libro de la jornada irradiación de alimentos y otros productos

IRRADIACIÓN DE ALIMENTOSY OTROS PRODUCTOS:

SITUACIÓN ACTUAL Y PERSPECTIVAS

ACTAS DE LA IV JORNADA SOBRE«IRRADIACIÓN DE ALIMENTOS

Y OTROS PRODUCTOS»

Declarada de «interés Sanitario» por el Gobierno de Aragón

Programa«Genética, Medio Ambiente y Sociedad»

FUNDACIÓN GENES Y GENTESwww.fundaciongenesygentes.es

ORGANIZADA POR:

PATROCINADA POR

ZARAGOZA, 2007

SUMARIO

PrólogoProf. Dr. Isaías Zarazaga ....................................................................................................5

La irradiación de alimentos: situación actual y perspectivas de futuroProf. Santiago Condón........................................................................................................9

Fundamentos biológicos de la conservación de los alimentospor radiaciones ionizantesProf. Ignacio Álvarez ....................................................................................................... 25

Aplicaciones de las radiaciones ionizantes en la industria agroalimentariaProf. Ramón Cava .............................................................................................................39

Higienización de alimentos listos para su consumo (rte)mediante radiaciones ionizantesProf. Juan A. Ordóñez ......................................................................................................55

Tecnología de ionización con electrones de alta energía:Aplicaciones en la industria agroalimentariaDña. Olga Melero Morales y Dr. Rafael Pagán Tomás ............................................... 75

PRÓLOGO

La Fundación Genes y Gentes, organizadora de la Jornada, señalaba en la con-vocatoria, —siguiendo el criterio de una buena parte de expertos— que la irradiaciónde los alimentos, constituye una tecnología segura para reducir los riesgos de conta-minación por agentes biológicos que pueden ser el origen de graves toxiinfeccionesalimentarias. Efectivamente, su aplicación puede resultar de utilidad en diversas fasesde la cadena alimentaria, tales como la producción, transporte, procesado y prepara-ción de los alimentos. Los especialistas en la materia, la consideran hoy día como unatecnología complementaria a otros métodos de conservación que, además de garan-tizar la salubridad de los alimentos, puede alargar eficazmente su «vida útil».

La irradiación, al parecer, podría solucionar algunos de los graves problemas que,en relación a la calidad y seguridad de los alimentos tiene planteados en la actualidadla Tecnología de los Alimentos, pero para su efectiva implantación es necesario refle-xionar sobre sus posibles riesgos e informar adecuadamente a los consumidores.

Esta tecnología que garantiza la seguridad alimentaria, se viene estudiando porlos expertos desde hace tiempo y es apoyada por importantes OrganismosInternacionales (Organización Mundial de la Salud (OMS), Organización para laAlimentación y la Agricultura (FAO) y Organización Internacional de EnergíaAtómica (IAEA), entre otras).Sin embargo, algunos matices, necesitan una más pro-funda investigación. Son las luces y sombras de todo progreso tecnológico. Es el retode la ciencia con conciencia.

Se subrayaba también que con esta Jornada se pretende,

-dar a conocer las cualidades y limitaciones de las radiaciones ionizantes comoalternativa a los métodos de conservación e higienización de los alimentos. Se sabeque la proliferación de vías de comercio hasta ahora desconocidas, la importaciónde productos foráneos y la extensión de la distribución de productos alimentariosde toda clase, es un problema de creciente preocupación para las autoridades de lasalud pública, y que puede reducirse o eliminarse con el empleo de esta metodolo-gía de seguridad.

- resumir las bases biológicas de los procesos de conservación de alimentos porirradiación e informar de los últimos avances.

- exponer lasa aplicaciones actuales y discutir los posibles usos futuros de la irra-diación, así como las dosis más adecuadas.

- mostrar los procedimientos más adecuados para el cálculo y ajuste de los trata-mientos de irradiación, basándose en los nuevos conceptos de calidad y segu-ridad alimentaria.

La irradiación de los alimentos: situación actual y perspectivas de futuro

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- describir la estructura y funcionamiento de una planta de irradiación conven-cional y su adecuación para el procesado de alimentos.

- reflexionar y debatir con el público interesado, acerca de las implicaciones sani-tarias, económicas, culturales, etc. que conllevaría el uso generalizado de estatecnología.

En la convocatoria de la Jornada se decía, asimismo, que si «se tiene en cuentaque posteriormente se elaborará una publicación especializada junto a un capítuloon line en al página web de la Fundación», se invita a una campaña permanente deconocimiento, atención y debate de «pros y contras» de estas tecnologías al serviciodel ciudadano, en el complejo mundo de la seguridad alimentaria. Ello entra dentrode los perfiles que se propone la Universidad, la Fundación y las Entidades co-patro-cinadoras. Frutos de esa tarea, es en primer lugar este libro que el lector tiene en susmanos y la invitación a una renovada pesquisa de nuevos horizontes ante nuevosproblemas en este campo. A ello tendemos.

Un detalle importante que subraya el interés de la Jornada, fue el número deasistentes, —más de doscientos en la mañana de un sábado—, (véase el reportajefotográfico). Ello exigió la necesidad de trasladar las sesiones al Salón de Actos dela Facultad, junto al de Grados.

Una última nota. Esta es la cuarta publicación de la primera serie de Jornadas delPrograma «Genética, Medio ambiente y Sociedad» de la Fundación Genes y Gentes.Ya se ha organizado la segunda serie del Programa y dada la importancia del pro-blema de los residuos en esta complejidad global en que vivimos, se ha convocadola Jornada «Residuos en suelo y agua». Se dice que el mejor valor de una Fundaciónes la credibilidad, después de la oportunidad y originalidad. Este continuado esfuer-zo en presentar y debatir estos asuntos de interés para toda la sociedad, presta lagarantía de la adecuación a esa oportunidad y originalidad, que conquista diaria-mente la credibilidad de una Institución. Gracias a quienes creen en nuestro empe-ño y en nuestro esfuerzo por conseguir día a día estas metas.

En el obligado capítulo de agradecimientos, hemos de hacerlo muy cordialmen-te a la presidencia durante la primera parte del Ilmo. Sr. Decano de la Facultad deMedicina Prof. Dr. Don Arturo Vera Gil, que abrió la sesión, junto al representantedel Gobierno de Aragón, Don Javier Gracia Sorrosal, Jefe de Servicio delDepartamento de Medio Ambiente. En la segunda parte y clausura ocupó la presi-dencia, la Prof. Dra. Doña Mercedes Diez, Patrona de la Fundación y el Sr. Presidentedel Consejo Social de la Universidad de Zaragoza y Miembro de la Real Academiade Ciencias de Zaragoza Ilmo. Sr. Dr. Don José Luis Marqués, quienes dirigieron elcoloquio y expresaron su agradecimiento a los expertos y asistentes al clausurar laJornada.

Prof. Dr. Isaías ZarazagaPresidente


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JORNADA SOBRE IRRADIACIÓN DEALIMENTOS Y OTROS PRODUCTOS:

SITUACIÓN ACTUAL Y PERSPECTIVAS

IV Jornada del programa«Genética, Medio Ambiente y Sociedad»

FUNDACIÓN GENES Y GENTES

Coordinador: Dr. S. Condón.Catedrático de Tecnología de los Alimentos.

Universidad de Zaragoza.


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LA IRRADIACIÓN DE ALIMENTOS: SITUACIÓNACTUAL Y PERSPECTIVAS DE FUTURO

Prof. S. Condón. Dept. Producción Animal y Ciencia de los Alimentos. Facultadde Veterinaria. Universidad de Zaragoza. C/Miguel Servet 177, 50.013- Zaragoza.

E-mail:[email protected]

1.- Objetivos de los procesos de conservación e higienización de los alimentos.2.- Agentes de alteración de los alimentos.3.- Estrategias de conservación e higienización de los alimentos.

3.1.- Tecnologías basadas en la inactivación microbiana y enzimática.4.- La irradiación de alimentos.

4.1.- Evolución histórica.4.2.- Situación actual y perspectivas de futuro.

5.- Bibliografía.

1.- Objetivos de los procesos deconservación e higienización delos alimentos

La conservación de los alimentos esuna práctica que se remonta a los mismosorígenes de la humanidad, dado quedesde siempre el hombre tuvo que con-servar los alimentos para asegurar susupervivencia. La propia evolución delhombre como especie esta ligada a sushábitos alimentarios y, a su vez, el des-arrollo intelectual y tecnológico de lahumanidad dio lugar a una evolución delas técnicas de conservación de los ali-mentos. La conservación de los alimen-tos, o más genéricamente la TecnologíaAlimentaria, es por ello un área del cono-

cimiento en permanente evolución cuyoobjeto es suministrar al consumidor ali-mentos cada vez más nutritivos, apeteci-bles, saludables y baratos.

Los objetivos de los métodos de con-servación son:

- Prolongar la vida útil de los alimentos,lo que permitirá garantizar un suminis-tro constante a lo largo de todo el año ysu transporte desde las zonas de pro-ducción a las de consumo.

- Garantizar la salubridad de los alimen-tos, y por tanto la salud de los consumi-dores. Los alimentos son una de lasprincipales causas de enfermedad en lasociedad actual, incluso en los paísesdesarrollados. De hecho, se estima quehoy en día uno de cada tres europeos yuno de cada cuatro estadounidensessufre anualmente una toxiinfección ali-mentaria.

La vida útil de los alimentos en con-diciones ambientales es generalmentemuy corta, de unos pocos días, con lanotable excepción de los cereales quepueden conservarse al ambiente duran-te años. El final de la vida útil viene mar-cado por la perdida de alguno de losparámetros de calidad, que podríamosresumir en: perdida de las característicassensoriales, como el color, el sabor, la tex-tura, etc; pérdida de las propiedades fun-cionales, tales como la capacidad gelifi-cante, emulsionante, etc; perdida decomponentes de elevado valor nutritivo,tales como vitaminas, ácidos grasos esen-ciales etc; o perdida de la calidad micro-biológica, por proliferación de diversasespecies microbianas hasta niveles peli-grosos para la salud del consumidor.

2.- Agentes de alteración de losalimentos

La alteración de los alimentos puedeser debida a diversos agentes que podrí-amos clasificar genéricamente en:


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Fig. 1.1.- La irradiación: ¿Una nueva tecnologíapara la conservación e higienización de losalimentos?

-Agentes físicos.-Agentes químicos.-Agentes biológicos:

-Insectos, pájaros, roedores, etc.-Procesos metabólicos diversos.-Enzimas endógenos.-Microorganismos.

Los agentes de alteración físicosincluyen esencialmente al maltrato de losalimentos que conducen a la rotura dealgunas de sus estructuras. Así, los gol-pes producen la alteración superficial delas frutas que conducen a su devaluacióneconómica y, lo que es más importante, auna aceleración del deterioro causadopor otros agentes de alteración. Las reac-ciones químicas que conducen a la alte-ración de los alimentos son varias, perosin duda los pardeamientos no enzimá-ticos y la oxidación de los lípidos son lasmás frecuentes e importantes. De entrelas primeras, la reacción de Maillard, lade mayor importancia, se debe a la reac-ción de los azúcares reductores y algunosaminoácidos básicos que conduce a laaparición de polímeros coloreados, alte-raciones del aroma y sabor, y a la perdi-da de algunos aminoácidos esenciales,

tales como la lisina, y por tanto del valornutritivo del alimento. Por su parte, eloxígeno atmosférico puede reaccionarcon los ácidos grasos insaturados queforman parte de muchos alimentosdando lugar a la aparición de polímerososcuros y compuestos volátiles, comoaldehídos y cetonas, que identificamoscon la rancidez.

Los agentes biológicos son los princi-pales causantes de la alteración de los ali-mentos. Los insectos, pájaros etc, son res-ponsables de enormes perdidas dealimentos, especialmente en los paísessubdesarrollados. Su actividad tieneespecial impacto en los cereales en losque constituye uno de los principalesproblemas para su conservación.

Una diferencia no siempre suficiente-mente valorada entre los alimentos deorigen animal y vegetal es que mientrasen los primeros cesa su actividad fisioló-gica/metabólica tras el sacrificio; en lossegundos, tras la recolección, esta activi-dad se mantiene durante períodos detiempo prolongados. Como tras la reco-lección fallan muchos de los sistemas decontrol metabólico, durante el almacena-miento posterior pueden producirsemodificaciones, fisiológicas o no, queconducen a la alteración de estos alimen-tos.

Por otra parte, el metabolismo normalde los seres vivos incluye multitud dereacciones químicas mediadas por laacción de enzimas endógenos. Duranteel desarrollo normal del ser vivo la acti-vidad enzimática se regula por distintasvías bioquímicas o por barreras físicas,tales como su inclusión en estructurasespeciales como los lisosomas. Tras el


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Fig. 1.2.- Los desórdenes fisiológicos son unaimportante causa de alteración de frutas yhortalizas.

sacrificio o recolección estos sistemas decontrol se pierden y los enzimas de cons-titución comienzan a degradar los tejidosproduciendo la alteración de los alimen-tos. Estos agentes de alteración son espe-cialmente importantes en los productosde origen vegetal.

Pese a la incidencia de los agentesantes mencionados, los microorganismosson la causa más frecuente de alteraciónde los alimentos y sin duda son los másimportantes dado que, además de las pér-didas económicas que pueden producir,son causa frecuente de toxiinfecciones ali-mentarias, constituyendo un riesgoimportante para la Salud Pública. Dentrode este amplio grupo se incluyen mohosy levaduras, parásitos diversos, virus y,sobre todo, células bacterianas. Las bac-terias dada su diversidad genética, suextraordinaria capacidad de multiplica-ción, de adaptación al ambiente y de com-petencia con otros microorganismos sonel grupo más frecuentemente involucra-do en la alteración de los alimentos.

Dentro de las bacterias podemos dife-renciar por su constitución: las denomi-nadas Gram-positivas, que se caracteri-zan por poseer una pared celular depeptidoglicano bien desarrollada que lesconfiere una cierta resistencia a las agre-siones físicas, tales como el calor, la pre-sión etc; y las denominadas Gram-nega-tivas, cuya capa de peptidoglicano esdébil, lo que les resta resistencia física, sibien poseen una envoltura externa adi-cional que les confiere resistencia frentea disolventes orgánicos, enzimas etc.Dentro de las Gram-positivas destaca lafamilia Bacillaceae, que incluye especiescapaces de desarrollar esporos. Los espo-ros son estructuras especiales desarrolla-

das por las células vegetativas cuando seenfrentan a situaciones adversas.Constan en esencia de un citoplasma con-densado y deshidratado (el protoplasto)rodeado del cortex, constituido por unagruesa capa de un peptidoglicano espe-cial que le confiere una extraordinariaresistencia mecánica, y unas envolturasexternas responsables de su resistenciafrente a diversos agentes químicos.

La capacidad de una determinadaespecie para colonizar un alimentodepende de muy diversos factores, tantodependientes del propio alimento -suscomponentes, su contenido en agua, supotencial red-ox y su pH-, como de otrosfactores extrínsecos -temperatura y com-posición de la atmósfera de almacena-miento y proceso de elaboración-; porello, y con fines prácticos, los microorga-nismos se clasifican por su capacidadpara crecer en distintas condicionesambientales.


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Fig. 1.3.- Las envolturas celulares determinan laresistencia microbiana a las distintas tecnologíasde conservación.

Con objeto de simplificar, y desde unpunto de vista estrictamente tecnológico,los grupos microbianos de mayor interésse podrían resumir en: las enterobacte-rias, que incluyen especies aerobias-anaerobias facultativas y cuyo recuentoconstituye un índice de la calidad micro-biológica del producto; el grupo de laspseudomonas que incluye microorganis-mos aerobios psicrotrofos y son la prin-cipal causa de alteración de los produc-tos refrigerados; los esporoformadores,tanto aerobios (género Bacillus) comoanaerobios (género Clostridium), quedada su extraordinaria resistencia frenteal calor son la principal causa de altera-ción de los productos esterilizados; losestreptococos y estafilococos, aerobios-anaerobios facultativos, que presentanuna relativamente elevada resistencia adiversos agentes físicos, como el calor, yson capaces de crecer en medios de acti-vidad de agua reducida; y los que podrí-amos denominar genéricamente comolactobacilos, también aerobios-anaero-bios facultativos, que englobarían espe-cies acidotolerantes y por ello principa-les responsables de la alteración demuchos alimentos ácidos.

3.- Estrategias de conservación ehigienización de los alimentos.

El progresivo conocimiento de losagentes de alteración de los alimentos, asícomo de sus mecanismos de acción y sucomportamiento frente a los diversos fac-tores ambientales, ha permitido desarro-llar en los últimos años diversas estrate-gias de conservación que constituyen elfundamento de la moderna Tecnologíade los Alimentos.

La conservación e higienización delos alimentos puede conseguirse:

- Eliminando a los microorganismos quecontaminan la materia prima

- Reduciendo la actividad metabólica delos microorganismos y/o reduciendo lavelocidad de reacciones enzimáticas yquímicas diversas.

- Destruyendo a los agentes de altera-ción.

Existen distintas técnicas para separara los microorganismos del medio de cre-cimiento, tales como la decantación, filtra-ción y centrifugación, que se utilizan, porejemplo, para descontaminación del aguade abastecimiento de los centros urbanos,la clarificación del vino y la cerveza, ladescontaminación de la leche (bactofuga-ción), la filtración de salmueras con tierrade diatomeas etc; sin embargo, aunqueestas técnicas son ampliamente utilizadasen la industria farmacéutica, su aplicacióna la industria alimentaria es limitada,dado que la mayoría de los alimentos con-tienen algunos componentes en suspen-sión de tamaño similar a los microorga-nismos, o son sólidos.

Puesto que los alimentos se deterio-ran como consecuencia de la prolifera-ción microbiana, de la actividad enzimá-tica y del desarrollo de diversasreacciones químicas, reduciendo la velo-cidad de tales reacciones es posible pro-longar la vida útil de los alimentos.Dentro de este grupo pueden incluirselos métodos que se relacionan a continua-ción y que, a su vez, pueden aplicarsemediante distintas tecnologías:

- Descenso de la actividad de agua: des-hidratación, adición de solutos


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- Descenso de la temperatura: refrigera-ción y congelación.

- Descenso del potencial red-ox: envasa-do a vacío, atmósferas modificadas etc.

- Descenso del pH: adición de acidifican-tes diversos, fermentaciones.

- Adición de agentes bacteriostáticos.

La mayoría de los procesos vitalesrequieren la presencia de agua para sudesarrollo por lo que la reducción delcontenido en agua de los alimentos haconstituido desde antiguo un método efi-caz de conservación. El porcentaje enagua de un alimento no es en si mismoun buen indicador de su estabilidad,puesto que existen diferentes fraccionesde agua con distinto grado de disponibi-lidad para el crecimiento microbiano y laactividad enzimática y química. A efec-tos de valorar la vida útil de un alimen-to se utiliza el concepto de actividad deagua (aw), que indica la proporción deagua libre que contiene el sistema y quees lógicamente máxima en el agua pura,a la que se atribuye un valor de 1.

La disminución de la actividad deagua de un alimento aumenta la duraciónde la fase de latencia de la curva de creci-miento microbiano, reduce la velocidadmáxima de duplicación en la fase de cre-cimiento logarítmico y el recuento máxi-mo alcanzado en la fase estacionaria. Elóptimo valor de aw para el crecimientomicrobiano suele situarse en torno a valo-res de 0’99, y por debajo de este valor dis-minuye progresivamente hasta alcanzarun valor mínimo en el cual cesa el creci-miento microbiano. Los valores mínimosde aw que permiten el crecimiento de lasespecies que normalmente contaminanlos alimentos oscila entre 0’99, para espe-cies de Moraxiella y Acinetobacter, y 0’86,

para S. aureus. Los mohos y levaduraspueden crecer incluso a actividades deagua de 0’65. Es preciso destacar que ladisminución del contenido en agua delalimento puede enlentecer o incluso inhi-bir el crecimiento microbiano pero habi-tualmente no conduce a su inactivación;de hecho, se ha demostrado que algunosserotipos de Salmonella pueden conservar-se viables incluso dos años en algunos ali-mentos deshidratados.

La disminución de la actividad deagua de los alimentos puede conseguir-se: bien retirando parte del agua de cons-titución mediante procesos tales como ladeshidratación, evaporación, liofiliza-ción, etc (leche en polvo, café, etc); bienreteniendo parte del agua libre de los ali-mento por adición de solutos tales comoazúcares, sal, etc ( mermeladas, leche con-densada, etc). Una importante ventaja deeste método de conservación radica enque en ocasiones puede realizarse confacilidad y a un coste razonable, disminu-yendo además los costes de almacena-miento y transporte. Su principal incon-veniente es el notable efecto de estostratamientos sobre las propiedades sen-soriales de los alimentos, tales como la


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Fig. 1.4.- Algunos alimentos se conservanmediante la adición de azúcar que reduce lacantidad de agua libre.

textura, que les diferencian claramente dela materia prima de la que proceden.

La conservación de los alimentos porel frío, al contrario que la anterior, presen-ta la ventaja de que apenas modifica laspropiedades sensoriales y el valor nutriti-vo de los alimentos. Estas tecnologías sebasan en la termodependiencia de lasreacciones enzimáticas y químicas de alte-ración, siguiendo la ecuación deArrhenius. Según esta ecuación la veloci-dad de las reacciones químicas es una fun-ción exponencial de la inversa de la tem-peratura absoluta. Las reacciones dealteración de los alimentos presentanvalores Q10= 2-3, lo que implica que lavida útil de un producto se prolongaráentre dos y tres veces al reducir la tempe-ratura de almacenamiento 10 ºC. El «frío»puede aplicarse a niveles de refrigeracióno congelación.

En la refrigeración se aplican tempe-raturas de entre –1 y 15 ºC, lo que permi-te prolongar la conservación de los ali-mentos entre uno y tres meses sin apenasmodificar la apariencia del producto, que

se considera fresco a todos los efectos.Hasta hace unos pocos años los alimen-tos refrigerados se consideraban razona-blemente seguros dado que se creía quetodos los microorganismos patógenospara el hombre era mesófilos, con un lími-te de crecimiento entre 5 y 10 ºC. Sinembargo, en la actualidad se ha demos-trado la patogenicidad para el hombre dealgunas especies psicrotrofas, que comoL. monocytogenes y Y. enterocolitica soncapaces de crecer incluso a temperaturaspróximas a 0 ºC. Estas especies han sidodenominadas «patógenos emergentes».La existencia de estas especies hace dis-cutible la seguridad sanitaria de algunosde los alimentos actualmente conserva-dos por refrigeración. Otra limitación delos procesos de refrigeración actuales esdebida a la alteración de algunos proce-sos metabólicos de ciertos vegetales queimpiden la reducción de la temperaturade almacenamiento hasta valores adecua-dos. Así, los bananas no pueden almace-narse a temperaturas inferiores a 12-14 ºCy las naranjas a menos de 5 ºC sin sufrircambios organolépticos indeseables.

La congelación consiste en aplicar alalimento temperaturas de entre –18 y –30ºC a las que ningún microorganismo escapaz de multiplicarse, siendo el factorlimitante de la conservación el desarro-llo de ciertas reacciones químicas, espe-cialmente la oxidación de las grasas. Lacalidad higiénica de los productos con-gelados viene esencialmente determina-da por la contaminación microbiológicade la materia prima de la que proceden.Aeste respecto es preciso señalar que trasla descongelación los alimentos son muypoco estables, alterándose rápidamentepor la acción de los microorganismos yenzimas. El principal avance de la tecno-


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Fig. 1.5.- La ausencia de oxígeno permiteprolongar la vida útil de muchos alimentos.

logía de congelación ha sido el desarro-llo de métodos y equipos de congelaciónultrarrápida que permiten la formaciónde pequeños cristales de hielo que norompen las estructuras celulares del teji-do, manteniendo la calidad del produc-to. Mucho más problemática es la des-congelación del producto que suelerealizarse a nivel domestico y debe sertan lenta como sea posible.

La mayoría de los microorganismosque alteran los alimentos presentan unmetabolismo oxidativo y requieren unelevado potencial red-ox en el mediopara desarrollarse. Por tanto, reduciendola concentración de oxígeno disponibledurante el almacenamiento del alimento–el aire contiene aproximadamente un21% de oxígeno- puede reducirse la acti-vidad microbiana, y en el caso de losmicroorganismos aerobios estrictos queutilizan el oxígeno como aceptor final deelectrones, incluso inhibirse. Sin embar-go, la ausencia de oxígeno favorece el cre-cimiento de las especies microbianasanaerobias, con metabolismo fermentati-vo. La ventaja del método radica en queel metabolismo fermentativo es muchomás lento que el oxidativo por lo que lavida útil de los alimentos conservados enanaerobiosis se prolonga sensiblemente.El principal inconveniente de este méto-do de conservación es el escaso conoci-miento existente sobre los microorganis-mos anaerobios algunos de los cuales,como Clostridium botulinum, son capacesde provocar graves intoxicaciones ali-mentarias. Por ello, como norma generaltodos los alimentos conservados por estemétodo deberían almacenarse a tempe-raturas inferiores a 3-4 ºC, por encima delas cuales es capaz de multiplicarse Cl.botulinum tipo E.

