UNIVERSIDAD NACIONAL DANIEL ALCIDES CARRIONFILIAL LA MERCED

FACULTAD DE CIENCIAS AGROPECUARIAS

E. F. P. EN INGENIERIA DE INDUSTRIAS ALIMENTARIAS

CATEDRA : TECNOLOGIA DE LOS ALIMETOS I.

CATEDRATICO : ING. BARZOLA CASTRO, Teodolfo.

INTEGRANTES : MENDOZA SOTO, Angélica. VILCHEZ VIRTO, Martha.

SEMESTRE : “VII”

LA MERCED – CHANCHAMAYO

2012

IRRADIACION DE ALIMENTOS

I. INTRODUCCION

Los alimentos son considerados fuentes de salud y bienestar, ya que proporcionan los requerimientos energéticos y demás nutrientes que son indispensables para la vida. Sin embargo, en algunas ocasiones se convierten en vectores de enfermedades agudas, graves o crónicas, producidas por bacterias, hongos, insectos, entre otros organismos (Enfermedades Transmitidas por los Alimentos, ETA). Esto ha ocasionado también un problema en la industria alimentaria, porque los niveles de producción de alimentos disminuyen. Existen pérdidas importantes de alimentos por contaminación de organismos, los cuales degradan los alimentos y los convierten en no aptos para el consumo humano; esto ocurre durante la cosecha, transporte, procesado y almacenamiento.

La irradiación de los alimentos ha sido identificada como una tecnología segura para reducir el riesgo de ETA (Enfermedades Transmitidas por Alimentos), en la producción, procesamiento, manipulación y preparación de alimentos de alta calidad. Es a su vez, una herramienta que sirve como complemento a otros métodos para garantizar la seguridad y aumentar la vida en anaquel de los alimentos. La presencia de bacterias patógenas como la Salmonella, Escherichia coli O157:H7, Listeria monocytogenes ó Yersinia enterocolítica, son un problema de creciente preocupación para las autoridades de salud pública, que puede reducirse o eliminarse con el empleo de esta técnica, también denominada "Pasteurización en frío". La irradiación de alimentos, como una tecnología de seguridad alimentaria, ha sido estudiada por más de 50 años y está aprobada en más de 40 países. Cuenta también con la aprobación de importantes organismos internacionales, la Organización Mundial de la Salud (OMS), la Organización para la Alimentación y la Agricultura (FAO) y la Organización Internacional de Energía Atómica (IAEA). En nuestro país, el Código Alimentario Argentino, en su artículo 174, legisla sobre los aspectos generales; y en otros artículos autoriza la irradiación de papa, cebolla y ajo para inhibir brote; de frutilla para prolongar la vida útil; de champiñon y espárrago para retardar senescencia; y de especias, frutas y vegetales deshidratados, para reducir la contaminación microbiana.

II. OBJETIVOS

Identificar la importancia de su influencia del empleo de las radiaciones en los alimentos destinados al consumo humano.

Conocer las aplicaciones de la irradiación en la producción y manipulación de alimentos.

III. FUNDAMENTO TEORICO

III.1. Irradiación De Alimentos

La irradiación de alimentos es un método físico de conservación comparable con la pasteurización, enlatado o congelación. El proceso consiste en suministrar al producto ya sea envasado o a granel, una cantidad de energía (dosis) exactamente controlada, proveniente de una fuente de radiación ionizante, durante un tiempo determinado, de acuerdo a las características físicas de cada producto, de tal manera que la energía que reciba sea la suficiente para desbacterizarlo o esterilizarlo sin que afecte su estado físico o su frescura. Se trata de un proceso en frío y sin reacciones químicas.

