Tipos de plantas de irradiación. Descripción de áreas

IBTEN
• Taller para el desarrollo de estrategias
planes de negocios empleando
irradiación gamma y haces de electrones
Junio 16 al 18 de 2014, La Paz Bolivia
MIAS-ININ-MÉX 2014-06-17
1
“ Aspectos generales
de la tecnología de
irradiación”
Presenta: Miguel Irán Alcérreca Sánchez
Departamento del Irradiador Gamma
Instituto Nacional de investigaciones Nucleares
MIAS_ININ_2014
2
Contenido
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
9.
La radiación
La radiactividad
La irradiación gamma
La irradiación industrial
Modo de acción de la radiación
La tecnología de irradiación, situación actual
Aplicaciones
Dosis de tratamiento típicas
Realidades, retos y conclusiones
MIAS_ININ_2014
3
1. LA RADIACIÓN
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4
1.1 LAS ONDAS ELECTROMAGNÉTICAS
Son:
Perturbaciones en el espacio y en el tiempo que transmiten energía
asociada a un campo eléctrico y a un campo magnético
Estos campos oscilan en forma sinusoidal a medida que se propagan.
Campo eléctrico

E
Campo magnético

Se propagan también en el
vacío
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H
5
Parámetros que caracterizan
una Onda Electromagnética
FRECUENCIA f
Número de oscilaciones completas por unidad de tiempo de los campos
eléctrico y magnético. Se mide en Hertz (Hz).
1 Hz = 1 s-1
La frecuencia es una característica de la onda electromagnética
independiente del medio en que se propague.
LONGITUD DE ONDA 
Distancia
entre
dos
puntos
consecutivos que tienen la misma fase.
La longitud de onda (para una frecuencia dada) depende de las
características del medio en que se propaga la onda.
VELOCIDAD DE PROPAGACIÓN
(c = 300,000 km/s en el vacío)
c f
MIAS_ININ_2014
6
EL ESPECTRO ELECTROMAGNÉTICO
La radiación consiste en ondas electromagnéticas (fotones) ó
partículas (electrones) .
La radiación gamma es de naturaleza similar a la luz visible, las
ondas de radio, los rayos X.
La diferencia: tiene mayor energía.
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7
Longitudes de onda y frecuencias en el espectro electromagnético
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8
EL FOTON
 Es la “partícula” portadora de todas las formas de
radiación electromagnética, incluyendo a los rayos
gamma, los rayos X, la luz ultravioleta, la luz visible , la
luz infrarroja, las microondas y las ondas de radio.
 Con masa invariante cero, velocidad constante en el
vacío “c”, la velocidad de la luz
Presenta tanto propiedades corpusculares
ondulatorias “dualidad onda-corpúsculo”:
como
Esto difiere con las ondas clásicas, que pueden ganar o
perder cantidades arbitrarias de energía.
 Es la “partícula
manifestaciones
electromagnético.
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elemental”
cuánticas
responsable de las
del
fenómeno
9
 Para la luz visible, la energía portada por un fotón
es de alrededor de 4×10–19 joules; esta energía es
suficiente para excitar un ojo y dar lugar a la
visión.
 Un fotón de luz UV contiene más energía que el de
luz visible. Los fotones de rayos X y rayos gamma
son aún más energéticos.
 La fórmula E = hf = hc /  significa que mientras
más corta sea la longitud de onda  , más
energético será el fotón.
1.2 La radiación
¿Qué es?
• Es la emisión y propagación de energía a
través de la materia ó el espacio por medio
de disturbios electromagnéticos que se
pueden manifestar como ondas ó como
partículas (fotones: luz, calor, microondas,
rayos X, rayos gamma)
Dimensiones atómicas
•
•
El diámetro de un átomo puede estimarse razonablemente en 1,0586
× 10–10 m, el doble del radio de Bohr para el átomo de hidrógeno.
El de un protón, que es la única partícula que compone el núcleo del
hidrógeno, es aprox. en metros de 1 × 10–15
•
El núcleo de un átomo es cerca de 100,000 veces menor que el
átomo mismo, y sin embargo, concentra prácticamente el 100% de su
masa.
•
Para efectos de comparación, si un átomo tuviese el tamaño de un
estadio, el núcleo sería del tamaño de una canica colocada en el
centro, y los electrones, como partículas de polvo agitadas por el
