UNIVERSITATEA TRANSILVANIA BRASOVFacultatea: ALIMENTATIE SI TURISM

Studente: Neagu Mihaela-Sofia

Paun Oana-Mihaela

Olteanu Alina-Sanziana

Grupa: 16603

Sectia: Controlul si Expertiza Produselor Alimentare

CUPRINS

Cuprins...............................................................................................................3

Introducere.........................................................................................................4

1.Radiatii ionizante........................................................................................

1.1Radiatii alfa................................................................................... 1.2Radiatii beta..................................................................................

1.3Radiatii gama................................................................................5

66

6

2. Aplicarea radiatiilor ionizante in industria alimentara.................................. 2.1 Generalitati...

2.2 Conservarea fructelor si legumelor prin ionizare.

2.3 Conservarea alimentelor...

2.4 Tipuri de surse de iradiere potrivite sterilizarii

2.5 Sterilizarea volumelor mari de lichide prin iradiere

2.6 Efectul radiatiei asupra unor substante de interes biologic.7

7

8

9

10

10

11

3. Ionizarea este preferata chimizarii.11

4. Pericolele centralelor de iradiere12

5. Ionizarea alimentelor si sanatatea...13

6. Bibliografie.14

INTRODUCEREAsupra omului actioneaza radiatii ionizante provenite, in mod natural, din mediul inconjurator- iradierea naturala, sau ca rezultat al folosirii substantelor radioactive in diferite scopuri- radierea artificiala.

Mediul ambient contine, sub forma de impuritati, cantitati mici de substante radioactive ce emit raze ionizante (fondul natural radioactiv). Principalele surse de radiatii naturale sunt: radiatiile cosmice, radioactivitatea solului, apei, aerului, produselor alimentare.

Radioactivitatea naturala a aerului, apei si produselor alimentare se datoreaza migratiei substantelor radioactive din sol. Elementele radioactive principale din aer sunt radonul si toronul, care provin din dezintegrarea radiului si toriului din sol.

Radioactivitatea naturala a apei, de asemenea, provine din sol si este mai mare la profunzime decat la suprafata. Elementele radioactive ma frecvent intalnite sunt: radiul, uraniul, radonul. Substantele radioactive din sol si apa sunt absorbite de plante, apoi nimeresc in organismele animale, exercitand astfel influenta radioactive asupra produselor alimentare.

Cele mai puternice surse de poluare cu radioatii ionizante artificiale sunt: Exploziile nucleare si experimentale;

Centralele nuclearo-electrice;

Activitatile industriale;

Exploatarile miniere radioactive;

Utilizarea izotopilor pentru investigatii in agricultura, industrie;

Utilizarea substantelor radioactive in medicina.1. RADIATII IONIZANTERadiatiile ionizante sunt, prin definitie, acele radiatii (electromagnetice sau corpusculare) care au suficienta energie pentru a ioniza atomii (moleculele) substantei cu care interactioneaza.Pentru a o putea intelege, este util sa ntelegem structura atomului. Un atom se compune dintr-un nucleu (ncarcat pozitiv) n jurul caruia orbiteaza electroni (ncarcati negativ).

n mod normal, numarul sarcinilor pozitive din nucleu (protoni) este egal cu numarul electronilor din jurul nucleului si atomul este neutru din punct de vedere electric.Daca un electron este expulzat de pe orbita atomului, rezulta un electron negativ liber si un ion ncarcat pozitiv. Radiatia ionizanta este radiatia care are suficienta energie pentru ca n urma interactiei sale cu un atom sa poata expulza un electron de pe orbita atomului, formnd ioni; de aici si numele sau.n nucleul atomului se gasesc neutroni si protoni. Toti atomii aceluiasi element au acelasi numar de protoni ; numarul de neutroni poate nsa diferit.Atomii aceluiasi element care au un numar diferit de neutroni se numesc izotopi.. n unii atomi, nucleul este instabil ; asta nseamna ca el are un exces de energie. Acestia sunt atomii radioactivi. Ei elibereaza surplusul de energie prin dezintegrare. Dupa eliberarea ntregului surplus de energie, atomii devin stabili si nu mai sunt radioactivi. Timpul necesar pentru dezintegrarea unei jumatati dintr-o proba de substanta radioactiva se numeste timp de njumatatire.