El proceso de irradiación gamma ha sido recomendado por el Grupo Consultivo Internacional para la irradiación de alimentos, integrado por la Organización de las Naciones Unidas para la Alimentación y la Agricultura, la OMS y el OIEA. El mismo grupo afirma que el proceso de irradiación gamma ha sido la técnica de esterilización más estudiada y que las pruebas practicadas por laboratorios independientes, en todos los casos, han mostrado que los alimentos irradiados no se vuelven radiactivos, ni se generan residuos químicos durante el proceso.Existe una amplia variedad de productos industriales que se procesan en todo el mundo con irradiación gamma:

Materiales desechables e instrumental de uso médico Productos farmacéuticos Cosméticos y artículos de higiene personal Alimentos deshidratados Productos herbolarios y naturistas Legumbres (papa, cebolla, ajo) Frutas frescas y vegetales (champiñones, mango, papaya) Cereales (trigo, arroz, soya, maíz) Pescados y productos del mar frescos y congelados Pollo fresco y congelado carne de res, camarón).

La irradiación de alimentos es la alternativa para su reemplazo. En comparación con los métodos químicos de preservación, la irradiación con rayos gamma es cada vez más favorable, y exigida por los industriales por las ventajas económicas que les representa. Las pruebas de viabilidad realizadas por diversos centros de investigación, tanto nacionales como internacionales, han demostrado que hoy en día las técnicas de irradiación son más seguras que los métodos químicos y además son ideales para la preservación de los alimentos.

Existen muchas razones por las que el proceso está despertando el interés de muchos gobiernos realmente preocupados por las grandes pérdidas de alimentos que se registran constantemente como consecuencia de la infestación, contaminación y descomposición de los mismos, la incesante batalla contra las enfermedades transmitidas por los alimentos y el

aumento del comercio internacional de productos alimenticios en conformidad con normas de exportación estrictas en materia de calidad y de cuarentena. En todas estas esferas, la irradiación de alimentos ha demostrado tener beneficios prácticos cuando se encuentra integrada en un sistema establecido de manipulación y distribución fiable de alimentos.

 Se utilizan actualmente 4 fuentes de energía ionizante:

Rayos gamma provenientes de Cobalto radioactivo 60Co Rayos gamma provenientes de Cesio radioactivo 137Cs Rayos X, de energía no mayor de 5 megaelectròn-Volt Electrones acelerados, de energía no mayor de 10 MeV

 Los 2 últimos son producidos por medio de máquinas aceleradoras de electrones, alimentadas por corriente eléctrica. De estas 4 fuentes, la más utilizada a nivel mundial, y la única disponible en nuestro país, es el 60Co. Los rayos gamma provenientes de 60Co y 137Cs, poseen una longitud de onda muy corta, similares a la luz ultravioleta y las microondas; y debido a que no pueden quitar neutrones (partículas subatómicas que pueden hacer a las sustancias radioactivas), los productos y envases irradiados no se vuelven radioactivos. Los rayos gamma penetran el envase y el producto pasando a través de él, sin dejar residuo alguno. La cantidad de energía que permanece en el producto es insignificante y se retiene en forma de calor; el cual puede provocar un aumento muy pequeño de temperatura (1-2 grados) que se disipa rápidamente.

MOLINS, RICARDO. 2001

III.1.1. Historia de Irradiación de Alimentos en el Mundo

En 1954, los Estados Unidos de América iniciaron investigaciones sobre irradiación de alimentos a través de la Administración de Alimentos y Medicamentos (FDA, por sus siglas en inglés).

En 1963, la FDA aprueba la irradiación de trigo, harina de trigo y papas.

En 1983, la FDA aprueba la irradiación de especias y condimentos.

En 1985, la FDA aprueba la irradiación de carne de cerdo y en 1990, la de carne de aves de corral para prevenir la triquinosis y la salmonella, respectivamente.

En 1986, la FDA aprueba la irradiación de frutas y verduras.

En 1997, la Organización Mundial de la Salud (OMS) avala nuevamente el uso de la irradiación de alimentos, en concordancia con la FDA y el Organismo Internacional de Energía Atómica (OIEA).

Al año 2000, más de 50 naciones, incluyendo México, han aprobado la irradiación de alimentos.