viento alrededor de los asientos.
¡Sorprendente!,
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¿verdad?
12
1.3 Radiaciones Ionizantes
 Ionización y excitación: efectos provocados por
la interacción de la radiación con los átomos de
los materiales.
 La acción de ionizar un átomo rompe su equilibrio
eléctrico
Resultado: un electrón suelto y un átomo que le
falta un electrón, al que se le llama ion positivo
Este desequilibrio electrónico afecta las
propiedades químicas del átomo
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13
¿Cuándo es Radiación
Electrón libre
Ionizante?
• Cuando tiene la energía
suficiente para provocar
cambios en los átomos de la
materia con la que interactúa
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14
1.4 TIPOS DE RADIACIONES
RADIACIONES IONIZANTES
Alta energía
RADIACIONES NO IONIZANTES
Baja energía
Partículas:
Ondas electromagnéticas:
α++ alfa
β+ Beta positiva
β- Beta negativa
Ultravioleta
Visible
Infrarrojo
Láser
Microondas
Radiofrecuencia
Ondas electromagnéticas:
Rayos X
Rayos gamma γ
Onda Acústica: Ultrasonido
 Partículas alfa
Tipos de
radiaciones ionizantes
 Partículas Beta
 Neutrones
 Rayos gamma
 Rayos X
Cada una con características diferentes y
distinto poder de penetración
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17
1.5 LA IRRADIACION
Este proceso se utiliza para obtener cambios
físicos, químicos o biológicos en un producto
objetivo.
Las fuentes de energía para el proceso son:
 Radiación Gamma del Cobalt-60
 Haces de Electrones generados en máquinas
fuente que aceleran electrones a altos niveles
de energía (5-10 MeV)
 Máquinas generadoras de rayos-X de energías
menores a 5 MeV (no son de uso común)
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18
Comparación fuentes de radiación gamma y el
acelerador de haz de electrones
Propiedad
Rad. gamma
Haz de electrones
Energía
Fija
Variable 0.05–10 MeV
Razón de Dosis
Baja (<1 kGy/h)
Alta ( 1 kGy/sec)
Penetración
Grande
Pequeña
Emisión de rad.
Isotrópica
Unidireccional
Operación
Continua
Eficiencia del campo
Baja
Alta
Control
Simple
Complejo
Confiabilidad
Muy alta
Alta
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Switch ON/OFF
19
2. LA RADIACTIVIDAD
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20
2.1 ¿QUÉ ES LA RADIACTIVIDAD?
• La radiactividad es una propiedad de los isótopos
que son "inestables", es decir, que se mantienen en
un estado excitado en sus capas electrónicas o
nucleares
• Los isótopos para alcanzar su estado fundamental,
deben perder energía. Lo hacen en emisiones
electromagnéticas o en emisiones de partículas con
una determinada energía cinética
• Es un fenómeno que ocurre en los núcleos de
ciertos
elementos,
que
son
capaces
de
transformarse en núcleos de átomos de otros
elementos.
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21
Transformación nuclear
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22
Desintegración radiactiva
• La Actividad de un material radiactivo es el número
de desintegraciones por segundo, estas cantidades
son por lo regular extremadamente grandes
• La unidad de actividad es el Curie:
1 Ci = 3.7 X 1010 desintegraciones
por segundo
• La vida media de un material radiactivo es el tiempo
que se requiere para que un 1/2 de la muestra
decaiga en otro elemento ó isótopo.
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23
El tiempo de vida media
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24
2.2 EL Cobalto-60
• Un isótopo radioactivo producido
deliberadamente, que tiene una vida media de
5.26 años
• Una fuente de energía eficiente y segura para
procesamiento con rayos gamma
• Se usa en muchas diferentes aplicaciones
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25
Emisión de Rayos Gamma por el Co 60
Partícula Beta
Rayos Gamma
Núcleo Madre
inestable de
Cobalto-60
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Núcleo Hija
Níquel-60
26
3. LA IRRADIACIÓN
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28
3.1 Descripción
¿Qué es la irradiación?
• Es el proceso mediante el cual se expone
