APLICACIONES DE LAS RADIACIONES IONIZANTES EN LA INDUSTRIA ...

APLICACIONES AGROALIMENTARIAS

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APLICACIONES DE LAS RADIACIONES APLICACIONES DE LAS RADIACIONES IONIZANTESIONIZANTES

EN LA INDUSTRIA AGROALIMENTARIAEN LA INDUSTRIA AGROALIMENTARIAINDICE

-Aplicaciones en la agricultura y ganadería

-Aplicaciones en el tratamiento de alimentos

-¿Se hace necesaria esta técnica?

-Historia de esta tecnología

-Estado actual

-Aplicaciones más importantes

-Plantas de tratamiento

-Aceptabilidad

M. Magdalena Gálvez Morros Prf. Titular de Química Analítica de la U.C.M.

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A lo largo de los siglos la humanidad ha ensayado todas las formas posibles de aumentar la cantidad y la calidad de su producción agrícola y pecuaria, imprescindible para su subsistencia.

La escasez de alimentos ha sido siempre un factor limitante al crecimiento de la población y ha sido la causa de la extinción de prosperas civilizaciones.


900 1000 10201500

2500

5800

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1000

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1800 1820 1850 1900 1950 2000

CRECIMIENTO DE LA POBLACIÓN MUNDIAL

1800-1995

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La población mundial, que a lo largo de los últimos siglos epidemias y crisis de hambre generalizadas habían mantenido sin crecer en unos 1.000 millones de habitantes, aumenta según estimaciones del Banco Mundial en el último siglo a 5.800 millones.

Este aumento, exponencial en los últimos años, que lleva consigo una mejora del nivel de vida, ha sido posible gracias a la Química que ha permitido aumentar, con el empleo de fertilizantes y plaguicidas, el rendimiento de las cosechas, lo que ha hecho posible el aumento de la provisión necesaria de alimentos para mantener esa creciente población.


Coincidencia en los aumentos de producción de cereales con el uso de fertilizantes y

herbicidas

0

0,5

1

1,5

2

2,5

3

3,5

4

4,5

5

1880

1890190

01910

1920

1930194

01950

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1970198

01990

2000

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En la gráfica se observa perfectamente esta variación, pero para dar un solo dato más concreto de cómo los abonos químicos influyen en la multiplicación de las cosechas, señalaremos que la producción mundial de cereales aumentódesde 830 millones de toneladas en 1960 a 1935 millones de toneladas en 1990 es decir un 235%, mientras que la superficie de tierra cultivada aumentó solo en un 6%.

Ya en 1860 se descubre que el N, P, K son nutrientes esenciales para las plantas, pero la optima aplicación de esos nutrientes se ha hecho solo en el siglo XX, gracias a la investigación de los mecanismos de asimilación de esos nutrientes por las plantas con los isótopos radiactivos


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EN LA INDUSTRIA AGROALIMENTARIA, LOS ISÓTOPOS RADIACTIVOS SE EMPLEAN:

Empleo de los isótopos radiactivos Como Trazadores

En estas aplicaciones, los isótopos radiactivos se añaden a los abonos y en ellos se mezclan íntimamente con sus isótopos estables naturales, al tener las mismas propiedades químicas ( no olvidemos que son el mismo elemento) y puede seguirsesu mecanismo de asimilación en la planta por la estela radiactiva que emiten.

Imaginemos que queremos estudiar la forma como el nitrógeno se absorbe por las plantas desde los fertilizantes, añadiremos un isótopo de nitrógeno radiactivo (15N) al abono y por la forma como se distribuye la radiactividad en la planta deduciremos el metabolismo de fijación de este nutriente. A esta técnica se le llama marcado radiactivo.

Gracias a moléculas marcadas con isótopos radiactivos de nitrógeno, fósforo y potasio se ha podido seguir el mecanismo de asimilación de estos nutrientes. lo que ha permitido una utilización más eficaz de los fertilizantes.

Asimismo, por ejemplo, con CO2 marcado con C-14 ó el Fosfato marcado con P-32, se ha conseguido seguir las rutas de la fotosíntesis, y comprender mejor la importancia de esta función.

• COMO TRAZADORESAsimilación de FósforoAsimilación de NitrógenoSondas hidricasNutrición animal y mejora de la producción pecuaria

• EN EL RADIOINMUNOANALISISEstado reproductivo del ganado. ( Análisis de progesterona)Enfermedades infecciosas. (Análisis de anticuerpos específicos)

• COMO FUENTE DE RADIACIONES


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de las investigaciones llevadas a cabo en los experimentos con abonos marcados con isótopos radiactivos.

No solamente los isótopos han contribuido a mejorar los cultivos sino también han mejorado el rendimiento de la producción pecuaria. Gracias al inmumoanálisis se ha conseguido determinar, midiendo la concentración hormonal, los momentos óptimos para la fecundación animal.

Gracias también a los isótopos radiactivos, utilizándolos como trazadores en trabajos de investigación de asimilación de nutrientes en nutrición animal, se ha conseguido mejorar el rendimiento de carne animal en muchos países, y sus producciones, leche, lana, etc,.

•Mejora de la capacidad reproductora por determinación más exacta del ciclo reproductor gracias al análisis de las hormonas (R I A).

•Mejora de rendimientos ganaderos mejorando de calidad nutritiva de los piensos etc..

UTILIZACIÓN DE LOS I. R. EN LA MEJORA DE LA PRODUCCIÓN

PECUARIA

Por poner un ejemplo citaremos solamente el caso de Rumania donde se consiguió un aumento del rendimiento de las cosechas de maíz en 620 kg/Ha, alterando la dosificación del N y P de los abonos, después


TRATAMIENTO DE LOS BÚFALOSINDONESIA.

Se diseñó un bloque multinutritivo, que permite un aumento de 3 kg. de peso por semana, disminuyendo de 35 a 10 el nº de kg. de pienso necesarios para un aumento de 1 kg. de peso del animal.

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Uno de los éxitos más llamativos de esta aplicación ha ocurrido en Indonesia con el tratamiento de los búfalos.

Se necesitaba mejorar los métodos de alimentación de los búfalos, animal fundamental en la economía de este país, en el que se emplea, no solo como fuente de alimento, sino también como fuerza motriz para arar la tierra.

