Irradiazione alimentare: processo, applicazioni, vantaggi e svantaggi
L' irradiazione del cibo consiste nella sua esposizione a radiazioni ionizzanti in condizioni controllate. Lo scopo dell'irradiazione è estendere la vita utile del cibo e migliorare la sua qualità igienica. Il contatto diretto tra la fonte della radiazione e il cibo non è necessario.
Le radiazioni ionizzanti possiedono l'energia necessaria per rompere i legami chimici. La procedura distrugge batteri, insetti e parassiti che possono causare malattie di origine alimentare. È anche usato per inibire o rallentare i processi fisiologici in alcune piante, come la germinazione o la maturazione.
Il trattamento causa minimi cambiamenti nell'aspetto e consente una buona conservazione dei nutrienti, poiché non aumenta la temperatura del prodotto. È un processo considerato sicuro dagli organismi competenti sul campo in tutto il mondo, purché venga utilizzato nelle dosi raccomandate.
Tuttavia, la percezione del consumatore del cibo trattato con l'irradiazione è piuttosto negativa.
processo
Il cibo è posto su un trasportatore che penetra in una camera a pareti spesse, contenente la fonte di radiazioni ionizzanti. Questo processo è simile all'ispezione del bagaglio tramite raggi X negli aeroporti.
La fonte di radiazioni bombarda il cibo e distrugge microrganismi, batteri e insetti. Molti irradiatori usano come fonte radioattiva i raggi gamma emessi dalle forme radioattive dell'elemento cobalto (Cobalto 60) o del cesio (Cesio 137).
Le altre due sorgenti di radiazioni ionizzanti utilizzate sono raggi X e fasci di elettroni. I raggi X vengono generati quando un raggio di elettroni con alta energia rallenta quando colpisce un bersaglio metallico. Il fascio di elettroni è simile ai raggi X ed è un flusso di elettroni fortemente energizzati azionati da un acceleratore.
Le radiazioni ionizzanti sono radiazioni ad alta frequenza (raggi X, α, β, γ) e alta potenza di penetrazione. Questi hanno abbastanza energia in modo che, interagendo con la materia, producano la ionizzazione degli atomi della stessa.
Cioè, fa sì che gli ioni abbiano origine. Gli ioni sono particelle caricate elettricamente, il prodotto della frammentazione delle molecole in segmenti con differenti cariche elettriche.
La sorgente di radiazioni emette particelle. Mentre attraversano il cibo, entrano in collisione con gli altri. Come risultato di queste collisioni, i legami chimici vengono interrotti e vengono create nuove particelle di durata molto breve (ad esempio radicali idrossili, atomi di idrogeno e elettroni liberi).
Queste particelle sono chiamate radicali liberi e si formano durante l'irradiazione. La maggior parte sono ossidanti (cioè accettano elettroni) e alcuni reagiscono in modo molto forte.
I radicali liberi formati continuano a causare cambiamenti chimici attraverso l'unione e / o la separazione di molecole vicine. Quando le collisioni danneggiano il DNA o l'RNA, hanno un effetto letale sui microrganismi. Se questi si verificano nelle cellule, la divisione cellulare viene spesso soppressa.
Secondo gli effetti riportati sui radicali liberi nell'invecchiamento, i radicali liberi in eccesso possono portare a lesioni e morte cellulare, che causa molte malattie.
Tuttavia, di solito sono i radicali liberi generati nel corpo, non i radicali liberi consumati dall'individuo. In effetti, molti di questi sono distrutti nel processo digestivo.
applicazioni
Basse dosi
Quando l'irradiazione viene effettuata a basse dosi - fino a 1kGy (kilogray) - si applica a:
- Distruggi i microrganismi e i parassiti.
- Inibire la germinazione (patate, cipolle, aglio, zenzero).
- Ritardare il processo fisiologico di decomposizione di frutta e verdura fresca.
- Eliminare insetti e parassiti nei cereali, legumi, frutta fresca e secca, pesce e carne.
Tuttavia, le radiazioni non impediscono la successiva infestazione, quindi devono essere prese misure per evitarlo.
Dosi medie
Se sviluppato a medie dosi (da 1 a 10 kGy) è usato per:
- Prolungare la durata di conservazione del pesce fresco o delle fragole.