deliberadamente en forma controlada un
material a la acción de una fuente
radiactiva
• La radiación (cantidad de energía
depositada) se controla, es decir se
DOSIFICA
Un alimento expuesto a radiación ionizante
Fuente
emisora:
Radiación
ionizante
Co-60
Cs-137
E-beam
Rayos-X
¡El chile no se
desintegra!
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30
• Proceso físico comparable con la pasteurización,
enlatado o congelación de alimentos
• Proceso en frío que no deja residuos químicos
• Consiste en la aplicación de una cantidad de energía,
exactamente controlada, durante un tiempo
determinado.
• La aplicación debe ser suficiente para desbacterizar
o esterilizar, sin afectar el estado físico o frescura
(en el caso de alimentos)
• Los rayos gamma son muy penetrantes su
energía promedio es de 1.3 MeV. Esta energía
puede ser absorbida
• DOSIS: cantidad de radiación absorbida en
cualquier material (Gray)
• DOSIMETRÍA: acción de determinar la dosis
absorbida por un producto determinado en una
posición fija utilizando un dosímetro.
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32
Dosis de radiación
absorbida:
el Gray
Una dosis de 1 Gray
corresponde a depositar 1
joule de energía por
kilogramo de materia (por
ejemplo en un tejido vivo)
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33
3.2 La irradiación Gamma: Unidades
Dosis absorbida
Radiactividad
Unidad
Gray (Gy)
Curie (Ci) ó Curio (Ci)
Definición
1 Gy = 1 J/kg
1 Ci = 3.7 X 1010 desintegraciones
Unidad
anterior
rad
Becquerel (Bq)
1 Bq = 1 desintegración/seg
por segundo
34
4. LA IRRADIACION
INDUSTRIAL
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35
4.1 Componentes básicos de un
irradiador industrial
• Fuentes de radiación
• Cámara (cuarto) de irradiación
• Escudo biológico (blindaje) del cuarto de
irradiación
• Sistema de seguridad radiológica
• Cuarto de control
• Sistema de manejo de materiales (transporte de
productos hacia y desde el cuarto de irradiación)
• Áreas de carga y descarga de productos
• Equipos auxiliares.
• Sistemas de tecnología de la información
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36
Esquema de la
Instalación de Irradiación
Descarga
Producto
Carga
Producto
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37
Irradiador gamma industrial categoría IV
Cortesia de Vikram Kalia –MICROTROL, INDIA
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38
Acelerador de haz de electrones
Un acelerador de haz
de electrones es un
equipo
capaz
de
acelerar
dichas
partículas
a altas
velocidades
para
conseguir las mejoras
mencionadas.
39
4.2 Características de la radiación
 La característica básica de la radiación es que para
producir la ionización requiere de una cantidad
determinada de energía
 La energía debe estar concentrada en espacios muy
pequeños para poder transmitirse a los electrones
atómicos
Los rayos X y los rayos gamma son ondas como la luz,
que viajan sin transportar materia.
Ambos tipos de rayos son idénticos, pero los Rayos X
son producidos por movimientos de los electrones en
las orbitas del átomo, y los Rayos Gamma son
producidos en el núcleo del átomo.
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40
Fuentes de radiación ionizante
• Radiación gamma proveniente de
radioisótopos Cobalto 60 ó Cesio 137
• Haces de electrones (E-beam /aceleradores),
energía máxima 10 MeV
• Rayos X (aceleradores de electrones +
convertidor e-rayos X, metálico), energía
máxima 7.5 MeV
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41
4.3 ¿Cómo se produce el Cobalto-60?
Preparación:
Se forma polvo de
cobalto-59, 99.9% puro
en forma de perdigones
& cilindros recubiertos
de níquel
Los cilindros o
perdigones se ensamblan
en lápices (barras
fuente) y se colocan en
haces
Los haces de cobalto-59
se ensamblan en barras
de ajuste del reactor
para ser expuestas a
flujos de neutrones
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42
En procesos industriales la radiación se obtiene
principalmente de fuentes de Co 60
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43
Configuración fuente-producto
Cobalto-60
Producto
