La irradiación de alimentos:

posibilidad o peligro

Índice

• Introducción

• Cómo actúan las radiaciones ionizantes

• Fuentes

• Dosis

• Situación internacional

Algunas fechas

1921 Schwartz: rayos X, efecto letal sobre Trichinella spiralis en carne cruda de cerdo

1943 MIT (contrato US Army): rayos X, demostración de la conservación de carne picada de vacuno

1940-1950 USA (gobierno, universidades, industria) promueve la irradiación de alimentos

1950-1960 Reino Unido y otros

1893 Von Roentgen, descubre los rayos X

1983 Codex Alimentarius: • seguridad de la irradiación de alimentos < 10 kGy• no son necesarios más estudios toxicológicos

1984 OMS + FAO + IAEA , crean elInternational Consultative Group on Food Irradiation

(ICGFI) 1999 ICGFI , ratifican:

• salubridad a < 10 kGy • posibilidad de irradiar determinats aliments o materials a altas

dosis para conseguir productos de alta calidad higiénica

1999 Directiva 1999/2/CE, aproximación de las legislaciones de los Estados miembro sobre alimentos e ingredientes alimentarios tratados con radiaciones ionizantes

2004 Cese actividades del ICGFI, transferencia a: Joint FAO/IAEA Division of nuclear techniques in Food and agriculture (+ OMS + Codex + IPPC)

2003 Chicago: I Congreso Mundial sobre Irradiación de Alimentos

Conclusiones y planes de acción

• Cuatro décadas de estudios científicos: la irradiación de alimentos es segura y efectiva y proporciona una calidad nutricional adecuada.

• Puede aplicarse ampliamente como un tratamiento higiénico y fitosanitario para una gran variedad de alimentos.

• Proceso alimentario admitido en el Codex Alimentarius; debería considerarse como un proceso, no como un aditivo, por las agencias nacionales reguladoras de alimentos.

• Volumen de alimentos irradiados en el mercado ha aumentado significativamente en los últimos años, aunque la introducción total es todavía pequeña y el potencial de crecimiento elevado ....

..... supermercados que ofrecen productos cárnicos irradiados ha aumentado en sólo 3 años, desde 84 a más de 7.000.

Casi 2.000 restaurantes, están sirviendo carne tratada con radiaciones ionizantes.

Las cantidades de alimentos irradiados producidos en Europa han disminuido en los últimos años.

Cadena de tiendas que ofertan productos conservados por

irradiación

• Incremento en la conciencia pública acerca de las enfermedades alimentarias + responsabilidad de varios sectores de la industria industria y consumidores la acepten como efectiva de protección frente a las enfermedades de transmisión alimentaria

• Como tratamiento fitosanitario gran importancia en Estados Unidos.

• Brasil, Chile, México, Sudáfrica y Tailandia preparando exportar fruta irradiada a los Estados Unidos (aprobación del tratamiento fitosanitario de irradiación por la USDA/APHIS en octubre de 2002).

• Demandas de las autoridades reguladoras de la seguridad alimentaria desde “la granja a la mesa” + globalización del comercio alimentario necesidad urgente esfuerzo concertado para comunicar la eficacia de la irradiación como un tratamiento higiénico y fitosanitario a todos los niveles de la industria alimentaria, incluyendo productores, fabricantes, distribuidores y organizaciones de consumidores. Los principales educadores pueden asistir significativamente en esta campaña de información pública.

• Proporcionar información correcta a los consumidores para que acepten la irradiación.

• Los alimentos irradiados deben estar presentes en el mercado para permitir que los consumidores puedan optar por su elección.

BENEFICIOS DE LA IRRADIACION DE ALIMENTOS

Mayor Calidad desde el punto de vista microbiológico.

Aumento de la Vida en anaquel.

Disminución en la utilización de compuestos Químicos.

No utilización de Calor.