Este método de conservación puedeaplicarse mediante diversas técnicastales como el envasado a vacío, envasa-do con captores de O2 como el ácidoascórbico, envasado en atmósferas iner-tes que limitan las reacciones de oxida-ción, y el envasado en atmósferas modi-ficadas de diversa composición. Laaplicación de todas estas técnicas ha sidoposible, en buena medida, gracias al des-arrollo de películas plásticas impermea-bles a los gases a un precio razonable.

Los últimos avances se centran espe-cialmente en la técnica de las atmósferasmodificadas. En general son mezclas degases que incorporan cantidades varia-bles de CO2. El aire contiene aproximada-mente un 0´03% de dióxido de carbono ya media que aumenta su concentración sereduce la actividad microbiana hastaprácticamente desaparecer al alcanzarconcentraciones del 20%. La principallimitación de esta técnica se da en produc-tos vegetales que a concentraciones al 8-10% sufren graves alteraciones organo-lépticas. En la actualidad se investiga laincorporación de otros gases, como elmonóxido de carbono.

Los microorganismos normalmentepresentan un rango estrecho de pH en elque pueden crecer y multiplicarse; porello, la acidificación de los alimentos esun método eficaz de conservación. LospHs ácidos actúan desnaturalizandoenzimas de la pared celular o modifican-do el pH del citoplasma bacteriano, loque enlentece drásticamente el metabo-lismo y la multiplicación.

La acidificación resulta un método defácil aplicación y barato. Además,muchos ácidos presentan «per se» cierto


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efecto bactericida y potencian la acciónde otros conservantes químicos con losque suelen asociarse dada su escasa efi-cacia frente a mohos y levaduras. Los aci-dificantes más frecuentemente utilizadosson el ác. cítrico, ác. láctico y ác. acético.

Alternativamente a la adición de áci-dos puede reducirse el pH de los alimen-tos potenciando algunas fermentaciones.El principal inconveniente de este méto-do de conservación es que modifica muysensiblemente el sabor y aroma de lamateria prima. En realidad, hoy en día,debería considerarse más como una téc-nica de transformación que de conserva-ción de los alimentos.

Los principales avances relacionadoscon las técnicas incluídas en este gruposon la utilización de nuevos acidificantesque confieren menos sabor a los alimen-

tos, tales como la d-gluconolactona, y unmejor control de los procesos fermenta-tivos, especialmente por el uso de estar-ters y el desarrollo de mejores condicio-nes de cultivo.

La adición de agentes bacteriostáti-cos a los alimentos es una técnica muyantigua pero en determinadas industrias(fabricación de embutidos, jamón etc)todavía resulta insustituible. En generalson muy diversos, tanto por su composi-ción química (los hay tanto orgánicoscomo inorgánicos) como por sus meca-nismos de acción que, en ocasiones, sontodavía desconocidos. Su actividad anti-microbiana suele estar restringida a ungrupo microbiano concreto por lo quedeben usarse en combinación con otrosprocesos. Los más utilizados son el ác.sórbico y sus derivados, el ác. benzóico ylos parabenos que son especialmente efi-caces para prevenir el crecimiento demohos y levaduras.

En la actualidad hay un crecienterechazo por parte del consumidor a lautilización de conservantes químicos porlo que su uso se halla en general en regre-sión. Por ello, se esta realizando unimportante esfuerzo investigador para laobtención de sustancias más «naturales»con acción bactericida tanto de origenanimal y vegetal como microbiano. Entreestos últimos el aislamiento de bacterio-cinas ha constituido un avance especta-cular y, de entre ellas, la nisina, produci-da por una especie de lactobacillus, seesta ya usando de forma generalizada enalgunas industrias agroalimentarias.

El grado de sensibilidad a cada unade las distintas especies microbianas acada uno de los métodos antes descritoses diferente; por ello, combinando distin-


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Fig. 1.6.- En los últimos decenios se ha dedicadoun gran esfuerzo investigador al estudio de lairradiación de alimentos.

tas técnicas de este grupo a un nivel pocosevero es posible conseguir productosestables y de características organolépti-cas adecuadas. Este es el principio de la«tecnología de las barreras» propuestapor el Prof. Leistner , que es uno de loscampos de la Tecnología de los Ali-mentos con mayor proyección de futuro.

3.1.- Tecnologías basadas en lainactivación microbiana yenzimática

Los métodos basados en la reducciónde la actividad metabólica de la flora con-taminante tienen bien la ventaja de susimplicidad (acidificación, deshidrata-ción), bien el mínimo efecto que ejercensobre las propiedades funcionales (dis-minución del potencial red-ox, frío).Tienen sin embargo el notable inconve-niente de que no permiten garantizar lacalidad sanitaria del alimento procesadoque depende, casi exclusivamente, de lacalidad microbiológica de la materiaprima de que proceden; es decir, estosmétodos inhiben el crecimiento micro-biano pero no garantizan su destrucción.

Los métodos basados en la destruc-ción de la flora contaminante tienen laimportante ventaja de que permitengarantizar hasta determinados niveles lasalubridad de los alimentos. Dentro delos métodos de destrucción, los basadosen principios físicos son, sin duda, losmás importantes y de entre ellos el calores el más utilizado en nuestros días. Laconservación por el calor es seguramen-te el último método artesanal inventadopor el hombre y el primer proceso tecno-lógico científicamente controlado.

Algunos métodos de conservaciónincluidos en el grupo anterior, como elfrío, pueden en determinadas circunstan-cias producir cierto grado de destrucciónde la flora contaminante, pero el ritmo deinactivación de los microorganismossometidos a la acción del calor puededescribirse matemáticamente y, portanto, puede calcularse con razonableprecisión la intensidad del tratamientotérmico que es necesario aplicar paragarantizar la calidad sanitaria del pro-ducto.

El mecanismo de inactivación micro-biana por el calor es complejo y todavíano totalmente aclarado. La mayoría delos autores opinan que la causa última dela destrucción es la desnaturalización delADN, aunque otras muchas estructurascelulares son también alteradas duranteel tratamiento térmico. La termorresis-tencia microbiana varía ampliamente enla naturaleza y las diferencias vienendeterminadas tanto genéticamente comopor las condiciones de cultivo. Sin dudala mayor termorresistencia la presentanlos esporos bacterianos que presentan


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Fig. 1.7.- Durante años, la irradiación hadespertado el rechazo instintivo de losconsumidores.

tiempos de reducción decimal (tiempo detratamiento que destruye al 90% de lapoblación inicial) a 100 ºC superiores a 1minuto; y la menor las células vegetati-vas, activas metabólicamente, con tiem-pos de reducción decimal del orden de 1minuto a 60-70 ºC.

Dependiendo de los objetivos perse-guidos los tratamientos térmicos puedenaplicarse a nivel de pasterización y este-rilización. La pasterización es un trata-miento de intensidad moderada con elque se pretende reducir a niveles despre-ciables los riesgos de supervivencia delos microorganismos patógenos y elimi-nar la mayor parte de la flora banal. Son,en realidad, tratamientos de higieniza-ción que exigen el almacenamiento pos-terior del alimento bajo refrigeraciónpara prolongar su vida útil. La pasteriza-ción no afecta a la viabilidad de los espo-ros bacterianos.

La esterilización es un tratamiento dealta intensidad cuyo objetivo es la des-trucción de todos los microorganismospresentes en el alimento capaces de pro-

vocar su alteración y de reducir la proba-bilidad de supervivencia de los patóge-nos hasta límites estadísticamente des-preciables. Además, los tratamientostérmicos presentan la ventaja adicionalde que simultáneamente destruyen losenzimas endógenos y las toxinas micro-bianas. Es por este motivo que los ali-mentos esterilizados son estables duran-te largos periodos de tiempo, incluso atemperatura ambiente.

El principal inconveniente de los tra-tamientos térmicos radica en su inespeci-ficidad. El calor, además de destruir losagentes de alteración, afecta a las propie-dades sensoriales y el valor nutritivo delos alimentos. En la década de los cuaren-ta Esselen demostró el orden logarítmicode destrucción de las vitaminas y otrosnutrientes del medio, de forma semejan-te a la observada en los microorganismospero con características particulares. Seobservó que la resistencia relativa de estoscompuestos frente a la que presentan lascélulas bacterianas era relativamentemayor cuanto más alta era la temperatu-ra de tratamiento. Este descubrimientodio origen al diseño de nuevos procesosbasados en la aplicación de temperaturasultraelevadas durante segundos (trata-mientos UHT). Desafortunadamente, losprocesos UHT únicamente pueden apli-carse en la actualidad a algunos alimen-tos líquidos, por lo que la Tecnología delos Alimentos esta buscando desde hacedos décadas métodos alternativos de pas-terización y/o esterilización de los ali-mentos que presenten las ventajas de losactuales tratamientos térmicos, obviandosus inconvenientes. Una de estas posiblestecnologías alternativas es la irradiaciónde alimentos.


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Fig. 1.8.- En los últimos años se ha lanzado unaimportante campaña publicitaria para fomentaresta tecnología.

4. La irradiación de alimentos

Se entiende por radiación la emisióny propagación de energía a través delespacio o de un medio material, pudién-dose distinguir dos tipos: electromagné-tica y corpuscular. Las radiaciones elec-tromagnéticas carecen de masa y estánconstituidas por cuantos o fotones; se cla-sifican por su frecuencia, e incluyendesde las ondas de radiofrecuencia hastalos rayos cósmicos. Las radiaciones cor-pusculares, por el contrario, poseen masay están constituidas por protones, neu-trones, o electrones. Las radiaciones sedenominan ionizantes cuando al trans-mitir la energía que portan a un átomo omolécula del medio circundante soncapaces de desplazar a los electronesfuera de sus órbitas habituales; en defi-nitiva, de transformar los átomos eniones, y de romper enlaces moleculares.Esta característica es la responsable de losefectos biológicos de la irradiación.

4.1.- Evolución histórica

Parafraseando al Dr. Borna (1) -enrelación al proverbio chino: a veces tene-mos la suerte de vivir tiempos muy inte-resantes-, sin duda, en relación a la irra-diación de los alimentos, estamosviviendo un momento de extraordinariointerés.

Aunque en los más recientes libros dela especialidad (2) se incluye a la irradia-ción de los alimentos como una «nuevatecnología» de conservación, lo cierto esque se trata de un proceso cuyos oríge-nes se remontan a finales del siglo XIX ysobre el que existe una cantidad ingente

de información, excelentemente recopi-lada por Joshephson (3), Diehl (4), Mo-lins (5) y Sommers y Fan (6).

En sus inicios la historia de la irradia-ción de los alimentos esta fuertementeligada a los avances de las Ciencias Físicasen este campo; así, en 1898, J.J. Thompsondemostró que los rayos catódicos eranrealmente electrones y, ese mismo año,Pacronotty y Procelli los efectos bacterici-das de esta radiación. Ya en 1905 se expi-dió una patente británica para pasteurizaralimentos por irradiación, en 1916 se eva-luó la eficacia de un proceso de irradia-ción de fresas, y en 1930 se expidió unanueva patente en Francia.

A partir de los años cuarenta se inicióuna nueva etapa de investigación espe-cíficamente encaminada al desarrollo deprocesos de conservación/higienizaciónde los alimentos por irradiación y ademostrar la inocuidad de los productosirradiados. El primer impulsor de estosestudios fue el ejército norteamericanoque financió, en 1942, una investigaciónen el Instituto Tecnológico de Massachu-ssets para la irradiación de carnes. En1950 comenzaron ya los programas deirradiación de alimentos en USA y dedesarrollo del proceso en el Reino Unido,y entre 1958 y 1970 la tecnología se extien-de a la Unión Soviética, Alemania,Canadá etc, y empieza a aplicarse a esca-la industrial.

A partir de los años setenta y duran-te el resto del siglo veinte, esta tecnolo-gía, que entusiasmó al mundo en los añoscincuenta –merced a la propuesta deEisenhower: «átomos para la paz»-,comenzó a languidecer. Ciertamente a lolargo de esos años se produjeron hitos


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importantes, como la creación de laDivisión de Técnicos Nucleares para losAlimentos y la Agricultura de la FAO, laexpedición de un certificado de salubri-dad a diversos alimentos irradiados porparte del Comité de Expertos FAO/OMSy la creación del Centro Internacionalpara la Tecnología de Irradiación deAlimentos impulsado por la FAO, peroestos hitos no contradicen el hecho cier-to de que la irradiación de los alimentosfue durante esos años una tecnologíamarginal en los países desarrollados.

La mayoría de los autores coincidenen afirmar que el escaso desarrollo de latecnología durante los últimos deceniosdel siglo veinte se debió fundamental-mente al rechazo instintivo de los consu-midores hacia los productos irradiados,que identificaban con la radioactividad yla energía nuclear. Esta claramentedemostrado que los productos irradia-dos no suponen ningún peligro potencialpara la salud; de hecho, en 1980 la Juntadel Comité de Expertos de la FAO/OMSsobre salubridad de alimentos irradiadosdeclaró que la irradiación de cualquieralimento a dosis inferiores a 10 kilograysno presentaba peligros toxicológicos,nutricionales ni microbiológicos; y en1997 que los alimentos irradiados a cual-quier dosis son seguros, no existiendonecesidad de establecer unas dosis máxi-mas de tratamiento. A nuestro entender,y sin restar importancia al rechazo instin-tivo de los consumidores, existe otrarazón importante que limitó la implanta-ción de la irradiación: ¡los industriales noencontraban ventajas significativas conla implantación de esta nueva tecnología,ni existía presión por parte de los consu-midores que les obligase a cambiar lastecnologías tradicionales! Creemos que

han sido los cambios experimentados enlos últimos años en relación a esta segun-da razón los que han constituido la fuer-za impulsora principal del actual relan-zamiento de esta tecnología.

4.2.- Situación actual y perspectivas defuturo

En la década de los setenta se demos-tró la capacidad de ciertas especies psi-crotrofas para producir toxiinfeccionesalimentarias, así como su capacidad paracrecer en alimentos refrigerados, inclusomás rápidamente que la flora banal; sedenominaron «patógenos emergentes» eincluían especies como Listeria monocyto-genes, Yersinia enterocolítica y Aeromonashydrophila. La constatación de este hechoobligó a plantearse la necesidad de higie-nizar algunos productos frescos antes desu almacenamiento en refrigeración, y elcalor no era una alternativa viable puesalteraba los caracteres organolépticos delos productos frescos.

El desarrollo económico posterior a lacrisis de los setenta fue el origen de unnuevo consumidor con una mayor capa-cidad adquisitiva y, sobre todo, muchomejor informado sobre aspectos relacio-nados con la salud, la nutrición y los ali-mentos en general. Este nuevo tipo deconsumidor demandaba productos cadavez mas parecidos a los alimentos frescos,con todas las garantías sanitarias y un ele-vado valor nutritivo. Esta circunstanciaindujo a la búsqueda de nuevas tecnolo-gías, alternativas al calor, que permitiesenobtener productos sanitariamente segu-ros pero con mejores propiedades senso-riales, funcionales y nutritivas. También


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se planteo como alternativa el desarrollode procesos combinados, cuyas basescientíficas desarrollo el Prof. Leistner a lolargo de las décadas de los setenta yochenta. Leistner propuso sustituir lostratamientos de conservación tradiciona-les, en general de gran intensidad y quepor ello alteraban la calidad de los ali-mentos, por procesos más complejos con-sistentes en aplicar simultanea o sucesi-vamente varias tecnologías pero a unaintensidad baja. Estas combinaciones, engeneral, permitían conseguir productosestables y de mejor calidad.

Por otra parte, a lo largo de los ochen-ta y noventa, las presiones de los consu-midores obligaron a reducir la concentra-ción y tipo de conservantes químicosañadidos a los alimentos y en algunoscasos incluso se prohibió legalmente suuso, como es el caso del óxido de etileno.Las tecnologías tradicionales no podíancubrir las necesidades creadas por la des-aparición de estos conservantes lo quetambién obligó a la búsqueda de nuevasalternativas tecnológicas. Finalmente, laglobalización de los mercados aumentólos intercambios de productos agrícolasfrescos, lo que representaba un potencialpeligro de expansión de plagas circuns-critas habitualmente a regiones concre-tas, problema que únicamente podíacombatirse con costosas cuarentenas dedudosa eficacia.

La irradiación, por sus especialescaracterísticas, es capaz de dar solucióna algunos de los nuevos problemas plan-teados, lo que explica las enormes expec-tativas que actualmente despierta estatecnología. Las radiaciones ionizantesson capaces de inactivar a la mayoría delas especies microbianas patógenas, no

formadoras de esporos, a dosis relativa-mente bajas; además, a esas dosis no afec-tan a las propiedades sensoriales de losalimentos, que mantienen su condiciónde «frescos». Pero las ventajas son toda-vía mayores si se considera que puedeaplicarse incluso a alimentos ya envasa-dos, lo que elimina la posibilidad derecontaminación post-procesado, eincluso congelados. La irradiación tam-bién puede sustituir en muchos casos alos conservantes químicos, como en elcaso de la descontaminación de especias–donde actualmente es ya el tratamientode elección-, y en la desinsectación defrutas y hortalizas, donde permite elimi-nar las cuarentenas a dosis extremada-mente bajas.

Entre las limitaciones tecnológicas delas radiaciones ionizantes cabe destacarsu escasa eficacia frente a los esporos bac-terianos, lo que reduce su utilidad comométodo de esterilización. Para subsanaresta limitación, en la actualidad se estándesarrollando procesos combinados quepotencien la eficacia esporicida de lasradiaciones, tales como la aplicación


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Fig. 1.9.- En la actualidad son ya multitud losalimentos conservados por irradiación.


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simultanea de radiaciones ionizantes ycalor (7). Otro objetivo importante a cortoplazo es la optimización de las instalacio-nes con el fin de conseguir plantas de pro-cesado más adecuadas, susceptibles deaplicar radiaciones con mayor capacidadde penetración y conseguir tratamientosmás homogéneos. También, desde unpunto de vista legal, es importante el des-arrollo de dosímetros más adecuadosque permitan a las autoridades sanitariascuantificar la dosis aplicada a un produc-to concreto.

Pese a sus limitaciones, es indudableel amplio campo de aplicación que lasradiaciones ionizantes poseen en laindustria agroalimentaria actual, lo queaugura un amplio uso de esta «nueva tec-nología» de más de 100 años de antigüe-dad.

5.- Bibliografía

1.- Borna, J. 2006. Food Irradiation MowingOn. En: «Food Irradiation Research andTechnology», editado por Sommers, C. H. yFan X. Blackwell Publishing. Iowa; USA

2.- Barbosa-Cánovas, G., Tapia, M.S., and P.Cano. 2005. Novel Food ProcessingTechnologies. CRC Press. Boca Raton, Fl.

3.- Josephson, E:S. 1983. An historical review offood irradiation. J. Food Safety 5:161-165.

4.- Diehl, J.F. 1990. Safety of Irradiated Foods.Marcel Dekker. New York, USA.

5.- Molins, R. 2004. Irradiación de alimentos.Principios y aplicaciones. Ed. Acribia.Zaragoza, España.

6.- Sommers, C. H. y Fan X. 2006. FoodIrradiation Research and Technology.Blackwell Publishing. Iowa; USA

7.- Álvarez, I., Niemira, B.A., Fan, X., ySommers, C.H. 2006. Inactivation ofSalmonella serovars in liquid whole egg byheat following irradiation treatments.Journal of Food Protection, 69(9): 2066-

2074.


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FUNDAMENTOS BIOLÓGICOS DE LA CONSERVACIÓNDE LOS ALIMENTOS POR RADIACIONES IONIZANTES

Prof. I. Alvarez. Dept. Producción Animal y Ciencia de los Alimentos. Facultad deVeterinaria. Universidad de Zaragoza. C/Miguel Servet 177, 50.013- Zaragoza. E-

mail: [email protected]

1.- Introducción2.- Mecanismos de inactivación microbiana por irradiación.

2.1.- Daño e inactivación.2.2.- Cinética de inactivación.

3.- Influencia de distintos factores en la resistencia a la irradiación.3.1.- Factores dependientes del microorganismo.3.1.- Factores medioambientales.

4.- Bibliografía.

1.- Introducción

La materia prima alimentaria comien-za a deteriorarse por distintos agentes dealteración, tanto físicos (tª, HR, luz, gol-pes, etc.), como químicos (oxidación lipí-dica, reacción de Maillard, etc.) y bioló-gicos (enzimas, microorganismos,insectos y roedores), desde el mismomomento de la recolección, en los de ori-gen vegetal, o del sacrificio, en los de ori-gen animal. De entre los agentes de alte-ración, los enzimas, pero sobre todo losmicroorganismos son los principales res-ponsables de esta alteración.

Con el fin de obtener alimentos esta-bles y sanitariamente seguros, la Tecno-logía de los Alimentos utiliza distintasestrategias de conservación entre las quese pueden destacar aquellas basadas enla separación de los microorganismos; enla reducción del metabolismo microbia-no y/o actividad enzimática; y, finalmen-te, en la destrucción de los microorganis-mos y enzimas. Las radiacionesionizantes son un sistema de conserva-ción de los alimentos que se encuadraríaen esta última estrategia, junto al calor.

El uso de las radiaciones ionizantescomo método de conservación de los ali-mentos se sugirió por primera vez hacemás de un siglo, cuando en 1896 Minschpropuso utilizar esta tecnología para ladestrucción de los microorganismos res-ponsables del deterioro de los alimentos(1). Desde entonces, la radiación se hamostrado como un medio efectivo dedestrucción de bacterias, tanto patógenascomo alterantes, de parásitos y, conmenor eficacia, de virus. Pese a la reali-zación de muy diversas investigaciones,especialmente en las décadas de los años

50 y 60, en la actualidad existen todavíaserias dudas sobre algunos aspectosimportantes de la inactivación microbia-na por irradiación que pueden resultarimportantes para su implantación indus-trial, pero sobre todo para el diseño deprocesos combinados basados en estatecnología. Así, existen dudas sobre:¿cuáles son los mecanismos de inactiva-ción microbiana por irradiación?, o ¿cuáles el ritmo de muerte en una poblaciónsometida a radiaciones ionizantes?, o¿cuáles son los factores que determinanla resistencia a esta agente letal? Estas yotras preguntas referentes a los funda-mentos biológicos de la conservación delos alimentos por radiaciones ionizantesserán tratadas en este resumen, con pro-fundidad diversa, como lo es el estadoactual del conocimiento de cada aspectoconcreto.

2.- Mecanismos de inactivaciónmicrobiana por irradiación

Es conveniente recordar que los efec-tos de las radiaciones ionizantes sobre losmateriales biológicos son la suma de suacción directa e indirecta.

La acción directa es consecuencia delos cambios físicos producidos sobre lasmoléculas como resultado de la absor-ción de la energía radiante, es decir, comoconsecuencia de la ionización -desplaza-miento de electrones de sus órbitas habi-tuales dando lugar a la formación deiones, radicales libres y partículas excita-das-. Esta absorción es, en principio,mayor cuanto mayor es el número deelectrones de los átomos de una molécu-


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la y, por tanto, cuanto mayor es su masamolecular. Al ser los ácidos nucleicos loscomponentes de mayor complejidad anivel celular, la posibilidad de que elmaterial genético sufra daños directos esmuy elevada. Es por ello que el ADN esuna de las principales moléculas diana deesta acción directa. Por ejemplo, se haestimado que una dosis de 0,1 kGypodría dañar el 0,005% de los aminoáci-dos, el 0,14% de las enzimas y el 2,8% delADN en una determinada célula (2). Unaconsecuencia de esta circunstancia es quela dosis letal de irradiación para cadaorganismo vivo disminuye a medida queaumenta la complejidad de su ADN(Figura 2).

La acción indirecta se debe a la inter-acción de los radicales libres -formadospor la acción directa de la radiación enlos componentes celulares o del medio,especialmente del agua- con moléculasvitales para la supervivencia microbiana.El mecanismo de acción indirecta es,según la mayoría de los autores (3, 4, 5,

6, 7 y 8), el principal responsable de lamayoría de los efectos biológicos de lairradiación. Este efecto secundario eslógicamente mayor cuanto mayor es elcontenido acuoso del medio tratado (9),dado que la irradiación provoca la for-mación, a partir del agua, de diferentesespecies reactivas, como iones y radica-les. Además, el oxígeno molecular disuel-to en el agua puede reaccionar con losradicales hidrógeno para formar radica-les hidroperóxido, o con los electroneslibres para formar aniones superóxido.De entre todos los radicales formados, elmás reactivo es el radical hidroxilo (OH)(5).

2.1.- Daño e inactivación

La radiación ionizante inactiva a lascélulas alterando algunas de las estruc-turas críticas para su supervivencia; lamayoría de las veces el material genéti-


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Fig. 2.1.- Acción directa de la radiación sobre lacadena de ADN.

Fig. 2.2.- Acción indirecta de la radiación sobre lacadena de ADN.

co, como se ha comentado anteriormen-te. El daño a la doble hélice afecta a laexpresión de algunos genes y a la biosín-tesis de varias enzimas que interfierencon la división celular, tanto en célulasprocariotas como eucariotas; por ello, lairradiación es tan útil para impedir laproliferación de microorganismos, comopara inhibir la germinación y ralentizarla maduración de ciertos vegetales.Finalmente, la supervivencia o muerte dela célula irradiada vendrá condicionadapor la magnitud del daño infringido a lasestructuras vitales y a su capacidad dereparación y/o eliminación de las porcio-nes dañadas del material genético, aspec-to este muy dependiente del organismo(5), como se verá más adelante.