Después de estudiar el metabolismo digestivo de estos animales con isótopos radiactivos los científicos desarrollaron un bloque multinutritivo que permitió un aumento de peso en los animales de 3 kilos por semana, y permitió también rebajar significativamente el número de kilos de pasto que estos animales necesitaban digerir para aumentar 1 kilo de peso.


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En estas aplicaciones el isótopo radiactivo pierde completamente su carácter de trazador porque se confina en una cápsula metálica, que suele estar colimada para que la radiación salga solo en una determinada dirección, es decir el isótopo se utiliza solo como foco emisor de radiaciones.

Las radiaciones de los isótopos radiactivos son ionizantes y aplicadas a las células vivas no alteran los principios inmediatos, pero al ionizar el ADN inhiben o modifican su capacidad de duplicación, en esta propiedad se basa la aplicación de “Mejora de las variedades de cultivos agrícolas por selección de mutantes “

La mejora en el rendimiento de las cosechas se ha conseguido porejemplo introduciendo nuevas variedades de cultivos agrícolas conseguidas por mutaciones inducidas por las radiaciones.

UTILIZACIÓN DE LAS RADIACCIONES IONIZANTES

La radiación de semillas se emplea para producir mutaciones en sus genes.

Por selección de mutantes se han

conseguido nuevas variedades de cultivos

agrícolasde alto rendimiento y mejor adaptadas al

medio


1500 variedades mejoradas

1983 Mutante de algodón (Pakistán)

1985 Mutante de arroz (China) 25 días de maduración y mayor cantidad de proteína

1986 Mutante del sorgo

Se están empleando solo tres en la UE

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La irradiación de semillas produce mutaciones en sus genes, la mayoría no aportan nada positivo, pero una pequeña fracción de ellas da lugar a variantes genéticas de interés, creándose así variedades de cultivos de alto rendimiento, bien adaptadas al medio y con mayor resistencia en las enfermedades.

Se han producido ya mas de mil quinientas variedades mejoradas, de las cuales el 90% se han conseguido gracias a la radiación.

Entre los éxitos que han reportado mayores beneficios económicos, citaremos; un mutante de algodón que se consigue en 1983 y se aplica en Pakistán que duplica la producción de las cosechas; un mutante de arroz que en se consigue en China en 1985 que madura en sólo veinticinco días y tiene mayor cantidad de proteína que las variedades tradicionales, la nueva variedad del sorgo resistente a las plagas, planta que ha mejorado mucho con esta técnica.

En la CE se emplean solamente la cebada , maíz y trigo modificados genéticamente. Solo en producción de cebada para la fabricación de cerveza se reporta un aumento en la producción de 6 millones de t. empleando la misma superficie de tierra cultivada. El trigo duro se emplea en Italia para la producción del 60 % de las pastas


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Las plagas de insectos que han venido tradicionalmente diezmando las cosechas y creando enfermedades en el ganado, se combaten no solo con los plaguicidas sino también con la técnica de insectos estériles por las radiaciones ionizantes, que será descrita en la ponencia de aplicaciones medioambientales.

La "mosca del gusano barrenador del nuevo mundo", fue el primer insecto así erradicado. La primera campaña se hizo en 1954 en la Isla de Curacao, luego se han hecho campañas en Méjico y en el Sur de Estados Unidos, solamente los rancheros de Texas reportan un ahorro anual de cien millones de dólares por la erradicación de este insecto.

ERRADICACIÓN DE PLAGAS DE INSECTOS PARA PROTECCIÓN DE

COSECHASCampaña de erradicación de la mosca de la fruta

•1954 Curacao•México•EE UU•Ahorro anual de 100millones de dólares

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Aunque la tecnología de alimentos ha avanzado mucho, los procesos técnicos clásicos como la congelación, pasterización, secado, etc., han demostrado ser insuficientes para paliar estas perdidas.

La mayoría de los Gobiernos reconocen la necesidad de tomar medidas a este respecto y la Asamblea Nacional de Naciones unidas ha instado con carácter prioritario a utilizar todos los métodos seguros y eficaces para combatir las perdidas de alimentos, especialmente en las regiones tropicales donde se encuentran la mayoría de los países en desarrollo, en los que por no existir sistemas modernos de transporte y almacenamiento, y porque la temperatura ambiental suele ser elevada, estas perdidas son aún mayores.

De ahí la necesidad de una nueva tecnología y por ello, a pesar de toda la oposición inicial que ha tenido y sigue teniendo en muchos países, en el mundo esta abriéndose camino, cada vez con mas penetración comercial, la TECNOLOGIA NUCLEAR aplicada a la protección de cosechas agrícolas y a la conservación de alimentos.

NO BASTA CON AUMENTAR LA PRODUCCIÓN DE ALIMENTOS HAY

QUE SABER CONSERVARLOS

¿SE HACE NECESARIA LA IRRADIACIÓN DE ALIMENTOS?

• SEGÚN LA FAO--- SE PIERDE EL50% de los alimentos perecederos25% de los alimentos no perecederos

• SEGÚN OMS--- Se consume gran cantidad en mal estado produciendo enfermedades de origen alimentario, que actualmente están aumentando de forma alarmante




INCREMENTO DE PUNTOS POSIBLES DE CONTAMINACION

No se conoce con exactitud como ha evolucionado históricamente la "presión epidemiológica" a que está sometido el hombre por causa de las enfermedades trasmitidas a través de la cadena alimentaria, pero hay indicios para pensar que, aunque mejoran los controles sanitarios, dicha presión va en aumento con la producción masiva de alimentos en granjas avícolas, marinas, o fluviales que tienen que pasar por todos los eslabones de la cadena, que son lugares potenciales de contaminación microbiana, hasta llegar al consumidor final.

El creciente aumento del consumo de comidas preparadas y empaquetadas, el catering, la restauración colectiva, etc. pueden ser otras causas.

