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Simposio LAS/ANS 2007 / 2007 LAS/ANS Symposium XVIII Congreso Anual de la SNM / XVIII SNM Annual Meeting XXV Reunión Anual de la SMSR / XXV SMSR Annual Meeting

Copatrocinado por la AMEE / Co-sponsored by AMEE Cancún, Quintana Roo, MÉXICO, del 1 al 5 de Julio 2007 / Cancun, Quintana Roo, MEXICO, July 1-5, 2007

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Aplicación de la Irradiación a la Industria Alimenticia y Análisis de Riesgos

Roberto Balderas Cañas y Pamela F. Nelson Edelstein Universidad Nacional Autónoma de México

Departamento de Sistemas Energéticos, Facultad de Ingeniería, Circuito Exterior s/n, Ciudad Universitaria, 04510 México, D.F.

[email protected]; [email protected]

Resumen

La producción de alimentos a nivel mundial plantea serios problemas para el abasto a las grandes urbes, lejanas éstas de los centros de producción de productos agrícolas, lo que nos lleva a plantear la necesidad de utilizar todas las alternativas tecnológicas disponibles para evitar el deterioro y la destrucción de los productos y al mismo tiempo reducir al mínimo las cuantiosas pérdidas económicas que esto provoca. En ocasiones a los comercializadores de productos agrícolas frescos en algunos países se encuentran con el impedimento de realizar operaciones con otras economías, debido a que sus mercancías no cumplen con los requerimientos internacionales en cuanto a calidad bacteriológica se refiere. Una de las alternativas en apariencia más competitiva y menos contaminante para lograr esto, es mediante la esterilización bacteriana por medio de la radiación ionizante, emitida ésta de manera espontánea por radioisótopos industrializados tales como el Cobalto-60 y el Cesio-137. En este trabajo se pretende hacer una comparación a nivel de uso de energía entre el método de irradiación contra el método tradicional más utilizado en la actualidad, la congelación y la conservación de productos congelados. Al mismo tiempo se presenta un planteamiento sobre los riesgos que conlleva el uso de la radiación ionizante en contraste con los riesgos del uso de refrigerantes industriales, utilizando para esto, una parte de la metodología Análisis Probabilístico de Seguridad (APS). El uso de la radiación ionizante para la esterilización de productos alimenticios, tiene como todas las técnicas sus limitaciones y no provee todas las soluciones, por lo que se deberá tener sumo cuidado en su selección, en el diseño de sus instalaciones así como en la operación y mantenimiento de éstas. Es necesario tener en mente que la radiación ionizante se ha utilizado en México desde hace algunos años, aunque de manera discreta, pero actualmente ha empezado a desarrollarse con la construcción de instalaciones para la irradiación de productos alimenticios.

1. INTRODUCCIÓN

La calidad de los productos agrícolas frescos, que se necesita para entrar a los mercados internacionales, obliga a toda la cadena productiva a tener un manejo poscosecha que impida o minimice el rápido deterioro de estos, el cual es derivado del manejo y la actividad respiratoria propia de cada uno de los productos. La respiración de las frutas y verduras es un fenómeno

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bioquímico complejo en el cual los carbohidratos, ácidos orgánicos y otros compuestos son metabolizados hasta moléculas más simples, con la consecuente producción de energía [1]. Las pérdidas de los productos agrícolas en la etapa poscosecha en países desarrollados, se estiman de un 5 al 20%, mientras que en países subdesarrollados de un 20 al 50%, por lo que es necesario adoptar una serie de metodologías para que la industria aumente su eficiencia y rendimiento, y que de esta forma pueda subsistir y crecer dentro de mercados tan competitivos. Para el manejo de los productos agrícolas, desde la zona de cosecha hasta el anaquel de venta al público, es necesario aplicar métodos de almacenamiento adecuados a cada tipo de producto, que permitan mantenerlos en óptimas condiciones y que además ayuden a preservar su buena calidad.

2. AHORRO DE ENERGÍA

Uno de los objetivos actuales de cualquier aplicación de la radiación ionizante, deberá incluir de manera obligatoria, la revisión del ahorro del consumo de energía producida por fuentes fósiles, ya que con esto se puede justificar aún más el uso de ésta en aplicaciones industriales.