Según se ha indicado, el daño sobre elmaterial genético se produce como con-secuencia de una colisión directa de laenergía radiante (fotón o electrón) con lacadena de ADN (acción directa), o comoresultado de la interacción con una molé-cula adyacente -agua en la mayoría de loscasos- que, al ionizarse, reacciona con elmaterial genético próximo (acción indi-recta). El resultado final de cualquiera delas dos acciones es la rotura de una o delas dos ramas de la doble cadena deADN. La ruptura completa de la doblehélice se cree poco frecuente ya que paraello se requeriría una orientación muyconcreta del ADN en relación con la fuen-te de radiación, o que los radicales for-mados actuasen en puntos muy próxi-mos de ambas hebras de la doble hélice,circunstancia esta también poco probable(1).

De los dos posibles mecanismos deacción de las radiaciones ionizantes, laacción indirecta se considera actualmen-

te la principal responsable de las lesionesdel ADN: las roturas del ADN se produ-cen como consecuencia del ataque de losradicales libres, formados por la radioli-sis del agua, sobre la desoxirribosa yespecialmente sobre las bases nitrogena-das de la doble hélice. Se cree que apro-ximadamente el 20% de los radicaleslibres actúan a nivel de los azúcares delADN –sustrayendo los átomos de hidró-geno de la desoxirribosa- y el 80% restan-te a nivel de las bases nitrogenadas, sien-do la base más sensible la timina, seguidade la citosina, la adenina y la guanina (5).

La ruptura de las dos cadenas de ladoble hélice de ADN constituye un dañoirreversible que la célula normalmenteno es capaz de reparar; pero los dañosmás frecuentes, los que afectan a los azú-cares o las bases de una sola hebra, sonreparables en la mayoría de los casos silas condiciones del medio son las adecua-das. Se ha calculado que cada 10 Gy deradiación en presencia de oxígeno se pro-


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Fig. 2.3.- Puntos habituales de rotura de la cadenade ADN por irradiación.

duce un promedio de 2,1 roturas en lahebra de ADN, y se considera que losdaños provocados por una radiación de120 Gy resultan ya irreparables.

La reparación del ADN bacterianodañado se produce básicamente por dosmecanismos bien diferenciados (10): elprimero es un mecanismo rápido -entre1 y 2 minutos a 20-37ºC, o 10 minutos a0ºC-, independiente del medio de recu-peración y que requiere que un enzima,la DNA polimerasa I, elimine y reempla-ce las bases dañadas para que posterior-mente otro enzima, la polinucleótidoligasa, una los extremos de la cadenarota. El segundo mecanismo es lento -40a 60 minutos a 37ºC-, dependiente delmedio de recuperación y que conlleva unproceso de recombinación utilizando elADN de la hebra parental como patrón.

Un aspecto que hay que destacar esque, como consecuencia de los mecanis-mos de reparación, las radiaciones ioni-zantes pueden llegar a producir mutacio-nes, especialmente cuando se produce larotura de una sola hebra (11).

Afortunadamente, por el momento,nunca se ha observado que como conse-cuencia de las mutaciones se haya indu-cido patogenicidad en bacterias no pató-genas; de hecho, más bien parece ocurrirlo contrario. Se ha observado que algu-nas especies patógenas disminuyen oincluso pierden totalmente su virulenciacomo consecuencia de la mutación (12).Por otra parte, la mayoría de las célulasmutadas por acción de la radiación ioni-zante son más susceptibles al estrés gene-rado por otros factores medioambienta-les (1); así, se ha demostrado que lairradiación a dosis subletales -0,1 – 0,3kGy-, reduce hasta 5 veces la resistenciaal calor de células del género Salmonella(13).

Al margen de los efectos descritossobre el material genético, la radiaciónpuede alterar también otros componen-tes y/o estructuras celulares, tales comoenzimas, componentes citoplasmáticosdiversos y, sobre todo, a las envolturas,cuya permeabilidad puede alterar com-prometiendo la viabilidad de la célula.Así, se ha demostrado (14) que los radi-


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Fig. 2.4.- Mecanismos, lento y rápido, dereparación del ADN microbiano.

cales formados por radiolisis del aguapueden actuar sobre los ácidos grasospoliinsaturados de las membranas celu-lares, afectando a la actividad de las enzi-mas y proteínas asociadas a la membra-na, ocasionando la pérdida de líquidointracelular, e incluso produciendo laruptura de la membrana y la posteriormuerte de la célula al cabo de un ciertotiempo del tratamiento. Es decir, lasradiaciones ionizantes pueden producirdistintas lesiones subletales en la célulaa muy diversos niveles, lo que puedejugar un papel fundamental en la super-vivencia de los microorganismos inclusocuando no se ha producido ningún dañogenético irreparable (1). Desde un puntode vista práctico, la existencia de estosdaños subletales y su efecto sensibilizan-te frente a otros agentes estresantes resul-tan de gran interés en la Tecnología delos Alimentos, ya que abren la posibili-dad de desarrollar «procesos combina-dos» de conservación. Estos procesosserán, lógicamente, de menor intensidady permitirán conseguir un determinadonivel de inactivación de la poblaciónmicrobiana de interés, minimizando elimpacto de los tratamientos en las pro-piedades sensoriales del alimento.

Resumiendo: la aplicación de radia-ciones ionizantes sobre una célula produ-

cirá, al azar, daños genéticos y no gené-ticos que condicionarán la resistenciaintrínseca de cada microorganismo, cuyasupervivencia estará muy supeditadaademás a los mecanismos de reparacióncaracterísticos de cada tipo microbiano yde las condiciones ambientales. En cual-quier caso, la mayor o menor resistenciade cada especie a las radiaciones ionizan-tes, así como su dependencia de los fac-tores ambientales, debe ser cuantificadapara poder establecer con criterios cien-tíficos las dosis de radiación adecuadaspara cada alimento concreto. Para el cál-culo y ajuste de los correspondientes tra-tamientos es por tanto necesario conocerel ritmo de muerte o, dicho en otras pala-bras, establecer un modelo cinético dedestrucción que permita definir paráme-tros adecuados con los que poder com-parar la resistencia microbiana a la irra-diación y cuantificar la influencia dedistintos factores medioambientales.

2.2.- Cinética de inactivaciónmicrobiana por radiacionesionizantes

El curso de inactivación de una pobla-ción bacteriana sometida a los efectosletales de las radiaciones ionizantes serepresenta en forma de gráficas de super-vivencia. Las líneas de supervivencia seobtienen representando la fracción desupervivientes, en escala logarítmica,frente a la dosis de radiación absorbida,en escala lineal. A partir de los datosobservados se ha deducido que en lamayoría de las ocasiones la línea desupervivencia es recta o, dicho en otraspalabras, que la velocidad de inactiva-ción se mantiene constante e indepen-


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Fig. 2.5.- Efectos de la mutación producida por untratamiento de irradiación sobre S. enteritidis.

diente de la fracción de supervivientes.Esta cinética puede explicarse asumien-do que todas las células que componenla población tienen la misma resistenciaa la irradiación y que el daño que provo-can las radiaciones se produce al azar. Enestas circunstancias las potenciales lesio-nes letales se dispersarán aleatoriamenteen la población y por tanto cada compo-nente de la misma tendrá idéntica proba-bilidad de morir; es decir, que la cinéticade muerte bacteriana sigue un patrónsemejante al de una reacción de primerorden, con la misma proporción de muer-tes en el tiempo. En una gráfica de super-vivencia típica, tal como la que muestrala figura 2.6, el número de supervivien-tes desciende exponencialmente con ladosis de radiación absorbida (medida enkGy) a una intensidad constante (5).

Esta cinética exponencial permitedefinir un parámetro, conocido comovalor de reducción decimal o valor D -conceptualmente similar al valor Dt delos tratamientos térmicos-, con el que sepuede comparar directamente la radio-

rresistencia de diferentes microorganis-mos y cuantificar la influencia de un fac-tor medioambiental en la sensibilidadmicrobiana a las radiaciones ionizantes.El valor D se define como la dosis deradiación (kGy) necesaria para reducir lapoblación microbiana en un 90%, es decirun ciclo logarítmico decimal. El valor Des la inversa negativa de la pendiente dela recta de supervivencia y se calculamatemáticamente mediante la ecuación:

dD=erLog10N0 – Log10N

donde N0 es el número inicial demicroorganismos y N el número desupervivientes tras el tratamiento de irra-diación con una dosis d.

Al igual que en el caso del calor, laexistencia de una cinética exponencial deinactivación por irradiación conlleva laasunción de que la esterilidad biológicaabsoluta no puede garantizare con estostratamientos, sino tan sólo la consecuciónde un determinado riesgo de superviven-cia.

Aunque la mayoría de las gráficas desupervivencia son lineales, en ocasionesse observan desviaciones que dan lugara la aparición de «hombros», especial-mente a bajas dosis de radiación, y«colas», cuando las dosis de tratamientoson más elevadas. La existencia de fenó-menos de hombro ha hecho que en ocasio-nes se cuestione el mecanismo de inacti-vación, antes descrito. En el modelotradicional –cinética de inactivación deprimer orden- se asume que para que seproduzca la muerte celular debe produ-cirse la inactivación de «una sola molé-cula clave», por ejemplo la rotura de lahebra de ADN, lo que explica el curso


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Fig. 2.6.- Cinética exponencial de inactivación. Seincluye el tiempo de reducción decimal (valor D).

logarítmico de inactivación; pero si porel contrario existiesen varias moléculasclave que debieran inactivarse para pro-ducir la muerte celular, lógicamente apa-recerían hombros en la gráficas de super-vivencia. El hombro también se harelacionado con el fenómeno de repara-ción del daño celular. Este daño podríaser reparado en los primeros momentosdel tratamiento, por lo que no se obser-varía en las gráficas de supervivenciadescenso del número de células vivas (5y 9), y superada la capacidad de repara-ción celular el recuento disminuiríaexponencialmente con la dosis.

En cuanto al fenómeno de cola sueleproducirse al final de tratamiento y sedebe a la anormal supervivencia de unapequeña fracción de la población, apa-rentemente de una extraordinaria resis-tencia. Su aparición se ha relacionado conla existencia de una heterogénea distri-bución de la resistencia en la población,aunque de existir, esta mayor resistenciano es transmitida genéticamente: se hademostrado que subcultivos de las célu-las supervivientes al tratamiento (de lacola de la gráfica) dan lugar a poblacio-nes de radiorresistencia semejante a la dela población inicial. Es posible que elaumento de resistencia se produzca a lalargo del propio tratamiento de irradia-ción merced a la activación de un meca-nismo de adaptación, y se ha sugeridoque estas células adaptadas podríanrevertir a la forma nativa durante el cul-tivo posterior de los supervivientes. Así,los microorganismos de la cola activarí-an o dispondrían de sistemas de defensafrente al agente estresante correspon-diente, más efectivos que el resto de célu-las de la población, aunque no pudieranaislarse mediante subcultivo (13).

Pese a la esporádica aparición de estasdesviaciones de la linealidad de las grá-ficas de supervivencia, la mayoría de losautores asumen la existencia de un cursologarítmico de inactivación y proponenla utilización de los valores D para lacuantificación de la radiorresistencia.

3.- Factores que influyen en lainactivación microbiana porradiaciones ionizantes

Son muchos los parámetros quedeterminan la resistencia microbiana alas radiaciones ionizantes; estos factorespueden clasificarse en dos grandes gru-pos: aquellos dependientes del genotipomicrobiano, y aquellos dependientes delambiente.

Dado que en la mayoría de las inves-tigaciones publicadas se han utilizadocomo medios de tratamiento alimentosconcretos, y solo ocasionalmente mediossimples de laboratorio, resulta difícil dis-cernir el efecto real de cada uno de losfactores implicados. Es por ello que tra-taremos de forma general la influencia delos distintos factores en la sensibilidadmicrobiana a las radiaciones.

3.1.- Factores dependientes delmicroorganismo

Dentro de estos factores, el tipo demicroorganismo y la fase de crecimientoson las principales variables que puedendeterminar la sensibilidad microbiana alas radiaciones ionizantes. En lo referen-


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te al tipo de microorganismo, podemosconcluir, como se ha comentado anterior-mente, que la resistencia a las radiacionesdisminuye conforme aumenta la comple-jidad genética del organismo (véase fig2.7). Así, los virus, debido al menor con-tenido en ADN, su menor tamaño y subajo contenido en agua, son los más resis-tentes, seguidos de las bacterias, mohos ylevaduras (15). Dentro de las bacterias, lascélulas vegetativas son entre 10 y 50 vecesmás sensibles que los esporos, posible-mente debido a que el contenido acuosodel protoplasto es mucho más elevado(un 70% en las células vegetativas ymenos de un 10% en los esporos). Entrelas formas vegetativas, las bacterias Grampositivas son más resistentes que lasGram negativas, siendo Pseudomonas unade las especies más sensibles (16). Estaclasificación es necesariamente muygeneral, por lo que existen multitud deexcepciones a la regla; así, Deinococcusradiodurans muestra una resistencia inclu-so mayor que los esporos bacterianos,seguramente debido a que ha desarrolla-do un complejo mecanismo de reparacióndel ADN. Los enzimas de reparación delADN de esta especie actúan a gran velo-cidad prácticamente desde el mismo ins-tante en el que se producen los daños, yademás poseen entre 4 y 10 copias de su

propio genoma asegurando, de estemodo, la integridad de alguna de lascopias tras el tratamiento (17).Afortunadamente la supervivencia deesta especie bacteriana al tratamiento noparece tener ningún significado desde elpunto de vista de la salud pública y ade-más no es responsable del deterioro de losalimentos.

La organización estructural del ADNdetermina la sensibilidad a las radiacio-nes ionizantes; así, las células bacterianasque están dividiéndose activamente -faseexponencial de crecimiento-, y en las queel ADN está totalmente desplegado, sonmás sensibles que aquellas que seencuentran en la fase de latencia o en laestacionaria de crecimiento (18). Porejemplo, los valores D para Escherichiacoli O157:H7 en fase estacionaria es de0,27 y cuando se encuentra en fase expo-nencial de 0,16 kGy (19).

3.2.- Efecto de los factoresmedioambientales

La sensibilidad de los microorganis-mos a las radiaciones ionizantes tambiéndepende de las condiciones medioam-


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Fig. 2.7.- Sensibilidad relativa a la irradiación de distintos seres vivos.

bientales, como la naturaleza del mediode tratamiento, la temperatura del pro-ducto, la atmósfera que rodea al alimen-to y la existencia de conservantes quími-cos (9).

Naturaleza del medio de tratamien-to. En general, la radio resistencia de losmicroorganismos en los alimentos sueleser entre 2 y 3 veces mayor que en losmedios de laboratorio (tampones); ade-más, el efecto protector es tanto mayorcuanto mayor es el contenido proteico.Este último efecto se ha asociado con laconocida capacidad de las proteínas parasecuestrar los radicales libres producidospor la radiolisis del agua; a este respec-to, los grupos sulfhidrilo son secuestran-tes especialmente eficaces de los radica-les del oxígeno. Se ha demostrado que laresistencia de Salmonella typhimurium esmayor en ternera con un bajo contenidoen grasa (D = 0,64 kGy) que en otra conun contenido mayor (D = 0,53 kGy), loque se ha achacado a la relación inversaentre el contenido en grasa y proteínas(20).

Desde un punto de vista práctico, esimportante recordar que la naturalezafísico-química del alimento ejerce unanotable influencia en la resistencia micro-biana y que, por tanto, es muy recomen-dable determinar los parámetros de tra-tamiento en el propio alimento quepretendemos conservar por irradiación.Este aspecto tiene especial importanciaen alimentos deshidratados donde, alminimizarse la radiolisis del agua, laresistencia microbiana puede llegar aaumentar hasta 10 veces.

Temperatura del producto. De formasimilar a lo que sucede en los productos

deshidratados, la menor disponibilidadde agua en los alimentos congeladosminimiza los efectos indirectos de lasradiaciones ionizantes. Es por ello que laresistencia microbiana a estos tratamien-tos es mayor a temperaturas de congela-ción. Por ejemplo, se ha observado que elvalor D para Campylobacter jejuni en carnepicada es de 0,32 kGy a -30º C, de 0,16 a0-5º C y de 0,17 a 30º C (21). Estos resul-tados demuestran además que es el esta-do de las moléculas de agua, más que latemperatura en sí misma, lo que determi-na la sensibilidad de los microorganis-mos a las radiaciones ionizantes. Sinembargo, esto último solo es cierto en elrango de 0 ºC hasta temperatura ambien-te aproximadamente, dejando de cum-plirse a mayores temperaturas.

Pallas y Hamdy (22) observaron quelos valores D para Staphylococcus aureusdisminuían desde 0,098 hasta 0,053 kGyal aumentar la temperatura de tratamien-to desde 35 hasta 45º C. Este aumento dela eficacia letal de las radiaciones con latemperatura de tratamiento abre la posi-bilidad de diseñar nuevos procesos com-binando la irradiación con tratamientostérmicos suaves, en lo que se ha dado enllamar termorradiación (23). Kim y col.(1996) han demostrado que los valores D


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Fig. 2.8.- La irradiación del alimento congeladopermite conservar las propiedades funcionalesedel producto.

de Salmonella enteritidis tratada en huevoentero líquido disminuye de 0,26 a 0,237y 0,078 kGy al aumentar la temperaturade tratamiento de 19 a 50 y 60 ºC, respec-tivamente. A pesar de la mayor eficaciade las radiaciones ionizantes cuantomayor es la temperatura, la termorradia-ción tiene algunas limitaciones. En oca-siones el aumento de la temperaturapuede potenciar algunos de los efectosadversos de las radiaciones ionizantes enlas propiedades sensoriales de los ali-mentos; por ejemplo, las radiacionesionizantes aceleran la oxidación de loslípidos y el efecto es mayor a tempera-turas de tratamiento más elevadas (24).

En resumen, resulta fundamentalconocer la eficacia de los tratamientos deirradiación tanto sobre los microorganis-mos como sobre las propiedades organo-lépticas de los alimentos con el fin de con-seguir el máximo grado de inactivaciónmicrobiana minimizando el impacto deltratamiento en las propiedades sensoria-les del alimento.

En general es preferible aplicar radia-ciones ionizantes a alimentos deshidra-tados o congelados que a los frescos yaque, aunque la resistencia microbiana esmayor en estas condiciones, la velocidad

de las reacciones químicas responsablesde los posibles efectos adversos de la irra-diación en las propiedades organolépti-cas de los alimentos es mucho menor. Porejemplo, la dosis máxima por encima dela cual se detectan modificaciones en lascaracterísticas sensoriales (olores anor-males) del huevo entero líquido y conge-lado son de 2 kGy y 4 kGy, respectiva-mente. Estas dosis de radiaciónpermitirían destruir 5 y 8 ciclos logarít-micos de la población de Salmonella spp,respectivamente (13, figura 2.8).

Composición de la atmósfera de tra-tamiento. La presencia de oxígeno gene-ralmente incrementa la sensibilidadmicrobiana a las radiaciones ionizantes(hasta tres veces). La molécula de oxíge-no, al poseer electrones desapareados,puede participar en la formación de radi-cales libres, potenciando el efecto de losradicales hidroxilo sobre el ADN. Se hademostrado que la presencia de oxígenopotencia también la aparición de radica-les peróxido que son más estables y difi-cultan la reparación del daño celular (5).

La presencia de oxígeno durante lairradiación puede producir ocasional-mente cambios no deseados en las pro-piedades sensoriales de los alimentos,como la oxidación de lípidos. Para mini-mizar estos efectos adversos se ha suge-rido la aplicación de los tratamientos avacío o en atmósfera modificadas en lasque la aparición de estas alteraciones sereduce y la sensibilidad microbiana a lasradiaciones se ve relativamente pocoafectada. Por ejemplo, los valores D paraEscherichia coli tratada en carne de pollo a4º C fueron de 0,35, 0,29, 0,27 y 0,23 kGycuando se utilizaron como atmósferas detratamiento aire, un 100% de CO2, vacío


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Fig. 2.9.- El aumento de la temperatura aumentael efecto bactericida de las radiaciones ionizantes.

o nitrógeno, respectivamente (24). En laactualidad se considera que el tratamien-to combinado de radiaciones ionizantes abajas dosis (menores a 3 kGy) con un pos-terior almacenamiento en atmósferasmodificadas o a vacío es una de las estra-tegias de conservación más adecuadascon esta tecnología (25); así, se ha demos-trado que un tratamiento de 1,5 kGy apli-cado a carne de cerdo envasada en unaatmósfera de un 75% de N2 y un 25% deCO2 permite prolongar la vida útil a 4º Centre 8 y 12 días y mejorar la calidadmicrobiológica del producto (26).

Presencia de conservantes. La pre-sencia de diversos conservantes quími-cos, como el benzoato sódico, sorbatosódico, cloruro sódico, nisina, EDTA, etc.parece aumentar el efecto letal de lasradiaciones ionizantes (27). Alvarez y col.(28) han observado que la adición de 1g/l de ácido sórbico al huevo enterolíquido permite reducir los valores D deSalmonella Enteritidis desde 0,50 hasta0,31 kGy. La mayor letalidad de las radia-ciones ionizantes en presencia de conser-vantes parece lógica si consideramosque, independientemente de los efectossobre el ADN, el tratamiento producedaños sobre otras estructuras celulares,como la membrana. Este efecto sinérgicopuede ser debido a un mecanismo doble:por una parte la presencia de radicaleslibres puede dificultar la reparación delos daños celulares; y por otra, el dañogenerado en las membranas celularesaltera su permeabilidad facilitando elacceso al citoplasma celular de los com-puestos hidrofóbicos con actividad anti-microbiana (29).

En resumen, son muy diversos los fac-tores medioambientales que pueden con-

dicionar la resistencia microbiana a lasradiaciones ionizantes lo que, unido a laexistencia de daño celular, abre grandesposibilidades para el desarrollo de pro-cesos combinados sanitariamente másseguros y tecnológicamente más adecua-dos. Un conocimiento más profundo delos mecanismos de muerte microbianasin duda ayudarán al diseño de nuevosy más eficaces procesos combinados y aldesarrollo de modelos matemáticos deinactivación microbiana de base biológi-ca, y por tanto más fiables.

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APLICACIONES DE LAS RADIACIONES IONIZANTESEN LA INDUSTRIA AGROALIMENTARIA

Prof. R. Cava. Dept. Producción Animal y Ciencia de los Alimentos. Facultad deVeterinaria. Universidad de Extremadura. Campus Universitario, 10071- Cáceres.

E-mail: [email protected]

1.- Introducción2.- La irradiación de alimentos3.- Efectos biológicos de la irradiación

3.1.- Dosis de irradiación4.- Aplicaciones de la irradiación de alimentos en la industria alimentaria

4.1- Reducción de microorganismos patógenos en alimentos4.2.- Descontaminación de cereales, hierbas y especias4.3- Extensión de la vida comercial4.4.- Desinfestación4.5.- Inhibición de la germinación de tubérculos

5.- Efectos de la irradiación sobre las características nutritivas y sensoriales de losalimentos5.1- Pérdida de nutrientes por los tratamientos de irradiación5.2.- Calidad de los productos irradiados

6.- Etiquetado de los alimentos irradiados

1.- Introducción

La palabra irradiación de alimentosconduce a la mayoría de los consumido-res a pensar en radiación nuclear, estable-ciendo asociaciones con la energía nucle-ar, las armas nucleares y los desastresnucleares acontecidos en los últimosaños. Esta asociación equivocada entreradiación nuclear y alimentos irradiados,sin duda alguna contribuye a la malaimagen, al rechazo y a los miedos irracio-nales que este tipo de tecnología crea enel consumidor. A fin de eliminar esta aso-ciación en diversos países se han busca-do términos que eviten el uso del térmi-no irradiación para referirse a ella,pasando a denominarse pasteurizaciónen frío en EEUU o ionización en Francia.De otro lado, los detractores de esta tec-nología encuentran en el propio términoirradiación la herramienta más efectivapara oponerse a la misma y despertar elrechazo de la opinión pública.

Resulta vital el establecimiento dediferencias entre la irradiación de ali-mentos y la contaminación de los alimen-tos por materiales radioactivos, los cua-les emiten radiaciones que pueden dañarla salud de la población expuesta a lasmismas. La irradiación de alimentos nopuede producir radiación inducida en losalimentos a las dosis que se aplican en lapráctica porque aunque sean de altaenergía no es lo suficientemente intensacomo para provocar los cambios necesa-rios en el núcleo atómico. Tampoco causacambios químicos nocivos. El proceso, adosis máximas de 10 kGy, puede ocasio-nar pérdidas parciales de nutrientes yalgunas modificaciones de las propieda-des sensoriales, pero no más que otrosmétodos de conservación convenciona-

les aplicados en el procesado de los ali-mentos, tales como el cocinado, la pas-teurización, la esterilización, etc.

