Bestrahlungsdefinition
Bestrahlung bezieht sich auf die Exposition einer Substanz gegenüber Strahlung aus einer Vielzahl verschiedener Quellen. Strahlung kann ionisierend oder nicht ionisierend sein und bezieht sich entweder auf gezielte oder natürliche Strahlungsquellen. Einige Beispiele für ionisierende Strahlung sind Elektronik, sichtbares und infrarotes Licht, Mikrowellen und elektromagnetische Wellen (z. B. Radiowellen, Strom und elektronische Empfänger). Die Bestrahlung wird für verschiedene Zwecke eingesetzt, wobei die Sterilisierung von Lebensmitteln (mit Röntgen- oder Gammastrahlen) und die medizinische Bildgebung (mit einem radioaktiven Farbstoff für die diagnostische Bildgebung) zu den beliebtesten Anwendungen ionisierender Strahlung gehören. Bei der Bestrahlung von Lebensmitteln kommt man nicht mit dem bestrahlten Produkt in Berührung, und es entstehen keine radioaktiven Produkte.
Beispiele für die Bestrahlung von Lebensmitteln
Ionisierende Strahlung wird häufig zur Bestrahlung von Lebensmitteln verwendet, um diese zum Schutz der Verbraucher vor verschiedenen Krankheitserregern in Fleisch und Gemüse zu sterilisieren oder um die Keimung verschiedener Pflanzen zu verzögern. Die Bestrahlung von Lebensmitteln wird oft als „kalte Pasteurisierung“ bezeichnet, da die Lebensmittel dabei nicht wie bei der herkömmlichen Pasteurisierung erhitzt werden. Während des Bestrahlungsvorgangs werden ganze Lebensmittelpaletten mit einer bestimmten Dosis bestrahlt. Die Dosis wird von einem Densitometer überwacht, das sicherstellt, dass die Lebensmittel der richtigen Dosis gemäß den festgelegten Vorschriften ausgesetzt werden. Jedes Land hat Vorschriften für die Bestrahlungsdosis, die auf Lebensmittel angewendet werden darf. Die spezifische Strahlendosis wird in hohe, mittlere oder niedrige Dosen eingeteilt. Hier einige Beispiele:
- Hoch: Dosis höher als 10 kGy. Fleischerzeugnisse (z. B. Geflügel) werden üblicherweise mit einer hohen Strahlendosis sterilisiert.
- Mittel: Dosis zwischen 1 und 10 kGy. Der Zweck ist im Allgemeinen die Beseitigung von Mikroorganismen aus Lebensmitteln, um Verderb und die Ausbreitung von Schädlingen zu verhindern.
- Niedrig: Dosis von weniger als 1 kGy. Niedrige Dosen werden in der Regel verwendet, um die Keimung und Reifung von Pflanzen zu verzögern.
Bestrahlung für landwirtschaftliche Anwendungen
Bestrahlungstechniken werden in der Landwirtschaft häufig eingesetzt, um genetische Variationen in Pflanzen einzuführen sowie die Keimung und das Austreiben von Pflanzen zu verzögern. Darüber hinaus wird die Bestrahlung auch zur Insektenbekämpfung bei Nutzpflanzen eingesetzt. In der Landwirtschaft werden vor allem Röntgen- und Gammastrahlen, UV-Licht und Schwerionenstrahlen eingesetzt. Die Bestrahlung von Lebensmitteln unterliegt strengen Vorschriften, wobei die Dosis streng kontrolliert wird. Die bei der Bestrahlung entstehenden Chemikalien gelten als ungiftig und vergleichbar mit denen, die bei anderen Sterilisationsmethoden entstehen. In der Landwirtschaft wird der Verderb weitgehend durch Schädlingsbekämpfung (z. B. Insekten, Viren und Bakterien) verhindert, indem Krankheitserreger mit einer sicheren Strahlendosis eliminiert werden. Neben der Schädlingsbekämpfung vermindert die Bestrahlung auch die Funktion von Enzymen, die den Verderb und die Reifung nach der Ernte von Nutzpflanzen fördern. Da der Verderb von Lebensmitteln durch Bestrahlung verringert wird, können sowohl die Transportzeit als auch die Haltbarkeit verlängert werden.
Gammastrahlung
Die häufigste Form der Lebensmittelbestrahlung ist die Gammastrahlung. Gammastrahlen werden durch den Zerfall von radioaktivem Material freigesetzt. Aus Sicherheitsgründen wird das radioaktive Material in einem Lagerbehälter gelagert, der von Wasser umgeben oder abgeschirmt ist, um zu verhindern, dass Lebensmittel und Arbeitnehmer dem radioaktiven Material ausgesetzt werden. Die häufigste Quelle von Gammastrahlung für Lebensmittel ist Kobalt-60 (siehe unten). Gammastrahlung ist die bevorzugte Art der Lebensmittelbestrahlung, da die Strahlen die Lebensmittelpalette vollständig durchdringen und sie im Vergleich zu einigen anderen Strahlungsarten (z. B. Röntgen- und Elektronenstrahlung) relativ kostengünstig ist.
Röntgenstrahlung
Bei der Lebensmittelbestrahlung mit Röntgenstrahlen treffen die Röntgenstrahlen auf die Lebensmittelprodukte. Der Vorteil der Röntgenbestrahlung besteht darin, dass kein radioaktives Material verwendet werden muss und die Dosis im Vergleich zur Gammastrahlung gleichmäßiger ist. Da die Röntgenstrahlen elektronisch erzeugt werden, können die Geräte abgeschaltet werden, wenn sie nicht in Gebrauch sind, was die damit verbundenen Sicherheitsbedenken für die Arbeitnehmer verringert. Röntgenstrahlung wird jedoch nicht in demselben Umfang für die Bestrahlung von Lebensmitteln eingesetzt wie Gammastrahlen, da sie teurer ist.
Elektronenstrahlung
Eine weitere Form der Lebensmittelbestrahlung ist die Elektronenstrahlung, bei der Elektronenströme verwendet werden, die sich nahe der Lichtgeschwindigkeit bewegen und durch Radiowellen oder andere elektronische Quellen induziert werden. Diese Methode ist zwar sicherer als die Verwendung von Röntgen- und Gammastrahlen, aber die Elektronen dringen nicht so tief in die Lebensmittel ein und können nicht auf eine ganze Palette von Lebensmitteln angewendet werden, wie es mit Gammastrahlen möglich ist.
Quiz
1. Ein Problem, das mit der Elektronenbestrahlung von Lebensmitteln verbunden ist, ist:
A. Die Exposition gegenüber radioaktivem Material
B. Angemessene Durchdringung der Lebensmittelprodukte
C. Die Entstehung von giftigen Chemikalien
D. Exposition gegenüber Röntgenstrahlung
2. Welcher der folgenden Punkte ist NICHT ein Hauptzweck der Lebensmittelbestrahlung:
A. Sterilisation
B. Verzögerung der Reifung von Lebensmitteln
C. Den Geschmack von Lebensmitteln zu verbessern
D. Verzögerung des Austriebs von Pflanzen