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• Irradiador de
Cobalto-60
o El producto es
colocado en todas
las posiciones
alrededor de la
fuente
o Se puede emplear
una variedad de
diseños de
transporte del
producto
44
Instalación de las fuentes de Cobalto 60, C188
Después de su vida útil, las fuentes son
devueltas al fabricante.
(MDS Nordion, Canada)
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45
4.4 Aceleradores de partículas
Trends in radiation sterilization of health care products. IAEA, Vienna 2008.
Pueden generar radiación ionizante en la forma de
haces de electrones o rayos X.
Aceleradores…
• Existen con diferentes energías:
Baja
•
•
•
•
0.4 a 0.7
Media 1 a 5 MeV
Alta 5 a 10 MeV
El Público los acepta con mayor facilidad.
Se adaptan fácilmente a procesos de manufactura.
Ofrecen razones altas de dosis.
Los electrones no tienen la penetración de los rayos
gamma o X.
4.5 Ventajas y beneficios
• En general no existen restricciones de empaque,
excepto en el caso de Haces de electrónes
• Es efectivo y rápido
• Tratamiento en el empaque final: previene la posible
contaminación bacteriana posterior
• No requiere cuarentena post-proceso: el producto se
puede consumir de inmediato
48
Beneficios en los alimentos,
• Reduce el riesgo de enfermarse por
ingestión de alimentos (reduce y
destruye los organismos patógenos).
• Reduce su descomposición
(destruye los organismos de
descomposición / se retarda la
descomposición).
Sanitarios
(salud humana)
• Reduce las pérdidas prematuras por
maduración, germinación ó brotes
(ajos, cebollas, papas).
• Reduce el uso de fumigantes y
pesticidas tradicionales.
• Libera los productos alimenticios de
organismos nocivos a plantas y
productos derivados de ellas.
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Fitosanitarios
(salud de las plantas)
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5. MODO DE ACCIÓN
DE LA RADIACIÓN
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50
5.1 Modo de acción de la irradiación
Alta energía (Rayos gamma o X) saca electrones de sus órbitas
rompiendo los enlaces químicos.
Los electrones libres pueden a su vez sacar otros electrones de sus
órbitas (cascada de electrones) antes de ser finalmente capturados
por un ión.
alta energía
electrón
Entre más grande sea la molécula, hay
mayor probabilidad de ser afectada
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núcleo
51
La célula y el ADN
El daño directo al ADN por
la radiación ionizante se
manifiesta frecuentemente
como roturas en las cadenas
Cromátida
(700 nm diam)
Super
estructura
(200 nm diam)
ADN (2 nm
diametro)
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El daño indirecto causado
por los radicales formados
por la irradiación resulta
también en roturas en las
cadenas y además remoción
de las bases
Las roturas en las cadenas,
especialmente en las dos, son
más difíciles de reparar que
otros daños al ADN
52
Efectos biológicos :Desinfección/Esterilización
•
Acción Directa
- El ADN
usualmente se hace
inoperable.
•
Acción Indirecta
Se estima que un
Gray de dosis
absorbida produce
100 000
ionizaciones en un
volumen de 10
micras cúbicas.
e-
H
OH
O
·
H
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e-
53
5.2 En insectos:
El daño molecular causado por la irradiación
puede hacer al insecto incapaz de completar el
desarrollo y/o reproducirse (efectos directos).
La irradiación también crea radicales inestables
que causan daños adicionales al insecto (efectos
indirectos).
Es por eso que la irradiación en la presencia de
oxígeno y agua causa mayor daño. La cantidad de
oxígeno se puede controlar a cierto nivel, pero
no el agua, la sustancia mas común en las células.
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54
5.3 Sistemas de Reparación de ADN
El organismo repara algo del daño al ADN. La vida
evolucionó expuesta a bajos niveles de irradiación y otras
fuentes de daño celular.
Es normal que cada célula sufra cientos de miles de
lesiones moleculares cada día (daño al ADN, ARN, enzimas
y proteínas), debido al metabolismo y factores
ambientales, como la luz ultravioleta y otros químicos.