III.2. Aplicaciones 

 De acuerdo con la cantidad de energía entregada, se pueden lograr distintos efectos. En un rango creciente de dosis, es posible inhibir la brotación de bulbos, tubérculos y raíces (papas sin brote durante 9 meses a temperatura ambiente); esterilizar insectos como la "mosca del Mediterráneo" (Ceratitis capitata) para evitar su propagación a áreas libres, cumpliendo así con los fines cuarentenarios, en productos frutihortícolas y granos; esterilizar parásitos, como Trichinella spiralis en carne de cerdo, interrumpiendo su ciclo vital en el hombre e impidiendo la enfermedad (triquinosis); retardar la maduración de frutas tropicales como banana, papaya y mango (en general tanto en este caso como en los siguientes, la vida útil se duplica o triplica); demorar la senescencia de champiñones y espárragos; prolongar el tiempo de comercialización de, por ejemplo, carnes frescas y "frutas finas", por reducción de la contaminación microbiana total, banal, en un proceso similar al de la pasteurización por calor, lo cual se denomina "radurizacion" (frutillas de 21 días, filete de merluza de 30 días, ambos conservados en refrigeración); controlar el desarrollo de microorganismos patógenos no esporulados (excepto virus), tales como Salmonella en pollo y huevos, en un proceso que se conoce como "radicidación"; y por último, esterilizar alimentos, es decir, aplicar un tratamiento capaz de conservarlos sin desarrollo microbiano, a temperatura ambiente durante años, lo cual se asemeja a la esterilización comercial, y se indica como "radapertización".

CALDERON, TOMAS. 2000.

La clasificación de la OMS según la dosis, es la siguiente:

Dosis Baja (hasta 1 kGy): es usada para demorar los procesos fisiológicos, como maduración y senescencia de frutas frescas y vegetales, y para controlar insectos y parásitos en los alimentos. 

Dosis Media (hasta 10 kGy): es usada para reducir los microorganismos patógenos y descomponedores de distintos alimentos; para mejorar propiedades tecnológicas de los alimentos, como reducir los tiempos de cocción de vegetales deshidratados; y para extender la vida en anaquel de varios alimentos. 

Dosis Alta (superior a 10 kGy): es usada para la esterilización de carne, pollo, mariscos y pescados, y otras preparaciones en combinación con un leve calentamiento para inactivar enzimas, y para la desinfección de ciertos alimentos o ingredientes, como ser especias.

 Dosis específicas de radiación destruyen las células en reproducción, lo que está vivo en un alimento: microorganismos, insectos, parásitos, brotes. Por otro lado, la energía ionizante produce poco efecto sobre el producto.

Los cambios nutricionales y sensoriales son comparables a los de los procesos de enlatado, cocción y congelado, y muchas veces, menores.

 La irradiación puede también ser alternativa al uso de sustancias químicas de toxicidad sospechada, tales como fumigantes, algunos conservadores (nitrito de sodio en carnes), e inhibidores de brotación (hidrazida maleica). Tanto el bromuro de metilo como la fosfina se emplean para fumigar productos frutihortícolas y granos destruyendo insectos con fines cuarentenarios; el empleo de ambos está en vías de ser prohibido debido a los crecientes indicios sobre su toxicidad al hombre, tanto el consumidor como el operador. Además, el bromuro de metilo es un depresor de la capa de ozono, y según el protocolo de Montreal (Nov. 1995), está sujeto a restricciones crecientes hasta su prohibición estimada en el 2010. La irradiación tiene además otras ventajas sobre el uso de los fumigantes: mayor penetración; tratamiento más rápido; no requiere aireación posterior, no deja residuos. 

III.3. Alimentos Congelados

Se piensa que un alimento que se encuentra en un ambiente totalmente frío o bien congelado, está libre de organismos patógenos y es totalmente seguro para el consumo humano. Sin embargo, hay microorganismos que resisten temperaturas muy bajas.

