Irradiación de alimentos

El logotipo Radura, usado para marcar aquellos alimentos que han sido tratados mediante radiaciones.

La irradiación de alimentos, a veces llamada pasteurización fría, es un tratamiento que puede darse a ciertos alimentos mediante radiaciones ionizantes, generalmente electrones de alta energía u ondas electromagnéticas (radiación X o gamma). El proceso involucra exponer los alimentos a cantidades controladas de esa radiación para lograr ciertos objetivos.

Suele utilizarse el proceso para prevenir la reproducción de los microorganismos como las bacterias u hongos que causan el deterioro de los alimentos, cambiando su estructura molecular y evitando su proliferación o algunas enfermedades producidas por bacterias patógenas. También puede reducir la velocidad de maduración o el rebrote de ciertas frutas y verduras modificando o alterando los procesos fisiológicos de sus tejidos sin alterar sus propiedades nutricionales ni organolépticas o físicas.

Descripción del proceso irradiactivo

Los tipos de radiación utilizados para procesar alimentos son: la radiación gamma, los rayos X y los electrones acelerados. Estos tipos de radiación son también llamados radiaciones ionizantes y son aceptadas por organismos internacionales como la FAO, la OMS y el OIEA.

Los radioisótopos emisores de radiación gamma normalmente utilizados para el procesamiento de alimentos son el cobalto 60 (60Co) y el cesio 137 (137Cs).

Los aceleradores de electrones utilizados tienen una energía máxima de 10 MeV y los equipos de rayos X una energía máxima de 5 MeV.

Estos niveles de energías son demasiado bajos para inducir radioactividad en los materiales, incluidos los alimentos.

Aplicaciones de la irradiación de alimentos

La irradiación de alimentos ofrece varios beneficios a la industria alimenticia y a los consumidores. Desde un punto de vista práctico, se pueden proponer las siguientes clasificaciones:

1.- Según la dosis aplicada

Las aplicaciones de este proceso se pueden agrupar en tres categorías, dependiendo de las dosis aplicada a los alimentos como:

Irradiación a bajas dosis

Se considera Irradiación a bajas dosis cuando se aplica una dosis de hasta 1 kGy. Produce inhibición de brotes, desinfestación de frutas e inactivación de parásitos y plagas.

Irradiación a dosis medias

Se considera Irradiación a dosis medias cuando se aplica una dosis de entre 1 y 10 kGy. Produce reducción en el contenido de microorganismos dañinos y de patógenos, reduciendo la posibilidad de enfermedades provocadas por alimentos por contaminación bacteriana.

Irradiación a dosis grandes

Se considera Irradiación a dosis grandes cuando se aplican dosis mayores de 10 kGy. Consigue una reducción en el contenido de microorganismos hasta la esterilidad.[1]

2.- Según los objetivos

Las aplicaciones de la irradiación de alimentos, agrupadas por sus objetivos, se pueden clasificar como:

Reducción de microorganismos patógenos

Entre los que se pueden mencionar: la Escherichia coli, Salmonella, Campylobacter jejuni, Listeria monocytogenes y Vibrio spp., conocidos patógenos y que se asocian a las carnes, los productos frescos, el agua y los productos del mar.

Descontaminación de especias, hierbas y sazonadores vegetales

Estas están frecuentemente contaminadas con microorganismos debido a la condiciones ambientales y de procesamiento en que se producen, por lo que requieren de la irradiación para reducir su cuenta bacteriana y hacerlas viables para consumo humano. Además, el proceso de irradiación permite que estos productos conserven sus aromas y sus sabores originales.

Extensión de la vida de anaquel

Aplicable a frutas, verduras, carne de vaca, de pollo, de pescado y mariscos. Su vida de anaquel se puede prolongar considerablemente con un tratamiento combinado de irradiación a dosis baja y refrigeración, sin alterar su sabor o su textura. Este efecto también ha tomado relevancia en productos con una vida corta o que deben ser transportados a grandes distancias.

