FACULDADES INTEGRADAS PROMOVE CURSO DE TECNOLOGIA EM RADIOLOGIA UTILIZAÇÃO DA RADIOLOGIA INDUSTRIAL NA CONSERVAÇÃO DE ALIMENTOS

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1 FACULDADES INTEGRADAS PROMOVE CURSO DE TECNOLOGIA EM RADIOLOGIA UTILIZAÇÃO DA RADIOLOGIA INDUSTRIAL NA CONSERVAÇÃO DE ALIMENTOS Estudantes: José Edirson Gonzaga Silva; Manoel Domingos Santos Lima Orientador: Glêicio Oliveira Valgas BRASÍLIA 2013

2 José Edirson Gonzaga Silva; Manuel Domingos Santos Lima CURSO DE TECNOLOGIA EM RADIOLOGIA UTILIZAÇÃO DA RADIOLOGIA INDUSTRIAL NA CONSERVAÇÃO DE ALIMENTOS Trabalho de Conclusão de Curso apresentado como requisito parcial do curso de Tecnologia em Radiologia, para obtenção do título de Tecnólogo em Radiologia. BRASÍLIA MAIO/2013

3 Sumário RESUMO... 4 ABSTRACT INTRODUÇÃO OBJETIVOS OBJETIVO GERAL OBJETIVO ESPECÍFICO HISTÓRICO IRRADIAÇÃO DE ALIMENTOS PROCESSOS DE IRRADIAÇÃO DOS ALIMENTOS BENEFÍCIOS VANTAGENS DESVANTAGENS LEGISLAÇÃO A VISÃO DO PÚBLICO DIANTE DA TÉCNICA DE IRRADIAÇÃO DE ALIMENTOS DISCUSSÃO CONSIDERAÇÕES FINAIS REFERÊNCIAS ANEXOS... 24

4 RESUMO Introdução: A Radiologia Industrial e o uso das radiações ionizantes são um dos avanços mais importantes para os diversos setores da indústria, que investigam a salubridade dos materiais sem, contudo danificar ou introduzir quaisquer alterações em suas características originais. Justificativa: A globalização nos diversos segmentos industriais envolveu o aumento dos projetos e produtos, requerendo garantia de qualidade e isenção de possíveis defeitos. Para tal verificação utiliza-se a aplicação dos Ensaios Não Destrutivos (END) para inspeção de defeitos e alterações em suas propriedades. Objetivo: Através do presente artigo de revisão, temos como objetivo mostrar a irradiação de alimentos como parte no processo de conservação e destruição de microorganismos, mostrado a partir do controle minucioso do uso das radiações gama e X. Materiais e Métodos: Este estudo constitui-se de uma revisão da literatura referente a irradiação de alimentos. Buscaram-se informações sobre o tema em artigos científicos, periódicos, revistas online e na página do Centro de Energia Nuclear na Agricultura (CENA). Palavras-chave: Radiologia, Irradiação de alimentos.

5 ABSTRACT Introduction: The Industrial Radiology and the use of ionizing radiation is one of the most important advances in the various industry sectors, investigating the health of materials without however damaging or make any changes in their original features. Justification: The globalization us various industrial segments involved the increase of designs and products, requiring the quality assurance and exemption from possible defects. For verification such we use the application of Non Destructive Testing (NDT) inspection for defects and alterations on their property. Objective: In the present review article, our objective is to show the irradiation of food as part in the process of conservation and destruction of microorganisms, shown from the thorouugh control from the use of gamma and X. Materials and Methods: This study consists of a review of literature on food irradiation. Search keywords were information on the topic in scientific papers, journals, magazines, online and on the page of the Center for Nuclear Energy in Agriculture (CENA). Keywords: Radiology, Irradiation of food

