Ozono: l’alternativa efficace e sostenibile ai disinfettanti alimentari

12 Dic 19

Il controllo delle contaminazioni microbiche è l’obiettivo principale auspicato dall’industria alimentare, non soltanto in relazione agli ambienti di lavorazione ma anche a materie prime, semilavorati e prodotti finiti.

Nel 2011 la Food and Drug Administration (FDA) statunitense ha riconosciuto l’ozono (O3) come Generally Recognized as Safe (GRAS), garantendo quindi il suo utilizzo per il trattamento e la conservazione degli alimenti.

Caratterizzata da una breve emivita e dalla mancanza di residui su alimenti e superfici con cui viene a contatto, questa sostanza è un’ottima alternativa al cloro ed al perossido di idrogeno per la sanificazione nell’industria alimentare, grazie alla sua efficacia antimicrobica, al suo ampio spettro d’azione e al positivo impatto ambientale.

Le sue proprietà sono state sfruttate fin dagli inizi del ventesimo secolo per la disinfezione delle acque, portando in epoca più recente ad un crescente interesse per la sanificazione delle superfici, degli impianti e delle attrezzature nell’industria alimentare e delle bevande.

Nell’industria agroalimentare questa tecnica di disinfezione trova applicazione in vari settori, tra cui quello ittico, caseario, avicolo, della carne, dei cereali e dell’ortofrutta. Negli ultimi anni, la sua efficacia disinfettante è stata dimostrata da diversi studi microbiologici.

L’acqua ozonizzata è impiegata anche per la sanificazione dei materiali di confezionamento idonei al contatto con gli alimenti e per l’igienizzazione delle linee produttive.

 

I vantaggi dell’ozono in ambito alimentare

L’ozono è un gas caratterizzato da una elevata reattività e instabilità a temperatura ambiente, inoltre ha un considerevole potere ossidante: è proprio quest’ultima proprietà a consentirgli di ripulire aria e acqua da muffe, lieviti, batteri, spore e virus, attraverso il danneggiamento di membrane, pareti cellulari e altre strutture biologiche.

Si configura non soltanto come un’applicazione efficace su un ampio spettro di microrganismi, ma anche come un prodotto “green”, caratterizzato da una sostenibilità sia ambientale che economica.

 

I principali vantaggi derivanti dall’utilizzo dell’ozono sono:

  • l’assenza di residui sulle superfici con cui entra a contatto; non lascia alcun residuo chimico sulle superfici e nelle acque trattate per la rapida decomposizione della struttura, che ritorna velocemente allo stato di ossigeno molecolare.
  • la possibilità di utilizzare acqua sanificata nei processi evitando di portare contaminazioni nei prodotti lavorati o di contaminare nuovamente le superfici durante le fasi di risciacquo nei processi di detersione e sanificazione (CIP, acque di processo ecc.);
  • la riduzione dell’uso di prodotti chimici per la disinfezione con conseguente riduzione dell’impatto ambientale e dell’impatto sugli impianti di depurazione;
  • la riduzione dei consumi di acqua potabile necessari per i risciacqui dei disinfettanti tradizionali;
  • la possibilità di sanificare gli ambienti con ozono gassoso, arrivando quindi anche nei punti difficilmente raggiungibili con disinfettanti liquidi o schiume, garantendo con maggior sicurezza i tempi di contatto non immettendo acqua ed umidità nell’ambiente (che potrebbe aiutare una proliferazione di microrganismi);
  • la possibilità conseguente di aumentare la shelf life o la sicurezza alimentare di vari prodotti;
  • la possibilità di ridurre la quantità di fanghi prodotti dagli impianti di depurazione.

 

Sfruttando le possibili applicazioni dell’ozono, le aziende potranno quindi garantire una sempre migliore qualità dei propri prodotti ai propri clienti, aumentare la shelf life dei prodotti, riducendo al contempo la propria water e carbon footprint.

Fondamentali, per l’utilizzo delle tecniche di ozonizzazione nei processi produttivi dell’industria alimentare, sono in ogni caso le dotazioni personali per gli addetti ed i sistemi di sicurezza degli impianti e degli ambienti (rilevatori di O3 ad alta sensibilità dotati di allarme acustico), a causa dell’elevata tossicità per l’essere umano anche a bassa concentrazione. È di fondamentale importanza quindi considerare attentamente tutte le misure precauzionali necessarie per garantire la sicurezza degli ambienti e degli addetti alle lavorazioni.