2.- La irradiación de alimentos

La irradiación de alimentos es un tra-tamiento físico con alta energía, median-te el uso de radiaciones ionizantes, esdecir, radiaciones que ocasionan la pér-dida de los electrones más externos de losátomos y moléculas convirtiendo a losmismos en iones. Los procesos de irra-diación implican la exposición del ali-mento a una fuente de energía radiante(rayos gamma, rayos X o electrones ace-lerados) dentro de una cámara de trata-miento aislada del medio ambiente(véase capítulo 5).

El proceso tecnológico de irradiaciónno sustituye ni debe sustituir las correc-tas prácticas de fabricación, manipula-ción e higiene de los alimentos, constitu-yendo un método alternativo para laconservación de los alimentos, persi-guiendo su uso diferentes efectos:

a. Prevención de la germinación y broteen patatas, cebollas, ajos y otras horta-lizas.

b. Desinfestación de granos, frutas, hor-talizas y frutos secos.

c. Retardo de la maduración y envejeci-miento de hortalizas y frutas.

d. Prolongación de la vida útil en pesca-do, marisco, carnes frescas y carnes deaves de corral mediante la destrucciónde microorganismos alterantes.

e. Prevención de enfermedades de trans-misión alimentaria mediante la elimi-nación de microorganismos patóge-nos.


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f. Reducción de microorganismos enhierbas y especias.

3.- Efectos biológicos de la irradiación

Las potenciales aplicaciones de lasradiaciones ionizantes en el procesado delos alimentos se fundamentan en el hechode que las radiaciones ionizantes provo-can daños en el ADN por lo que las célu-las son inactivadas, y por tanto los micro-organismos, los gametos de los insectos,los meristemos de las plantas son inhibi-dos, lo que tiene como resultados efectosde conservación cuya eficacia dependede la dosis de irradiación.

Los efectos de la irradiación sobre losdiferentes organismos (véanse capítulos 2y 5) son el resultado de los efectos combi-nados de la acción directa de la irradia-ción sobre la materia y del efecto indirec-to de procesos de radiolisis. Los efectosdirectos de la irradiación derivan de laacción de los fotones de la irradiación quecausan la pérdida de los electrones másexternos de los átomos y moléculas cons-tituyentes de los microorganismos y de lasmoléculas de los alimentos, convirtiendoa éstos en iones. A su vez, los electronesliberados colisionan con otros átomos ymoléculas liberando más electrones. Estemecanismo de liberación de electrones

provoca la ruptura de los enlaces quími-cos de las macromoléculas. Estos cambiosconducen a la alteración del metabolismoy la división de las células como conse-cuencia de los daños causados por loselectrones liberados sobre el ADN y ARNy en determinadas proteínas celulares.Por otra parte, y de modo indirecto en estecaso, la irradiación conduce a la radiolisisde las moléculas de agua del alimento yque forman parte de los microorganis-mos. La radiolisis del agua provoca la for-mación de radicales libres (átomos omoléculas con electrones desapareados)que se combinan con el oxígeno para for-mar potentes agentes oxidantes quedañan las células bacterianas y conducena la muerte del organismo. Los efectoscombinados dan como resultado la des-trucción de los organismos.

3.1.- Dosis de irradiación

El elemento más importante en la irra-diación de alimentos es la dosis emplea-da para tratar el producto. La dosis deirradiación es la cantidad de energíaabsorbida por el alimento durante el pro-ceso de irradiación. La unidad de medi-da es el Gray (Gy). Con anterioridad, launidad de medida fue el rad (1Gy = 100rads, 1 kGy = 1000 rads) (Tabla 3.1). Las


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Tabla 3.1.Unidades de dosis de radiación y radioactividad

Unidades gray (Gy) becquerel (Bq)Definición 1 Gy = 1 J/kg 1 Bq = 1 desintegración/sUnidades antiguas Rad curie (Ci)conversión 1 rad = 0.01 Gy 1 Ci = 3.7 x 1010Bq = 37GBq

1 krad = 10 Gy 1 kCi = 37 TBq1 Mrad = 10 kGy 1 mCi = 37 PBq

autoridades sanitarias y de seguridadhan fijado las dosis seguras de irradia-ción para todos los alimentos en dosis dehasta 10kGy. En términos de relacionesde energía, un Gray equivale a un Juliode energía absorbida por kilogramo dealimento irradiado. La máxima dosis de10 kGy, recomendada por la OMS, sehalla incluida en el Codex GeneralStandard for Irradiated Foods.

La exposición del alimento a la fuen-te de irradiación debe ser la adecuadapara producir los efectos deseados ymantener la calidad de los alimentos. Enla mayoría de los países se encuentrandefinidas las dosis máximas y mínimaspara un amplio rango de alimentos. Lamayoría de los argumentos en contra dela irradiación de los alimentos, se deri-van de los efectos adversos del empleode esta tecnología, se refieren a dosissuperiores a las aprobadas, y que supe-ran incluso las dosis requeridas para suesterilización.

La irradiación de los alimentos puedeofrecer beneficios diversos a la industriaalimentaria y al consumidor. Desde unpunto de vista práctico, existen tres tiposde aplicaciones y rangos de dosis cuan-do los alimentos se tratan con radiacio-nes ionizantes (Tabla 2.2):

1.-Irradiación a dosis bajas –hasta 1kGy-: inhibición de la germinación (patatas,cebollas, etc), retardo de la madura-ción, desinsestación, destrucción deparásitos (Entamoeba hystolytica,Toxoplasma gondii, Trichinella spiralis,Taenia solium y Taenia saginata).

2.-Irradiación a dosis medias -1 a 10 kGy-: reducción de los recuentos de micro-oragnismos alterantes, reducción o eli-minación de patógenos noesporulados: Salmonella, Listeriamonocytogenes, Campylobacter jejuni,Staphylococcus aureus, Escherichia coliO157:H7 …).

3.-Irradiación a dosis altas –superior a10kGy-: reducción del número demicroorganimos a niveles de esterili-dad comercial.

Las altas dosis de irradiación esterili-zan el alimento, eliminando la totalidad


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Fig. 3.2.- La irradiación permite prolongar la vida útil de las frutasinhibiendo el crecimiento de mohos y bacterias.

Fig. 3.1.- La irradiación permite inhibir lagerminación de bulbos y tubérculos.

de microorganismos excepto virus ypriones. Este proceso produce resultadossimilares, en lo que se refiere a la elimi-nación de patógenos, a los obtenidosmediante tratamientos térmicos de este-

rilización en conservas. Sin embargo, lacarne de ave y la carne de cerdo y vacu-no esterilizada mediante irradiación pre-sentan una mejor textura, apariencia y, enciertas ocasiones, sabor y retención de


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Beneficios

Dosis baja (hasta 1 kGy)

(i) Inhibición de la germinación

(ii) Desinfectación de insectos ydesinfección de parásitos

(iii)Retraso de procesos fisiológicos(ej. maduración)

Dosis media (1-10 kGy)

(i) Extensión de la vida útil

(ii) Eliminación de microorganismosalterantes y patógenos

(iii) Mejora de las propiedadestecnológicas de los alimentos

Dosis alta (10-50 kGy)(i) Esterilización industrial (en

combinación con temperaturasmoderadas)

(ii) Descontaminación de ciertosaditivos alimentarios eingredientes

Rango efectivode dosis (kGy)

0.05 - 0.15

0.15 – 0.5

0.25 – 1.0

1.0 - 3.0

1.0 - 7.0

2.0 - 7.0

30 - 50

10 - 50

Alimentos

Patatas, cebollas, ajos, jengibre,ñame, etc.

Cereales y legumbres, frutas frescasy secas, pescado y carnes secas, carne fresca de cerdo, etc

Frutas y verduras frescas

Pescado fresco, fresas, setas, etc

Mariscos frescos y congelados,pollo y carne fresca y congelada,etc.

Uvas (incremento del rendimientoen mosto), vegetales deshidratados(reducción del tiempo de cocción),etc.

Carne, pollo, mariscos, alimentospreparados, dietas hospitalariasesterilizadas

Especias, preparacionesenzimáticas, goma natural, etc

Tabla 2.2.Aplicaciones de la irradiación de alimentos: dosis de irradiación

para la higienización y conservación de alimentos

vitaminas que los mismos alimentos este-rilizados mediante procedimientos con-vencionales. La irradiación a bajas dosisse emplea para obtener los mismos efec-tos de pasterización obtenidos medianteprocesos convencionales de pasteriza-ción térmica . Con frecuencia la irradia-ción es denominada proceso de pasteri-zación fría puesto que con ellas seconsiguen los mismos objetivos que conla pasterización térmica de alimentoslíquidos, como la leche, sin incrementossustanciales de la temperatura del pro-ducto. Las dosis de irradiación bajas ymedias pueden producir los mismosefectos de pasterización por destrucciónde agentes patógenos y parásitos de lacarne y la carne de ave (Campylobacter,Salmonella, Listeria, E. coli, Yersinia, Aero-monas, Taenia solium y Taenia saginata yTrichinella), retrasando la alteración delos alimentos muy perecederos y aumen-tando la vida comercial de frutas y bayas.

La irradiación de los alimentos a lasdosis de pasterización aprobadas tienenescaso o ningún efecto sobre el aroma.Las dosis de esterilización pueden afec-tar a la textura y el sabor de algunos ali-mentos. Algunos alimentos como la lechey algunos productos lácteos no son ade-cuados para ser tratados con esta tecno-logía, mientras que la mayoría de lasespecies de frutas y verduras no tolerandosis por encima de los 2 ó 3 kGy.

Sin ninguna duda, la aplicación másimportante de los tratamientos de irra-diación es el aseguramiento de la calidadhigiénica de alimentos sólidos y semi-sólidos, especialmente aquéllos de ori-gen animal, mediante la inactivación delos microorganismos patógenos. La utili-zación de esta tecnología es comparable

a los tratamientos térmicos de pasteuri-zación de los alimentos líquidos, porejemplo de la leche, los cuales son muyefectivos y empleados ampliamente paraeste tipo de productos, pero que no resul-tan adecuados para alimentos sólidoscomo las carnes, pescados y mariscos,que se comercializan crudos.

Tabla 3Dosis de radiación letales para

diferentes organismos

Organismo Dosis (kGy)Animales superiores 0.005 a 0.10Insectos 0.01 a 1Bacterias no esporuladas 0.5 a 10Esporos bacterianos 10 a 50Virus 10 a 200

Los cambios físicos y químicos produ-cidos en los alimentos como consecuen-cia de los tratamientos de irradiación dealta energía también dependen de laenergía absorbida. En función de la ener-gía aplicada los tratamientos suelen cla-sificarse en:

1.-Radapertización. La dosis requerida esde 25 a 45 kGy y su objetivo es redu-cir la carga microbiana hasta nivelesequiparables a los de los procesos deesterilización térmica; en otras pala-bras, que prácticamente no se detecteningún microorganismo excepto virus-se estima una reducción mínima del99 % de la población inicial- en el ali-mento tratado.

2.-Raditización. La dosis requerida es de2 a 8 kGy y su objetivo es reducir hastalímites remotos la probabilidad desupervivencia de las poblaciones delas especies de microorganismos pató-


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genos no esporulados y de parásitos–en la práctica suele garantizar laausencia del patógeno en 25 gramosdel producto; véase capítulo 4-.

3.-Radicidación. La dosis requerida es de0.4 a 10 kGy y su objetivo es reducir lacarga microbiana total –de patógenosy alterantes- para alargar la vida útilde los alimentos.

4.- Aplicaciones de la irradiación dealimentos en la industriaalimentaria

La diversidad de efectos de las radia-ciones ionizantes en los distintos compo-nentes de los alimentos y en los princi-pales agentes de alteración abren laposibilidad de aplicar tratamientos deintensidades muy diferentes con objeti-vos muy diversos, como anteriormentese ha indicado.

4.1- Reducción de microorganismospatógenos en alimentos

Existe un amplio conocimiento -véasecapítulo 2- de los efectos de la irradiaciónsobre los microorganismos presentes enlos alimentos. Las grupos bacterianosmás problemáticos desde el punto devista del consumidor, tales comoSalmonella, Shigella, Yersinia, Campylo-bacter y Listeria, son sensibles a la radia-ción y pueden eliminarse de un modoefectivo con dosis por debajo de los 10kGy. Por ejemplo, dosis medias de irra-diación son efectivas frente a E. coli0157:H7 y Staphylococcus aureus, aunquela irradiación no destruye la toxina deesta última especie.

La importancia de las enfermedadesasociadas al consumo de alimentos con-taminados con agentes patógenos, talescomo Escherichia coli O157:H7, Salmonellaspp, Campylobacter jejuni, Listeria monocy-togenes y Vibrio spp, se ha incrementadocomo consecuencia de la aparición de unalto número de casos y de la severidadde los procesos patológicos causados. Seha establecido la existencia de una estre-cha relación entre ciertos agentes patóge-nos y determinados tipos de alimentos.De este modo, los brotes de Salmonella sppy Campylobacter jejuni se han relacionadocon el consumo de carne de pollo, mien-tras que E. coli O157:H7 se ha relaciona-do con el consumo de otros tipos de carney de productos lácteos, zumos y vegeta-les. En el caso de Listeria monocytogenes,ésta se asocia con derivados lácteos, car-nes procesadas y productos con una largavida comercial a temperaturas de refrige-ración; mientras que los brotes causadospor Vibrio spp. se asocian al consumo demoluscos crudos.

Por norma general, estos agentespatógenos presentan una alta radiosen-sibilidad, siendo relativamente fáciles deinactivar con tratamientos de baja inten-


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Fig. 3.3.- La irradiación permite inactivarparásitos.

sidad. De modo general, la efectividad dela irradiación en la reducción de los pató-genos es una función exponencial de ladosis absorbida, lo que en principio haríarecomendable la aplicación de trata-mientos muy intensos para eliminar elriesgo; sin embargo, como más adelantediscutiremos, altas dosis de irradiaciónpueden provocar cambios en las caracte-rísticas sensoriales y nutritivas del ali-mento. Por tanto, cualquier tratamientodebe optimizarse para alcanzar un equi-librio entre la dosis óptima necesariapara obtener los efectos bactericidasdeseados y aquellas en las que los cam-bios en las características sensoriales delalimento son asumibles.

La aplicación de esta tecnología a lasdosis adecuadas permite la reducción dedeterminados patógenos incluso en ali-mentos conservados por deshidratación ocongelación; pero además, es hasta elmomento, el único método eficaz para laeliminación de ciertos patógenos en ali-mentos frescos. Así, en canales de pollo,el empleo de dosis de 2.5 kGy son sufi-cientes para la inactivación hasta nivelesadecuados de Salmonella y Campylobacter.Tratamientos de igual intensidad se hanmostrado también eficaces en la destruc-ción de E. coli O157:H7. Las ancas de ranason un alimento que puede también pre-

sentar elevadas contaminaciones, porSalmonella y otros patógenos, y para el quela irradiación es un método efectivo dedescontaminación. Los huevos y ovopro-ductos se encuentran con frecuencia con-taminados por Salmonella y han sido obje-to de numerosos estudios de irradiación.El huevo congelado y en polvo puede sertratado por radiación a dosis de hasta5kGy sin cambios en la calidad. Trata-mientos de 2kGy se consideran eficacesfrente a Salmonella en huevo en polvo y noprovocan cambios en las propiedades sen-soriales y funcionales. Los mariscos seencuentran contaminados con frecuenciapor Salmonella spp, Vibrio parahaemolyticus,y Shigella spp; por ello, el consumo demariscos frescos o inadecuadamente coci-


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Tabla 4Efecto de la irradiación sobre la letalidad en la población de patógenos (log10

UFC/g)

Patógeno 0.50 Gy 1.0 kGy 1.5 kGy 2.0 kGy 2.5 kGyE.coli 0157:H7 1.64 3.26 4.89 6.51 8.14Salmonella 0.62 1.25 1.88 2.50 3.13C. jejuni 2.13 4.26 6.38 8.51 10.64L. mono. 0.82 1.64 2.46 3.28 4.10S. aureus 1.10 2.21 3.11 4.42 5.12

Fig. 3.4.- La irradiación permite higienizar losalimentos.

dos se considera un factor de riesgoinaceptable. En gambas congeladas, lareducción de la flora patógena hasta nive-les aceptables de seguridad requierendosis de 3 kGy.

Por lo que respecta a la efectividadde la irradiación frente a parásitos en losalimentos, cabe destacar que resultaincluso más eficaz que para la inactiva-ción microbiana. Así, se ha demostradoque las larvas de Trichinella spiralis pue-den eliminarse mediante tratamientoscon dosis de 0.3 kGy, y que el tratamien-to de la carne a dosis de 0.5kGy es efec-tivo para la inactivación del parásitoToxoplasma gondii.

4.2.- Descontaminación de cereales,hierbas y especias

La irradiación puede eliminar insec-tos y microorganismos en cereales,legumbres, hierbas aromáticas y espe-cias; y constituye, por tanto, un métodoalternativo de higienización frente a lastecnologías habituales de descontamina-ción por fumigación química con dibro-muro de etileno, óxido de etileno y bro-muro de metilo.

Las especias y las hierbas aromáticaspresentan un característico y distintivoaroma, color y olor; y normalmente seencuentran contaminadas con altas con-centraciones de microorganismos telúri-cos, procedentes del ambiente y/o de lascondiciones de procesado. Puesto que lasespecias se usan como ingredientes dealimentos elaborados, es indispensablereducir las altas cargas microbianas hastaniveles aceptables antes de su uso. La uti-lización de tratamientos de higienizacióny/o esterilización basados en la aplica-ción de calor no resultan adecuados para


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Fig. 3.5.- La irradiación permite descontaminarespecias y condimentos. Evolución del volumende irradiación.

Fig. 3.6.- Efecto de la irradiación sobre laletalidad en la población de patógenos(log10 ufc/g).

este propósito puesto que pueden condu-cir a alteraciones de las propiedades sen-soriales de los productos, afectado sobretodo a su color, olor y sabor.

La alternativa tradicional al trata-miento por calor de hierbas y especiascon fines bactericidas es la utilización deprocesos de esterilización por fumiga-ción con gases. El óxido de etileno se havenido empleando para la fumigación deespecias e ingredientes alimentarios conla finalidad de reducir la contaminaciónmicrobiana. Sin embargo, la toxicidad delóxido de etileno y de sus derivados –eti-len clorhidrina- ha conducido a su prohi-

bición en la Unión Europea. Por otrolado, también el bromuro de metilo,empleado para la fumigación de insectosen frutos secos y fruta fresca, está prohi-bido a escala mundial al ser un potentedepresor del ozono atmosférico. La nece-sidad de mantener las propiedades deestas materias primas abre la puerta a lautilización de tecnologías de higieni-zación en frío tales como la irradiación.La irradiación proporciona una alterna-tiva libre de residuos a la fumigación conóxido de etileno asegurando la calidadhigiénica de los ingredientes.


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Tabla 5Efecto de la irradiación en la calidad microbiológica de pimienta negra

Log10 UFC/gOrganismos 0 kGy 2 kGy 4 kGy 6 kGy 8 kGy 10 kGyAerobios Mesófilos 8,0 6,2 5,2 3,9 2,1 <1,8Esporos aerobios mesófilos

Resistentes 1min 80ºC 7,7 6,5 4,7 3,0 1,8 <1,8Resistentes 20min 100ºC 6,0 2,9 0,2 - - -

Esporos anaerobios mesófilosResistentes 1min 80ºC 7,5 6,1 3,1 <1,8 <1,8 <1,8Resistentes 20min 100ºC 5,9 <2,8 <1,8 <1,8 <1,8 <1,8

Enterobacterias 4,7 2,8 1,7 1,1 <0,5 -Mohos 4,6 <1,8 - - - -

Tabla 6Extensión de la vida comercial de carne fresca no tratada y tratada mediante

irradiación Vida comercial (días)

Producto cárnico Dosis (kGy) No tratado TratadoCarne de ternera 2.5 2-3 9Lomo de ternera 2.0 8-11 28Hamburguesa de ternera 1.54 8-10 26-28Piezas cárnicas ternera 2.0 nd 70Lomo de cerdo 3 41 90Carne picada de cerdo 1 8 11.5Cordero 2.5 7 28-35

4.3- Extensión de la vida comercial

La vida comercial de frutas y vegeta-les, carnes y pescados puede prolongar-se con procesos combinados que inclu-yen bajas dosis de radiación yrefrigeración sin provocar modificacio-nes importantes del aroma y la textura.Es de destacar que algunos microorga-nismos alterantes psicrotrofos, comoPseudomonas spp, son relativamente sen-sibles a la irradiación. Por ejemplo, lairradiación de canales de pollo, obteni-das mediante procedimientos adecuadosy siguiendo buenas prácticas de elabora-ción, con dosis de 2.5kGy permiten, ade-más de eliminar Salmonella, eliminar lapráctica totalidad de bacterias alterantes;de hecho, este tratamiento duplica lavida comercial de la carne de pollo refri-gerada.

La extensión de la vida comercial esespecialmente importante en aquellos ali-mentos con una vida útil corta, como es elcaso de algunas frutas y hortalizas. Laexposición a dosis de irradiación bajaspuede ralentizar la maduración de algu-nas frutas y vegetales y controlar el creci-miento de mohos en otras, extendiendonotablemente su vida comercial. Porejemplo, el crecimiento de mohos delgenero Botrytis acorta la vida comercialde la fresas en refrigeración, y un trata-miento de irradiación con dosis de 2 a 3kGy, seguido de un almacenamiento a10ºC, alarga su vida comercial hasta los 14días, dependiendo de la calidad microbio-lógica inicial. La irradiación de champiño-nes con dosis de 2 a 3 kGy inhibe la aper-tura del «sombrero» y el alargamiento del«pie». Si a este tratamiento se une unalmacenamiento posterior a 10ºC, la vidacomercial de los champiñones llega a

duplicarse, o incluso más si la temperatu-ra de almacenamiento es inferior.

Sin embargo, no todas las frutas yvegetales son susceptibles de ser tratadospor irradiación debido a cambios indese-ables en el color, la textura o ambos, loque limita su aceptabilidad. También, lasdiferentes variedades de la misma frutao vegetal pueden responder de mododiferente a la irradiación. El momento derecolección y el estado fisiológico tam-bién afecta a la respuesta de las frutas yvegetales a la irradiación. Por ejemplo, silas fresas son tratadas antes de su madu-ración, no se produce el desarrollo de sucaracterístico color rojo.

A altas dosis de irradiación (>25kGy)pueden alcanzarse niveles de esterilidadcomercial similares a las de los tratamien-tos térmicos, de manera que los alimen-tos tratados pueden almacenarse a tem-peratura ambiente por un tiempoindefinido. Sin embargo, la irradiaciónno inactiva eficazmente los enzimas loque limita su utilidad como método deesterilización – véase capítulo 1-.

Los alimentos esterilizados por irra-diación son empleados para la alimenta-ción de pacientes hospitalarios inmuno-


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Fig. 3.7.- La irradiación es la tecnología elegidapor la NASA para la esterilización de losalimentos para viajes espaciales.

deprimidos que requieren alimentosesterilizados. También es utilizada laesterilización por irradiación en alimen-tos destinados a astronautas de los pro-gramas de la NASA, debido a que pre-sentan una mayor calidad seguridad yvariedad que los alimentos tratados conotras técnicas de conservación.

4.4.- Desinfestación

El principal problema asociado con laconservación de cereales y productosderivados es la infestación por insectos,que causan importantes daños a los pro-ductos almacenados. La irradiación deestos alimentos se ha mostrado como unmétodo eficaz de control, constituyendouna alternativa al empleo de agentes quí-micos, como el bromuro de metilo. Dadassus contraindicaciones, en la actualidadse tiende a la reducción del uso de bro-muro de metilo y de fosfina con fines dedesinsectación, lo que hace de la irradia-ción una tecnología de elección para elcontrol de los insectos en los cereales.Además, la irradiación solventa el proble-ma surgido con la aparición de resisten-cias a estos agentes químicos. La dosisrequerida para una desinsectación ade-cuada son relativamente bajas, del ordende 1kGy o inferiores. Por todo ello, la irra-diación se ha empleado ya para prevenirlas pérdidas causadas por insectos en gra-nos de cereales diversos, en harinas, encafé, en frutos secos, etcétera. Como lamayoría de las tecnologías, la irradiaciónpor sí sola no es suficiente para prevenirla reinfestación de los cereales. La venta-ja frente a otros métodos de inactivaciónes que la irradiación puede aplicarse sinproblemas al alimento previamente enva-sado, sin que pierda su eficacia.

Otra aplicación importante de la irra-diación, en el campo de desinfectación,es el del tratamiento de frutas frescas–cítricos, mangos, papaya-, con frecuen-cia infestadas con especies endémicascuyo control exige la aplicación de estric-tas medidas de cuarentena En este casoparticular, la irradiación contribuye acontrolar la diseminación de los parási-tos y el deterioro de las frutas durante elperiodo de cuarentena. En este mismosentido, la desinsectación por irradiacióntiene además importantes efectos sobrela economía de los países en desarrollo,puesto que facilitan el comercio exterior.La aparición en frutas de insectos, talescomo la mosca de la fruta delMediterráneo, de Oriente, de Méjico o delCaribe, a menudo ha conducido a la rup-tura de los tratados de importación entrepaíses. Se ha demostrado que dosis bajasde irradiación, comprendidas entre0.15kGy y 0,3kGy, son suficientes paracontrolar la mosca de la fruta y otrosinsectos, lo que ha llevado a diversos paí-ses, como USA, a considerar la irradia-ción como sustituto de las cuarentenas.

