INTRODUCCIÓN
La necesidad de garantizar la seguridad en los alimentos puestos a disposición de los consumidores incorporó en 1995 como requisito legal en el ordenamiento jurídico español, la aplicación por los establecimientos alimentarios de los sistemas de autocontrol basados en el Análisis de Peligros y Puntos de Control Crítico (APPCC)1.
Los sistemas de autocontrol obligan a la gestión de una importante carga de documentación escrita, exigiendo una observación laboriosa mantenida en el tiempo que genera imprecisiones en la captura final de los datos. Esta circunstancia ha generado una fuerte brecha entre las grandes empresas alimentarias, cuya capacidad de adaptación está más avanzada, y los pequeños establecimientos (mayoría en el sector de la restauración colectiva), que llevan un fuerte retraso en la implantación y el desarrollo de los sistemas de autocontrol.
Las autoridades sanitarias nacionales han establecido mediante las inspecciones oficiales unas premisas fundamentales para garantizar un adecuado desarrollo del autocontrol en los establecimientos de comidas preparadas. Así se considera que las condiciones estructurales, incluso en instalaciones de pequeñas dimensiones, deben permitir el cumplimiento del principio de marcha hacia adelante y la división en zonas limpias (de productos elaborados listos para servicio) y de zonas sucias (áreas de elaboración), para poder describir las líneas de flujo de las materias primas hacia los procesos de almacenamiento, elaboración y servicio de comidas preparadas.
Otro postulado ha sido el criterio de flexibilidad reconocido en la propia normativa2, que dispone que los requisitos relativos al APPCC deben ser adaptables para poder aplicarse en todas las situaciones, especialmente en las pequeñas empresas donde no es posible identificar puntos de control crítico, de forma que las prácticas higiénicas correctas pueden reemplazar el seguimiento de puntos críticos. En este sentido, las diferentes administraciones públicas han dedicado gran cantidad de recursos tanto humanos como económicos a la realización de guías sanitarias de buenas prácticas de higiene para los diversos sectores del sector agroalimentario.
En el panorama actual de los establecimientos de restauración, se considera como objetivo necesario la simplificación de las actividades de autocontrol para facilitar su correcto seguimiento por el personal de las instalaciones, fortaleciendo de este modo la seguridad alimentaria. Se pretende automatizar los procesos de recogida de datos, gestión documental y toma de decisiones del autocontrol, mediante el desarrollo de una aplicación informática basada en la programación de Inteligencia Artificial (Sistema Experto) que dirija el funcionamiento lógico de los sistemas de autocontrol, identificando y monitorizando los puntos críticos y los prerrequisitos establecidos sin intervención humana.
MATERIAL Y MÉTODOS
Los Sistemas Expertos (SS.EE.) se utilizan de forma general para resolver problemas que normalmente requieren el razonamiento de un profesional humano experto en una materia determinada3, de modo que el proceso puede llevarse a cabo en su ausencia. Se pueden definir tres tipos de SS.EE. de acuerdo a su funcionamiento4: Los basados en reglas previamente establecidas o Rule Based Reasoning, que resuelven situaciones complejas haciendo uso de reglas deterministas; los que aplican el razonamiento basado en casos o Case Based Reasoning, donde la solución a un problema similar planteado con anterioridad se adapta a la nueva situación; y los fundamentados en redes bayesianas (que aplican el Teorema de Bayes), usados para la clasificación, predicción, o el diagnóstico y que consisten en un gráfico, que representa un conjunto de variables conocidas y las relaciones de dependencia entre ellas a fin de inferir o estimar la probabilidad, de las variables no conocidas.
Arquitectura de un Sistema Experto
Un SE básicamente se compone de una base de conocimientos con hechos y las reglas que los determinan, un motor o mecanismo de inferencia para obtener nuevos hechos y una interfaz o módulo de comunicación de usuario. Con estos componentes se relacionan el experto en sistemas de autocontrol, el ingeniero informático y el usuario u operador de la instalación alimentaria.
El ingeniero informático introduce los conocimientos del experto en la base de conocimiento que se va creando, a través de entrevistas, encuestas y observaciones. El SE separa los datos y el conocimiento de su manipulación, lo que facilita actualizar la base de datos sin tener que modificar el motor de inferencia y la implementación.
