PROJETO INTEGRADOR 2

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Camile Kovanei
Débora Maísa de Souza
Angélica de Lara
Utilização do irradiador de Cobalto60 para conservação de alimentos e
a pasteurização do leite.
CURITIBA
2019
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Camile Kovanei
Débora Maísa
Angélica de Lara
Utilização do irradiador Cobalto60 para conservação de alimentos e a
pasteurização do leite.
CURITIBA
2019
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Sumário
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1. INTRODUÇÃO
A radiação ionizante é um excelente método, que pode ser utilizado como meio
direto na conservação de alimentos, esse método foi descoberto em 1895, por
Roentgen (Raios X) e Becquerel (radioatividade).
Os alimentos irradiados são aqueles que foram deliberadamente tratados com
determinados tipos de fontes radioativas que são submetidos a uma definida dose
de radiação formada por elétrons de radioisótopos de alta energia. Existem também
outros métodos de conservação como o uso da pasteurização com efeitos deletérios
do calor sobre o microorganismos, o controle do crescimento microbiano tem
objetivo de eliminar riscos à saúde do consumidor e prevenir ou retardar as
alterações indesejáveis nos alimentos.
O processo de irradiação é extremamente necessário para auxiliar na
durabilidade, e para inibir o brotamento e a estocagem dos alimentos. Nas
pesquisas realizadas podemos observar que o mais utilizado é o irradiador Cobalto
60 (CO-60), tendo como reposta satisfatória a exterminação de bactérias em grande
parte dos alimentos irradiados por ele. Esse processo satisfaz plenamente o objetivo
de proporcionar aos alimentos, a estabilidade química e microbiológica, atribuindo
condições de sanidade e longo período de armazenamento aos alimentos.
Através do equipamento Cobalto 60 é utilizado três grupos principais na
irradiação, sendo eles a radurização, radio pasteurização, radapertização.
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Sendo assim, este estudo visa apresentar os métodos, vantagens e
desvantagens da irradiação de alimentos como método de esterilização e
conservação.
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2. Descrição dos processos mecânico e físico do Equipamento
2.1. Descrição do processo mecânico
O radionuclídeo cobalto-60 (Co-60 ou 60Co27) é a fonte de radiação gama
majoritariamente utilizada na tecnologia da radiação. No qual existe um irradiador
panorâmico de armazenagem da fonte em água, onde é permitido o acesso humano à
câmara de irradiação, entretanto, somente indivíduos treinados podem ter acesso ao
irradiador. A grade de fontes possui duas posições: a de repouso e a de exposição. Na
posição de repouso, ela está no fundo de um tanque com vários metros de profundidade
cheio de água, cuja função é a de blindar a radiação no caso de haver a necessidade de
entrar na câmara de irradiação, por exemplo, para efetuar algum reparo no sistema de
transporte ou uma inspeção de rotina. Na posição de exposição, a grade de fontes está
fora do tanque para irradiar os produtos dentro da câmara. Neste último caso, a câmara
de irradiação é mantida inacessível durante o uso por um conjunto de sistemas de
segurança.
Figura 1.Irradiador gama de categoria IV: um irradiador panorâmico, com armazenamento da fonte em
tanque com água. Fonte: [IAEA, 1992, 2010].
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2.1.2. Estrutura do equipamento:
1. Cabo do guincho.
2. Blindagem de concreto de 2 metros de espessura - Essa espessura pode ser
maior ou menor, dependendo da atividade máxima licenciada para o irradiador.
3. Guincho da grade de fontes - Alguns modelos possuem grades de fontes
independentes e, por isso, possuem mais de um guincho, um para cada grade.
4. Tampas de concreto para a entrada do contêiner de transporte de fontes - Na
maioria dos irradiadores a entrada do contêiner blindado contém fontes
individuais, para serem colocadas na grade é feita por uma abertura no teto, que
possui tampas de concreto, as quais devem ser removidas antes da operação e
recolocadas após.
5. Esteira de produtos - Para transportar o material até a câmara de irradiação, faz o
mesmo percorrer um trajeto em torno da fonte e o retira.
6. Porta de acesso ou do labirinto.
7. Painel de controle.
8. Contêiner blindado para o transporte de fontes individuais, não permanece dentro
do irradiador durante a operação normal.
9. Grade de fontes - posição de repouso.
10. Cabos guias para evitar que a grade de fontes gire em torno do próprio eixo.
11. Tanque com água para a blindagem da fonte.
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Figura 2.Irradiador gama de categoria IV tipo Tote, projetado e produzido no Brasil pelo IPEN/CNEN-SP
Fonte:[Calvo et al., 2004].