Caracteristica importanta a radiatiilor ionizante este depunerea localizata a unor cantitati de energie n mediile pe care le strabat, avnd ca rezultat producerea de ionizari si exercitari atomice sau moleculare.Diferentele dintre raspunsurile biologice la radiatile neionizante si cele la radiatiile ionizante din spectrul electromagnetic sunt semnificative. Astfel, organismul uman poate tolera foarte bine o doza totala de radiatii infrarosii care cauzeaza o crestere a temperaturii corporale de 10C, n timp ce o doza de 400 rad de radiatii X, corespunzatoare unei absorbtii de energie ce ar ridica temperatura corporala cu numai 0,0010 C, este letala. Efectele produse n mediile biologice traversate de radiatiile ionizante si au originea n particularitatile fizice ale interactiunii acestor radiatii cu mediile respective.Exista mai multe tipuri de radiatii ionizante: raze X, raze gama, raze cosmice, particule alfa si beta precum si neutroni. Toate aceste tipuri de radiatii au caracteristici diferite. n primul rnd capacitatea lor de penetrare variaza. Particulele alfa pot fi stopate cu ajutorul unei foi de hrtie sau a ctorva milimetri de aer, n timp ce pentru o radiatie gama este necesar un perete gros de beton, o anumita zona de apa sau un alt material care poate fi folosit ca protectie mpotriva acestei radiatii.

1.1 RADIATII ALFA Cercetarile experimentale au aratat ca radiatiile alfa sunt constituite din particule ncarcate pozitiv care s-au dovedit a fi nuclee de He n miscare rapida. Majoritatea nuclizilor radioactivi naturali emit radiatii alfa. Cele mai multe particule alfa si vor consuma ntreaga energie la traversarea unei simple foi de hrtie. Principalul efect asupra sanatatii corelat cu particulele alfa apare cand materialele alfa-emitatoare sunt ingerate sau inhalate iar energia particulelor alfa afecteaza tesuturile interne, cum ar fi plamnii.

1.2 RADIATII BETA Reprezinta cei mai rapizi electroni; sunt mai mici dect particulele alfa, avnd o putere de patrundere mai mare dect acestea din urma. Efectele asupra sanatatii asociate particulelor beta se manifesta n principal atunci cand materialele beta-emitatoare sunt ingerate sau inhalate

1.3 RADIATII GAMA

Radiatiile gama sunt utilizate n medicina n tratamentul cancerului si au o putere de patrundere mai mare dect a radiatiilor X. Radiatia gama (raza gama) se prezinta sub forma de unde electromagnetice sau fotoni emisi din nucleul unui atom. Ei pot traversa complet corpul uman, putnd fi oprite doar de un perete de beton sau de o placa de plumb groasa de 15 cm. Radiatia gama este oprita de: apa, beton si, in special, de materiale dense, cum ar fi uraniul si plumbul, care sunt folosite ca protectie mpotriva expunerii la acest tip de radiatie.

2. APLICAREA RADIATIILOR IONIZANTE IN INDUSTRIA ALIMENTARA2.1 GENERALITATIAlimentatia constituie industria cu cel mai mare volum de produse. Prelucrarea produselor alimentare consta in conservare, inghetare, fierbere, fermentare, spalare sau tratare cu radiatii de mare energie. In prezent, industria nu foloseste prelucrarea alimentelor cu ajutorul radiatiilor; dezvoltarea in ritm rapid a acestei industrii va necesita insa conservarea alimentelor pe aceasta cale.

