Az élelmiszer-besugárzás az a folyamat, amikor az élelmiszert ionizáló sugárzásnak teszik ki [1] a biológiai szennyeződések – mikroorganizmusok , baktériumok , vírusok vagy rovarok – elpusztítása érdekében, amelyek az élelmiszerben jelen lehetnek. Ezt a kezelést az élelmiszerbiztonság javítására használják azáltal, hogy meghosszabbítja a termék eltarthatóságát, és ennek eredményeként csökkenti az élelmiszer- eredetű betegségek kockázatát . Egyéb felhasználási lehetőségek közé tartozik a csírázás gátlása , az érés késleltetése, a fokozott létermelés és a jobb rehidratáció . Az Egészségügyi Világszervezet (WHO), a Centers for Disease Control and Prevention (CDC) és az Egyesült Államok Mezőgazdasági Minisztériuma (USDA) olyan tanulmányokat végzett, amelyek megerősítik a besugárzási folyamat biztonságosságát [2] [3] [4] [5 ] ] [6] .
Az élelmiszerek besugárzása több mint 60 országban engedélyezett, és évente körülbelül 500 000 tonna élelmiszert dolgoznak fel világszerte [7] . Az élelmiszerek besugárzására vonatkozó szabályok országonként nagyon eltérőek. Ausztriában , Németországban és az Európai Unió számos más országában csak szárított gyógynövények, fűszerek és fűszerek kezelhetők besugárzással és csak meghatározott dózisban, míg Brazíliában minden élelmiszer megfelelő dózisban történő kezelése megengedett [8] [ 8] 9] [10] [11] .
A besugárzást az élelmiszer-eredetű betegségek kockázatának csökkentésére vagy megszüntetésére, a romlás megelőzésére vagy késleltetésére, az érés vagy a csírázás megállítására, valamint a kártevők elleni védekezésre használják. A dózistól függően a jelenlévő kórokozó szervezetek , mikroorganizmusok , baktériumok és vírusok egy része vagy mindegyike elpusztul, a szaporodási folyamat lelassul vagy lehetetlenné válik. A besugárzás nem tudja visszaállítani a romlott vagy túlérett élelmiszert friss állapotba. Ha ezt az élelmiszert besugárzással kezelnék, a további romlás leállna, az érlelés lelassulna, de a besugárzás nem bontaná le a méreganyagokat , nem változtatná meg az étel állagát, színét vagy ízét. [12]
A besugárzást arra használják, hogy biztonságos élelmiszereket állítsanak elő a fertőzés magas kockázatának kitett emberek számára, vagy olyan körülmények között, ahol az élelmiszert hosszú ideig kell tárolni, és nem állnak rendelkezésre megfelelő tárolási körülmények. A megfelelő dózisú besugárzást elviselő élelmiszereket feldolgozzák a termék teljes sterilizálása érdekében. Leggyakrabban ezt az űrhajósok étrendjére és a kórházi betegek speciális étrendjére teszik.
