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Irradiación de alimentos

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by

Rodrigo Gil Abascal

on 25 January 2014

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Transcript of Irradiación de alimentos

Legislación Europea
Legislación EEUU
Irradiación de alimentos
Técnicas Avanzadas en Conservación de Alimentos
FRUTAS Y HORTALIZAS

- Inhibición de la germinación.
- Desinfectación
- Alargamiento del proceso de maduración

Se considera que los tratamientos con dosis de radiación iguales o inferiores a 10kGy no representan ningún peligro para la salud
Proceso de Irradiación
Aplicaciones
Efectos de la Irradiación
MUCHAS GRACIAS POR SU ATENCIÓN
Celia Cadenato Ruíz
Irene Hernández Villa
Laura Román Rivas

Ventajas e Inconvenientes
Ventajas
Destrucción de bacterias patógenas, levaduras, mohos e insectos
Amplio espectro de tratamiento
Mantenimiento del valor nutricional y la calidad sensorial
Tratamiento de alimentos envasados, frescos y congelados
Bajo buenas prácticas no produce "radiactividad"
Extensión de vida útil al retrasar el proceso de deterioro
Previene los brotes y retarda la maduración
Procesado en frío, evita daños
Inconvenientes
Degradación de la calidad de frutas (aguacates, peras, melones, y ciruelas)
Inadecuado para leche y productos lácteos (sabor desagradable)
Ablandamiento de frutas y vegetales (daños pared celular)
Productos cárnicos con dosis altas provocan mal sabor y cambio de color
Reducción de algunas vitaminas hidro- y lipo-solubles (Vit. E, tiamina, Vit. C, riboflavina, piridoxina, y Vit. B12)
Origina compuestos de oxidación tales como aldehídos, cetonas, alcoholes, etc.
Inconvenientes
Origina productos radiolíticos; 2-alkylcyclobutanones (cancerígeno)
No elimina virus ni priones.
“Enmascaramiento de defectos de los alimentos”
Alto coste de las instalaciones.
Necesidad de grandes medidas de seguridad
Grandes cantidades de producto a tratar para su rentabilidad
Actitud negativa hacia los productos irradiados
Directiva Marco 1999/2/CE
Directiva de Aplicación 1999/ 3/CE

Lista positiva de alimentos: hierbas aromáticas secas, especias y condimentos vegetales – Dosis <10 kGy
Etiquetado
Directiva Marco 1999/2/CE: los alimentos irradiados y todos los alimentos que contengan ingredientes irradiados deben ser identificados en su etiqueta con las palabras "irradiados" o "tratados con radiaciones ionizantes."
FDA ( 1990) Símbolo Radura + mención “tratado con radiación" o "tratado por irradiación"
Etiquetado
La FDA evalúa la seguridad de los alimentos irradiados

Otros organismos: USDA y Food Safety and Inspection Services

Alimentos aprobados por la FDA:

• Carne de res y de cerdo
• Carne de ave
• Moluscos (p.ej. ostras, almejas, mejillones y vieiras)
• Huevos
• Frutas y verduras frescas
• Lechugas y espinacas
• Especias y condimentos (hasta 30kGy)
• Semillas para germinar (p.ej., brotes de alfalfa)
· Envases
Fuentes de Irradiación
Según Norma CAC (2003) para alimentos irradiados;
3 fuentes con niveles de E muy por debajo de la radioactividad
Tipos de Tratamiento
DISCONTINUO
CONTINUO
- Irradiación de una cantidad determinada de alimento durante un periodo de tiempo preciso, tras el cual se descarga

- Radiación absorbida según tiempo de permanencia en la cámara

- Acceso a cámara de irradiación mediante puertas herméticas

- Sencilla, flexible, fácil de manejar

- Los alimentos atraviesan constantemente la cámara de irradiación a una velocidad controlada

