Universidad Nacional del Callao Facultad de Ingeniería Pesquera y Alimentos Escuela Profesional de Ingeniería de Alimentos
Profesor: Germán Martínez Torres Integrantes: •
Alca Ortega onatan Andres
•
!ar"o#a $o#ano %talin Antonio
•
Estela Fonseca $u# &erly
•
Fierro 'olentino &anuel Eduardo
•
alisto (igo )ocío
•
&uc*a %ilva &elani
•
Palomino Orti# Francia arumy
•
%olis +anda"a,a Nicole -imena
I NTRODUCCIÓN . La materia es divisible hasta cierto límite, al cual se le denominó con el nombre de “átomo” “átomo” (del griego griego atomus, sin corte corte o sin división) y fue descubierto tras un largo y lento proceso que comenó con !emócrito (c" #$% & c" '% a" "), quien afirmó que la materia estaba compuesta de átomos y que estos eran indivisibles" Les siguió el británico *ohn !alton (+$$ & +##), quien en +%' lanó su teoría atómica de la materia, materia, la cual corrobora lo afirmado por el filósofo griego" - partir de entonces, surgieron nuevas interrogantes con respecto a la estructura atómica, lo cual impulsó investigaciones al respecto y, en el a.o +/$, el físico franc0s franc0s 1enri 1enri 2ecque 2ecquerel rel (+34 (+34 & +/%) +/%) descub descubrió rió accide accidenta ntalme lmente nte una nueva nueva propiedad de la materia, a la cual se denominó radiactividad5 fenómeno físico por el cual los n6cleos inestables de ciertos elementos químicos emiten partículas capaces capaces de impresiona impresionarr placas placas fotográfi fotográficas, cas, ioniación, ioniación, fluorescenci fluorescencia, a, atravesar atravesar cuerpos opacos a la lu ordinaria y demás" 7osteriormente se descubrieron tres tipos de radiaciones emitidas por el 8adio (8a) al someterlo a la acción acc ión de campos electrónicos o magn0ticos5 radiaciones alfa, beta y gamma" !ebido a estas emisiones se descubrió que a menudo los átomos se transformaban en otros9 a esto le llamamos 8adiación"
.
I NTRODUCCIÓN . La materia es divisible hasta cierto límite, al cual se le denominó con el nombre de “átomo” “átomo” (del griego griego atomus, sin corte corte o sin división) y fue descubierto tras un largo y lento proceso que comenó con !emócrito (c" #$% & c" '% a" "), quien afirmó que la materia estaba compuesta de átomos y que estos eran indivisibles" Les siguió el británico *ohn !alton (+$$ & +##), quien en +%' lanó su teoría atómica de la materia, materia, la cual corrobora lo afirmado por el filósofo griego" - partir de entonces, surgieron nuevas interrogantes con respecto a la estructura atómica, lo cual impulsó investigaciones al respecto y, en el a.o +/$, el físico franc0s franc0s 1enri 1enri 2ecque 2ecquerel rel (+34 (+34 & +/%) +/%) descub descubrió rió accide accidenta ntalme lmente nte una nueva nueva propiedad de la materia, a la cual se denominó radiactividad5 fenómeno físico por el cual los n6cleos inestables de ciertos elementos químicos emiten partículas capaces capaces de impresiona impresionarr placas placas fotográfi fotográficas, cas, ioniación, ioniación, fluorescenci fluorescencia, a, atravesar atravesar cuerpos opacos a la lu ordinaria y demás" 7osteriormente se descubrieron tres tipos de radiaciones emitidas por el 8adio (8a) al someterlo a la acción acc ión de campos electrónicos o magn0ticos5 radiaciones alfa, beta y gamma" !ebido a estas emisiones se descubrió que a menudo los átomos se transformaban en otros9 a esto le llamamos 8adiación"
.
