República Bolivariana de Venezuela Venezuela
Ministerio del Poder Popular para la Educación Superior Universidad Nacional Experimental Politécnica de as !uerzas "rmadas U#N#E#!#" Sabaneta$ Barinas %n&# "&roindustrial Semestre V
Bac'illeres( Rodr)&uez *adis +in&er ,elibet' -alle&o R# %n&rid Pe.a P# "na
Presentado a( Pro/# %n&# Mar)a "rista
Sabaneta0 Edo# Barinas0 ma1o de 2344
%ntroducción
La creciente preocupación respecto de las enfermedades transmitidas por microorganismos; las grandes pérdidas de alimentos a nivel regional como consecuencia de la infestación, contaminación y descomposición de los mismos; el aumento del comercio internacional de diversos productos los cuales deben cumplir con normas de exportación estrictas en materia de calidad, higienización, descontaminación y esterilización y la necesidad de productos libres de compuestos químicos inconvenientes, son algunas de las necesidades que obligan a buscar procesos alternativos que satisfagan las exigencias del mercado. i bien existen diversas técnicas alternativas, la tecnología de irradiación brinda soluciones concretas y presenta un amplio espectro de aplicaciones. !esde mediados del siglo "#", con el descubrimiento de la física nuclear hubo una gran actividad científica relacionada con la posibilidad del uso de las radiaciones en diversos campos de la ciencia como la física, la química y la biología. $inc% en &'() y Lieber en &(*+ sugirieron el uso de radiaciones ionizantes para destruir microorganismos en alimentos. La irradiación no reemplaza a los procedimientos correctos de producción y manipulación de los alimentos. or esto, la manipulación de los alimentos tratados con radiación, debe llevarse a cabo ba-o las mismas normas de seguridad utilizadas para cualquier otro tipo de alimento.
%rradiación de los alimentos
La irradiación de alimentos, a veces llamada pasteurización fría, es un método físico de conservación, comparable a otros que utilizan el calor o el frío. La irradiación de alimentos est ganando una mayor atención frente a los métodos tradicionales de procesamiento y preservación de alimentos. / pesar de que algunas personas e instituciones creen que es una tecnología nueva, la investigación sobre este proceso se remonta a principios del siglo "", donde las primeras patentes para el uso de la radiación ionizante para matar bacterias en alimentos en 0stados 1nidos y 2ran 3reta4a fueron otorgadas en &(*+. 0l proceso consiste en exponer los alimentos, ya sea envasados o a granel, a la acción de las radiaciones ionizantes 5rayos gamma, 6ayos " o electrones7 en una sala especial y durante un tiempo determinado, que es proporcional a la cantidad de energía que deseemos que el alimento absorba. 0sta cantidad de energía por unidad de masa de producto se define como dosis, y su unidad es el 2ray 52y7, que es la absorción de un 8oule de energía por %ilo de masa irradiada. 0ste procedimento, no es ideal para todos los alimentos, como sucede con la leche u otros productos con un alto contenido de agua. 0n este sentido, esta técnica tampoco puede me-orar la calidad de alimentos que no son frescos, ni tampoco prevenir contaminaciones que ocurran luego de la irradiación. Pa)ses donde se aplica
9arios países, incluyendo 3angladesh, :hile, :hina, ungría, 8apón, :orea y
oruega, :orea, ?frica del ur, el 6eino 1nido y los 0stados 1nidos se irradian algunas especias, en vez de ser fumigadas. 0l volumen de especias y sazonadores vegetales secos que se tratan mediante radiaciones ha aumentado significativamente a nivel mundial alcanzando )*,*** toneladas en &((@. olo en los 0stados 1nidos, se irradiaron A*,*** toneladas de estos productos en &((@, en comparación con las B,+** toneladas de &((A. !uentes de radiación
e utilizan actualmente B fuentes de energía ionizanteC
•
6ayos gamma provenientes de :obalto radioactivo )* :o
6ayos gamma provenientes de :esio radioactivo &A@ :s Los rayos gamma de la misma manera que la luz visible y los rayos x, estn constituidos por fotones cuya penetrabilidad es mayor que la de las partículas alfa y beta. •
6ayos ", de energía no mayor de + mega electrónD9olt. se producen por fotones de alta energía generados por la interacción de las partículas cargadas eléctricamente y la materia. •
•
0lectrones acelerados, de energía no mayor de &* $e9
Los E Fltimos son producidos por medio de mquinas aceleradoras de electrones, alimentadas por corriente eléctrica. !e estas B fuentes, la ms utilizada a nivel mundial, y la ms disponible en nuestro país, es el )* :o. ,osi/icación# ,osis empleadas
0s aquella suficiente para alcanzar el ob-etivo buscado sin per-udicar las características funcionales del producto final. in embargo, no existe un valor de dosis universal para todos los productos. >o basta con definir el ob-etivo, hay que conocer el producto en su totalidad, desde la materia prima hasta su embala-e final. ,osis ba5as#
e considera %rradiación a ba5as dosis cuando se aplica una dosis de hasta & %2y. roduce inhibición de brotes, desinfestación de frutas e inactivación de parsitos y plagas. #nhibe la germinación de las papas, cebollas, etc. y permite el almacenamiento a largo plazo sin el uso de inhibidores químicos. :ausa la muerte o esterilización sexual de insectos por lo que previene las pérdidas causadas por insectos en el almacenamiento de cereales, harinas, frutos secos, nueces, legumbres, sin el uso de fumigantes químicos.
