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5.11. GENERACIÓN DE CAMPOS MAGNETICO DE ALTA DENSIDAD.
Por el momento, es incierto si el proceso realmente tiene un potencial
comercial, ya sea en términos de rendimiento o costo, a pesar de su característica
interesante como un proceso no térmico, que permite el tratamiento de los alimentos
sólidos y líquidos, en envases sellados.
La condición más importante para obtener una conservación satisfactoria del alimento
con la ampliación de un campo magnético, es la alta resistividad, mayor de 10 a 25
ohms-cm. por ejemplo el zumo de la naranja es de 30 ohm-cm.
El campo magnético a aplicar es función de la resistividad eléctrica y del espesor
del alimento a magnetizar así se utilizan intensidades de campo magnético grandes
para resistividades eléctricas pequeñas y grandes espesores.
Los campos magnéticos exhiben un efecto bactericida considerable en agua.
MICROORGANISMO TEMPERATURA. INTENSIDAD
DE CAMPO.
NUMERO
DE
PULSOS.
FRECUENCIA
(KHz).
RECUENTO
INICIAL DE
CEPAS.
RECUENTO
FINA DE
CEPAS.
LECHE 23 12 1 6 25000 970
YOGURT 4 40 10 416 3500 25
ZUMO DE
NARANJA.
20 40 1 416 25000 6
MASA DE
PANECILLOS
7.5 1 8.5 3000 1
PARA
HORNEAR.
FACTORES A CONSIDERAR.
Temperatura
pH
Fuerza Iónica
Resistividad del Alimento, mayor de 10 a25 ohms-cm
Situation de los microorganisms.
Ventajas.
(a) desnaturalización térmica mínima delas propiedades nutricionales y organolépticas.
(b) necesidades energéticas reducidas para un adecuado procesado.
(c) tratamiento potencial de alimentos en el interior de los envases flexibles de
película para prevenir la contaminación postproceso.
Limitaciones.
Poco estudiado
•Falta información acerca de la inactivación de patógenos y la resistencia de estos.
•Validar el proceso como seguro par alimentos.
5.12 CAMPOS MAGENETICOS Y MICROORGANISMOS.
Con base en el conocimiento del efecto que los campos magnéticos
ejercen sobre los microrganismos, resulta de interés desarrollar sistemas
que, haciendo uso de los campos electromagnéticos, estimulen el
crecimiento de microrganismos de importancia industrial, lo que podría
redundar en la disminución de los tiempos de fermentación, aumento en
CAMPOS MAGNETICOS PARA LA CONSERVCION DE PULSOS.
los rendimientos y disminución de costos en procesos como la
producción de cerveza, vino, pan, derivados lácteos, productos
farmacéuticos, enzimas, entre muchos otros.
Por otro lado, los campos electromagnéticos pueden usarse para inhibir
el crecimiento de los microrganismos, lo que se presenta como una
posibilidad para la conservación de alimentos, al eliminar los
microrganismos presentes en ellos y que pueden alterarlos.
5.13 TEJIDOS Y MEMBRANAS.
El efecto que los campos electromagnéticos ejercen sobre el crecimiento
celular ha sido estudiado desde el punto de vista biofísico, pero su
aplicación a la biotecnología no se ha estudiado de forma profunda; sólo
en la última década algunos estudios se han dedicado a microrganismos
de interés biotecnológico.
Los campos electromagnéticos afectan la dirección de la migración y
alteran el crecimiento y la reproducción de los microrganismos, causan
cambios en la síntesis de ADN, en la orientación de biomoléculas y
biomembranas y alteran el flujo de iones a través de la membrana
plasmática, generando como resultado neto una modificación en la
velocidad de reproducción celular.
El efecto que generan los campos magnéticos sobre el crecimiento
celular se puede clasificar en inhibitorio, estimulatorio o no observable.
