EXPOSICIÓN

EXPOSICIÓN
Presentación
Buenos días, yo soy Dayanna Campo y les voy a hablar sobre la descontaminación de carne por
irradiación
Good morning, I am Dayanna Campo and will talk to about the meat decontamination by
irradiation.
Introducción
La carne es una de las principales fuentes de patógenos. La irradiación es una tecnología de
descontaminación física bastante eficaz para inactivar los patógenos transmitidos por los alimentos
y mejora la seguridad de la carne. La principal ventaja de la irradiación de la carne es que se trata
de un proceso no térmico que mantienen la integridad de los productos y no deja residuos químicos.
Sin embargo, la irradiación puede reducir los antioxidantes del musculo, lo que puede reducir la
estabilidad del alimento en el almacenamiento, induciendo un cambio de color, aumentando la
producción de volátiles desagradables y alterando negativamente las características sensoriales de
los productos cárnicos.
Meat is a major source of pathogens. Irradiation is a physical decontamination technology that is
quite effective in inactivating foodborne pathogens and improves meat safety. The main advantage
of meat irradiation is that it is a non-thermal process that maintains product integrity and leaves no
chemical residues. However, irradiation can reduce the antioxidants in muscle, which can reduce
the stability of the food in storage, inducing a color change, increasing the production of unpleasant
volatiles and negatively altering the sensory characteristics of meat products.
Irradiación de alimentos
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Historia de la radiación
La irradiación de alimentos tiene una historia de 60 años de investigación y de pruebas
científicas, además cuenta con mas de 40 años de aprobación de este proceso para
cualquier alimento en los estados unidos. Hasta la fecha, ninguna otra tecnología
alimentaria tiene un historial tan largo de investigación científica y pruebas antes de ser
aprobada.
En 1899, se propone el uso de la radiación ionizante para conservar los alimentos
destruyendo los microorganismos causantes del deterioro. Se presentaron dos patentes
en 1905 (Appleby y Barks 1905; Lieber 1905) y los rayos x se aplicaron para matar la
triquina en la carne de cerdo en 1921, la irradiación de alimentos fue económicamente
inviable en estados unidos hasta la segunda guerra mundial, debido al alto costo de las
fuentes de radiación ionizante.
A mediados de los años 40, el interés por la irradiación de alimentos se renovó cuando se
sugirió aceleradores de electrones para conservar los alimentos. Sin embargo, los
aceleradores de aquella época eran bastante costosos y poco fiables para su aplicación
industrial.
A finales de la década de 1940 y principios de la de 1950, los investigadores estudiaron el
potencial de la luz ultravioleta, los rayos X, los electrones, los neutrones y las partículas
alfa para la conservación de los alimentos y llegaron a la conclusión de que sólo la
radiación de rayos catódicos (electrones) reunía las características necesarias de eficacia,
seguridad y practicidad. Consideraron que los rayos X no eran prácticos porque la
eficiencia de conversión de electrones a rayos X era muy baja. La luz ultravioleta y las
partículas alfa también se consideraron poco prácticas debido a su limitada capacidad de
penetración en la materia. Los neutrones mostraban una gran capacidad de penetración y
eran muy eficaces en la destrucción o inactivación de las bacterias, pero se consideraron
inadecuados para su uso debido a la posibilidad de inducir radiactividad en los alimentos.
Proctor y Goldblith (1951) descubrieron que el medio en el que se irradiaban los
microorganismos era un factor que determinaba la dosis correcta de radiación para la
inactivación bacteriana, que las enzimas eran más resistentes a la radiación ionizante que
las bacterias y que la irradiación en estado congelado minimizaba el desarrollo de mal
sabor en la leche y el zumo de naranja.
Como el Departamento Médico del Ejército de los Estados Unidos comenzó a evaluar la
seguridad de los alimentos irradiados en 1955 (CAST 1986), se siguieron las peticiones a la
Administración de Alimentos y Medicamentos (FDA) para la aprobación de la irradiación
de alimentos específicos y se desarrollaron equipos y fuentes de radiación comerciales.
En 1959, el OIEA (Organismo Internacional de Energía Atómica) firmó un acuerdo con la
Organización Mundial de la Salud (OMS) por el que se le otorgaba "la responsabilidad
principal de fomentar, asistir y coordinar la investigación, el desarrollo y la aplicación
práctica de la energía atómica para usos pacíficos en todo el mundo". Como resultado, el
OIEA ha tenido autoridad sobre los programas de energía nuclear, ha desempeñado un
papel importante en el fomento de la aceptación de los alimentos irradiados y ha
organizado comités científicos que promueven la salubridad de los alimentos irradiados.