Efectos de las radiaciones ionizantesArrancan un electrón de un átomo o molécula

ionización

Efecto secundario

Efecto primarioExcitación molecularIonización

Dimerización

Recombinación

Formación de nuevos compuestos

PRODUCTOS RADIOLÍTICOS

RADIOLISIS (ruptura de los enlaces químicos por la acción de la radiactividad)

Radiación ionizante

La energía no es suficiente para provocar radiactividad

Las paredes del recinto no son radiactivas Los envases no son radiactivos No se transfiere radiactividad al entorno

Aspectos negativos• Formación de radicales libres: grasas >>> proteínas, glúcidos• productos radiolíticos:

agregados proteicos ácidos orgánicos: acético, glicólico derivados de vitaminas derivados de D-glucosa y D-fructosa volátiles de bajo peso molecular productos de recombinación

Se minimizan los efectos:• en congelación• vacío o MAP• antioxidantes

VirusDosis necesaria inversamente proporcional al tamaño:

20 – 100 kGyCombinación con otros tratamientos

En los microorganismos

Daño del material genético (hebras de ADN)

Sensibilidad = f (tamaño ADN, velocidad de reparación, condiciones ambientales -Tª [congelación], deshidratación-, componentes alimento)

Esporulados: más resistentes

Indirectamente: radiolisis del agua

Esporas > células vegetativasBacterias Grampositivas > bacterias GramnegativasVirus > hongos y levaduras > bacterias (en general)Priones no afectados (Proteina de Caràcter infecciosa)

Efecto del O2 y la acidificación

Día

Dosis (kGy) 1 3 6 9 12 15

Aire 3 e5 4 e5 4 e5 5 e5

0 Vacío 2 e5 3 e5 5 e5 5 e5

Marinado 1 e5 1 e5 1 e5 1 e5

Aire 1 e5 2 e5 4 e5 3 e5 4 e5 5 e5

3 Vacío 1 e5 2 e5 2 e5 4 e5 4 e5 4 e5

Marinado 0 0 0 0 2 e5

Aire 0 0 0 0 0 0

5 Vacío 0 0 0 0 0 1 e5

Marinado 0 0 0 0 0 0

Lacroix (2005)

Valores D en distintas matrices alimentarias de algunas bacterias Gram-negativas de interés sanitario

AESA (2004)

Valores D en distintas matrices alimentarias de algunas bacterias Gram-positivas de interés sanitario

AESA (2004)

Valores D en distintas matrices alimentarias de algunos virus de relevancia para la salud pública

Dosis mínimas efectivas para eliminar la patogenicidad de algunos parásitos alimentarios

AESA (2004)

Toxicidad

• Cientos de estudios toxicológicos• No tiene efectos en el consumidor• Estudios hasta 58 kGy (aves, carne): sin efectos• Alimentación de animales de laboratorio• No se crean cromosomas anormales

Productos radiolíticosNo dañinosLos radicales libres desaparecen al reaccionar con otras

sustancias líquidas

Aspectos nutritivos

• Reducción no importante de algunas vitaminas:A, E, tiamina, á. fólico y C (á. dehidroascórbico)

• No superiores a los tratamientos convencionales

FuentesRayos gamma: muy corta longitud de onda

alta frecuencia elevada energía

• 60Co: vida media: 5’3 años

• 137Cs: vida media: 30 años

Zona de carga Zona de control

Cámara de radiación

Zona de descarga

Muros de protección

Elevadores

Fuente en piscina

• Fuerte penetración del rayo electromagnético• Fiabilidad de la fuente que irradia naturalmente• Instalación radiactiva de 1ª categoría en la legislación actual• Transporte, mantenimiento, estocaje de fuentes radiactivas• Pérdida anual de la actividad de irradiación del 12 %• Rendimiento débil, alcanza muy excepcionalmente el 30%• Tratamiento continuo pero sobre un volumen permanente

elevado de material:no flexibilidad de dosis y de lote• Emisión permanente de irradiación

Ventajas e inconvenientes

Se puede asegurar que los mayores beneficios que este método de conservación presenta son los siguientes:

Se trata en el envase finalLibra al alimento de 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, con la cual se ahorra dinero, y se disminuye el consumo de sustancias de posible acción tóxica.

Es una alternativa para la preservación de alimentos con componentes termosensibles.

Prolonga el tiempo de comercialización posibilitando alcanzar mercados internos y externos más lejanos.