Radiatia ionizanta are putere destructive asupra microorganismelor care altereaza alimentele si parazitilor sau insectelor care le infecteaza. Se pot distruge astfel germenii de pe vase, de pe bulbi si de pe seminte. Doze mici de radiatii cauzeaza o radiopasteurizare unde o buna parte din microorganisme se distrug; doze mari cauzeaza o radiosterilizare si in acest caz toate microorganismele sunt distruse. Doze foarte mari de radiatii dezactiveaza enzimele, catalizatorii biologici, fapt care duce la transformari in alimente, asociate cu stricarea lor.Unele alimente sunt supuse iradierii, pentru a se menine mai mult timp proaspete. Iradierea alimentelor nseamn tratarea lor cu radiaii ionizate i este o metod veche de conservare a unor alimente. S-a experimentat iniial pe legume i fructe, apoi metoda s-a extins i la alte produse, cum sunt condimentele, carnea, fina, cafeaua, etc. n unele ri, pentru ca oamenii s tie ce cumpr, pe alimentele supuse iradierii se aplic un marcaj prin care se spune acest lucru. La noi n ar, dei acest lucru este prevzut de legislaia n vigoare, rareori se aplic. n mod normal, pe alimentele n cauz ar trebui s fie inscripionate "iradiat" sau "tratat cu radiaii ionizante". Dac se face corect, respectnd proporiile, iradierea nu duneaz calitilor nutritive ale alimentelor. Nu de puine ori, ns, auzim c oamenii se plng cum c unele mncruri de la fast food nu prea in de foame. La fel se ntmpl i cu unele alimente din magazine. Arat bine, dar lumea se plnge c sunt fr gust i nu se satur cu ele.

Folosirea radiaiilor ionizante pentru conservarea produselor alimentare a fost sugerat pentru prima oar n 1916 i a fost patentat n Statele Unite n 1921 i n Franta n 1930. Totui, metoda nu a fost folosit imediat la scar comercial, datorit imposibilitii de a obine cantitile necesare de radiaie ionizant la costuri rezonabile. Din anii 50, iradierea produselor alimentare a constituit un subiect de interes tiinific, politic i public i a fost aplicat unui domeniu larg de produse alimentare, incluznd pete, molute, pui, fructe de mare, cereale, fructe i legume, nuci i condimente. n 1981, au fost adoptate principalele documente privind iradierea alimentelor i includerea acestui procedeu n Codex Alimentarius. Comitetul de experii convocat de Organizaia Mondial a Sntii (WHO) a concluzionat c orice aliment iradiat cu o doz medie de cel mult 10 kGy este sntos pentru consum i prin urmare poate fi aprobat fr testri suplimentare. Cercetrile din ultimii 40 de ani au artat c iradierea poate fi folosit pentru: distrugerea insectelor i paraziilor din cereale, psti uscate, fructe i legume uscate, carne i fructe de mare, inhibarea ncolirii la recolte cum ar fi cartofii i ceapa, ntrzierea maturrii fructelor i legumelor proaspete, scderea numrului de microorganisme din alimente. Scopurile acestei procesri sunt prelungirea duratei de pstrare i comercializare a alimentelor i asigurarea unei caliti microbiologice corespunztoare (asigurarea securitii alimentare). Exist ns rezerve n legtur cu acest procedeu, care nu distruge numai organismele nedorite, dar afecteaz i alimentul n sine, concomitent cu distrugerea mecanismelor interne de reparare. Alte dezavantaje ale metodei includ modificrile chimice ale alimentului, pierderile de vitamine i imposibilitatea eliminrii toxinelor bacterine, chiar dac organismul care le-a produs a fost inactivat.

2.2 Conservarea fructelor i legumelor prin ionizare Pieele din Romnia sunt invadate de ani buni de tot felul de legume i fructe din import care par, mai curnd, decupate din crile cu poveti.

Ardei grai imeni, viu colorai, cpuni uriae, mere gigant i struguri ale cror boabe ct o prun te fac s-i lase gura ap se ngrmdesc pe tarabe la preuri pe msur. Proaspete sptmni n ir, toate aceste trufandale, multe dintre ele modificate genetic, sunt expuse i la radiaii ionizante pentru a-i pstra prospeimea ct mai mult vreme. n Romnia, 99% din fructele importate sunt iradiate. Procesul de conservare cu radiaii ionizante distruge vitaminele, mineralele i vduvete hrana de gust sau miros. Metoda are beneficiul c vegetalele rmn proaspete" timp ndelungat.

