGAINST SPOILAGE YEASTS FOUND IN WINE ENVIRONMENTS, Cornell University PhD Thesis, 2014. https://ecommons.cornell.edu/bitstream/handle/1813/36125/mda67.pdf

[4] EFFICACY OF PEROXYACETIC ACID, Heritage Systems Inc, https://www.heritagesystemsinc.com/Downloads/WhitePapers/PAALancer5efficacytimetemp.pdf

[5] Lujan, M.I., Determinación de los tiempos de reducción decimal (D) a distintas temperaturas de cepas de Alicyclobacillus spp aisladas durante la elaboración de jugos concentrados de manzana, Tesis de Magíster en Ciencia y Tecnología de Alimentos, Universidad Nacional del Litoral, 2010. https://bibliotecavirtual.unl.edu.ar:8443/bitstream/handle/11185/400/Tesis.pdf