2.1. Congelación y Conservación

Actualmente la forma más común de prolongar la vida comercial de las frutas y verduras es mediante la congelación y conservación a bajas temperaturas. El tipo de producto así como la necesidad de su presentación para la venta son factores determinantes para seleccionar la temperatura de congelación y de conservación una vez que han sido congeladas. La fresa es una fruta que se deteriora rápidamente a temperatura ambiente, por lo que para conservar su calidad debe procesarse rápidamente (dentro de las primeras 2 a 3 horas) después de que se han cosechado. Estas generalmente se congelan mezcladas con azúcar en una proporción de 4 a 1 empacadas en botes de 5 litros, en cámaras a temperatura de -40 °C, o en presentaciones de envase de cartón (Tetrapack) de 250 gms. en las mismas condiciones. Por su parte los melones, generalmente se almacenan más adecuadamente a temperaturas de entre 2.2 – 10 °C y una humedad relativa de entre 85 y 95%, dependiendo de la variedad del melón, si son enfriados rápidamente después de la cosecha, la vida de almacenamiento se puede prolongar hasta los 21 días, pero la calidad sensorial puede reducirse. De manera aproximada en la Tabla I se presentan las cantidades de energía, necesarias para congelar y conservar un kilogramo de producto por un período de 6 meses, considerando que los productos se procesan desde una temperatura ambiente de 25 °C, que se enfrían hasta el punto de congelación, que después se congelan y finalmente se enfrían hasta una temperatura de -23°C.

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Tabla I. Energía necesaria para congelación y conservación por kg. de producto. Los valores en la Tabla I fueron calculados en base a los datos del manual de la Sociedad Americana de Refrigeración, Calefacción y Aire Acondicionado [2]. Cabe aclarar que sólo se incluyó la carga térmica de los productos, sin empaque y sin la del espacio (almacén) donde se procesarán. Además se consideraron tiempos de enfriamientos arriba del punto de congelación de 8 horas, tiempo de congelación de 20 horas y tiempo de enfriamiento debajo del punto de congelación de 8 horas en cámaras de congelación. Los sistemas de congelación industrial que utilizan la mayoría de las plantas procesadoras de alimentos en la actualidad, varían ampliamente, desde los que utilizan cámaras congeladoras, túneles de bandas trasportadoras, congeladores de placas, hasta los que utilizan un baño de nitrógeno líquido atomizado sobre los productos en los llamado túneles IQF (Individual Quick Freezing) los cuales congelan en forma instantánea a una temperatura de -160 °C. Ejemplo de productos que se congelan en los túneles IQF (Individual Quick Freezing) son los siguientes: segmentos o trozos de toronja, naranja, mandarina y limón, limón entero pelado, melón en bolas, mango en tiras o rebanadas, aguacate entero y en mitades, plátano entero y en rodajas. Otra variedad de túneles IQF, que no utilizan el nitrógeno como agente refrigerante, sino que utilizan corrientes de aire a alta velocidad, con temperatura de -35 °C, este aire es a su vez enfriado por medio de sistemas de refrigeración por compresión mecánica de vapores de

Producto

Enfriamiento +0 °C Congelación Enfriamiento -0 °C

Papa 11.08 13.01 5.06 0.0081

Cebolla 12.36 14.84 5.40 0.0091

Ajo 9.29 10.17 4.45 0.0066

Camote 10.65 12.34 4.93 0.0078

Hongos 12.58 15.18 5.47 0.0092

Corte de Res 8.27 8.17 3.87 0.0056

Salmón 10.14 10.67 4.27 0.0070

Corte de Cerdo 8.43 8.17 3.78 0.0057

Pollo fresco 11.52 12.34 4.46 0.0079

Mango 11.49 13.51 5.12 0.0084

Melón 12.83 15.34 5.43 0.0093

Guayaba 11.80 13.84 5.15 0.0086

Aguacate 9.53 10.84 4.69 0.0070

Fresa 12.42 15.01 5.46 0.0091

Limón 12.60 14.84 5.28 0.0091

Naranja 12.10 14.51 5.36 0.0089

Papaya 12.53 15.18 5.49 0.0092

Durazno 12.36 14.84 5.40 0.0091

Sandía 12.55 15.51 5.66 0.0094

Manzana 11.91 14.01 5.18 0.0086

Frutas secas 5.51 3.84 2.90 0.0034

Energía requeridaCarga térmica (kJ/hr)