• El 70% de los 3.2 millones de defunciones de menores de 5 años se debe a enfermedades diarreicas trasmitidas por los alimentos



EL RIESGO ASOCIADO A LA CONTAMINACIÓN

MICROBIOLÓGICA ES:

• 1000 veces mayor que el derivado de los contaminantes ambientales y

• 100.000 veces mayor que el derivado de los pesticidas y plaguicidas empleados en la agricultura

Las enfermedades de trasmisión alimentaria asociadas a la presencia de patógenos microbianos en alimentos y bebidas representan una grave amenaza para la salud de millones de personas y suponen una carga considerable para los sistemas sanitarios.

El riesgo asociado a la contaminación microbiana es 1.000 veces mayor que el derivado de los contaminantes ambientales y 100.000 veces mayor que el derivado de pesticidas y plaguicidas empleados en la agricultura.


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1000sa lmonellaPatatas fritasALEMANIA1993

200000sa lmonellahelado sUSA1994

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USA1997

220 15000 2000

E sch eri cha coll i O 1 57 : H7

E sch eri cha coll i O 1 57 : H7Sta phil ococus aureusLi st eri a

SalchichasL echeAgua envas adaLengua

ESP AÑ A

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2000

AÑO PAÍS ALIM ENTO C. B ACTE RIA Ñº AF EC

CASOS RECIENTES DE INTOXICACIONES DE ORIGEN

ALIMENTARIO

Si recordamos algunos casos recientes de intoxicaciones de origen alimentario, producidas por bacterias, que han tenido particular repercusión en los medios podríamos citar:

Solo en el año 200; Debidos a la Eschericha coli O 157: H7, han tenido especial repercusión en los medios los ocurridos en :

Barcelona- Septiembre 2000- Intoxicación por salchichas contaminadas con la bacteria distribuidas en varios colegios por una empresa catalana, que ha sido clausurada precisamente por este hecho.

Walkerton (Canadá)- Mayo 2000 - Intoxicaciones por esta misma cepa de la E. coli que produjeron la muerte de cinco personas y muchas otras hospitalizadas

Japón - Intoxicación por leche envasada que afecto a varios miles de personasdebidos a la Listeria monocytogenes.Francia—Brote de listeriosis ocurrido a principios del 2000 fue el causante de la retirada en España por el Ministerio de Sanidad y Consumo español de todos los productos las marcas francesas de charcutería afectadas


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En años anteriores han ocurrido también multitud de casos.

De particular repercusión fue la intoxicación de muchas personas por el consumo de hamburguesas contaminadas en Julio 1997 en EEUU, tras las cuales una importante cadena americana tuvo que retirar para ser destruidas 14.000 toneladas de carne, presumiblemente contaminada por la E. coli. A partir de este incidente la FDA autoriza la irradiación de la carne cruda de vacuno, cerdo y cordero por considerar que este es el único medio para eliminar la d E. coli. de la carne cruda. Anteriormente estaba ya autorizada para el pollo, frutas y verduras


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¿SE HACE NECESARIA LA IRRADIACIÓN DE ALIMENTOS?

•La FDA aprobó tras ese incidente el 3-12-1997 la irradiación de la carne cruda de vacuno, cerdo y cordero tras considerar que la irradiación es el único método conocido hoy para eliminar la E. Colli 157: H7 de la carne cruda y no altera el sabor ni el valor nutritivo de la carne •Se está considerando actualmente incluso la obligatoriedad de irradiar las hamburguesas •La irradiación se usaba ya para carne de pollo, frutas y verduras

Febrero 2002 15 de 56


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BROTES EPIDEMICOS NOTIFICADOS EN CATALUÑA 1995-99

19991995 199819991995 1998

3.68078%

2.839 2.60751% 72%

22477%

191 18351% 72%

TOTALES%

1.170154 350245 13Origen hídrico

1.7161468 1.88013699 120TIA

afectadosNº debrotesNº de

Tomando datos de los boletines epidemiológicos que controlan las enfermedades de declaración obligatoria en nuestro país citaremos por ejemplo los de la región catalana en el período 1995-1999.

Si hacemos un estudio de todos los brotes epidémicos recogidos por el ministerio de Sanidad en esta autonomía las TIA (Toxiinfecciones alimentarias) son las causantes del 55% de los brotes ocurridos en 1995, del 61% de los brotes ocurridos en 1997, del 72% de los brotes ocurridos en 1998 y del 77% de los brotes ocurridos en 1999.

Datos similares aparecen en los boletines epidemiológicos del Centro Nacional de Epidemiología del Instituto de Salud Carlos III que controla desde 1994 diez autonomías, aunque algunas como Baleares y Madrid solo participan en la red con un hospital.



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SIMPOSIO INTERNACIONAL SOBRE ASPECTOS DE LA RELACIÓN COSTO-BENEFICIO DEL TRATAMIENTO DE ALIMENTOS POR IRRADIACIÓN

Aix-en-Provence, France1-5 Marzo 1993


En un Congreso celebrado en 1993 en Aix-En-Provence, (Francia), sobre la relación coste-beneficio del tratamiento de alimentos por irradiación se presentaron estadísticas impresionantes. T. Roberts, del Departamento de Agricultura Americano presentó los casos hospitalizados por intoxicaciones alimentarias en el año 1991 en Estados Unidos


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casos muertes

Salmonella (exc. S. Typhi ) 1,920,000 1,920Staphylococcus aureus 1,513,000 1,210Listeria monocytogenes 1,581 433

Campylobacter jejuni/coli 2,100,000 2,100E. Coli 50,000 100

Clostridium perfringens 10,000 10Yersinia enterocolitica 3,250 2Clostridium botulinun 180 7

Shigella spp. 90,000 180Vibrio spp. 10,000 400

Streptococcus spp. 500,000 150Enterobacterias 50,000 500

Otros 5,500 29

Total 6,253,511 7,041

CASOS HOSPITALIZADOS POR ENFERMEDADES DE ORIGEN ALIMENTARIO Y

COSTE ESTIMADO (USA 1991)

Como se ve en el cuadro ascendían aproximadamente a 6 millones de casos hospitalizados, 7.041 produjeron la muerte del paciente y sin estimar los daños afectivos, produjeron pérdidas por valor de 5.765 millones de dólares. Sólo por Salmonella se reportaban 1.920.000 casos hospitalizados que produjeron 1920 muertes y un costo de 1.613 millones de $ U.S.A.