Los sistemas de reparación celular constantemente buscan
daño celular y lo reparan. Algunos sistemas de reparación
son inducidos por el daño.
La irradiación fitosanitaria es efectiva cuando el número
de lesiones moleculares excede significativamente la tasa
de reparación.
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55
Pupa
normal de
Rhagoletis
Pupa
deformada
por la
irradiación
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56
5.4 Irradiación vs contaminación radiactiva
Irradiación:
La radiación deposita
energía en el
cuerpo irradiado.
Ejemplo: Radiografía
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Contaminación radiactiva:
Presencia de sustancias
radiactivas en seres vivos,
objetos o en el medio ambiente.
Ejemplo: Gammagrafía Ósea
57
Usos benéficos de la radiación en procesos
médicos
Ionizante
• Rayos-X
• Tomografía
computarizada
• Medicina
nuclear
No ionizante
• Ultrasonido
• MRI
(Imagen
con resonancia
magnética)
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58
Es importante enfatizar que la radiación
gamma no produce activación de los
materiales sobre los que actúa.
Esta radiación deposita energía sobre
los materiales pero no los convierte en
radiactivos.
59
6. TECNOLOGÍA DE
IRRADIACIÓN.
SITUACIÓN ACTUAL
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60
La globalidad no sólo se
percibe: se vive.
•
•
El intercambio comercial
se incrementa.
Las barreras entre países
parecen no existir.
Los mecanismos de control son
necesarios para separar áreas
geográficas que tienen la
presencia de plagas.
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Uso de productos químicos
en la agricultura y
esterilización:
•
precursores
cancerígenos
•
impacto ambiental.
El consumidor demanda
productos de calidad
(alimentos sanos y
nutritivos, etc.)
61
La energía atómica esta
también presente
Centrales
Nucleares
• Energía
abundante
• Desarrollo
económico
Tecnologías
de radiación
Seguridad y
salvaguardias
• Salud
• Alimentación
• Ambiente limpio
• Protección
radiológica
• No proliferación
de armas
Impacto de la tecnología nuclear en los EEUU
(según modelo de multiplicación económica)
1991
1995
Ventas (B $)
Empleos (M)
Ventas (B$)
Empleos (M)
Tecnología
de
Radiación
257
3.7
331
4.0
Centrales
Nucleares
73
0.4
90
0.4
Totales
330
4.1
421
4.4
Referencia: Global 2003, November 16-20, 2003
Cortesía Dr. S. Sabharwal
ECU8020/0101, M. ALCERRECA, DIC.2011
6.1 Situación actual de la
tecnología de irradiación
•
•
•
•
Existen más de 200 irradiadores gamma
en operación en cerca de 60 países.
Antes de 1980 instalaciones de hasta
1MCi de capacidad.
Después de 1980 instalaciones hasta 3 MCi
de capacidad.
Después de 1990 las capacidades han
aumentado hasta 6MCi
•
•
MIAS_ININ_2014
Hay más de 1200
aceleradores operando.
Producen electrones o
rayos X.
65
2. Óxido de etileno vs radiación ionizante
Óxido
de
etileno
Radiación
gamma
Haz de
electrones/
Rayos X
Por
lotes
Continuo
Continuo
Tiempo
Sí
Sí
Sí
Temperatura
Sí
No
No
Presión
Sí
No
No
Vacío
Sí
No
No
Concentración
Sí
No
No
Envoltura
especial
Sí
No
No
Humedad
Sí
No
No
Tipo de proceso
Fuente: IonMed.
66
Es difícil obtener datos precisos sobre la
cantidad de alimentos irradiados en el mundo,
tenemos algunos datos de 2005
Cortesía Dr. Carl Blackburn
Technical Cooperation Division
IAEA
MIAS_ININ_2014
67
Cantidades de productos irradiados
405 000 toneladas irradiadas en 2005
Otros alimentos 4%
17 000 t
Ajo y papas 22%
88 000 t
Especias / vegetales
deshidratados 46%
186 000 t
Carnes & mariscos
8%, 33 000 t
Granos & frutas
20% 82 000 t
Cortesía Dr. Carl Blackburn
Technical Cooperation Division
IAEA
MIAS_ININ_2014
68
Porcentaje (en peso) de alimentos
procesados por continente en 2005
Europa 4%
Otros (Sudáfrica,
Ucrania, Israel) 22%
Asia y Oceania
45%
China
EUA
Ucrania
Brasil
America (Brasil,
Canada, USA) 29%
Cortesía Dr. Carl Blackburn
Technical Cooperation Division
IAEA
MIAS_ININ_2014
69
36%
23%
17%
6%
Mas de 200 instalaciones de Irradiación Gamma en más de 60 países
31
120
India
12
1
40
5
14
2
10
Cortesia de Vikram Kalia -MICROTROL
MIAS_ININ_2014