kW



amoniaco anhidro en dos etapas de compresión, los cuales utilizan una gran cantidad de energía para funcionar adecuadamente. 2.2. Irradiación de Alimentos Una de las técnicas más modernas de acondicionamiento de productos alimenticios para su posterior conservación, en especial alimentos frescos, que está empezando a tener auge en nuestro país, es el uso de la radiación ionizante. Esta técnica incluye procesos de exposición del producto, ya sea a granel o dentro de su empaque, a un isótopo radiactivo. El isótopo más ampliamente utilizado como fuente de emisiones en irradiadores industriales, es el Cobalto 60 en forma metálica, el cual tiene las siguientes propiedades; Estado típico de la fuente Metálico Decaimiento 12.39% por año Proceso de producción Por la activación con neutrones del Cobalto 59 Actividad para producir 1 Watt 2.4 x 1012 Bq. A diferencia de las técnicas de conservación por congelación, por medio de la irradiación es posible el tratamiento de productos de mayor espesor debido al gran poder de penetración de los rayos gamma, los cuales son emitidos en forma espontánea por el Cobalto 60 durante su decaimiento radiactivo, a razón de tres fotones de radiación gamma (0.693, 1.1732 y 1.3325 MeV de energía), con probabilidades de 0.0163%, 100% y 100%, respectivamente; también muestra la emisión de una partícula beta con una energía máxima de 0.3179 MeV con una probabilidad del 100%, por otra parte la vida media de este radioisótopo es de alrededor de 5.271 años. La irradiación no es en si un método para el almacenamiento de productos agrícolas, es un método para la esterilización bacteriana, el cual no incrementa el nivel normal de radioactividad de los productos sin importar la dosis suministrada, la dosis que se aplica a los diferentes productos está regulada por la norma internacional [3]. Los efectos benéficos sobre los alimentos que se obtienen por el uso de la irradiación ionizante son los siguientes [4]. a) Control de la putrefacción microbiana. b) Control de microorganismos patógenos. c) Control de parásitos de los alimentos. d) Control del crecimiento y propagación de insectos. e) Inhibición del brote de retoños. f) Retraso de la maduración. g) Mantenimiento de la calidad del producto. La dosis que debe recibir cada producto para su esterilización es el parámetro más importante en la irradiación de alimentos, entendiéndose por “dosis” a la cantidad de energía que absorbe el producto, por otra parte esta energía absorbida es función de la energía por unidad de tiempo que emite la fuente de radiación, es decir de la actividad de ésta, del tiempo durante el cual el producto es expuesto a la acción de la fuente, de la posición del producto en relación con la fuente y de las características físicas del producto incluido su empaque [4].



Utilidad Dosis (kGy) Productos

Dosis bajas (hasta 1 kGy)

(i) Inhibición de retoños 0.05 - 0.15 Papas, cebollas, ajos, jenjibre, camote, etc.

(ii) Desinfección de insectos y parásitos 0.15 - 0.5 Cereales, frutas secas y frescas, pescado

y carne seca, cerdo fresco, etc.

(iii) Retraso de procesos fisiológicos (v.g. maduración) 0.25 - 1.0 Vegetales y frutas frescas

Dosis medias (1-10 kGy)

(i) Extensión de la vida en anaquel 1.0 - 3.0 Pescado fresco, fresas, hongos, etc.

(ii) Eliminación de la putrefacción y microorganismos 1.0 - 7.0 Alimentos marinos frescos y congelados, aves

patógenos crudas o congeladas y carne de res, etc.

(iii) Mejora de propiedades tecnológicas de los 2.0 - 7.0 Uvas (Aumento en el rendimiento de jugo), vegetales

alimentos deshidratados (reduce el tiempo de cocimiento), etc.