6 9 1. INTRODUÇÃO Na Radiologia Industrial com o uso das radiações ionizantes são uns dos avanços mais importantes para os diversos setores da indústria, que investigam a salubridade dos materiais sem, contudo danificar ou introduzir quaisquer alterações em suas características originais (ANDREUCCI, 2010). O objetivo deste trabalho é dar ênfase no uso da radiologia na indústria moderna como ferramenta indispensável para o controle e qualidade dos produtos, sendo que esta tecnologia foi desenvolvida a fim de assegurar o bom funcionamento dos setores, equipamentos e produtos envolvidos (ANDREUCCI, 2010). A globalização nos diversos segmentos industriais envolveu o aumento dos projetos e produtos, requerendo garantia de qualidade e isenção de possíveis defeitos. Para tal verificação utiliza-se a aplicação dos Ensaios Não Destrutivos (END) para inspeção de defeitos e alterações em suas propriedades (ANDREUCCI, 2010). Os Ensaios não destrutivos na Radiologia Industrial pode ser empregada na irradiação de alimentos a fim de garantir maior segurança no consumo dos mesmos, verificando fatores consideráveis para determinar os padrões de qualidade, sendo proveniente neste caso concentrar-se nos itens relacionados da revisão bibliográfica a ser apresentada (ANDREUCCI, 2010). A Radiologia Industrial representa um papel hoje tido como essencial e de certa forma quase que indispensável para a conservação dos alimentos. A decisão da utilização da radiação de alimentos abre boas perspectivas para o setor agropecuário nacional, que passa a ter mais um importante recurso para melhorar a qualidade da estocagem da produção, com impacto positivo nas exportações (PEREIRA, 2011).

7 10 2. METODOLOGIA Este estudo constitui-se de uma revisão da literatura referente a irradiação de alimentos. Buscaram-se informações sobre o tema em artigos científicos, periódicos, revistas online e na página do Centro de Energia Nuclear na Agricultura (CENA,2005). a fim de expor a técnica de irradiação dos alimentos, seus benefícios, vantagens e desvantagens. Foram citados ainda alguns tópicos da regulamentação vigente no Brasil sobre a radiação em alimentos com base na Resolução nº 21 da Agência Nacional de Vigilância Sanitária (ANVISA). Por fim, foi utilizado também um estudo publicado por Ornellas et al, com o intuito de observar o comportamento das pessoas frente a exposição dos alimentos à radiação. 3. OBJETIVOS 3.1. OBJETIVO GERAL Através do presente artigo de revisão, temos como objetivo mostrar a irradiação de alimentos como parte no processo de conservação e destruição de microorganismos, mostrado a partir do controle minucioso do uso das radiações gama e X OBJETIVO ESPECÍFICO Especificamente mostraremos o retardo de maturação de frutas e a inibição de brotamento de bulbos e tubérculos através do uso de irradiação como influências benéficas na conservação desses alimentos e o impedimento da proliferação de microorganismos, impedidos a partir da divisão de células e alterando suas estruturas celulares. Também mostraremos que a conservação de alimento é uma técnica de alto custo e como a mesma pode evitar os desperdícios de uma grande quantidade de alimentos.