70
7.0 Aplicaciones Diversas
MIAS_ININ_2014
71
7.1 Esterilización de productos desechables
de uso médico y clínico
El principal uso de la energía ionizante a nivel mundial lo
constituye la esterilización de productos para medicina,
para el cuidado de la salud y para uso veterinario.
El 60% del material médico desechable que se utiliza
en el mundo es esterilizado con energía ionizante.
Los productos farmacéuticos y los ingredientes
utilizados en su elaboración pueden ser tratados
exitosamente con energía ionizante a fin de
mantenerlos esterilizados.
72
• ¿Qué es la esterilización?
Definiciones
Esteril: Libre de organismos vivos
Esterilización: Proceso en el que se
matan ó remueven microorganismos
de un producto para asegurar que
es esteril
Comparación de métodos de esterilización
CONSIDERACIONES
VAPOR
ÓXIDO DE ETILENO
RADIACIÓN GAMMA
No hay restricciones
1. DISEÑO DE
PRODUCTO
Sin cavidades
herméticas
Sin cavidades
herméticas
2. MATERIALES DE
COSNTRUCCIÓN
Satisfactorio para la
mayoría de los
materiales excepto
para aquellos
sensibles al calor o
humedad
Satisfactorio para la
mayoría de los
materiales.
Materiales
permeables o proceso
de sellado
secundario.
3. EMPAQUE DE
PRODUCTO
Prevenir la expansión
del empaque durante
el vacío.
El sellado deberá
resistir la compresión
del vacío.
MIAS_ININ_2014
Satisfactorio para la
mayoría de los
materiales.
Materiales
permeables o proceso
de sellado
secundario.
Prevenir la expansión
del empaque durante
el vacío.
No hay restricciones
El sellado deberá
resistir la compresión
del vacío.
74
75
7.2 OTROS USOS IMPORTANTES
Los productos farmacéuticos y los ingredientes
utilizados en su elaboración pueden ser tratados
exitosamente con radiación gamma para su
esterilización.
MIAS_ININ_2014
76
Cosméticos
Cremas, pinceles y polvos de uso
cosmético, en aquellos casos en que la
integridad del producto puede estar
comprometida por contaminación
microbiana, son tratados con
radiación gamma.
MIAS_ININ_2014
77
Envases
En general, los plásticos tratados con radiación son
más durables y más resistentes tanto a las altas
temperaturas como a la acción del fuego.
MIAS_ININ_2014
78
Productos empacados
La aplicación de radiación gamma asegura la esterilidad de
los productos empacados en materiales como nylon y
polietileno o cartón o papel kraft.
Si estos empaques son herméticos, los productos
transportados o almacenados en ellos permanecerán
estériles hasta que el empaque sea abierto y el material
quede expuesto al aire.
MIAS_ININ_2014
79
7.3 automotriz y la de la
construcción
La industria automotriz y la de la construcción
tienen demandas cada vez mayores de piezas
de plástico de tamaño considerable, existe un
interés creciente en la utilización de radiación
gamma, ya que con ella se pueden tratar
componentes de espesores y densidades
diferentes.
MIAS_ININ_2014
80
NUEVAS APLICACIONES
Procesamiento de lana cruda
para eliminar parásitos.
Tratamiento de gemas de topacio
para resaltar su color.
Descontaminación de
documentación archivada y de
piezas arqueológicas.
MIAS_ININ_2014
81
Preservación de la madera por
destrucción de insectos y moho.
Descontaminación de colmenas.
Esterilización de residuos biológicos
contaminantes recolectados en los
puertos y aeropuertos
internacionales, provenientes de los
viajes de barcos y aeronaves.
MIAS_ININ_2014
82
7.4 Alimentos frescos,
semiprocesados y deshidratados
• Desbacterización
• Aumento de vida de anaquel
• Retardo en maduración
• Tratamiento fitosanitario
MIAS_ININ_2014
83
Irradiación de alimentos:
El Problema – La solución
• Solamente en los E.U., se presentan alrededor de 325,000
hospitalizaciones y 5,000 muertes por año a causa de
enfermedades ocasionadas por los alimentos.
• La irradiación en dosis apropiadas pueden matar bacterias,
plagas, parásitos y extender la vida de anaquel de los
alimentos.
• Se ha incrementado la aceptación de la irradiación como
medida de control fitosanitario, esto a propiciado la
exportación de fruta irradiada de Australia, India, Mexico,
Pakistan, Tailandia, Vietnam y los EU.
MIAS_ININ_2014
84
Patógenos no deseables