2.2. Descrição do processo físico
O radionuclídeo cobalto-60 (Co-60 ou 60Co27) é a fonte de radiação gama
majoritariamente utilizada na tecnologia da radiação. A produção de cobalto radioativo
começa com o cobalto natural (metal) cuja predominância do isótopo estável cobalto-59
é de 100 %. Veios ricos em cobalto são raros e esse metal corresponde a somente
0,001% da crosta terrestre. Tarugos (pequenos cilindros) ou peletes feitos de 99,9 % de
puro pó de cobalto sinterizado (unidos por alta temperatura, mas sem atingir a de
fusão/derretimento) e, geralmente, soldados dentro de cápsulas de ZircaloyTM (Ligas de
Zircônio) são colocados em reatores nucleares, onde eles permanecem por um
determinado período de tempo (por volta de 18 a 24 meses), o que irá depender da
intensidade do fluxo de nêutrons. Enquanto estão dentro do reator, os átomos de
cobalto-59 absorve um nêutron e se convertem em cobalto-60: Co-59 + n → Co-60.
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Dentro do reator, geralmente encontram- se em peletes compostos de 99,9% de pó de
cobalto sintetizado. Ao sair, A atividade específica é, geralmente, limitada a,
aproximadamente, 120 Ci/g de cobalto. A maioria das fontes de Cobalto- 60 para
irradiadores gama estão na forma de lápis, com um comprimento de 452 mm e diâmetro de
11,1 mm A atividade de apenas um lápis pode chegar a 14,25 KCi. resistentes à corrosão
cujas pontas são seladas com solda, para finalizar a produção de uma fonte em formato
cilíndrico, que é chamada lápis. Cada lápis possui um número de identificação gravado em
suas pontas. Desse modo, o material radioativo não tem como entrar em contato direto com
o produto que está sendo irradiado. O cobalto-60 é duplamente selado, para maximizar a
segurança.
3. DESCRIÇÃO DAS APLICAÇÕES
Os produtos do agronegócio irradiados não são uma novidade. As discussões
sobre a aplicação de irradiação através de irradiadores para os produtos do
agronegócio, tomaram vulto a partir da década de 60.
As primeiras aplicações em nível comercial da irradiação que restringiram se a
desinfestação da pimenta do reino e na esterilização de “bags” assépticos para
envasamentos de vários derivados como frutas e vegetais.
Em 1976, um comitê misto das Nações Unidas recomendou a aceitação
incondicional de cinco alimentos irradiados: frango, mamão, batata, morango e trigo.
É importante mencionar que em 1979, o Codex Alimentarius elaborou e publicou
um código de práticas, recomendado para o tratamento de alimentos (CAC/RCP
19-1979, Rev 1-2003.
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Exemplos de Benefícios de Irradiação de Alimentos:
Figura 3.
file:///C:/Users/alunos.salazul/Downloads/Palestra5-2-Processamento-Irradia%C3%A7%C3%A3o-Agroneg%C3%B3cio%20(2).pdf
3.1. Aplicação para Produtos do Agronegócio
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Três níveis de irradiação podem ser aplicados conforme os objetivos.
1. Radurização: é uma pasteurização que se utiliza de doses baixas de radiação de <1
KGy. Indicada para inibir o brotamento e retardar o processo de amadurecimento e
deterioração de frutas e hortaliças, como por exemplo: brotamento de cebola, batata.
A figura 01 demonstra uma batata irradiada com 0,15 KGy, pelo processo de
Radurização.
Radurização - baixas doses (<1kGy)
2. Radicidação ou radiopasteurização: também é uma pasteurização que se utiliza de
doses médias de radiação de 1 KGy a 10 KGy, dose suficiente para que ocorra a
redução de bactérias patogênicas não esporulados como por exemplo: Salmonella,
Streptococcus.
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Radicidação – doses intermediárias (1 a 10 kGy)
3. Radapertização: há um efeito parecido ao da esterilização,é utilizado doses mais
altas de radiação de 10 KGy a 45 KGy, é um método capaz de eliminar quaisquer
tipo de micro-organismos patogênicos e deterioradores dos alimentos. Com esse
processo, o alimento não possui prazo de validade, mesmo em temperatura
ambiente, desde que a recipiente seja conservada intacta. Indicado para alimentos
de pacientes imunodeprimidos e uso pela National Aeronautic and Space
Administration (NASA) em Aeronaves.