Dosis altas (10-50 kGy)

(i) Esterilización industrial (En combinación con calor) 30 - 50 Res, pollo, alimentos marinos, alimentos preparados

dietas de hospital esterilizadas.

(ii) Descontaminación de ciertos aditivos en los 10 - 50 Especies, enzimas conservadoras, gomas naturales,

alimentos y en los ingredientes. etc.

Por esta razón es que diferentes clases de aplicación requieren del suministro de una diferente dosis. Se han clasificado la intensidad de la dosis en tres clases diferentes; (1) Dosis altas de 10 a 50 kGy, (2) Dosis medias de 1 a 10 kGy y (3) Dosis bajas de menos de 1 kGy [4]. De manera general las dosis recomendadas por el International Consultative Group on Food Irradiation (ICGFI) se muestran en la Tabla II.

Tabla II. Aplicaciones de Irradiación de Alimentos [5]

(1999 International Consultative Group on Food Irradiation) En un irradiador industrial de alimentos, el uso de electricidad por kilogramo de producto no tiene una variación muy grande, ya que si bien la electricidad que se utiliza para subir la fuente, es menor con dosis mayores, la energía requerida para extraer el ozono formado es un poco mayor, pero también la energía necesaria para el movimiento de los productos (sistema de transporte), también disminuye inversamente al tiempo de exposición. Debido a que este estudio es para comparar el uso de energía y los riesgos entre irradiar y congelar alimentos, se adquirió la información de un irradiador que se está construyendo en el país, pero debido a un contrato de confidencialidad no se puede divulgar la fuente. El irradiador tiene las siguientes características [6]: Marca Nordion Modelo JS-10000 Uso anual 8000 horas Capacidad máxima 400,000 Ton/año 1,096 Ton/día, 45.67 Ton/hr. Carga eléctrica total de fuerza 73.25 Hp., 54.62 Kw.



3. ANÁLISIS PROBABILÍSTICO DE SEGURIDAD

¿Por que razón hacer un APS para las instalaciones de un irradiador? ¿Por qué invertir tiempo en la realización de este estudio? La respuesta está en las consecuencias de accidentes ocurridos en instalaciones de irradiadores industriales, algunos de los cuales se presentan en la Tabla III.

Tabla III. Principales Accidentes en Irradiadores [7][8] La finalidad de un análisis APS es la de aumentar la seguridad en la operación de las propias instalaciones con el conocimiento de los riesgos potenciales, también sirve para desarrollar programas de mantenimiento preventivo a los equipos y sistemas, así como para el entrenamiento de personal, basados estos en la seguridad de operación del irradiador, y finalmente para una evaluación cuantitativa de los posibles daños al ambiente, a la salud de operadores y habitantes, así como a las instalaciones del irradiador. El término Riesgo se define frecuentemente como una serie de respuestas a tres preguntas básicas relacionadas entre si [9]. 1.- ¿Qué está mal? 2.- ¿Cómo fue que sucedió? 3.- ¿Cuáles son las consecuencias? Generalmente se puede responder a la primera pregunta identificando los eventos indeseables que pudieran tener consecuencias desastrosas para los seres humanos, para el medio ambiente o para la instalación del irradiador. La segunda pregunta se contesta mediante el desarrollo de modelos que nos permitan estimar la frecuencia o probabilidad de que los eventos indeseables den como

Sitio fecha Victimas Dosis recibida,

Parte del cuerpoIntensidad, duración Efectos por la exposición

Brescia, LombardíaAgo-1975

1 1,200 remTodo el cuerpo

- Muerte 13 días despuésde la exposición.

