A 19. század végén két esemény jelentette a kiindulópontot a nukleáris technológia fejlődéséhez: 1895-ben Wilhelm Conrad Röntgen német fizikus felfedezte a röntgensugaraként ismert sugárzásért felelős elektromágneses spektrum tartományát, 1896-ban pedig a Antoine-Henri Becquerel francia mérnök radioaktív anyagokat fedez fel, vagyis gammasugaraként ismert ionizáló sugárzást bocsát ki.
Azóta világszerte intenzív tudományos tevékenység indult, amelynek célja az ionizáló sugárzás biológiai rendszerekre gyakorolt hatásainak meghatározása. 1905-ben a brit tudósok először szabadalmaztatták az élelmiszerek besugárzását tartósítási módszerként, majd három évtizeddel később, 1921-ben, az Egyesült Államokban sikeresen alkalmaztak ionizáló sugárzást a sertéshúsra, hogy inaktiválják a Trichinella spirales parazitát (felelős a trichinózisért).
Az évtized során számos vizsgálatot fejlesztettek ki, amelyeket az orvosbiológiai szakirodalom szépen rögzített az élelmiszer-mátrixokra alkalmazott röntgensugarak hatásairól. Ily módon folytatódik az ionizáló energiájú élelmiszerek kezelésének új módszereinek tanulmányozása és fejlesztése, felvetve azt a nagy potenciált, amelyet ennek a technológiának az élelmiszeriparban kell alkalmaznia.
"Ionizáló sugárzásnak" nevezzük azokat, amelyeket az elektromágneses spektrum egy tartománya bocsát ki, és amelyek az anyagnak ionizálódást okoznak, amelynek ki vannak téve, anélkül, hogy jelentős hőmérséklet-emelkedést eredményeznének. Ezen a tartományon belül vannak az úgynevezett röntgensugarak és gammasugarak.
A több mint száz éves folyamatos fejlődés ellenére, amelyet ez a technológia már bemutat, az atomenergiával kapcsolatos néhány szerencsétlen történelmi esemény negatívan befolyásolta a besugárzás élelmiszer-tartósításra való elfogadását. Ez azonban nem történt meg az ionizáló sugárzás egyéb alkalmazásaiban, például a nukleáris gyógyászatban vagy a laboratóriumi anyagok sterilizálásában, amelyek széles körben elterjedtek és elfogadottak.
Ebből fakad annak fontossága, hogy elmagyarázzuk és megismertessük az ionizáló energia kezelését, mint az élelmiszer-tartósítás másik módszerét, mivel elegendő tudományos bizonyíték áll rendelkezésre arra vonatkozóan, hogy alkalmazása nem jelent semmiféle kockázatot a fogyasztók egészségére vagy a folyamatban részt vevő piaci szereplőkre nézve.
Először is helyénvaló azt állítani, hogy az ionizáló sugárzással történő kezelés, mint a pasztőrözés, a sterilizálás vagy a fagyasztás, az élelmiszer fizikai elvekkel történő tartósításának módszere. Vagyis, mint a fent említett módszereknél, a megőrzési tényezőt az élelmiszer hőhatás útján történő súlyos hőmérsékleti viszonyoknak való kitettsége határozza meg, ionizáló sugárzás esetén az alap pontosan az átvitt ionizáló hatása. energia, amely, mivel más típusú (rövidebb hullámhosszú, ezért magasabb frekvenciájú), nem generálja a hőmérséklet növekedését, hanem megváltoztatja az atomok körüli elektronpályák keringését.
Ezért a besugárzást úgy kell érteni, mint az ősidők óta alkalmazott technológiákat az élelmiszerek hasznos élettartamának meghosszabbítása érdekében, csak az elvégzéséhez kifinomultabb módszerekre van szükség, és nem olyan gyakorinak, mint a hőátadásra.
Besugárzás Argentínában
Meg kell említeni az Argentínában felmerülő különféle lehetőségeket e technológia megvalósítására. Egyrészt nagy tapasztalattal rendelkezik a Nemzeti Atomenergia Bizottság kutatásában, fejlesztésében és innovációjában, amely regionális szinten benchmark intézmény az ügyben. Másrészről nagy versenyelőnye van annak, hogy nemzeti szinten gyártják a kobalt-60-at (60Co), amely az élelmiszerek ionizáló sugárzásának egyik engedélyezett forrása, ami azt jelenti, hogy a besugárzási folyamat által megkövetelt fő ráfordítás a nemzeti ipar.
Ennek a radioizotópnak a megszerzését 1983 óta hajtják végre a Córdoba megyei Embalse Atomerőműben. Ennek az energiaforrásnak az országban történő jelentős előállítása és korlátozott felhasználása miatt Argentína napjainkban a kobalt-60 világ egyik fő exportőre. Egy másik lehetőség, amely megnyitja e technológia alkalmazását, a mérgező növény-egészségügyi termékek felhasználásának csökkentése a gyümölcs- és zöldségtermékek karanténkezelésében.
