BESTRAHLUNG VON LEBENSMITTELN: VERFAHREN, ANWENDUNGEN UND VORTEILE - ERNÄHRUNG - 2025

Die Bestrahlung von Lebensmitteln beinhaltet die Exposition gegenüber ionisierender Strahlung unter kontrollierten Bedingungen. Durch Bestrahlung soll die Haltbarkeit von Lebensmitteln verlängert und ihre hygienische Qualität verbessert werden. Ein direkter Kontakt zwischen der Strahlungsquelle und dem Lebensmittel ist nicht erforderlich.

Ionisierende Strahlung hat die Energie, um chemische Bindungen aufzubrechen. Das Verfahren zerstört Bakterien, Insekten und Parasiten, die lebensmittelbedingte Krankheiten verursachen können. Es wird auch verwendet, um physiologische Prozesse in einigen Gemüsesorten wie Keimung oder Reifung zu hemmen oder zu verlangsamen.

Die Behandlung verursacht minimale Veränderungen im Aussehen und ermöglicht eine gute Nährstoffretention, da sie die Temperatur des Produkts nicht erhöht. Es ist ein Verfahren, das von den zuständigen Stellen auf dem Gebiet weltweit als sicher angesehen wird, solange es in den empfohlenen Dosen angewendet wird.

Die Wahrnehmung der Verbraucher von bestrahlten Lebensmitteln ist jedoch eher negativ.

Prozess

Das Lebensmittel wird auf ein Förderband gelegt, das in eine dickwandige Kammer eindringt, die die Quelle ionisierender Strahlung enthält. Dieser Vorgang ähnelt der Röntgenprüfung von Gepäck auf Flughäfen.

Die Strahlungsquelle bombardiert die Nahrung und zerstört Mikroorganismen, Bakterien und Insekten. Viele Bestrahlungsgeräte verwenden Gammastrahlen, die von radioaktiven Formen des Elements Kobalt (Cobalt 60) oder Cäsium (Cäsium 137) als radioaktive Quelle emittiert werden.

Die beiden anderen verwendeten ionisierenden Strahlungsquellen sind Röntgenstrahlen und Elektronenstrahlen. Röntgenstrahlen werden erzeugt, wenn ein energiereicher Elektronenstrahl beim Auftreffen auf ein Metalltarget abgebremst wird. Der Elektronenstrahl ähnelt Röntgenstrahlen und ist ein Strom stark angeregter Elektronen, die von einem Beschleuniger angetrieben werden.

Ionisierende Strahlung ist hochfrequente Strahlung (Röntgenstrahlen, α, β, γ) mit großer Durchdringungskraft. Diese haben genug Energie, um bei Wechselwirkung mit Materie die Ionisierung ihrer Atome zu verursachen.

Das heißt, es entstehen Ionen. Ionen sind elektrisch geladene Teilchen, das Produkt der Fragmentierung von Molekülen in Segmente mit unterschiedlichen elektrischen Ladungen.

Die Strahlungsquelle emittiert Partikel. Während sie durch Essen gehen, kollidieren sie miteinander. Als Produkt dieser Kollisionen werden chemische Bindungen aufgebrochen und neue, sehr kurzlebige Partikel erzeugt (z. B. Hydroxylradikale, Wasserstoffatome und freie Elektronen).

Diese Partikel werden als freie Radikale bezeichnet und entstehen bei der Bestrahlung. Die meisten oxidieren (dh sie akzeptieren Elektronen) und einige reagieren sehr stark.

Die gebildeten freien Radikale verursachen weiterhin chemische Veränderungen, indem sie benachbarte Moleküle binden und / oder trennen. Wenn Kollisionen DNA oder RNA schädigen, haben sie eine tödliche Wirkung auf Mikroorganismen. Wenn diese in Zellen auftreten, wird die Zellteilung häufig unterdrückt.

Nach den berichteten Auswirkungen auf freie Radikale beim Altern können überschüssige freie Radikale zu Verletzungen und zum Zelltod führen und zu vielen Krankheiten führen.

Es sind jedoch im Allgemeinen die im Körper erzeugten freien Radikale, nicht die vom Individuum verbrauchten freien Radikale. In der Tat werden viele davon im Verdauungsprozess zerstört.

Anwendungen

Geringe Dosierung

Wenn die Bestrahlung in niedrigen Dosen - bis zu 1 kGy (Kilogray) - durchgeführt wird, wird sie angewendet auf:

- Zerstören Sie Mikroorganismen und Parasiten.

- Hemmen Sie die Keimung (Kartoffeln, Zwiebeln, Knoblauch, Ingwer).

- Verzögerung des physiologischen Abbauprozesses von frischem Obst und Gemüse.

- Beseitigen Sie Insekten und Parasiten in Getreide, Hülsenfrüchten, frischen und getrockneten Früchten, Fisch und Fleisch.

Die Bestrahlung verhindert jedoch keinen weiteren Befall, weshalb Maßnahmen ergriffen werden müssen, um dies zu vermeiden.