4.5.- Inhibición de la germinación detubérculos

El problema de la germinación enpatatas, cebollas, ajos, y otros tubérculosy bulbos, reduce su vida comercialdurante el transporte desde las zonas deproducción y/o el largo almacenamien-to hasta su puesta en el mercado y con-sumo. La refrigeración solventa en parteestos problemas; sin embargo, enmuchos casos se hace necesaria la aplica-ción de otras técnologías para inhibir lagerminación. Hasta hace poco se usabanagentes químicos como la «hidrazina


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málica», el «prophan» y el «cloropro-phan». Desafortunadamente, estos inhi-bidores químicos de la germinación noson activos en determinadas condicionesde almacenamiento o dejan residuos enlos productos, siendo en ocasiones noci-vos para el hombre; esta circunstancia hallevado a su prohibición en determina-dos países. Los tratamientos con radia-ciones ionizantes pueden reemplazarlos,incluso a dosis muy bajas -0,15kGy o infe-rior-, inhibiendo eficazmente la germi-nación de patatas, cebollas y ajos, etcéte-ra, y sin generar residuos tóxicos.

Además abaratan el almacenamientoposterior, que puede realizarse a tempe-raturas moderadas –entre 10 y 15ºC-, sinnecesidad de emplear sistemas de refri-geración.

5.- Efectos de la irradiación sobre lascaracterísticas nutritivas ysensoriales de los alimentos

Según se ha indicado anteriormente,la irradiación puede afectar a diversos


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Tabla 7Efecto de la radiación gamma sobre la concentración de vitamina A

en productos de origen animal.

Producto Dosis (kGy) Condiciones % pérdida de vitamina AHuevo en polvo 5 Aire, 20ºC 23

10 Vacío, 20ºC 610 - 80ºC 7

Margarina 5 Aire, 20ºC 150.7 -2.2ºC 7

Mantequilla 0.7 -2.2ºC 268.4 -2.2ºC 78

Leche fresca 0.7 -2.2ºC 318.4 -2.2ºC 85

Queso Cheddar 0.7 -2.2ºC 72.1 -2.2ºC 324.2 -2.2ºC 47

Tabla 8Efecto de la radiación gamma sobre la vitamina A en frutas y verduras.

Producto Forma de Dosis (kGy) % de pérdida provitamina A provitamina A

Mango fresco Beta caroteno 0.75 0Carotenoides totales 0.25 25Carotenoides totales 0.75 20 – 40

Zanahoria fresca Beta caroteno 0.08 30Espinacas congeladas Beta caroteno 0.5 0

componentes de los alimentos -especial-mente a través de mecanismos indirec-tos- que deben ser considerados antes dedecidirse por la utilización de esta tecno-logía, o de establecer las dosis de trata-miento más adecuadas.

5.1- Pérdida de nutrientes por lostratamientos de irradiación

Son numerosos los estudios quedemuestran que los tratamientos de irra-diación a bajas dosis no causan descen-sos destacables en la calidad nutricionalde los alimentos ni en sus propiedadesfuncionales, ya que los macronutrientes,tales como las proteínas, carbohidratos ygrasa permanecen relativamente esta-bles. Tampoco, los aminoácidos esencia-les, los ácidos grasos esenciales, los mine-rales y los diversos elementos trazaexperimentan pérdidas significativas.Los diferentes trabajos publicados hanpuesto de manifiesto que, cuando se pro-ducen, los cambios del valor nutritivoson dependientes de un gran número defactores. Entre éstos son de destacar ladosis de irradiación, el tipo de alimento,las condiciones de envasado y procesado-la temperatura, la presencia de oxígeno,etcétera-, y el tiempo de almacenamien-to. Por ejemplo, algunas vitaminas, enespecial la vitamina B1, se pierden par-cialmente durante la irradiación; sinembargo, su pérdida puede minimizarsemediante la elección de condiciones ade-cuadas de irradiación, en especial si seexcluye el aire durante el tratamiento yel posterior almacenamiento.

En el caso particular de las vitaminasB12, B5 y folacina se ha demostrado queson resistentes a la irradiación a dosis

habituales, mientras que el resto de vita-minas del grupo B y la vitamina E sonsensibles al proceso; en este último caso,sin embargo, el nivel de destrucción essimilar al que se produce durante la este-rilización térmica. Podemos concluirque, por lo general, la irradiación a lasdosis recomendadas no tiene un efectonegativo importante sobre el contenidoen nutrientes, y que en el caso particularde la esterilización con altas dosis de irra-diación las pérdidas de vitaminas sonsemejantes a las que se producen en losprocesos convencionales alternativos.

5.2.- Calidad de los productosirradiados

Son numerosos los estudios quedemuestran que la calidad sensorial delos productos tratados con radiacionesionizantes a las dosis establecidas comoadecuadas presentan característicassimilares a los no tratados -p.e véase capí-tulo 3-. La ausencia de cambios impor-tantes en las características sensorialesdebidas a la irradiación se ha demostra-


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Tabla 9Efecto de la radiación sobre el contenido

en nutrientes de pollo cocinado(UI o mg/1000g)

Nutriente Vitamina No irradiado IrradiadoVitamina A (IU) 2200.00 2450.00Vitamina E (mg) 3.30 2.15Tiamina (mg) 0.58 0.42Riboflavina (mg) 2.10 2.25Niacina (mg) 58.00 55.50Vitamina B6 (mg) 1.22 1.35Vitamina B12 (mg) 21.00 28.00Folato (mg) 0.23 0.18Ácido pantoténico (mg) 13.00 17.00

do tanto en ovoproductos como en car-nes y pescados, tratados con diferentesdosis y almacenados en distintas condi-ciones. Por el contrario, los productos lác-teos no pueden ser irradiados a ningúnnivel de dosis debido a la aparición dearomas desagradables. En definitiva, ysalvo algunas excepciones, siguiendobuenas prácticas de fabricación los ali-mentos irradiados son indistinguibles delos homónimos no irradiados.

6. Etiquetado de los alimentosirradiados

En la Unión Europea (UE), la legisla-ción referente a la utilización de radiacio-nes ionizantes está relativamente armo-nizada. Aunque existe una relación de lascondiciones de tratamiento y una lista dealimentos susceptibles de ser procesadoscon esta metodología, existen notablesdiferencias en cuanto al número de pro-ductos irradiados en los diferentes paí-ses. La etiqueta de los alimentos irradia-dos debe incluir esta circunstanciaobligatoriamente, bien en el envase bienen el embalaje, incluso aunque uno solode los ingredientes haya sido sometido aeste tratamiento. También los documen-

tos que acompañan al producto, paragarantizar su trazabilidad, deben incluirel tratamiento aplicado y la empresa irra-diadora –véase capítulo 5-.

En la etiqueta, los alimentos tratadospor irradiación deben llevar la palabra«irradiado» – tratado con irradiación otratado por irradiación- en un lugar des-tacado, así como el icono internacional-mente adoptado –radura- para designaresta tecnología.

Bibliografía

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4.- Forsythe, R. (1998). Food Irradiation - To beor not to be?. Food Microbiology, 15: 251


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Fig. 3.8.- Países en los que está aprobado eltratamiento por irradiación de determinadosalimentos.

Fig. 3.5.- Símbolo internacional de identificaciónde los alimentos tratados por irradiación.


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HIGIENIZACIÓN DE ALIMENTOS LISTOS PARA SUCONSUMO (RTE) MEDIANTE RADIACIONES

IONIZANTES

Prof. Juan A. Ordóñez. Dept de Nutrición, Bromatología y Tecnología de losAlimentos. Facultad de Veterinaria. Universidad Complutense. 28040-Madrid. E-

mail: [email protected]

1.- Alimentos listos para su consumo (RTE) y problemas higiénicos que plantea suelaboración.

2.- Concepto de objetivos de seguridad alimentaria (FSO) y de resultado (OR); y decriterios de resultado (CR) y del proceso (CP)

3.- Estimación de los objetivos de seguridad (FSO) y rendimiento (OR), y del crite-rio de rendimiento (CR) para el jamón cocido RTE respecto a L. monocytogenes.

4.- Radiaciones ionizantes y su aplicación a los alimentos RTE4.1.- Consideraciones generales4.2.- Organismos diana en la irradiación de productos RTE4.3.- Optimización del tratamiento. Determinación del criterio del proceso (CP)4.4.- Efectos en las propiedades sensoriales y funcionales

5.- Conclusión6.- Bibliografía

1. Alimentos listos para su consumo(RTE) y problemas higiénicos queplantea su elaboración

La moderna industria alimentaria,aparte de producir alimentos tradiciona-les, orienta sus actividades de acuerdocon la demanda de los consumidores, lasrigurosas exigencias higiénicas impues-tas por las autoridades sanitarias sobreseguridad de los alimentos y las necesi-dades nutricionales de la población, tantode carácter general (alimentos saluda-bles) o, en particular, para colectivosespecialmente sensibles (hipertensos,ancianos, inmunocomprometidos diabé-ticos, obesos, etc.). La industria occiden-tal, incluida la española, no ha sido ajenaa estos desafíos y, por tanto, ha evolucio-nado para satisfacer las demandas ante-riores dando lugar, por una parte, al adve-nimiento de nuevos productos, nuevasformulaciones, productos adicionados deingredientes tecnológicos y funcionales, onuevas formas de presentación de pro-ductos tradicionales para facilitar su con-sumo; y por otra, a la necesidad de estu-diar las consecuencias que puedenconllevar algunos de los cambios que sehan introducido en la producción de losnuevos productos.

La profunda transformación de loshábitos alimentarios se ha puesto demanifiesto sobre todo en las grandesurbes, en las que las distancias y la aje-treada forma de vida dificultan e inclusoimpiden perpetuar las usanzas gastronó-micas de hace unos años. Así, cada vezes más frecuente el consumo de comidaspreparadas, tanto en el hogar como fuerade él. Esta situación ha provocado que laindustria alimentaria transforme alimen-tos ya procesados (jamón cocido, jamón

serrano, embutidos, mortadela, fiambresde ave, diversos tipos de pescado ahu-mado, quesos frescos y curados, hortali-zas frescas, etc) en productos listos parael consumo (RTE), lo que implica unareducción de tamaño (lonchas, filetes,rodajas, piezas pequeñas, etc.) para sumi-nistrarlos en envases domésticos a lasgrandes superficies y minoristas. Otrasveces, son las mismas grandes superfi-cies (y a veces también los minoristas),las que preparan raciones familiares (lon-chas, filetes, piezas pequeñas, etc.) y lasenvasan para su exposición y venta envitrinas refrigeradas. Basta echar un vis-tazo a cualquier gran superficie paracomprobar la existencia de numerosasvitrinas en las que se expone una ingen-te cantidad de productos, de origen tantovegetal como animal, para la venta. Lavariedad de presentaciones y contenidoses casi inconmensurable.

Cualquier operación de troceado, lon-cheado, dosificación, envasado u otrasconducentes a facilitar la venta o el tra-bajo en el hogar, incrementa los riesgos


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Fig. 4.1.- El jamón cocido es uno de los productoscárnicos con mayores garantías sanitarias.

de una contaminación. En la mayor partede los casos, estos productos se envasana vacío o en atmósferas modificadas yhan de mantenerse en refrigeración hastasu venta, con el fin de alargar su vida útil.Estas operaciones de conservación res-tringen notablemente la microbiotacapaz de sobrevivir y desarrollarse entales condiciones, ya que seleccionan y«favorecen» el desarrollo de los microor-ganismos psicrotrofos y microaerófilos, oanaerobios, facultativos o no, tales comouna parte de la microbiota láctica,Brochrothrix thermosphacta, ciertas entero-bacterias, etc. En estas operaciones, sinembargo, diversos microorganismospatógenos, procedentes del entorno, uti-llaje empleado en las operaciones, mani-puladores, etc., pueden alcanzar el ali-mento. Los microorganismos patógenospor vía alimentaria que pueden estar pre-sentes en esos productos y en estas con-diciones son fundamentalmente diver-sos serovares de Escherichia coli (incluidoel O157:H7) y de Salmonella spp.,Campylobacter jejuni, Listeria monocytoge-nes y Yersinia enterocolitica. Staphylococcusaureus adquiere importancia cuando seproduce un aumento incontrolado de latemperatura de almacenamiento.

La relevancia de estas bacterias es par-ticular en cada caso. L. monocytogenes ySalmonella spp. pueden considerarse ubi-cuas por lo que se detectan con cierta fre-cuencia en una enorme variedad de ali-mentos. La característica más importantede E. coli O157:H7 es su baja dosis infec-tiva, lo que determina su peligrosidad. C.jejuni llega probablemente a los humanosa través de contaminaciones cruzadas, yaque es una bacteria exigente en lo que serefiere a sus condiciones de cultivo ynecesidades nutritivas. Los más psicro-trofos son L. monocytogenes y Y. enteroco-litica y, casi puede garantizarse que, encondiciones de refrigeración estricta (sinsobrepasar 3-4ºC), serán los únicos quepuedan multiplicarse, por lo que el cre-cimiento de los restantes en un alimentomantenido en refrigeración suele quedarcondicionado a una ruptura de la cade-na de frío, hecho que, desgraciadamen-te, ocurre con relativa frecuencia en lasgrandes superficies y en los estableci-mientos de venta al detalle. No obstante,por una parte la patogenicidad de L.monocytogenes es mucho mayor que la deY. enterocolitica y, por otra, esta últimabacteria, acorde con su carácter de Gramnegativa, es mucho más sensible que L.monocytogenes a los agentes disgenésicosy deletéreos.

La evolución de la industria paraadaptarse a los hábitos y demandas de lasociedad del siglo XXI ha dado lugar anuevos problemas, algunos de granimportancia, como es el caso de la poten-cial contaminación de los alimentos pormicroorganismos patógenos durante sutransformación en RTE que, no cabeduda, es necesario atajar para garantizaral consumidor el acceso a un alimentoseguro.


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Fig. 4.2.- Durante el loncheado y envasado, eljamón cocido puede contaminarse con patógenosy afectar a la salud pública.

En algunas ocasiones no es posibleaplicar las tecnologías clásicas para lahigienización de estos alimentos y enotras éstas son demasiado agresivas pro-duciendo cambios sensoriales manifies-tos, lo que va contra la demanda actualde los consumidores. Sin embargo, hayuna serie de agentes biológicos (bacterio-cinas, sistema lactoperoxidasa, lactoferri-na, etc.), tecnologías emergentes (altaspresiones, pulsos de luz, pulsos eléctri-cos, termoultrasonicación, etc.) y otras yaestablecidas pero que apenas se han uti-lizado (radiaciones ionizantes) que pue-den ser utilísimas para lograr la higieni-zación de los productos RTE, minimizarlos cambios sensoriales y nutritivos y, altiempo, conseguir que tengan una vidaútil adecuada para el uso que se esperade ellos.

En este contexto, las radiaciones ioni-zantes pueden constituir una tecnologíade elección para la higienización de pro-ductos RTE, dado su grado de desarro-llo, su fácil aplicación, y la posibilidad dediseñar procesos en continuo para ali-mentos ya envasados. Para evaluar lasposibilidades de esta tecnología para lahigienización de alimentos RTE se toma-rá como modelo el jamón cocido; no obs-tante, los conceptos que se utilizan enesta monografía son extrapolables a otrosalimentos RTE, y en el caso particular delos productos cárnicos cocidos (jamóncocido, mortadelas, galantinas, fiambresde aves, choped, etc.) las conclusionesobtenidas para el jamón son, incluso,directamente aplicables.

La fabricación industrial tradicional(tratamiento térmico unido a la nitrifica-ción y almacenamiento del productofinal bajo refrigeración) de estos produc-

tos es muy fiable, lo que ha hecho quetengan un historial sanitario envidiable;por ello, su consumo inmediato tras laapertura del envase prácticamente care-ce de peligros. Sin embargo, en la actua-lidad, una buena proporción de estosproductos se transforman en RTE para sucomercialización y venta al detalle, conlos riesgos sanitarios potenciales que sehan indicado anteriormente. Se hacenecesaria, pues, su higienización.

2. Concepto de objetivos deseguridad alimentaria (FSO) y deresultado (OR); y de criterios deresultado (CR) y del proceso (CP)

Las exigencias de las autoridadessanitarias en las sociedades occidentalesactuales son muy rigurosas, en un afánpermanente por conseguir la máximaseguridad microbiológica de los alimen-tos, salvaguardando así la salud de losconsumidores. Para colaborar con esteencomiable fin, se han introducidorecientemente una serie de nuevos con-ceptos en el campo de la seguridad ali-mentaria. Uno es el «Objetivo deSeguridad Alimentaria» (en adelanteFSO, del inglés «Food Safety Objective»)que se establece con la pretensión dealcanzar un nivel adecuado de protec-ción del consumidor («ALOP», del inglés«Appropriate Level of Protection). ElFSO se define como la máxima frecuen-cia o concentración de un peligro micro-biano en un alimento en el momento desu consumo que ofrece el nivel de protec-ción adecuado (1). El FSO depende dediversos factores; entre otros, además dela dosis infectiva del microorganismo olos microorganismos más representati-


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vos o de mayor importancia sanitaria enel producto, del tiempo de generación —en el caso de que las condiciones impe-rantes permitan el crecimiento—, de lacontaminación inicial habitual del pro-ducto, de las condiciones habituales dealmacenamiento y/o distribución hastasu venta, y de las prácticas culinarias yde consumo más implantadas para eseproducto.

La gestión del riesgo para elimi-nar/disminuir las toxiinfecciones ali-mentarias debidas a un determinadomicroorganismo incluye también otrosconceptos que, a semejanza del anterior,se han acuñado en inglés, como: «perfor-mance objetive», «performance crite-rion» y «process criterion»; y cuya discu-tible traducción al castellano podría ser:«objetivo del rendimiento/resultado»,«criterio del rendimiento/resultado» y«criterio del proceso». El «objetivo delrendimiento» se define (2) como: la fre-cuencia y/o concentración máxima de unpeligro en un alimento, en una determi-nada etapa de la cadena de producciónantes de su consumo, que proporciona (ocontribuye a lograr), según se considere,el FSO o un ALOP adecuado. El «criteriodel rendimiento» se define (2) como: elefecto que puede lograrse sobre la fre-cuencia y/o concentración de un peligroen un alimento mediante la aplicación deuna o más medidas de control capaces deproporcionar (o contribuye a lograr),según se considere, el FSO o un ALOPadecuado. Finalmente, el criterio del pro-ceso define los parámetros de control quees necesario aplicar en una etapa o en unconjunto de etapas para conseguir el cri-terio de resultado (1,2).

Obviamente, los microorganismospatógenos transmitidos por los alimen-

tos son de interés para la salud pública y,por tanto, es necesario tomar decisionespara gestionar el riesgo con el fin de redu-cir el número de toxiinfecciones alimen-tarias. El nivel de riesgo que prevalecepuede determinarse mediante la «esti-mación del riesgo», que es una forma sis-temática de analizar la gravedad de unpeligro, su nivel y la probabilidad de quese presente. Los detalles de cómo se aco-mete la estimación de riesgos microbio-lógicos se han descrito en diversas publi-caciones (1, 2, 3, 4).

En esta monografía se mostrará comoejemplo la estimación del riesgo enjamón cocido RTE referido a Listeriamonocytogenes. El interés de L. monocyto-genes en la seguridad microbiológica delos alimentos puede deducirse de losinformes publicados acerca de la conta-minación de productos cárnicos RTE, yde su prevalencia en los mismos (5, 6), asícomo de los datos de brotes de listeriosisdebidos a estos productos (7, 8, 9). Noobstante, quizás convenga aclarar que,aunque otros microorganismos patóge-nos pueden potencialmente llegar a losalimentos RTE durante su elaboración, L.monocytogenes es seguramente el que máspreocupa debido a (1, 6, 10, 11): (a) Es unmicroorganismo ubicuo que puede llegaral producto en cualquier momento; (b)esta bacteria se adhiere fácilmente a lassuperficies de las carnes y otros alimen-tos y puede sobrevivir en «biofilms»,consiguiendo así una gran persistenciaen los ambientes donde se procesan ali-mentos; (c) L. monocytogenes es un micro-organismo psicrotrofo y puede, portanto, multiplicarse en los productos RTEdurante el almacenamiento bajo refrige-ración, pudiendo alcanzar niveles peli-grosos antes de su venta; (d) las listerias


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son muy difíciles de eliminar en los esta-blecimientos que elaboran estos alimen-tos, debido a que se alojan en zonas muyrecónditas de los equipos, como juntas,válvulas, etc. donde pueden persistirdurante años y (e) el jamón cocido RTE,como otros productos similares, son devida útil relativamente larga y se consu-men normalmente sin un calentamientoprevio (cocinado).

3. Estimación de los objetivos deseguridad (FSO) y rendimiento(OR), y del criterio derendimiento (CR) para el jamóncocido RTE respecto a L.monocytogenes

El jamón cocido es un producto cárni-co nitrificado, con una aw superior a 0,90y un pH mayor de 5,5. Su fabricaciónindustrial incluye un tratamiento térmi-co (alrededor de 75º C) que se aplica confines tecnológicos (coagulación de la pro-teína, gelificación, estabilización del colorpor el nitrito y destrucción de bacteriasalterantes) y, al mismo tiempo, con pro-pósitos sanitarios, ya que dicho trata-miento destruye las bacterias patógenasno esporuladas, incluida L. monocytoge-nes. Se consigue así un producto segurosi ha sido tratado térmicamente en su pro-pio envase y se almacena bajo refrigera-ción durante un tiempo adecuado. Dehecho, estos productos han conseguidoun historial sanitario envidiable, puestoque su consumo inmediato tras la aper-tura del envase, prácticamente, carece depeligros. Su transformación en productoRTE conlleva una reducción de tamaño,para formar: «lonchas», «cubos», «de-dos», «barritas», etc., y su envasado pos-

terior, normalmente en bolsas de plásticode tamaño doméstico bajo vacío o enatmósferas modificadas. La contamina-ción con microorganismos alterantesdurante esta manipulaciones es práctica-mente inevitable, incluso haciendo lasoperaciones en «salas blancas», pero tam-bién pueden llegar al producto microor-ganismos patógenos, sobre todo los queson más ubicuos, como L. monocytogenes,y multiplicarse durante el almacenamien-to bajo refrigeración posterior.

Para estimar el FSO en alimentosdonde L. monocytogenes puede presentar-se, la dificultad principal es establecer larelación dosis-respuesta, debido a que noes fácil determinar la dosis infectiva deesta bacteria, que depende estrechamen-te del estado inmunológico del individuoafectado. Los datos publicados apuntana que los niveles de L. monocytogenes enalimentos que han ocasionado toxiinfec-ciones alimentarias son habitualmentesuperiores a 100 ufc/g (12), estando nor-malmente comprendidos entre 102 y 106

ufc/g (1, 13) Por otra parte, aunque L.


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Fig. 4.3.- La irradiación no es un sustituto de lasprácticas higiénicas de procesado.

monocytogenes está ampliamente distri-buida en el entorno alimentario y puedeaislarse de numerosos productos, la lis-teriosis es relativamente infrecuente enhumanos, habiéndose establecido entre2-3 (14) y 5-6 casos (15) por año y millónde habitantes, lo que indicaría tambiénque las infecciones se deben a la inges-tión de dosis elevadas de L. monocytoge-nes (12,16). En cualquier caso, la opiniónmás generalizada es que se necesitanmiles de células bacterianas para ocasio-nar la listeriosis en personas normales,mientras que en individuos sensibles(mujeres en gestación, individuos inmu-nocomprometidos, recién nacidos, ancia-nos, etc.) alrededor de 1.000 células pue-den ser suficientes (17).

Los análisis de estimación del riesgorealizados por la USDA llegan a la con-clusión de recomendar «tolerancia cero»–ausencia del patógeno en 25 gramos deproducto- para L. monocytogenes en pro-ductos cárnicos RTE; es decir, un FSO de4 ufc/100g (log 0.04= - 1,39). Por su parte,la ICMSF, teniendo en cuenta los comen-tarios anteriores y otras peculiaridadesde esta bacteria, concluye que un FSOadecuado para L. monocytogenes en pro-ductos cárnicos RTE puede ser, en gene-ral, de 102 ufc/g en el momento del con-sumo. La SCVPH de la EC (18) está entotal acuerdo con el valor del FSO reco-mendado por la ICMSF. Estas dos últi-mas instituciones justifican el valor querecomiendan argumentando que unamayor severidad, como «ausencia en 25g», no proporciona a efectos prácticos unmayor nivel de protección (19).