Estudios recientes demuestran que la aplicación de la irradiación gamma ayuda a reducir el número de microorganismos presentes en los alimentos congelados, o inclusive a eliminarlos por completo. Kaempffer y su grupo analizaron nuggets de pollo congelado post-contaminación microbiológica, utilizando Escherichia coli y Salmonella enteritidis, en periodos de, 30 y 60 días de almacenamiento. Se encontró que a medida que aumentaban los días de almacenamiento, el número de microorganismos se reducía, incluso el total de microorganismos se encontraba en los rangos establecidos por el Reglamento Sanitario de Alimentos

III.4. Alimentos Almacenados

Los alimentos almacenados comprenden granos, frutas, legumbres, entre otros productos que se dan por temporadas. En el Estado de Sonora un ejemplo característico es el trigo, que se almacena en silos, donde se puede presentar el crecimiento de un gran número de microorganismos, los cuales pueden producir metabolitos secundarios, incluyendo toxinas, que pueden causar la muerte. Un ejemplo de este tipo de contaminantes es el hongo del maíz, Aspergillus fl avus, el cual produce las afl atoxinas, que son cancerígenas.

Una medida de prevención contra la contaminación es aplicar radiación gamma para esterilizar la cosecha y evitar que se produzca el crecimiento de insectos, bacterias y plagas. Las radiaciones ionizantes son efectivas para prolongar la vida de anaquel y almacenamiento de los alimentos. En

un estudio realizado con champiñones comestibles maduros, se determinó que las dosis bajas de radiación gamma son una herramienta útil para prolongar la vida de este producto. La irradiación redujo la respiración de los champiñones, con lo que disminuyó su color bronceado, que se asocia con un alimento pasado de maduración.

III.5. Valor Nutritivo y Organoléptico de los Alimentos Irradiados

Las dosis de radiación empleadas en los procesos industriales no ejercen (o lo hacen en muy poca intensidad) efectos en la digestibilidad de las proteínas o en la composición de aminoácidos esenciales de los alimentos irradiados. Aun cuando dosis de radiación muy elevadas provocan cambios en el aroma y sabor de los alimentos, en general la irradiación no modifica su valor nutritivo. El efecto que la radiación produce sobre los lípidos es semejante al de la autooxidación. Estas alteraciones pueden reducirse congelando previamente los alimentos, pero algunos, como los muy grasos, no son adecuados para este sistema de conservación.

Los resultados de las investigaciones sobre el efecto de la radiación en las vitaminas son diversos. La sensibilidad de las vitaminas hidrosolubles a las radiaciones es muy variada y depende de la dosis empleada y el tipo y estado físico del alimento. Por ejemplo, con dosis bajas no parece provocar pérdidas vitamínicas, mientras que con dosis altas pueden presentarse efectos adversos. Por otra parte, si bien la radiagenos Cs dis- . Las dosis de radiación empleadas en los procesos industriales prácticamente no ejercen efectos en la digestibilidad de las proteínas o en la composición de aminoácidos esenciales de los alimentos irradiados.

CALDERON, TOMAS. 2000.

III.6. Efecto de la radiación sobre los microorganismos

Los iones producidos por la irradiación de los alimentos dañan o destruyen los microorganismos de forma inmediata, ya que modifican la estructura de la membrana celular y afectan sus actividades enzimáticas y metabólicas. También afectan a las moléculas de ácido desoxirribonucleico (DNA) y ácido ribonucleico del núcleo celular, impidiendo la duplicación celular y originando la muerte de los microorganismos.

La mayor parte de los resultados obtenidos en experimentos con animales a los que se les han suministrado alimentos irradiados y dosis elevadas de productos radiolíticos, indican que éstos no provocan efectos adversos considerables.

III.7. Envasado y etiquetado de alimentos irradiados

Una de las consideraciones más importantes en la conservación de alimentos por irradiación gamma es el envasado, que debe ajustarse a lo expuesto en la Norma General de Etiquetado de Alimentos Irradiados (NOM-033-SSA1-1993). Los productos irradiados deben identifi carse usando el símbolo internacional de radiación y requieren además la leyenda “Tratado con radiación”, “Tratado por radiación” o “Irradiado”. En la misma etiqueta se pueden incluir otras leyendas que expliquen el motivo de la irradiación o los benefi cios. El símbolo internacional de irradiación es conocido como Radura (Figura 1).Con el etiquetado se garantiza a los consumidores una calidad higiénica y nutritiva. Estos alimentos son igual o más seguros que cualquiera que utilice otro método de conservación.