Az ország különböző részeiből származó friss gyümölcsök termelői ezt a technológiát követelik, hogy megőrizzék a friss termékek integritását a különböző kártevőkkel szemben. A kártevő jelenléte egy tételben megakadályozza annak piaci forgalmazását a külföldi piacon, és korlátozza a hazai piacon. Különböző friss gyümölcstermelő országokban, főleg trópusi gyümölcs exportőrökben széles körben bebizonyosodott, hogy az ionizáló energiával végzett kezelés megfelelő dózisok alkalmazásával sokkal kényelmesebb, mint a vegyi anyagok karantén célú felhasználása.
Besugárzott étel
A besugárzásnak az élelmiszerre gyakorolt hatása a folyamat során leadott energia mennyiségétől, vagyis a dózistól függ. A dózist a termék egységnyi tömegére eső energiamennyiségként határozzák meg, és szürke (Gy) értékben mérik, amely egy Joule (J) energia abszorpciója kilogrammonként (Kg) besugárzott ételre vonatkozik.
Ha az adagolást az alacsonyabbtól a nagyobbig terjedő dózistartomány alapján végzik, akkor a termék konzerválását eredményező eredmények:
? Szobahőmérsékleten tárolt hagymák, gumók és gyökerek kihajtásának gátlása.
? Rovarok, például a mediterrán légy sterilizálása (Ceratitis capitata), így elkerülve annak terjedését a szabad területekre és betartva a karantén célkitűzéseit a gyümölcs- és zöldségtermékekben és a gabonafélékben.
? A paraziták, például a sertéshúsban található Trichinella spiralis sterilizálása, életciklusuk megszakítása az emberben a betegség (trichinosis) megelőzése érdekében.
? Késlelteti a trópusi gyümölcsök, például a banán, a papaya és a mangó érését, valamint a friss zöldségek és gombák, például a gomba és a spárga öregedését.
? A hűtési körülmények között tárolt friss termékek forgalmazási idejének meghosszabbítása a mikrobiális terhelés csökkentése miatt, a hőpasztőrözéshez hasonló folyamatban.
? A nem spórás kórokozó mikroorganizmusok, például a baromfihúsban, a tojásban és az abból származó termékekben található szalmonella eliminálása és ellenőrzése.
? Az élelmiszerek sterilizálása olyan adagok alkalmazásával, amelyek lehetővé teszik annak megőrzését anélkül, hogy szobahőmérsékleten hosszú ideig mikroorganizmusok fejlődnének ki.
Az élelmiszer-besugárzás másik, hazánkban kísérleti jelleggel tanulmányozott és tesztelt alkalmazása az elkészített ételek sterilizálása immunhiányos betegek számára, hogy ízletesebb ételekhez hozzáférhessenek anélkül, hogy veszélyeztetnék egészségüket. Tekintettel immunrendszerük érzékenységére, ezek a betegek általában magasan elkészített ételeket fogyasztanak, amelyek súlyos hőkezelésnek köszönhetően mikrobiológiailag biztonságos élelmiszerek. Ezen ételek alacsony érzékszervi elfogadhatósága miatt, amely kedvezőtlen a betegek fogyasztásától, a besugárzást alternatív kezelésnek tekintik, mivel lehetővé teszi extrém főzés nélkül elkészített ételek, például friss zöldségek, empanadák, húsos piték és zöldségek szállítását.
Ezekben az esetekben egy másik előny, hogy az ételt besugározzák a végső, zárt tartályban, ami elkerüli a későbbi szennyeződést, és lehetővé teszi, hogy biztonságos körülmények között elérje a betegeket. Az immunhiányos betegek fogyasztására szánt elkészített edények besugárzása engedélyezett és alkalmazott, 1960 óta más országok között Nagy-Britannia Egyesült Államok és az Egyesült Államok kórházaiban, így nincs kétség a technológia biztonságosságával kapcsolatban.
A többi élelmiszer-tartósítási módszerhez hasonlóan a besugárzás sem ajánlott minden típusú termékhez. Az olyan italok, mint a gyümölcslevek, borok, tej és a magas zsírtartalmú ételek nem kívánt organoleptikus és táplálkozási változásokon mennek keresztül, ha besugárzással kezelik őket. Az italok magas víztartalma azt jelenti, hogy az ionizáló sugárzásnak való kitettség kedvez a negatív kémiai változások kialakulásának, amelyek megváltoztatják a fő összetevőket, és megváltoztatják az italok ízét, aromáját és megjelenését. Viszont azokat az ételeket, amelyek teljes zsírtartalma nagy, és normál oxigénkörnyezetben is csomagolnak, nem szabad besugárzással kezelni, mert az ionizáló energiaátadás zsírsavakból hidroxilgyököket, avasodásokat és táplálkozási veszteséget okoz. tulajdonságait a termékben.