A besugárzást a betakarítás utáni veszteségek csökkentésére használják. Csökkenti a mikroorganizmusok romlását, és lelassíthatja az enzimek élelmiszer-támadási sebességét, valamint gátolja a csírázást (pl. burgonya, hagyma és fokhagyma). [12]
Az élelmiszereket is besugározzák, hogy megakadályozzák az invazív kártevőfajok elterjedését a friss zöldségek és gyümölcsök kereskedelme révén akár országokon belül, akár nemzetközi határokon át. A friss élelmiszer-kereskedelem révén új élőhelyekre kerülhetnek a kártevők, például a rovarok, amelyek megtelepedésük esetén jelentős hatással lehetnek a mezőgazdasági termelésre és a környezetre. Ennek a „növény-egészségügyi besugárzásnak” [13] az a célja, hogy minden „ stoppoló ” kártevőt szaporodási képtelenné tegyen. A sterilizálást alacsony dózisú sugárzással végzik. Általánosságban elmondható, hogy a kártevők, például rovarok, lisztes poloskák, atkák, lepkék és lepkék elpusztításához szükséges nagyobb dózisok vagy befolyásolják a megjelenést vagy az ízt, vagy a friss élelmiszerek nem tolerálják azokat. [tizennégy]
Viszonylag kis dózisú sugárzás alkalmazásával a rovarkártevők sterilizálhatók (vagyis szaporodási képtelenné válnak). Ennek eredményeként az USDA jóváhagyta az alacsony szintű sugárzás alkalmazását alternatív kártevőirtásként olyan gyümölcsök és zöldségek esetében, amelyekről úgy gondolják, hogy különféle rovarkártevőket, például gyümölcslegyeket és zsizsikokat hordoznak. Eközben az Egyesült Államok Élelmiszer- és Gyógyszerügyi Hatósága – többek között – jóváhagyta a hamburgerpogácsák feldolgozását, hogy kiküszöbölje a veszélyes E. coli fertőzés kockázatát . Az Egyesült Nemzetek Élelmezésügyi és Mezőgazdasági Szervezete lehetővé tette a tagállamok számára, hogy a besugárzási technológiát beépítsék a nemzeti növény-egészségügyi programokba. A Nemzetközi Atomenergia Ügynökség (NAÜ) közgyűlése támogatta a besugárzási technológia szélesebb körű alkalmazását. Emellett az USDA számos kétoldalú megállapodást kötött fejlődő országokkal az egzotikus gyümölcsök behozatalának megkönnyítése és a karanténeljárások egyszerűsítése érdekében.
2003-ban, amikor az élelmiszerek besugárzási dózisának felső határát majdnem eltávolították a Codex Alimentariusból , az SCF "különleges véleményt" [15] fogadott el , amely valójában az 1986-os szakértői vélemény megerősítése és jóváhagyása volt. A vélemény tagadta a felső dózishatár eltörlését, és azt követelte, hogy mielőtt az egyes élelmiszerek vagy élelmiszerosztályok tényleges listáját (1986-ban, 1992-ben és 1998-ban becsülték) bővíteni lehetne, új egyedi toxikológiai vizsgálatokat kell végezni, és dózisok szükségesek minden egyes ilyen termékhez a javasolt tartományokban. Az SCF-et ezt követően az új Európai Élelmiszerbiztonsági Hatóság (EFSA) váltotta fel, amely még nem hozott határozatot az élelmiszerek ionizáló sugárzással történő kezeléséről.
A besugárzás csökkenti az élelmiszerek szennyeződésének és romlásának kockázatát, miközben magát az élelmiszert nem teszi radioaktívvá, és az élelmiszer biztonságosnak bizonyult, de előfordulhatnak olyan kémiai reakciók, amelyek megváltoztatják az élelmiszert, ezáltal megváltoztatják annak kémiai összetételét, tápanyagtartalmát és érzékszervi tulajdonságait. [16]
A sugárforrás töltött részecskéket vagy hullámokat generál. Amikor ez a sugárzás áthalad az alapanyagon, más részecskékkel ütközik. Ezen ütközési helyek körül a kémiai kötések megszakadnak, rövid életű gyököket hozva létre (pl. hidroxilgyök, hidrogénatom és szolvatált elektronok). Ezek a gyökök további kémiai változásokat idéznek elő azáltal, hogy megkötik vagy kiütik a részecskéket a szomszédos molekulákból. Ha az ilyen ütközések károsítják a DNS-t vagy az RNS-t, akkor az organizmusok szaporodása valószínűtlenné válik, és ha ilyen kölcsönhatások lépnek fel a sejtekben, akkor a sejtosztódás általában elnyomódik. [17]
A besugárzás (az elfogadott energiahatárokon belül, 10 MeV az elektronok, 5 MeV a röntgen [US 7,5 MeV] és a Cobalt-60 gamma-sugárzása) nem teheti radioaktívvá az élelmiszereket, de radiolitikus termékeket és szabad gyököket termel az élelmiszerekben. [tizennyolc]
A besugárzás megváltoztathatja az ételek tápértékét és ízét, valamint a főzést. [18] E változások mértéke minimális. A főzés, a sózás és más kevésbé innovatív módszerek olyan gyökeresen megváltoztatják az ételt és annak ízét, hogy az eredeti karakter szinte felismerhetetlen, és más néven kell hivatkozni rá. Az élelmiszerek tárolása jelentős kémiai változásokat is okoz, amelyek végül romláshoz vezetnek.
