ΕΠΕΞΕΡΓΑΣΙΑ ΤΡΟΦΙΜΩΝ

Transcript

1 ΕΠΕΞΕΡΓΑΣΙΑ ΤΡΟΦΙΜΩΝ Συντήρηση τροφίμων με την εφαρμογή ακτινοβολιών ιονισμού Γενικά Επισήμανση ακτινοβολημένων τροφίμων (Radura) Η ακτινοβόληση των τροφίμων είναι μια φυσική μέθοδος συντήρησης η οποία συνίσταται σε έκθεση των τροφίμων στην επίδραση ακτινοβολιών ιονισμού (α.ι.) κάτω από προκαθορισμένες συνθήκες. Η μέθοδος έχει μελετηθεί εκτενώς για περισσότερο από 50 χρόνια ακτινοβόληση φράουλας στην Σουηδία 1921 ακτινοβόληση χοιρινού στις ΗΠΑ 1930 έκδοση 1 ης άδειας για χρήση ακτινοβολιών ιονισμού στα τρόφιμα (Γαλλία) 1963 έγκριση για χρήση ακτινοβολιών ιονισμού στα σιτηρά και τα άλευρα έγκριση για χρήση ακτινοβολιών σαν μέθοδος συντήρησης των τροφών των αστροναυτών. Σήμερα η μέθοδος έχει τύχει έγκρισης σε περισσότερες από 40 χώρες και αφορά διάφορες κατηγορίες τροφίμων. 1

2 Διαδικασία ακτινοβόλησης Έκθεση σε ραδιενεργό πηγή (συνήθως 60 Co γ ακτινοβολία) Το κοβάλτιο-60 έχει χρόνο ημιζωής 5,3 έτη και εκπέμπει ακτίνες γ με μεγάλη διεισδυτική ικανότητα σε δύο μήκη κύματος με ενέργεια (1.2 και 1.3 MeV) Επιταχυντές ηλεκτρονίων Σωλήνας κενού όπου στο ένα άκρο του παράγονται ηλεκτρόνια τα οποία επιταχύνονται μέσα σε μαγνητικό πεδίο. Διάταξη εγκατάστασης ακτινοβόλησης τροφίμων 2

3 Ενέργεια Δόση ακτινοβολίας Η ενέργεια της ακτινοβολίας μετράται σε ηλεκτρονιοβόλτ (1 ev = Joule). Η μέγιστη ενέργεια των ηλεκτρονίων και των ακτίνων Χ που χρησιμοποιούνται στα τρόφιμα δεν υπερβαίνει τα 5-10 MeV. Η προκαλούμενη ραδιενέργεια από τις ακτινοβολίες ιονισμού αντιστοιχεί με την φυσική ραδιενέργεια και εξασθενεί πολύ γρήγορα (< 24 ώρες). Δόση ακτινοβολίας (δηλ. η απορροφούμενη ενέργεια από το τρόφιμο). Μονάδες Gray (1 Gy = 1 Joule/Kg) Χαμηλές δόσεις (< 1 kgy) Μέτριες δόσεις (1-10 kgy) Υψηλές δόσεις μέγιστη ασφαλής δόση για τα τρόφιμα ( 10 kgy). Ισοδύναμη ενέργεια θερμότητας για την αύξηση της θερμοκρασίας του νερού κατά 2,4 ο C (ψυχρή μέθοδος συντήρησης). Επίδραση στα τρόφιμα Άμεση (στα μόρια του τροφίμου) Μεταφορά ενέργειας στα ηλεκτρόνια των μορίων Διάσπαση δεσμών Σχηματισμός ιόντων και ουδετέρων ελευθέρων ριζών Έμμεση (στα μόρια του νερού) Σχηματισμός Η 2, Η 2 Ο 2, ΗΟ 2, ΟΗ -, Η - που δρουν σαν ισχυροί οξειδωτικοί ή αναγωγικοί παράγοντες. 3

