Download EFECTO DE LAS RADIACIONES IONIZANTES SOBRE ALGUNOS

APLICACIÓN DE LA TECNOLOGÍA
DE LAS RADIACIONES EN ALIMENTOS
Mg. María Constanza Cova
Sección Irradiación de Alimentos
Departamento Procesos por Radiación
Gerencia de Aplicaciones y Tecnología de Radiaciones
Gerencia de Área Aplicaciones de la Tecnología Nuclear
Comisión Nacional de Energía Atómica (CNEA)
IRRADIACIÓN DE ALIMENTOS
 Es un proceso mediante el cual un producto se expone a la radiación ionizante
con el fin de mejorar su inocuidad y mantener su calidad.
 Durante el proceso se transfiere energía de una fuente de radiación ionizante al
producto tratado.
 DOSIS: La cantidad de energía ionizante absorbida por unidad de masa del
material irradiado, se conoce como “dosis absorbida”.
 La unidad del SI correspondiente a la dosis absorbida es el gray:
joule de energía absorbida
gray (Gy)
=
kg de masa irradiada
UNIFORMIDAD DE DOSIS
 En un proceso de irradiación, el producto recibirá un gradiente de dosis, con sitios
de MÁXIMA y de MÍNIMA, de acuerdo a su tamaño y geometría.
 Todo punto del bulto debe recibir la DOSIS MÍNIMA requerida para cumplir el
objetivo deseado, a expensas de esto, otras zonas recibirán DOSIS MÁXIMAS.
 A la relación entre dosis máxima y mínima se la denomina “UNIFORMIDAD DE
DOSIS”.
Dosis máxima
Uniformidad de dosis (U)
=
Dosis mínima
FUENTES DE RADIACION
Rayos ɣ
FUENTES DE
RADIACION
Rayos X
eacelerados
El Co-60 es la fuente más utilizada.
Argentina es el 3er productor mundial de fuentes de Co 60
APLICACIÓN DE LA RADIACIÓN IONIZANTE EN ALIMENTOS
PREVENCION DEL
DETERIORO
PREVENCION DE ETAs
FITOSANITARIO
Asegurar el suministro de
alimentos reduciendo las
pérdidas
de
alimentos
debidas al deterioro.
Asegurar
la
calidad
higiénica
eliminando
o
minimizando los peligros
biológicos presentes en
alimentos.
Evitar la diseminación de
plagas
de
artrópodos
perjudiciales.
Procesos fisiológicos en
vegetales: brotación,
maduración, senescencia.
Parásitos causantes de
enfermedades en el hombre.
Plagas cuarentenarias en
productos frutihortícolas
Microorganismos alterantes
(bacterias y hongos)
Microorganismos patógenos
(bacterias y hongos)
Deterioro por plagas de insectos
durante el almacenamiento.
La irradiación de alimentos sólo se justifica cuando responde a una
necesidad tecnológica o resulta beneficiosa para la protección de la
salud del consumidor.
La irradiación no puede utilizarse en sustitución de las buenas
prácticas agrícolas, las prácticas de higiene y las buenas prácticas de
fabricación, o para corregir deficiencias de calidad.
EFECTOS DE LA RADIACIÓN IONIZANTE
Rayos ɣ
inciden sobre
la materia
EFECTO
PRIMARIO
EFECTO
SECUNDARIO
Iones
Radicales libres
Moléculas
excitadas
Fragmentos de
moléculas
Interacción de los
productos del
proceso primario
PRODUCTOS
DE
RADIOLISIS
Radiólisis del agua
H 2O
Efectos de la radiación sobre las células
Efecto
directo
Daño sobre un elemento
crítico, el ADN.
Efecto
indirecto
 Control de MO y
parásitos.
 Muerte o esterilización
de insectos.
 Inhibición de brotación.
Efectos sobre los organismos vivos
aw
Factores
intrínsecos
pO2
organismo
especie
cepa
estado fisiológico
Temp.
Sust.
protectoras
CURVA DE INACTIVACIÓN DE MICROORGANISMOS
8
Log Nº
Sobrevivientes
6
D
Log N = Log N0 – ____
4
D10
2
0
Dosis (kGy)
-2
-4
-6
D10
1
D10 = _____________
Log N0 – Log N
-8
Dosis necesaria para reducir el 90% ó reducir 1 ciclo log de una población
homogénea de microorganismos.
Valores de D10 de algunas bacterias causantes de ETAs
Bacteria
Medio
Condiciones
D10 (kGy)
Listeria
monocytogenes
Pollo
2 – 4 ºC
0,77
Carne bovina picada
12 ºC
0,5 – 0,9
Aves de corral
10 ºC
0,42
Carne bovina picada
-20 ºC
0,88
Carne bovina picada
20 ºC
0,55
Pollo deshuesado
-40 ºC
0,53
Carne bovina picada
2 – 5 ºC
0,24
Carne bovina picada
-17 ºC
0,3
Staphylococcus
aureus
Salmonella
typhimurium
Escherichia coli
O157:H7
Fuente:
Molins, Ricardo (2001).Irradiación de Alimentos. Principios y aplicaciones. Ed. Acribia, Zaragoza, España.
RANGO DE DOSIS
DOSIS MÍNIMA: es la dosis a partir de la cual se consigue un objetivo
definido.
DOSIS MÁXIMA: es la dosis por encima de la cual se deteriora la calidad
de alguna manera (por ej. se menoscaban la integridad estructural, las
propiedades funcionales o las características organolépticas).
Nivel de dosis mínima
No se obtiene el
beneficio deseado
INFRATRATAMIENTO
Se obtiene el beneficio deseado
VENTANA DE TRATAMIENTO
Calidad preservada
SOBRETRATAMIENTO
DOSIS
Calidad deteriorada
Nivel de dosis máxima
Fuente:
Manual of good practice in food irradiation: sanitary, phytosanitary and other applications.
Vienna, International Atomic Energy Agency, 2015
Tratamiento cuarentenario de frutas
Plaga
Dmín
(Gy)
Producto
Dmáx
(Gy)
Referencia
Moscas de la fruta
150
arándano
300-750
Miller et al. (1994, 1995)
Moreno et al. (2007)
Moscas de la fruta
150
naranja,
mandarina
150-600,
300-1000
Miller et al. (2000), Ladanisha et al.
(2003), Alonso et al. (2007)
Moscas de la fruta
150
uva
700
Miller & Mc Donald (1996),
Patil et al. (2004)
Picudo de semillas
del Mango
100
mango
<1000
Moreno et al. (2007)
Cydia pomonella
Cydia molesta
200
pera,
manzana
<800-900
Pérez et al. (2009)
Drake et al. (1998)
200
durazno,
damasco,
cereza
600
Drake et al. (1998)
Cydia pomonella
Cydia molesta
APLICACIONES SEGÚN RANGO DE DOSIS
DOSIS BAJAS (≤ 1 kGy)
Inhibibir
brotación de
bulbos y
tubérculos
Retardar
maduración de
frutos
climatéricos
Retardar
senescencia de
ciertos
vegetales
Inactivar
parásitos
(helmintos y
protozoos)
Esterilizar
artrópodos con
fines
cuarentenarios
DOSIS MEDIAS (1-10 kGy)
Desinfestar granos,
harinas, frutos secos,
alimentos
deshidratados
Extender vida útil por
reducción de flora
microbiana banal en
productos frescos
Eliminar
microorganismos
patógenos no
esporulados
Descontaminar
especias, hierbas y
otros ingredientes
secos
DOSIS ALTAS (>10 kGy)
Eliminar
microorganismos
esporulados
Esterilización
comercial
(productos cárnicos
autoestables)
SEGURIDAD DEL PROCESO DE IRRADIACIÓN