El centro de investigación para control de enfermedades alimentarias y riesgos microbiológicos F. G. Banting de Ontario, Canadá, estima, como reportó su Director E.C.D. Tood. que estos datos se han seguido repitiendo en los últimos años y pueden ascender hasta 33 millones de casos por año, con unos costes anuales de 10,000 millones de $ U.S.A si se tienen en cuenta todos los que no pueden controlarse oficialmente por haber requerido solo atención domiciliaria.


•Taenias•Trichinella spiralis•Toxoasplasma gondii (5.000 millones $)

PARASITOSIS

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19 de 56 Febrero 2002

Además de las toxiinfecciones producidas por bacterias siguen apareciendo casos de parasitosis, el Toxoplasma gondi sigue apareciendo y produciendo infecciones. Solo en USA se estiman unas pérdidas unos 5.000 millones de dólares anuales fundamentalmente debidas a la educación especial de niños nacidos con estas secuelas, por haber contraído esta enfermedad sus madres durante la gestación.

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En el mundo Occidental, el primer uso comercial de la irradiación de alimentos tuvo lugar en Stuttgart (Alemania) en 1957, donde un comerciante de especias comenzó a irradiar sus productos a fin de asegurar su calidad higiénica. La instalación, no durómucho, fue clausurada dos años más tarde al igual que otras plantas de irradiación con Co-60 que habían comenzado a proliferar por aquel entonces.

La razón de estas clausuras fue la alerta de la F.D.A. de Estados Unidos (Food andDrug Administration) contra la irradiación de alimentos, que se publicó en 1958, basándose en unos estudios, que no han podido ser refrendados, y que pretendían demostrar que esta tecnología producía en los alimentos productos radiolíticos cancerígenos.

La alerta de la FDA supuso para esta tecnología un frenazo de más de 20 años, y una alarma que, no por infundada, dejó menos huella La primera reunión internacional para estudiar de nuevo este tema tuvo lugar en 1961 en la ciudad de Bruselas, convocada por la Food and Agricultura Organization (F.A.O.) conjuntamente con la World Health Organitation (W.H.O.) y la International Atomic Energy Assotiation(I.A.E.A.). En esta reunión a la que asistieron representantes de 28 países, se decidió formar un comité de trabajo con los más prestigiosos expertos en el tema, para estudiar a fondo la inocuidad de la irradiación de los alimentos, nació así el Joint Experts Committee on Food Irradiation (J.E.C.F.I.) .

HISTORIA DE ESTA TECNOLOGÍA1954 --Primeros estudios de investigación “Atomos para la paz”. (ARMADA AMERICANA)

1956--Se comienza en la URSS la irradiación de patatas y cebollas

1958--Se abren en Europa Occidental las primeras plantas de irradiación

1958-- FDA . Alerta contra la irradiación

1961--1ª Reunión internacional ( 0IEA / FAO /OMS) para formar un Comité de expertos en irradiación de alimentos. ( JECFI ).



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1980 -- Reunión del JECFI en Ginebra donde se concluye que “ la irradiación de alimentos con dosis inferiores a 10 kGy no presenta ningún peligro toxicologico ni son necesarias mas pruebas”

1984-- Normas del Codex Alimentarius

1986--La FDA legaliza la irradiación

1988--La CE da el consenso a esta tecnología y aconseja a los países miembros que no obstruyan la libre circulación de alimentos irradiados.

Logotipo que deben exhibir los alimentos tratados por radiaciones ionizantes.


En 1970 esta organización, en colaboración con la O.C.D.E., planea un proyecto de evaluación de alimentos irradiados, con estudios que se prolongaron a lo largo de 10 años, al final de los cuales se pudo demostrar que en ningún alimento irradiado de los estudiados se habían encontrado residuos tóxicos o carcinogenéticos. Como colofón a estos estudios el J. E. C. F. I se reúne otra vez en Ginebra en Octubre de 1980 dónde, basándose en la evaluación de los estudios científicos citados concluye que:

"La irradiación de cualquier alimento con una dosis inferior a 10 kGy. no presenta ningún peligro toxicológico y los estudios realizados son tan evidentes que no son necesarias mas pruebas".


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El 22 de Febrero de 1999 el “Diario Oficial de las Comunidades Europeas publica la Directiva 1999/ 2/ CE relativa a la aproximación de las legislaciones de los estados miembros sobre alimentos e ingredientes alimentarios tratados con radiaciones ionizantes y en su artículo 15 que dice textualmente

“Los estados miembros pondrán en vigor las disposiciones legales, reglamentarias y administrativas para dar cumplimiento a lo establecido en la presente Directiva de modo que: a mas tardar el 20 de Septiembre del 2000 se autorice lacomercialización y el empleo de los productos alimenticios irradiados”;

En la Directiva 1999/ 3/ CE se establece una lista comunitaria de alimentos cuya irradiación debe ser autorizada por todos los países de la CE, colocando en primer lugar las especias, condimentos vegetales e hierbas aromáticas, sin perjuicio de que cada país añada los que considere conveniente.

En España esta normativa no se traspuesto hasta el 5 de Abril de 2001 en el RD 348/2001 pero todavía no se irradian alimentos.excepto para enfermos inmunodeprimidos, cuyo uso esta autorizado por<el RDE 1091/2000



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En 40 países, las autoridades de salud y seguridad han aprobado colectivamente la irradiación de más de 40 alimentos diferentes, tanto de origen animal como vegetal y la aceptación ha ido aumentando desde 1980 donde solo 5 países autorizaban esta tecnología.

Veintiséis de estos países, entre los que se encuentran Francia, Holanda, Bélgica, Dinamarca, Estados Unidos, Rusia, Japón, Argentina, Brasil, Méjico, Sudáfrica, etc. están aplicando actualmente el proceso a escala industrial y otros ocho están en vías de ponerlo también en explotación.


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Los alimentos irradiados se venden lo mismo en países desarrollados como en desarrollo y los economistas consideran esta tecnología como un método óptimo para:

-Incrementar el suplemento mundial de los alimentos por reducción de las pérdidas

-Posibilitar la expansión e intercambio entre países de muchos productos agropecuarios.