O BJETIVO . La natura naturalea lea está está en un proces procesoo de transf transform ormaci ación ón consta constante nte,, con cambio cambioss inst instan antá táne neos os y nota notabl bles es a la vist vistaa de cual cualqu quie iera ra,, y otro otross tan tan lent lentos os y casi casi imperce impercepti ptible bless que con nuestr nuestroo limita limitado do tiempo tiempo de vida vida solemo solemoss olvida olvidarr que suceden" :in embargo, todos estos cambios están su;etos a la transformación cons consta tant ntee de la mat materia eria,, en la cual ual los los n6cl n6cleo eoss de cier cierttos eleme lement ntos os se transformaron y unieron a otros para formar elementos más complicados, y en este proceso participa directamente la radiación, porque esta implica el intercambio de energía y materia y desempe.a un papel importante en la evolución del universo"
sta asocia asociació ción n negat negativa iva impide impide,, en cierta cierta forma, forma, la inform informaci ación ón e invest investiga igació ción n e=haustiva de la radiación y sus aplicaciones en los distintos campos de la ciencia e industria" -plicaciones m0dicas, energ0ticas, todas ellas son desconocidas en su mayoría para la sociedad, y sin embargo e=iste la necesidad de informarnos al resp respect ectoo para para cont contin inua uarr en las las vías vías del del desa desarr rrol ollo lo"" :in :in emba embarg rgo, o, a pesa pesarr de conocerse sus orígenes, sus leyes y sus efectos, siempre hay que guardar cuidado, porque puede causar da.o" 7ero con una aplicación correcta y responsable la radiación puede ser ben0fica" 7or eso, en este te=to nuestro ob;etivo es difundir información respecto a la radiactividad, centrándonos en su aplicación en la industria alimentaria en los aspectos de procesamiento y conservación, más conocida como irradiación de alimentos, y su alcance en el 7er6"
/
R ADIACTIVIDAD . onocida tambi0n como descomposición nuclear o descomposición radiactiva, es el proceso por la cual el n6cleo de un átomo inestable pierde energía al emitir partículas de radiación ioniante" ?n material que emite espontáneamente esta clase de radiación (que incluye la emisión de partículas alfa, beta y rayos gamma) es considerado radiactivo" La descomposición o p0rdida de energía resulta cuando un átomo con un tipo de n6cleo, llamado radion6clido padre, se transforma en un átomo con un n6cleo en un estado diferente o en un n6cleo diferente conteniendo n6meros diferentes de protones y neutrones" ualquiera de esos productos se denomina n6clido hi;a" >n algunas descomposiciones el padre y la hi;a son elementos químicos diferentes, por lo cual el proceso de descomposición resulta en transmutación nuclear (creación de un átomo de un nuevo elemento)"
Los primeros procesos de descomposición en ser descubiertos fueron la descomposición alfa, la descomposición beta y la descomposición gamma" La descomposición alfa ocurre cuando el n6cleo e=pulsa una partícula alfa que consiste en dos protones y dos neutrones unidos en una partícula (n6cleo del helio)" La descomposición beta sucede cuando el n6cleo emite un electrón o positrón y un tipo de neutrino, en un proceso que cambia un protón en un neutrón o viceversa" >l n6cleo puede Ilustración 1. Símbolo tradicional de capturar un electrón en órbita, convirtiendo un contaminación radiactiva. protón en un neutrón (captura de electrones)"
>n contraste, e=isten procesos de radiactividad que no resultan en transmutación" La energía de un n6cleo e=citado puede ser emitida como rayo gamma en la descomposición gamma, o usado para e=pulsar un electrón orbital mediante interacción con el n6cleo e=citado en un proceso llamado conversión interna" Ilustración 2. Símbolo actual de peligro radiactivo.
Los radioisótopos emiten neutrones ocasionalmente, y esto resulta en el cambio en un elemento de un isotopo a otro" ?n tipo de radiactividad resulta en productos no definidos pero que aparecen en un rango de @pieasA del n6cleo original9 a esta descomposición se le denomina fisión espontanea, la cual sucede cuando n6cleo inestable grande espontáneamente se divide en dos (y ocasionalmente en tres) n6clido hi;a más peque.os, y usualmente emite rayos gamma, neutrones u otras partículas como consecuencia" La radiactividad en un proceso estocástico al nivel de átomos simples, en la cual, seg6n la teoría cuántica, es imposible de predecir cuándo un átomo en particular comenará a descomponerse" :in embargo, la probabilidad que un átomo en particular se descomponga es constante a trav0s del tiempo"
1
D ESCUBRIMIENTO La radiactividad fue descubierta en +/$ por el físico franc0s Heri Bec!"erel, mientras traba;aba en materiales fosforescentes" >stos materiales brillan en la oscuridad despu0s de ser e=puestos a la lu, y 0l sospechó que el brillo producido por los rayos = en los tubos de rayos catódicos podría estar asociado con la fosforescencia" >nvolvió una placa fotográfica en papel negro y colocó varias sales fosforescentes en ella, todos los resultados fueron negativos hasta que usó sales de uranio5 la placa se ennegreció" >sas radiaciones fueron llamadas rayos 2ecquerel" 7ronto se volvió evidente que el ennegrecimiento de la placa tenía nada que ver con fosforescencia, debido a que la placa reaccionó cuando el mineral estaba en la oscuridad" :ales de uranio no fosforescentes y uranio metálico tambi0n ennegrecieron