E. coli 0157:H7

Salmonella spp.

Listeria monocytogenes

Campylobacter jejuni

Vibrio spp.

Toxoplasma gondii

Cyclospora / Cryptosporidium
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85
Necesitamos estar totalmente seguros de que esa
hamburguesa esta libre de bacterias mortales!!!
•
•
•
•
•
•
•
•
•
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Si no, el costo
será caro:
Enfermedades
Perdida de empleo
Hospitalización
Incapacitación
Mala Publicidad
Perdida de comercio
Mala reputación
Problemas legales
Muerte
86
¿Qué incidencia se tiene?
La punta de un iceberg
No sabemos con seguridad cuántas personas se
intoxican con alimentos contaminados porque las
enfermedades transmitidas por los alimentos rara
vez se reportan
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87
¡ También los alimentos para
mascotas deben ser sanitizados
por dos razones evidentes !
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88
8. DOSIS DE
TRATAMIENTO TÍPICAS
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89
8.1 Valores de dosis promedio usuales
PRODUCTO Y APLICACIÓN
DOSIS
(kGy)
Esterilización de artículos médicos
> 25.0
Esterilización de artículos para laboratorio y
empacados
10.0 –
15.0
Esterilización de materias primas para fármacos
> 10.0
Esterilización de materias primas para cosméticos
10.0
Conservación de antigüedades, colección de plantas
secas y archivos
10.0
Desbacterización de alimentos deshidratados
10.0
Descontaminación de alimentos para animales
10.0
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90
8.2. Aplicaciones para la
conservación de alimentos
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91
Las Aplicaciones de dosis
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92
7.1 Beneficios
Dosis
(kGy)
Productos
Dosis bajas (hasta 1 kGy)
Inhibición de brotes
0.05-0.15
Papas, cebollas, ajos, jengibre
Des-infectación de insectos y
parásitos
Retraso de maduración
Dosis medias (1 a 10 kGy)
0.15-0.5
0.25-1.0
Cereales, frutas frescas y secas, carnes y
pescados secos, carne de puerco fresca
Frutas y verduras frescas
Extensión de la vida de
anaquel
Eliminación de organismos
patógenos
Mejoramiento de propiedades
tecnológicas de los alimentos
1.0-3.0
Pescado fresco, fresas, champiñones
1.0-7.0
Mariscos frescos y congelados, carnes de
pollo y de res crudas o congeladas
Uvas (incremento en el rendimiento del
jugo), verduras deshidratadas (reducción
del tiempo de cocimiento)
2.0-7.0
Dosis altas (mayores de 10 kGy)
Esterilización industrial (en
combinación con
calentamiento)
Descontaminación de aditivos
e ingredientes de alimentos
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30-50
Carne de res, de pollo, mariscos, alimentos
preparados, dietas de hospitales.
10-50
Especias, preparaciones enzimáticas, goma
natural
93
Cuidados en el proceso de irradiación
Mediante protocolos adecuados y establecimiento
de las dosis máximas, evitar:

Cambios no deseados del sabor y olor

Modificaciones en la textura


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Reducción del contenido de algunas
vitaminas
Pérdida de las propiedades funcionales
importantes
94
Más beneficios

Menos contaminación microbiana

Evitar pérdidas post cosecha

Más disponibilidad de alimentos

Dependiendo del alimento, mejora propiedades
funcionales como:

Rehidratación más rápida

Reducción en el tiempo de cocimiento

Aumento de la digestibilidad

Reducción en la viscosidad
Mejor Calidad
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95
9. REALIDADES, RETOS Y
CONCLUSIONES
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96
REALIDADES
• El producto irradiado no se vuelve radiactivo
• El uso de productos irradiados no produce
cáncer
• La fuente radiactiva no ocasiona una explosión o
accidente que contamine el ambiente, es
imposible
• La irradiación gamma es una tecnología limpia y
segura
• Se cuenta con aprobaciones y normativa mundial
para su aplicación
97
9.1 Hechos relevantes:
• La disponibilidad de alimentos no está resuelta.
• La FAO reconoce que las pérdidas post-cosecha
afectan sustancialmente la producción de
cereales, y de frutas y hortalizas.
• El intercambio comercial crece. Se regula a
través de controles fitosanitarios.
• Los países en desarrollo exportan grandes
cantidades de producto en busca de mayor
rentabilidad.
• La irradiación es una alternativa que cuenta con
el respaldo de la International Plant Protection
Convention (IPPC) y del Codex Alimentarius.
• Es una opción aprobada por U.S. Food and Drug
Administration (USDA).
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98
9.2 seguridad alimentaria