- Dosis absorbida según velocidad de desplazamiento

- Acceso a cámara por trayectoria sinuosa

- Se adapta mejor al tratamiento de grandes cantidades de producto

Bélgica, Francia, Italia, Países Bajos, Polonia y Reino Unido permiten irradiación de otros productos
(Artículo 4 (4) Directiva 1999/2/CE)
España: Real Decreto 348/2001 incorpora disposiciones europeas
Rayos Gamma
Dos isótopos radiactivos:

Cobalto-60
se produce exponiendo el isótopo natural 59Co a un bombardeo de neutrones en reactores nucleares
Produce emisión controlada de rayos gamma durante su transformación a Níquel-60
Aproximadamente el 90% de las instalaciones

Cesio-137
, extrayendo y reprocesando las barras de combustible gastado de los reactores nucleares
Limitación: peor extracción, disponibilidad, penetración y seguridad que 60Co

Electrones acelerados
Haces de electrones (rayos beta) de voltaje extremadamente altos para “duchar” los alimentos
Adecuado solo para materiales (alimentos o envases) de un grosor no más de 5-10 cm
Tratamientos en finas capas o bilateral
Rayos X
Primeras fuentes de radiación ensayadas en alimentos
Se producen por la reflexión de un flujo de electrones hiper-energéticos de una sustancia objetivo (metal pesado) hacia el alimento
Baja eficiencia de conversión de energía eléctrica en rayos X, no es económicamente rentable

Planta de Tratamiento
Principales diferencias entre las fuentes de irradiación
Instalación de Irradiación Gamma
Para ampliar conocimientos;
zonas de carga y descarga
Físicamente separadas

zona de tratamiento

Cámara de irradiación o celda caliente
Blindada, absorber radiación y evitar fugas

- Fuentes radioactivas, 60Co o 137Cs, encapsuladas dentro de barras de 0,5m de long. Cámara hormigón

- Acelerador electrones: Rhodotrons
zona de “reposo” de la fuente

- Fuente mecánicas (Rhodotrons)
Pueden desconectarse
Sistema de refrigeración

- Fuentes radioactivas (Radionúclidos)
Constantemente activos
Almacenaje: depósito agua desionizada
foso seco de hormigón

Salas de control

- Paneles de control en el exterior de la celda caliente
- Control y lectura de dosímetros
- Cascada de presión, que evita pérdidas de radiación

Rhodotrons
Planta de
radionúclidos
ÍNDICE
1.- FUNDAMENTO
2.- DOSIS IRRADIACIÓN
3.- EFECTOS DE LA IRRADIACIÓN
4.- PROCESO DE IRRADIACIÓN
5.- APLICACIONES
6.- ASPECTOS LEGISLATIVOS
7.- VENTAJAS E INCONVENIENTES DE LA IRRADIACIÓN
8.- REFERENCIAS

Fundamento
Tipos de radiaciones
Ionizantes
Térmicas

Destrucción de microorganismos por radiaciones ionizantes
Destrucción material genético
Interacción componentes celulares

La irradiación de alimentos ha sido uno de los tratamientos alimentarios más estudiados y evaluados debido a la controversia que acompaña su uso, por el efecto adverso que provoca sobre el material genético

La susceptibilidad de una molécula al efecto ionizante de la radiación es proporcional a la masa molecular.

La radiación ionizante es más efectiva en el DNA, esto se debe en parte a que es una molécula más larga que otras estructuras moleculares.

Por lo general los mamíferos son los seres vivos más afectados por la irradiación, debido a la complejidad de su material genético.

La dosis mínima aplicada será la necesaria para estabilizar el alimento intentando modificar lo menos posible sus características organolépticas y nutricionales

Dosis de Irradiación
Efecto sobre microorganismos
Factores que influyen en la resistencia:

- Las diferencias entre sus estructuras físicas y químicas y la capacidad de recuperación al daño de la radiación.
- La especie del microorganismo, su resistencia y el número de organismos.
- La composición del medio, la temperatura durante la irradiación, presencia o ausencia de oxígeno y particularidades del alimento.