%rradiación a dosis medias e considera %rradiación a dosis medias cuando se aplica una dosis de entre &
y
&* %2y. 6educe las poblaciones de bacterias 5almonellas, lactobacillus, etc.7, mohos y levaduras presentes tanto en la superficie como en el interior del alimento, me-orando de esta manera las posibilidades de almacenamiento. 0vita la producción de sustancias tóxicas de organismos patógenos como la salmonella. %rradiación a dosis &randes o altas e considera %rradiación a dosis &randes cuando
se aplican dosis mayores de &* %2y. :onsigue una reducción en el contenido de microorganismos hasta la esterilidad. 0s usada para la esterilización de carne, pollo, mariscos y pescados !estruye o reduce las poblaciones de organismos patógenos, por e-emplo, bacterias 52ram negativas como la Salmonella, algunos estafilococos y lactobacilos, incluyendo esporulados como el Clostridium botulinum7 y virus. 0steriliza alimentos envasados, precocinados, congelados, etc.. 6tras dosis superiores( Radapertización# La
dosis requerida es de E+ a B+ %2y y es el tratamiento de los alimentos con una dosis de radiación suficiente para reducir el nivel de microorganismos de acuerdo a los aspectos de la esterilización, de tal manera que prcticamente no se detecte ningFn microorganismo excepto virus 5se estima una reducción del (( G de los microorganismos7 en el alimento tratado. Raditización# La
dosis requerida es de E a ' %2y y es el tratamiento de los alimentos con una dosis de radiación ionizante suficiente para reducir el nivel de organismos patógenos no esporados, incluyendo parsitos, hasta un nivel no detectable por cualquier método. Radicidación# La
dosis requerida es de *.B a &* %2y. 0s el tratamiento de los alimentos con una dosis de radiación ionizante suficiente para alargar la vida Ftil de los alimentos mediante la reducción de los microorganismos. Mecanismo de acción
La materia prima de una planta de irradiación es un isótopo radiactivo del cobalto natural denominado cobaltoD)* 5:oD)*7. 0n su proceso de desintegración radiactiva cada tomo de :oD)* emite energía en forma de radiación electromagnética 5radiación gamma7 que, al interactuar con los materiales sometidos al tratamiento, provoca modificaciones conocidas, predecibles y
controlables. 0l efecto biológico de la interacción de la radiación con el medio, resulta en rupturas de la estructura del /!> del nFcleo celular en diferentes partes. !ebido a este fenómeno y al grado del da4o producido 5función de la dosis absorbida7 las células afectadas pasan a un estado denominado de apoptosis, que significa la muerte celular programada, mecanismo éste con que cuentan todos los seres vivos 5bacterias, hongos parsitos y virus7, logrando por este mecanismo esterilizar o disminuir la contaminación hasta alcanzar los niveles establecidos parar los diferentes productos. E/ectos letales en los microor&anismos
La muerte de los microorganismos es consecuencia de la acción ionizante debida a la radiación de alta energía. La mayoría de los estudios indican que una causa primordial de letalidad es la alteración sufrida por el /!> microbiano, lo que da lugar a una pérdida de la capacidad reproductora, pero también puede tener lugar la alteración de otras moléculas sensibles e importantes 5por e-emplo, en las membranas7. Los da4os al /!> son, principalmenteC roturas en ambas cadenas, y entrecruzamiento entre dichas cadenas, que no puedan repararse. La resistencia de los microorganismos a los efectos letales de la irradiación, aumenta en ausencia de oxígeno, lo que sugiere que tienen importancia las reacciones de oxidación que se originan como consecuencia de la irradiación. iveles de radiación para destruir patógenosC
•
*,*& D *,+ %2rays para destruir parsitos e insectos.