la placa9 era claro que e=istía una forma de radiación que podía atravesar el papel y causar tal reacción en la placa" >n un principio parecía que la nueva radiación era similar a los entonces recientemente descubiertos rayos =, pero investigación adicional por parte de 2ecquerel, Ere#t R"t$er%ord, &a"l Villard, &ierre C"rie, Marie C"rie y otros descubrió que esta forma de radiación era significantemente más complicada" !istintos tipos de descomposición pueden suceder, produciendo distintos tipos de radiación, y 8utherford fue el primero en darse cuenta que todas ellas ocurren de acuerdo con la misma fórmula matemática e=ponencial" *unto con su estudiante BredericC :oddy, fueron los primeros en descubrir que muchos procesos de descomposición resultaban en la transmutación de un elemento a otro" :ubsecuentemente, la ley de :oddyDBa;ans fue formulada para describir los productos de las descomposiciones alfa y beta" Los primeros investigadores tambi0n descubrieron que muchos otros elementos químicos aparte del uranio poseían isotopos radiactivos"
2
R ADIACIÓN I ONI'ANTE >s la radiación compuesta de partículas que individualmente cargan suficiente energía cin0tica para liberar un electrón de un átomo o mol0cula, ioniándolo en el proceso" >sta radiación es generada a trav0s de reacciones nucleares (sean artificiales o naturales), altas temperaturas, producción de partículas de alta energía en aceleradores de partículas o aceleración de partículas cargadas por los campos electromagn0ticos producidos por procesos naturales" La radiación ioniante incluye rayos cósmicos, partículas alfa, beta y rayos gamma, rayos = y en general cualquier partícula cargada movi0ndose a velocidades relativistas9 los neutrones son considerados radiación ioniante en cualquier velocidad y se incluye tambi0n una porción del espectro ultravioleta, dependiendo del conte=to" Las ondas radiales, microondas, lu infrarro;a y lu visible son normalmente consideradas radiación no ioniante, aunque los rayos de alta densidad de estas radiaciones pueden producir suficiente calor para e=hibir propiedades similares a la radiación ioniante, alterando los laos químicos y removiendo electrones de los átomos" La radiación ioniante es invisible y no es directamente detectable por los sentidos humanos, por lo cual instrumentos como contadores geiger son requeridos para detectar su presencia" 7osee muchas aplicaciones prácticas en medicina, investigación, construcción y otras áreas, pero presenta un peligro de salud ba;o un uso inapropiado, ya que la e=posición a radiación ioniante produce da.o a los te;idos vivos y puede resultar en mutaciones, síndrome de irradiación aguda, cáncer y muerte"
3
C (ASI)ICACIÓN Según sean fotones o partículas:
8adiación electromagn0tica 8adiación corpuscular
Según la ionización producida:
8adiación directamente ioniante 8adiación indirectamente ioniante
Según la fuente de radiación ionizante:
8adiaciones naturales 8adiaciones artificiales
R ADIACTIVIDAD N ATURA( .
4
Ti*o# de Radiacti+idad de Nat"ral Radiació Al%a ,-./ uando e=pulsa el n6cleo del átomo de helio" >sta es una partícula de movimiento “lento”, con corto alcance en el aire" Las partículas alfa son e=tremadamente peligrosas en el interior del cuerpo, sucediendo lo contrario al e=terior, ya que no pueden atravesar la piel" :iendo relativamente pesadas y de carga positiva, las partículas alfa tienden a poseer un camino libre medio muy corto y perder energía cin0tica rápidamente a corta distancia de su fuente"
Radiació 0eta ,1./ >n la cual una partícula beta (un electrón o positrón) es emitido desde el n6cleo atómico" La radiación beta es el proceso que permite al átomo obtener la proporción óptima de protones y neutrones" >=isten dos tipos de radiación beta, decidida por la interacción d0bil5 cuando produce una emisión de electrones se le refiere como beta menos (EF) y cuando emite positrones se le conoce como beta más (EG)" >s peligrosa si se ingiere"
5
Radiació 2amma ,3./
R ADIACTIVIDAD
INDUCIDA
Icurre cuando un material anteriormente estable ha sido vuelto radiactivo mediante e=posición a una radiación específica" Bue descubierta por Ir4e Joliot/ C"rie y su esposo )r5d5ric Joliot en +/'#" >llos demostraron que cuando elementos ligeros, tales como el boro y aluminio, son bombardeados con partículas alfa, se producía una emisión continua de radiaciones radiactivas, incluso despu0s que la fuente alfa era removida" La 8adiación se debía a la emisión de una partícula con una unidad de carga positiva con masa igual a la de un electrón" Tipos
)i#ió./ onsiste en romper un n6cleo pesado (usualmente de uranioD4'3) en otros n6cleos más ligeros" >n el proceso de pierde masa9 convirti0ndose en energía calorífica" 7ara provocar la fisión se bombardea el n6cleo con neutrones, obteniendo 4 o ' neutrones que sirven como proyectiles para fisionar los n6cleos resultantes, lo cual es el inicio de una reacción en cadena" 6
)"#ió./ onsiste en dos n6cleos ligeros (usualmente uno de deuterio y otro de tritio, isótopos pesados del hidrogeno) @uni0ndoseA para formar un n6cleo más pesado (helio)" >J el proceso se pierde masa, la cual se transforma en energía calorífica" >s el proceso físico que más energía libera en relación a la masa utiliada, por lo cual es investigada como alternativa energ0tica"
.7