En ningún momento el producto está en contacto con la fuente
de radiación, por lo cual no existe riesgo de contaminación
radiactiva

La energía involucrada no activa al producto expuesto.

El tiempo de irradiación es el único parámetro a controlar
durante el proceso.

Al final del proceso se verifica que todo el producto haya
recibido una dosis comprendida en el rango especificado.

Instalaciones con alto nivel de seguridad y personal capacitado.
INOCUIDAD DE LOS ALIMENTOS IRRADIADOS
Extensamente estudiada desde hace más de 60 años en todo el mundo.
OMS y FAO consideran que los datos disponibles sobre química de radiaciones,
toxicología, microbiología y propiedades nutricionales de alimentos irradiados aseguran
que, cualquiera sea la dosis aplicada, no hay dudas sobre la inocuidad de los alimentos
irradiados.
 No aumenta radiactividad natural del alimento.
 No genera mutagenicidad, carcinogenicidad, ni teratogenicidad.
 No hay pérdidas nutricionales significativas.
No contamina el
medioambiente
Aplicable a
productos a
granel
El tiempo de
irradiación es el
único parámetro
a controlar
Alto grado de
penetración
VENTAJAS
DE LA
IRRADIACIÓN
Se pueden tratar
materiales
sensibles al calor
Se trata en envase
final, evitando
recontaminación
posterior.
No deja residuos
en los productos
procesados.