In relazione ai limiti della tecnologia, il problema maggiore risulta ad oggi la mancanza di competenze applicative nel mercato; molte infatti risultano essere le aziende che commercializzano tecnologie ed ozonizzatori, ma veramente poche sono quelle che possiedono una elevata esperienza applicativa che gli consente di fornire sistemi adeguati e sicuri alle aziende. L’utilizzo di ozonizzatori inadeguati ha infatti creato negli anni confusione e l’idea che l’ozono non fosse efficace in alcune applicazioni o che potesse portare rischi per gli operatori o per i prodotti.

 

Ozono e tecnologia: l’applicazione pratica

L’ozono viene prodotto partendo dall’aria dell’ambiente o dall’ossigeno, grazie a un macchinario di piccole dimensioni e dal costo contenuto. L’ozono è presente nell’atmosfera alla concentrazione di circa 0,04 ppm. È una molecola formata da tre atomi di ossigeno, la cui struttura è un ibrido di risonanza, che si forma quando le molecole di ossigeno (O2) sono sottoposte a una scarica elettrica ad alto voltaggio. Il prodotto della reazione è un gas blu dall’odore pungente e dal forte potere ossidante.

A causa della già citata instabilità non può essere stoccato, ma deve necessariamente essere prodotto sul luogo di utilizzo (on site) quando serve (on demand), per poi essere utilizzato come gas oppure sotto forma di acqua ozonizzata. A temperatura ambiente si decompone rapidamente: per questo non può essere accumulato e si genera direttamente negli impianti di trattamento, per mezzo di apparecchiature denominate “generatori”.

L’inattivazione dei microrganismi ad opera dell’ozono è un processo complesso perché la reazione di ossidazione che si determina agisce su numerosi costituenti della cellula batterica; in particolare, in seguito all’azione dell’ozono sulle proteine e sugli acidi grassi insaturi, si ha l’alterazione della membrana cellulare, che determina la rottura e la lisi cellulare. L’ozono agisce anche sui componenti intracellulari denaturando gli enzimi, probabilmente per ossidazione dei gruppi sulfidrilici (SH); danneggia inoltre il materiale genetico delle cellule microbiche, in quanto reagisce con gli acidi nucleici, e da alcuni studi è emerso che è in grado di aprire il DNA circolare dei plasmidi e diminuirne la capacità di trascrizione.

 

L’aspetto legale: certificazioni e normative di riferimento

L’ozono ha iniziato ad essere utilizzato per il trattamento delle acque in bottiglia inizialmente negli Stati Uniti; in Italia il suo utilizzo nel settore delle acque minerali è stato normato dal d.lgs. 4 agosto 1999 n. 339 e dalla direttiva 2003/40/CE della Commissione del 16 maggio 2003, attraverso i quali sono stati determinati l’elenco, i limiti di concentrazione e le indicazioni di etichettatura per i componenti delle acque minerali naturali, nonché le condizioni d’utilizzazione dell’aria arricchita di ozono per il trattamento delle acque minerali naturali e delle acque sorgive.

Nel maggio 1997, un gruppo di esperti ha dichiarato l’ozono generalmente riconosciuto come sicuro (GRAS) e questo ne ha fatto esplodere l’utilizzo nel settore alimentare, soprattutto negli Stati Uniti.

Anche a livello europeo la normativa sui biocidi è cambiata recentemente con l’entrata in vigore del regolamento UE 528/2012 e del regolamento 492/2014, che stabilisce le norme per il rinnovo di un’autorizzazione nazionale di un biocida o di una famiglia di biocidi, oggetto di riconoscimento reciproco a norma dell’articolo 4 della direttiva 98/8/CE o degli articoli 33 e 34 del regolamento UE 528/2012: questi regolamenti hanno aperto le porte alla possibilità di registrare l’ozono come biocida, aumentando quindi le possibilità di un suo utilizzo da parte delle varie aziende.

 

 

Sintesi a cura di Tommaso Caliciuri, Agribusiness Manager di ErgonGroup.

 

Fonti:

Maria Chiara Venturini, Ozono, proprietà e virtù
Cristian Carboni, Ozonizzazione, una tecnica green
Roberto Aldighieri ed Elisa Battistella, Ozono, una molecola dai tanti utilizzi
Da Speciale Sanificazione, Applicazioni  e virtù dell’ozono
Da Alimenti & Bevande, anno XVII-3 Aprile 2015, pag. 45 – 58

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