Desinfectación del grano

Es el principal problema en la producción y comercialización de cereales. La irradiación ha demostrado ser un método efectivo de control de las plagas asociadas a estos productos y una alternativa viable a la fumigación mediante bromuro de metilo, que ha sido muy utilizado para este fin pero que se está abandonando debido a que contribuye a la destrucción de la capa de ozono. La irradiación de granos ha sido aplicada en maíz, trigo y café entre otros. Requiere un empaquetado adecuado que evite una nueva infectación.

Tratamiento cuarentenario de frutas y verduras frescas

Cítricos, mangos y papayas. Previene la infectación por la mosca de la fruta como la del Mediterráneo, la oriental, la mexicana o la del Caribe, en zonas que se consideran libres de estas plagas y permite el comercio internacional de estos productos sin riesgo de su proliferación.

Inhibición de brotes en tubérculos y bulbos

Mediante el uso de la irradiación, se puede mantener un suministro constante de estos productos que deben almacenarse durante varios meses. Este proceso puede ser aplicado a papas, ajos, cebollas, jengibre y castañas, entre otras y no deja residuos, permitiendo su almacenamiento a temperaturas de entre 10 y 15 °C.

Destrucción de microorganismos

La radiación absorbida por el material biológico, actúa directamente ionizando las moléculas del ácido dexosirribonucleico (ADN) y del ácido ribonucleico del núcleo celular, dando lugar a cambios que conducen a la muerte de la célula y por tanto del material biológico. De esta manera conseguimos destruir los microorganismos perjudiciales que posee el alimento. Además, la radiación interacciona con otros átomos y moléculas de la célula, entre ellos el agua, dando lugar a las reacciones complejas de la "´química bajo radiación", y los radicales libres que se generan se difunden y alcanzan y dañan el ADN.

Esto se conoce como efecto indirecto de la radiación y es importante en microorganismos en forma vegetativa, cuyo citoplasma contiene alrededor de un 80% en agua. Adicionalmente, se pueden considerar los daños a la membrana celular y el deterioro de las actividades enzimáticas y metabólicas, pero el punto más sensible de

las células ante la irradiación ionizante es el ADN. Decir que los tratamientos de radiación que tienen por objeto la inactivación de microorganismos se clasifican del siguiente modo:

Radapertización: También conocido como esterilización, es un tratamiento cuyo objetivo es reducir el número y/o actividad de los microorganismos hasta un nivel tal que no sean detectables. Radicización: O reducción de agentes patógenos, ayuda a reducir el número de bacterias patógenas formadoras de esporas viables hasta un nivel indetectable.Radurización: También llamado prolongación de la vida del producto es un tratamiento suficiente para aumentar el mantenimiento de la calidad de los alimentos mediante una reducción sustancial del número de microorganismos especificos de deterioro viables.

Ventajas e inconvenientes de la irradiación

Ventajas- La irradiación puede ser aplicada cuando se ha realizado ya el envasado del alimento, con lo que obstaculiza el riesgo de contaminaciones posteriores.- Resulta una alternativa eficaz frente a la fumigación con sustancias químicas. - Se reduce la cantidad de aditivos conservadores que sería necesaria utilizar para conseguir un efecto conservador eficaz.- La penetración de las radiaciones se produce de forma espontánea de manera uniforme y profunda.- No produce mucho calor por lo que se pueden tratar alimentos ya congelados, exhibiendo las mismas propiedades que los productos frescos.- No deja residuos en los alimentos. - El proceso puede controlarse automáticamente y tiene costes de operación bajos. Con niveles de irradiación inferiores a 0.5 Mrad no se originan cambios organolépticos en los alimentos, sin embargo dosis superiores a 1 Mrad pueden provocar cambios químicos de importancia.Se puede ajustar la dosis para evitar los efectos letales y obtener efectos similares a las de una pasteurización o esterilización.

Inconvenientes- Aunque recientes estudios de expertos de la FAO y de la OMS han puesto de manifiesto su inocuidad, al principio se les atribuyó la posible aparición de factores mutagénicos, teratogénicos, cancerígenos o tóxicos.- El proceso podría utilizarse para eliminar altas concentraciones de bacterias en alimentos que de otra forma seria invendibles.- Si los microorganismos responsables del deterioro de los alimentos se destruyen, pero

las bacterias patógenas no, los consumidores no tendrán señales indicadoras de la insalubridad de un alimento.- Se producirá un peligro para la salud si se destruyen las bacterias productoras de toxinas después de que hayan contaminado el alimento con toxinas.- Posibilidad de que algunas de las especies microbianas desarrollen resistencias a las radiaciones.- Eventuales pérdidas de valor nutritivo.- La inexistencia, hasta hace poco de sistemas analíticos adecuados para la detección de alimentos irradiados.