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Vemos aquí el prospecto de una compañía de Sudáfrica que anuncia platos preparados y posteriormente tratados por irradiación para asegurar al consumidor una alta calidad, cuando los necesite, sin necesidad de guardarlos en la nevera


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En la CE se irradia y vende algún tipo de alimentos asítratados en todos los países miembros, excepto España y Austria, Alemania y Suecia no irradian tampoco alimentos pero aprobaron ya en 1998 la importación y venta de especias irradiadas.

Francia, Holanda y Bélgica son los países de la CE donde se tratan en mayor cantidad


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España fue uno de los primeros países de la CE que comenzó a nivel de investigación esta tecnología. En la antigua J.E.N, hoy C.I.E.M.A.T.se montó la “ Unidad Nayade” donde se hicieron los primeros ensayos, pero después de la alerta de la FDA se clausuródicha unidad.

La directiva de la CE 1999/2 del 22 / 2 /99 no se ha traspuesto hasta el 5 de Abril 2001

Hoy no se irradian todavía ningún tipo de alimentos pero existen dos plantas de irradiación capacitadas para hacerlo, a la espera de los oportunos permisos.

SITUACIÓN EN ESPAÑA•La legislación española fue una de las primeras en autorizar la irradiación de patatas y cebollas. (BOE 21/11/69 y 10/9/65) pero no se llevo nunca a la practica comercial de esta autorización

La directiva de la CE 1999/2 del 22 / 2 /99que daba como fecha límite para introducir la tecnología de irradiación el 20-9-2000 no se ha traspuesto hasta el 5 de Abril 2001 en el BOE Nº 82 (Real Decreto 348/ 2001 )



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Una en operación desde 1970 en Barcelona Irradiador de Co-60, planta de I. γ irradia fundamentalmente material quirúrgico


La primera en operación desde desde 1970 en Barcelona perteneciente a la Sociedad ARAGOGAMMA posee un irradiador de Co-60 y trata fundamentalmente material quirúrgico. Medicinas y hierbas medicinales


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Otra en Tarancón. Sociedad ION-MED Esterilización,S.A.

Acelerador de electrones, Planta de I. β

La segunda se ha montado en 1998 en Tarancón y pertenece a la Sociedad ION-MED ESTERILIZACIÓN.

Esta ultima posee un moderno acelerador de electrones (rodotrón,) y esteriliza por tanto con radiación β . Está irradiando ya material quirúrgico y validando el proceso para tratar corchos, cables para instalaciones sanitarias, especias etc. La planta esta perfectamente capacitada para tratar alimentos cuando se consigan los oportunos permisos.



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APLICACIONES PRÁCTICAS DE LA IRRADIACIÓN DE ALIMENTOS

La conservación de alimentos por irradiación, tiene la ventaja sobre otras técnicas, que al ser un método en frío, se le llamado "esterilización en frío", cambia poco el aspecto del alimento. Otra ventaja es la profundidad de penetración de la radiación que permite que el alimento pueda tratarse empaquetado, con lo que se evita el riesgo de una contaminación posterior.

Como ya dijimos la radiación afecta preferentemente al ADN de las células vivas que existen en el alimento, afectando a su capacidad de reproducción. Lo único que queda vivo en un alimento son las encimas que aceleran la maduración y germinación en frutas y semillas por ejemplo, y en cualquier alimento los microorganismos vivos que puedan estar contaminándolo.


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La dosis letal necesaria para la destrucción de microorganismos, esta en función inversa de su radiosensibilidad y complejidad biológica, cuanto más complejo y evolucionado es un ser viviente, menor es la dosis necesaria para producir efectos letales.

Para eliminar insectos bastan dosis menores de 1KGy, los mohos necesitan alrededor de 1-2 KGy, los parásitos entre 2-5 KGy, las bacterias entre 3-9 KGy y los virus necesitarían dosis superiores a 10 KGy, pero éstas no están permitidas para ser aplicadas a los alimentos.

•La dosis necesaria para la destrucción de insectos y microorganismos está en razón inversa de su complejidad biológica.

•Para eliminar

Insectos bastan dosis de 1 KGyMohos “ “ 1-2 “Parásitos 2-5 “Bacterias 3-5 “virus 10 “


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Este tratamiento impide que aparezcan brotes en patatas, cebollas, ajos etc. Las patatas pueden conservarse perfectamente en períodos superiores a 6 meses, las cebollas (2-3 meses) y los ajos (3-4 meses) sin que aparezcan raíces.

Tiene también gran importancia económica en el control de la germinación de cebada para la preparación de la malta para las cervecerías.

EN DOSIS BAJAS DE 0,05-0,15 KGY

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EN PEQUEÑAS DOSIS DE 0,15-0,5 KGY

Eliminar insectos

Cereales, legumbres,

harinas, frutos secos y

frescos

La Desinsectación por irradiación puede contribuir significativamente a mejorar el comercio internacional en el caso de ciertas frutas tropicales y subtropicales. mangos, papayas, piñas, coco, cítricos etc., a los que los acuerdos de importación a países desarrollados exigen un control cuarentenario previo a la autorización de venta.

Durante la cuarentena las frutas y verduras se fumigan con sustancias químicas para eliminar los insectos provenientes del país de origen y retrasar la putrefacción. Se ha usado el oxido de etileno, pero se ha prohibido desde el año 1991 por sospecha de propiedades cancerígenas, reemplazándose por el bromuro de metilo, pero este compuesto, como los fluorocarburos pertenece a grupo de los que atacan la capa de ozono, cuyo uso esta restringido desde el Protocolo de Montreal.



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EN PEQUEÑAS DOSIS DE 0,5-1 KGY


La exposición a una dosis baja de radiación ( 0,5-1 KGy) retrasa la maduración de algunas frutas y hortalizas aumentando así el tiempo de conservación. La magnitud de estas alteraciones depende de la dosis y del estado en que se encuentre el alimento cuando se irradia.

La FAO ha hecho a los gobiernos un llamamiento "para que consideren la irradiación como la alternativa óptima para evitar las perdidas de los alimentos durante el almacenamiento cuarentenario.