•
& D &* %2rays para destruir mohos, bacterias y levaduras.
•
&* D +* %2rays para destruir bacterias esporuladas 53acillus7.
•
$s de +* %2rays para destruir a los virus.
Plantas de irradiación
ara irradiar alimentos se emplean comercialmente plantas de :obaltoD)* 5aproximadamente el (*G de las instalaciones7 o aceleradores de electrones 5el &*G restante7. 0l :obaltoD)* emite radiaciones gamma, siendo su penetración superior a la de los electrones. Los aceleradores de electrones son mquinas que pueden desconectarse cuando se desea interrumpir el uso; se emplean principalmente para irradiar grandes volFmenes de alimentos que puedan circular frente al haz de electrones sobre cintas móviles, en espesores no mayores de +D&* centímetrosC granos; pastas crnicas 5pollo triturado7. >o usan elementos radiactivos, por lo tanto, los requerimientos de seguridad en ambos tipos de instalaciones son distintos. 1na planta de :obaltoD)* consta bsicamente de una sala de irradiación, una piscina de almacenamiento, un sistema transportador, una consola de control, y depósitos que separan el material irradiado del sin irradiar. La sala de irradiación es una cmara central de paredes de hormigón gruesas y puertas dise4adas especialmente para impedir la liberación de radiactividad. Los dispositivos de interbloqueo y alarma impiden que la fuente de radiación se eleve mientras las puertas no estén completamente cerradas. La piscina de almacenamiento es el lugar donde se encuentran las fuentes radiactivas de :obaltoD)* mientras no se est tratando nada. 0l agua actFa de blinda-e contra la energía radiactiva, protegiendo a los operadores cuando tienen que entrar en la sala. 0l sistema transportador sirve para desplazar automticamente los alimentos dentro y fuera de la cmara de irradiación. Los productos pasan por el campo de irradiación dentro de la cmara a una velocidad controlada con precisión para absorber la cantidad de energía necesaria para el tratamiento. !espués del tratamiento, pueden manipularse inmediatamente
3linda-e masivo en la sala de irradiación
•
Laberinto de ingreso y egreso
•
ileta de guarda de fuentes
•
istema de elevación de fuentes
•
istema de transporte del producto
•
istema de refrigeración de agua de pileta 5segFn la potencia instalada7
•
istemas de seguridad, instrumentación y control
•
istema de ventilación
•
istema de tratamiento de agua de pileta
•
istema de agua de emergencia
•
Honificación de reas.
:ada uno de estos sistemas deber ser dise4ado, construido y aprobado priorizando la seguridad radiológica y física tanto del personal de planta como del pFblico y el cuidado del medioambiente. 0n este sentido, la selección de materiales y componentes sometidos a campos intensos de radiación resulta de vital importancia para garantizar el me-or desempe4o de cualquier instalación. !esde la consola de control, fuera de la cmara de irradiación, operadores capacitados controlan electrónicamente la fuente de irradiación y el tratamiento de los productos.
!e acuerdo con la cantidad de energía entregada, se pueden lograr distintos efectos. 0n un rango creciente de dosis, es posibleC #nhibir la brotación de bulbos, tubérculos y raíces 5papas sin brote durante ( meses a temperatura ambiente7; 0sterilizar insectos como la Imosca del $editerrneoJ 5:eratitis capitata7 para evitar su propagación a reas libres, cumpliendo así con los fines cuarentenarios, en productos frutihortícolas y granos; 0sterilizar parsitos, como
6etardar la maduración de frutas tropicales como banana, papaya y mango 5en general tanto en este caso como en los siguientes, la vida Ftil se duplica o triplica7, y demorar la senescencia de champi4ones y esprragos; rolongar el tiempo de comercialización de, por e-emplo, carnes frescas y Ifrutas finasJ, por reducción de la contaminación microbiana total, banal, en un proceso similar al de la pasteurización por calor, lo cual se denomina IradurizacionJ 5frutillas de E& días, filete de merluza de A* días, ambos conservados en refrigeración7; 0liminar microorganismos patógenos no esporulados 5excepto virus7, causantes de enfermedades al hombre, tales como almonella en pollo y huevos, en un proceso que se conoce como IradicidaciónJ; 0sterilizar alimentos, es decir, aplicar un tratamiento capaz de conservarlos sin desarrollo microbiano, a temperatura ambiente durante a4os, lo cual se aseme-a a la esterilización comercial, y se indica como Iradapertización. ara esterilizarC roductos de uso medico. 3anco de te-idos. roductos odontológicos. 0nvases. roductos farmacéuticos. :osméticos. /limentos para mascotas.