Para establecer el OR para L. monocy-togenes puede ser adecuado el razona-miento utilizado por la ICMSF (1) parasalchichas tipo «frankfurt», ya que la esti-mación del riesgo en este alimento puede

extrapolarse a otros productos cárnicoscocidos, como mortadela, paleta cocida yjamón cocido, y también a otros alimen-tos RTE. La ICMSF (1), adoptando unapostura conservadora, estima que la con-taminación de salchichas cocidas con L.monocytogenes inmediatamente despuésde su elaboración industrial puede ser, enel peor de los casos, de 10 células/g. Estevalor puede también asumirse para lacontaminación del jamón cocido (y pro-ductos similares) tras las fases de lonche-ado/picado y posterior envasado. Porotra parte, la FDA (20), basándose en losresultados de varios autores (10, 21, 22,23, 24), ha calculado los parámetros demultiplicación (log ufc/día) de L. mono-cytogenes, en productos de esta naturale-za, a 5ºC: 0,181 para salchichas de pavo,0,09 para salchichas tipo Viena de pollo,0,13 para bologna, 0,131 para «cornedbeef» (carne de vacuno cocida), entre0,091 y 0,3 para jamón cocido y entre0,064 y 0,168 para salchichas cocidas.Suponiendo que la vida útil del jamóncocido RTE a 5ºC es de 20 días, se produ-ciría un incremento del número de L.monocytogenes de 2,7 unidades logarítmi-cas. Con estos datos (el FSO y el incre-mento del número de células durante elalmacenamiento) puede estimarse unobjetivo de rendimiento (FSO - Δ = OR)de -0,7 ciclos logarítmicos (= 2 – 2,7), esdecir, 0,19 ufc/g (log 0,19 = - 0,7 ufc/g);y de - 4.09 ciclos logarítmicos (=-1,39 –2,7), es decir, 7,9 x 10-5 ufc/g (log 7,9 x 10-

5 = - 4,09 ufc/g); de acuerdo, respectiva-mente, a los criterios de la EC y USDA.En conclusión, a estos valores son a losque hay que reducir la contaminaciónpor L. monocytogenes mediante la aplica-ción de cualquier proceso tecnológicopara que el jamón cocido tenga, en elmomento de su consumo, su correspon-


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diente FSO, es decir, sea microbiológica-mente seguro.

Asumiendo la contaminación expre-sada anteriormente (10 células/g),durante la transformación del jamóncocido en producto RTE pueden calcular-se criterios de rendimientos de 1,7 y 5,09reducciones decimales para satisfacer losrequerimientos de la EC y USDA, respec-tivamente, es decir, el tratamiento tecno-lógico ha de ser tal que su aplicación dis-minuya la contaminación del productoen el citado número de reducciones deci-males. En el caso que nos ocupa, se pre-tende utilizar las radiaciones ionizantesgeneradas por un acelerador de electro-nes para reducir la contaminación a esosniveles.

4. Radiaciones ionizantes y suaplicación a los alimentos

4.1. Consideraciones generales

Una de las aplicaciones potencialesdel tratamiento de los alimentos conradiaciones ionizantes es la de destruirmicroorganismos alterantes y patógenospara, respectivamente, ampliar su vidaútil o conseguir un producto final segu-ro. En primer lugar, hay que apuntar que,desde los puntos de vista tecnológico ysanitario, debido a la gran radiorresis-tencia de las esporas de Cl. botulinum, noparece que las radiaciones ionizantespuedan aplicarse para conseguir la este-rilidad comercial de los alimentos (25).La aplicación de radiaciones ionizantesqueda, por tanto, restringida a la higieni-zación de alimentos, lo que implica quelos microorganismos a tener en cuenta

principalmente son los patógenos noesporulados. No cabe duda que, al tiem-po, se reduciría la carga de muchosmicroorganismos alterantes, en especialla microbiota aerobia Gram negativa, conlo que se conseguiría un aumento de lavida útil del producto final refrigerado.

Debido, por una parte, a los malosentendidos acerca de los posibles efectosbiológicos de los alimentos irradiados(fundamentalmente como resultado deasociaciones equivocadas con la contami-nación nuclear) y, por otra, al desconoci-miento de los potenciales beneficiossociales que comportaría su uso, se hanpostulado argumentos diversos para pos-poner su introducción, con un éxito evi-dente. La mala reputación de esta tecno-logía no debe achacarse solamente aalgunos grupos sociales realmente malinformados, sino también a algunos aca-démicos supuestamente instruidos.Como resultado de esta desinformacióny del consiguiente rechazo instintivo delconsumidor medio, la irradiación de ali-mentos ha sido a menudo descartada enla práctica industrial, siendo utilizadasolamente cuando todo lo demás fallaba.Aparentemente, esta situación esta cam-biando (25).

En la actualidad, en la Unión Europea(UE) la única lista de alimentos o ingre-dientes alimentarios autorizados para eltratamiento con radiación ionizante es laaprobada por la Directiva 1999/3/CE:«hierbas aromáticas secas, especias ycondimentos vegetales». Debido a lacomplejidad del asunto, la UE ha adop-tado una postura de cautela con el iniciode un amplio debate para la aprobaciónde la lista de productos alimenticios quepueden someterse a la acción de radia-


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ciones ionizantes. En general, las organi-zaciones de consumidores fueron,durante la discusión correspondiente,muy críticas con el posible uso de estatecnología. Según estas organizaciones,el beneficio que comporta el uso de lairradiación es cuestionable, así como lanecesidad de irradiar alimentos; dehecho, afirmaban que esa necesidad des-aparecería con la aplicación correcta debuenas prácticas de higiene. Muchomenos cautelosos han sido algunos esta-dos miembros de la UE, como Francia,Holanda, Bélgica, Italia o el Reino Unido,que han autorizado la irradiación de todauna serie de alimentos o ingredientes ali-mentarios que van más allá de los com-prendidos en la lista aprobada por laDirectiva europea.

Los diferentes estudios científicos ela-borados en 1980 por varios organismosinternacionales, como la FAO, la OIEA yla OMS determinaron como segura unadosis máxima de 10 kGy en cualquier pro-ducto alimenticio. Por su parte, el ComitéCientífico de Alimentos de la UE ha emi-tido en 1986, 1992, 1998 y 2003 dictáme-nes favorables sobre la irradiación de ali-mentos, mostrando su conformidad parael tratamiento de diferentes productosalimenticios, como frutas, hortalizas,cereales, tubérculos, amiláceos, especiasy condimentos, pescado, marisco, carnesfrescas, carnes de aves de corral, quesosCamembert de leche cruda, ancas derana, goma arábiga, caseína y caseinatos,clara de huevo, copos de cereales, harinade arroz y productos derivados de la san-gre. La FDA ha aprobado la irradiaciónde carne (incluida la de ave) y permite suuso para otros alimentos, como frutas yhortalizas frescas y especias.

La postura más reciente acerca de lasposibilidades y seguridad de las radia-ciones ionizantes, quizás sea la emanadadel I Congreso Mundial sobre Irradiaciónde Alimentos, celebrado en Chicago enMayo de 2003 en el que se llegaron a lassiguientes conclusiones y planes deacción, que la AESAN (25) suscribe ínte-gramente:

- Cuatro décadas de estudios científicosdirigidos por expertos nacionales einternacionales revelan que la irradia-ción de alimentos es segura y efectiva yproporciona una calidad nutricionaladecuada.

- La irradiación puede aplicarse amplia-mente como tratamiento higiénico yfitosanitario para una gran variedad deproductos.

- La irradiación es un proceso alimenta-rio admitido en el «Codex Alimentarius(«Codex General Standard forIrradiated Foods») y debería conside-rarse como un proceso, no como un adi-tivo, por las agencias nacionales regu-ladoras de alimentos.

- El volumen de alimentos irradiadoslibrados al mercado en EEUU haaumentado significativamente en losúltimos años, pero la introducción totalen el comercio es aún pequeña y elpotencial de crecimiento elevado. Sinembargo, las cantidades de alimentosirradiados producidos en Europa handisminuido en los últimos años.

- Un incremento en la consciencia públi-ca acerca de las enfermedades alimen-tarias y en la responsabilidad de variossectores de la industria alimentaria hamotivado que ésta última y los consu-


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midores acepten la irradiación de ali-mentos como una tecnología efectiva deprotección frente a las enfermedades detransmisión alimentaria.

- La irradiación como tratamiento fitosa-nitario está alcanzando una gran impor-tancia, seguida a la reciente introduc-ción de frutas irradiadas procedentes deHawai en algunas de las grandes cade-nas de venta al por menor de EstadosUnidos. Algunos países, como Brasil,Chile, México, Sudáfrica y Tailandia seestán preparando para exportar frutairradiada a los Estados Unidos, a raíz dela aprobación del tratamiento fitosani-tario de irradiación por laUSDA/APHIS en octubre de 2002.

- Con el aumento en las demandas porlas autoridades reguladoras de la segu-ridad alimentaria desde «la granja a lamesa» y la globalización del comercioalimentario, se necesita urgentementeun esfuerzo concertado para comunicarla eficacia de la irradiación como un tra-tamiento higiénico y fitosanitario atodos los niveles de la industria alimen-taria, incluyendo productores, fabrican-tes, distribuidores y organizaciones deconsumidores. Los principales educa-dores pueden asistir significativamenteen esta campaña de información públi-ca.

- Se debe proporcionar una informacióncorrecta a los consumidores para queellos acepten la irradiación de alimen-tos.

- Los alimentos irradiados deben estarpresentes en el mercado para permitirque los consumidores puedan optar porsu elección.

En definitiva, la normativa sobre lairradiación de los alimentos queda pen-diente de resolver, y el grado de confian-za del consumidor va a ser decisivo en lasolución final que se adopte. En cual-quier caso, se ha establecido ya una basenormativa previa y se han impuesto cier-tas condiciones que deben cumplirseestrictamente para proteger la salud y laseguridad de los consumidores. Demomento, la información es el mejor ins-trumento con que cuenta el consumidorpara ejercer y exigir su derecho a la segu-ridad alimentaria.

4.2. Microorganismos diana en lairradiación de productos RTE.

La radiación, tanto ionizante como noionizante, ocasiona daños diversos en lascélulas, inactivándolas cuando afecta auna estructura crítica que, la mayoría delas veces, es el material genético. Su alte-ración impide la multiplicación celular ypone fin a muchas funciones fisiológicas.El daño en el material genético tienelugar como resultado de una colisióndirecta de la energía radiante en dichomaterial, o como resultado de la ioniza-ción de una molécula adyacente, habi-tualmente de agua (Véase capítulo 2).

Existe una amplia variación en la sen-sibilidad de los diferentes microorganis-mos frente a la radiación, pudiendo orde-narse, de más a menos resistentes, comovirus —>—> esporas bacterianas —> bac-terias gram positivas —> bacterias gramnegativas —> mohos y levaduras —>parásitos. Entre las bacterias de interéssanitario, las gram positivas son, en gene-ral, ligeramente mas radiorresistentes que


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las gram negativas, con valores D típicosentre 0,4 kGy y 1 kGy (26, 27, 28, 29, 30)en las primeras y de entre 0,1 kGy y 0,4kGy las segundas (31, 32), siendo algunaespecie de salmonela la que más se apro-xima a los parámetros de las gram positi-vas, como es el caso de S. typhimurium,para la que se han descrito valores D encarne del orden de 0,5 kGy (27, 28, 29).

Dejando de lado, por una parte, lasesporas bacterianas y los virus y teniendoen cuenta, por otra, los comentarios y con-ceptos que se han descrito previamente,puede deducirse que las bacterias de inte-rés sanitario más radiorresistentes son lasGram positivas Listeria monocytogenes yStaphylococcus aureus, para las que se hanpublicado valores D máximos en carne de0,9 kGy (33) para L. monocytogenes y de0,86 kGy para S. aureus (32). También ten-drán importancia algunos serotipos desalmonelas, con valores D máximos de0,567 kGy en carne asada de vacuno (27).Las restantes especies no esporuladas deinterés sanitario son bastante más radio-lábiles, y por tanto de menor significación:puede decirse que L. monocytogenes y S.aureus presentan una radiorresistenciasimilar y que la aplicación de dosis defi-nidas para controlar estas dos bacteriasocasionará siempre una mayor reduccióndel número de las restantes. Son, pues, lasdos especies mencionadas las que hay quetener presentes para establecer las dosiseficaces de un determinado tratamientocon radiaciones ionizantes. Sin embargo,atendiendo al carácter psicrotrofo de L.monocytogenes, deberíamos considerar aesta especie como la limitante del trata-miento, ya que no sólo es necesario redu-cir su número hasta niveles no infectivossino que, además, hay que tener en cuen-ta el aumento de la población que se espe-

ra durante el tiempo de almacenamientobajo refrigeración del producto irradiado.En definitiva, no han de preocupar otrasbacterias patógenas: si la dosis aplicada essuficiente para conseguir una adecuadaseguridad microbiológica respecto a L.monocytogenes, lo será también, no cabeduda, para aquellas bacterias de igual omenor radiorresistencia que, además,pueden controlarse con la refrigeracióndel producto. Ni siquiera un incrementoincontrolado de la temperatura en unospocos grados (2-3ºC) adquiriría mayorimportancia sanitaria que la derivada dela multiplicación de L. monocytogenes.

Listeria monocytogenes es el agente cau-sal de una, en ocasiones grave, enferme-dad alimentaria; aunque también puedetransmitirse de la madre al feto. La enfer-medad puede ser leve o severa y nocursa, como otras enfermedades intesti-nales, con fiebre, dolores abdominales,diarrea, etc. sino que se manifiesta, en suversión leve, con fiebre, dolores muscu-lares y, a veces, náuseas. La modalidadgrave (invasiva) se caracteriza por fiebrerepentina, dolor de cabeza intenso, rigi-dez del cuello y mareos, pudiendo inva-dir el sistema nervioso con la apariciónde pérdidas del equilibrio y convulsio-nes, meningitis y encefalitis y, finalmen-te, septicemia. Aunque cualquier perso-na puede adquirir la enfermedad, es muypoco común en niños, jóvenes y adultoscon el sistema inmunitario sano pero hayun sector de la población, que se ha cal-culado en alrededor del 15% (34), espe-cialmente sensible. Entre estos indivi-duos pueden citarse a embarazadas(pueden abortar o presentar un partoprematuro), recién nacidos (pueden pre-sentar retraso mental e hidrocefalia) einmunocomprometidos (afectados de


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cáncer, SIDA, transplantes, diabetes uotras enfermedades). Son estos indivi-duos los más propensos a adquirir lamodalidad severa de la enfermedad que,según se estima, afecta anualmente enEEUU a alrededor de 2.500 personas, delas cuales 500 mueren (15).

4.3. Optimización del tratamiento.Determinación del criterio delproceso (CP)

La irradiación de los alimentos ade-más de inactivar microorganismos produ-ce habitualmente una pérdida de calidad,que es tanto más acusada cuanto mayores la intensidad del tratamiento. Es porello importante optimizar los tratamien-tos, entendiendo por optimización el cál-culo y ajuste del tratamiento de menorintensidad capaz de garantizar el FSO.Para ilustrar el proceso de optimización,se ajustará el tratamiento para un produc-to concreto, jamón cocido, utilizando losdatos obtenidos por el grupo de Tecno-logía de los Alimentos de la UniversidadComplutense de Madrid. Se describirátambién, siquiera brevemente, la metodo-logía utilizada para la obtención de losparámetros de resistencia, que puederesultar de interés para los lectores.

Para optimizar el proceso de higieni-zación de jamón cocido RTE medianteirradiación con electrones acelerados, seutilizaron 5 serotipos diferentes de L.monocytogenes y una cepa de L. innocua(NTC 11288); esta última con el fin deconocer su radiorresistencia y saber sipodría utilizarse como especie de refe-rencia, evitando así el riesgo de manipu-lación de la especie patógena. Las cepas

se inocularon en lonchas (7 mm diáme-tro x 2 mm de espesor) obtenidas a par-tir de bloques de 1 kg de jamón cocidoenlatado. Las lonchas se envasaron avacío y se llevaron a la planta de irradia-ción IONMED (Tarancón, Cuenca) queutiliza una fuente de electrones acelera-dos (radiación beta) que opera a 10 MeV.Se aplicaron dosis de 1 a 8 kGy, evaluan-do la energía absorbida con dosímetrosde triacetato de celulosa, irradiados conlas muestras.

Es importante realizar los experimen-tos en las mismas condiciones que se uti-lizan en la práctica industrial. Así, en estecaso, se utilizaron lonchas envasadas avacío por dos razones: (a) L. monocytoge-nes es más radiolábil en aerobiosis que avacío o en atmósferas modificadas (35);y (b) el jamón cocido RTE se distribuyehabitualmente en lonchas, o en porcionespequeñas de geometría diferente, enva-sadas a vacío.

Las respuestas de las listerias frente ala radiación beta suele ajustarse a unacinética de primer orden, y así ocurrió en


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Fig. 4.4.- Gráficas de superviviencia de Listeriamonocytogenes Scott A (▲) y Listeria innocua (■).

este ejemplo: las curvas de superviven-cia de L. monocytogenes Scott Ay de L inno-cua se muestran en la figura 4.4, y losparámetros de las seis cepas ensayadasse recogen en la tabla 4.1. No se observa-ron diferencias importantes entre lascinco cepas de L. monocytogenes, y L. inno-cua mostró una valor D ligeramentesuperior a la cepa más resistente de L.monocytogenes, lo que significa que sepuede usar como referencia y evitar asílos riegos derivados de la manipulaciónrutinaria de la especie patógena.

Aunque se ha informado que la radio-rresistencia de L. monocytogenes dependede las cepas, de su estado fisiológico, dela naturaleza del medio de tratamiento,temperatura, etc. (6, 36, 37, 38), las dosisde reducción decimal obtenidas en estecaso concreto pueden considerarse comovalores normales, dado que están en elintervalo descrito por diversos autores enuna amplia variedad de condiciones. Por

ejemplo, Mendonca y col. (39) ofrecenvalores comprendidos entre 0,41 y 0,65kGy para células normales y «viejas» sus-pendidas en suero fisiológico, y Grant yPatterson, (27) y Dion y col., (40) entre0,301 y 0,648 kGy y 0,16 – 0,38 kGy paradiversas cepas de L. monocytogenes. Enproductos cárnicos se han hallado valo-res de 0,49 kGy, en broilers a 12 ºC (41), y0,56 kGy, en mortadela (42).

Teniendo en cuenta la radiorresisten-cia del serovar 1/2a (D = 0,48 kGy, o si seprefiere de L. innocua con un valor D de0,49 kGy), se pueden deducir fácilmentelos criterios de proceso (CP) para conse-guir los FSO correspondientes a las espe-cificaciones de la EC y USDA. Estos sonde 0,82 kGy y 2,43 kGy, respectivamenteserán suficientes para garantizar ungrado de protección del consumidor ade-cuado (ALOP); aunque se podríanaumentar a 1,0 y 2,5 kGy como margende seguridad.


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4.4. Efectos en las propiedadessensoriales y funcionales

Según se ha indicado previamente lairradiación puede afectar a las caracterís-ticas sensoriales de los alimentos; porello, antes de establecer un tratamientodefinitivo es preciso evaluar sus efectosen la calidad del producto a irradiar. Enel ejemplo que nos ocupa, las dosis cal-culadas para higienizar el jamón cocidoRTE, incluida la más elevada (2,5 kGy),son mucho más bajas que las recomenda-das (4,5 kGy) para descontaminar lacarne fresca de ave y las carnes rojas (43),que además son más sensibles a los efec-tos de las radiaciones, especialmente delcolor que depende del estado de oxida-ción de la mioglobina. También se ha pos-tulado (33, 44, 45) que la irradiación dela carne está limitada por la posible apa-rición de cambios en el aroma, color y fla-vor que influyen significativamente en el

grado de aceptación del producto por losconsumidores. Es por este motivo que enla investigación que se utiliza como ejem-plo se hicieron una serie de experimen-tos encaminados a conocer el efecto de lairradiación con electrones acelerados enla calidad sensorial del jamón cocido RTEenvasado a vacío (46). Para ello, se trata-ron lonchas de jamón cocido RTE, enva-sadas en aerobiosis (control) y a vacío,con distintas dosis de irradiación y sealmacenaron a 5 ºC hasta observar unaalteración manifiesta. Se hicieron análisisinstrumentales de textura (dureza, elas-ticidad, adhesividad, cohesividad ygomosidad) y color (parámetros L*, a* yb*); análisis microbiológicos para el esta-blecimiento de la vida útil de las mues-tras irradiadas; y sensoriales (apariencia,olor y flavor) para establecer la vida útil(apariencia y olor) y determinar el efec-to de las radiaciones.


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Los valores de L* (luminosidad), a*(tendencia al rojo) y b* (tendencia al ama-rillo) se determinaron al segundo y deci-moctavo día del tratamiento, inmediata-mente después de abrir las bolsas. No seobservó efecto alguno (p>0,05) en el pará-metro L* ni respecto de las dosis aplica-das ni del tiempo de almacenamiento. Sinembargo, se advirtió un claro efecto(p<0,05) de la dosis de irradiación (0, 1, 2,3 y 4 kGy) en los parámetros a* y b*. Estosresultados indicarían un oscurecimientoprogresivo de la carne con el aumento dela intensidad del tratamiento.

En la tabla 4.2 se muestran los resul-tados del análisis sensorial de las mues-tras irradiadas y de los controles. No seobservaron diferencias significativas(p>0,05), ni a los 2 ni a los 18 días, en laapariencia de las muestras tratadas con0, 1 y 2 kGy, pero sí con dosis más eleva-das. En las muestras tratadas con 3 y 4kGy, el color se juzgó como «más oscu-ro», lo que coincidía con el análisis ins-trumental. A pesar de que el oscureci-miento era manifiesto, las muestras másoscuras también fueron calificadas comoaptas para su comercialización por elpanel de catadores.

El olor y flavor de las muestras con-trol y las irradiadas con 1 kGy mostraronuna tendencia similar a los 2 días dealmacenamiento, es decir, no se observa-ron diferencias significativas. Estasmuestras se calificaron como iguales queel jamón cocido convencional presente enel mercado. Con 2 kGy las diferenciaseran muy escasas, pero a partir de estadosis, es decir con 3 y 4 kGy, las diferen-cias eran claras. Cuando las muestras sealmacenaron durante 18 días se modifi-có de forma importante el perfil del olory flavor, pero en sentido favorable para

las muestras tratadas; así, el olor de laslonchas irradiadas con 1 kGy fue másapreciado por los catadores que el de loscontroles, aunque la valoración empeoróal aumentar la intensidad hasta 3 y 4 kGy.

El efecto del tratamiento en la vidaútil del jamón cocido RTE se muestra enla tabla 3. Como controles se utilizaronmuestras tratadas en aerobiosis y mues-tras no irradiadas. En aerobiosis, lasmuestras no tratadas se alteraron pronto–en alrededor de una semana- con el des-arrollo del clásico olor pútrido derivadode la microbiota aerobia Gram negativa.Las muestras almacenadas en aerobiosispero previamente irradiadas mostraronun periodo de vida útil más prolongado;de hecho, la alteración no se observóhasta los 18 días cuando se aplicarondosis de 2 kGy, y hasta los 22 días cuan-do se aplicaron 4 kGy. En estas muestrasse detectó, desde el principio, un oloranómalo que se ha definido en la biblio-grafía especializada como «olor a mediode cultivo caliente (HCM)», pero que noocasionó el rechazo por parte de los cata-dores. En las lonchas tratadas con 4 kGyse advirtió, además de este olor, otro quese ha definido en la bibliografía como«olor a pluma chamuscada (BF)».

Las muestras envasadas a vacío, irra-diadas o no, mostraron siempre una vidaútil más prolongada que las correspon-dientes almacenadas en condicionesaeróbicas. La alteración, que en este casose manifestaba por la aparición del «olora carne envasada a vacío» – acido, que-sería, leche cortada-, no se produjo hastalos 22 días, tiempo similar al observadopor otros autores (47, 48). En las mues-tras irradiadas, además de lograrse elFSO, la vida útil se amplió considerable-mente, ya que las irradiadas con 2 kGy


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fueron aptas para su consumo despuésde más de 30 días de almacenamiento ylas tratadas con 4 kGy contenía a los 41días una carga microbiana de solo 105ufc/g, unas 2,5 unidades logarítmicaspor debajo del nivel de alteración.

5. Conclusión

El tratamiento con radiaciones ioni-zantes (electrones acelerados/radiaciónbeta) es un método eficaz para garanti-zar la seguridad y prolongar la vida útilde los alimentos RTE, del tipo del jamóncocido lonchado y envasado a vacío. Esposible aplicar tratamientos de intensi-dad suficiente para alcanzar los FSO sinalterar de forma importante las caracte-rísticas sensoriales de estos productos.En el ejemplo –jamón cocido-, dosis de 1kGy permiten higienizar el producto alos niveles exigidos en la UE (FSO = 102

ufc/g) sin que se aprecien modificacio-nes de la calidad sensorial. Con dosis de2,5 kGy se satisface el criterio de EEUU(y otros países como Japón y Canadá), esdecir un FSO de ausencia en 25 g, aun-que la mayor agresividad del tratamien-to produce ligeros aromas anómalos que,sin embargo, no lo hacen rechazable parael panel de consumidores.