Rockaway, USASep-1977

1 150 - 300 remTodo el cuerpo

- ARS y Lesiones

Noruega2-Sep-1982

1 2,200 rem Todo el cuerpo

65 KCi25 min

Falleció el 15-Sep-1982

Zhao Xian, ChinaMay-1975

1 520 radTodo el cuerpo

40 seg. Recuperación despuésde 3 años

San SalvadorFeb-1989

1 2

800 rem290-370 remTodo el cuerpo

Algunos minutos9.5 – 18.5 PBq

Muerte Amputacion de la pierna a 1 pLesiones a otra

Soreq Israel,Jun-1990

1 10-20 Gy Todo el cuerpo

1 minuto12.6 PBq (340 KCi)

ARS, 36 días después muere

Shanghai, ChinaJun-1990

7 2,200 remTodo el cuerpo

Algunos minutos23 Kci

ARS y Lesiones

Nesvizh, BielorusiaOct-1991

1 8-16 Gy Todo el cuerpo

1 – 4 minutos28.1 PBq (760 kCi)

Falleció a los 113 díasde la exposición

Fleurus, BélgicaMar-2006

1 420 rem Todo el cuerpo

20 segundos Nausea y vomitoPerdida masiva del cabello

Principales Accidentes



resultado fallas de componentes de equipos y/o sistemas o fallas en las acciones de los seres humanos. Finalmente la tercer pregunta se responde mediante la evaluación de las consecuencias resultado de los eventos indeseables. La metodología APS provee un sistema formal estructurado para definir la lógica funcional de un sistema, evaluando las consecuencias de las fallas y manejando estimaciones numéricas de los riesgos en la operación de una planta. El análisis por la metodología APS, también permite a través de la medición del riesgo, una demostración explicita de la seguridad que es comparable a través de diferentes tipos de sistemas e industrias. El uso de la metodología APS es la técnica recomendada por el OIEA para los estudios de riesgos en instalaciones clasificadas como instalaciones nucleares sin reactor (NRNF, Non-reactor Nuclear Facilities) [10].

El análisis APS es un marco metodológico con una serie de técnicas (métodos), para responder a las preguntas anteriores de forma sistemática. El APS permite no solamente la estimación del riesgo, sino también ayuda a identificar cualitativamente los puntos débiles de la instalación. Cuando la información cuantitativa está disponible, la evaluación da una jerarquización de las contribuciones al riesgo total y en un amplio sentido permite una aproximación sistemática de lo que puede estar mal, de las consecuencias de las fallas y de la probabilidad de cada evento o de la combinación de eventos con el potencial más importante para producir un accidente. La representación lógica de la respuesta del sistema a los eventos iniciadores se modela básicamente mediante el uso de árboles de eventos y árboles de falla. Los árboles de eventos son la representación lógica de las respuestas de los componentes y sistemas a los eventos iniciadores, esta técnica inductiva permite la evaluación de las consecuencias ocasionadas por el evento iniciador, también permiten identificar las funciones esenciales de seguridad del sistema y por otra parte cuantificar la frecuencia de las secuencias. Los árboles de falla, son una técnica deductiva la cual se aplica a un evento indeseable en particular, el cual se supone ya ha ocurrido, por lo que permite determinar, de forma metódica, las causas de dicho evento ya sean éstas la falla de un equipo o errores humanos. Para el desarrollo de esta técnica se utiliza el álgebra Booleana así como la representación gráfica en un diagrama lógico donde se describen las combinaciones de los eventos creíbles que pueden dar lugar al evento tope [11]. 3.1. Análisis Probabilístico de Seguridad del Irradiador El conocimiento detallado de la operación de las instalaciones de un irradiador industrial, es requisito necesario para la adecuada elaboración de un análisis de riesgo, ya que se debe manejar una serie de información de una forma ordenada y con una cierta estructura. Los datos necesarios son principalmente las tasas de falla de los componentes, las frecuencias y tiempos de mantenimiento para cada modo de falla de cada componente y las frecuencias de los eventos iniciadores.