Alimentele iradiate sau ionizate nu trebuie confundate cu alimentele contaminate. Hrana contaminat presupune prezena nedorit a unor particule radioactive, pe cnd legumele sau fructele iradiate sunt supuse deliberat unui tratament destul de periculos cu raze ionizante pentru a fi conservate.

Acest tratament presupune expunerea alimentului la un flux de raze ionizante ce pot fi generate de o surs radioactiv. Efectele obinute sunt, pe lng degradarea produsului, distrugerea microorganismelor i a insectelor care se strecoar n fructe ori n cereale sau eliminarea paraziilor de tot felul.

Primele alimente supuse iradierii au fost fructele i legumele. Americanii au observat, cu aproape 80 de ani n urm c, n urma expunerii la radiaii - fructele i legumele i pstreaz prospeimea timp ndelungat, iar insectele i microorganismele ce se dezvolt n mod natural n ele sunt distruse. Dei au aprut proteste din partea multor cercettori care au ncercat, i la vremea aceea, s trag un semnal de alarm n legtur cu eventualele consecine nocive asupra sntii, Administraia alimentelor i medicamentelor din SUA a aprobat, n 1963, iradierea alimentelor ca mijloc de conservare.

2.3 CONSERVAREA ALIMENTELOR

Alterarea alimentelor este cauzata de dezvoltarea unor microorganisme si de efectul enzimelor din alimente. Stricarea alimentelor este cauzata si de procese chimice cum ar fi oxidarea (rancezirea grasimilor), coroziunea vaselor si procesele de hidratare si deshidratare. In sfarsit, alimentele in deposit include infectarea cu insecte sau paraziti (trichinella spiralis). Prin pasteurizare se intelege o tratare mai blanda, repetata, care distruge peste 98% dintre microorganisme; sterilizarea le distruge total. In cazul cand caldura omoara microorganismele, parazitii, si inactiveaza enzimele, alimentele trebuie inchise sa nu patrunda aerul si trebuie conservate pentru a fi pazite de recontaminare. Operatiile se fac in autoclave si cu vapori sub presiune la temperature inalte. Transferul de caldura ramane o problema si cere timp, pentru ca la temperature scazute procesele chimice sunt mult incetinite; pe acest fapt se bazeaza conservarea prin congelare. Din 1950 aceasta metoda de conservare a alimentelor prin congelare a luat o mare amploare.

Sub efectele radiatiilor ionizante la doze suficient de mari, toate organismele vii sunt distruse fara a se produce o ridicare apreciabila a temperaturii in alimente. Dozele cerute sunt de 2,5-5 Mrad pentru sterilizarea completa, 0,2 Mrad pentru pasteurizare, 0,03 Mrad pentru distrugerea insectelor si a parazitilor si 0,015 Mrad pentru oprirea incoltirii tuberculilor. Dozele acestea trebuie adaptate tipului de aliment conservat; trebuie sa se tina seama de natura organismelor contaminate, de timpul cerut pentru conservare si de conditiile de conservare.

Inactivarea enzimelor cere doze mari, in jur de 10 Mrad. La aceste doze alimentele se altereaza, capata culoare si miros neplacut. Enzimele insa sunt distruse dupa o scurta expunere a alimentului la aproximativ 100C. Avand in vedere cele aratate, ar fi utila dezvoltarea unui procedeu asociat de incalzire si iradiere a alimentelor. Aceasta combinare va fi desigur de mare importanta in viitor.

2.4 TIPURILE DE SURSE DE IRADIERE POTRIVITE STERILIZARII

Iradierea alimentelor se face de preferinta cu radiatie si electroni rapizi. Efectele obtinute depind de doza si nu de tipul radiatiei ionizante. Avantajul sursei consta in puterea de penetratie a radiatiei; aceasta depinde de energia radiatiei, de densitatea materialului iradiat, de constructia sursei, de retroimprastierea si de modul cum se poate varia doza debit.