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TECNOLOGÍA DE IONIZACIÓN CON ELECTRONES DEALTA ENERGÍA: APLICACIONES EN LA INDUSTRIA

AGROALIMENTARIA

Dña. Olga Melero Morales. Dept. de Desarrollo Comercial IONMED. Polígonoindustrial Tarancón Sur. C/Rocinante, parcela 50. 16400-Tarancón. Cuenca. E-

mail:[email protected]

Dr. Rafael Pagán Tomás. Dept. de Producción Animal y Ciencia de los alimentos.Facultad de Veterinaria. Universidad de Zaragoza. C/Miguel Servet 177, 50.013-

Zaragoza. E-mail:[email protected]

1.- Principios básicos de la irradiación.1.1.- Instalaciones

2.- IONMED, una empresa española de alta tecnología.2.1.- Principios básicos de los aceleradores de electrones.2.2.- Descripción de la instalación.2.3.- Cualificación de la instalación.2.4.- Cualificación del producto.2.5.- Cualificación del proceso.2.6.- Descripción del proceso de esterilización.2.7.- Trazabilidad y control del proceso.

2.7.1.- Control del proceso.2.8.- Control dosimétrico.

2.8.1.- Descripción de los sistemas de dosimetría de la planta.2.8.2.- Calibración de los dosímetros de rutina.

1.- Principios básicos de la irradiación

Se entiende por radiación la emisióny propagación de energía a través delespacio o de un medio material, comopor ejemplo las ondas luminosas o lasondas sonoras. Entre las radiaciones haydos tipos que nos interesan: las electro-magnéticas y las corpusculares.

Las radiaciones electromagnéticas secaracterizan porque carecen de masa yestán constituidas por cuantos o fotones.Se clasifican por su frecuencia y, como seobserva en la figura 5.1, van desde lasondas de radiofrecuencia hasta los rayoscósmicos, e incluyen, como es sabido, laluz visible.

Las radiaciones corpusculares, por elcontrario, se caracterizan porque sí tie-nen masa, e incluyen, por ejemplo, a losnúcleos de helio, los protones, los neutro-nes y los electrones, a los que se denomi-nan radiaciones corpusculares tipo beta.

Las radiaciones ionizantes son aque-llas capaces de transmitir al material irra-diado energía suficiente para provocar suionización. Las radiaciones de este tipoutilizadas en los alimentos son: los rayosgamma y X del espectro electromagnéti-

co, y las radiaciones corpusculares deltipo beta en forma de haces de electro-nes.

La ionización consiste, básicamente,en el desplazamiento de electrones fuerade sus órbitas habituales en la cortezaatómica, como consecuencia de la ener-gía absorbida. Si esta energía absorbidaes suficiente se puede producir ademásla expulsión de estos electrones del entor-no del núcleo o la ruptura de enlacesmoleculares. La molécula del agua nospuede servir para ilustrar este fenómeno.Si el electrón afectado tan solo cambia deorbital o nivel energético puede formar-se una partícula excitada, pero si la ener-gía de la radiación es suficiente se puedeproducir la ruptura de cualquiera de losenlaces covalentes que une los hidróge-nos con el oxígeno y dar lugar a dos radi-cales libres: un radical hidróxilo y unradical hidrógeno. Estos radicales sonaltamente reactivos debido a que en suorbital más externo tienen un electróndesapareado y tienden a unirse con losátomos o moléculas próximas. Si por elcontrario el electrón afectado es expulsa-do de la molécula entonces se formarániones -partículas con carga-, tambiénaltamente reactivos (figura 5.5). Por suparte, si la energía de este electrón es sufi-


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Fig. 5.1.-Las radiaciones elecromagnéticas con energía suficiente para producir la ionización de losalimentos incluyen los rayos gamma y X.

ciente, éste será todavía capaz de produ-cir la ionización en las moléculas máspróximas propagando el efecto. A estefenómeno se le denomina «ionizaciónsecundaria». El tipo de partícula forma-da, ya sean partículas excitadas, radica-les libres o iones, depende de la natura-leza del material irradiado y de lacantidad de energía de la radiación.

La unidad de medida de la energía deuna radiación es el electrón-voltio que esel equivalente a la energía cinética adqui-rida por un electrón que está siendo ace-lerado por una diferencia de potencial de1 voltio: 1eV= 1,6 x 10-19J. Normalmente,por ser una unidad demasiado pequeñase utiliza el megaelectrón-voltio:1MeV=106 eV.

Por otra parte, se utiliza el términodosis de radiación para definir la canti-dad de energía absorbida por un produc-to durante la irradiación. Anteriormentese expresaba en rad, que equivale a unacantidad de energía absorbida de 100ergios/gramo, pero en la actualidad seusa el Gray (Gy) - equivalente a 100 rads-que representa un tratamiento capaz detransmitir 1 Julio de energía por kg deproducto irradiado. El rango habitual deenergías de irradiación en la industria ali-

mentaria va de 50Gy hasta 10 kGy. Untratamiento a la dosis máxima -10 kGy-,que transmitiría 10.000 J por Kg de pro-ducto, aumentaría su temperatura tansólo 2,4ºC; por ello, algunos autoresdenominan a la irradiación de los alimen-tos esterilización fría. (10 J/g; el calorespecífico del agua son 4,2 J/g ºC; portanto 10/4,2 =2,4ºC).

Una de las principales preocupacio-nes del consumidor es que los alimentosirradiados puedan tornarse radioactivos–radiación inducida- como consecuenciadel tratamiento de ionización, es decirque sean capaces de emitir radiacionessecundarias. Para evitar este problema, elComite Mixto de expertos en irradiaciónde alimentos (ICGFI: InternationalConsultative Group of Food Irradiation)autorizó en 1981 tan solo el uso de deter-minadas fuentes de radiación con nive-les de energía muy inferiores a los quepodrían inducir radioactividad. Estasfuentes son: los rayos gamma generadospor radionúclidos de cobalto y cesio,cuyas energías son respectivamente 1,25y 0,66 MeV; los rayos X generados en ace-leradores de electrones, con una energíainferior a 5 MeV; y los haces de electro-nes aceleradores, con una energía máxi-ma de 10 MeV. Además, se recomenda-ron unas dosis máximas de 10 kGy, yaque se ha comprobado que tratamientoscon dosis inferiores no representan pro-blemas toxicológicos ni introducen ries-gos desde un punto de vista nutricionalo microbiológico. Diversos estudios handemostrado que, al nivel de energía per-mitido y con estas dosis, la posibleradioactividad inducida en los alimentoses del orden de 100 millones de vecesinferior a la radioactividad de fondohabitual en los alimentos que consumi-


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Fig. 5.2.- Ionización de un átomo comoconsecuencia de la irradiación.

mos. De hecho, en la actualidad, la OMSconsidera que se podrían utilizar perfec-tamente dosis de radiación bastantesuperiores.

1.1.- Instalaciones

Las instalaciones utilizadas para irra-diar alimentos pueden ser, según la fuen-te de irradiación, de tres tipos: instalacio-nes de rayos gamma, aceleradores deelectrones e instalaciones de rayos X.

Las instalaciones de rayos gamma uti-lizan isótopos radioactivos de cobalto yde cesio. Los isótopos radiactivos son ele-mentos inestables que se desintegranconstantemente hasta convertirse en ele-mentos estables siguiendo una cinéticade primer orden. La vida útil de estosradioisótopos es distinta y la unidad demedida es el «tiempo de semidesintegra-ción»(TSD) que se define como el tiemporequerido para que se produzca la desin-tegración de la mitad de los átomos. Elisótopo radioactivo más utilizado en lasinstalaciones de rayos gamma es el 60Co,cuyo tiempo de semidesintegración es de5,3 años.

El 60Co es un isótopo se obtiene a par-tir del Co 59 al someter a este elemento aun bombardeo con neutrones en un reac-tor nuclear. El 60Co así formado emite, ensu desintegración, electrones de 0,31MeV y rayos gamma, estos últimos endos longitudes de onda con una energíade 1,17 y 1,33 Mev respectivamente. Eneste proceso de desintegración el 60Co setransforma de nuevo en un elementoestable, el Ni 60. Los electrones emitidosno son suficientemente energéticos para

producir la ionización, pero los rayosgamma sí; además, tienen una capacidadde penetración de entre 20 y 40 cm, lo queconstituye la principal ventaja de estasinstalaciones.

El otro isótopo radioactivo utilizableen las instalaciones de rayos gamma es elCesio137 que se obtiene reprocesando lasbarras del combustible consumidas enlos reactores nucleares -este es un sub-producto de la desintegración del uranio-; sin embargo, su uso no se ha extendidoya que su efectividad es menor que la delanterior y, a diferencia del 60Co, generaresiduos contaminantes. El tiempo desemidesintegración del 137Cs es de 30años.

Todas las instalaciones de irradiaciónde alimentos con rayos gamma constande estos componentes: una fuente deradiación, normalmente de 60Co; una pis-cina de agua, para el almacenamiento delisótopo radioactivo; una cámara de irra-diación, aislada del exterior; y un meca-nismo de transporte del producto, nor-malmente una cinta transportadora. Elisótopo radioactivo, que continuamenteemite radiación, se mantiene almacena-


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Fig. 5.3.- Fuentes de irradiación de instalacionesde rayos gamma y de aceleradores de electrones.

do, por razones de seguridad, en la pisci-na de agua -normalmente a 6 metros deprofundidad-; para su utilización (figura5.4), un ascensor lo eleva hasta la cámarade tratamiento por donde circulará el pro-ducto arrastrado por la cinta transporta-dora. Esta cámara está aislada con pare-des de hormigón, de hasta 3 metros degrosor, para impedir que se libere radia-ción al medio ambiente, aunque para faci-litar su uso suelen diseñarse abiertas,razón por la que presentan forma de labe-rinto –las radiaciones sólo progresan enlínea recta-. El uso del 60Co es especial-mente ventajoso porque estas instalacio-nes no acumulan desechos radiactivos yaque el cobalto agotado puede ser someti-do de nuevo a un bombardeo con neutro-nes para su reutilización.

Otro tipo de instalaciones son las deelectrones acelerados. En estas, los elec-trones emitidos por un cátodo –normal-mente filamentos incandescentes detungsteno o wolframio-, con un nivel deenergía insuficiente para producir laionización, son acelerados en camposmagnéticos o eléctricos, generados porun «acelerador de partículas», hastaalcanzar el nivel energético deseado. Laprincipal limitación de estas instalacio-

nes es que la capacidad de penetraciónde los electrones, a la máxima energíapermitida -10 Mev-, no supera los 5 cm.Una ventaja importante de los actualesaceleradores de electrones es que sonequipos muy compactos y seguros.

Una instalación de haces de electro-nes está constituida por: el acelerador deelectrones, normalmente ubicado en laparte superior del edificio; una cámarade tratamiento, normalmente en la parteinferior y de características similares a lasdescritas para las instalaciones de rayosgamma; y un sistema de transporte, quehace circular el alimento hasta un puntodonde es barrido por el haz de electro-nes. Debido al menor poder de penetra-ción de esta radiación, el alimento se dis-tribuye sobre la cinta transportadora encapas de escaso grosor (figura 5.4), nor-malmente de menos 10 centímetros, o sevoltea y reprocesa por dos caras.

Las instalaciones de rayos X son muysemejantes a las anteriores, pero en este


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Fig. 5.4.- Esquema general de una instalación deirradiación con rayos gamma.

Fig. 5.5.- Esquema general de una instalación deirradiación con electrones acelerados.

caso los electrones acelerados se hacenchocar contra un ánodo metálico –nor-malmente de tungsteno o tantalio- pro-vocando su ionización, que genera rayosX. En este proceso, la energía cinética delos electrones –radiación corpuscular- setransforma en fotones (figura 5.6), dandolugar a una radiación electromagnéticacon una mayor capacidad de penetra-ción, similar a la de los rayos gamma.Desafortunadamente el rendimiento dela conversión de electrones acelerados enrayos X es muy bajo -generalmente infe-rior al 10%-, por lo que el proceso resul-ta caro y hace que, en la práctica, apenasse utilicen este tipo de instalaciones parairradiar alimentos.

En resumen, la principal ventaja delos rayos gamma es su gran capacidad depenetración por lo que las instalacionesde 60Co son muy versátiles. Su mayorinconveniente radica en que las fuentesemiten permanentemente radiaciones yrequieren, por tanto, precauciones espe-ciales y medidas de seguridad adecua-das. Por su parte, los electrones acelera-dos tienen una capacidad de penetraciónmucho menor, lo que limita su uso paraalgunas aplicaciones; sin embargo, lacapacidad de procesado de las instalacio-nes es generalmente mayor y son másseguras. Al contrario que en el caso ante-rior, en estas instalaciones la emisión deradiaciones puede interrumpirse en cual-quier momento, simplemente cortandoel fluido eléctrico, motivo por el cual exi-gen muchas menos medidas de seguri-dad; de hecho se consideran «instalacio-nes radiactivas de segunda categoría».Aunque hoy en día las instalaciones máscomunes para el procesado de alimentosson las de rayos gamma, el uso de acele-radores de electrones está aumentando

considerablemente en los últimos años y,dadas sus ventajas, quizás acabaránimponiéndose.

Cualquiera que sea la instalación uti-lizada, deberá disponer de técnicas capa-ces de asegurar que el proceso se está rea-lizando adecuadamente y que la dosisrecibida por los alimentos es la requeri-da. La dosis recibida por los alimentos sedetermina utilizando los dosímetros, queson productos naturales o sintéticos cuyarespuesta a la radiación es conocida. Enel funcionamiento rutinario de una ins-talación, por ejemplo de rayos gamma,estos dosímetros se distribuyen en distin-tos puntos estratégicos de la cámara detratamiento, en los envases y en el pro-pio alimento para controlar así la eficaciadel proceso. Periódicamente, para cali-brar el funcionamiento de las instalacio-nes y de estos dosímetros rutinarios seutilizan los denominados dosímetros dereferencia, como por ejemplo el caloríme-tro. En cualquier caso, todas las instala-ciones de irradiación deberán cumplircon las especificaciones establecidas porla OMS y requieren una licencia que esemitida por el organismo nacionalcorrespondiente, que está encargado devigilar y controlar su funcionamiento.


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Fig. 5.6.- Esquema general de una instalación deproducción de rayos X.

2.- IONMED, una empresa españolade alta tecnología

IONMED ESTERILIZACIÓN, S.A. esuna sociedad constituida con capital ínte-gramente español destinada a paliar lascarencias existentes en nuestro país en elcampo de la esterilización de productosdiversos. Uno de sus objetivos es el dededicar parte del tiempo de la instalacióna la irradiación –ionización- de alimentos,utilizando la tecnología de vanguardia deionización por electrones acelerados. Estatecnología representa una moderna ycompetitiva alternativa a los métodos tra-dicionales de conservación de alimentos

Los exigentes controles de calidadque se han impuesto a multitud de pro-ductos en el sector de la alimentación,requieren unos procesos tecnológicoscomplejos que garanticen su higieniza-ción por encima de unos límites muyrigurosos y que son difíciles de alcanzarcon las tecnologías tradicionales.

Un número creciente de empresas estáeligiendo la ionización como métodopara asegurar la calidad e higiene de unagran variedad de alimentos. Mas de vein-

ticinco años de investigación y de aplica-ciones comerciales en varios países, handemostrado que la ionización es un méto-do eficaz para disminuir la contamina-ción microbiana y prolongar la vida útilde los alimentos, sin producir ningúnresiduo químico; es por ello que la indus-tria alimentaria, como respuesta a la pre-sión creciente de mejora de la calidadmicrobiológica de los alimentos y de eli-minación de residuos químicos, está uti-lizando la ionización en numerosos paí-ses. Además, los últimos informes de losorganismos reguladores internacionalessobre los fumigantes químicos concluyenhabitualmente con una larga lista deinconvenientes cuando se usan estoscompuestos como método de higieniza-ción de alimentos. Esta circunstancia estáconvenciendo a la industria alimentariade la necesidad de un cambio en sus tec-nologías habituales de higienización. Laionización se ofrece, a este respecto, comouna alternativa eficaz y beneficiosa.

En España tan solo existen en la actua-lidad dos plantas de irradiación, y deellas sólo Ionmed utiliza la tecnología delos electrones acelerados. La investiga-ción y el desarrollo de las aplicaciones enprocesos industriales de los aceleradoresde electrones se han llevado a cabodurante algo más de 30 años, y los resul-tados han permitido aplicar la tecnologíapara una gran variedad de procesos,alcanzando más o menos desarrollo enfunción de las necesidades de los paísesdonde han sido implantados. Hoy díaJapón, solamente, dispone de más de 180aceleradores de electrones repartidosentre centros de investigación y centrosde aplicaciones industriales específicas,y el número de instalaciones en el mundosobrepasa las 700.


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Fig. 5.7.- Planta de Ionmed en Tarancón. Vistageneral.

Existe una gran variedad de acelera-dores que presentan rangos muy ampliosde energía y potencia, pero podemosdividirlos en tres grandes grupos en fun-ción de la energía de los haces de electro-nes: baja, media y alta energía. Los debaja son aquellos en que los haces debarrido no llegan a los 5 MeV, los demedia alcanzan los de 5 MeV y los de altase aproximan los 10 MeV. Obviamente,a mayor energía (eV), mayor capacidadde penetración. En el mundo existenunos 300 aceleradores de baja energía,350 de media y más de 150 de alta. Lasinstalaciones de irradiación pueden tam-bién clasificarse por su potencia, que sehalla relacionada con la energía despren-dida por un electrón en un segundo - J/s= 1 vatio-. En los aceleradores la poten-cia se mide en kW y determina su pro-ductividad (velocidad de tratamiento).El acelerador de Ionmed alcanza los 80kW.

2.1.- Principios básicos de losaceleradores de electrones

El RHODOTRON es un diseño revo-lucionario en el mundo de los acelerado-res de electrones, basado en el de losCiclotrones (figura 5.8). Este diseño leconfiere más compacidad y le permitealcanzar mayores potencias que los dise-ños clásicos, tipo Linacs o Van der Graff,de tamaño similar. La potencia nominalde estos aceleradores abarca un ampliorango, según el modelo comercial de quese trate, hasta los 200 kW.

El Rhodotron, al igual que todos losaceleradores de electrones, opera segúnel principio básico de que los electronesganan energía cuando atraviesan un

campo eléctrico paralelo a su direcciónde movimiento. La originalidad delRhodotron radica en que el campo eléc-trico es radial, y no axial, acelerando a loselectrones en una cámara de vacío donderecorren una trayectoria compuesta devarios bucles que conforman la proyec-ción de una rosa -Rhodos quiere decirrosa en griego-. Este diseño obliga a loselectrones a atravesar varias veces el cen-tro de la cámara, lo que permite a lamáquina operar en modo continuo – afrecuencias de hasta 107 MHz- y ofrececlaras ventajas industriales frente a otrosdiseños competidores.

Los electrones son generados en unafuente de electrones –por ejemplo un fila-mento metálico incandescente- y se diri-gen al interior de la cámara de acelera-ción donde se acoplan con un campoelectromagnético, que varía con una fre-cuencia de 107 MHz; o dicho en otraspalabras, cuya polaridad va cambiandoal mismo ritmo con que los electronesatraviesan el centro de la cavidad, lo quepermite obtener una ganancia de energía1 MeV para cada paso. Esta ganancia deenergía se consigue estableciendo unatensión de 1 MV entre el centro de lacámara y las paredes exteriores. Al reco-rrer un diámetro completo y encontrarse


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Fig. 5.8.- Esquema y vista general de unacelerador de electrones «Rhodotron».

de nuevo con los límites de la cavidad,un imán deflector –el Rhodotron dispo-ne de nueve imanes- los introduce denuevo en la misma cámara forzando otravez su paso por el centro hasta el puntodiametralmente opuesto, donde se repi-te el proceso. Finalmente, los electronessalen del Rhodotron con una energía dehasta 10 MeV, dependiendo del númerode pasos por la cámara de aceleración;son dirigidos por la línea de transportedel haz; desviados un ángulo predeter-minado, según el diseño de la instalación– en nuestro caso 90º-; y dispersados enel cono de salida por un sistema de ima-nes que les hace barrer una anchura deaproximadamente 1 m -tamaño de pale-ta tipo-, con una frecuencia de 100 Hz.

Los parámetros del acelerador deelectrones de Ionmed son los siguientes:Cavidad aceleradora: diámetro exterior:2.0 m; altura: 1.8 m.Equipo: diámetro total: 3.0 m; alturatotal: 2.4 m; peso total: 11 Tn.Características del haz de electrones:energía: 10 MeV; potencia del haz a 10MeV: 80kW; anchura de barrido: 104 cm;

frecuencia de barrido: 100 Hz; unifor-midad de barrido: ± 5%.Consumo: en «stand-by:< 15 kW; a bajapotencia:< 140 kW; a 50 kW de potenciadel haz:< 220 kW.Sistema de Radiofrecuencia: frecuencia:107.5 Mhz; tetrodo de potencia: ThomsonTH681.Fuente de electrones: voltaje: -40 kV;pico de corriente: de 0 a 200 mA; corrien-te media: de 0 a 5 mA; resolución: ± 50mA.

2.2.- Descripción de la instalación

La instalación de IONMED, S.A. enTarancón cuenta con los siguientes com-ponentes básicos:

Área de Ionización: Zona donde se ubica elacelerador y donde se realiza el procesode esterilización de los materiales. Seaccede a ella a través de un laberinto,cuyas paredes se hallan revestidas dehormigón, por el que circulan los produc-tos mediante un transportador que losposiciona bajo el haz de electrones.

Sistema de gestión y control: Sistema quepermite la recepción(figura 5.9), almace-


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Fig. 5.9.- Esquema del circuito de procesado deIonmed: Laberinto. La flecha amarilla señala elpunto de irradiación.

Fig. 5.10.- Vista general de las zonas de entrada ysalida del laberinto.

namiento, irradiación con los parámetrosvalidados y salida de los productos conuna trazabilidad minuciosa en cadaetapa. Cada caja llevará un código debarras que identificará al producto en supaleta y lote. Controla conjuntamente elfuncionamiento del acelerador y el trans-portador, cuyo parámetro común, el fac-tor de dosis (cociente entre la intensidaddel haz y la velocidad del transportadoren la zona de irradiación), controla ladosis suministrada al producto y todoslos sistemas de seguridad de la planta.

Sistema transportador: Sistema totalmenteautomatizado y controlado que facilita elpaso de los productos bajo el haz con losparámetros indicados por el sistema degestión. El sistema permite conocer entodo momento la posición que se encuen-tra la bandeja, visualizándose su recorri-do en la pantalla.

Almacén general: Existe una separaciónfísica entre producto tratado y sin tratar.La única vía que tienen las paletas parapasar de la zona de productos sin tratara la zona de ya irradiados es el sistematransportador. El almacenamiento lodecide de modo automático el sistema degestión.

Laboratorio de dosimetría: Consta de todoslos elementos necesarios para monitori-zar, leer y certificar la dosis aplicada encada caso. En el funcionamiento de la ins-talación son cruciales: el acelerador, quesuministra el haz de electrones a 10 MeV;el sistema de gestión y control, que per-mite el control de los parámetros y la tra-zabilidad del producto; y el laboratoriode dosimetría, que certifica la dosis deesterilización requerida.

2.3.- Cualificación de la instalación

La NORMA EN-552 da las directricespara lograr la Cualificación de laInstalación, si bien la ISO 11137 es máscompleta y no contradice a la anterior. Enel proceso de cualificación de Ionmed sesiguieron las pautas marcadas por estaúltima norma, elaborándose 11 procedi-mientos de pruebas con sus correspon-dientes informes, que están a disposicióndel cliente. Con estas pruebas se trató dedemostrar la fiabilidad y repetitibilidadde los procesos, e incluso de garantizarla aplicación de la dosis mínima si se pro-dujesen eventuales fallos del sistema.Obviamente, cualquier cambio en la ins-talación que pueda afectar a la distribu-ción de dosis en el producto precisará dela repetición de parte o todo el procedi-miento de cualificación de la instalación.

Independientemente de lo anterior, elprograma de calibraciones/verificacio-nes de la instalación incluye la verifica-ción anual de los parámetros de funcio-namiento del irradiador en los aspectosrelativos a: intensidad del haz de electro-nes, ancho de barrido homogéneo delhaz, energía de los electrones y velocidaddel transportador.


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Fig. 5.11.- Detalle de las cintas transportadoras enel interior del laberinto.

2.4.- Cualificación del producto

Siguiendo la norma ISO 11137, la cua-lificación del producto comprende dospasos:

Compatibilidad de materiales: La estabi-lidad ante la radiación de los materialesa tratar tiene que verificarse a la máximadosis que recibirán cuando sean tratados.El fabricante de los productos tiene quediseñar los procedimientos que asegura-rán la funcionalidad y compatibilidadtoxicológica de los productos tratados.

Determinación de la dosis: En funciónde la carga microbiana del producto, yrespetando las limitaciones de dosisimpuestas por las características del pro-ducto, se elegirá la dosis idónea en cadacaso.