Los efectos de estimulación o inhibición de los campos magnéticos se
han atribuido a cambios en la orientación de las biomoléculas (proteínas),
cambios en las biomembranas (lipídicas y plasmáticas), alteraciones del
flujo de iones a través de la membrana plasmática y/o cambios en la
estructura de las biomoléculas
Los mecanismos por los cuales los campos magnéticos afectan el
desarrollo de los microrganismos están sin esclarecer completamente,
pero se interpreta que se desarrollan por efecto sobre la membrana
plasmática, con posibles repercusiones metabólicas y acción directa
sobre las partículas coloidales del medio de cultivo. Se han propuesto
varias teorías para explicar el efecto de los campos magnéticos débiles
sobre los organismos y todas hacen mención de un fenómeno
denominado la resonancia del ciclotrón, como uno de los responsables
de dichos efectos. Los campos magnéticos pueden activar las partículas
coloidales del medio de cultivo, haciendo que estas remuevan parte del
Ca unido a los fosfolípidos de las membranas plasmáticas,
incrementando su permeabilidad y de esta forma, afectando el
crecimiento de los microrganismos.
5.14. Irradiación de alimentos.
La irradiación de alimentos es un método físico de conservación comparable con
la pasteurización, enlatado o congelación. El proceso consiste en suministrar al
producto ya sea envasado o a granel, una cantidad de energía (dosis)
exactamente controlada, proveniente de una fuente de radiación ionizante, durante
un tiempo determinado, de acuerdo a las características físicas de cada producto,
de tal manera que la energía que reciba sea la suficiente para desbacterizarlo o
esterilizarlo sin que afecte su estado físico o su frescura. Se trata de un proceso
en frío y sin reacciones químicas.
La irradiación de los alimentos ha sido identificada como una tecnología segura
para reducir el riesgo de ETA (Enfermedades Transmitidas por Alimentos), en la
producción, procesamiento, manipulación y preparación de alimentos de alta
calidad. Es a su vez, una herramienta que sirve como complemento a otros
métodos para garantizar la seguridad y aumentar la vida en anaquel de los
alimentos. La irradiación de alimentos, como una tecnología de seguridad
alimentaria, ha sido estudiada por más de 50 años y está aprobada en más de 40
países.
ASPECTOS TECNOLOGICOS DE LA IRRADIACION:
Consiste en exponer el producto a la acción de las radiaciones ionizantes
(radiación capaz de transformar moléculas y átomos en iones, quitando
electrones) durante un cierto lapso, que es proporcional a la cantidad de energía
que deseemos que el alimento absorba. Esta cantidad de energía por unidad de
masa de producto se define como dosis, y su unidad es el Gray (Gy), que es la
absorción de un Joule de energía por kilo de masa irradiada. (1000 Grays = 1
kiloGray)
Actualmente 3 fuentes de energía ionizante:
1.-Rayos gamma provenientes de Cobalto radioactivo 60Co o Rayos gamma
provenientes de Cesio radioactivo 137Cs
2.-Rayos X, de energía no mayor de 5 megaelectron-Volt
3.-Electrones acelerados, de energía no mayor de 10 MeV
•Los rayos gamma se emiten desde formas radioactivas del elemento cobalto
(cobalto 60) o del elemento cesio (cesio 137). La radiación gamma se usa en
forma rutinaria para esterilizar productos médicos, dentales y para el hogar y
también para el tratamiento de radiación contra el cáncer.
•Los rayos X se producen por la reflexión de un flujo de electrones
hiperenergéticos de una sustancia objetivo (por lo general un metal pesado) hacia
el alimento. Además, los rayos X se usan ampliamente en la medicina y en la
industria para producir imágenes de estructuras internas.
•El haz de electrones (o e-beam) es similar a los rayos X y es un flujo de
electrones impulsados por un acelerador de electrones hacia el alimento.