8 11 4. HISTÓRICO Radiologia industrial é o uso das radiações ionizantes gama e Raios X na área industrial. Podemos dizer que o uso das radiações está relacionado à publicação em 1895 do trabalho do Engenheiro Mecânico Wilhelm G. Röntgen, que acidentalmente descobriu os raios X, o que levou ao estudo dessa radiação por diversos pesquisadores, dentre os quais Antoine H. Becquerel, Marie Curie E Pierre Curie, um ano depois descobririam a radioatividade. Essa descoberta tornou-se a pedra fundamental de sucessivas pesquisas e avanços importantes, traçando a história da Química Nuclear e de suas aplicações (TÉBEKA & HALLWAS, 2007) Do ponto de vista histórico, a Química Nuclear deixou mais marcas negativas do que positivas de sua aplicação (FARKAS, 2006). A bomba atômica sobre Iroshima e Nagasaki na segunda Guerra Mundial, o acidente nuclear de Chernobyl na ex- União Soviética, o desastre com o Césio 137 em Goiânia e o de Fukushima 2011, marcaram profundamente o imaginário coletivo, associando radioatividade a malefícios à saúde e à morte, mas é preciso ser prudente e não deixar que as trágicas e lembranças provoquem cegueira e intransigência, como visualizada na figura 1 (NUTRIWEB). Os principais investimentos tecnológicos atuais nessa área estão direcionados para a aplicação pacífica das radiações nucleares, tal como a irradiação de alimentos (FARKAS, 2006). As maiores aplicações da Radiologia Industrial são dirigidas ao processo de qualidade em produtos e materiais. São realizadas, com isso, algumas técnicas, para inspeção de materiais e equipamentos, que investigam a sanidade do material sem, contudo destruí-lo ou introduzir quaisquer alterações em suas características. Em 1905 surgiu a primeira patente sobre Irradiação de alimentos, sendo que na década de 50 nos Estados Unidos da América, foi lançada uma campanha chamada Átomos para a Paz para mostrar ao mundo os benefícios da energia atômica. No Brasil, as primeiras pesquisas com irradiação de alimentos foram feitas na década de 50, pelo Centro de Energia Nuclear na Agricultura (CENA, 2005). Em 1957, na Alemanha, ocorreu a primeira utilização comercial da irradiação de alimentos, quando uma indústria de especiarias empregou feixe de elétrons para melhorar a qualidade higiênica de seus produtos, embora vários órgãos de saúde de diversos países ainda hesitavam em conceder permissão para comercialização de produtos irradiados (DIEHL, 2002).

9 12 Após vários estudos e apresentação dos resultados para o Comitê Misto de Especialistas em Irradiação de Alimentos, Agência Internacional de Energia Atômica e para a Organização Mundial de Saúde, os alimentos irradiados foram aprovados em 40 países, inclusive o Brasil, tal conclusão baseou-se na análise das possíveis possibilidades de dano, porém nenhum dano foi encontrado (ESTEVES, 1994; OMAYE, 2004). Com base no resultado dos estudos, o Codex Alimentarius Commision adotou, em 1983, padrões mundiais quanto à irradiação de alimentos para proteger a saúde do consumidor e facilitar o mercado internacional. A partir de então, só tem aumentado o número de países que permitem o uso de irradiação de alimentos (DIEHL, 2002). 5. IRRADIAÇÃO DE ALIMENTOS As pessoas procuram cuidar melhor de seus alimentos utilizando variados métodos de preservação, de modo a controlar a sua deterioração, a transmissão de doenças e a infestação de insetos. Através dos séculos, as técnicas de preservação de alimentos foram se desenvolvendo com o aumento do conhecimento científico. A radiação ionizante vem sendo utilizada visando a melhoria da qualidade de vida da população e o desenvolvimento tecnológico. As características específicas de cada tipo de radiação ionizante são determinantes para a definição da área em que será aplicada como, por exemplo, agricultura, indústria e na medicina (PINO e GIOVEDI, 2005). Industrialmente, a radiação ionizante é utilizada no beneficiamento dos alimentos. Na agricultura é utilizada como tratamento sanitário e fitossanitário (CNEN, 2012). A irradiação de alimentos é um tratamento físico que consiste na exposição dos alimentos, embalados ou a granel, a uma fonte de radiação ionizante controlada, durante o tempo necessário para se obterem as alterações desejáveis, um método de pasteurização a frio utilizado para controlar doenças de origem alimentar causadas por microrganismos patogênicos, parasitas, especialmente em alimentos que são consumidos crus ou parcialmente processados (IAEA,1992; DIEHL, 2002). A irradiação de alimentos emprega uma forma particular de energia eletromagnética conhecida por "radiação ionizante". Este termo é usado porque essa

