Zastosowania
Utrwalanie i higienizacja żywności
Celem napromieniania żywności może być utrwalanie - a więc ograniczenie strat przechowalniczych przez zapobieganie niekorzystnym zmianom jakie zachodzą w żywności od chwili jej wyprodukowania lub zbioru (np. hamowanie kiełkowania) albo higienizacja - czyli podniesienie bezpieczeństwa spożycia przez inaktywację (unieszkodliwianie) szkodników, pasożytów oraz drobnoustrojów chorobotwórczych powodujących zatrucia pokarmowe.
W niektórych krajach m.in. w USA, Niemczech, Holandii i Wielkiej Brytanii stosuje się radiacyjną sterylizację żywności. Metoda ta wykorzystywana jest w ściśle określonym celu: przygotowywania żywności "wyjałowionej", przeznaczonej dla chorych o obniżonej odporności immunologicznej.
Pierwsze pomysły, aby zastosować promieniowanie jonizujące do utrzymania dobrej jakości żywności pojawiły się na początku naszego wieku. Nie doczekały się jednak realizacji, ponieważ nie dysponowano w tym czasie odpowiednio silnymi źródłami promieniowania. Nadal jednak w wielu krajach prowadzono badania, które miały dać odpowiedź: czy napromieniona żywność jest bezpieczna pod względem radiologicznym, toksykologicznym, bakteriologicznym i czy pod wpływem promieniowania nie traci wartości odżywczych.
Okazało się, że żywność utrwalana radiacyjne nie jest toksyczna, radioaktywna, rakotwórcza ani mutagenna. Stwierdzono również, że napromienianie żywności nie zmienia wartości odżywczej jej podstawowych składników: węglowodanów, białek i tłuszczów.
W większości instalacji przeznaczonych do napromieniania żywności stosuje się źródła kobaltowe, zawierające g-promieniotwórczy izotop kobaltu-60.
Obecnie znaczną popularność zdobywa technika akceleratorowa. Wykorzystuje się przyspieszone elektrony, które mają jednak ograniczoną przenikliwość lub powstałe w tzw. procesie konwersji - promieniowanie X.
Do napromieniania żywności wykorzystuje się promieniowanie jonizujące, wywołujące w obojętnych elektrycznie atomach i cząsteczkach zmiany w ładunkach elektrycznych, czyli jonizację. Wykorzystywane jest promieniowanie gamma (g), przyspieszone elektrony (e-) , a niekiedy - promieniowanie X.
Radiacyjna technologia konserwowania żywności pozwala osiągnąć różne cele w zależności od zastosowanej dawki promieniowania i warunków w jakich ten proces się odbywa, m.in. temperatury i dostępu tlenu.
Stosując małe dawki promieniowania - do 1 kGy (kilogreja) - można opóźnić dojrzewanie lub zahamować kiełkowanie w produktach pochodzenia roślinnego, zwalczać szkodniki oraz pasożyty.
Napromienianie żywności średnimi dawkami - do 10 kGy - inaktywuje bakterie, pleśnie, drożdże i mikroflorę patogenną, co sprawia, że wydłuża się okres jej trwałości i zmniejsza liczba zatruć pokarmowych.
Duże dawki - 10-50 kGy - stosowane są do sterylizacji produktów żywnościowych.
Komisja Kodeksu Żywnościowego FAO i WHO określiła tzw. standard światowy; zgodnie z nim do napromieniania żywności można stosować promieniowanie g lub X o energii nie przekraczającej 5 MeV (milionów elektronowoltów) oraz elektrony o energii do 10 MeV. Kodeks zaleca górną dawkę 10 kGy jako wystarczającą do osiągnięcia ww. celów z wyjątkiem radiacyjnej sterylizacji.
Podobnie jak inne procesy utrwalające, również radiacja powoduje pewne zmiany chemiczne w żywności. Ich rodzaj i zasięg zależą od chemicznego składu produktu, dawki promieniowania, temperatury oraz dostępu światła i tlenu podczas procesu napromieniania.
Pod wpływem promieniowania jonizującego tworzą się m.in. wolne rodniki i zmniejsza się o 20-60% zawartość witamin A, B1, C i E. Trzeba jednak pamiętać, że podobne zmiany zachodzą w żywności pod wpływem termicznej obróbki lub długotrwałego jej przechowywania.
Zalety radiacyjnej metody utrwalania żywności polegają na:
Koszty radiacyjnego utrwalania żywności w dużej mierze zależą od nakładów przeznaczonych na budowę obiektu radiacyjnego. W zależności od typu źródła i przeznaczenia kształtują się one na poziomie kilku mln USD. Natomiast jednostkowy koszt napromienienia może być bardzo mały jeśli źródło promieniowania jest maksymalnie wykorzystane, czyli oprócz żywności napromieniowuje się w nim także inne produkty (sprzęt medyczny jednorazowego użytku, kosmetyki itp.).
Dane z wielu krajów potwierdzają tą zasadę. W USA koszt napromienienia 1 kg kurczaka wynosi 2 centy, przypraw - 6 centów, a owoców cytrusowych - 3-7 centów.
Dla krajów Trzeciego Świata, zwłaszcza ze strefy tropikalnej, metoda radiacyjnego utrwalania żywności może mieć niezwykle istotne znaczenie. Stosowanie tej metody przyczynia się do redukcji strat żywności, a tym samym likwidacji stref głodu. Natomiast dokonywana w ten sposób higienizacja produktów - powoduje zmniejszenie liczby zatruć pokarmowych, a więc wpływa dodatnio na podniesienie poziomu zdrowotności mieszkańców tych krajów.