La FAO en sus proyecciones para el 2050, pronostica un
incremento del 100% de la demanda actual de alimentos, de la
cual el 70% estarán bajo algún procesamiento.
Actualmente hay mayor preocupación en los consumidores por las
enfermedades causadas por los alimentos
Se exige el cumplimiento de estándares a la industria de
alimentos
Los productores necesitan evitar rechazos de productos para
mantenerse en el negocio
Los brotes epidemiológicos que se presentan llevan a litigios a
productores y consumidores
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99
9.3 Quién Apoya y Aprueba la utilización de la
irradiación de alimentos?
 Organización Mundial por la Salud (OMS)
 Organización de las Naciones Unidas para la
Alimentación y Agricultura (FAO)
 Codex Alimentarius
 Administración de Drogas y Alimentos (US FDA)
 Departamento de Agricultura de los Estados Unidos
(USDA)
 American Medical Association
 American Dietetic Association
 La Academia Americana de Pediatría
 Cámara Americana en Ciencias y Salud (American
Council on Science & Health)
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100
• Codex General Standard on the Labelling of
Pre-packaged Foods (provisions related to the
labelling of irradiated foods).
• Codex General Standard for Irradiated Foods.
• Codex Recommended International Code of
Practice for Radiation Processing of Food.
• General Codex Methods for the Detection of
Irradiated Foods.
101
Dr. Michael Osterholm
Ex-Epidemiólogo del Estado de Minnesota
Minneapolis Star Tribune
(Agosto 31, 1997)
MIAS_ININ_2014
“La irradiación es el
proceso más estudiado
en la historia de la
humanidad para
asegurar la sanidad de
los alimentos.”
102
RETOS
• Hay mucho que desarrollar en aspectos sanitarios y
fitosanitarios
• Se necesitan nuevos tratamientos que remplacen a los
fumigantes prohibidos (bromuro de metilo), para facilitar el
intercambio comercial y asegurar la calidad de los productos y la
seguridad cuarentenaria.
• Trabajar en investigación, desarrollo de normas y su
armonización WTO-FAO-WHO ( Organizaciones: Mundial de
Comercio, de las Naciones Unidas para la Alimentación y
Agricultura y la Mundial de la Salud )
MIAS_ININ_2014
103
• Desarrollo de alimentos irradiados para pacientes
inmuno-comprometidos y otros tipos de grupos
objetivo potenciales
– Dietas completamente esterilizadas
– Dieta limpia (neutropenia)
Calor
x
Irradiación

La irradiación aumenta las opciones ( por ejemplo
fruta fresca y ensalada fresca)
Beneficios en la Salud = psicológicos + nutricionales
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10
4
• Convencer a los gobiernos y los consumidores: algunos
consumidores y los minoristas tienen duda de la seguridad
del proceso.
• Ampliar Tratamiento: La Convención Internacional de
Protección Fitosanitaria sólo ha aprobado un puñado de dosis
- se necesita más investigación.
• Disponibilidad de las instalaciones – Promover la inversión
para la construcción de instalaciones dedicadas al
tratamiento de los productos frescos en dosis bajas en las
regiones que más lo requieran.
• Reducción de Costos - La irradiación es más cara que la de
los tratamientos alternativos (fumigación química,
almacenamiento en frío). Pero la inversión inicial para las
instalaciones de irradiación se recupera con altos volúmenes
de producción, y en algunos casos no habrá otra alternativa
disponible.
• Tratamientos alternativos de irradiación: Debido a la
preocupación con la seguridad y el transporte de fuentes
gamma, se necesita más investigación sobre el uso de haces
de electrones y tecnologías de rayos x.
105
Conclusiones
• Las bondades de esta tecnología son de gran utilidad
para los procesos de esterilización, santización y
desbacterización
• Su utilización es segura: sus beneficios están
respaldados por más de 50 años de uso
• No sólo contribuye a la inocuidad de los alimentos sino
además hace posible el acceso de ellos a mercados
lejanos en donde pueden obtenerse beneficios
económicos adicionales
106
A todos por su atención,
gracias
ININ
www.inin.gob.mx
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