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Fresas conservadas 15 díasFresas conservadas 15 días

No IrradiadasNo Irradiadas IrradiadasIrradiadas

EN DOSIS MEDIAS DE 1,5-3 KGY


Con dosis medias de 1,5-3 KGy se pueden eliminar microorganismos alterativos y aumentar el período de perfecta conservación de los alimentos atacados por ellos, que deterioran el producto cambiando sabores y olores, como los mohos por ejemplo que tantas veces vemos en fresas, pan de molde etc.

El tiempo de conservación de muchas frutas y verduras por destrucción de estos mohos puede prolongarse por lo menos el doble de tiempo que las no irradiadas.


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Un examen de la relación coste - beneficio que produciría la irradiación de alimentos, realizado por el Ministerio de Agricultura de E.E.U.U., llevó a la conclusión que sólo desde el punto de vista estatal los beneficios excederían los costos en una relación de 2,2 - 2,8 a 1. Sólo la irradiación de un 10% de la producción de pollos con una dosis de 3 KGy, (el pollo es uno de los alimentos catalogados como mas directamente responsables de contener las sallmonella ), sería suficiente para reducir la salmonellosis en un porcentaje que produciría un ahorro superior a 6.750 millones de pesetas. En opinión de estos científicos, el problema de la salmonellosis sólo puede ser definitivamente solucionado con el uso de la irradiación.Los Vibrios que se encuentran es mariscos y pescados son probablemente las bacterias patógenas de mayor incidencia en los países de la costa del sudeste de Asia, pero salvo en Japón no se han recogido estadísticas.

La listeriosis es otra enfermedad cuya incidencia ha aumentado en los últimos años.. Presenta grave riesgo para la salud,. Los programas sanitarios actuales reducen pero no eliminan completamente el riesgo de listeriosis, mientras que la irradiación de alimentos con dosis de 3 KGy es muy efectiva.

Se utiliza para

Eliminar microorganismos patógenos:

•Salmonella•Listeria monocytogene•Vibrio vulnificus•Eschericha coli O 157: H7.

IRRADIACIÓN EN DOSIS MEDIAS 1-7 KGY.


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T. Roberts en un extenso trabajo presentado para la IAEA, evalúa el costo en EE. UU de enfermedades de origen parasitario. La toxoplasmosis congénita es la que causa las mayores pérdidas unos 5.000 millones de dólares anuales (670.000 millones de pesetas) fundamentalmente debidas a la educación especial de los niños que, por haber contraído esta enfermedad, presentan secuelas de retraso mental ceguera o sordera.

No todos los casos de toxoplasmosis tienen origen alimentario, pero la mayoría se atribuyen al consumo de carne de cerdo Y pollo, con lo que la irradiación de este tipo de alimento en dosis de 1 a 3 kGy en la carne de pollo y huevos de la dieta de las las mujeres embarazadas evitaría el 80 % de los casos.

Tanto el protozoo Toxoplasma gondii que causa la toxoplasmosis como la triquinella spirallis, causante de la triquina y otros parásitos como las tenias de buey y cerdos quedan inactivadas por pequeñas radiaciones del orden de 0,1 a 2 Kg.

IRRADIACIÓN EN DOSIS MEDIAS 2-5 KGY.

Se utiliza para

Eliminar parásitos:

•Toxoplasma gondii•Taenias•Trichinella spiralis


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La irradiación es una tecnología particularmente útil para la descontaminación microbiana de especias ya que, a diferencia de los otros tratamientos empleados como el EtO o el PO, permite su tratamiento en envases herméticos y no expone a las especias a fluctuaciones medioambientales o de humedad que pueden producir una recontaminación posterior. En muchos casos, solamente las especias irradiadas pueden cumplir las especificaciones en cuanto a contaminación microbiana de los fabricantes de alimentos que siguen las normas HACCP o ISO.

En dosis altas de 10- 50 KGy la radiación podría destruir virus, pero a estas dosis podrían cambiar mucho los sabores y olores de los alimentos, por tanto se utiliza solo para esterilizar envases y descontaminar aditivos, la Comisión FAO / OMS no ha respaldado aún la aplicación directa de estas dosis a los alimentos.

IRRADIACIÓN EN DOSIS MEDIAS

1-7 KGY.Erradicación de bacterias en especias y tisanas

• Las Tisanas; manzanilla, poleo, tila, etc..

• Las especias;• pimienta negra• pimentón• azafrán• Hierbas medicinales;• Gran carga microbiana


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La ionización ó irradiación de alimentos consiste simplemente en la exposición de los alimentos a una fuente radiaciones, exactamente controlada, durante el tiempo requerido para aplicación. Se la conoce también como esterilización en frío porque no produce aumento de temperatura.

No todos los tipos de radiación ionizante son apropiados para la irradiación de alimentos. Es necesario además que la radiación penetre en el alimento lo suficiente para llevar su acción al punto deseado.

De acuerdo con el tipo de radiación utilizado se están empleando fundamentalmente dos tipos de plantas

LAS FUENTES DE RADIACIÓN AUTORIZADAS PARA TRATAR

ALIMENTOS SON:--Rayos X con energía no superior a 5 Mev--Rayos gamma procedentes de radionucleidos--Electrones acelerados con energía no superior

a 10Mev

Se emplean fundamentalmente dos tipos de plantas

PLANTAS DE ISOTOPOS RADIACTIVOS(Emisión gamma)(Emisión gamma)

PLANTAS DE ELECTRONES ACELERADOS (Emisión beta)(Emisión beta)


.Plantas de Irradiación gamma.

Son las que utilizan los isótopos emisores como fuente de irradiación, a raíz de la última guerra mundial se aprovechó el Cs-137 de las varillas gastadas de los reactores nucleares, pero ha dejado de usarse, siendo casi completamente sustituido por el Co-60.

Vemos aquí el diseño y ubicación en Marsella de la planta de tratamiento de alimentos más próxima a nuestro país, perteneciente a la compañía Gammaster donde se tratan muchas especias españolas

La planta es un espacio rectangular dividida por una valla metálica longitudinal que no permite el paso ni de alimentos ,ni de personas de uno a otro lado.

En la zona no estéril, a la izquierda, tiene lugar la entrada deproductos



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Los alimentos se cargan en los contenedores, suspendidos por un raíl de arrastre, con la ayuda de carritos elevadores y una vez cargados un operario situado en la consola de control abre la puerta de la cámara de irradiación, y pone en marcha el rail de arrastre que va lentamente introduciendo los contenedores en ella.