carnes7, e inhibidores de brotación 5hidrazida maleica7. ov. &((+7, est su-eto a restricciones crecientes hasta su prohibición para uso en suelos, estimada en el E*&*. til en la alimentación de los pacientes inmunocomprometidos 5trasplantados, oncológicos, #9 positivos, tuberculosos, malnutridos, ancianos, ni4os peque4os, embarazadas; etc.7 representan al menos el E*G de la población. u ba-a condición inmunológica los hace ms vulnerables a las infecciones, entre ellas las alimentarias La irradiación tiene adems otras venta-as sobre el uso de los fumigantesC mayor penetración; tratamiento ms rpido; no requiere aireación posterior, no de-a residuos Problem7ticas del uso de la irradiación de alimentos
&. >o puede usarse para todos los productos. E. érdidas de vitaminas, particularmente la / y en menor escala la 3 y la 0. !e los diversos estudios realizados para conocer el efecto de la radiación en los alimentos parece haber acuerdo en queC a7 :iertos productos son sensibles a la radiación y como consecuencia puede producir pérdida de vitaminas. b7 La irradiación destruye vitaminas, nutrientes y cidos grasos esenciales DDincluido hasta el '*G de la vitamina / en los huevos y la mitad del beta caroteno en el zumo de naran-a. 0n algunos alimentos la irradiación puede intensificar la pérdida de vitaminas y nutrientes que tiene lugar durante la cocción, dando lugar a alimentos Mcon valor calórico pero no nutritivoM. c7 Los traba-os realizados hasta la fecha no son tan concluyentes como parecen y a veces son contradictorios. A. =ormación de radicales libres. La radiación ionizante 5gamma, beta, "7 al incidir sobre un alimento provoca la absorción de energía y la formación de iones o radicales libres, los que reaccionan formando productos radiolíticos estables. 0fectos seme-antes se producen por otros procesos como el cocinado, iluminación con luz infrarro-a o ultravioleta. in embargo, una proporción tan ba-a puede ser de gran importancia cuando ocurre en moléculas como el /!>, ya que como consecuencia las células pierden su capacidad reproductora.
La irradiación puede causar la formación de compuestos que se sabe o se sospecha son carcinógenos ó mutgenos DDcomo los siguientesC benceno, etanol, hexano, metil etil cetona y tolueno. B. >o destruye toxinas de origen bacteriológico y no desactiva enzimas. La irradiación mata microorganismos beneficiosos 5como las levaduras y mohos que pueden ayudar a prevenir el botulismo7 y los microorganismos que crean los olores que nos indican cuando se echa a perder la comida. +. uede llegar a producir cambios organolépticos. La irradiación puede cambiar el sabor, la textura y otras propiedades físicas de algunos alimentos, y hacer que la carne huela a perro mo-ado, que la cebolla se ponga de color café, o que los huevos pierdan consistencia y sea difícil cocinar con ellos. 8alidad 1 conservabilidad de los productos irradiados
:iertamente, el ms importante beneficio es la mayor calidad desde el punto de vista microbiológico que ofrecen estos alimentos, ya que el proceso destruye patógenos problemticos desde el punto de vista de la salud pFblica, entre los que podemos mencionarC almonella, 0. coli K&+@C@, :ampylobacter, Listeria monocitogenes,
Los productos tratados pueden ser usados inmediatamente
•
/lto grado de penetración controladaC los productos son tratados en su embala-e
final evitando riesgo de recontaminación posterior
•
•
0s aplicable a productos a granel >o posee acción residual.
•
$ínimo aumento de temperatura durante el tratamiento
•
ueden tratarse productos enfriados o congelados.
•
recisión y repetición de las condiciones de tratamiento
•
=acilidad en el control de proceso
•
1niformidad de suministro de la dosis de radiación requerida.
•
u costo es competitivo respecto a métodos alternativos
•
0s una tecnología que no contamina el medioambiente
!uentes electrónicas
• • •
httpCNNes.Oi%ipedia.orgNOi%iN#rradiaciG:AG3AnPdePalimentos OOO.eufic.orgN... alimentosN...NirradiaciónDalimentosN httpCNNalimentacion.org.arNindex.phpQ optionRcomPcontentSvieORarticleSidR&'B&CalimentosD
•
irradiadosScatidR(&CotrosDS#temidR+B httpCNNsoebi.Oordpress.comNE**'N*BN*'NefectosDdeDlaDradiacionDenDlosD alimentosN
• •
httpCNNOOO.nutrinfo.comNpaginaNinfoNirrad*.html httpCNNmembers.fortunecity.comNrednovohcopNNradioniz.html
