Água ozonizada como sanitizante em sistemas cleaning-in-place (CIP) para a remoção de biofilme de Candida intermedia para aplicação na indústria de sucos

Abstract

A formação de biofilmes em superfícies de aço inoxidável constitui um dos principais desafios higiênico-sanitários para a indústria de sucos, por favorecer a persistência de microrganismos e aumentar o risco de contaminação dos alimentos. Nesse contexto, a água ozonizada em sistema de microbolhas destaca-se como uma alternativa aos sanitizantes convencionais, em razão do seu elevado potencial oxidante e da ausência de resíduos químicos. Assim, objetivou-se determinar a eficácia da água ozonizada em sistema de microbolhas na remoção e inativação de biofilmes de Candida intermedia em sistema de limpeza Cleaning-in-Place (CIP), comparando seu desempenho ao do hipoclorito de sódio e ao tratamento controle com água. O estudo foi conduzido em planta piloto de sistema CIP, utilizando corpos de prova de aço inoxidável com geometria linear e curva de 90°, previamente colonizados por biofilmes de C. intermedia. Foram avaliados três tratamentos sanitizantes (água, hipoclorito de sódio e água ozonizada), dois tempos de exposição (20 e 30 min), a influência da geometria da tubulação, a variação da temperatura durante a recirculação e a contagem de células planctônicas (bolores e leveduras) na água de recirculação. O tipo de sanitizante foi o único fator que influenciou significativamente a redução da carga microbiana (p < 0,05), não sendo observados efeitos do tempo de exposição, da geometria dos corpos de prova ou da interação entre esses fatores. Em comparação ao tratamento controle (água), o hipoclorito de sódio apresentou maior eficiência na remoção do biofilme, promovendo reduções de 1,62 e 1,72 log UFC/cm² nos corpos de prova linear e curvo, respectivamente, enquanto a água ozonizada proporcionou reduções de 0,15 e 0,95 log UFC/cm². Observou-se, ainda, aumento da temperatura durante a recirculação da água ozonizada, condição que pode ter comprometido a estabilidade do ozônio dissolvido e, consequentemente, sua eficiência antimicrobiana. Embora a água ozonizada tenha reduzido a carga microbiana do biofilme e a concentração de células planctônicas na água de recirculação, nas condições avaliadas seu desempenho foi inferior ao do hipoclorito de sódio, evidenciando que sua aplicação em sistemas CIP requer a otimização das condições operacionais, especialmente aquelas relacionadas à manutenção da estabilidade do ozônio, visando potencializar sua eficiência como agente sanitizante. Palavras-chave: levedura; higienização; microbolhas; segurança de alimentos; ozônio dissolvido; incrustação

Biofilm formation on stainless steel surfaces represents one of the major hygienic and sanitary challenges in the juice industry, as it promotes microbial persistence and increases the risk of food contamination. In this context, ozonated water in a microbubble system has emerged as a promising alternative to conventional sanitizing agents due to its high oxidative potential and the absence of chemical residues. Therefore, this study aimed to determine the efficacy of ozonated water in a microbubble system for the removal and inactivation of Candida intermedia biofilms in a Cleaning-in-Place (CIP) system, comparing its performance with that of sodium hypochlorite and water as the control treatment. The experiments were conducted in a pilot-scale CIP system using stainless steel coupons with straight and 90° curved geometries, previously colonized by C. intermedia biofilms. Three sanitizing treatments (water, sodium hypochlorite, and ozonated water), two exposure times (20 and 30 min), the influence of pipeline geometry, temperature variation during recirculation, and the concentration of planktonic cells (molds and yeasts) in the recirculation water were evaluated. The type of sanitizer was the only factor that significantly affected microbial load reduction (p < 0.05), whereas exposure time, coupon geometry, and the interaction among these factors had no significant effect. Compared with the control treatment, sodium hypochlorite exhibited the highest biofilm removal efficiency, achieving microbial load reductions of 1.62 and 1.72 log CFU/cm² on the straight and curved coupons, respectively, whereas ozonated water achieved reductions of 0.15 and 0.95 log CFU/cm². In addition, an increase in temperature was observed during ozonated water recirculation, which may have compromised the stability of dissolved ozone and, consequently, its antimicrobial efficacy. Although ozonated water reduced both the microbial load of the biofilm and the concentration of planktonic cells in the recirculation water, its performance under the evaluated conditions was inferior to that of sodium hypochlorite, indicating that its application in CIP systems requires optimization of operational parameters, particularly those related to maintaining ozone stability, in order to maximize its sanitizing efficacy. Keywords: yeast; sanitization; microbubbles; food safety; dissolved ozone; fouling