2.5.- Cualificación del proceso

Una vez que el producto ha sido cua-lificado, el siguiente paso de la validaciónes realizar la cualificación del proceso odel funcionamiento de la instalación.Esta cualificación consiste básicamenteen la obtención del mapa de dosis del pro-ducto y la definición de las especificacio-nes de proceso. Estas especificacionesincluyen: los productos objeto de trata-miento; la dosis de tratamiento, así comola máxima dosis permitida ; el modelo decarga del producto y su configuración; laposición del dosímetro de rutina y rela-ción entre dicha dosis y las máximas ymínimas recibidas por el producto; pará-metros de irradiación cualificados y sustolerancias; y orientación y numero depasadas del producto bajo el haz.

Tras finalizar la cualificación, losresultados se recopilan en el «informe decualificación del funcionamiento (ICF).Como en el caso anterior, una vez el pro-ceso ha sido cualificado, cualquier cam-bio en la configuración del productodeberá ser evaluado y requerirá unanueva cualificación.

2.6.- Descripción del proceso deesterilización

El proceso de higienización en ION-MED comienza con la llegada de produc-tos a nuestra planta. El «sistema de ges-tión» los da de alta y les asigna unaposición de almacén. Sólo se podrá pro-ceder al tratamiento de los productospreviamente validados y dados de altaen el sistema, pues de lo contrario el sis-tema no permitirá la irradiación en la sec-ción de producción.

Una instalación de esterilizaciónmediante haz de electrones aceleradosposee tres parámetros esenciales que,junto con la velocidad de paso del pro-ducto bajo el haz, determinarán la dosisque recibe. Estos son:

Energía de los electrones: La energía delos electrones es el parámetro que deter-mina su poder de penetración en la mate-ria. Esta energía se calcula mediante eltrazado de la curva de penetración conun dispositivo en forma de cuña, bien dealuminio o bien de polietileno de altadensidad, en la que se introduce una pelí-cula dosimétrica que permite medir lasdosis alcanzadas a distintas profundida-des. La energía absorbida se calcula


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mediante unas fórmulas recogidas en lanorma ASTM E 1649, en su apartado X3.

Potencia del haz: La potencia es propor-cional a la tensión y se calcula con la ecua-ción:

P=I·V

donde: P es la potencia, expresada enkW; I es la intensidad, medida en mA; yV es la tensión, medida en MV. La ten-sión alterna que se genera en la cavidadcoaxial de nuestra instalación, con unaradiofrecuencia de 107 MHz, es de 1 MV;y la intensidad del haz varía entre 0 y 8mA, lo que permite conseguir una poten-cia de hasta 80 kW.

Longitud de barrido del haz: La longitudde barrido es un parámetro controladopor mediciones externas. Si así se requie-re, permite una concentración de los elec-trones en menor espacio aumentando laefectividad de la radiación sobre losmateriales. Es regulable entre 30 y 103cm, en función de las dimensiones de lascajas tratadas. El barrido se consiguemediante la generación de un campomagnético alternante, con una frecuenciade 100 Hz, y perpendicular al plano demovimiento de los electrones. Los elec-trones abren sus trayectorias y se expan-den en el cono de barrido, estructura deacero inoxidable 316L con forma de pris-ma triangular acabada en una lámina de30 mm de titanio.

Velocidad de transporte: La velocidadde paso de las «unidades de tratamien-to» bajo el haz de electrones es un pará-metro que permite el control de la ener-gía suministrada a los productos. Lavelocidad de transporte junto con la

intensidad de la irradiación conformanun parámetro bifactorial, «llamado fac-tor de dosis», que es controlado por elPLC del transportador y mantenidoconstante con un retraso inferior a 250ms. La velocidad puede modificarseentre 0,5 y 5 m/min, mediante unosmotovariadores diseñados al efecto, conun error inferior al 1%. El PLC del trans-portador cuantifica exactamente el movi-miento de los motores de arrastre,enviando los valores al PLC del acelera-dor que reajusta su intensidad en menosde 20 ms. El tiempo total de regulaciónpodría oscilar como máximo los 2 ciclosdel PLC del transportador más esos 20ms; es decir, según se ha indicado, no másde 250 ms.

La dosis efectiva de irradiación puedecalcularse integrando todos estos valoresen la fórmula:

PD= k Lb·v

donde: D: es la dosis absorbida enkGy; k: es una constante inherente al ace-lerador; P: es la potencia, expresada enkW; Lb: es la longitud de barrido; y v: esla velocidad de tratamiento.

A cada caja de producto se le adhieresu propio código de barras y, una vezleído, se asigna a una bandeja. Esta formade operar permite su seguimiento a lolargo del recorrido por el laberinto y, alfinal de carrera, nos permite el registrode los valores paramétricos del trata-miento específico de cada producto.Estos valores son recogidos en soporteinformático y en registro escrito y estána la disposición del cliente durante los 5años siguientes a la irradiación, o bien,


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en algunos casos especiales, durante lavida útil del producto si ésta superadichos años.

Las lecturas dosimétricas se efectúanen el laboratorio de dosimetría y sonsupervisadas por nuestro sistema degarantía de calidad. Las aplicaciones dela dosimetría abarcan desde la «cualifica-ción de la instalación», hasta la «cualifi-cación del proceso», pasando por el con-trol rutinario y la determinación de ladosis de esterilización (dosis de verifica-ción ).

Una vez tratados los productos, seleen los códigos de barras de cada caja yel «sistema de gestión» les asigna denuevo un lugar del almacén a la espera,para ser liberados definitivamente, deuna orden del «sistema de garantía decalidad» de IONMED si los resultadosdosimétricos han sido correctos.

2.7.- Trazabilidad y control del proceso

Siguiendo los más modernos y estric-tos criterios en el campo de la producción

industrial, Ionmed ha establecido unoscontroles del proceso que garantizan latrazabilidad del producto y un sistemade documentación que permite en todomomento garantizar las dosis de trata-miento aplicada.

2.7.1.- Control del proceso

Se distinguen varias etapas en el pro-ceso productivo de nuestra instalación:

Recepción: Cada envío de producto esobjeto de los siguientes controles y veri-ficaciones en el momento de la recepciónen el almacén de entrada de la instala-ción: identificación del producto recibi-do; dimensiones y pesos de las cajas detransporte del producto; identificaciónde posibles daños en el producto; conta-bilidad del producto y comprobación conel albarán de entrada, o la notificación deenvío del cliente; y asignación de lasespecificaciones de proceso aplicables alproducto.

Una vez identificados y verificadoslos productos, se les asigna un «lote de


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Fig. 5.12.-Detalle de la zona de tratamiento.

producción» que asegurará la trazabili-dad del producto a lo largo de todo elproceso productivo. El lote de produc-ción se define como el conjunto de pro-ducto o productos de un mismo clienteque por sus características -densidades,dimensiones, etcétera-, requieren unosparámetros de tratamiento idénticos yson tratados en un mismo ciclo de irra-diación.

Tratamiento y certificación: Después de larecepción del producto se genera el docu-mento «orden de trabajo» (OT) para cadalote de producción. La OT es el docu-mento básico de proceso, que nos permi-te realizar el seguimiento del lote de pro-ducción desde su recepción hasta suenvío. La OT es desarrollada por el Dpto.de Operación y Mantenimiento y com-probada por el Dpto. de Gestión deCalidad y Seguridad. Una vez hecha lacomprobación, el lote de producción sedeclara apto para ser tratado.

Cada lote de producción se trata siguien-do las especificaciones de proceso indi-cadas en su OT. Tras el tratamiento, ellote sólo se liberará cuando se hayancomprobado los informes dosimétricos,elaborados con los datos de los dosíme-tros de rutina; el informe de proceso -registro paramétrico del proceso-; y los«informes de no conformidad», si es elcaso. Una vez comprobada la anteriordocumentación, el Dpto. de Gª de cali-dad emite el «certificado de calidad»correspondiente. En ese momento el lotede producción puede ser liberado.

Envío: La última etapa consiste en lapreparación de la documentación delproducto, ya liberado, y su almacena-miento, en el local de expedición de la

instalación, hasta el momento del envío. Documentación del proceso: Para cada lotede producción, una vez liberado y envia-do al cliente, se elabora un «dossier finalde irradiación» (DFI). El DFI contiene losdocumentos y registros, acumuladosdurante el proceso productivo, siguien-tes: orden de trabajo; informes dosimé-tricos, obtenidos con los dosímetros derutina; informe de proceso, con el regis-tro paramétrico del proceso; certificadode calidad; e informe de «no conformi-dad», si es el caso. El DFI se archiva en elLaboratorio de Dosimetría por un perio-do no inferior a 5 años.

2.8.- Control dosimétrico

Los sistemas de dosimetría con quecuenta nuestra instalación están diseña-dos específicamente para irradiadorescon fuente de haz de electrones (figura5.13). Estos sistemas se han desarrolla-dos para cumplir con la normativa apli-cable a la validación y el control rutina-rio del proceso de esterilización porirradiación, según las normasUNE_EN_552 y ANSI/AAMI/ISO11137.


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Fig. 5.13.- Detalle de los equipos de dosimetría deIonmed.

2.8.1.- Descripción de los sistemas dedosimetría de la planta

Dependiendo de su aplicación, conta-mos con distintos sistemas de dosimetría:

Sistema de dosimetría de rutina: Estesistema está compuesto por los siguien-tes elementos:

Dosímetros de triacetato de celulosa,(Mod. CTA-125, Fuji, Japón). Se trata deuna cinta de película para medida dedosis en continuo, que bajo la influenciade la radiación cambia sus propiedadesde absorción óptica. Evaluando estoscambios a una determinada longitud deonda (280 nm), somos capaces de deter-minar la dosis absorbida en agua.

Dosímetros radiocrómicos, (Mod. FWT-60.0, Far West Technology, USA). Se tratade una película -1x1cm- para medidaspuntuales de dosis, con un principio defuncionamiento equivalente al de losdosímetros CTA-125, pero que se leen aunas longitudes de onda de 510 y 600nm.

Espectrofotómetro (Mod. Genesys-5,Espectronic, USA). Este equipo tiene unrango de longitudes de onda de trabajo

compatible con los dosímetros CTA-125y FWT-60.0, capaz de suministrar lasmedidas de absorbancia con una incerti-dumbre de DABS= 0,006, para un nivelde confianza del 95%.

Medidor de espesores (Mod. MFT 30,Käfer, Alemania). Este equipo es necesa-rio para determinar la absorbancia espe-cífica (ABS/cm) de los dosímetros FWT-60.0. La incertidumbre de las medidasque suministra es de Dt = 0,002 mm, paraun nivel de confianza del 95%.

Software de Control y Gestión Dosimé-trico. Los anteriores equipos de medidaestán controlados por un software espe-cífico desarrollado por AERIAL, « CentreRégional d`Innovation et de Transfert deTechnologie», de Francia. Este softwarecuenta con las siguientes aplicacionesrelacionadas con la Dosimetría: calibra-ción de los dosímetros de rutina, medi-das de dosis puntuales (FWT- 60.0) y encontinuo (CTA-125); determinación de laenergía de los electrones, verificación delos equipos de medida y gestión de losinformes dosimétricos.

Sistema de dosimetría de referencia:Este sistema está compuesto por lossiguientes elementos:

Calorímetros de Poliestireno, fabricadospor RISO «High Dose ReferenceLaboratory», este laboratorio de Dosi-metría de referencia está acreditado porDANAK, entidad perteneciente a EAL(European Cooperation for Acreditationof Laboratories). Las medidas de dosisabsorbida en agua que suministran estoscalorímetros son trazables y consistentescon los patrones primarios en poder del«National Physical Laboratory» del Reino


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Fig. 5.14.- Mapa dosimétrico de un productoirradiado.

Unido. La incertidumbre total de la medi-da de dosis suministrada por los calorí-metros se encuentra entre un 2,8% y un3,6%, para un nivel de confianza del 95%,dependiendo del rango de dosis en el quenos encontremos.

El factor de calibración que se aplica alos calorímetros para convertir el incre-mento de temperatura en Dosis absorbi-da se verifica en el laboratorio de referen-cia utilizando dosímetros de transferenciade Alanina de RISO.

- Polímetro digital Fluke 8062A para lamedida de la resistencia de los termis-tores de los calorímetros. Estos termis-tores, que se encuentran incorporadosen el interior de los calorímetros, son losencargados de medir la temperatura ala que se encuentran los calorímetros. Elprincipio de funcionamiento es sencillo;la resistencia de los termistores varíacon la temperatura de una forma cono-cida, midiendo el incremento de resis-tencia producido por un campo deradiación obtenemos también el incre-mento de temperatura.

- Programa Caldose v. 1.04 de RISO parala determinación de la dosis absorbidaa partir del incremento de temperatura.

2.8.2. Calibración de los dosímetrosde rutina

Según se desprende de los apartadosanteriores, la cuantificación de la dosis deirradiación recibida por el alimento esesencial cuando se pretende aplicar estatecnología; y por ello, la calibración delos dosímetros adquiere una relevancia

especial en la práctica industrial diaria.En Ionmed, la calibración de los dosíme-tros de rutina se realiza en nuestra pro-pia instalación, tomando como dosis dereferencia la suministrada por los calorí-metros. Este método de calibración pre-senta como ventaja fundamental el quelas condiciones medioambientalesdurante la calibración son las mismasque durante la producción rutinaria, conlo que evitamos las correcciones debidasa factores ambientales y mejoramos de laincertidumbre total de las medidas.

Procedimiento de calibración: Parala calibración, irradiamos los dosímetrosde rutina junto con los calorímetros dereferencia a diferentes dosis. Además, losdosímetros de rutina se colocan dentrode unos absorbentes de poliestireno quereproducen la geometría de los caloríme-tros, de forma que aseguramos que ladosis recibida por los dosímetros de ruti-na y los calorímetros es exactamente lamisma.

Tras la realización de los análisis delos dosímetros de rutina se determina lacurva de calibración. Para esta tarea se


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Fig. 5.15.- Producto irradiado en Ionmed.


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utiliza el software de «gestión y controldosimétrico» de AERIAL; este programaestá provisto de una aplicación para elajuste de funciones polinómicas de hasta5º orden a los datos experimentales, porel método de mínimos cuadrados. Estaaplicación también nos permite evaluarla bondad del ajuste y determinar cual essu incertidumbre.

Informe de calibración: Cada lote dedosímetros de rutina calibrados va acom-pañado del correspondiente informe quecontiene los siguientes datos e informa-ción: certificado de calibración de losdosímetros de referencia utilizados; esta-do de verificación y calibración de losequipos de medida utilizados; paráme-tros utilizados para la irradiación conjun-ta de los calorímetros y los dosímetros derutina; tabla de datos experimentalesobtenidos durante la calibración queincluye: dosis absorbida por los calorí-

metros y densidades ópticas de los dosí-metros de rutina; curva de calibraciónobtenida, con su referencia; cálculo deta-llado de la incertidumbre total de la cali-bración; protocolo de aceptación de lacalibración; y periodo de validez de lacalibración.

Como se deduce de esta somera des-cripción de nuestra instalación, la irra-diación es seguramente una de las tecno-logías con mayores controles deprocesado y que más minuciosamente hasido evaluada -en palabras del Prof.Michael Osterholm, del Departamentode Salud de Minnesota: «La irradiaciónes el proceso más estudiado en la histo-ria de la humanidad para asegurar lasanidad de los alimentos»- lo que conve-nientemente divulgado permitirá cam-biar la opinión de los consumidores yfacilitará su implantación definitiva en laindustria agroalimentaria.


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A

Acción directa de las radiaciones ionizantesProceso de la interacción de las radia-ciones ionizantes con la materia, y efec-to sobre una estructura biológicaimportante (ej. ADN) con inmediataconsecuencia biológica de la interacciónen esa estructura.

Acción indirecta de la radiacionesionizantesProceso de la interacción de las radia-ciones ionizantes con la materia, en laque el efecto sobre una estructura bioló-gica importante es consecuencia de lamediación de otros productos de lainteracción (ej. radicales libres deriva-dos de la radiolisis del agua).

Actividad de agua (aw)Parámetro tecnológico adimensional,indicativo de la disponibilidad de aguaen el medio para el crecimiento micro-biano y/o el desarrollo de reaccionesquímicas. Matemáticamente es la rela-ción entre la presión de vapor de laatmósfera en equilibrio con el alimentoy la de la atmósfera en equilibrio con elagua pura.

ADN (Ácido desoxirribonucleico)Uno de los dos tipos de ácidos nuclei-cos, componentes fundamentales de lacélula. Descubierta su estructura dedoble hélice en 1953, se encarga detransmitir la información genética decélula a célula y de generación en gene-ración.

AESANAcrónimo de la Agencia Española deSeguridad Alimentaria y Nutrición.

Alimentos RTESon aquellos convenientemente trata-dos, troceados y envasados para suconsumo inmediato sin ninguna mani-pulación adicional, presentados nor-malmente en raciones familiares.

C

Cobalto 60Isótopo radiactivo de cobalto de núme-ro másico 60 y periodo de semidesinte-gración de 5,3 años; emite «rayosgamma» y «partículas beta». El más fre-cuentemente usado en instalaciones deirradiación.

Criterio de rendimiento/resultadoMagnitud de la reducción de un peligro–microorganismos, toxinas, etcétera- enun alimento que contribuye a asegurarun FSO.

Criterio de procesoValor de los parámetros de control deun proceso tecnológico que es necesarioaplicar para alcanzar el «criterio de ren-dimiento»

C.S.N.Acrónimo del Consejo de SeguridadNuclear.

D

Daño celularAlteración de una o varias estructurasy/o funciones celulares que en determi-nadas circunstancias pueden ser repara-das por la célula.

GLOSARIO

DeshidrataciónProceso tecnológico de conservaciónconsistente en la extracción forzada delagua de constitución con objeto de dis-minuir la actividad de agua del alimen-to. El proceso impide la multiplicaciónmicrobiana, hasta ciertos niveles, perono garantiza su inactivación.

DosímetroEn nuestro contexto, dispositivo quepermite cuantificar la intensidad deltratamiento tecnológico recibido por unalimento.

Dosis absorbidaMagnitud dosimétrica que define larelación entre la energía media transmi-tida por la radiación ionizante a unamasa dada de materia. La unidad recibeel nombre de gray (Gy), es 1J/Kg.Anteriormente se usaba el rad.

Dosis biológicaDosis de radiaciones ionizantes quecorresponde a un determinado efectobiológico.

Dosis infectivaConcentración mínima de células deuna determinada especie capaces deproducir una enfermedad.

Dosis de radiaciónMedida de la energía depositada por laradiación en un blanco.

D (Tiempo de reducción decimal)Tiempo de tratamiento, a una tempera-tura constante, que es preciso aplicar auna población microbiana para reducirel recuento a la décima parte.Matemáticamente es la inversa negativade la pendiente de la línea de supervi-

vencia. Por semejanza se define unvalor D para los tratamientos de irra-diación que, en este caso, debe interpre-tarse como la dosis de radiación absor-bida (kGy) para reducir la población ala décima parte.

F

Fenómeno de hombroDesviación de la línea de supervivenciaque se produce en los primerosmomentos del tratamiento, durante loscuales los microorganismos resultanaparentemente insensibles al agenteletal, sea calor, irradiación u otro.

Fenómeno de colaDesviación de la línea de supervivenciaque se produce en los momentos finalesdel tratamiento, durante los cuales losmicroorganismos resultan aparente-mente insensibles al agente letal, seacalor, irradiación u otro.

G

Gráfica de supervivenciaRepresentación gráfica en la que se rela-ciona el logaritmo decimal del númerode microorganismos viables de lapoblación frente al tiempo de trata-miento y/o la dosis. En general estarelación suele configurar una línearecta, denominada de supervivencia. Lainversa negativa de la pendiente de lalínea de supervivencia es el valor D.

Gray (Gy)Nombre de la unidad de dosis de irra-diación absorbida en el sistema interna-cional (SI). Es igual a 1 J/Kg.


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I

Ingredientes funcionalesIngredientes de los alimentos que desa-rrollan una actividad biológica suficien-te para aportar un efecto fisiológicobeneficioso y adicional al valor nutriti-vo tradicional del alimento que los con-tenga.

IónÁtomo o grupo de átomos que, porhaber perdido o ganado uno o máselectrones, ha adquirido una carga posi-tiva o negativa.

IonizaciónConversión de átomos y moléculas eniones.

IsótopoCada uno de los diferentes nucleidosque tienen el mismo número atómico y,por tanto, pertenecen al mismo elemen-to químico, pero que se diferencianentre sí en el número másico.

M

MicrobiotaConjunto de microorganismos que con-taminan un determinado producto.

Microorganismos anaerobios Aquellos que se multiplican en atmós-feras carentes de oxígeno.

Microorganismos anaerobios facultativosAquellos que pueden multiplicarse enatmósferas con diferentes concentracio-nes de oxígeno, modificando sus rutasmetabólicas.

Microorganismos microaerófilosAquellos que crecen con más facilidaden atmósferas con un contenido en oxí-geno inferior al del aire.

Microorganismos psicrotrofosAquellos que pueden multiplicarse atemperaturas de refrigeración, normal-mente inferior a 10 ºC.

Microorganismos termófilosAquellos con una temperatura óptimade crecimiento superior a la corporal.

MutaciónAlteración de la secuencia de los paresde bases de la molécula de ADN o de lacantidad o volumen de ADN.

N

NeutrónPartícula sin carga constituyente delnúcleo atómico

Nucleido/NúclidoEspecie atómica. Se caracteriza por sunúmero atómico y másico.

O

Objetivo de rendimiento/resultadoMáxima concentración de un peligro–microorganismos, toxinas, etcétera- enun alimento que puede admitirse en unpunto concreto de la cadena de produc-ción sin que se comprometa la seguri-dad del producto final (FSO)

Objetivo de seguridad alimentaria (FSO)Valor máximo admisible de un peligro


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–microorganismos, toxinas, etcétera-, enun alimento, que ofrece un nivel deprotección adecuado en el momento desu consumo.

P

Período de semidesintegraciónTiempo necesario para que la actividadde un radionucleido se reduzca a lamitad por desintegración.

PoblaciónEn nuestro contexto, grupo de célulasde la misma especie aisladas de otrosgrupos microbianos.

ProtónPartícula de carga positiva e igual a ladel electrón, constituyente de todos losnúcleos atómicos.

R

RadapertizaciónTratamiento con altas dosis de irradia-ción, cuyo objetivo es reducir la conta-minación microbiana hasta nivelesequiparables a los de la esterilizacióntérmica. El producto radapertizado esestable a temperatura ambiente.

RadiaciónEnergía o partículas materiales que sepropagan por el espacio. Forma de pro-pagarse las partículas.

Radiación ionizanteNombre genérico para designar lasradiaciones de naturaleza corpuscular oelectromagnética que en su interaccióncon la materia producen iones, bien

directamente o indirectamente.Generalmente se utiliza en plural.

Radiactividad Propiedad que presentan algunosnucleidos de desintegrarse espontánea-mente.

Radical libreÁtomo o grupo de átomos que trans-portan un electrón no emparejado y notiene carga.

RadicidaciónTratamientos normalmente entre 2 y 8kGy cuyo objetivo es destruir las espe-cies microbianas patógenas y los parási-tos hasta niveles seguros. Es equivalen-te a la pasteurización por calor.

RadionucleidoNucleido, natural o artificial, que emiteradiaciones.

RadioprotectoresSustancias o transformaciones físico-químicas que disminuyen la respuestade las células a las radiaciones.

RadioresistenciaResistencia de las células o de los com-ponentes del medio a los efectos de lasradiaciones.

RadurizaciónTratamientos con cualquier dosis cuyoobjetivo es reducir el número de micro-organismos alterantes para ampliar lavida útil de los alimentos.

RiesgoEn el contexto que nos ocupa, probabi-lidad de supervivencia de una determi-nada población microbiana.


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Rotura doble del ADNInterrupción de dos hélices constituti-vas del ADN, que suele ser producidapor uno o varios agentes, entre los quese encuentran las radiaciones ionizan-tes.

Rotura simple del ADNInterrupción de una de las dos hélicesconstitutivas del ADN que puede serproducida por uno o varios agentes,entre los que se incluyen las radiacionesionizantes.

T

Toxiinfección alimentariaEnfermedad producida por el consumode un alimento. En ocasiones se distin-

gue entre infección alimentaria, cuandoel responsable es la acción directa de unmicroorganismo; e intoxicación alimen-taria, cuando el responsable es un com-puesto químico.

U

Umbral de dosisValor mínimo que debe alcanzar unadosis para provocar un efecto determi-nado.

Unidades formadoras de colonias (UFC)Numero de microorganismos de unapoblación capaces de multiplicarse enlas condiciones de cultivo selecciona-das. Suele expresarse por gramo deproducto.


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REPORTAJE FOTOGRÁFICO


101

De izquierda a derecha: Prof. Dr. I. Álvarez, Prof.. Dr. R. Cava, Prof. Dr. S. Condón,Prof. Dr. I. Zarazaga, Doña M. Díez, Prof. Dr. J.A. Ordóñez y Doña O. Melero.


102

Intervención del profesor Santiago Condón. Bajo estas líneas, instante de la intervención del profesorIgnacio Álvarez.


103

Intervención del profesor Ramón Cava. Bajo estas líneas, instante de la intervención del profesorJuan Antonio Ordóñez.

Intervención de Doña Olga Melero. Bajo estas líneas, instante de la clausura de las jornadas.

104


libro de la jornada irradiación de alimentos y otros productos

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