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Tecnología de los Alimentos Procesos de Conservación IRRADIACIÓN.

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Presentación del tema: "Tecnología de los Alimentos Procesos de Conservación IRRADIACIÓN."— Transcripción de la presentación:

1 Tecnología de los Alimentos Procesos de Conservación IRRADIACIÓN

2 Irradiación de alimentos Uso de radiaciones ionizantes para la estabilización (aplicación) Radiaciones ionizantes Tipos de procesos de irradiación. Clasificación. Fuentes, intensidad y dosis Efectos de la radiación absorbida Cálculo de la dosis absorbida (diseño y operación) Instalaciones comerciales de irradiación

3 Irradiación de alimentos Uso de radiaciones ionizantes para la estabilización. Tratamiento equivalente a la pasteurización o esterilización Desactiva enzimas, mata microorganismos y parásitos Esterilización fría: Implica incrementos de Tª insignificantes Produce algunas sustancias extrañas productos de radiolisis

4 Irradiación de alimentos Uso de radiaciones ionizantes para la estabilización. Utiliza radiación de alta energía Aplicable (potencialmente) a una amplia gama de alimentos Aplicable en condiciones desfavorables Aplicable en alimentos termolábiles y a envases termosensibles

5 Irradiación de alimentos Radiaciones ionizantes Son radiaciones de energía suficiente para romper enlaces covalentes Ionizantes porque a menudo tienen fuerza para arrancar electrones de enlace completamente Esto se cumple para energías superiores a 0,5 MeV El límite superior es 10 MeV, para evitar la radioactividad inducida

6 Irradiación de alimentos Radiaciones ionizantes Radioactividad inducida Impacto de fotones/partículas de energía superior a 25 MeV que arrancan o destruyen partículas del núcleo atómico Formación de isótopos inestables Radiolisis Aparición de radicales libre y enlaces extraños Resultado: aparición de sustancias extrañas ajenas al alimento Subsiguientes reacciones de estabilización química

7 Irradiación de alimentos Radiaciones ionizantes Inactivación de enzimas Impacto de fotones y rotura de enlaces Muerte de microorganismos Destrucción de componentes vitales Destrucción de insectos, larvas y huevos Reacciones con productos de radiolisis Destrucción de componentes esenciales para la vida Daños graves al matarial genético Envenenamiento por radiolíticos Daños leves o graves al material genético

8 Irradiación de alimentos Radiaciones ionizantes Rayos gamma: fotónes (sin carga ni masa) Partículas beta: electrones a gran velocidad Partículas alfa: núcleos de helio a gran velocidad Radiación de energía elevada

9 Irradiación de alimentos Radiaciones ionizantes Otros tipos de radiación Protones Neutrones (fisión nuclear ó activación radioactiva) Otras partículas subatómicas (sin efecto) (Positrones) Radiación de interés alimentario Ionizante (>0,5 MeV) No radiactividad inducida (<25 MeV, por seguridad 10) Penetrante (poca carga, poca masa) Fácil de producir

10 Irradiación de alimentos Radiaciones ionizantesRadiación de interés alimentario Radiación gamma (de Cobalto 60 o Cesio 137) Muy penetrantes Provenientes de reacciones nucleares Fuentes baratas Desventaja: peligro de custodiar y manipular la fuente Radiación beta: aceleradores de electrones (rayos ó rayos de electrones) Poco penetrantes Adecuados para superficies o cuerpos poco espesos o densos Fuente controlable en intensidad y energia Ventaja: fuente segura

11 Irradiación de alimentos Fuentes, intensidad y dosis Rayos Gamma 60 Co1,25 Mev 137 Cs0,66 Mev Rayos XAcelerador de e - <5 Mev Electrones aceleradosAcelerador de e - <10 Mev De isótopos radioactivos Aceleradores de electrones Energía: según isótopo Se escoge radiación Intensidad: fija, regulable por ventanas Energía regulable Intensidad regulable Sólo se pueden acelerar partículas con carga

12 Irradiación de alimentos Fuentes, intensidad y dosis: propiedades de las fuentes Energía Intensidad Energía que lleva el fotón Fija en las fuentes de isótopos Ajustable en los aceleradores Número de fotones/partícula que llegan en la unidad de tiempo Regulable en los aceleradores, dentro del margen técnico Proporcional a la cantidad de material en las de isótopos Isótopos: atenuables por distancia o por interposición de persianas