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La operación de un irradiador industrial es una instalación sin grandes complicaciones técnicas tanto mecánicas, eléctricas como de proceso, ya que no existen transformaciones de fase de algún producto ni cambios drásticos de temperaturas o presiones y los fluidos involucrados son principalmente agua y aire. La consecuencia más catastrófica es la exposición a la fuente radioactiva de seres humanos, ya sea derivada de accidentes o fallas de equipos y fallas humanas. Para la elaboración del estudio del irradiador, las instalaciones de este se dividieron en los siguientes sistemas: sistema desionizador, protección de la fuente y reposición de agua en alberca, sistema de enfriamiento del agua de la alberca, sistema de movimiento de la fuente, sistema contra incendio y sistema de extracción de ozono. Después de un análisis sobre la operación del sistema y qué pasa con las desviaciones de los sistemas de su operación normal, se pudo determinar que el análisis se basara en cinco posibles eventos iniciadores, los cuales son los que pueden causar un mayor daño a seres humanos, al ambiente o a las instalaciones del irradiador. Además de los cinco anteriores se deben considerar eventos externos como terremotos y sabotaje. Por lo tanto, los eventos iniciadores considerados para este estudio son los siguientes: 1.- Falla en alguno de los sistemas de movimiento del producto dentro del cuarto de irradiación 2.- Falla en el sistema de extracción de ozono 3.- Fuga en la alberca del agua donde se guarda la fuente 4.- Falla en el sistema de enfriamiento del agua de la alberca 5.- Falla en el sistema desionizador de agua 6.- Terremoto 7.- Sabotaje De los anteriores el que con más frecuencia se ha presentado en accidentes fatales en este tipo de instalaciones es el primero de ellos [12], [13]. Por lo que en la Figura 1 se presenta el árbol de eventos correspondiente a este evento iniciador. De los encabezados del árbol de eventos, se construyeron los árboles de falla para los sistemas de operación involucrados con el evento iniciador. Así por ejemplo, la Figura 2 presenta el árbol de fallas del sistema de movimiento de la fuente. En éste se consideraron para los eventos básicos, datos preliminares de las indisponibilidades por falla y por mantenimiento. No se consideraron aún las fallas de causa común, las cuales se incorporarán más adelante. Se obtuvieron para este evento iniciador 36 conjuntos mínimos de corte con una frecuencia que van desde 3.394 E-09 hasta 7.151 E-09, los cuales seguramente subirán al considerar las fallas comunes mencionadas, así como datos más específicos de los componentes del irradiador. El objeto de ordenar el análisis por sistemas es el de que este se pueda utilizar en otro tipo de irradiadores, modificando únicamente los parámetros que cambien de dichos sistemas, e incluyendo los sistemas que no tienen este tipo de irradiadores.



Figura 1. Árbol de eventos de la falla de transporte de producto

Figura 2. Árbol de fallas del sistema de movimiento de la fuente



3.2. Análisis Probabilístico de Seguridad del Sistema de Refrigeración

Para la elaboración del estudio del sistema de refrigeración de amoniaco se consideró un sistema de refrigeración mecánica por medio de dos etapas de compresión de vapores de amoniaco con un inter-enfriador entre las etapas de compresión, el agente refrigerante es amoniaco anhidro. El sistema de refrigeración es un circuito cerrado donde el amoniaco recircula cambiando de fases en varias ocasiones durante un ciclo, los motores de los compresores cuentan con dispositivos para evitar una sobre carga ocasionada por una alta presión en la descarga de estos, por lo que en caso de que la presión sea excesiva, el dispositivo eléctrico detecta el calentamiento y dispara la protección por sobrecarga. Para evitar sobre presiones en las tuberías y recipientes el sistema cuenta con dos interruptores de alta presión para parar los compresores en caso de una presión elevada, también cuenta con seis válvulas de alivio por presión calibradas a dos presiones diferentes, en el caso de la zona de baja presión a 8.78 Kg/cm2 (125 Psi) y en la zona de alta presión a 17.57 Kg/cm2 (250 Psi). La consecuencia no deseada más catastrófica sería que se presentara una fuga de amoniaco en la zona de alta presión, ya que la zona de baja presión opera normalmente a presiones por debajo de la presión atmosférica. En sistemas industriales de refrigeración no existe otro fluido que pueda ser perjudicial al ser humano, por lo que una fuga de amoniaco sería el único evento que pondría en riesgo al personal, a la población y eventualmente al medio ambiente. De nuevo considerando sólo eventos durante la operación normal del sistema, una fuga de amoniaco podría ser causada por una falla en el condensador, el cual es considerado como el evento iniciador para el árbol de eventos que se presenta en la Figura 3.