Los 2 últimos son producidos por medio de maquinas aceleradoras de electrones,
alimentadas por corriente eléctrica. De estas 3 fuentes, la más utilizada a nivel
mundial, es el 60Co. Los rayos gamma provenientes de 60Co y 137Cs, poseen
una longitud de onda muy corta, similares a la luz ultravioleta y las microondas; y
debido a que no pueden quitar neutrones (partículas subatómicas que pueden
hacer a las sustancias radioactivas), los productos y envases irradiados no se
vuelven radioactivos. Los rayos gamma penetran el envase y el producto pasando
a través de él, sin dejar residuo alguno. La cantidad de energía que permanece en
el producto es insignificante y se retiene en forma de calor; el cual puede provocar
un aumento muy pequeño de temperatura ( 1-2 grados) que se disipa
rápidamente.
Tecnología extensa estudiada durante las décadas de los 50´s y 60´s consiste en
exponer el alimento a radiaciones gamma de fuentes de Co con una energía de 5
a kG y longitudes para la conservación de alimentos.
En la Industria Alimentaria, el término de “irradiación” se utiliza para referirse a
tratamientos en los que los alimentos se exponen a la acción de radiaciones
ionizantes durante un cierto tiempo.
Este tratamiento en la aplicación de ondas electromagnéticas o electrones al
alimento utilizándose con mayor frecuencia rayos gamma y rayos X. La tecnología
es adecuada para la higienización de vegetales y productos de cuarta gamma
obteniendo resultados importantes en la reducción de la carga microbiana.
Los tipos de fuentes de radiación ionizante apropiados para la irradiación de alimentos son:
a) radiación gamma procedente de los radionúclidos Cobalto- 60 y Cesio- 137.
b) Rayos X generados por aparatos que funcionen con una energía nominal
igual .menor a 5 MeV;
c) Electrones acelerados generados por aparatos que funcionen con una energía
nominal igual o menor a 10 MeV.
5.15 ASPECTOS TECNOLÓGICOS DE LA IRRADIACIÓN.
Este tipo de tratamientos puede producir:
“Efecto primario”.- derivado de la ruptura y pérdida de estabilidad de los
átomos y/o moléculas, que conduce a la formación de iones y radicales
libres.
“Efecto secundario”.- derivado de la combinación y dimerización de los iones y
radicales libres formados para dar lugar a nuevas moléculas o compuestos.
El efecto conjunto (primario más secundario) se denomina “radiolisis” y a
los nuevos compuestos resultantes, “productos radiolíticos”.
En diversas investigaciones se ha puesto en evidencia que cuando la dosis
absorbida es ≤ a 10 kGy la formación de compuestos radiolíticos no supone riesgo
para la salud.
La radiolisis produce alteraciones del DNA y formación de radicales a partir de las
moléculas de agua con elevado potencial reductor y oxidante.
El uso comercial de esta tecnología para la conservación de alimentos ha sido es
muy limitado, debido al escepticismo de los consumidores en conjunción con las
prohibiciones legislativas.
El uso de la irradiación ha aumentado gradualmente en Europa y en EU en su
aplicación a frutas frescas, carne de ves de corral y especias.
5.16 VENTAJAS Y LIMITACIONES DE ALIMENTOS IRRADIADOS:
Propiedades organolépticas:
Utilizando la dosis adecuada de radiación, pueden mantenerse estas propiedades
en gran medida; sin embargo, al aplicar dosis elevadas de radiación, se producen
en el alimento, modificaciones del sabor, color y textura que pueden hacer al
alimento inaceptable para el consumo. En general las alteraciones organolépticas
producidas por irradiación se presentan a dosis menores que las necesarias para
producir alteraciones nutricionales. Estas alteraciones, pueden minimizarse
irradiando el alimento envasado al vacío o en atmósferas modificadas, en estado
congelado o en presencia de antioxidantes.
Una de las alteraciones organolépticas más características es la aparición de un
olor y/o sabor típico a radiación. Esto es debido principalmente al efecto de los
radicales libres sobre los lípidos y las proteínas. Este aroma es más pronunciado
inmediatamente después de la irradiación y decrece e incluso desaparece durante
el almacenamiento o después de cocinar el producto.
El color del producto también puede verse afectado (oscurecimiento en las
carnes). En frutas y hortalizas se produce un considerable ablandamiento. Esta
modificación no se presenta de inmediato, sino al cabo de varias horas e incluso
días después de recibir la irradiación.