2.5 STERILIZAREA VOLUMELOR MARI DE LICHIDE PRIN IRADIERE

Sterilizarea in acest caz are scopul de a dezinfecta mari volume de lichid pentru a le epura de microorganisme. De exemplu, apa de canal se trateaza chimic pana la distrugereaa 99,9% din microorganisme. Cea mai rezistenta bacterie este bacilul coli dupa distrugerea careia se considera terminate sterilizarea. Celelalte microorganisme sunt mai putin numeroase si mai putin rezistente.

Gradul de sterilizare cerut se efectueaza in trei stadii:

Precipitarea solidelor si sedimentarea lor Tratarea biologica cu filtrare

Dezinfectarea cu clor in proportie suficienta pentru ca restul de 0,1% bacterii sa nu se mai poata dezvolta.

Costul de tratare al apelor potabile este in general mic din cauza ca impuritatile sunt putine.

Inlocuirea chimicalelor prin iradiere este in stadiul incercarilor preliminare. Doza de radiatie a unui emitator sau a unui reactor nuclear este absorbita de masa de apa si impuritatile pe care le contine. In apa bruta de canal, continutul in solide depaseste rar cateva procente din greutatea apei. Radiatia va fi absorbita deci in apa insasi si va fi independenta de concentratia in solide.

Datele existente au fost fost obtinute cu experiente de laborator in care radiatia a distrus 99% si chiar mai mult din bacterii. Pentru a obtine acest procent se consuma 0,302 Wh/kg si 12,3 Wh pentru a obtine o sterilizare de 100%, cu sursa de 60Co. Folosirea izotopilor in acest scop nu este economica; concura cu clorinarea ca grad de dezinfectie insa, costul radiatiei etse mult mai mare.

Un studiu din literatura se refera la folosirea unui reactor pentru sterilizarea apelor de mare sau de canal. In acest exemplu consumul de radiatii pentru a distruge 99% din microorganisme este de 0,2 kW pentru 1000 kg. Chiar in acest caz, amortizarea si sarcinile reactorului plus sarcinile de operare ridica costul sterilizarii peste valoarea normala.

2.6 EFECTUL RADIATIEI ASUPRA UNOR SUBSTANTE DE INTERES BIOLOGIC

Radiatiile ionizante pot avea si influenta pozitiva asupra sistemelor biologice. Astfel A.V. Topciev si colaboratorii au aratat ca prin iradierea unor specii de drojdie de bere se obtine o mare cantitate de ergosterol. Aceasta atinge 12-14% din greutatea drojdiei uscate. Iradierea provoaca astfel o crestere a continutului in ergosterol de 4-5 ori.