Figura 3. Árbol de eventos de refrigeración



3.3. Comparación Irradiador Nuclear - Sistema de Refrigeración Cuando se comparan los árboles de eventos, se observa que durante la operación normal del sistema de refrigeración están involucradas solamente fallas mecánicas, debido a que estos sistemas no se encienden ni se apagan para procesar los alimentos, ya que el congelador es una parte de un sistema mayor que funciona de manera continua durante los 365 días del año, el cual solo se detiene por alguna operación de mantenimiento. El personal que maneja los congeladores, generalmente no está involucrado con el sistema de refrigeración, éste es “vigilado” por el personal de mantenimiento, el cual toma lecturas (presiones, temperaturas, tensiones, corrientes, etc.) y realiza operaciones de mantenimiento preventivo. Por otra parte, el irradiador es operado cada vez que se realiza una operación de exposición a un lote de producto, el operador tiene definida una secuencia para iniciar la operación, para lo cual fue ampliamente capacitado por la empresa fabricante del irradiador, no obstante esto, varios accidentes han ocurrido por la toma de decisiones basada en avisos contradictorios de fallas en la consola de operación, a pesar de estar capacitados y conocer las consecuencias de la exposición.

4. CONCLUSIONES

Las conclusiones de este trabajo, sobre el ahorro de energía y el análisis de riesgos, son las siguientes: 1.- La cantidad de energía eléctrica requerida para el enfriamiento, congelación y

conservación de frutas depende básicamente de la cantidad de producto y del tiempo durante el cual se requiere conservar, pudiendo conservarse congeladas hasta por períodos de 6 a 12 meses sin un aparente cambio en las propiedades físicas de las frutas, esto a condición de que el proceso de congelación sea lo suficientemente rápido como para no inducir daño en la fruta, Adicionalmente se tiene una carga térmica del almacén refrigerado, la cual se debe abatir, incrementándose ésta con la cantidad de productos a manejar.

2.- La cantidad de energía que se requiere para irradiar frutas depende en razón inversa de la

dosis suministrada, ya que mientras más grande es la dosis, el tiempo de operación de los motores de los transportadores y del mecanismo de elevación de la fuente es menor, por otro lado, mientras mas tiempo pasa la fuente fuera de la alberca, el calentamiento de ésta es menor, con la consiguiente disminución de la demanda de energía del equipo de refrigeración.

3.- La energía eléctrica necesaria para el sistema de refrigeración requerido para enfriar,

congelar y enfriar hasta -23 °C las 45.67 Ton/hr de fresas sería de 416 kW, en comparación de los 54.62 kW de energía eléctrica del irradiador considerando que la carga eléctrica funciona todo el tiempo al 100%.

4.- Del análisis de riesgo es indudable que los dos sistemas presentan riesgos por falla de

equipos, además de que el irradiador es más susceptible a fallas humanas, ya que el sistema de refrigeración es automático durante su operación normal y por otra parte el



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irradiador requiere de la intervención continua del ser humano para su operación, siendo los errores humanos los que ocasionan el estado final catastrófico. Los valores cuantitativos del análisis APS de la operación del sistema de refrigeración resultaron menores del orden de entre 1.63 E-10 y 4.41 E-10 (no se consideraron fallas comunes), debido a indudablemente a que no esta presente la falla humana, la cual si esta presente en el irradiador

El trabajo a futuro consiste en buscar o generar los datos para poder cuantificar las frecuencias de las secuencias de accidente y las medidas de importancia. Se llevará un análisis de confiabilidad humana para identificar las fallas humanas, cuantificarlas y determinar su importancia en la operación del irradiador y las mejoras posibles. Finalmente, con esto, se hace posible una comparación cuantitativa de los posibles daños al personal y al público de los procesos.

AGRADECIMIENTOS

Mi más profundo agradecimiento a mi esposa María Eugenia Visuet por todo su apoyo y comprensión. Mi más extenso agradecimiento al Dr. Epifanio Cruz Zaragoza, Coordinador de la Unidad de Irradiación y Seguridad radiológica de esta universidad, así como del personal que opera el irradiador.

REFERENCIAS

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Austria, (1996)

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