Al mejorar la calidad higiénico sanitaria, permite llegar a mercados con exigencias hasta ahora no alcanzadas por nuestros productos.

CONCLUSIONES:

Electrones acelerados

• Fuente eléctrica: sólo funciona cuando se necesita• Excelente rendimiento, desde el 60 % (por una cara) hasta el

80% (por dos caras)• Tratamiento continuo en acondicionamiento unitario, fácil

cambio de lote y/o dosis• Producto esterilizado disponible en pocos minutos• Alta capacidad de dosis, algunos kGy/s que limitan los riesgos

de degradación de los polímeros• Ausencia de impacto ambiental• Penetración limitada de este rayo corpuscular constituido por

electrones acelerados de 10 MeV• Cadena de tratamiento elevada, que exige o personal de

manipulación suficiente, o equipos de manipulación automatizados.

Ventajas e inconvenientes

Dosis

• Energía emitida:Electrón voltio (eV) 1eV=1,6 x 10-19 juls

• Energía absorbida: Gray1 gray (= 100 rads) = 1 jul/kg

10 kGy ~ energía requerida para aumentar 2’4ºC la Tª del agua

Dosis = f (tiempo de exposición, localización respecto a la fuente) f (masa, densidad, grosor)

• Para cada alimento, determinar las condiciones• Dosimetrías

Dosis baja < 1 kGy

• Inhibir la germinación por 9 meses • Retrasar la maduración• Desinsectación y deparasitación (como la mosca del mediterráneo y la trichinella spiralis en carne de cerdo)

Dosis intermedia 1–10 kGy

• Prolongar vida útil (reducción alterantes)• Eliminación algunos patógenos: Salmonella en pollo y huevos, Campylobacter, Vibrio cholerae, Listeria, Escherichia coli

Dosis elevada 10 – 50 kGy

• Esterilización alimentos hospitalarios• Esterilización algunos ingredientes

Objetivo Dosis Productos

Baja (< 1 kGy)

• Inhibir germinación 0’05 – 0’15 Patatas, cebollas, ajos, ...

• Desinsectación y desparasitación

0’15 – 0’5 Cereales, fruta –fresca o

deshidratada-, carne y pescado –fresco o deshidratado-

• Retardar fisiología (maduración)

0’25 – 1’0 Fruta y vegetales frescos

Media (1 – 10)

• Prolongar vida útil 1’0 – 3’0 Pescado fresco, setas, fresas

• Reducir/eliminar µ (alterantes/patógenos)

1’0 – 7’0 Productos de la pesca, aves, carne –fresco o congelado-

• Mejorar calidad 2’0 – 7’0 Uva –organoléptico, rendimiento-,

Alta (10 – 50)

• Esterilización industrial (+calor suave)

30 – 50 Alimentos preparados, hospitalarios, ...

• Esterilización alimentos e ingredientes

10 - 50 Especias, preparaciones enzimáticas, ...

Países que realizan irradiación de alimentos (ICGFI, 1999)

UE:

Francia, Holanda, Bélgica, Italia, Reino Unido

La LEGISLACIÓN, autoriza a 40 países el consumo de diversos alimentos irradiados en el mundo.

Comercialización Mundial de alimentos irradiados: Alrededor de 500.000 TM/Año, cantidad mínima con respecto al total de alimentos consumidos.

Países (Ton./año)ChinaEstados UnidosRepública de SudáfricaHolandaJapónHungríaBélgicaIndonesiaFranciaMéjicoCanadá, Brasil, Croacia, India, República Checa, Dinamarca, Polonia, Turquía, Egipto, Finlandia, Indonesia, Israel, Irán, Inglaterra, Corea, Noruega, Tailandia, Argentina y Chile.

100.00060.00023.00020.00020.00010.00010.0006.5005.0003.600

¿Por qué no queremos alimentos irradiados? (Dosis medias)

¿Por qué aceptamos medicamentos y material

de uso hospitalario y farmacéutico irradiado?(Dosis altas)

¿Desconocimiento?

Desconfianza en la Administración

Desconfianza en la Ciencia

• MEJORA DE LA INFORMACIÓN

• SISTEMAS DE TRAZABILIDAD