10 13 radiação produz partículas carregadas eletricamente, chamadas "ions", em qualquer material com o qual entrem em contato (NÓS E AS RADIAÇÕES). Existem duas classes de radiação ionizante: eletromagnéticas e de partículas, como os raios γ dos radionuclídeos Co60 ou Cs137 e os raios X gerados por aparelhos (VENTURA et al, 2010). A irradiação mais utilizada no processo de conservação de alimentos é a do tipo gama, mas também são utilizados em menor escala raios X e feixes de elétrons, como mostra a tabela 2. A incidência da radiação sobre o produto alvo induz a formação de íons dos átomos do material, incluindo-se os microrganismos presentes, levando à alteração biológica dos componentes potencialmente capazes de deteriorar o produto irradiado. Com isso, torna-se possível o armazenamento dos alimentos por um prazo mais extenso, comparado ao armazenamento sem irradiação prévia, dispensando o uso de conservantes químicos muitas vezes nocivos à saúde, como dados da tabela 1 (DELINCEÉ, 2005). Além disso, a irradiação de alimentos atende medidas de preservação ambiental, diminuindo gastos energéticos e riscos sanitários (DIEHL, 2002). O tratamento de alimentos por meio de radiação ionizante é uma técnica eficiente, segura e mesmo com custos altos para sua aplicação industrial, vem crescendo intensamente nos últimos anos trazendo benefícios relacionados aos desperdícios de alimentos,como mostrado nas figuras 2 e 3 (DIEHL, 2002). 5.1 PROCESSOS DE IRRADIAÇÃO DOS ALIMENTOS O processo de irradiação de alimentos é realizado dentro de uma sala ou câmara especial de processamento, com paredes de concreto, com dois metros de espessura, conforme figura 04, onde existe uma instalação conhecida como irradiador, que emite raios gama originado da fonte de Cobalto 60 (fonte mais comum). Um sistema de esteiras transporta automaticamente o produto para dentro do ambiente, a fonte irá ionizar o alimento embalado ou não, logo após as esteiras remove o alimento de lá (DIEHL, 2002). Para tratamento dos alimentos a quantificação das doses de radiação se faz em função da energia absorvida pelo produto irradiado. A unidade de medida utilizada é o Gray (Gy) ou Quilo Gray (kgy) e um Gray equivale a um Joule de

11 14 energia por quilograma de alimento irradiado. Para aplicação em alimentos a maioria das doses utilizadas se encontram entre 0,1 e 70 kgy, conforme tabela 2 (CENA, 2007). Podemos dividir o processo de irradiação de alimentos em radapertização ou esterilização, radiciação ou radurização, dependendo da quantidade de radiação que os alimentos são submetidos (CENA, 2007). A radapertização ou esterilização é o tratamento do alimento com uma dose de energia ionizante suficiente para prevenir a decomposição e a toxidez de origem microbiana, seja quais forem o tempo e as condições de armazenamento do produto, conforme tabela 2. A radiciação é o tratamento do alimento com uma dose de energia ionizante suficiente para reduzir o número de bactérias patogênicas viáveis e não produtoras de esporos, de forma que não sejam detectadas por métodos de análises bacteriológicas nos alimentos tratados. Enquanto que a radurização pode ser caracterizada como tratamento semelhante à pasteurização, causa a redução na contagem de microrganismos deterioradores viáveis (CENA, 2007). 6. BENEFÍCIOS As principais aplicações da irradiação na indústria alimentar são diversas, tais como desinfestação, prolongamento da vida de prateleira, descontaminação e melhoramento da qualidade do produto (VENTURA et al., 2010). A desinfestação é um dos mais importantes tratamentos de pós-colheita no processamento de alimentos, pois ajuda na redução e eliminação de microorganismos (fungos, bactérias e leveduras) e patógenos (Salmonella, Listeria, E. coli e Campilobacter) e desinfestação de grãos e cereais (CBESA, 2012). A irradiação permite o prolongar a vida útil dos alimentos e retardar o amadurecimento e senescência de algumas frutas e por fim, a irradiação pode ser aplicada com vista a melhorar a qualidade do produto através da Inibição de brotamento em bulbos e tubérculos (VENTURA et al., 2010).