La relación entre la dosis de radiación aplicada y la muerte de los microorg. sigue una proporción logarítmica


La resistencia a la radiación de los hongos es similar a la de las bacterias no esporuladas
Las levaduras tienen una resistencia intermedia
Los virus son los más resistentes

Durante la irradiación se producen en las células que no mueren daños subletales, en las cadenas de ADN, que aumentan la sensibilidad a diferentes factores de estrés lo que hace que se puedan encontrar efectos sinérgicos en tratamientos combinados

Efecto
en las propiedades sensoriales
La disipación de olores o sabores desagradables inducidos por la radiación pueden suceder durante el almacenamiento

El cuidado de las condiciones de envasado y el control de la permeabilidad del envase pueden ayudar a prevenir estos problemas

Efecto
en las propiedades nutricionales
LÍPIDOS
PROTEÍNAS
La irradiación causa provoca en los lípidos la formación de radicales catiónicos y moléculas excitadas.

Reacciones:
- No interviene el agua.
- Siendo los ácidos grasos poliinsaturados los más afectados debido a que la irradiación afecta principalmente a los dobles enlaces
- Los ácidos grasos se oxidan más rápidamente en la fracción fofolipídica que en la lipídica

En ausencia de oxígeno:
- Los cambios que se dan son la descarboxilación, deshidratación y polimerización.
- Los productos radiolíticos incluyen CO2, CO, H2, hidrocarburos y aldehídos.

Los cambios producidos por la irradiación pueden ser:
- Directos: sobre el sólido
- Indirectos: con un líquido conductor

La irradiación afecta de diferente manera:
- Los aminoácidos libres son más sensibles que los que forman las proteínas.
- El efecto de la irradiación difiere dependiendo de si el aminoácido es aromático o alifático.
- La estructura de las proteínas, si son globulares o lineales.

Hacen falta altas dosis de irradiación, del orden de 40 – 50 kGy, para producir cambios en los aminoácidos constituyentes de las proteínas y cambios organolépticos debidos a esto.
Proteínas + Lípidos --> aldehídos y cetonas --> formando malos olores.

Las enzimas son más resistentes que los aminoácidos formadores de proteínas. (dosis de irradiación, del orden de 60kGy)
Posibles cambios por radiaciones enzimáticas--> Métodos combinados

VITAMINAS
HIDRATOS DE CARBONO
Depende de las dosis, son hidrolizados u oxidados o forman compuestos más sencillos
Vitaminas liposolubles
- La vitamina E es la más sensible
- Las vitaminas D y K tienen una alta estabilidad a la radiación.

Vitaminas hidrosolubles
- Tiamina, vitamina más sensible
- La sensibilidad de otras vitaminas hidrosolubles a la irradiación, como la niacina, la piridoxina o la riboflavina, es baja.

FRUTOS SECOS

- Desinfección de los productos
- Inhibir germinación






ESPECIAS Y CONDIMENTOS

- El nivel de contaminación microbiana es mucho menor que con ningún tratamiento.
- Durante el almacenamiento posterior, el proceso de reducción continúa


CEREALES, SEMILLAS Y LEGUMBRES

- Impide la germinación
- Control de insectos

CARNES

- Contaminación con microorganismos patógenos, tales como
Salmonella, Campylobacter, Yersinia, o Escherichia coli
O157:H7.
- Reducción logarítmica

PESCADO Y MARISCO

- controlar bacterias perjudiciales y patógenas
- Alargar la vida comercial del producto

HUEVOS Y OVOPRODUCTOS

-
Salmonella enteriditis
- Dosis de 0,5 kGy la eliminan de la superficie de huevos enteros

PRODUCTOS LÁCTEOS

- En leche incrementa la actividad de la vitamina D, pero variaciones en B y C. Malos olores
- En la elaboración de quesos: uso leche no pasteurizada, alargar la vida del producto y eliminar bacterias patógenas

VINOS Y LICORES

- Alternativa a la adición de SO2
- Evitar la formación de 2,4,6-tricloroanisol, responsable del sabor desagradable del vino picado
- Alargar la vida del producto
- Mejorar aspectos organolépticos como el color, el olor y el sabor.

Aspectos Legislativos
Más instalaciones...
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