Beneficios de la Irradiación de los Alimentos
Ciertamente, el más importante beneficio es la mayor calidad desde el punto de
vista microbiológico que ofrecen estos alimentos, ya que el proceso destruye
patógenos problemáticos desde el punto de vista de la salud pública, entre los que
podemos mencionar: Salmonella, E. coli O157:H7, Campylobacter, Listeria
monocitogenes, Trichinella spiralis, etc. Es de destacar que los productos pueden
ser tratados ya envasados, lo que aumenta aún más la seguridad e inocuidad del
alimento.
Otro de los beneficios es que aumenta la vida en anaquel de los alimentos
tratados. Al retardar el deterioro natural de carnes, granos y sus derivados, frutas,
disminuyen la cantidad de pérdidas del producto por deterioro, lo que ayuda a
mantener bajo el precio de los alimentos y hacerlos llegar a poblaciones que
muchas veces no tienen acceso a ellos.
Disminuye también la utilización de compuestos químicos. Un típico ejemplo es el
uso de fumigantes en las especias y condimentos, que luego dejan residuos
tóxicos en el producto. Otros compuestos químicos cuyo empleo se puede reducir
o anular son los nitritos en carnes; los inhibidores de la brotación, como la
hidrazida maleica; sustancias antimicrobianas (sorbatos, benzoatos). El hecho de
ser un método que no utiliza calor, es ventajoso también en el caso de las
especias, debido a que se conservan en gran medida los aromas y sabores
típicos, que de otra forma se perderían.
Aspectos nutricionales:
El proceso de irradiación aumenta pocos grados la temperatura del alimento, por
esto, las pérdidas de nutrientes son muy pequeñas y en la mayoría de los casos,
son menores a las que se producen por otros métodos de conservación como ser
el enlatado, desecado, y pasteurización ó esterilización por calor.
Los nutrientes más sensibles a la irradiación, se corresponden con los también
más sensibles a los tratamientos térmicos, el ácido ascórbico, la vitamina B1 y la
E. Estas pérdidas, al igual que la de ácidos grasos esenciales, pueden
minimizarse si se trabaja en un ambiente libre de oxígeno o si se irradia en estado
congelado. Con respecto a los macronutrientes, no se producen alteraciones
significativas.
5.17 APLICACIONES COMERCIALES Y SU LEGISLACION.
De acuerdo con la cantidad de energía entregada, se pueden lograr distintos
efectos. En un rango creciente de dosis, es posible inhibir la brotación de bulbos,
tubérculos y raíces (papas sin brote durante 9 meses a temperatura ambiente);
esterilizar insectos como la "mosca del Mediterráneo" (Ceratitis capitata) para
evitar su propagación a áreas libres, cumpliendo así con los fines cuarentenarios,
en productos frutihortícolas y granos; esterilizar parásitos, como Trichinella spiralis
en carne de cerdo, interrumpiendo su ciclo vital en el hombre e impidiendo la
enfermedad (triquinosis); retardar la maduración de frutas tropicales como banana,
papaya y mango (en general tanto en este caso como en los siguientes, la vida útil
se duplica o triplica); demorar la senescencia de champiñones y espárragos;
prolongar el tiempo de comercialización de, por ejemplo, carnes frescas y "frutas
finas", por reducción de la contaminación microbiana total, banal, en un proceso
similar al de la pasteurización por calor, lo cual se denomina "radurizacion"
(frutillas de 21 días, filete de merluza de 30 días, ambos conservados en
refrigeración); controlar el desarrollo de microorganismos patógenos no
esporulados (excepto virus), tales como Salmonella en pollo y huevos, en un
proceso que se conoce como "radicidación"; y por último, esterilizar alimentos, es
decir, aplicar un tratamiento capaz de conservarlos sin desarrollo microbiano, a
temperatura ambiente durante años, lo cual se asemeja a la esterilización
comercial, y se indica como “radapertizacion”
La clasificación de la OMS según la dosis, es la siguiente:
Dosis Baja (hasta 1 kGy): Es usada para demorar los procesos fisiológicos, como
maduración y senescencia de frutas frescas y vegetales, y para controlar insectos
y parásitos en los alimentos.