Efectos en los alimentos

Radioactividad inducida

A las dosis recomendadas, el Co-60 y el Cs-137 tienen energías de emisión insuficientes como para inducir radioactividad en los alimentos. Las fuentes de electrones y los rayos X si que tienen energía suficiente, sin embargo los niveles de radioactividad inducida son insignificantes.

Productos radiolíticos

Los iones y radicales provocados por la irradiación pueden reaccionar con los componentes de los alimentos para dar productos radiolíticos. La extensión de la radiolisis depende del tipo del alimento y de la dosis de radiación empleada. Sin embargo, la mayor parte de los resultados obtenidos en experimentos con animales a los que se les había suministrado alimentos irradiados y dosis elevadas de productos radiolíticos, indican que son incapaces de provocar efectos adversos.

Valor nutritivo y organoléptico

La dosis de irradiación empleadas en los procesos industriales no ejercen, o en muy poca intensidad, efecto alguno sobre la digestibilidad de las proteínas o la composición en aminoácidos esenciales de los alimentos irradiados. Dosis de irradiación más elevadas provocan cambios en el aroma y el sabor de los alimentos. El efecto que la irradiación produce sobre los lípidos es semejante al de la autooxidación.Los resultados de las investigaciones sobre el efecto de la irradiación sobre las vitaminas son conflictivos ya que en algunas, se registró mayores pérdidas que en mezclas complejas como son las constituidas por los propios alimentos. Así, la sensibilidad de las vitaminas hidrosolubles a las radiaciones es muy diversa y depende de la dosis empleada y del tipo y estado físico del alimento en cuestión. Por ejemplo a dosis bajas, mientras que las utilizadas para la desinfestación de granos no parece

provocar pérdidas vitamínicas las empleadas para la inhibición de la germinación en algunos casos provocó pérdidas. En resumen, la opinión generalizada es que los efectos sobre el valor nutritivo de los alimentos a las dosis de irradiación utilizadas en los procesos de conservación no es mayor que el que provocan en los mismos, otros sistemas de conservación de corrientes.

Introducción

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.

Por Maritza Noriega

Cuando escuchamos que algunos alimentos se irradian nos llenamos de miedo. ¿Comerlos nos dará cáncer? ¿Será el fin de la humanidad? Preocupaciones válidas, pero que no tendríamos si supiéramos que la irradiación de alimentos no tiene nada que ver con la energía nuclear.

Lo que se haces es “exponer los alimentos a ondas electromagnéticas (rayos gamma). Así se consigue conservarlos por más tiempo y eliminar diversos elementos patógenos, como la salmonella de los huevos y la triquina del cerdo”, explica el ingeniero Carlos del Valle, jefe de la planta de irradiación del Instituto Peruano de Energía Nuclear (IPEN).

La energía aplicada con la irradiación es insuficiente para generar alteraciones en los núcleos que componen los alimentos. Y no deja residuos en los productos.

Un poco de historia

En diversos países se irradian alimentos desde hace más de 60 años. Pero con fines comerciales y a gran escala se irradian desde hace 40 años. En el Perú recién hace un poco más de diez años hay una planta de radiación que trabaja a gran escala, pero desde hace 30 años se hace investigación.

No lo sabia

La química nuclear Carmen Ruiz comenta que, en determinados casos, la irradiación ayuda a mantener la diversidad alimentaria: “En Rusia por ejemplo, se emplea mucho esta tecnología en papa, porque allá cultivan este tubérculo en la mitad del año, el resto del tiempo el frío no permite su cultivo”.

Por otro lado, los productos tratados con irradiación deben incluir en su empaque una etiqueta con el símbolo internacional de irradiación denominado radura, acompañado por la frase: “Tratado mediante irradiación (o con irradiación).

