Conservación de alimentos por tecnologías de Irradiación

Por: Elsa Escobar , Directora técnica de Alimentos sin Fronteras y Dra. de la Dirección de Membresías y Relaciones Institucionales de ALATI.

Fotos: Alimentos sin Fronteras

Desde tiempos inmemoriales, conservar alimentos ha sido esencial. En el Paleolítico, se almacenaba carne en hielo para sobrevivir. A lo largo de la historia, técnicas como ahumado, secado, salazón y encurtido prolongaron la vida útil de alimentos. Hoy, conservar no solo responde al crecimiento poblacional, sino también a reducir desperdicios, garantizar seguridad alimentaria, reducir costo de consumo energético y atender mercados globalizados.

Irradiación de Alimentos

Esta avanzada tecnología utiliza radiaciones ionizantes para eliminar patógenos, insectos y retardar el deterioro, sin alterar propiedades organolépticas ni nutricionales. La radiación ionizante interactúa con las moléculas de los alimentos, especialmente el ADN de los microorganismos, lo que provoca daños irreparables en su estructura genética. Esto resulta en la inactivación de bacterias, parásitos y hongos sin elevar la temperatura del producto, preservando así sus propiedades organolépticas y nutricionales.

La irradiación emplea radiaciones ionizantes como los rayos gamma, electrones acelerados o rayos X. Estas radiaciones interactúan con los microorganimos contaminantes de los alimentos, causando daños irreparables en las cadenas de ADN resultando en su inactivación. La radiación no calienta significativamente los alimentos, preservando así su estructura y calidad.

Tecnologías de Irradiación

1. Rayos Gamma (Cobalto-60)
   Penetración: muy alta (+30 cm), adecuada para pallets completos.
   Vida Útil: 5.27 años, requiere reabastecimiento periódico.
   Ventajas: alta eficiencia y uniformidad, bajo consumo energético.
   Desventajas: manejo especializado y regulaciones estrictas.
   Inversión: $2-10 millones, según capacidad y automatización.
    
2. Aceleradores de Electrones

Penetración: limitada (3 cm), ideal para productos delgados.
Ventajas: alta velocidad, sin materiales radiactivos.
Desventajas: alto consumo energético, limitada profundidad.
Inversión: $20-60 millones, según potencia y diseño.

3.  Rayos X
Penetración: similar a gamma, más flexible para productos variados.
Ventajas: sin isótopos radiactivos.
Desventajas: elevado consumo energético, baja eficiencia (10-15%).
Inversión: $5-25 millones, según configuración.

Comparación actualizada entre tecnologías

Rayos Gamma (Cobalto-60)

Fuente de Energía: decaimiento radiactivo natural, sin necesidad de un suministro eléctrico continuo para la generación de radiación.
Consumo Energético: muy bajo; la mayor parte de la energía se utiliza en sistemas auxiliares como transportadores y sistemas de control.
Costo Operativo: más económico en términos energéticos, aunque el manejo del material radiactivo puede requerir inversiones adicionales en seguridad.

Acelerador de Electrones

Fuente de Energía: alimentado eléctricamente.
Consumo Energético: alto, debido al uso intensivo de energía para generar haces de electrones con alta velocidad.
Desventaja Adicional: requiere un mantenimiento frecuente para los componentes electrónicos avanzados, lo que puede aumentar los costos operativos.

Rayos X

Fuente de Energía: generados mediante la interacción de electrones acelerados con un blanco metálico (generalmente tungsteno).
Consumo Energético: mayor que el de los rayos gamma, ya que la eficiencia de conversión de electrones a rayos X es baja (aproximadamente 10-15%).
Desventaja Adicional: los altos costos de energía y la baja eficiencia de conversión pueden limitar su viabilidad en ciertas aplicaciones industriales.

Consideración general sobre el consumo de energía

Para grandes volúmenes o aplicaciones industriales continuas, los rayos gamma suelen ser más económicos en términos de energía. En cambio, los aceleradores de electrones y los generadores de rayos X ofrecen ventajas en velocidad y control de dosis, pero su uso extensivo puede tener un impacto significativo en los costos energéticos y las huellas de carbono.

Este enfoque equilibrado ayuda a resaltar las ventajas y limitaciones de cada tecnología según el contexto de su aplicación.

Aplicaciones prácticas

La irradiación elimina microorganismos responsables de enfermedades transmitidas por alimentos, como Salmonella, Listeria monocytogenes y Escherichia coli. Es particularmente útil en carnes. Es eficiente tanto en productos de origen bovinos crudos como cocidos, en ambos prolonga la vida útil sin necesidad de la heladera, todo dependerá de las condiciones iniciales y el recuento de microorganismo, el cumplimiento de las buenas prácticas de manufacturas (BPM) y las dosis de irradiación entregadas.

1. Control de Patógenos: elimina bacterias como Salmonella y Escherichia coli en carnes, aves y mariscos 
2. Extensión de Vida Útil: retrasa la maduración de frutas, previene la brotación en tubérculos y reduce el deterioro.
3. Desinfestación: elimina insectos en granos y especias a dosis de 0.1-1.0 kGy, reemplazando pesticidas químicos.
4. Esterilización Comercial: garantiza la seguridad de alimentos para pacientes inmunocomprometidos o aplicaciones espaciales a dosis superiores a 25 kGy.

Ventajas Generales de la Irradiación

• Seguridad Alimentaria: reduce significativamente los riesgos microbiológicos.
• Preservación de Nutrientes: mínima alteración de los componentes nutricionales.
• Compatibilidad con Normativas Internacionales: aprobada por organismos como la FAO, OMS y FDA.
• Eficiencia: prolonga la vida útil y mejora la seguridad sin usar aditivos químicos.
• Adaptabilidad: aplicable a una amplia variedad de alimentos, especialmente a los derivados de carne bovina.
• Sostenibilidad: reduce el desperdicio alimentario y apoya la logística global.

Desafíos y perspectivas

Sus beneficios están a la vista, los productos crudos o cocidos en distintas variedades están inalterables luego de ser tratados por ionización. Sin embargo la irradiación enfrenta barreras como la distribución y la disponibilidad de las diferentes tecnologías alrededor del mundo, por lo tanto la selección de la tecnología a usar no es sencilla. También, debe lidiar con el alto consumo energético de algunos sistemas, costos iniciales elevados y la necesidad de educar al consumidor sobre la inocuidad de los alimentos irradiados. Superar estos desafíos requiere tecnologías más eficientes y estrategias de comunicación efectivas.

Conclusión

La conservación de alimentos por irradiación combina ciencia y tecnología para abordar problemas históricos y modernos de la humanidad. Desde el almacenamiento de carne de mamut en el hielo hasta la aplicación de rayos gamma en grandes volúmenes de alimentos, esta tecnología representa un avance crucial hacia un futuro con alimentos seguros, nutritivos y sostenibles. La conservación de alimentos mediante irradiación es una herramienta poderosa en la lucha contra el desperdicio y la inseguridad alimentaria. Su implementación estratégica, respaldada por avances tecnológicos y el cumplimiento de normativas internacionales, garantiza alimentos más seguros y duraderos para una población en constante crecimiento. Este ensayo destaca la importancia de promover la investigación y la adopción de tecnologías de irradiación para satisfacer las demandas del mercado global y salvaguardar la salud pública.

Nota: Se agradece al Dr. Oscar Acuña  de Texas University por facilitarnos las imágenes de las distintas Tecnologías de Irradiación