Säteilytyksen määritelmä
Säteilytyksellä tarkoitetaan aineen altistamista erilaisista lähteistä peräisin olevalle säteilylle. Säteily voi olla ionisoivaa tai ei-ionisoivaa, mikä viittaa joko tarkoituksellisiin tai luonnollisiin säteilylähteisiin. Esimerkkejä ionisoivasta säteilystä ovat elektroniikka, näkyvä ja infrapunavalo, mikroaallot ja sähkömagneettiset aallot (esim. radioaallot, sähkö ja elektroniset vastaanottimet). Säteilyä käytetään useisiin tarkoituksiin, ja elintarvikkeiden sterilointi (röntgen- tai gammasäteilyä käyttäen) ja lääketieteellinen kuvantaminen (radioaktiivisen väriaineen käyttö diagnostisessa kuvantamisessa) ovat joitakin ionisoivan säteilyn suosituimpia sovelluksia. Elintarvikkeiden säteilytykseen ei liity kosketusta säteilylle altistuvan tuotteen kanssa, eikä siitä synny radioaktiivisia tuotteita.
Esimerkkejä elintarvikkeiden säteilytyksestä
Ionisoivaa säteilyä käytetään yleisesti elintarvikkeiden säteilyttämiseen elintarvikkeiden steriloimiseksi kuluttajien suojelemiseksi erilaisilta lihassa ja vihanneksissa esiintyviltä taudinaiheuttajilta tai erilaisten kasvien itämisen viivästyttämiseksi. Elintarvikkeiden säteilytystä kutsutaan usein ”kylmäksi pastöroinniksi”, koska siinä ei kuumenneta elintarvikkeita kuten perinteisessä pastöroinnissa. Säteilytysprosessin aikana kokonaiset elintarvikelavat altistetaan ennalta määrätylle annokselle. Annosta seurataan tiheysmittarilla, jolla varmistetaan, että elintarvikkeet altistuvat oikealle annokselle, joka on määritelty määritellyissä säännöksissä. Kussakin maassa on säädöksiä, jotka koskevat elintarvikkeille sallittua säteilytysannosta. Erityinen säteilyannos luokitellaan joko suuriin, keskisuuriin tai pieniin annoksiin. Joitakin esimerkkejä ovat seuraavat:
- Korkea: Annos suurempi kuin 10 kGy. Lihavalmisteet (esim. siipikarja) steriloidaan yleisesti suurella säteilyannoksella.
- Keskisuuri: Annos välillä 1-10 kGy. Tarkoituksena on yleensä poistaa mikro-organismit elintarvikkeista pilaantumisen ja tuholaisten leviämisen estämiseksi.
- Matala: Annos pienempi kuin 1 kGy. Pieniä annoksia käytetään yleensä kasvien itämisen ja kypsymisen viivyttämiseen.
Säteilyä maataloudessa
Säteilytekniikoita käytetään laajalti maataloudessa geneettisen variaation tuomiseen kasveihin sekä kasvien itämisen ja itämisen viivyttämiseen. Lisäksi säteilytystä sovelletaan viljelykasveihin myös hyönteisten torjuntaan. Maataloudessa käytetään yleisimmin röntgensäteilyä, gammasäteilyä, UV-valoa ja raskasionisäteilyä. Elintarvikkeiden säteilytystä säännellään tarkasti, ja annoksia valvotaan tiukasti. Säteilytysprosessissa mahdollisesti syntyvien kemikaalien on katsottu olevan myrkyttömiä ja verrattavissa muiden sterilointimenetelmien aiheuttamiin kemikaaleihin. Maataloudessa pilaantumisen ehkäiseminen tapahtuu suurelta osin tuhoeläinten (esim. hyönteisten, virusten ja bakteerien) torjunnalla hävittämällä taudinaiheuttajat turvallisen säteilyannoksen avulla. Tuhoeläinten torjunnan lisäksi säteilytys vähentää myös sellaisten entsyymien toimintaa, jotka edistävät pilaantumista ja kypsymistä sadonkorjuun jälkeen. Koska elintarvikkeiden pilaantuminen vähenee säteilyttämällä, sekä kuljetusaika että säilyvyysaika voivat pidentyä.
Gammasäteily
Elintarvikkeiden yleisin säteilytysmuoto on gammasäteily. Gammasäteilyä syntyy radioaktiivisen aineen hajoamisesta. Turvallisuussyistä radioaktiivinen aine sijoitetaan veden ympäröimään varastosäiliöön tai suojataan, jotta elintarvikkeet ja työntekijät eivät altistuisi radioaktiiviselle aineelle. Yleisin gammasäteilyn lähde elintarvikkeille on koboltti-60 (ks. jäljempänä). Gammasäteily on suosituin elintarvikkeiden säteilytystapa, koska säteet läpäisevät elintarvikepaletin täysin ja se on suhteellisen edullista verrattuna joihinkin muihin säteilymuotoihin (esim. röntgen- ja elektronisäteilyyn).
Röntgensäteily
Elintarvikkeiden säteilyttäminen röntgensäteilyä käyttämällä tarkoittaa röntgensäteiden törmäystä elintarvikkeisiin. Röntgensäteilytyksen etuna on se, että radioaktiivisten aineiden käyttöä ei tarvita ja annos on gammasäteilyyn verrattuna tasaisempi. Koska röntgensäteet tuotetaan sähköisesti, laitteet voidaan sammuttaa, kun niitä ei käytetä, mikä vähentää työntekijöiden turvallisuusongelmia. Röntgensäteilyä ei kuitenkaan käytetä samassa määrin elintarvikkeiden säteilytykseen kuin gammasäteilyä, koska se on kalliimpaa.
Elektronisäteily
Toinen elintarvikkeiden säteilytyksen muoto on elektronisäteily, jossa käytetään radioaaltojen tai muiden elektronisten lähteiden indusoimia, lähelle valonnopeutta eteneviä elektronivirtoja. Vaikka tämä menetelmä on turvallisempi verrattuna röntgen- ja gammasäteilyn käyttöön, elektronit eivät kuitenkaan läpäise elintarvikkeita yhtä syvälle, eikä niitä voida käyttää koko elintarvikelavaan, kuten gammasäteilyn avulla voidaan tehdä.
Tehtävä
1. Elintarvikkeiden elektronisäteilytykseen liittyvä huolenaihe olisi:
A. Altistuminen radioaktiivisille aineille
B. Elintarvikkeiden riittävä läpäisy
C. Myrkyllisten kemikaalien syntyminen
D. Altistuminen röntgensäteilylle
2. Mikä seuraavista EI ole elintarvikkeiden säteilytyksen ensisijainen tarkoitus:
A. Sterilointi
B. Elintarvikkeiden kypsymisen viivästyttäminen
C. Elintarvikkeiden maun parantaminen
D. Viivästyttää kasvien itämistä