R ADIOISÓTO&OS !enominados isotopos radiactivos o radioisótopos por químicos y físicos, los radio6clido# son átomos con n6cleos inestables, caracteriados por e=cesos de energía disponible para ser impartidas sea a una nueva partícula de radiación dentro del n6cleo o mediante conversión interna" !urante este proceso, se cree que el radion6clido e=perimenta descomposición radiactiva, resultando en la emisión de rayos gamma yKo partículas subatómicas, tales como partículas alfa o beta" !e estas emisiones constituye la radiación ioniante" Los radioisótopos se producen naturalmente o pueden ser producidos artificialmente"
Los radioisótopos con semividas apropiadas ;uegan un papel importante en varias tecnologías (tales como la medicina nuclear), pero a su ve presentan peligros reales y notorios a la salud" ncluyendo los artificialmente producidos, se conocen más de ''%% isotopos (incluyendo más de '%%% radioisótopos), muchos de los cuales (más de 4#%%) tienen semividas que duran menos de $% minutos" >sta lista se e=pande con la caracteriación de nuevos radioisótopos con semividas muy cortas"
cada elemento químico, muchos radioisótopos que no suceden en la naturalea (debido a semividas cortas o a la falta de un mecanismo de producción natural continua) han sido producidos artificialmente"
./
U SOS DE (A RADIACIÓN E la medicia7 sustancias radiactivas son usadas en el diagnóstico, tratamiento e investigación" Los rayos =, por e;emplo, atraviesan los m6sculos y otros te;idos blandos pero son detenidos por materiales densos9 esta propiedad de los rayos = les permite a los doctores encontrar huesos rotos y localiar canceres que puedan estar creciendo en el cuerpo"
.0
& ERSONAJES IM&ORTANTES A N TOINE H ENRI B EC8UERE( (+3 de diciembre +34 & 43 de agosto de +/%)" Jació en parís en el seno de una familia que produ;o cuatro generaciones de científicos5 su abuelo, Atoie c5#ar Bec!"erel, su padre Ale9adre/Edmod Bec!"erel y su hi;o Jea Bec!"erel" 1enri estudio ingeniería en la Escuela Politécnica y la Escuela Nacional de Puentes y alzadas! >n +/% se casó con Louise!0sir0eLorieu= >n +/4 se volvió el tercero en su familia en ocupar la dirección de física en el "useo Nacional de #istoria Natural " >n +/# se volvió ngeniero *efe del $epartamento de Puentes y arreteras" :u descubrimiento de radiactividad es un famoso e;emplo de serendipia, de cómo la casualidad favorece a la mente preparada" - inicios de +/$ descubrió la radiactividad, formulando la e=plicación correcta en mayo del mismo a.o, a lo cual siguió un periodo de investigación intensa en radiactividad, la cual incluyó el descubrimiento de elementos radiactivos adicionales5 Torio, &oloio y Radio, los dos 6ltimos descubiertos por la estudiante de doctorado de 2ecquerel, Marie C"rie y su esposo &ierre C"rie. >n +/%', 2ecquerel compartió el premio nobel de física con 7ierre y Marie urie %en
reconocimiento
a
los
e&traordinarios
descubrimiento de radiactividad espontanea'!
.1
servicios
prestados
por
su
M ARIA S A(OMEA S :(ODO;S:A / C URIE ( de noviembre de +$ & # de ;ulio de +/'#), más conocida como Marie C"rie o Madame C"rie, física y química polaca, nació en Narsovia, la partición rusa de 7olonia" >ra la quinta hi;a de 2ronisOaPa and QOadysOaP:COodoPsCi" >n +/+ via;ó a Brancia, donde vivió con su hermana y cu.ado antes de proseguir sus estudios de física, química y matemática en (a Sorbona, la )niversidad de Paris, a finales del mismo a.o" >n +/' obtuvo un título en física, comenando a traba;ar en un laboratorio industrial del profesor 2a0riel (i**ma" Mientras tanto, siguió estudiando en La :orbona, logrando conseguir un segundo título en +/#" >se mismo a.o, 7ierre urie ingresó a su vida" >n +/ descubrió que el elemento torio tambi0n era radiactivo, y en ;ulio del mismo a.o ella y su esposo publicaron un artículo ;untos, anunciando la e=istencia de un elemento al cual bautiaron @*oloioA en honor a su 7olonia natal" >l 4$ de diciembre +/ los urie anunciaron la e=istencia de un segundo elemento, al cual llamaron @radioA (radium, rayo en latín)" >n su investigación tambi0n creó el t0rmino radiactividad " >n +/%%, se volvió la primera mu;er en ser parte de la facultad de la Escuela normal Superior de París, y en ;unio de +/%', supervisada por 1enri 2ecquerel, Marie obtuvo su doctorado en la )niversidad de Paris" >n diciembre del mismo a.o se le otorgó el premio nobel de física, compartido con 1enri 2ecquerel y 7ierre urie, convirti0ndose en la primera mu;er en ganar tal galardón" >n +/+% logró aislar el radio, y tambi0n definió un estándar internacional para emisiones radiactivas que eventualmente fue nombrado por ella y su esposo 7ierre5 el c"rio, - raí de sus niveles de radiactividad, sus papeles de la d0cada de +/% son considerados muy peligrosos de mane;ar5 son conservados en ca;as revestidas de plomo, y quienes deseen consultarlos deben usar tra;es especiales" >n su 6ltimo a.o traba;o en un libro, *adiactividad , el cual fue publicado póstumamente en +/'3" .2