4 Επίδραση στους μικροοργανισμούς Μεταβολή της λειτουργίας των ενζύμων και καταστροφή της δομής του DNA με αποτέλεσμα την αδυναμία πολλαπλασιασμού. Αντοχή μικροοργανισμών (οι απλούστερες δομές είναι πιο ανθεκτικές) Gram (-) < Gram (+) = Μύκητες < Σπόρια = Ζύμες < Ιοί Η αντίσταση εκφράζεται με την τιμή D (δόση ακτινοβολίας σε kgy η οποία επιφέρει μείωση του αριθμού των μικροοργανισμών κατά 1 Log ή 90% του αρχικού πληθυσμού). Παθογόνα βακτήρια: D < 1 kgy Αλλοιογόνα βακτήρια: D < 10 kgy Η θανατηφόρος δόση για τον άνθρωπο είναι ~ 5 KGy. 4

5 Επίδραση στα ένζυμα Τα ένζυμα είναι ανθεκτικότερα από τους μικροοργανισμούς Για πλήρη αδρανοποίηση απαιτείται 5-10 φορές μεγαλύτερη δόση από ότι στους μικροοργανισμούς Οι χρησιμοποιούμενες τιμές D για τα ένζυμα ανέρχεται έως τα 50kGy (χρόνος 4D για πλήρη καταστροφή) Τα ένζυμα καταστρέφονται με ζεμάτισμα. Επίδραση στα συστατικά των τροφίμων Πρωτεΐνες : Ελάχιστη επίδραση Άμυλο: Διάσπαση αμύλου και πηκτίνης, υδρόλυση απλών σακχάρων. Λίπη: Αυτοοξείδωση λιπών (μεταβολές σε οσμή και γεύση) Βιταμίνες: Δεν επηρεάζονται σημαντικά (< 10 kgy). Οι πλέον ευαίσθητες είναι η βιταμίνη C, η θειαμίνη (B1) και η βιταμίνη Ε. 5

6 Επίδραση στην συσκευασία Διαπερνούν την συσκευασία των τροφίμων οπότε ακτινοβολούνται συνήθως τα συσκευασμένα τρόφιμα. Σε υψηλές δόσεις μπορούν να επιφέρουν μεταβολές στην σύσταση της συσκευασίας με αρνητικές συνέπειες για το τρόφιμο. Χαρτιά, μεμβράνες, σελοφάν 10 KGy. PET 60 kgy. Απαιτείται προσεκτική επιλογή υλικών συσκευασίας, κολλητικών ουσιών, χρωμάτων, μελάνης κλπ. Εφαρμογές στα τρόφιμα Αποτελεί εναλλακτική μέθοδο απεντόμωσης έναντι των χημικών μέσων Βελτιώνει την υγιεινή κατάσταση στερεών νωπών προϊόντων χωρίς την χρήση συντηρητικών Επιμηκύνει την διάρκεια συντήρησης των νωπών προϊόντων και την παρεμπόδιση της υπερωρίμανσης. Αποστείρωση καρυκευμάτων Ελάχιστη θερμική καταπόνηση των τροφίμων Αυτόματος έλεγχος της διαδικασίας Εφαρμογή σε συσκευασμένα και κατεψυγμένα τρόφιμα 6

7 Μειονεκτήματα Δεν μπορούν να εφαρμοστούν στο σύνολο των τροφίμων (π.χ. γάλα, αυγά) Η εφαρμογή ακτινοβόλησης σε χαμηλές δόσεις θα πρέπει να συνδυάζεται με παστερίωση ή συντήρηση με άλλη μέθοδο. Οι προσχηματισμένες τοξίνες των μικροοργανισμών δεν καταστρέφονται. Πολλά ενδογενή ένζυμα είναι ανθεκτικά Πιθανή η παραγωγή άγνωστης τοξικότητας παραπροϊόντων. Πολύ υψηλό κόστος εγκατάστασης. Πρόνοια για την ασφάλεια του προσωπικού σε μονάδες ακτινοβόλησης τροφίμων. 7