Metoda prezinta interes pentru industrie. 3. IONIZAREA ESTE PREFERATA CHIMIZARIIn Romnia exist un act normativ, emis n anul 2001, care reglementeaz producia, importul i comercializarea alimentelor i a ingredientelor alimentare tratate cu radiaii ionizante. Acest act normativ oblig Ministerul Sntii s emit i s actualizeze lista produselor alimentare ce pot fi iradiate i dozajul de iradiere, n conformitate cu o list similar care este valabil n Comunitatea European.Romnii, ns, prefer acestui proces de conservare tratarea alimentelor pe cale chimic, iar muli dintre productori, din dorina de a vinde ct mai repede i ct mai mult, nu respect timpul de pauz, adic perioada n care substanele chimice cu care se trateaz fructele sau legumele devin inofensive.Alimentele ar trebui puse n vnzare abia dup 18-21 de zile din momentul n care sunt tratate chimic, dar nimeni nu poate controla cu strictee dac, ntr-adevr, productorul ndeplinete sau nu aceast cerin. Din acest punct de vedere, specialitii susin c iradierea alimentelor este mai indicat dect tratamentul chimic fcut necorespunztor. Folosirea acestui procedeu de conservare a alimentelor face nconjurul lumii i asistm, n prezent, la o adevrat explozie a numrului de instalaii de iradiere a alimentelor n numeroase state. China, care, n 2003, avea apte instalaii de iradiere a hranei, a ajuns la 50 n 2006, iar India i-a propus, pn n 2012, s construiasc 25 de instalaii n plus fa de cele existente pe teritoriul su. Mexicul nu se las mai prejos i promite s aib cea mai mare instalaie de iradiere a alimentelor din lume. n condiiile n care tehnologiile de conservare a alimentelor cu ajutorul razelor ionizante se dezvolt vertiginos, comercianii nu au dect de ctigat, iar teama productorilor de a rmne cu marfa nevndut nu se mai justific. Dar medicii i cercettorii se ntreab totui care ar putea fi efectele nocive ale hranei conservate astfel, pe o perioad ndelungat asupra organismului uman. Riscurile pe care le prezint alimentele iradiate nu au fost nc identificate cu precizie, iar rarele studii pe aceast tem au fost deseori discreditate. Organizaiile ecologiste i numeroi oameni de tiin susin ns c pericolul nu este de ignorat, cci consecinele asupra sntii consumatorilor, dei nu sunt vizibile imediat, ar putea, pe termen lung, s se dovedeasc dezastruoase.

4. PERICOLELE CENTRALELOR DE IRADIERE Conservarea alimentelor cu ajutorul razelor ionizante favorizeaz delocalizarea produciilor agricole i pune n pericol economiile locale i mediul. Culturile agricole se realizeaz n condiii ndoielnice, pentru a grbi ctigul, iar transportul pe rute foarte mari genereaz un consum deloc neglijabil de carburani.

Centralele de iradiere sunt, la rndul lor, periculoase, deoarece utilizeaz substane radioactive, iar numrul lor a crescut foarte mult n ultimii ani.

Populaia care se afl n preajma acestor uzine de tratare a alimentelor cu raze ionizante nu este avertizat asupra riscului pe care-l reprezint scurgerea accidental a substanelor radioactive sau asupra pericolelor ce ar putea aprea n caz de incendiu. Ct despre alimentele iradiate, acestea i pot schimba gustul, mirosul ori consistena, iar specialitii susin c, n timpul acestui proces de conservare, prin iradiere, sunt distruse multe vitamine, minerale, ct i bacteriile care contribuie la pstrarea prospeimii naturale a hranei.

5. IONIZAREA ALIMENTELOR SI SANATATEAUnii dintre specialiti susin c alimentele iradiate nu sunt periculoase, alii sunt ns de alt prere. Alimentele pot fi iradiate cu raze gama sau cu raze X. Tehnologia prin iradiere cu raze gama folosete substane radioactive, Cobalt 60 sau Cesiu 137. Un raport dat publicitii de ctre o organizaie ecologist internaional, care se opune iradierii alimentelor, precizeaz c studii efectuate pe termen scurt pe subieci copii din India, hrnii o perioad cu alimente iradiate, au indicat distrugeri ale cromozomilor acestora. Testele au fost fcute i pe un eantion de cini care au mncat, un timp, numai carne de vit iradiat. Veterinarii au constatat, n urma examenelor clinice, c toi cinii care primiser carne iradiat, n perioada experimentelor tiinifice, aveau splina mrit.Cancerul, bolile de rinichi, imunotoxicitatea nu sunt dect unele dintre bolile deosebit de grave care pot fi declanate n urma consumului de alimente tratate cu raze ionizante, mai susin cercettorii.

BIBLIOGRAFIE

1. Silvia Ionescu; Reactii chimice induse de radiatiile ionizante; Editura Academiei Republicii Populare Romane

2. http://www.sanatatea.com/art/mediu/648-radiatiile-ionizante.html3.http://www.rodulpamantului.ro/62--conservarea-fructelor-si-legumelor-prin-ionizare.html4.

4.http://facultate.regielive.ro/proiecte/industria_alimentara/radiatii_ionizante_asupra_alimentelor-161374.htmlPAGE 11