En 1962, el Ejército de Estados Unidos construyó una instalación de irradiación de
alimentos en sus laboratorios de investigación de Natick, Massachusetts, y llevó a cabo
investigaciones sobre la esterilización de productos cárnicos mediante el uso de altas dosis
de irradiación. El Ejército patrocinó estudios para el desarrollo de tocino, jamón, cerdo,
carne de vacuno, hamburguesas, carne en conserva, salchichas de cerdo, pasteles de
bacalao y camarones estables en el tiempo.
A principios de la década de 1970, la Administración Nacional de Aeronáutica y del Espacio
(NASA) adoptó los procesos de irradiación para esterilizar las carnes que los astronautas
iban a consumir en el espacio, y esta práctica ha continuado.
La NASA, pionera en el uso de alimentos irradiados, utilizó por primera vez carnes
irradiadas en 1972, cuando se incluyó en el menú de vuelo del Apolo 17 jamón irradiado
procesado por el Centro de Investigación y Desarrollo e Ingeniería de Natick del Ejército de
Estados Unidos.
En 1980, la Organización de las Naciones Unidas para la Agricultura y la Alimentación, el
OIEA y la OMS declararon que "la irradiación de cualquier producto alimenticio hasta una
dosis media global de 1 Mrad (10 kGy ( Un kiloGray = 1 kGy Unidad utilizada para
representar la absorción de 1.000 Joule/Kg de alimento.)) no presenta ningún peligro
toxicológico ni introduce problemas nutricionales o microbiológicos especiales; por lo
tanto, ya no es necesario realizar pruebas toxicológicas de los alimentos así tratados"
Durante la década de 1980, la FDA aprobó las peticiones de irradiación de especias y
condimentos, carne de cerdo, frutas frescas y sustancias secas o deshidratadas.
El USDA aprobó la irradiación de la carne de cerdo para destruir la Trichinella spirallis
(USDA 1986), y el control de patógenos para las aves de corral (USDA 1992), y las carnes
rojas (USDA 1999).
la OMS recomendó eliminar el límite de dosis para que la irradiación pudiera utilizarse
para esterilizar comercialmente los alimentos como en las conservas (OMS 1999).
Durante las últimas seis décadas, El desarrollo de alimentos irradiados se ha alejado de los
consumidores, debido a que se tiene la nocion de que la comida irradiada esta vinculada a
las bombas atomicas o a la radiación nuclear. Sin embargo, la irradiación tiene varias
aplicaciones en la industria alimentaria para aumentar la seguridad, conservar los
alimentos, mejorar la calidad en comparación con los alimentos procesados por calor,
mantener el contenido de nutrientes durante el almacenamiento y conservar los
nutrientes en comparación con otros procesos de conservación como la cocción y la
esterilización.
Descontaminación microbiana de la carne por irradiación
La irradiación de alimentos es una tecnología eficaz para la descontaminación microbiana de los
alimentos, incluidas las carnes.
El uso de esta tecnología con el objetivo de destruir los microorganismos patógenos transmitidos
por la carne también dará lugar a una reducción del número de microorganismos de deterioro
para aumentar la vida útil de las carnes.
La destrucción de microorganismos en las carnes mediante irradiación depende de varios factores,
como la dosis de irradiación, la composición de la carne, la temperatura, la atmósfera gaseosa y
los factores microbianos.
Se pueden conseguir grandes reducciones de las poblaciones microbianas en las carnes utilizando
altas dosis de radiación; sin embargo, este enfoque puede tener efectos negativos en los atributos
sensoriales deseables de las carnes.
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Factores de afectan a la destrucción de microorganismos por irradiación en la carne
 Dosis de irradiación
Por lo general, las poblaciones más grandes de microorganismos transmitidos por
los alimentos se destruyen cuando se aplican altas dosis de radiación a las carnes.
Las dosis relativamente altas de irradiación tienen un impacto negativo en las
cualidades organolépticas de la carne; por lo tanto, es necesario aplicar dosis
óptimas para lograr la seguridad microbiana en las carnes crudas o listas para el
consumo (RTE), preservando al mismo tiempo la calidad sensorial de estos
productos. El grado de destrucción de los microorganismos transmitidos por la
carne con una dosis de irradiación determinada puede reducirse en condiciones
anaeróbicas o de muy baja actividad del agua (aW) debido a la menor tasa de
reacciones oxidantes que generan radicales libres y productos tóxicos del oxígeno.