- Migliorare tecnicamente alcuni aspetti del cibo, quali: l'aumento della resa del succo d'uva e la riduzione del tempo di cottura delle verdure disidratate.
- Eliminare agenti di alterazione e di microrganismi patogeni in molluschi, pollame e carne (prodotti freschi o congelati).
Alte dosi
Ad alte dosi (da 10 a 50 kGy), la ionizzazione fornisce:
- Sterilizzazione commerciale di carne, pollame e frutti di mare.
- Sterilizzazione degli alimenti pronti al consumo, come i pasti ospedalieri.
- Decontaminazione di alcuni additivi e ingredienti alimentari, come spezie, gomme e preparati enzimatici.
Dopo questo trattamento i prodotti non hanno aggiunto radioattività artificiale.
vantaggio
- La conservazione del cibo è prolungata, dal momento che quelli che sono deperibili possono sopportare distanze maggiori e tempi di trasporto. Anche i prodotti della stazione sono conservati in tempi più lunghi.
- Sia i microrganismi patogeni che quelli banali, comprese le muffe, vengono eliminati a causa della sterilizzazione totale.
- Sostituisce e / o diminuisce la necessità di additivi chimici. Ad esempio, i requisiti funzionali dei nitriti nei prodotti a base di carne sono sostanzialmente ridotti.
- È un'alternativa efficace ai fumiganti chimici e può sostituire questo tipo di disinfezione in grani e spezie.
- Gli insetti e le loro uova vengono distrutti. Riduce la velocità del processo di maturazione nelle verdure e neutralizza la capacità di germinazione di tuberi, semi o bulbi.
- Permette il trattamento di prodotti di una vasta gamma di dimensioni e forme, da piccoli imballaggi a grandi quantità.
- Gli alimenti possono essere irradiati dopo il confezionamento e quindi conservati o trasportati.
- Il trattamento di irradiazione è un processo "a freddo". La sterilizzazione del cibo per irraggiamento può avvenire a temperatura ambiente o in uno stato congelato con una minima perdita di qualità nutrizionali. La variazione di temperatura dovuta a un trattamento di 10 kGy è solo di 2, 4 ° C.
L'energia della radiazione assorbita, anche alle più alte dosi, aumenta di poco la temperatura del cibo di pochi gradi. Di conseguenza, il trattamento con radiazioni causa minimi cambiamenti nell'aspetto e fornisce una buona ritenzione dei nutrienti.
- La qualità igienica degli alimenti irradiati rende il loro uso auspicabile in condizioni in cui è richiesta una particolare sicurezza. Tale è il caso delle razioni per astronauti e diete specifiche per i pazienti ospedalieri.
svantaggi
- Alcuni cambiamenti organolettici si verificano a seguito di irradiazione. Ad esempio, lunghe molecole come la cellulosa, che è la componente strutturale delle pareti delle piante, sono rotte. Pertanto, quando irradiati, frutta e verdura si ammorbidiscono e perdono la loro caratteristica consistenza.
- I radicali liberi formati contribuiscono all'ossidazione degli alimenti che contengono lipidi; questo causa l'irrancidimento ossidativo.
- Le radiazioni possono abbattere le proteine e distruggere parte delle vitamine, in particolare A, B, C ed E. Tuttavia, a basse dosi di irradiazione questi cambiamenti non sono molto più pronunciati di quelli indotti dalla cottura.
- È necessaria la protezione del personale e dell'area di lavoro nell'area radioattiva. Questi aspetti relativi alla sicurezza del processo e delle apparecchiature influiscono sull'aumento dei costi.
- La nicchia di mercato per i prodotti irradiati è piccola, anche se la legislazione di molti paesi consente la commercializzazione di questo tipo di prodotti.
Irradiazione come processo complementare
È importante tenere presente che l'irradiazione non sostituisce le buone pratiche di manipolazione degli alimenti da parte dei produttori, dei trasformatori e dei consumatori.
Gli alimenti irradiati devono essere conservati, manipolati e cotti allo stesso modo degli alimenti non irradiati. La contaminazione post-irradiazione può verificarsi se non sono state seguite le regole di base sulla sicurezza.