Mittlere Dosis

Bei Entwicklung in mittleren Dosen (1 bis 10 kGy) wird es verwendet, um:

- Verlängern Sie die Haltbarkeit von frischem Fisch oder Erdbeeren.

- Einige Aspekte von Lebensmitteln technisch verbessern, z. B.: Erhöhung der Traubensaftausbeute und Verkürzung der Garzeit von dehydriertem Gemüse.

- Beseitigung von Alterationsmitteln und pathogenen Mikroorganismen in Schalentieren, Geflügel und Fleisch (frische oder gefrorene Produkte).

Hohe Dosis

Bei hohen Dosen (10 bis 50 kGy) liefert die Ionisation:

- Kommerzielle Sterilisation von Fleisch, Geflügel und Meeresfrüchten.

- Sterilisation von verzehrfertigen Lebensmitteln wie Krankenhausmahlzeiten.

- Dekontamination bestimmter Lebensmittelzusatzstoffe und Zutaten wie Gewürze, Gummi und Enzympräparate.

Nach dieser Behandlung haben die Produkte keine zusätzliche künstliche Radioaktivität.

Vorteil

- Die Konservierung von Lebensmitteln wird verlängert, da verderbliche Lebensmittel größere Entfernungen und Transportzeiten aushalten können. Saisonale Produkte bleiben auch länger haltbar.

- Sowohl pathogene als auch banale Mikroorganismen, einschließlich Schimmelpilze, werden aufgrund der vollständigen Sterilisation eliminiert.

- Ersetzt und / oder reduziert den Bedarf an chemischen Zusätzen. Beispielsweise werden die funktionalen Anforderungen an Nitrite in Wurstwaren erheblich reduziert.

- Es ist eine wirksame Alternative zu chemischen Begasungsmitteln und kann diese Art der Desinfektion in Getreide und Gewürzen ersetzen.

- Die Insekten und ihre Eier werden zerstört. Es reduziert die Geschwindigkeit des Reifungsprozesses in Gemüse und die Keimfähigkeit von Knollen, Samen oder Zwiebeln wird neutralisiert.

- Ermöglicht die Behandlung von Produkten unterschiedlichster Größen und Formen, von kleinen Verpackungen bis hin zu Massenpackungen.

- Lebensmittel können nach dem Verpacken bestrahlt und dann zur Lagerung oder zum Transport bestimmt werden.

- Die Bestrahlung ist ein "kalter" Prozess. Die Sterilisation von Lebensmitteln durch Bestrahlung kann bei Raumtemperatur oder in gefrorenem Zustand mit einem minimalen Verlust an Nährstoffqualitäten erfolgen. Die Temperaturschwankung aufgrund einer 10 kGy-Behandlung beträgt nur 2,4 ° C.

Die absorbierte Strahlungsenergie erhöht selbst bei den höchsten Dosen die Temperatur in Lebensmitteln kaum um einige Grad. Folglich verursacht die Bestrahlung minimale Veränderungen im Aussehen und sorgt für eine gute Nährstoffretention.

- Die hygienische Qualität bestrahlter Lebensmittel macht ihre Verwendung unter Bedingungen wünschenswert, unter denen besondere Sicherheit erforderlich ist. Dies ist der Fall bei Rationen für Astronauten und spezifischen Diäten für Krankenhauspatienten.

Nachteile

- Einige organoleptische Veränderungen treten durch Bestrahlung auf. Beispielsweise zersetzen sich lange Moleküle wie Cellulose, die die strukturelle Komponente der Wände von Gemüse darstellt. Wenn Obst und Gemüse bestrahlt werden, erweichen sie daher und verlieren ihre charakteristische Textur.

- Die gebildeten freien Radikale tragen zur Oxidation von Lebensmitteln bei, die Lipide enthalten. Dies führt zu oxidativer Ranzigkeit.

- Durch Strahlung können Proteine ​​abgebaut und ein Teil der Vitamine, insbesondere A, B, C und E, zerstört werden. Bei niedrigen Strahlendosen sind diese Veränderungen jedoch nicht viel ausgeprägter als die durch das Kochen hervorgerufenen.

- Das Personal und der Arbeitsbereich in der radioaktiven Zone müssen geschützt werden. Diese Aspekte in Bezug auf die Sicherheit des Prozesses und der Ausrüstung führen zu einer Erhöhung der Kosten.

- Die Marktnische für bestrahlte Produkte ist klein, obwohl die Gesetzgebung in vielen Ländern die Vermarktung dieser Art von Produkten erlaubt.

Bestrahlung als komplementärer Prozess

Es ist wichtig zu bedenken, dass die Bestrahlung die guten Praktiken beim Umgang mit Lebensmitteln durch Hersteller, Verarbeiter und Verbraucher nicht ersetzt.

Bestrahlte Lebensmittel sollten wie nicht bestrahlte Lebensmittel gelagert, gehandhabt und gekocht werden. Eine Kontamination nach der Bestrahlung kann auftreten, wenn die grundlegenden Sicherheitsregeln nicht eingehalten wurden.

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