13 Irradiación de alimentos Fuentes, intensidad y dosis Actividad de la fuente Dosis absorbida Dosis biológica efectiva Intensi dad Unidad antigua CurieRadRemRoentg en Unidad SIBecquerelGraySievert... Actividad (A): número de fotones que emite la fuente en la unidad de tiempo Intensidad (I): número de fotones que alcanzan al objetivo en la unidad de tiempo y por unidad de superficie Dosis (D): Cantidad de ENERGÍA absorbida por unidad de masa

14 Irradiación de alimentos Fuentes, intensidad y dosis r S pera : Sección de intersección o sombra de la pera (sólo si se absorbe TODA la RADIACIÓN) t: tiempo de exposición

15 Irradiación de alimentos Fuentes, intensidad y dosis r f: fracción absorbida Parte de la radiación escapa

16 Irradiación de alimentos Fuentes, intensidad y dosis IoIo I Atenuación de la radiación dentro de la pera Hace que la absorción de radiación no sea homogenea IoIo I x k a : constante experimental Además

17 Irradiación de alimentos Fuentes, intensidad y dosis Irradiación de alimentos Fuentes, intensidad y dosis IoIo I Dosis media y dosis mínima La absorción de radiación no es homogenea: usamos estos indicadores Más dosis aquí Menos dosis aquí Aceptando esta ecuación Dosis media (simplificada)Dosis mínima Además, se cumple que L: Punto del alimento al que la radiación llega con mayor camino recorrido. Es el extremo opuesto a la entrada o el centro, según diseño.

18 Irradiación de alimentos Fuentes, intensidad y dosis Irradiación de alimentos Fuentes, intensidad y dosis IoIo I Dosis media y dosis mínima La absorción de radiación no es homogenea: usamos estos indicadores Más dosis aquí Menos dosis aquí Aceptando esta ecuación Dosis media (simplificada)Dosis mínima

19 Irradiación de alimentos Fuentes, intensidad y dosis Irradiación de alimentos Fuentes, intensidad y dosis IoIo I Diseño de un proceso de Irradiación Determinar dosis necesaria para el efecto deseado Elegir radiación, obtener sus características de energía y atenuación Comprobar si es posible no sobrepasar límites mínimos y máximos Determinar distancia a la fuente en función del tiempo de exposición o viceversa Si es un diseño nuevo, se puede jugar con la actividad de la fuente

20 Irradiación de alimentos Efectos de la irradiación extension of shelf-life of fruits ( kGy) Control of harmful bacteria in fresh meat and poultry ( kGy) control of insects, parasites or micro-organisms (0.15 to <1kGy) delay of ripening (0.5-2 kGy) inhibition of sprouting ( kGy)

21 Irradiación de alimentos Tipos de procesos de irradiación. Clasificación. Dosis Baja (hasta 1 kGy): es usada para demorar los procesos fisiológicos, como maduración y senescencia de frutas frescas y vegetales, y para controlar insectos y parásitos en los alimentos. Dosis Media (hasta 10 kGy): es usada para reducir los microorganismos patógenos y descomponedores de distintos alimentos; para mejorar propiedades tecnológicas de los alimentos, como reducir los tiempos de cocción de vegetales deshidratados; y para extender la vida en anaquel de varios alimentos. Dosis Alta (superior a 10 kGy): es usada para la esterilización de carne, pollo, mariscos y pescados, y otras preparaciones en combinación con un leve calentamiento para inactivar enzimas, y para la desinfección de ciertos alimentos o ingredientes, como ser especias.

22 Irradiación de alimentos Efectos de la radiación absorbida No crecimiento de mohos Inhibición de brotes

23 Irradiación de alimentos Efectos de la radiación absorbida RADURIZACION prolongar el tiempo de comercialización por reducción de la contaminación microbiana total, banal, en un proceso similar al de la pasteurización RADICIDACIÓN controlar el desarrollo de microorganismos patógenos no esporulados (excepto virus), tales como Salmonella en pollo y huevos RADAPERTIZACIÓN esterilizar alimentos, es decir, aplicar un tratamiento capaz de conservarlos sin desarrollo microbiano, a temperatura ambiente durante años, lo cual se asemeja a la esterilización comercial

24 Irradiación de alimentos Efectos de la radiación absorbida La reducción de microorganismos depende de la dosis absorbida D = I·t Ln (N/No)

25 Irradiación de alimentos Efectos de la radiación absorbida

26 Irradiación de alimentos Instalaciones comerciales de irradiación

27 Irradiación de alimentos Instalaciones comerciales de irradiación

28 Irradiación de alimentos Instalaciones comerciales de irradiación

29 Tecnología de los Alimentos Procesos de Conservación


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