& IERRE C URIE (+3 de mayo de +3/ & +/ de abril de +/%$), físico franc0s, pionero en cristalografía, magnetismo, pieoelectricidad y radiactividad" Jacido en 7aris, hi;o del !r" >ugRne urie y :ophieDlaire !epouilly urie" Bue educado por su padre, y en sus a.os adolescentes mostró una fuerte aptitud por las matemáticas, obteniendo así su título a los +$ a.os" >n +%, ;unto con su hermano *acques, demostraron que cuando los cristales era comprimidos se generaba un potencial el0ctrico, pieoelectricidad" 7ara facilitar su traba;o, inventaron el Electrómetro Piezoeléctrico" 7oco despu0s, en ++, demostraron el efecto contrario5 los cristales podían ser deformados al someterlos a un campo el0ctrico" asi todos los circuitos electrónicos de hoy se apoyan en este concepto en la forma de osciladores de cristal" 7ierre estudio ferromagnetismo, paramagnetismo y diamagnetismo para su tesis doctoral, y descubrió el efecto de la temperatura en el paramagnetismo, conocido como ley de urie" stas corresponden a la radiación alfa, beta y gamma"
.3
E RNEST R U THER)ORD < ('% de agosto de ++ & +/ de octubre de +/'), químico y físico británico nacido en Jueva Telanda, conocido como el padre de la física nuclear, es considerado como el más grande e=perimentalista desde Mic$ael )arada= " >studio en la ?niversidad de Jueva Telanda, donde fue presidente de la sociedad de debate entre otras cosas" 8ealió sus estudios de postgrado en el (aboratorio avendis+, )niversidad de ambridge" >n sus primeros traba;os descubrió el concepto de periodo de semidesintegración radiactiva, conocido tambi0n como semivida, hemivida o simplemente periodo, probando que la radiactividad involucraba la transmutación de un elemento químico en otro, y tambi0n diferenció y nombró las radiaciones alfa y beta" >n +/% le fue concedido el premio nobel en química “por sus investigaciones sobre la desintegración de los elementos, y la química de sustancias radiactivas”" >n +/++, aunque no pudo probar si era positivo o negativo, teorió que los átomos tenían su carga concentrada en u n6cleo muy peque.o, de ese modo desarrollo el modelo atómico de R"t$er%ord"
& AU( U (RICH V I ((ARD < (4 de septiembre de +$% & +' de enero de +/'#), químico y físico franc0s nacido en 8hUne, descubrió los rayos gamma en +/%% mientras estudiaba la radiación emitida por el radio" Nillard se graduó en la >scuela Jormal :uperior en ++ y ense.ó en varios liceos, siendo el 6ltimo en Montpellier" - Nillard tambi0n se le acredita el descubrimiento del hidrato de argón" Nillard investigó la radiación de sales de radio que escapaba de una estrecha apertura en un contenedor protegido a una placa fotográfica, a trav0s de una delgada capa de plomo que era conocida por detener rayos alfa" Bue capa de .4
demostrar que la radiación restante consistía de un segundo y tercer tipo de rayos" ?no de esos fue desviado por un campo magn0tico y pudo ser identificado como los rayos beta de 8utherford" >l 6ltimo tipo de rayo era una forma muy penetrante de radiación que no había sido identificada antes" >ra un hombre modesto y no sugirió un nombre específico para el tipo de radiación que descubrió" >n +/%', fue >rnest 8utherford quien propuso llamar a los rayos de Nillard rayos gamma porque eran muchísimo más penetrantes que los rayos alfa y beta que el mismo había diferenciado y nombrado ya"
.5
I RRADIACIÓN
DE A(IMENTOS .
La irradiación es el proceso por la cual un ob;eto es e=puesto a radiación" !icha e=posición puede originarse de varias fuentes, sean naturales o artificiales" La irradiación de alimentos es pues, el proceso de tratar los alimentos con una dosis específica de radiación ioniante con el propósito de ralentiar o detener el deterioro mediante el retardo de la actividad enimática o destruyendo microorganismos, pudiendo tambi0n desactivar organismos patógenos propios del alimento (reduciendo el riesgo de envenenamiento por comida)" -plicaciones adicionales incluyen inhibición de germinaciones, retardo dela maduración, aumento de ;ugosidad y un me;oramiento de la rehidratación" La irradiación
:e
puede afirmar que la irradiación de alimentos surgió en el momento que se descubrieron las radiaciones ioniantes a finales del siglo VV5 MincC (+/$) y Lieber (+/%) sugieren el uso de radiaciones ioniantes para destruir microorganismos en los alimentos mientras que LudPingW 1ope (+/43) y Jarat (+/4) iniciaron los primeros estudios en dietas para consumo animal con alimentos irradiados, pero en ese momento la aplicación de la irradiación en alimentos para su preservación no era más que una curiosidad intelectual" 8eci0n en +/4/ se produce el primer contacto serio en la aplicación de radiaciones ioniantes a la industria mediante la -merican .obacco o!, que decide encargar la .6
construcción del equipo de rayos = para aplicación industrial, aunque la máquina dise.ada era poco operativa en procesos continuos de irradiación" - ello siguieron programas de investigación promovidos por 20lgica, Brancia, 7aíses ba;os, anadá, ?8::, 7olonia, >spa.a y la 8ep6blica Bederal -lemana, pero no sería hasta +/3 que se produciría la primera irradiación de alimentos con fines comerciales, que tuvo lugar en -lemania cuando un industrial dedicado a la manufacturación e especias quiso aumentar sus estándares de higiene irradiando sus productos con un acelerador Nan de Hraff (Maurer, +/3)" :in embargo, la maquina fue desmantelada en +/3/ cuando se prohibió el tratamiento de productos alimenticios con radiaciones ioniantes" >l inter0s de distintas naciones en este tipo de m0todos crecía continuamente, y en +/% se crea el “Proyecto internacional de Irradiación de Alimentos” , con el fin de facilitar y promover la investigación de la irradiación de alimentos en el mayor n6mero de países posible, tras lo cual se inician esfueros con;untos entre 4# países para comenar estudios serios que establecan los horiontes y límites de la irradiación de alimentos"