W niektórych krajach m.in. w USA, Niemczech, Holandii i Wielkiej Brytanii stosuje się radiacyjną sterylizację żywności. Metoda ta wykorzystywana jest w ściśle określonym celu: przygotowywania żywności "wyjałowionej", przeznaczonej dla chorych o obniżonej odporności immunologicznej.
Pierwsze pomysły, aby zastosować promieniowanie jonizujące do utrzymania dobrej jakości żywności pojawiły się na początku naszego wieku. Nie doczekały się jednak realizacji, ponieważ nie dysponowano w tym czasie odpowiednio silnymi źródłami promieniowania. Nadal jednak w wielu krajach prowadzono badania, które miały dać odpowiedź: czy napromieniona żywność jest bezpieczna pod względem radiologicznym, toksykologicznym, bakteriologicznym i czy pod wpływem promieniowania nie traci wartości odżywczych.
Okazało się, że żywność utrwalana radiacyjne nie jest toksyczna, radioaktywna, rakotwórcza ani mutagenna. Stwierdzono również, że napromienianie żywności nie zmienia wartości odżywczej jej podstawowych składników: węglowodanów, białek i tłuszczów.
W większości instalacji przeznaczonych do napromieniania żywności stosuje się źródła kobaltowe, zawierające g-promieniotwórczy izotop kobaltu-60.
Obecnie znaczną popularność zdobywa technika akceleratorowa. Wykorzystuje się przyspieszone elektrony, które mają jednak ograniczoną przenikliwość lub powstałe w tzw. procesie konwersji - promieniowanie X.
Do napromieniania żywności wykorzystuje się promieniowanie jonizujące, wywołujące w obojętnych elektrycznie atomach i cząsteczkach zmiany w ładunkach elektrycznych, czyli jonizację. Wykorzystywane jest promieniowanie gamma (g), przyspieszone elektrony (e-) , a niekiedy - promieniowanie X.
Radiacyjna technologia konserwowania żywności pozwala osiągnąć różne cele w zależności od zastosowanej dawki promieniowania i warunków w jakich ten proces się odbywa, m.in. temperatury i dostępu tlenu.
Stosując małe dawki promieniowania - do 1 kGy (kilogreja) - można opóźnić dojrzewanie lub zahamować kiełkowanie w produktach pochodzenia roślinnego, zwalczać szkodniki oraz pasożyty.
Napromienianie żywności średnimi dawkami - do 10 kGy - inaktywuje bakterie, pleśnie, drożdże i mikroflorę patogenną, co sprawia, że wydłuża się okres jej trwałości i zmniejsza liczba zatruć pokarmowych.
Duże dawki - 10-50 kGy - stosowane są do sterylizacji produktów żywnościowych.
Komisja Kodeksu Żywnościowego FAO i WHO określiła tzw. standard światowy; zgodnie z nim do napromieniania żywności można stosować promieniowanie g lub X o energii nie przekraczającej 5 MeV (milionów elektronowoltów) oraz elektrony o energii do 10 MeV. Kodeks zaleca górną dawkę 10 kGy jako wystarczającą do osiągnięcia ww. celów z wyjątkiem radiacyjnej sterylizacji.
Podobnie jak inne procesy utrwalające, również radiacja powoduje pewne zmiany chemiczne w żywności. Ich rodzaj i zasięg zależą od chemicznego składu produktu, dawki promieniowania, temperatury oraz dostępu światła i tlenu podczas procesu napromieniania.
Pod wpływem promieniowania jonizującego tworzą się m.in. wolne rodniki i zmniejsza się o 20-60% zawartość witamin A, B1, C i E. Trzeba jednak pamiętać, że podobne zmiany zachodzą w żywności pod wpływem termicznej obróbki lub długotrwałego jej przechowywania.
Zalety radiacyjnej metody utrwalania żywności polegają na:
- skutecznym zwalczaniu pasożytów, grzybów toksynotwórczych i bakterii chorobotwórczych (Salmonelli, Coli i innych),
- eliminowaniu chemizacji żywności i pasz (warto wiedzieć, że niektóre środki chemiczne - azotyny i azotany mogą tworzyć rakotwórcze nitrozoaminy, a stosowany do higienizacji przypraw bromek metylu niszczy ozon.)
Koszty radiacyjnego utrwalania żywności w dużej mierze zależą od nakładów przeznaczonych na budowę obiektu radiacyjnego. W zależności od typu źródła i przeznaczenia kształtują się one na poziomie kilku mln USD. Natomiast jednostkowy koszt napromienienia może być bardzo mały jeśli źródło promieniowania jest maksymalnie wykorzystane, czyli oprócz żywności napromieniowuje się w nim także inne produkty (sprzęt medyczny jednorazowego użytku, kosmetyki itp.).
Dane z wielu krajów potwierdzają tą zasadę. W USA koszt napromienienia 1 kg kurczaka wynosi 2 centy, przypraw - 6 centów, a owoców cytrusowych - 3-7 centów.
Dla krajów Trzeciego Świata, zwłaszcza ze strefy tropikalnej, metoda radiacyjnego utrwalania żywności może mieć niezwykle istotne znaczenie. Stosowanie tej metody przyczynia się do redukcji strat żywności, a tym samym likwidacji stref głodu. Natomiast dokonywana w ten sposób higienizacja produktów - powoduje zmniejszenie liczby zatruć pokarmowych, a więc wpływa dodatnio na podniesienie poziomu zdrowotności mieszkańców tych krajów.