MOLINS, RICARDO. 2001

III.8. Efectos Químicos sobre el Alimento  La energía radiante emitida produce ionizaciones -rupturas y pérdida de la "estabilidad" de los átomos y/o moléculas- del alimento con el que interaccionan. Suele denominarse a este proceso, "efecto primario". Como consecuencia del efecto primario -desestabilización- aparecen iones y radicales libres que se combinan entre sí o con otras moléculas para formar sustancias ajenas a la composición inicial del producto. Esto se denomina "efecto secundario", que se prolonga en el alimento, con formación y desaparición de compuestos hasta lograr la formación de compuestos químicamente estables. Estos fenómenos -efectos primario y secundario- se denominan, radiólisis, y los nuevos compuestos originados son denominados productos radiolíticos, los cuáles se producen en cantidades muy pequeñas. Los compuestos radiolíticos no presentan riesgos para la salud, y se ha comprobado que los mismos compuestos se forman al realizarse la cocción de los alimentos u otros procesos de conservación.

 Cabe mencionar que el efecto sobre las moléculas es tanto mayor cuanto mayor es su tamaño. Los ácidos nucleicos (material genético) son las moléculas más complejas de las células, por tanto la posibilidad de que sufran daños directos es muy elevada. Por otra parte, las moléculas de agua cuando son irradiadas dan lugar a radicales libres, con un marcado carácter oxidante ó reductor y elevada capacidad de reacción. La repercusión de estos radicales es tan importante que se considera que el efecto secundario es tanto más intenso cuanto mayor es el contenido acuoso. 

III.9. ¿Está aprobada la irradiación de alimentos por el gobierno?

Sí. La Administración de Alimentos y Drogas ha aprobado la irradiación de los alimentos. La irradiación es una de las tecnologías de alimentos más estudiadas en la historia de los Estados Unidos. Los científicos de la Dirección Alimentos y Drogas de EE.UU. han evaluado muchos estudios que muestran que irradiar alimentos es seguro y nutritivo. La irradiación de

los alimentos se ha aprobado para más de 60 alimentos en más de 40 países.

III.10. ¿Quién aprueba la irradiación? Muchas organizaciones apoyan la irradiación de los alimentos, incluyendo:

La Asociación Dietética Americana La Asociación Médica Americana Los Centros para el Control y Prevención de Enfermedades El Instituto de Tecnólogos de Alimentos El Departamento de Agricultura de los EE.UU. La Administración de Alimentos y Drogas de los EE.UU. La Organización Mundial de la Salud

III.11. Ventajas de la Irradiación para la Conservación de Alimentos

La irradiación, método revolucionario de conservación de alimentos, posee la gran ventaja de ser un tratamiento universal en el sentido de que sus efectos útiles son muy variados. Con ella podemos conseguir:

1. La inhibición de la germinación o del brote en tubérculos y rizomas como las patatas, las cebollas, las zanahorias, los ajos y la remolacha azucarera.

2. Un retraso de la maduración, por ejemplo, en setas, plátanos, papayas y mangos.

3. La esterilización de parásitos (impidiendo su reproducción) para luchar contra la triquinosis del ganado porcino o contra la tenia del ganado bovino.

4. La contención de insectos parásitos, exterminando a los insectos que atacan a y a los alimentos secos, o impidiendo su reproducción. Deben utilizarse envases adecuados para impedir la reinfestación.

5. La destrucción de microorganismos

6. Prolongación del período de conservación (pasterización)

El período de conservación de los alimentos puede prolongarse destruyendo (en un 99% o más) las bacterias, levaduras, hongos o mohos que los descomponen. Los mejores resultados se obtienen guardando en lugar refrigerado los artículos de que se trate: por ejemplo, fresas, pescado y productos derivados, volatería fresca y carnes.

Destrucción de gérmenes patógenos transmitidos por los alimentos: Es posible suprimir en los huevos y productos derivados, volatería, carne y artículos de consumo animal, los gérmenes patógenos como las salmonellas, causantes de las intoxicaciones alimentarias.

Esterilización: Con dosis elevadas se pueden destruir todos los organismos, logrando así un grado adecuado de esterilización y la posibilidad de conservar los alimentos durante mucho tiempo a la temperatura ambiente.