Caracterización del proceso de elaboración de comidas preparadas
Se parte de instalaciones alimentarias de restauración colectiva en las que no existen deficiencias ni incumplimientos en las infraestructuras en materia de seguridad alimentaria. Los productos son las comidas elaboradas en los locales de la cocina (figura 1) que son consumidas en el propio comedor de la instalación (figura 2).
Las materias primas pasan sucesivamente por los procesos de almacenamiento, elaboración, servicio de comidas y retirada de basuras, siguiendo un diagrama de flujo (figura 3) en el que se evitan las contaminaciones cruzadas entre materias primas, alimentos elaborados y basuras gracias al cumplimiento del principio de marcha hacia adelante. La instalación dispone de un sistema de autocontrol de acuerdo a los principios del APPCC definidos por el Codex Alimentarius (normas internacionales de los alimentos del programa conjunto FAO/OMS)5. Dicho sistema consta de siete prerrequisitos (PR) (control de la calidad del agua, programa de limpieza y desinfección, formación de los manipuladores de alimentos, mantenimiento preventivo de las instalaciones, sistema de vigilancia y control integral de plagas, control de Proveedores y plan de trazabilidad) y cinco puntos de control crítico (PCC) que aparecen reflejados en la figura 3.
Diseño y lógica de programación. Requisitos de hardware y software
Las Tecnologías de la Información y la Comunicación (TIC) facilitan el autocontrol que debe realizar el personal de la instalación alimentaria, a través de una aplicación informática que se ha generado mediante una arquitectura hardware-software, basada en un modelo cliente-servidor distribuido en dos programas que interactúan mediante accesos a Internet, el programa cliente que se ejecuta en los dispositivos de los usuarios (ordenadores personales con sistema operativo Windows o dispositivos móviles Android) y el programa servidor que se ejecuta en un ordenador central.
Las herramientas de desarrollo de la solución informática están basadas en aplicaciones de creación de software (Microsoft Visual Studio para servidores y web; Android Studio Developers para dispositivos móviles). El soporte físico del servidor se configura con la caja de herramientas Web Hosting y Dominios.
Los procesos de autocontrol sobre las acciones preventivas y/o rutinarias a realizar son automatizados mediante programación en lenguaje C++, de forma que el servidor ejecuta una función que anexa a las tablas nuevas columnas y reglas de acuerdo a sus límites críticos y las acciones a realizar, creando automáticamente los eventos que serán insertados en los calendarios de rutinas a realizar en formato del calendario de Google, “evento de Google Calendar”. Estos eventos llegarán a los responsables de las distintas áreas en tiempos y fechas programadas automáticamente como mensajería interna mediante calendarios, cronogramas, formularios de captura de datos y recomendaciones explícitas.
El resultado final es un documento llamado Guía de Autocontrol, que es un modelo en formato HTML adaptado a las condiciones reales de cada instalación alimentaria, que se estructura en dos partes: Una parte primera correspondiente al propio sistema APPCC, que se despliega en siete planes para el control de los prerrequisitos y cinco planes para los puntos de control crítico. Cada plan comprende la iteración de un ciclo de trabajo con una serie de elementos necesarios, como programas y procedimientos desarrollados en lenguaje de programación orientada a objetos (OOP, según sus siglas en inglés), que es un paradigma de programación en el que los objetos manipulan los datos de entrada para la obtención de los datos de salida. Mediante el desarrollo en lenguaje OOP, se consigue que se generen de forma automática diariamente en el servidor los cronogramas, las alarmas, y toda la mensajería a dispositivos móviles. Los datos que los trabajadores de la instalación recopilan se pueden capturar en tiempo real en sus móviles, siendo enviados al servidor, donde se almacenan los datos, se elaboran las tablas y se consolidan los resultados del autocontrol.
Por otra parte, otro circuito de datos es el sistema de registro de evidencias documentadas (facturas/albaranes, listados proveedores, contratos, diplomas de formación, etc.), que describan las actuaciones llevadas a cabo para demostrar la realización de lo previsto en los programas y poder así evaluar la eficacia de los mismos, estableciendo las acciones correctivas, así como en caso necesario modificar el plan correspondiente. El sistema informático acepta como formatos válidos para el archivo de evidencias documentales los formatos siguientes: PDF, DOC (Microsoft Word), XLS (Microsoft Excel), ODT (Open Office), JPG (imágenes), MP4 (formatos multimedia), XML (intercambio de datos entre dispositivos móviles y servidores). Estos archivos (evidencias) son encapsulados y embebidos en el documento final, creado íntegramente en formato Google Docs.