12 VANTAGENS O processo é realizado em baixa temperatura, o que permite a irradiação de produtos resfriados e congelados; Os raios gama e os Raios X tem alto poder de penetração, o que faz com que se possa tratar grande quantidade e variedade de alimentos, sem nenhuma manipulação durante o processo; Ocorre um considerável aumento na vida útil de frutas frescas, vegetais e carnes, o que facilita o processo de distribuição desses produtos; Minimizar as perdas de alimentos: A desinfestação e o prolongamento da vida de prateleira podem reduzir as perdas de alimentos frescos, através do uso de irradiação. A perda de uma grande quantidade de colheitas devido a infestação de insetos pode ser controlada e minimizada por irradiação em alimentos; Pode ser utilizado como substituto de tratamentos químicos, que poderiam deixar resíduos; A salmonelose e a campilobacteriose são problemas em produtos avícolas. A irradiação é um tratamento efetivo para eliminar as bactérias patogênicas que causam essas doenças; Alimentos em embalagens termossensíveis podem ser tratados, uma vez que a irradiação não aumenta a temperatura tanto do alimento, quanto da embalagem; Ocorre a diminuição do tempo de cozimento de alguns alimentos, principalmente os desidratados; Melhoramento da saúde pública: Alimentos, especialmente musculares (carnes), são contaminados por microrganismos patogênicos ou parasitas. A descontaminação destes alimentos frescos pode melhorar problemas de saúde pública. A salmonela é a fonte primária de doenças de origem alimentar derivado de produtos de aves. A irradiação é também um método que assegura a qualidade higiênica de alimentos sólidos (CENA, 2007; VENTURA, 2010).

13 16 7. DESVANTAGENS Existem desvantagens na irradiação de alimentos que por muitas vezes inviabiliza o processo, dentre as quais podemos citar: Alto custo do projeto até sua implementação e funcionamento; Eliminação apenas parcial de alguns patógenos resistentes; Desenvolvimento de resistência dos microorganismos; Perda nutricional dos alimentos; Risco do contato dos alimentos por toxinas produzidas por bactérias quando eliminadas no processo de irradiação; Procedimentos que confirmem o grau de irradiação dos alimentos; Resistência da população, devido à falta de informação e medo da radioatividade (VENTURA, 2010). 8. LEGISLAÇÃO No Brasil, existe regulamentação sobre a irradiação de alimentos desde 1973 e portarias complementares foram editadas em 1985 e 1989 (Oliveira, 2000). Estas regulamentações são respaldadas pelas normas internacionais da Food and Agriculture Organization, International Atomic Energy Agengy e Codex Alimentarium, da Organização das Nações Unidas. Dentre essas portarias estão a resolução nº 21 da ANVISA regulamenta o emprego de radiação em alimentos no Brasil, estabelecendo que as fontes de radiação utilizadas devem ser as autorizadas pela Comissão Nacional de Energia Nuclear (CNEN) e que qualquer alimento pode ser irradiado desde que observados os limites mínimos e máximos da dosagem aplicada. A dose mínima deve ser suficiente para alcançar a finalidade pretendida e a máxima, inferior àquela que comprometeria as propriedades funcionais e/ou atributos sensoriais do alimento (BRASIL, 2001). Esta resolução também estabelece que, no painel principal do rótulo dos alimentos irradiados, deve constar a frase Alimento tratado por processo de irradiação, em letras de tamanho não inferior a um terço do da letra de maior tamanho nos dizeres de rotulagem. Produtos irradiados, utilizados como ingredientes em outro alimento, devem declarar essa circunstância na lista de

