Облъчване на храни: процес, приложения, предимства и недостатъци
Облъчването на храна се състои в излагане на йонизиращо лъчение при контролирани условия. Целта на облъчването е да се удължи полезният живот на храната и да се подобри нейното хигиенно качество. Не е необходим пряк контакт между източника на радиация и храната.
Йонизиращата радиация притежава необходимата енергия за разрушаване на химическите връзки. Процедурата унищожава бактерии, насекоми и паразити, които могат да причинят заболявания, причинени от храни. Използва се също за инхибиране или забавяне на физиологичните процеси в някои растения, като покълване или узряване.
Лечението води до минимални промени във външния вид и позволява добро задържане на хранителни вещества, тъй като не повишава температурата на продукта. Това е процес, който се счита за безопасен от компетентните органи по света, доколкото той се използва в препоръчваните дози.
Въпреки това, възприемането от страна на потребителя на храни, третирани с облъчване, е по-скоро отрицателно.
процес
Храната се поставя върху конвейер, който прониква в дебелостенна камера, съдържаща източника на йонизиращо лъчение. Този процес е подобен на проверката на багажа чрез рентгенови лъчи на летищата.
Източникът на радиация бомбардира храната и унищожава микроорганизми, бактерии и насекоми. Много радиатори използват като радиоактивен източник гама лъчите, излъчвани от радиоактивни форми на кобалтовия елемент (кобалт 60) или цезий (цезий 137).
Другите два източника на йонизиращо лъчение са рентгенови лъчи и електронни лъчи. Рентгеновите лъчи се генерират, когато лъч електрони с висока енергия се забавя, когато удрят метална мишена. Електронният лъч е подобен на рентгеновите лъчи и е поток от силно енергизирани електрони, задвижвани от ускорител.
Йонизиращите лъчения са високочестотни лъчи (рентгенови лъчи, α, β, γ) и висока проникваща сила. Те имат достатъчно енергия, така че когато взаимодействат с материята, те произвеждат йонизацията на атомите на същото.
Това означава, че причиняват йони. Йони са електрически заредени частици, продукт на фрагментацията на молекули на сегменти с различни електрически заряди.
Източникът на радиация излъчва частици. Когато преминават през храната, те се сблъскват с другите. В резултат на тези сблъсъци се разрушават химически връзки и се създават нови частици с много кратък живот (например хидроксилни радикали, водородни атоми и свободни електрони).
Тези частици се наричат свободни радикали и се образуват по време на облъчването. Повечето от тях са оксиданти (т.е. приемат електрони), а някои реагират много силно.
Образуваните свободни радикали продължават да причиняват химични промени чрез обединяването и / или отделянето на близките молекули. Когато сблъсъците увреждат ДНК или РНК, те имат летален ефект върху микроорганизмите. Ако те се появят в клетките, клетъчното делене често се потиска.
Според докладваните ефекти върху свободните радикали при стареене, излишните свободни радикали могат да доведат до нараняване и клетъчна смърт, което причинява много заболявания.
Обаче, обикновено са свободните радикали, генерирани в тялото, а не свободните радикали, консумирани от индивида. В действителност, много от тях са унищожени в храносмилателния процес.
приложения
Ниски дози
Когато облъчването се извършва при ниски дози - до 1kGy (килогра) - прилага се за:
- Унищожете микроорганизми и паразити.
- Задържане на кълняемостта (картофи, лук, чесън, джинджифил).
- Забавяне на физиологичния процес на разлагане на пресни плодове и зеленчуци.
- Премахване на насекоми и паразити в зърнени култури, бобови растения, пресни и сушени плодове, риба и месо.
Въпреки това, радиацията не предотвратява последващо заразяване, така че трябва да се вземат мерки, за да се избегне това.
Средни дози
Когато се разработва при средни дози (от 1 до 10 kGy), се използва за:
- Удължете срока на годност на прясна риба или ягоди.
- Технически подобряване на някои аспекти на храните, като например: увеличаване на добива на гроздов сок и намаляване на времето за готвене на дехидратираните зеленчуци.
- Премахване на агенти за промяна и на патогенни микроорганизми в черупчести, домашни птици и месо (пресни или замразени продукти).
Високи дози
При високи дози (10 до 50 kGy) йонизацията осигурява:
- Търговска стерилизация на месо, птици и морски храни.
- Стерилизация на готови за консумация храни, като например болнични ястия.
- Обеззаразяване на някои хранителни добавки и съставки, като подправки, венци и ензимни препарати.
След тази обработка продуктите нямат добавена изкуствена радиоактивност.
облага
- Запазването на храната е удължено, тъй като тези, които са нетрайни, могат да подкрепят по-големи разстояния и транспортно време. Също така продуктите на станцията се запазват по-дълго време.
- Патогенни и банални микроорганизми, включително плесени, се елиминират поради пълна стерилизация.
- Заменя и / или намалява необходимостта от химически добавки. Например, функционалните изисквания на нитритите в консервираните месни продукти са значително намалени.
- Това е ефективна алтернатива на химическите фумиганти и може да замени този вид дезинфекция в зърна и подправки.
- Насекомите и техните яйца са унищожени. Той намалява скоростта на процеса на зреене в зеленчуците и неутрализира способността за поникване на клубени, семена или луковици.
- Позволява обработката на продукти с широка гама размери и форми, от малки опаковки до насипни.
- Храната може да бъде облъчена след опаковане и след това да се съхранява или транспортира.
- Облъчването е "студен" процес. Стерилизацията на храната чрез облъчване може да се извърши при стайна температура или в замразено състояние с минимална загуба на хранителни качества. Промяната в температурата, дължаща се на обработка с 10 kGy, е само 2.4 ° С.
Погълнатата енергия на лъчението дори при най-високите дози едва повишава температурата на храната с няколко градуса. В резултат на това радиационното лечение причинява минимални промени във външния вид и осигурява добро задържане на хранителни вещества.
- Санитарното качество на облъчените храни прави използването им желателно при условия, при които се изисква специална безопасност. Такъв е случаят с дажбите за астронавтите и специфичните диети за болничните пациенти.
недостатъци
- Някои органолептични промени възникват в резултат на облъчване. Например, дълги молекули като целулоза, която е структурен компонент на стените на растенията, са счупени. Следователно, когато се облъчат, плодовете и зеленчуците омекотяват и губят характерната си текстура.
- Сформираните свободни радикали допринасят за окислението на храни, които съдържат липиди; това причинява окислително гранясване.
- Радиацията може да разруши протеините и да унищожи част от витамините, по-специално А, В, С и Е. Въпреки това при ниски дози на облъчване тези промени не са много по-изразени от тези, предизвикани от готвенето.
- Необходима е защита на персонала и работната зона в радиоактивната зона. Тези аспекти, свързани с безопасността на процеса и оборудването, засягат увеличаването на разходите.
- Пазарната ниша за облъчените продукти е малка, въпреки че законодателството в много страни позволява комерсиализацията на този вид продукти.
Облъчване като допълнителен процес
Важно е да се има предвид, че облъчването не замества добрите практики за обработка на храни от производителите, преработвателите и потребителите.
Облъчените храни трябва да се съхраняват, обработват и варят по същия начин като не облъчените храни. Може да възникне замърсяване след облъчване, ако основните правила за безопасност не са спазени.