La cámara de irradiación está protegida por un laberinto de hormigonque la aisla del exterior según la legislación vigente.

Terminada la colocación de los contenedores, se levanta la fuente radiactiva por control remoto.



Cámara de irradiación

Fuente radiactiva Consola de control

Elevador para la carga

IRRADIADOR AUTOMÁTICO DE CONTENEDORES

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La fuente radiactiva esta sumergida en una piscina (el agua es uno de los mejores blindajes para la radiación) y se eleva por control remoto cuando los alimentos se encuentran ya colocados en la cámara.

El técnico decidirá el tiempo que hay que irradiar los alimentos para que reciban la dosis adecuada a la aplicación que se pretenda, 10 KGy como máximo.

Una vez tratados, la misma cinta los trasportará fuera de la cámara al lado estéril de la planta y, tras la pertinente toma y análisis de muestras que garantice que han recibido la dosis adecuada, estarán listos para el consumo.


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Las agujas de Co-60 son suministradas por empresas especializadas, que las trasportan en contenedores sellados diseñados especialmente para impedir un escape de radiactividad y sujetos a rigurosos controles.

Cuando la actividad del Co decae la misma empresa se encarga de la sustitución de agujas



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Existen varios modelos de plantas, que pueden adaptarse al tipo de alimento que quiera irradiarse y a la dosis. Las más económicas son los irradiadores a granel que se utilizan para cereales, patatas, cebollas y productos en polvo harinas etc.

Los alimentos se introducen por una tolva por la parte superior y van cayendo a través de la fuente radiactiva, recogiéndose tratados cuando caen por la parte inferior.

En la figura se ve un dibujo de este tipo de irradiador, útil para polvo ó grano.


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Otro tipo es el irradiador de cajas sobre cinta transportadora que se emplea mucho para frutas sin envasar. Existe también en la versión manual.

El control y la medida de la dosis de radiación absorbida por un alimento son importantes para asegurar la calidad de este y el cumplimiento de las regulaciones legislativas. Al industrial que irradia los alimentos se le exige disponga de controles que aseguran que los alimentos no han recibido más radiación que la autorizada.

Existen muchos tipos de dosímetros para medir la radiación absorbida o lo que se llama el valor G o (Medida del número de iones producidos (+G) o destruidos (-G) por cada 100 eV de energía absorbida.



PLANTAS DE EMISIÓN BETA

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Electrones

β −

Cinta trasportadora del alimento

Plantas de Aceleradores de Electrones ó de irradiación β.

Para producir radiaciones también se emplean: electrones acelerados y rayos X en otro tipo de plantas. Los electrones acelerados se han aplicado a escala industrial desde 1950 y han ido mejorando desde entonces.

Existen varios tipos de aceleradores lineales de electrones, en el de la figura los electrones son acelerados por un campo eléctrico creado por ondas de hiperfrecuencias, la energía que puede comunicarse a los electrones va desde 300 keV hasta valores superiores a 10 MeV, pero esta es la máxima energía permitida para los alimentos.

Al final del tubo de aceleración de electrones, se encuentra el "scaning", dispositivo que se encarga de expandir el haz de electrones y dirigirlo al alimento. Se pueden tratar 10 m3 por hora de productos. Se utilizan también para esterilizar material quirúrgico y otras aplicaciones.



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El más moderno acelerador de electrones patentado por IBA es el RODOTRON, una cavidad hecha de planchas de acero enrolladas, rodeadas por una cámara externa por la que circula agua para refrigeración. Adosados a la cavidad central hay un conjunto de imanes que producen una aceleración radial de los electrones que van moviéndose como pétalos de una rosa de lo que le viene el nombre ( Rhodos en griego significa rosa).

La instalación española de ION-MED posee un rodotron para producir las radiaciones ionizantes



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La figura corresponde al diseño de la planta de ION-MED.en Taranconcuya planta exterior hemos visto antes.

La irradiación beta tiene la ventaja de que, al no estar asociadas con los radioisótopos no necesita de piscinas de almacenamiento de la fuente, ya que basta con cortar la corriente para que cese la radiación. Este hecho puede contribuir a que esta técnica sea mas fácilmente aceptada por los consumidores.

Tienen por otro lado el inconveniente de la falta de penetración de la radiación que no puede ser superior a 5 cm. Pero puede paliarse con un sistema de volteo de las bandejas y pasando el producto, después de volteada la bandeja, una segunda vez por la cámara de irradiación.

El control y la medida de la dosis de radiación absorbida por un alimento se hacen igual que se ha descrito para la irradiación gamma.



ACEPTABILIDAD DE LA IRRADIACIÓN DE ALIMENTOS

•La OMS está preocupada por el rechazo a este proceso de muchos países,

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No es esta la única tecnología alimentaria que ha tenido fuerte oposición en sus comienzos, por ejemplo, la esterilización y uperización de leche, hoy aceptada por todos, fue en un principio cuestionada; sin embargo ningún tratamiento como la irradiación ha traído tanto debate político, tanta atención y protestas.

Ciertos grupos socio-políticos han desarrollado acciones como; Instancias a los gobiernos para que se opongan al proceso, amenazas de boicots a compañías y detallistas que tengan previsto usar o invertir en alimentos irradiados, han repartido entre los consumidores octavillas con información inexacta y tendenciosa sobre el tema etc. y como resultado algunos gobiernos han decidido no permitir la irradiación, o simplemente no dan ninguna facilidad para su desarrollo.

La OMS está preocupada por el rechazo del proceso, basado esencialmente en influencias emocionales o ideológicas, y ha declarado que "se requiere una campaña de difusión de la información para que los alimentos irradiados puedan llegar a ser aceptados".

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El Grupo Consultivo Internacional de Irradiación de Alimentos (I.C.G.F.I.), desarrolló en 1986 un plan de acción para ser aplicado a países con variadas filosofías concernientes a la irradiación de alimentos, también ha creado material de información para los consumidores (folletos, programas de video etc.) demostrando que a pleno rendimiento la relación coste / beneficio es muy positiva.

