am a r g o Pr o y o p A r a l u c n Vi Instituto José María Paz 14 de mayo de 2015 Dirección de Divulgación y Enseñanza de la Ciencia Comisión Nacional Energía Atómica Córdoba s o t n e s m i e l t a n a e z d i n o o i t n s e i e n m o a i t c a a Tr radi n o c REFERENCIA: Lic. Patricia Narvaiz - Responsable Irradiación de Alimentos Gerencia de Aplicaciones y Tecnología de Radiaciones Gerencia de Area Aplicaciones de la Tecnología Nuclear Centro Atómico Ezeiza Tratamiento de alimentos con radiaciones Objeto s o t c e p s a s o l r a t n Prese a l e d s e l a t n e m a d fun s e n o i c a i d a r s a l e d n ó i c a z i util l e a r a p s e t n a z i n io s o t n e m i l a s o l e d o t n e i m a t tra Tratamiento de alimentos con radiaciones ¿Qué son las Radiaciones Ionizantes? Son aquellas radiaciones que pueden arrancar electrones orbitales de los átomos IONIZACIÓN Rayos X (producidos en equipos de rayos) Radiación Gamma (γ) (producidos por átomos radiactivos) Haces de electrones (producidos en aceleradores de partículas) Tratamiento de alimentos con radiaciones Ubicación en el espectro electromagnético ← NO IONIZANTES IONIZANTES → Son las radiaciones de mayor energía Tratamiento de alimentos con radiaciones Penetración de la radiación gama en la materia Los rayos X y γ tienen un gran poder de penetración y esto permite tratar los alimentos dentro de sus envases Tratamiento de alimentos con radiaciones ¿Qué efecto produce la ionización de los átomos? Los materiales biológicos (proteínas, vitaminas, grasas, etc.), están constituidos por moléculas formadas por átomos unidos mediante enlaces de sus electrones orbitales Por lo tanto: Las radiaciones ionizantes producen modificaciones en la conformación de las moléculas, que afectan la vida celular y que permiten eliminar: 1. microbios indeseables presentes en los alimentos y 2. células de vegetales que producen su germinación y/o maduración Tratamiento de alimentos con radiaciones ¿Qué es el tratamiento de alimentos con radiaciones ionizantes? Es un proceso que se puede aplicar en algunos alimentos, exponiéndolos (envasados o a granel) a cantidades controladas de radiación ionizante para lograr diversos objetivos. Símbolo internacional para identificar alimentos que han sido tratados con radiaciones ionizantes “RADURA” Tratamiento de alimentos con radiaciones Objetivos del tratamiento de alimentos con radiaciones ionizantes • • • • • • Radiohinibición Radiodesinfección Radiodesinfectación Radiopasteurización Radioesterilización Modificación de ciertas propiedades Tratamiento de alimentos con radiaciones ¿Porqué se utilizan radiaciones ionizantes para el tratamiento de los alimentos? Por la misma razón que se utiliza el calor, la refrigeración, el congelamiento y otras técnicas: Para destruir insectos, hongos o bacterias que causan su putrefacción o que provocan enfermedades Frutillas no irradiadas Frutillas irradiadas Tratamiento de alimentos con radiaciones Algunas bacterias causantes de enfermedades de transmisión alimentaria BACTERIA ALIMENTO ESCHERICHIA COLI FRUTIHORT., ALIM. PREP. SALMONELLA CARNES-MARISCOS-HUEVOS STAPHYLOCOCCUS AUREUS ALIM. PREPARADOS. LISTERIA CARNES,LECHE, HORTALIZAS. VIBRIO MARISCOS, PESCADOS SHIGELLA ALIM. PREPARADOS Tratamiento de alimentos con radiaciones Algunos parásitos causantes de enfermedades transmitidas por alimentos PARASITO TOXOPLASMA GONDII ALIMENTO CERDO TRICHINELLA SPIRALIS CERDO ANISAKIS SP. PESCADO OPISTORCHIS SP. PESCADO CYSTICERCUS BOVIS VACA CYSTICERCUS CELLULOSAE CERDO Tratamiento de alimentos con radiaciones Esquema de dosis según los objetivos del tratamiento con radiaciones ionizantes DOSIS (kGy) 0.08-0.12 OBJETIVO 0.15-0.3 CONTROL CUARENTENARIO 0.3- 1.0 ELIMINAR RIESGO PARASITOSIS 0.3- 2 INHIBIR BROTACION RETRASO MADURACION Y SENESCENCIA 1-2 DESINSECTACION 1-10 PROLONGACION VIDA UTIL (REDUCCION FLORA MICROBIANA BANAL) ELIMINACION FLORA MICROBIANA PATOGENA, EXCEPTO ESPORAS Y VIRUS. ESTERILIZACION COMERCIAL. 1-10 20-45 Dosis = Energía depositada en el alimento / masa del alimento = Joule / Kg = Gray (Gy) Tratamiento de alimentos con radiaciones Inactivación del patógeno listeria en canelones en salsa (el color negro en las placas indica crecimiento microbiano) SIN IRRADIAR IRRADIADOS (dosis crecientes hacia abajo) La dosis de 3 kGy redujo la cantidad de Listeria en un millón de veces. Tratamiento de alimentos con radiaciones Tratamiento para evitar los hongos Flanes caseros Tratamiento de alimentos con radiaciones Irradiación de productos apícolas s o t c u d o r e p d n ó i c a i la n e La irrad s o d i za l i t u s e l ia a n i m i y mater l e , iel m e d n ó i producc os y n e g ó t a s p e n e m r e g es d a d e m r enfe as n e m l o c de las Tratamiento de alimentos con radiaciones Pasteurizacion de alimentos por irradiación Hamburguesas y Sandwiches Escherichia coli Síndrome urémico hemolítico Sandwiches de jamón y queso luego de 29 días de almacenamiento Tratamiento de alimentos con radiaciones ¿Se modifican los valores nutritivos de los