/7
A>o +/3 +/$ +/%# +/%$ +/+ +/4+ +/'% +/#' +/3+ +/3 +/%
HISTORIA DE (A IRRADIACIÓN DE A(IMENTOS S"ce#o Qilhelm onrad8Xntgen descubre los 8ayos V" 1enri 2ecquerel descubre la radiactividad natural9 MincC propone su uso terap0utico" :amuel 7rescott describe los efectos bactericidas" -pplebyW 2anCs5 patente británica para la irradiación a partir de radio, de cereales y derivados" Hillett5 patente estadounidense para usar rayos = para la preservación de alimentos" :chPart describe la eliminación de la .ri/uinella de los alimentos" Quest5 patente francesa en irradiación de alimentos M< se vuelve activo en el campo de preservación alimentaria para la armada de los >stados ?nidos" La omisión de >nergía Juclear de los >>"??" comiena a coordinar actividades de investigación natural" 7rimer comercial de alimentos irradiados (especias) en :tuttgart, -lemania" >stablecimiento del 7royecto internacional de irradiación de -limentos, con oficinas centrales en -lemania" omit0s con;untos de >=pertos de la B-I, I>-, IM: en irradiación
+/%
alimentaria concluyen que la irradiación de alimentos hasta +% CHy no constituye peligro alguno" Bin del 7royecto internacional de irradiación de -limentos tras
+/+K+/' alcanar sus ob;etivos (7-)" +/#
Hrupo onsultor nternacional >n irradiación alimentaria (H-) se convierte en el sucesor del 7-
/.
T I&OS
DE I RRADIACIÓN A(IMENTARIA
R ADA&ERTI'ACIÓN 7
R ADITI'ACIÓN 7
tratamiento de los alimentos con una dosis de radiación ioniante suficiente para reducir el nivel de patógenos no esporados, incluyendo parásitos, hasta un nivel no detectable por cualquier m0todo reconocido"
R ADICIDACIÓN 7
tratamiento dado a los alimentos con una dosis de radiación ioniante suficiente para alargar la vida 6til a los mismos mediante la reducción sustancial de microorganismos espoleados"
) UENTES
DE
R ADIACIÓN .
rradiación con rayos gammas procedentes de los radioisótopos"D los 6nicos isotopos permitidos para irradiar alimentos son el obalto y el esio" La irradiación con fines comerciales de productos alimenticios tiene lugar en plantas construidas especialmente a tal fin y aunque con variaciones en dise.o, todas están protegidas con grandes medidas de seguridad" -ctualmente, las plantas de radiación más utiliadas correspondes a dos tipos"
2rade# c?mara#./ consisten en una gran sala (cámara de ioniación) que tienen barras de cobalto en el centro con el ob;eto de que la emisión gamma emita en todas las direcciones" Jormalmente se usa para irradiar grandes cantidades de //
productos (papas, cebollas, maí, etc")" La dosis de radiación absorbida por el alimento dependerá por el tiempo de e=posición del mismo ante la fuente"
&erc$a#./ así denominadas por que los productos a irradiar van colocados en grandes cestas o perchas" >l material que debe ser irradiado se coloca en un tren sin fin y se mueve hacia la cámara de radiación" uando el alimento llega a la cámara los cilindros que contienen el cobalto se elevan de;ando a la vista y operativos los mencionados cilindros" Las cintas giran alrededor de los tubos que contienen el material radiactivo de tal forma que se irradian ambos lados de una muestra" La dosis que casa alimento absorbe se calcula en función de la actividad de la fuente o por su taa de dosis y el tiempoque la muestra está en posición de irradiación"
I RRADIACIÓN
CON E8UI&OS DE RA@OS @ E(ECTRONES ACE(ERADOS Los rayos = se producen cuando un ha de electrones, generado por alg6n elemento, es suficientemente acelerado hacia una placa metálica" -quí, parte de los electrones que llegan ceden su energía a electrones de las correspondientes capas internas de los átomos metálicos y salen de sus posiciones orbitales de;ando un hueco" !icho hueco debe ser rellenado por un electrón perteneciente a un orbital de energía superior, y en este proceso de producen los rayos =" Los equipos comerciales capaces de acelerar electrones para irradiar elementos son utiliados desde los a.os 3%"
V E NTAJAS
E INCONVENIENTES
/0
7osiblemente este sea uno de los m0todos de conservación de alimentos más estudiados y contrastados en la historia reciente, pero tambi0n es uno de lo que más asociación negativa y difícil aceptación posee" -lgo muy importante a tener en cuenta es que la irradiación de alimentos no es un m0todo milagroso"
Ventajas
>vita o reemplaa el uso de tratamientos químicos5 gran venta;a ya que la mayoría de agentes químicos usados en la tecnología de alimentos o están prohibidos o van camino a serlo, tales como 7, 1idracida Maleica, Zcido cianhídrico, !ibromuro de etileno y [=ido de >tileno"
>l uso de a;os niveles de radiación es suficiente para eliminar moscas y otros insectos"
7uede aplicarse a productos congelados, desactivando microorganismos específicos como la salmonella"
-umenta las condiciones de seguridad para el consumo de alimentos"
Desventajas
:u propio nombre es una gran desventa;a, ya que se asocia a radiactividad, tratamiento con isotopos y cáncer"
Jo puede ser utiliado para todos los productos"
70rdida de vitaminas, en especial la vitamina -, en menor escala 2+, >"
/1
>tiquetado l no cumplimiento de este aspecto supone un fraude al consumidor" >n algunos países esta información es además complementada con un logotipo identificativo, llamado Rad"ra"
Ilustración 3. Símbolo de la Radura, obligatorio en productos irradiados.