Ciclo de trabajo
El funcionamiento de la aplicación se realiza accediendo desde cualquier dispositivo con capacidad de navegación web. Un plan (PR o PCC) puede tener varios eventos asociados, la captura de evidencias físicas de su realización (archivo en formato PDF de un documento oficial, recibo, certificado, etc.) o cumplimentar formularios en el terminal de los operarios. También eventos más sofisticados (programados en C++ y PHP como recordatorios de las tareas a realizar, consecuencia de las particularidades de ese plan, que llegarán al operario en formato de cita en el calendario de su terminal Android (Google Calendar). La incorporación de esos documentos, la entrada de datos en los formularios y la realización de tareas, provoca el ok (conforme) en la checklist (hoja de verificación) de la correspondiente genérica de autoverificación del autocontrol.
La aplicación incorpora un sistema de verificación de las medidas adoptadas mediante un control “panel de revisión general”, que identifica todas las fases, procesos, etc. La falta, alerta o anomalía, lleva asociado un código de colores, intermitencias, y mensajes de aviso.
El responsable de la instalación es la figura que desde su terminal recibe la información y le es mostrada en tablas, diversas hojas de verificación y cronogramas, permitiendo su análisis y evaluación de los puntos de entrada de esta. Es quien en función de las indicaciones de la propia aplicación determinará las tareas o medidas correctivas a realizar en cada caso, para lo cual la aplicación genera un cuadro de texto que le permite dar instrucciones precisas al punto de recogida de información que ha reseñado la incidencia. Las tareas asociadas a los planes de prerrequisitos de la Guía de Autocontrol se muestran en la tabla 1 y las correspondientes a los planes de los puntos de control crítico se describen en la tabla 2.
RESULTADOS
La aplicación Guía de Autocontrol ha sido implantada en diez instalaciones alimentarias y durante tres meses se ha monitorizado su funcionamiento entre el personal trabajador, que previamente había recibido formación sobre su uso. En cada instalación se establecieron tres puntos (operadores) de recogida de información que se transmite al servidor de datos, que a su vez genera los mensajes correspondientes al personal responsable (o gestor), observándose que la aplicación contribuye a mejorar la gestión de la documentación en los términos descritos en las tablas 3 y 4.
*En las diez instalaciones alimentarias referenciadas se han identificado los mismos PCC, si bien atendiendo al criterio de flexibilidad pueden reducirse en otras instalaciones.
Las principales ventajas observadas de esta aplicación en relación con los sistemas de autocontrol basados en registros cumplimentados por escrito, son las siguientes:
Los operadores introducen los datos y sus acciones desde sus dispositivos, pudiendo prescindirse del uso de papel.
Las periodicidades en la elaboración de los registros se respetan escrupulosamente, evitándose que las evidencias de recogida de datos se recojan falsamente de forma extemporánea.
El documento final resultante siempre está actualizado y es accesible on line, pudiéndose solicitar por los gestores de las instalaciones en formato PDF, lo que facilita la presentación de documentos ante la inspección oficial de seguridad alimentaria.
DISCUSIÓN
Los SS.EE. han sido empleados desde su creación para la gestión de multitud de procesos en diversos campos o áreas de conocimiento (Agricultura, Sanidad, Educación, Aeronáutica, etc.). Los primeros SS.EE. desarrollados a partir de 1960, únicamente eran capaces de resolver problemas basados en situaciones determinadas, mediante sistemas de reglas. Después de 1970 empiezan a resolver problemas basados en situaciones inciertas y desde 1990, con la evolución de la Informática, se produce un amplio desarrollo de estos sistemas en las empresas comerciales junto con el avance en la integración y automatización de los procesos operativos. Cabe destacar que es el entorno financiero el campo con mayor número de aplicaciones de estos sistemas6.
A pesar de la difusión de los SS.EE. en el ámbito empresarial, en lo que respecta a la industria alimentaria su desarrollo puede calificarse de tardío, muy probablemente porque este sector ha estado tradicionalmente atomizado en una gran mayoría de pequeñas y medianas empresas tradicionales que ni siquiera habían abordado la automatización de sus procesos productivos. La obligatoria implantación de los sistemas de autocontrol basados en el APPCC ha sido uno de los motivos fundamentales para este desarrollo, ya que con anterioridad el control de la seguridad alimentaria era responsabilidad de la administración sanitaria.