Dosis Media (hasta 10 kGy): Es usada para reducir los microorganismos
patógenos y descomponedores de distintos alimentos; para mejorar propiedades
tecnológicas de los alimentos, como reducir los tiempos de cocción de vegetales
deshidratados; y para extender la vida en anaquel de varios alimentos.
Dosis Alta (superior a 10 kGy): Es usada para la esterilización de carne, pollo,
mariscos y pescados, y otras preparaciones en combinación con un leve
calentamiento para inactivar enzimas, y para la desinfección de ciertos alimentos o
ingredientes, como ser especias.
Los alimentos irradiados están regulados por:
La Directiva marco 1999/2/CE del Parlamento Europeo y del Consejo relativa
a la aproximación de las legislaciones de los Estados miembros sobre alimentos e
ingredientes alimentarios tratados con radiaciones ionizantes, la cual trata los
aspectos generales y técnicos de la ejecución del proceso, el etiquetado de los
productos alimenticios irradiados y las autorizaciones de irradiación de dichos
productos
La Directiva de aplicación 1999/3/CE del Parlamento Europeo y del Consejo
relativa al establecimiento de una lista comunitaria de alimentos e ingredientes
alimentarios autorizados para el tratamiento con radiaciones ionizantes.
Conforme a la legislación comunitaria, la irradiación de productos alimenticios sólo
podrá autorizarse cuando:
-Esté justificada y sea necesaria desde el punto de vista tecnológico
- No presente peligro para la salud y se lleve a cabo de acuerdo con las
condiciones propuestas;
- Sea beneficiosa para el consumidor
- No se utilice como sustituto de medidas de higiene y medidas sanitarias ni de
procedimientos de fabricación o agrícolas correctos.
La irradiación de productos alimenticios sólo se podrá utilizar para los siguientes
fines:
- Reducción de los riesgos de enfermedades causadas por los productos
alimenticios mediante la destrucción de los organismos patógenos.
potagenos.
- Reducción del deterioro de los productos alimenticios, frenando o deteniendo el
proceso de descomposición y destruyendo los organismos responsables de dicho
proceso.
- Reducción de la pérdida de productos alimenticios debida a procesos de
maduración prematura, germinación o aparición de botes.
- Eliminación, en los productos alimenticios, de los organismos nocivos para las
plantas y los productos vegetales.
-Todos los productos irradiados deben etiquetarse, incluso aquellos que contienen
sólo una pequeña porción de productos irradiados. Las autoridades de control
alimentario disponen de métodos de detección suficientemente fiables como para
hacer cumplir el etiquetado correcto.
La Directiva marco exige o establece específicamente que:
1) El tratamiento de un producto alimenticio específico sólo podrá autorizarse
cuando exista necesidad tecnológica justificada, no presente peligro para la salud,
sea beneficioso para los consumidores, no se utilice como sustituto de medidas de
higiene y medidas sanitarias ni de procedimientos de fabricación o agrícolas
correctos.
2) Todo producto alimenticio irradiado o que contenga ingredientes alimentarios
irradiados debe etiquetarse.
3) Los Estados miembros velarán por que los métodos analíticos utilizados para
detectar alimentos irradiados sean normalizados u homologados.
4) Los productos alimenticios, incluidos aquéllos importados desde terceros
países, sólo pueden irradiarse en las instalaciones de irradiación autorizadas.
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CONSULTA EN LINEA:
http://www.nutrinfo.com/pagina/info/irrad0.html
http://www.aesan.msc.es/AESAN/web/cadena_alimentaria/subseccion/alimentos_irradiados.shtmlhttp://www.inin.gob.mx/publicaciones/documentospdf/Irradiacion%20de%20alimentos.pdfhttp://www.fda.gov/downloads/Food/ResourcesForYou/Consumers/UCM262298.pdf