alimentos con el proceso de irradiación? • HIDRATOS DE CARBONO : Estables. • PROTEINAS: Estables. • LIPIDOS ( vulnerables: acidos grasos esenciales) (insaturados conjugados) • VITAMINAS (vulnerables: E – A – B1- C ) • MINERALES: Estables Tratamiento de alimentos con radiaciones Características sensoriales de los alimentos alteradas por las radiaciones ionizantes • • • • TEXTURA COLOR AROMA SABOR (Ablandamiento) (Disminución , o pardeo) (Pérdida, o aroma atípico) (Pérdida, o sabor atípico) Algunas soluciones: * Minimizar dosis de radiación combinando con otros tratamientos * Utilizar métodos para reducir daños por radiólisis Tratamiento de alimentos con radiaciones ¿Cómo es una planta de irradiación? Planta de Irradiación Semi Industrial (PISI) CNEA - Centro Atómico Ezeiza Tratamiento de alimentos con radiaciones Planta Semi Industrial de Irradiación CNEA- Centro Atómico Ezeiza Tratamiento de alimentos con radiaciones ¿Qué se irradia actualmente en el país? Tratamiento de alimentos con radiaciones ¿Porqué a la irradiación se la suele llamar Pasteurización “fría”? La norma general del Codex Alimentarius concluye que la irradiación de cualquier alimento hasta una dosis promedio total de 10 kGy no presente riesgos toxicológicos y no requiere hacer ninguna prueba adicional, ya que no introduce problemas microbiológicos o nutricionales especiales. Este valor de 10 kGy recomendado es equivalente a la energía calorífica requerida para incrementar la temperatura del agua en 2.4 ºC, por esto a la irradiación de alimentos se le llama pasteurización “fría”. Tratamiento de alimentos con radiaciones ¿Existe alguna legislación para la irradiación de alimentos? En el mundo: • Más de 40 países autorizan el consumo de alimentos irradiados en todo el mundo • Aprobación de organismos internacionales (OMS, FAO, OIEA) En Argentina: Código Alimentario Argentino (CAA) Artículo 174* aprueba desde 1978 el proceso en general, requiriendo autorizaciones producto por producto para su comercialización. En otros artículos autoriza irradiación de papas, cebollas, ajos para inhibir su brotación, frutillas para prolongar su vida útil, champiñón y espárragos para retardar senescencia, y especies, frutas y vegetales deshidratados para reducir la contaminación microbiana. Tratamiento de alimentos con radiaciones Otras ventajas de la irradiación de alimentos • Elimina los microorganismos patógenos, sin introducir sustancias extrañas ni hacer que el producto pierda su calidad de “fresco”. • Reduce o evita el uso de fumigantes y conservadores químicos. • Se procesa en el envase final. • Al prolongar la vida útil, permite llegar a mercados más distantes. • Por mejorar la calidad sanitaria, permite alcanzar mercados de altas exigencias. Tratamiento de alimentos con radiaciones Normas Regulatorias Norma IRAM - ISO 14470 Requerimientos para el desarrollo, validación y controles de rutina, del proceso de irradiación mediante el uso de radiaciones ionizantes para el tratamiento de alimentos Tratamiento de alimentos con radiaciones ¿Qué países que irradian alimentos? Tratamiento de alimentos con radiaciones ¿Se utiliza la irradiación con otros propósitos? Sí, para esterilización de instrumental médico quirúrgico, algodón, jeringas, guantes, injertos para trasplantes, etc… Tratamiento de alimentos con radiaciones ¿Cuales son las fuentes de radiación mas comunes? 1. Radioisótopos Cobalto-60 (Co-60) Energías 1.17 y 1.33 MeV Cesio-137 (Cs-137) Energía 0.66 MeV 2. Aceleradores de electrones de energía máxima 10 MeV 3. Equipos de rayos X de energía máxima 5 MeV ! LOS ALIMENTOS NO SE VUELVEN RADIACTIVOS ! Estos niveles de energía son demasiado bajos para inducir radioactividad en los materiales, incluidos los alimentos. Tratamiento de alimentos con radiaciones Producción de fuentes radiactivas Central Nuclear en Embalse Producción de Cobalto-60 Co-60 se obtiene de la irradiación de Co-59 en el interior de un reactor nuclear Co-59 + neutrón >> Co-60 Emisor β- (Beta negativo) y γ (Gamma) Período de semidesintegración (T1/2) = 5,27 años Energías: γ1 = 1.13 MeV γ2 = 1.33 MeV CNEA - Centro Atómico Ezeiza Fabricación de fuentes selladas Cs-137 se obtiene del reprocesamiento del combustible nuclear gastado Tratamiento de alimentos con radiaciones Bibliografía de referencia “La irradiación de los alimentos. Una técnica para conservar y preservar la inocuidad de los alimentos.” (1989). Organización Mundial de la Salud (OMS), Ginebra, Suiza. “Irradiación a altas dosis: Inocuidad de alimentos irradiados con dosis superiores a 10 kGy”.(1999). OMS, Ginebra, Suiza, TRS 890, 198 p. “El tratamiento de los alimentos con radiaciones ionizantes”. Hugo R. Martin, CNEA – Córdoba – Dirección de Divulgación y Enseñanza de la Ciencia- Secretaría de Ciencia y tecnología de Córdoba, Programa Apoyo Vincular, Marzo de 2015. Tratamiento de alimentos con radiaciones ! n ó i c n e t a u s r o p s a i c a r g s a h Muc Comisión Nacional Energía Atómica Córdoba ¿ Preguntas ?
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