/2
N UEVAS A&(ICACIONES Irradiació de *rod"cto# l?cteo#./La leche fue uno de los productos alimenticios que primero se irradiaron" :in embargo, el hecho que los productos lácteos sean muy perecederos les hace candidatos difíciles para la irradiación (con fines de esteriliación) sin cambiar algunos aspectos de su calidad" ?no de los inconvenientes con este tipo de productos es el desarrollo y aparición de nuevos sabores y olores que los vuelven menos apetitosos" Irradiació e e#*ecia#< $ier0a# = codimeto#.D :on sustancias de origen vegetal que presentan fuerte sabor y son muy aromáticas" Jormalmente, proceden de plantas tropicales o subtropicales, por e;emplo la pimienta, clavo, nue moscada" >l gran problema que presentan este tipo de productos, cuyo uso es muy e=tinguido en muchos países, la presencia de gran n6mero de microorganismos patógenos, que hacen de ellos peligrosos portadores de enfermedades" La fuente de contaminación de los mismos se puede deber al polvo, insectos, heces fecales de pá;aros y roedores y en algunos al agua usado en procesos de preparación de estos productos" Irradiació de %r"ta# %re#ca# = +erd"ra#./ al parecer hay un futuro limitado con estos productos" abe mencionar que esta tecnología no resuelve todos los problemas relativos al deterioro que sufren este tipo de productos despu0s de su recolección" >ntre las aplicaciones más prometedoras con estos productos se incluye la desinfección y alteración del proceso de maduración" Irradiació de +io#./ como es sabido, las t0cnicas alternativas y tradicionales para evitar el desarrollo de bacterias en vinos embotellados implican, entre otras cosas, el uso de agentes químicos (anhídrido sulfuroso, ácido caprilico, caproico y ascórbico), antibióticos como la nisima y pimaricina, encimas lácticas como las lisoimas y cimolasas, o el empleo de agentes físicos como microondas y ondas de ultrasonido" :in embargo, y desde hace varios a.os, se está investigando la posibilidad de utiliar otro tipo de metodología con ob;eto de evitar la aparición de ciertos problemas (picado en vinos) o simplemente para me;orar aspectos organol0pticos de estos productos (color, sabor)" >n este sentido la irradiación de
/3
vinos y licores parece tenerun futuro de aplicaciones limitadas pero interesantes desde muchos puntos de vista, de cara canto al industrial como al consumidor" -sí, es posible la aceleración de ciertos procesos como la maderiacion, sin p0rdidas de características organol0pticas apreciables9 esto si duda puede ser un factor interesante de cara a reba;ar costos deproducción" Itras veces el ganador puede ser el consumidor, cuando las me;oras de obtienen en el sabory color de los vinos irradiados"
I RRADIACIÓN & ER
DE A(IMENTOS
EN
E(
ada ve son más las empresas del ámbito alimentario y de la industria medica que deciden irradiar sus productos antes de e=portarlos o comercialiarlos en el mercado interno" >n el 7er6 reci0n hace poco más de +% a.os, hay una planta de radiación que traba;a a gran escala, pero el traba;o de investigación está presente desde hace '% a.os" >n la 7lanta de rradiación Multiuso (7M?) del nstituto 7eruano de >nergía Juclear, se tratan productos con propósitos de descontaminación microbiana y de radioesteriliación principalmente"
E STRUCTURA
/4
La 7M? consta principalmente de un edificio construido de concreto armado, en el que se encuentra localiada la :ala de rradiación cuyos muros act6an como blinda;e contra las radiaciones con un espesor de +" m" >s en esta :ala donde los productos son e=puestos a la acción de los rayos gamma provenientes de la fuente de radiaciones de obaltoD$%"
/5
!ebido a su dise.o multiuso, permite la realiación de servicios de irradiación a distintos dosis y a varias clases de productos como alimentos, los cuales requieren dosis ba;as y medias para la desinsectación, descontaminación microbiana, y tambi0n a productos de uso m0dico, que requieren dosis altas para su esteriliación" 7roducción !esde +//% se producen en el 7>J el ]odo +'+, n forma paralela, la producción de radiofármacos ha alcanado un lugar e=pectante en la medicina nuclear peruana" >ste desarrollo tambi0n ha sido progresivo" -ctualmente se producen en la 7lanta de 7roducción de 8adioisótopos los siguientes productos5 -M! (ácido metilendifosfónico), !>!- (ácido dietilDiminodiac0tico), !M:- (ácido dimercapto succínico), !<7- (sal cálcica sódica del ácido dietilentriaminopentacetico), 8>J<> (:D benoilDmercaptoacetiltriglicina), /6