Así lo confirma la Organización Mundial de la Salud (OMS), que considera que el consumo de alimentos irradiados, a las dosis autorizadas, no representa ningún peligro para la salud de las personas.

El lugar de lo orgánico

Pero no todo es blanco y negro. La ingeniera agrónoma Carmen Felipe Morales opina: “Nada es mejor que consumir productos orgánicos es decir, que no hayan sido rociados con pesticidas artificiales, pues eso es lo único que garantiza la salud de la gente. Pero ante el riesgo de comer algo que ha sido cultivado con aguas servidas, lo más aconsejable es desinfectarlo de un manera científicamente segura, con irradiación”.

Actualmente, la irradiación se aplica sobre todo para reducir la cantidad de microbios en condimentos, especias, productos deshidratados y plantas medicinales; para eliminar insectos en granos, cereales y menestras; como método de cuarentena para frutas y

hortalizas; para inhibir el brote en tubérculos y bulbos; para eliminar bacterias y parásitos en carnes y para retardar la maduración de frutas y hortalizas.

Cada vez más pedida

Cabe señalar que el uso de esta tecnología como tratamiento fitosanitario está cobrando mucha importancia en el mundo. Tanto así que se comercializan aproximadamente 500,000 toneladas anuales de alimentos irradiados en el planeta. Y los principales países que aplican esta tecnología son China, Estados Unidos, Sudáfrica, Holanda, Japón, Hungría y Bélgica.

De hecho, actualmente muchos países no aceptan que ingresen a su territorio alimentos que no hayan sido irradiados, por motivos de control fitosanitario.

Curiosidades gamma

Viajeros Espaciales.- Los astronautas consumen alimentos irradiados, pues en el espacio no pueden darse el lujo de sufrir una intoxicación por consumir un alimento en mal estado.

Enfermos.- A fin de esterilizarlos con toda seguridad, se pueden irradiar alimentos preparados para pacientes inmuno deprimidos o con cáncer en etapa avanzada.

Tipos de Alimentos.- En el Perú la mayoría de alimentos irradiados son para exportación. Se irradian condimentos y especias, hierbas medicinales, filtrantes, productos deshidratados y colorantes naturales.

Nocivo.- Retardar la maduración poniendo los productos en un balde con agua y elementos químicos es peligroso porque los químicos permanecen en los alimentos.

El dato:

Con la irradiación se pierde un porcentaje reducido de vitaminas A.B1 C y D, lo mismo ocurre al cocinarlas.

Si se irradian Bulbos y tubérculos se inhibe que salgan nuevos brotes.

El símbolo

Este es el Símbolo Internacional con el que se reconocen los productos irradiados, se denomina RADURA.

1. RADIÓLISIS DEL AGUA

Los efectos biológicos se deben en gran parte a la acción de las radiaciones sobre el

agua, esto se debe por un lado a la elevada presencia de las moléculas de agua en los

seres vivos y por otro al hecho de que ejerce como disolvente de otras moléculas y en el

que tienen lugar importantes reacciones químicas. Aunque la acción de las radiaciones

sobre el agua o radiolisis del agua es una suma de procesos complejos, puede

simplificarse resumiéndose en dos casos: La descomposición molecular del agua y la

formación de radicales libres.

En primer lugar la radiación incidente sobre las moléculas de agua puede ionizarlas de

tal manera que deja un ion H2O+ y un electrón libres. A este electrón se le llama

electrón acuoso pues es muy lento ya que casi toda la energía se ha invertido en

arrancarlo de la molécula. El ion H2O+ es muy inestable y rápidamente se descompone

en un H+ y en un radical OH·. El electrón acuoso, puede reaccionar con otras moléculas

orgánicas o con una segunda molécula de agua produciendo radicales H· e iones

hidroxilo OH-. Los radicales H· y OH· son moléculas neutras con gran reactividad

química pues tienen un electrón desparejado que con muy poco esfuerzo tenderá a

crear enlaces y robar así átomos a otras moléculas que en el peor de los casos podrían

ser biomoléculas funcionales tales como proteínas o nucleótidos.