Az ipari folyamat
A kobalt-60 források által kibocsátott gammasugárzás nagyobb behatolást mutat, mint az egyéb engedélyezett források, például a gyorsított elektronok és a röntgensugarak által kibocsátott ionizáló sugárzás. Ezért az ipari szintű élelmiszer-besugárzást főként kobaltüzemekben végzik.
Ezek az üzemek alapvetően besugárzó helyiségből, tároló medencéből, szállítószalagrendszerből, vezérlőpultból és tartályokból állnak, amelyek elválasztják a besugárzott anyagot a nem besugárzott anyagtól. A besugárzó helyiség egy vastag betonfalakkal (2 m-nél nagyobb vastagságú) épített központi kamra, amelynek ajtói úgy vannak kialakítva, hogy megakadályozzák a személyzet bejutását a helyiségbe, ha a forrás ki van téve. Különböző reteszelő és riasztóberendezések megakadályozzák a sugárforrás emelkedését, miközben az ajtók nincsenek teljesen becsukva.
A kobalt-60 radioaktív forrásokat a tárolómedencébe merítik, miközben nem végeznek besugárzási kezelést, mivel a víz pajzsként működik a radioaktív energiával szemben, és megvédi azokat az üzemeltetőket, akiknek be kell lépniük a helyiségbe. A besugárzásnak kitett termékek szállítását olyan rendszeren keresztül hajtják végre, amely automatikusan vagy félig automatikusan mozgatja az ételt a besugárzókamrába. Az összes radioaktív forrásból származó sugárzás kölcsönhatásba lép a termékkel, és biztosítja a kívánt hatás eléréséhez szükséges energiát. Az elnyelt energia mennyisége mindig függ a sűrűségtől, vastagságtól és a kitett anyag forrásától való orientációtól, valamint attól az időtől, ameddig a termékek ionizáló energiáknak vannak kitéve.
Fontos megjegyezni, hogy amint ez a szakasz befejeződik, vagyis a besugárzó helyiség kijáratánál, a besugárzott tételek azonnal kezelhetők. A művelet ellenőrzése a helyiségen kívül található konzolról történik, és felelős azokért az üzemeltetőkért, akik elektronikus úton ellenőrzik a besugárzás forrását és a termékek kezelését.
Argentínában jelenleg két élelmiszer-besugárzó üzem működik, amelyek kobalt-60-at használnak energiaforrásként. A legrégebbi az Országos Atomenergia Bizottság szakemberei által tervezett félig ipari besugárzó üzem (PISI), amely 1970 óta működik az Ezeiza Atomközpontban (CAE). Az ezen létesítmény által biztosított dozimetriai szolgáltatás elengedhetetlen azok számára, akik egy meghatározott célú besugárzási kezelést olyan ipari terméknek kívánnak alávetni, amelynek nincsenek kísérleti adatai az ajánlott dózisról és a folyamat körülményeiről.
Az országban telepített másik ipari ipari élelmiszer-besugárzó üzem az IONICS S.A., egy magánvállalkozás, amely 1989 óta működik. Fontos megjegyezni, hogy az üzem tervezéséhez és beindításához használt technológia nemzeti fejlesztésű. Az IONICS SA létrehozása az zeizaiai PISI-hez hasonlóan a 60Co-t is sugárforrásként használja, de nagyobb működési kapacitással rendelkezik. Az országban a besugárzott élelmiszerek mennyiségének majdnem 90% -át ott dolgozzák fel.
Jelenleg mindkét létesítmény által besugárzott élelmiszer összmennyisége megközelíti a 4000 tonnát. Ebből az összegből leginkább azok a fűszerek felelnek meg, amelyeket adalékként használnak más élelmiszerekben (például kolbász előállításánál). A besugárzott egyéb élelmiszerek többnyire dehidratáltak: kakaópor, szárított szarvasmarha-szérum, dehidratált tojás, húskivonat, pollen, szójaliszt, hüvelyes liszt stb.
Az ionizáló sugárzás élelmiszerekben történő alkalmazásának biztonságossága bőségesen bebizonyosodott, és használatát olyan nemzetközi referenciaintézmények támogatták, mint a WHO, a FAO és a Codex Alimentarius.
A besugárzott ételeket fogyasztók számára nincsenek egészségügyi kockázatok. Éppen ellenkezőleg, ez azt jelenti, hogy a termék egészségi állapota optimális.
Írta: Lic. Alim. María Laura García
Írta: Amalie Ablin engedély
A porlé gyümölcsízű ital, amelyet eredetileg az Egyesült Államokban készített a General Foods Corporation. A fogyasztás növelése.