Irradiación de alimentos

Transcripción

1 UNIVERSIDAD TECNOLÓGICA DE LA MIXTECA MAESTRÍA EN CIENCIAS: PRODUCTOS NATURALES Y ALIMENTOS PROCESADO DE ALIMENTOS ARTÍCULO A REVISAR: Irradiación de alimentos DORA JHANINA RODRÍGUEZ FERNÁNDEZ

2 Introducción Wilhelm Conrad Röntgen ( ), 2

3 DEFINICIÓN: Rayos gamma (Ɣ), rayos X o bombardeo de electrones de alta energía Análisis Cuantitativo 3

4 Región en el espectro magnético 4

5 Modo de acción: Efectos físicos Ilustración 2: Interacción de radiacción con materia. Adaptado de Diehl [ ]. a) Radiación electrónica: 1, impacto primario de electrones; 2, penetración de depth; 3, lectrones secundarios; 4, medio irradiado. b) radiación X o Gamma: 1, fotones de rayos X o Gamma; 2 electrones Compton; 3 electrones secundarios; 4 medio irradiado. C) efecto Compton [4].

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7 Modo de acción: Efectos químicos Isomerización, disociación interna de moléculas y reacciones con moléculas vecinas Especies reactivas: (H, OH), H 2, H 2 O 2 and H 3 O +. Formados en 10-2 s, cuyo tiempo de vida en alimentos: Menor a 10-3 s o demasiado tiempo en alimentos secos o congelados. Proteínas, carbohidratos, grasas, ácidos nucleicos y vitaminas (electrones incidentes, por los electrones Compton, reacciones de productos radiolíticos). Características organolépticas. Efecto positivo por alteración de vida de contaminantes alimentarios. Efecto positivo sobre vida útil de frutos y vegetales(maduración y senescencia) Procesado de alimentos 7

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9 Modo de acción: Efectos biológicos Tabla: Dosis letal aproximada de radiación para diferentes organismos Organismo Dosis letal (KGy) Mamíferos Insectos Bacteria (vegetativa) Bacteria (esporulada) Virus [ 7 ] Urbain, W.M. (1986 ).Food Irradiation. Academic Press: London. 9

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11 Fuentes de Irradiación: Fuente de Isótopos: Co 60, Cs 137. Equipo: Tanto los equipos de electrones y de rayos X utilizan electrones, que son acelerados a velocidades cercanas a la velocidad de la luz. Energías de electrones hasta 4,5 MeV 11

12 Equipos Análisis Cuantitativo 12

13 Ilustración 4: Irradiador comercial de papa, por cortesía de Kawasaki Heavy Industries. 13

14 Ilustración 5: Ejemplo de progreso de contenedores de producto alrededor de la fuente de irradiación Procesado de alimentos 14

15 Aplicaciones Inactivación de microorganimos. Retarda el maduramiento y el envejecimiento de los frutos y vegetales. Su aplicación en la desinfestación de insectos. Elimina parásitos de los alimentos. Se puede combinar con otros tratamientos. En productos cárnicos. También se han investigado para mariscos y pescado congelado. Para frutas y vegetales. Para bulbos y tubérculos. Cereales y productos a base de cereales 15

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17 POSIBLES PROBLEMAS ASOCIADOS A LA IRRADIACIÓN Los problemas de seguridad de los alimentos irradiados se pueden agrupar como: (i) radiactividad residual, (ii) los radicales libres y productos radiolíticos (iii) propiedades carcinogénicas y mutagénicas, (iv) la calidad de los nutrientes, (v) la poliploidía, (vi) la toxicidad, (vii) la seguridad microbiológica, y (viii) la seguridad del operador durante el procesamiento. 17

18 ORGANISMOS QUE RESPALDAN El Comité Mixto de Expertos FAO / OIEA / OMS sobre Irradiación de Alimentos concluyó que la irradiación de alimentos hasta una dosis media global de 10 kgy Health Canadá. FDA. La Comisión del Codex Alimentarius. Comisión Europea sobre la Alimentación. El Consejo de la Asociación Médica Americana de la Ciencia (1993) 18