TévképzetekA fő probléma az, hogy a besugárzás a fogyasztó számára káros kémiai változásokat idézhet elő. Számos nemzeti szakértői testület és két nemzetközi szakértői testület áttekintette a rendelkezésre álló bizonyítékokat, és arra a következtetésre jutott, hogy bármely élelmiszer bármilyen adagban egészséges és biztonságosan fogyasztható, és ízletes marad, és megőrzi érzékszervi tulajdonságait (például ízét, állagát vagy színét). [4] [5]
A besugárzott élelmiszer nem válik radioaktívvá, ahogy a fénynek kitett tárgy sem kezd el fényt kibocsátani. A radioaktivitás egy anyag azon képessége, hogy nagy energiájú részecskéket bocsát ki. Amikor a részecskék eltalálják a célanyagot, más nagy energiájú részecskéket szabadíthatnak fel. Ez röviddel az expozíció befejezése után véget ér, hasonlóan ahhoz, ahogy a tárgyak abbahagyják a fényvisszaverést, amikor a forrást kikapcsolják, és a meleg tárgyak hőt bocsátanak ki, amíg le nem hűlnek, de továbbra is hőt bocsátanak ki. Ahhoz, hogy egy anyagot úgy módosítsunk, hogy az továbbra is kibocsásson (sugárzást indukáljon), módosítani kell a célanyagban lévő atomok atommagjait.
Az élelmiszer-besugárzók esetében lehetetlen sugárzást okozni a termékben. Az emitterek elektronokat vagy fotonokat bocsátanak ki, és a sugárzás lényegében pontosan ismert erősségű (hullámhossz a fotonoknál és sebesség az elektronoknál). Ezek a kibocsátott részecskék ilyen erők mellett soha nem lehetnek elég erősek ahhoz, hogy módosítsák az élelmiszerben lévő célatom atommagját, függetlenül attól, hogy hány részecske éri a célanyagot, és radioaktivitás nem állítható elő az atommag módosítása nélkül. [tizennyolc]
Kémiai változásokAz élelmiszer besugárzásakor szabad gyökökként ismert vegyületek keletkeznek. Legtöbbjük oxidálószer (azaz elektronokat fogad el), néhányuk pedig nagyon erősen reagál. Az öregedés szabad gyökök elmélete szerint ezeknek a szabad gyököknek a túlzott mennyisége sejtkárosodáshoz és sejthalálhoz vezethet, ami számos betegséghez vezethet. [19] Ez azonban általában a szervezetben termelődő szabad gyökökre vonatkozik, és nem az emberek által elfogyasztott szabad gyökökre, mivel ezek közül sok elpusztul az emésztés során.
A besugárzott élelmiszerekben található anyagok többsége olyan élelmiszerekben is megtalálható, amelyek más élelmiszer-feldolgozáson estek át, ezért nem egyediek. A vegyszerek egyik családja (2ACB) egyedülálló módon besugárzással jön létre (egyedi radiolitikus termékek), és ez a termék nem mérgező. A zsírsavak besugárzása 2-alkilciklobutanonoknak (2-ACB) nevezett vegyületcsaládot eredményez. Úgy gondolják, hogy ezek egyedülálló radiolitikus termékek. Az élelmiszer-besugárzás során az összes többi vegyi anyag kisebb vagy hasonló gyakorisággal fordul elő, mint más élelmiszer-feldolgozási módszerek. [6] [20] Ezenkívül a besugárzott élelmiszerekben előforduló mennyiségük kisebb vagy hasonló a hőkezelés során keletkező mennyiséghez. [6] [20]
A toxikus változásokat okozó besugárzási dózisok jóval magasabbak, mint a besugárzás során alkalmazott dózisok, és figyelembe véve a 2-AKB jelenlétét, valamint a szabad gyökökről ismerteket, ezek az eredmények arra utalnak, hogy nincs jelentős radiolitikus hatás kockázata. Termékek. [3]
2010- ben a Tatár Köztársaságban kísérletet végeztek élelmiszerek besugárzásával kapcsolatban. A kísérletet az OAO V/O Izotop végezte, amely a Rosatom állami vállalat része . [21]