Sin embargo los consumidores siguen siendo reluctantes a esta tecnología y se plantean varias dudas fundamentales a las que vamos a contestar con conclusiones refrendadas por la OMS.

¿Son nocivos los cambios químicos que se producen en los alimentos irradiados? :Los cambios químicos producidos en los alimentos son fundamentalmente la producción de iones y ruptura de las moléculas de agua y de algunos compuestos, pero según conclusiones del JECFI "En ningún alimento legalmente irradiado se ha podido probar la presencia de elementos cancerígenos o toxicológicos por cualquier otra causa".

En algunos alimentos como por ejemplo carnes rojas, leche etc. esta tecnología puede producir alteraciones organolépticas por lo que no se recomienda para estos alimentos.

¿QUE PREGUNTAS SE HACEN LOS CONSUMIDORES?

• ¿Son nocivos los cambios químicos que se producen en los alimentos irradiados?. • ¿Son radiactivos los alimentos irradiados?. • ¿Son nutritivos?.• ¿Son cancerígenos?.



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¿Son radiactivos los alimentos irradiados?

La radiación enviada a los alimentos tiene únicamente energía para arrancar los electrones de la capa externa de las moléculas y átomos del alimento, es decir puede producir una ionización, pero nunca podrá alterar el núcleo, condición indispensable para inducir radiactividad

Atomo RadiactivoAtomo del alimentoAtomo del alimento

Atomo IonizadoA0 A+ + e-


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¿Puede aumentarse la radioactividad natural de los alimentos con la irradiación legal?.

Para inducir radiactividad se necesita una dosis de energía mucho mayor que los 10 KGy autorizados que fuera capaz no solo de arrancar electrones corticales, sino también de penetrar en lo mas profundo de los átomos y arrancar óintroducir partículas en los núcleos. Con esa dosis se producirá únicamente una ionización de los alimentos, en Francia se venden con el nombre de alimentos ionizados.

¿PUEDE AUMENTARSE LA RADIACTIVIDAD NATURAL DE

LOS ALIMENTOS CON LA IRRADIACIÓN LEGAL?

• Aunque se aplicara a los alimentos dosis 1000 veces mayores que los 10 kGyautorizados, la radiactividad inducida sería 200.000 veces inferior al nivel de radiactividad natural existente en los alimentos.


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En los últimos 50 años se han hecho miles de trabajos de investigación para contrastar la idoneidad de esta técnica, las conclusiones de muchos ellos se han recogido en un libro con el título "Inocuidad e idoneidad nutricional de los alimentos irradiados" publicado en todos los idiomas comunitarios por la Organización Mundial De La Salud en Ginebra, 1995.

En este libro se dice textualmente: "Investigaciones individuales y revisiones a todos los niveles han llegado a la conclusión que la irradiación convencional de alimentos en bajas y medianas dosis produce alimentos de buena calidad nutricional y saludables en todos los aspectos”.

Tales alimentos son equivalentes a los procesados por otros métodos como secado, ahumado, enlatado y congelado. Las pérdidas en las vitaminas pueden reducirse al mínimo con técnicas apropiadas del proceso.


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Y por último otra duda generalizada es: ¿Cómo afecta la irradiación a las cualidades nutritivas de los alimentos?.

A bajas dosis la pérdida de nutrientes es insignificante, a altas dosis pueden perderse algunas vitaminas como la A, B-1, E y K, pero hay otras como: Tiamina y riboflavina que se conservan mucho mejor con la irradiación que con la conservación con otras tecnologías, l

En la tabla se observa como la carne de pollo sometida a las radiaciones conserva un contenido vitamínico análogo a la termo esterilizada y en algunos vitaminas como la tiamina por ejemplo las pérdidas son menores, los resultados son incluso mejores con la esterilización con electrones.

Las pérdidas vitamínicas pueden reducirse al mínimo irradiando los alimentos envasados al vacío o congelados o en atmósfera de nitrógeno.


28

42

3036 39

2519

45

36

0

10

20

30

40

50

%SINODUDA

¿CONSUMIRÍA UD. ALIMENTOS LEGALMENTEIRRADIADOS?

Total Entrevistados Hombres Mujeres

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Nuestro interés por este tema nos ha hecho emprender, conjuntamente con alumnos del Master en Consumo de la UCM, un estudio de la posible aceptabilidad por los consumidores españoles de los alimentos irradiados Este trabajo, firmado por M Gálvez y colbs. se ha presentado en el “Segundo Congreso Internacional De Alimentos de la ANQUE “ Burgos 1992. En este trabajo se hizo una encuesta a cuatrocientos consumidores de la provincia de Madrid en la que se les preguntaba entre otras preguntas relacionadas con el tema: ¿Consumiría usted alimentos legalmente irradiados?. Se evaluaba asimismo: posición social, edad, sexo, etc., para hacer una comparación de los resultados.

Los resultados fueron los que se reflejan en la gráfica: Del total de los entrevistados sólo el 28% contestó que sí consumirían alimentos legalmente irradiados.


DUDA30%

SI28%

NO42%

NO30%

SI60% DUDA

10%

Antes de la información Después de la información

IMPACTO DE LA INFORMACIÓN EN LA ACTITUD HACIA EL CONSUMO DE ALIMENTOS IRRADIADOS

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A todas las personas encuestadas se les reunía después, se les repartía información y se les daba una conferencia explicando esta técnica, haciendo con ellos un coloquio, y después se volvía a repetir la encuesta para evaluar el impacto de la información en la actitud hacia el consumo de alimentos irradiados. Después de las conferencias informativas, el porcentaje de los consumidores que antes de la información decía que sí consumiría alimentos irradiados, se ampliaba del 28% al 60% el porcentaje de los que dudaban se rebajaba al 10 % y solo un 30 % seguía contestando negativamente.

Los resultados demostraron que los consumidores españoles, a pesar de su primera actitud de rechazo a los alimentos irradiados, fundamentalmente por desinformación del tema, muestran, después de haber sido adecuadamente informados, una actitud positiva respecto al consumo de los mismos, que podría llegar a cotas de aceptación similares a las registradas en otros países.

APLICACIONES DE LAS RADIACIONES IONIZANTES EN LA INDUSTRIA ...

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