14 17 ingredientes, entre parênteses, após seu nome. Nos alimentos vendidos a granel, é exigida a fixação de faixa ou cartaz com a indicação produto tratado por irradiação e/ou com o símbolo da irradiação, a radura - figura 4 (BRASIL, 2001). A irradiação dos alimentos é realizada em áreas apropriadas (planta estrutural de Cobalto-60), providas de sala de irradiação, piscina de armazenamento, sistema transportador, console de controle e depósito para separar o material irradiado. Os alimentos a serem irradiados são conduzidos ao interior da câmara de irradiação, recebendo a dosagem de radiação gama ou X adequada, a qual foi pré-calculada em função da taxa de dose, isto é, quantidade de radiação por tempo (SILVA et al, 2010). 9. A VISÃO DO PÚBLICO DIANTE DA TÉCNICA DE IRRADIAÇÃO DE ALIMENTOS Hoje em dia, a irradiação promete melhorar a habilidade de conservar os alimentos e, ao mesmo tempo, controlar a incidência de algumas doenças. Um fator que influencia o ritmo de crescimento da irradiação de alimentos é a compreensão e aceitação do processo pelo público, que ainda é dificultada em virtude dos frequentes mal entendidos e temores existentes a respeito das tecnologias relacionadas à energia nuclear e ao uso das radiações (COUTO; SANTIAGO, 2010). De acordo com uma pesquisa realizada por ORNELLAS, evidenciou que a falta de conhecimento sobre a tecnologia da irradiação colabora para um posicionamento de repulsa diante dos alimentos tratados por esta nova tecnologia, uma vez que 89% dos entrevistados consumiriam alimentos irradiados se soubessem que a irradiação aumenta a segurança alimentar contra inúmeras doenças (ORNELLAS et al., 2006) Com resultados de alguns estudos, conforme gráfico 1, constatou-se que fornecer informações científicas sólidas sobre a irradiação de alimentos reflete em uma boa aceitação por parte do consumidor e ainda enfatizam a importância de educar o público sobre as polêmicas, os benefícios da irradiação em particular, levando em consideração que as pessoas relevam com mais facilidade os argumentos negativos (FOX, 2002).

15 DISCUSSÃO Podemos verificar através das revisões e pesquisas que os benefícios ligados á utilização da radiação de alimentos supera mesmo que em alguns aspectos o fator negativo deste tipo de processamento, visando como fator primordial a saúde dos consumidores e o prolongamento da vida útil dos alimentos. Os consumidores estão cada vez mais exigentes em relação à escolha de seus alimentos, e a falta de informação é uma questão limitante da popularização desta tecnologia, visando ainda que a irradiação não esta limitada somente à área da saúde e energia. Sendo que ainda é preciso aprimorar as técnicas ligadas à eliminação total de patógenos como vírus e alguns microorganismos mais resistentes e buscar formas de diminuir os altos custos da utilização do projeto, viabilizando assim e estendendo a irradiação de alimentos para outros produtos. Além de oferecer alimentos seguros para o consumo, evitar ou diminuir o desperdício, abre um novo nicho de mercado de trabalho para tecnólogos em radiologia no setor industrial ainda pouco explorado.

16 19 CONSIDERAÇÕES FINAIS A irradiação de alimentos é um método de preservação de alimentos e prevenção contra possíveis microoorganismos, esta técnica é responsável por retardar o amadurecimento, o envelhecimento ou brotamento de vegetais e para desinfestar frutas e hortaliças, porém possuem vantagens e restrições como todo sistema e sua aplicação é submetida a divergências de opiniões. Desde que doses adequadas sejam administradas, pode-se obter alimentos seguros e com características sensoriais e nutricionais mais próximas do natural em relação aos tratados termicamente. A exigência em relação à preferência dos alimentos por parte dos consumidores demonstra que os quesitos para escolha de produtos vêm sendo sinônimo de debates e evidencia que esta tecnologia pode fazer parte deste ciclo de mudanças. Este mercado alimentício possui um número de produtos irradiados ainda pequeno para o alto custo de investimento, sendo que os aspectos como a regulamentação, segurança no processo de irradiação, equipamento e a aceitação do consumidor frente a interpretações errôneas e à falta de informações, são fatores que desfavorecem esta metodologia.

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21 24 ANEXOS Figura 1 Residências demolidas na área contaminada Fonte: CNEN, 2007.

22 25 Figura 4 - Irradiador Gama Fonte: DIEHL, 2002 Figura 5 - Símbolo utilizado em produtos irradiados Fonte: (LEAL et al., 2004).

23 26 Tabela 1 Tempo de conservação dos alimentos quando ionizados. Fonte: CENA, Tabela 2 Limite de dose para alimentos em geral Fonte: CENA: 2005.

24 27 Gráfico 1 - Atitude do consumidor frente à informação sobre produtos irradiados Fonte: ORNELLAS et al., 2006)