Composición de la carne
La composición de la carne afecta a la destrucción de microorganismos por
irradiación. Las carnes son conocidas por su alto contenido en proteínas y el
aumento de éstas puede proteger a los microorganismos contra los efectos
dañinos de la irradiación al neutralizar los radicales libres. Las proteínas y otros
componentes de la carne incluyendo antioxidantes naturales como la carnosina y
la vitamina E, compiten por los radicales libres. Esta competencia por los radicales
libres disminuye la eficacia antimicrobiana de la radiación ionizante.

Temperatura
La temperatura de la carne durante la irradiación es un factor importante que
afecta al grado de destrucción de los microorganismos por irradiación. La
resistencia microbiana a la irradiación aumenta con la disminución de la
temperatura por debajo del punto de congelación del agua. En general, los
microorganismos muestran una mayor sensibilidad a la irradiación a temperatura
ambiente que a temperaturas bajo cero.

Composición gaseosa
La composición gaseosa de las carnes envasadas puede influir en la destrucción
microbiana por irradiación. La mayoría de las investigaciones publicadas indican
que los microorganismos presentes en la carne son más susceptibles de ser
destruidos por la irradiación en presencia de oxígeno.

Factores microbianos
Los factores microbianos, incluyendo el número y los tipos de microorganismos en
las carnes, así como el estado fisiológico de los microorganismos, pueden afectar
al grado de destrucción microbiana por irradiación. Como se ha observado en
otros procesos de conservación de alimentos, la presencia de grandes poblaciones
de microorganismos reduce la eficacia de una determinada dosis de irradiación.
Por lo tanto, la descontaminación de la carne mediante irradiación sería más
eficaz si la carne a tratar es de buena calidad microbiana.
Las bacterias gramnegativas son generalmente más sensibles a la radiación
ionizante que las grampositivas. De hecho, las dosis de irradiación de al menos 1,0
kGy, que podrían destruir prácticamente las bacterias gramnegativas en los
alimentos, muestran un efecto mucho menos destructivo en las bacterias
grampositivas.
En cuanto al estado fisiológico de las bacterias, las células en fase exponencial son
más sensibles a la irradiación que las células en fase retardada o en fase
estacionaria. Más importante, las bacterias de la carne que se han adaptado a
cierto estrés ambiental demuestran una resistencia a la radiación aún mayor que
las bacterias en fase estacionaria.
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Combinaciones de irradiación y otras intervenciones antimicrobianas
Las dosis de irradiación utilizadas por sí solas para la descontaminación microbiana de la
carne pueden provocar cambios sensoriales adversos en estos productos alimentarios.
Para no comprometer las características sensoriales deseables de las carnes, la dosis de
irradiación aplicada puede reducirse cuando se utiliza en combinación con otros métodos
de conservación de alimentos.
Los métodos de conservación de alimentos aplicados a las carnes, como la acidificación, el
calentamiento y la adición de conservantes químicos, pueden mejorar la eficacia de la
descontaminación por irradiación al aumentar la sensibilidad a la radiación de los
microorganismos transmitidos por la carne e inhibir la proliferación de los supervivientes
microbianos tras la irradiación.
Cambios en la calidad de la carne por irradiación
El principal objetivo de la irradiación de la carne es eliminar los agentes patógenos y mejorar la
seguridad y la estabilidad de la carne durante su almacenamiento. Sin embargo, la adopción de la
tecnología de irradiación por parte de la industria cárnica es limitada debido a la preocupación por
la calidad y la salud de los productos cárnicos irradiados.
La irradiación produce un aroma característico y altera el sabor y el color de la carne, lo que
repercute significativamente en la aceptación del consumidor. Los consumidores asocian el color
marrón o gris de la carne cruda con carne vieja o de baja calidad, y el mal olor y el mal sabor con
reacciones químicas indeseables
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Oxidación de lípidos
Dado que la carne contiene un 75% o más de agua, y se espera que la irradiación acelere
los cambios oxidativos en la carne, los cambios químicos oxidativos inducidos por la
irradiación en la carne dependen de la dosis
La presencia de oxígeno también tiene un efecto significativo en el desarrollo de la
oxidación y la producción de olores
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Fuentes y mecanismos de producción de olor
 Fuentes de producción de malos olores en la carne irradiada
Toda la carne irradiada produce un olor característico, fácilmente detectable, de la
irradiación, independientemente del grado de oxidación de los lípidos. la carne
esterilizada mediante irradiación desarrollaba un olor característico, que se ha
descrito como "metálico", "a sulfuro", "a perro mojado", "a grano mojado" o "a
quemado". Algunos investigadores asumen que el olor se debe a la oxidación de
los radicales libres, iniciando el porceso de irradiación.