8 Κανονισμοί Στην Ευρώπη, η Οδηγία 1999/2/EK της ΕΕ προβλέπει νόμους σχετικά με τα τρόφιμα και τα συστατικά τροφίμων που υφίστανται ιονίζουσα ακτινοβολία. Μέχρι σήμερα, μόνο μία κατηγορία τροφίμων - αποξηραμένα βότανα, καρυκεύματα και αρτύματα από λαχανικά έχουν περιληφθεί στον κατάλογο τροφίμων που μπορούν να ακτινοβοληθούν, αν και έχουν προταθεί και άλλες κατηγορίες τροφίμων. Η Οδηγία θέτει διατάξεις που αφορούν την πηγή ακτινοβολίας ιονισμού, τους ελέγχους στο επιτρεπόμενο επίπεδο ακτινοβολίας και τις απαιτήσεις επισήμανσης στα τρόφιμα. Διευκρινίζονται επίσης οι συνθήκες για την εισαγωγή ακτινοβολημένων τροφίμων. Στην Ευρώπη, η ακτινοβόληση των τροφίμων δεν χρησιμοποιείται ευρέως. Έχουν χορηγηθεί μόνο μερικές άδειες για την ακτινοβόληση καρυκευμάτων. Αντίθετα, χρησιμοποιείται περισσότερο στις ΗΠΑ (π.χ. κιμά). Σημερινή κατάσταση Σύμφωνα με τα στοιχεία που υπάρχουν τουλάχιστον τόνοι τροφίμων σε παγκόσμιο επίπεδο έχουν υποστεί επεξεργασία με ακτινοβολίες. Το ποσοστό αυτό αποτελείται από ένα 46% που κατευθύνεται για την εξυγίανση μπαχαρικών και αποξηραμένων τροφίμων, 20% για την απεντόμωση φρούτων και καρπών, 8% για εξυγίανση κρέατος και ψαριών, 22% για αύξηση του χρόνου ζωής σε νωπά προϊόντα και καρπούς και 4% σε διάφορα άλλα τρόφιμα (μανιτάρια, μέλι κλπ). Αυτό επίσης που παρατηρείται τα τελευταία χρόνια, είναι η σταδιακή αύξηση των εφαρμογών της ακτινοβόλησης στις ασιατικές χώρες, με μείωση του ποσοστού αυτού στις ευρωπαϊκές χώρες. Στην Ε.Ε. το 2012 είχαν λάβει άδεια λειτουργίας 25 εγκαταστάσεις (καμία εξ αυτών δεν βρίσκεται στην Ελλάδα). 8

9 Έκθεση της Επιτροπής σχετικά με την ακτινοβόληση των τροφίμων για το έτος 2003 (2006/C 230/07) Το 2003, οκτώ κράτη μέλη είχαν δώσει έγκριση σε εγκαταστάσεις ακτινοβόλησης. Όλα τα κράτη μέλη εκτός από δύο παρείχαν τις πληροφορίες που ζητήθηκαν όσον αφορά τις κατηγορίες και τις ποσότητες τροφίμων που υποβλήθηκαν σε σχετική επεξεργασία, καθώς και τις δόσεις ακτινοβολίας. Το 2003, έντεκα κράτη μέλη πραγματοποίησαν ελέγχους σε τρόφιμα που είχαν διατεθεί στην αγορά, ενώ τέσσερα κράτη μέλη δεν διεξήγαγαν αναλυτικούς ελέγχους κατά την καλυπτόμενη περίοδο. Συνολικά διενεργήθηκαν έλεγχοι σε περίπου 5600 δείγματα τροφίμων κατά το Περίπου το 2,1 % των προϊόντων (μη συμπεριλαμβανομένων των διατροφικών συμπληρωμάτων) στην αγορά είχε υποστεί επεξεργασία με ακτινοβολία χωρίς όμως να φέρει την κατάλληλη επισήμανση. Τα προϊόντα αυτά είναι βότανα και καρυκεύματα ή σύνθετα τρόφιμα που περιέχουν βότανα και καρυκεύματα, βατραχοπόδαρα, προϊόντα υδρόβιων ζώων, μανιτάρια, νωπά φρούτα, τσάι, καφές, σάλτσες και παρόμοια προϊόντα. Το 2003, ιδιαίτερη προσοχή δόθηκε στα διατροφικά συμπληρώματα. Διαπιστώθηκε ότι η εν λόγω κατηγορία προϊόντων απαιτεί ιδιαίτερη παρακολούθηση, δεδομένου ότι το 16 % των προϊόντων που ελέγχθηκαν είχε ακτινοβοληθεί. Βάσει των διαθέσιμων πληροφοριών, η Επιτροπή καταλήγει στο συμπέρασμα ότι δεν υπήρξε σημαντική μεταβολή της συνολικής κατάστασης σε σύγκριση με το 2002, αν και αυξήθηκε ο αριθμός των κρατών μελών που πραγματοποίησαν ελέγχους. 9