7. La modificación de las propiedades físicas. Se puede reducir el tiempo de rehidratación de las verduras

deshidratadas.

Otras ventajas exclusivas de la irradiación de alimentos:

Son las La irradiación es el único tratamiento que puede aplicarse a los alimentos envasados sea cual fuere el material del envase: papel, plástico, madera o metal. Algunos de estos materiales no soportan ningún tratamiento térmico. El que la irradiación pueda efectuarse después del envasado es una gran ventaja, pues así se evita una nueva contaminación o infestación del producto.

Los alimentos se pueden tratar sin necesidad de hervirlos. El aumento de temperatura causado por la irradiación es sólo de unos pocos grados, incluso si la dosis de esterilización es grande. Esta posibilidad de tratar los artículos alimenticios en su estado natural es particularmente interesante, ya que la experiencia demuestra que los consumidores de los países en desarrollo aceptan mejor los alimentos que no han sufrido virtualmente ningún cambio.

Para que este método de conservación de alimentos dé resultados óptimos, son indispensables un envasado y un almacenamiento adecuados, sobre todo cuando se trate de productos vulnerables a los ataques de los insectos o de los microorganismos. También se pueden combinar con las radiaciones otros métodos ya bien establecidos, como la desecación, para conseguir una conservación aún mejor.

IV. CONCLUSIONES

Se identifico la importancia de su influencia del empleo de las radiaciones en los alimentos destinados al consumo humano, pues este tratamiento garantiza una calidad microbiología, sensorial y nutritiva de los productos, y a su vez tiene que aplicarse en dosis recomendadas según normas establecidas para el empleo de radiaciones en alimentos. Del mismo modo, la vida de anaquel de los productos es mayor con este proceso que con cualquier otro método, permite contar con alimentos en cualquier temporada, y es una medida para evitar problemas de falta de alimentos en países pobres.

Se conoció las aplicaciones de la irradiación en la producción y manipulación de alimentos.  La irradiación no reemplaza a los procedimientos correctos de producción y manipulación de los alimentos. Por esto, la manipulación de los alimentos tratados con radiación, debe llevarse a cabo bajo las mismas normas de seguridad utilizadas para cualquier otro tipo de alimento. Este procedimiento, no es ideal para todos los alimentos, como sucede con la leche u otros productos con un alto contenido de agua. En este sentido, esta técnica tampoco puede mejorar la calidad de alimentos que no son frescos, ni tampoco prevenir contaminaciones que ocurran luego de la irradiación. Por todo esto, entendemos que la irradiación de los alimentos no es un proceso milagroso, pero es muy útil para mejorar la seguridad de algunos alimentos, siempre y cuando se utilice adecuadamente. Esto es particularmente cierto en el caso de poblaciones que presentan una mayor sensibilidad a los patógenos transmitidos por los alimentos, como son los bebes, las mujeres embarazadas (Listeria monocytogenes), los ancianos, los pacientes de todas las edades que presentan un sistema inmune deprimido (HIV-quimioterapia-trasplantados-desnutridos).

V. BIBLIOGRAFIA

Fuentes Bibliográficas:

o CALDERON, TOMAS. 2000. La Irradiación de los alimentos. 1era Edición, Editorial Mc GRAW-HILL INTERAMERICANA. Madrid, España.

o MOLINS, RICARDO. 2001. Irradiación de Alimentos. Editorial Acribia, S.A. Zaragoza, España.

o BRENNAN, I.G.; BUTTERS, N.D.; LILLEY, A.E. 1998. Las Operaciones de la Ingeniería de Alimentos. Editorial Acribia. Zaragoza, España.

Fuentes de Internet:

o Diseño de plantas de irradiación fijas con fuentes de irradiación móviles depositadas bajo agua. 2003. Autoridad Regulatoria Nuclear de la República de Argentina.

o Juan Carlos Gálvez Ruiz. 2008. Uso de la radiación en la conservación de alimentos. Revista de la Universidad de Sonora.

VI. ANEXOS

Fig. 1. Simbol de la Irradiación de Alimentos.

Fig. 2. Vista esquemática de una planta de Irradiación en perchas