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Presentaciones de tecnologia Presentaciones de tecnologia Presentation Transcript

  • Tecnología de los Alimentos Procesos de Conservación IRRADIACIÓN
  • Irradiación de alimentos
    • Uso de radiaciones ionizantes para la estabilización (aplicación)
    • Radiaciones ionizantes
    • Tipos de procesos de irradiación. Clasificación.
    • Fuentes, intensidad y dosis
    • Efectos de la radiación absorbida
    • Cálculo de la dosis absorbida (diseño y operación)
    • Instalaciones comerciales de irradiación
  • Irradiación de alimentos
    • Uso de radiaciones ionizantes para la estabilización.
    • Tratamiento equivalente a la pasteurización o esterilización
    • Desactiva enzimas, mata microorganismos y parásitos
    • “ Esterilización fría”: Implica incrementos de Tª insignificantes
    • Produce algunas sustancias extrañas “productos de radiolisis”
  • Irradiación de alimentos
    • Uso de radiaciones ionizantes para la estabilización.
    Utiliza radiación de alta energía Aplicable (potencialmente) a una amplia gama de alimentos Aplicable en condiciones desfavorables Aplicable en alimentos termolábiles y a envases termosensibles
  • Irradiación de alimentos
    • Radiaciones ionizantes
    • Son radiaciones de energía suficiente para romper enlaces covalentes
    • “ Ionizantes” porque a menudo tienen fuerza para arrancar electrones de enlace completamente
    • Esto se cumple para energías superiores a 0,5 MeV
    • El límite superior es 10 MeV, para evitar la radioactividad inducida
  • Irradiación de alimentos
    • Radiaciones ionizantes
    • Radioactividad inducida
    Impacto de fotones/partículas de energía superior a 25 MeV que arrancan o destruyen partículas del núcleo atómico Formación de isótopos inestables Intolerable Inevitable
    • Radiolisis
    Aparición de radicales libre y enlaces extraños Resultado: aparición de sustancias extrañas ajenas al alimento Subsiguientes reacciones de estabilización química
  • Irradiación de alimentos
    • Radiaciones ionizantes
    • Inactivación de enzimas
    Impacto de fotones y rotura de enlaces
    • Muerte de microorganismos
    Destrucción de componentes vitales
    • Destrucción de insectos, larvas y huevos
    Reacciones con productos de radiolisis Destrucción de componentes esenciales para la vida Daños graves al matarial genético Envenenamiento por radiolíticos Daños leves o graves al material genético
  • Irradiación de alimentos
    • Radiaciones ionizantes
    • Rayos gamma: fotónes (sin carga ni masa)
    • Partículas beta: electrones a gran velocidad
    • Partículas alfa: núcleos de helio a gran velocidad
    Radiación de energía elevada
  • Irradiación de alimentos
    • Radiaciones ionizantes
    Otros tipos de radiación
    • Protones
    • Neutrones (fisión nuclear ó activación radioactiva)
    • Otras partículas subatómicas (sin efecto)
    • (Positrones)
    Radiación de interés alimentario
    • Ionizante (>0,5 MeV)
    • No radiactividad inducida (<25 MeV, por seguridad 10)
    • Penetrante (poca carga, poca masa)
    • Fácil de producir
  • Irradiación de alimentos
    • Radiaciones ionizantes
    Radiación de interés alimentario
    • Radiación gamma (de Cobalto 60 o Cesio 137)
    • Muy penetrantes
    • Provenientes de reacciones nucleares
    • Fuentes baratas
    • Desventaja: peligro de custodiar y manipular la fuente
    • Radiación beta: aceleradores de electrones (rayos  ó rayos de electrones)
    • Poco penetrantes
    • Adecuados para superficies o cuerpos poco espesos o densos
    • Fuente controlable en intensidad y energia
    • Ventaja: fuente segura
  • Irradiación de alimentos
    • Fuentes, intensidad y dosis
    De isótopos radioactivos Aceleradores de electrones
    • Energía: según isótopo
    • Se escoge radiación 
    • Intensidad: fija, regulable por ventanas
    • Energía regulable
    • Intensidad regulable
    • Sólo se pueden acelerar partículas con carga
    Rayos Gamma 60 Co 1,25 Mev 137 Cs 0,66 Mev Rayos X Acelerador de e - <5 Mev Electrones acelerados Acelerador de e - <10 Mev
  • Irradiación de alimentos
    • Fuentes, intensidad y dosis: propiedades de las fuentes
    • Energía
    • Intensidad
    Energía que lleva el fotón Fija en las fuentes de isótopos Ajustable en los aceleradores Número de fotones/partícula que llegan en la unidad de tiempo Regulable en los aceleradores, dentro del margen técnico Proporcional a la cantidad de material en las de isótopos Isótopos: atenuables por distancia o por interposición de persianas
  • Irradiación de alimentos
    • Fuentes, intensidad y dosis
    • Actividad (A): número de fotones que emite la fuente en la unidad de tiempo
    • Intensidad (I): número de fotones que alcanzan al objetivo en la unidad de tiempo y por unidad de superficie
    • Dosis (D): Cantidad de ENERGÍA absorbida por unidad de masa
    Actividad de la fuente Dosis absorbida Dosis biológica efectiva Intensidad Unidad antigua Curie Rad Rem Roentgen Unidad SI Becquerel Gray Sievert ...
