Irradiation Definition
Irradiation refers to the exposure of a substance to radiation from a variety different sources. Promieniowanie może być jonizujące lub niejonizujące, co odnosi się odpowiednio do celowych i naturalnych źródeł promieniowania. Niektóre przykłady promieniowania jonizującego obejmują elektronikę, światło widzialne i podczerwone, mikrofale i fale elektromagnetyczne (np. fale radiowe, prąd i odbiorniki elektroniczne). Napromieniowanie jest wykorzystywane do wielu celów, przy czym sterylizacja żywności (z wykorzystaniem promieniowania rentgenowskiego lub gamma) oraz obrazowanie medyczne (z wykorzystaniem radioaktywnego barwnika do obrazowania diagnostycznego) to jedne z najpopularniejszych zastosowań promieniowania jonizującego. Napromieniowanie żywności nie wymaga kontaktu z produktem poddanym promieniowaniu i nie prowadzi do powstania produktów radioaktywnych.
Przykłady napromieniowania żywności
Promieniowanie jonizujące jest powszechnie stosowane do napromieniowania produktów spożywczych w celu sterylizacji żywności dla ochrony konsumentów przed różnymi patogenami znajdującymi się w mięsie i warzywach lub w celu opóźnienia kiełkowania różnych roślin. Napromieniowanie żywności jest często określane jako „pasteryzacja na zimno”, ponieważ nie podgrzewa żywności jak tradycyjna pasteryzacja. Podczas procesu napromieniowania, całe palety z żywnością są poddawane działaniu określonej dawki. Dawka jest monitorowana przez densytometr, który zapewnia, że produkty spożywcze są wystawione na działanie prawidłowej dawki określonej przez określone przepisy. Każdy kraj posiada przepisy dotyczące dawki napromieniowania, która może być stosowana w odniesieniu do żywności. Określona dawka promieniowania jest kategoryzowana jako wysoka, średnia lub niska. Niektóre przykłady są następujące:
- Wysoka: Dawka wyższa niż 10 kGy. Produkty mięsne (np. drób) są powszechnie sterylizowane przy użyciu wysokiej dawki promieniowania.
- Średnia: Dawka pomiędzy 1 a 10 kGy. Celem jest zazwyczaj wyeliminowanie mikroorganizmów z produktów spożywczych, aby zapobiec psuciu się żywności i rozprzestrzenianiu się szkodników.
- Niska: Dawka niższa niż 1 kGy. Niskie dawki są zwykle stosowane do opóźniania kiełkowania i dojrzewania roślin.
Promieniowanie w zastosowaniach rolniczych
Techniki napromieniowywania są szeroko stosowane w rolnictwie do wprowadzania zmienności genetycznej w roślinach, a także do opóźniania kiełkowania i rozrastania się roślin. Ponadto, napromieniowanie jest również stosowane w uprawach jako forma zwalczania owadów. W rolnictwie najczęściej stosuje się promieniowanie rentgenowskie, promieniowanie gamma, promieniowanie UV oraz wiązki ciężkich jonów. Napromieniowanie produktów spożywczych jest ściśle regulowane, a dawka ściśle kontrolowana. Wszelkie substancje chemiczne powstające w procesie napromieniowania zostały uznane za nietoksyczne i porównywalne z substancjami występującymi po zastosowaniu innych metod sterylizacji. W rolnictwie, zapobieganie psuciu się produktów jest w dużej mierze osiągane poprzez zwalczanie szkodników (np. owadów, wirusów i bakterii) poprzez eliminację patogenów za pomocą bezpiecznej dawki promieniowania. Poza zwalczaniem szkodników, napromieniowanie zmniejsza również działanie enzymów, które sprzyjają psuciu się i dojrzewaniu produktów po zbiorach. Ponieważ psucie się produktów spożywczych jest ograniczone przez napromieniowanie, zarówno czas transportu, jak i okres przydatności do spożycia mogą zostać wydłużone.
Promieniowanie gamma
Najbardziej powszechną formą napromieniowania żywności jest promieniowanie gamma. Promienie gamma są emitowane w wyniku rozpadu materiału radioaktywnego. Dla celów bezpieczeństwa, materiał radioaktywny jest umieszczany w pojemniku magazynowym otoczonym wodą lub osłoniętym, aby zapobiec narażeniu produktów spożywczych i pracowników na kontakt z materiałem radioaktywnym. Najczęstszym źródłem promieniowania gamma dla produktów spożywczych jest kobalt-60 (patrz poniżej). Promieniowanie gamma jest najbardziej preferowanym rodzajem napromieniowania żywności, ponieważ promienie w pełni penetrują paletę żywności i jest stosunkowo niedrogie w porównaniu z niektórymi innymi formami promieniowania (np. promieniowaniem rentgenowskim i elektronowym).
Promieniowanie rentgenowskie
Napromieniowanie żywności z wykorzystaniem promieniowania rentgenowskiego polega na zderzeniu promieni rentgenowskich z produktami żywnościowymi. Zaletą napromieniowania promieniami rentgenowskimi jest to, że nie jest wymagane stosowanie materiałów radioaktywnych i zapewnia ono większą jednorodność dawki w porównaniu z promieniowaniem gamma. Ponadto, ponieważ promieniowanie rentgenowskie jest generowane elektronicznie, urządzenia mogą być wyłączane, gdy nie są używane, co zmniejsza związane z tym obawy dotyczące bezpieczeństwa pracowników. Promieniowanie rentgenowskie nie jest jednak wykorzystywane do celów napromieniowywania żywności w takim samym stopniu jak promieniowanie gamma, ponieważ jest droższe.
Promieniowanie elektronowe
Inną formą napromieniowywania żywności jest promieniowanie elektronowe, które polega na wykorzystaniu strumieni elektronów poruszających się z prędkością bliską prędkości światła, wzbudzanych przez fale radiowe lub inne źródła elektroniczne. Jednakże, chociaż metoda ta jest bezpieczniejsza w porównaniu z wykorzystaniem promieniowania rentgenowskiego i promieniowania gamma, elektrony nie wnikają tak głęboko w produkty żywnościowe i nie mogą być stosowane do całej palety żywności, co można osiągnąć za pomocą promieniowania gamma.
Pytanie
1. Zagrożeniem związanym z napromieniowywaniem elektronowym produktów spożywczych byłoby:
A. Narażenie na kontakt z materiałem radioaktywnym
B. Odpowiednia penetracja produktów spożywczych
C. Wytwarzanie toksycznych substancji chemicznych
D. Narażenie na promieniowanie rentgenowskie
2. Które z poniższych NIE jest głównym celem napromieniowania żywności:
A. Sterylizacja
B. Opóźnienie dojrzewania żywności
C. Poprawa smaku żywności
D. Opóźnić kiełkowanie roślin