Se mostro que la principla fuente de olor desagradable de la irradiación estaba
causada por los compuestos de azufre. La intensidad del olor de los compuestos
de azufre era mucho más fuerte y rigurosa que la de otros compuestos. Los
volátiles de los lípidos representaban sólo una pequeña parte del mal olor en la
carne irradiada.

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Mecanismos de producción de olores en la carne.
Ahn (2002) descubrió que las cadenas laterales de los aminoácidos eran
susceptibles de degradación radiolítica. Más de un sitio de las cadenas laterales de
los aminoácidos era susceptible al ataque de los radicales libres y se producían
muchos volátiles por las reacciones químicas secundarias después de la
degradación radiolítica primaria de las cadenas laterales.
La percepción del olor de las muestras que contenían volátiles de azufre cambiaba
mucho en función de su composición y de las cantidades presentes en la muestra.
Cambios de color en la carne por irradiación
 Cambios de color en la carne cruda y cocinada irradiada
El color de la carne depende de la concentración y el estado químico de los
pigmentos hemo. Los pigmentos hemo están compuestos por el anillo hemo y la
proteína globina. Los residuos de aminoácidos de la globina están orientados de
manera que su porción hidrofóbica apunta hacia el interior y los únicos
aminoácidos polares dentro de la mioglobina son dos histidinas, que tienen una
función crítica en los sitios de unión del hemo. El estado de oxidación del hierro
en el anillo del hemo es muy importante porque la capacidad del hierro del hemo
para coordinarse con un sexto ligando, que es muy importante para la expresión
del color, está determinada por los estados químicos del hierro hemo. El oxígeno
(O2), el CO, el S o el NO pueden ser el sexto ligando de los pigmentos hemo y sólo
se forma cuando el hierro hemo está en forma reducida.
Aunque existen tres formas comunes de mioglobina en diferentes proporciones, el
color de la carne fresca es impartido principalmente por la oximioglobina roja
brillante y la desoximioglobina púrpura. El color de la carne fresca está
determinado por la presión parcial de oxígeno, la tasa de difusión de oxígeno y la
tasa de consumo de oxígeno en la superficie de la carne. La decoloración en la
carne fresca es causada principalmente por la oxidación de la mioglobina a
metamioglobina cuando la presión parcial de oxígeno es baja, lo que resulta en un
color marrón poco atractivo.
Los cambios de color en la carne irradiada varían significativamente dependiendo
de varios factores como la dosis de irradiación, la especie animal, el tipo de
músculo y el tipo de envase

Mecanismos de los cambios de color en la carne irradiada
El pigmento verde se formó durante la irradiación gamma de la carne debido al
hidrosulfuro producido a partir del glutatión o de compuestos que contienen tiol.
Cuando el grupo sulfhidrilo y los enlaces peptídicos eran atacados por electrones
hidratados, se producen compuestos gaseosos como el sulfuro de hidrógeno y el
amoníaco.
El color marrón de la carne cocida se convierte parcialmente en rojo por la
radiación ionizante. La irradiación podría producir óxido nítrico u otros
precursores del pigmento de la carne curada, el hemocromo nitroso,
especialmente si hay iones nitrito o nitrato, y el radical óxido nítrico podría
generarse a partir de cadena lateral de aminoácidos que contienen nitrógeno (por
ejemplo, arginina, glutamina) por un estrés oxidativo como la irradiación
Un color rojo brillante tras la irradiación gamma de la carne fresca en una
atmósfera inerte era la oximioglobina formada por la reacción entre la
metamioglobina y los radicales hidroxilo.
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Capacidad de retención de agua y textura
La irradacion aumenta significativamente la perdida de agua. El mecanismo de la pérdida
de agua inducida por la irradiación podría ser causado por (a) el daño en la integridad de la
estructura de la membrana de las fibras musculares y (b) la desnaturalización de las
proteínas musculares, que reduce la capacidad de retención de agua. Los atributos de
textura son mas bajos en las pechugas de pollo irradiadas (1,0 kGy y 1,8 kGy) 14 y 28 días
después de la irradiación. Sin embargo, otros informaron de que la irradiación tenía
efectos mínimos en la textura de hamburguesas de carne molida congeladas, crudas y
precocinadas; filetes de carne de vacuno deshuesados congelados; filetes de ternera
deshuesados refrigerados y envasados al vacío, y rollos de pechuga de pavo envasados al
vacío.
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Actitud del consumidor y aceptación de la carne irradiada
Los consumidores dintinguen fácilmente las diferencias de olor entre la carne no
irradiadad y la carne irradiada. Pue se demostros que se producían un conjunto de olores
desagradables del filete de pechuga de pavo irradiado y que este no se presentaba en las
muestras no irradiadas. Los consumidores prefieren el olor de las carnes irradiadas
envasadas aerobicamente a las envasadas al vacio. El envasado aerobico reduce el olor de
la carne cruda.