19 Legislaciones Directiva marco 1999/2/CE del Parlamento Europeo y del Consejo, relativa a la aproximación de las legislaciones de los Estados miembros sobre alimentos e ingredientes alimentarios tratados con radiaciones ionizantes, la cual trata los aspectos generales y técnicos de la ejecución del proceso, el etiquetado de los productos alimenticios irradiados y las autorizaciones de irradiación de dichos productos la Directiva de aplicación 1999/3/CE del Parlamento Europeo y del Consejo relativa al establecimiento de una lista comunitaria de alimentos e ingredientes alimentarios autorizados para el tratamiento con radiaciones ionizantes. 19

20 Bibliografía Brennan, J. G. (2006). Food Processing Handbook. WILEY-VCH Verlag GmbH & Co. KGaA, Weinheim: Federal Republic of Germany. [ ] Yurkanis Bruice, P. (2004). Organic Chemistry. (Fourth edition). Pearson Education, Prentice Hall. [ ] B.E.B. Moseley. (1989). Ionizing radiation: action and repair, Mechanisms of Action of Food Preservation Procedures (G.W. Gould, ed.), Elsevier Applied Science, London, p. 43. [ ] Stewart, E.M. 2001, Food Irradiation Chemistry, in Food Irradiation: Principles and Applications, ed. R. Molins, Wiley Interscience, Chichester, pp [ ] Diehl, J. F. (1995), Safety of Irradiated Foods, Marcel Dekker: New York. [ ] Handbook of food preservation. (2007).Rahman, M. S. (segunda edición). Taylor & Francis Group, LLC: United States of America. [ ] D. Kilcast, Int. Biodeter. Biodegrada. 36:279 (1995). 20

21 UNIVERSIDAD TECNOLÓGICA DE LA MIXTECA MAESTRÍA EN CIENCIAS: PRODUCTOS NATURALES Y ALIMENTOS PROCESADO DE ALIMENTOS ARTÍCULO A REVISAR: Campos eléctricos pulsantes DORA JHANINA RODRÍGUEZ FERNÁNDEZ

22 INTRODUCCIÓN Disminución de valores nutritivos Beattie y Lewis (1924),

23 FUNDAMENTO Tratamiento a corto tiempo A temperatura baja para desactivar microorganismos. Pérdida de su integridad, incremento de la permeabilidad y destrucción de la célula.

24 Factores para roptura irreversible de células Electroporación de la membrana celular depende : Intensidad del campo eléctrico. El número de pulsos. Duración de los pulsos.

25 Equipo Pulsos eléctricas: kv cm -1 Tiempo: <1 sec Diagrama de equipos para la técnica (High intensity Pulsed Electric Field) (PEF)

26 PEF equipado en un proceso

27 Ejemplo de parámetros físicos: Volumen de la cámara: 20 o 8 cm3 Intensidad de PEF: 35 or 70 kv/cm. Tiempo del pulso: 2 15 s Frecuencia de pulso: 1 Hz. Flujo: 1200 or 600 cm3/min.

28 Efecto en alimentos Electrólisis de sustancias. Efecto Joule.

29 Efectos en microorganismos

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31 Efecto del tratamiento PEF

32 Efecto en componentes de alimentos

33 Ventaja y desventajas VENTAJAS -Las propiedades Físicas y Químicas de los alimentos no son alteradas. -Las propiedades organolépticas de los alimentos no son modificados. -El procedimiento tiene una eficacia energética mucho mayor que los procedimientos térmicos. DESVENTAJAS -Poca disponibilidad de unidades comerciales solo existen dos productores de equipos -Falta de recursos para medir con precisión la distribución del tratamiento. -No se puede utilizar como método único hay que combinarlo con técnicas que incremente la inactivación de esporas.

34 APLICACIONES Efectivo contra microorganismos patógenos y de contaminación. Efectivo para inactivación de enzimas.

35 Otras aplicaciones Entre las aplicaciones para las que ha sido estudiada esta técnica se encuentra: Pasteurización de jugos de frutas y huevos líquidos. Mejoras de procesos de salazonado. Mejora de calidad de los mostos, al reducir el tiempo de maceración e incrementar el color de los vinos. Pocos estudios sobre la pérdida nutritiva y componentes relacionados a la salud. Se evita pérdidas de aromas, color y componentes bioactivos. Extracción de colorantes alimentarios.