Como pionero de los SS.EE. de autocontrol en la industria alimentaria de nuestro país, aparece el proyecto FOODTEC7, cofinanciado por el Ministerio de Industria, Comercio y Turismo y desarrollado en 2008 por un consorcio multidisciplinar en el que colaboraron centros de investigación y empresas desarrolladoras de tecnologías, en tres empresas usuarias representativas de importantes sectores alimentarios, como el vitivinícola, el lácteo y restauración. En este proyecto se desarrollaron SS.EE. que integraron tecnologías informáticas para optimizar las actividades de captura de datos y de automatización de los procesos productivos y se incorporaron novedosos microsistemas, como un biosensor para la detección de Salmonella en comidas elaboradas y sensores NIR (Near Infrared Spectroscopy) para la monitorización de parámetros de calidad en el proceso de envasado de la leche (proteínas, extracto seco magro, grasas, grasas saturadas, poliinsaturadas y monoinsaturadas) y para monitorizar el estado de fermentación del vino (ácidos málico y láctico).
Pese a ese prometedor antecedente, en la actualidad para el sector de restauración solo se encuentran por un lado empresas que desarrollan software informático para la gestión de documentos electrónicos que precisan su adaptación a cada caso particular (Alfresco, Dail, Documentum, Microsoft SharePoint y Opentext), lo cual se traduce en un alto precio de compra y mantenimiento, asumible solo por grandes empresas.
Por otro lado, existen empresas con desarrollos específicos de SS.EE. basados en el APPCC (iFlares, Inkoa Sistemas, Optimum Quality), cuyo enfoque es distinto al de las ya reseñadas soluciones de gestión de documentos electrónicos, pues se parte de los requisitos exigidos por las autoridades sanitarias y se incide en el compromiso de seguimiento de su cumplimiento mediante avisos, para realizar y confirmar la ejecución de los mismos. Realmente son estos sistemas a los que se puede calificar de verdaderamente “expertos”, por la forma de adquirir o añadir nuevos PCC al sistema, mediante reglas y tablas de decisión. De este modo, en aquellas ocasiones en las que un PCC precise controles (no solo evidencias documentales), con variables de control de mayor complejidad a partir de técnicas de determinación in situ mediante sensores NIR o biosensores, estas pueden ser incorporadas fácilmente dentro de los parámetros de configuración del PCC.
La característica que distingue al software ensayado en este estudio,de otras aplicaciones similares, estriba en la arquitectura física de la aplicación, debido a que todos los datos, tablas y documentos, generados en las instalaciones son subidos al servidor de una web (alojamiento o hosting) por los operadores de las instalaciones mediante ordenadores o dispositivos móviles. Este servidor, además de ser el soporte físico y custodio de los datos, es el encargado de la ejecución de las órdenes precisas para el funcionamiento del sistema y de interpretar las tablas de decisión de cada acción, enviando mensajes entre los responsables de las distintas áreas. Permite asimismo la verificación de la realización y conformidad de las acciones a ejecutar en cada plan, informando directamente a la gerencia de la empresa de los avances o desviaciones sobre el autocontrol planificado de forma regular.
A partir de los resultados de este estudio se puede afirmar que la gestión del autocontrol mediante el SE ensayado fomenta de manera decisiva la seguridad alimentaria en los pequeños establecimientos de comidas preparadas, en base a las siguientes conclusiones:
Se facilita la precisión en la captura de los datos y los errores en las periodicidades de las actividades de autocontrol son detectados de forma automática, pudiendo corregirse en un plazo mínimo aceptable.
Los gestores de las instalaciones son conscientes en todo momento del estado y cumplimiento de los distintos planes del autocontrol.
Se permite de forma permanente identificar, evaluar y controlar los peligros significativos para el aseguramiento de la inocuidad de las comidas preparadas para los consumidores, facilitando el desarrollo de las inspecciones de seguridad alimentaria. Además, puede llevar a la empresa hacia un sistema de gestión que pudiera ser certificado de acuerdo a la Norma UNE-EN ISO 22000:2018 “Sistemas de gestión de la inocuidad de los alimentos. Requisitos para cualquier organización en la cadena alimentaria”.