  • Irradiación de alimentos
    • Fuentes, intensidad y dosis
    r S pera : Sección de intersección o “sombra” de la pera (sólo si se absorbe TODA la RADIACIÓN) t: tiempo de exposición
  • Irradiación de alimentos
    • Fuentes, intensidad y dosis
    r f: fracción absorbida Parte de la radiación escapa
  • Irradiación de alimentos
    • Fuentes, intensidad y dosis
    I o I
    • Atenuación de la radiación dentro de la pera
    Hace que la absorción de radiación no sea homogenea I o I x k a : constante experimental Además
  • Irradiación de alimentos
    • Fuentes, intensidad y dosis
    Irradiación de alimentos
    • Fuentes, intensidad y dosis
    I o I Dosis media y dosis mínima La absorción de radiación no es homogenea: usamos estos indicadores Más dosis aquí Menos dosis aquí Aceptando esta ecuación Dosis media (simplificada) Dosis mínima Además, se cumple que L: Punto del alimento al que la radiación llega con mayor camino recorrido. Es el extremo opuesto a la entrada o el centro, según diseño.
  • Irradiación de alimentos
    • Fuentes, intensidad y dosis
    Irradiación de alimentos
    • Fuentes, intensidad y dosis
    I o I Dosis media y dosis mínima La absorción de radiación no es homogenea: usamos estos indicadores Más dosis aquí Menos dosis aquí Aceptando esta ecuación Dosis media (simplificada) Dosis mínima
  • Irradiación de alimentos
    • Fuentes, intensidad y dosis
    Irradiación de alimentos
    • Fuentes, intensidad y dosis
    I o I Diseño de un proceso de Irradiación
    • Determinar dosis necesaria para el efecto deseado
    • Elegir radiación, obtener sus características de energía y atenuación
    • Comprobar si es posible no sobrepasar límites mínimos y máximos
    • Determinar distancia a la fuente en función del tiempo de exposición o viceversa
    • Si es un diseño nuevo, se puede jugar con la actividad de la fuente
  • Irradiación de alimentos
    • Efectos de la irradiación
    • extension of shelf-life of fruits (0.5-1.5 kGy)
    • Control of harmful bacteria in fresh meat and poultry (1.5-4.5 kGy)
    • control of insects, parasites or micro-organisms (0.15 to <1kGy)
    • delay of ripening (0.5-2 kGy)
    • inhibition of sprouting (0.05-0.15 kGy)
  • Irradiación de alimentos
    • Tipos de procesos de irradiación. Clasificación.
      • 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.
  • Irradiación de alimentos
    • Efectos de la radiación absorbida
    No crecimiento de mohos Inhibición de brotes
  • Irradiación de alimentos
    • Efectos de la radiación absorbida
    • RADURIZACION prolongar el tiempo de comercialización por reducción de la contaminación microbiana total, banal, en un proceso similar al de la pasteurización
    • RADICIDACIÓN controlar el desarrollo de microorganismos patógenos no esporulados (excepto virus), tales como Salmonella en pollo y huevos
    • RADAPERTIZACIÓN 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
  • Irradiación de alimentos
    • Efectos de la radiación absorbida
    La reducción de microorganismos depende de la dosis absorbida D = I·t Ln (N/No)
  • Irradiación de alimentos
    • Efectos de la radiación absorbida
  • Irradiación de alimentos Instalaciones comerciales de irradiación
  • Irradiación de alimentos Instalaciones comerciales de irradiación
  • Irradiación de alimentos Instalaciones comerciales de irradiación
  • Tecnología de los Alimentos Procesos de Conservación