MI<> (tetrafluoroborato de tetraCis cobre ), 77 (pirofosfato de sodio) <: (sulfuro coloidal), 1>M<> (citrato de sodioDesta.oso), HLI2?<> (inmunoglobulina gamma) y !>V<8-J 3%% (solución de=tran)" Los logros obtenidos a la fecha, han permitido al 7er6 alcanar un lugar destacado en la comunidad de países latinoamericanos9 pues desde hace más de +% a.os, el iodo +'+, samario +3' e iridio +/4 están siendo e=portados a diversos países, tales como5 -rgentina, olombia, Huatemala, uba, >cuador, 2olivia, ?ruguay, cuador, uba y olombia"
& RO@ECTOS A )UTURO >l operador logístico )RO AREO y la firma norteamericana NORDION están desarrollando un proyecto para el desarrollo y construcción de una planta de irradiación en el 7er6 que funcione como alternativa para el proceso de Bumigación en base a 0*1")*1 de "E.2(1 que puede actuar reduciendo la calidad de espárrago fresco" 7ara probar las propiedades de irradiación en espárragos frescos peruanos se llevaron a cabo una serie de pruebas en una planta de M0=ico el pasado a.o" Los ob;etivos de la irradiación del producto traba;ado fueron5
8etardar la senescencia en espárragos verdes frescos sin alterar significativamente sus propiedades nutritivas, físicoDquímicas y sensoriales"
07
8educir la población microbiana en espárrago liofiliado, garantiando su inocuidad y manteniendo sus propiedades intrínsecas"
7ara conseguir los ob;etivos deseados en los alimentos irradiados se aplicaron diferentes dosis" :eg6n 8uth 8osell, gerente de proyectos de B8I ->8>I, no tuvieron ning6n inconveniente y la hortalia respondió muy bien al tratamiento" 7ero como reconoció 8osell, la 7M? es una planta muy peque.a para atender la demanda de productos de agro e=portación y más bien se consideraría una estación piloto" 7reciso que el mencionado proyecto se está traba;ando en con;unto con la A#ociació de E9*ortadore#(-!>V) y entidades p6blicas como el Mii#terio de Comercio E9terior = T"ri#mo(MJ>8) y el Ser+icio de Saidad Araria(:>J-:-), que plantean a la irradiación como una alternativa a la fumigación con sustancias químicas"
0.
C ONVENIO *os0 heca, director del terminal de productos refrigerados Brío -0reo, refirió que los e=portadores que utilian este almac0n están abocados en el proyecto de construir la planta de irradiación en el 7er6 que demanda una inversión de ?:^ $ millones" heca refirió que el 7er6 está en vías de firmar un convenio marco con >>?? para la e=portación de productos irradiados" omo paso previo, se están haciendo las respectivas conversaciones con el :ervicio Jacional de :anidad -graria (:enasa) y el I#tit"to &er"ao de Eería N"clear del &er6 (7>J)" Luego de esa firma, inmediatamente se inicia el traba;o de construcción de la planta para hacer realidad la irradiación en el 7er6"
0/
RECOMENDACIONES >steriliar insectos como la “mosca del
mediterráneo” (ceratitiscapitata), para evitar su propagación a áreas libres, cumpliendo así con los fines cuarentenarios, en productos frutihorticolas y granos"
>steriliar parásitos, como “trichinellaspiralis” en carne de cerdo, interrumpiendo su ciclo vital en el hombre e impidiendo la enfermedad (triquinosis)"
7rolongar el miembro de comercialiación de, por e;emplo, carnes frescas “frutas finas”, por reducción de la contaminación microbiana total, banal, es un proceso similar a la pasteuriación por el calor, lo cual se denomina “raduriacion” (frutillas de 4+ días, filetes de merlua, ambos conservados en refrigeración)"
>steriliar alimentos , es decir, aplicar un tratamiento capa de conservarlos sin desarrollo microbiano, a temperatura de ambiente durante a.os, lo cual se aseme;a a la esteriliación comercial , y se indica como radapertiacion
00
BIB(IO2RA)IA PPP"educapalimentos"org
ht
http5KKPPP"nutrinfo"comKpaginaKinfoKirrad%"html
http5KKPPP"ipen"gob"peKsiteKpublicacionesKipen_noticiasK+3ene 4%+4_elcomercio"html
http5KKcaebis"cnea"gov"arKaplicacionesKalimKrra+"html
http5KKblogs"peru4+"peKeppursimueveK4%+4K+%KirradiacionDdeD alimentosDconDe"html
http5KKPPP"eufic"orgKarticleKesKartidKirradiacionDalimentosK
http5KKPPP"consumer"esKseguridadDalimentariaKcienciaDyD tecnologiaK4%%K++K+%K++4/"php
http5KKsoebi"Pordpress"comK4%%K%#K%KefectosDdeDlaD radiacionDenDlosDalimentosK 01