Algunas encuestas demostraron que los consumidores creen que los alimentos irradiados
suponen un riesgo para la salud. La compra de los alimentos irradiados esta asociada a
factores como sexo, el nivel educativo, los ingresos, la exposición a productos alimentarios
irradiados y la ubicación geográfica. La aceptación de los alimentos irradiados también se
vio afectada por los conocimientos de los consumidores sobre la irradiación de alimentos
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Control de los cambios de calidad
 Aditivos
Se demuestra que la leche en polovo y las proteínas lácteas inhiben el color rosa
de la crane. Los antioxidantes añadidos a la carne fresca no irradiada y a la carne
procesada previenen la oxidación, rancides y retrasan el desarrollo de sabores
extraños, mejorando a su vez la estabilidad del color. Un ejemplo del uso de los
antioxidantes es el uso de ascorbato, citrato, tocoferoles, esteres galicos y
polifenoles para reducir el olor desagradable de la carne irradiada. Ademas
ayudan a controlar y reducir la decoloración en la crane irradiada. Debido a que
reducen o aliminan los radicales libre. La vitamina E funciona como un
antioxidante liposoluble y es capaz de inhibir los radicales libres durante el
almacenamiento de la crane y además de reducir las reacciones de oxidativas en la
crane irradiada.
La adición de agentes antimicrobianos tuvo efectos sinérgicos con la irradiación en
la eliminación de microorganismos en la carne, y en general tuvo efectos positivos
en la calidad de los productos cárnicos

Embalaje
El envasado resulta ser el principla factor influyente en el color y en las cantidades
y tipos de volátiles detectados en la crane irradiada. El envasado al vacio impidió
los cambios oxidativos y la perdida de color, pero retuvo los volátiles como el
metanol, el dimetil sulfuro, dimetil disulfuro y dimetil trisulfuro durante el
almacenamiento, lo que redujo la aceptación del olor de la carne irradiada.
El envasado con alta presión parcial de oxigeno puede prolongar la vida útil de la
crane fresca.
El envasado al vacío es una excelente estrategia para inhibir la oxidación de los
lípidos en la carne durante el almacenamiento porque el oxígeno es esencial para
el progreso de la oxidación de los lípidos.
El uso de envases con atmósfera modificada puede decolorar la carne fresca
porque los gases internos, como el dióxido de carbono o el nitrógeno, reducen el
pH o la presión parcial de oxígeno y dan lugar a un color marrón.
El envasado fue más crítico en la carne picada irradiada. El color marrón verdoso
era problemático cuando la carne picada se irradiaba en condiciones aeróbicas,
pero condiciones anaeróbicas protegían la carne de vacuno de la decoloración.
Se necesitan investigaciones futuras
deben desarrollarse métodos para prevenir los cambios de calidad en los productos cárnicos
precocidos o procesados por irradiación. Aunque el olor y el color son factores importantes para la
aceptación por parte del consumidor de la carne cruda irradiada, el parámetro de calidad más
importante para la carne cocinada es el sabor, porque si la carne irradiada tiene un sabor
indeseable los consumidores no volverán a elegir la carne irradiada. es necesario investigar para
dilucidar las causas y los mecanismos de cambios en el sabor de la carne cocinada por irradiación,
determinar el papel de las especias y los aditivos en el gusto o el sabor de la carne procesada por
irradiación, y desarrollar métodos que puedan controlar los cambios de sabor o aroma en la carne
procesada por irradiación.
Conclusiones
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La descontaminación por irradiación es un proceso bastante efectivo para eliminar
bacterias patógenas y a su vez alargar la vida útil del producto
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La irradiación puede afectar gravemente la calidad del alimento, pues si no se trata en las
condiciones adecuadas, puede dañar el color, el olor e incluso el sabor de la carne
La aceptación de los consumidores hacia este producto depende del conocimiento que
estos tengan de esta
A pesar de la gran investigación realizada sobre la irradiación, aun es necesario hacer más
estudios, que permitan hacer de esta tecnología más sostenible y estable.
Decontamination by irradiation is a very effective process for eliminating pathogenic
bacteria and extending the shelf life of the product.
Irradiation can seriously affect the quality of the food, because if it is not treated under
the right conditions, it can damage the color, odor and even the flavor of the meat.
Consumer acceptance of this product depends on consumer awareness of this product.
Despite the large amount of research that has been done on irradiation, more studies are
still needed to make this technology more sustainable and stable.