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Radapertização – altas doses (10 a 50 kGy)
Volumes de Alimentos Irradiados no Mundo (Toneladas) - 2005
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Produtos Aprovados para Irradiação por Diversos Países e OMS
3.2. EVOLUÇÃO TECNOLÓGICA
A evolução das técnicas de irradiação tem possibilitado a comercialização de
produtos altamente perecíveis entre mercados distantes, assim como o aperfeiçoamento
dos processos de irradiação, com segurança e economia a aplicação em produtos “in
natura” substitui processos ao longo da cadeia produtiva e distributiva dos alimentos. Os
processos emergentes vêm sendo estudados e aplicados na área de alimentos: Como
pulsos elétricos, luz pulsante, alta pressão hidrostática, ultrassom e embalagens ativas;
Tais tecnologias são denominadas frias e poderão ser aplicadas em combinação com a
aplicação de irradiação na área de alimentos processados.
Um símbolo também foi criado e estabelecido para indicar produtos alimentícios tratados
por irradiação. Alimentos irradiados oferecidos para consumo devem ser rotulados e
identificados com o símbolo internacional denominado RADURA.
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Fonte:https://mundoeducacao.bol.uol.com.br/quimica/uso-radiacao-na-industria-alimentos.htm
4. COMPARAÇÃO DOS EQUIPAMENTOS
A utilização da irradiação em alimentos é uma tecnologia muito usada,
comparada com métodos convencionais. Sendo ela cerca de cinquenta vezes mais
eficiente energeticamente que a maioria dos métodos tradicionais, e ainda mais
econômica. A irradiação é um método satisfatório, segura e simples para a preservação
de longo prazo em alimentos, capaz de conservar o alimento por um período maior nas
prateleiras. Pesquisas demonstram que não se apresentaram perdas significativas de
nutrientes ao irradiar os alimentos. Uma pequena quantidade de determinadas vitaminas
é perdida, semelhante ao que acontece com outros métodos de processamento
alimentar. Outros processos de conservação como aditivos químicos, podem causar
reduções muito maiores dos nutrientes. Em muitos casos, alimentos irradiados em sua
temperatura de armazenamento ideal e em embalagens a vácuo durarão mais e
manterão por mais tempo sua textura original, sabor e valor nutritivo se comparados com
aqueles termicamente pasteurizados, esterilizados ou enlatados.
4.1.2 Alguns exemplos de vantagens para alimentos irradiados:
1. Aumento de vida útil do alimento;
2. Redução das perdas dos alimentos pós-colheita;
3. Evita brotamento de tubérculos;
4. Pode retardar e/ou interromper os processos naturais de amadurecimento e
deterioração dos alimentos;
5. Desinfestação de insetos em grãos, frutas secas e frescas sem uso de produtos
químicos;
6. Pode esterilizar completamente um alimento;
7. O produto é tratado em sua embalagem final, evitando a recontaminação;
https://mundoeducacao.bol.uol.com.br/quimica/uso-radiacao-na-industria-alimentos.htm
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8. Não há elevação de temperatura durante o tratamento;
9. Não causa danos ao consumidor como os agrotóxicos, pesticidas e alguns
aditivos;
10.Diminui tempo de cozimento de desidratados;
11. Processo a frio permite o uso em resfriados, congelados e em embalagens
termos sensíveis;
12.Alta penetração dos raios gama, trata vários alimentos de diversos tipos sem
manipulação;
13.Elimina salmonella e campylobacter sp. em aves.
4.1.3 Desvantagens
Embora a aprovação e o controle no serviço da irradiação nos alimentos, várias
barreiras permanecem e impedem que os alimentos irradiados tenham a completa
comercialização. A irradiação pode causar algumas alterações nos alimentos. Os
radicais livres fazem com que o alimento adquira sabores desagradáveis, característicos
de alimentos irradiados. Também podem ocorrer alterações de cor em carnes e peixes.
Além disso, a irradiação é um procedimento pós-colheita, e por isso não dispensa o uso
de agrotóxicos no cultivo dos produtos, apesar de substituir aditivos como conservantes
e alguns estabilizantes nocivos à saúde. Um outro receio é de que a irradiação não
substitua as boas práticas de produção, manipulação e fabricação de alimentos
agrícolas e industriais, o processo pode eliminar microrganismos, mas não retira suas
sujidades e componente estranho dos alimentos.
Alguns exemplos de desvantagens;
1. Pode ser aplicado somente para alguns tipos de alimentos;
2. Nas doses recomendadas não elimina todos m.o;
3. É ineficiente contra vírus;
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4. Reduz ou destrói alguns nutrientes dos alimentos como por exemplo as vitaminas;
5. Alterações na estrutura de alimentos frágeis como o alface e outros vegetais de
folhas verdes ficam murchos;
6. Pode provocar cheiros e sabores desagradáveis.
Em comparação a radiação ionizante de cobalto 60, temos a conservação de alimentos
por pasteurização aplicadas nos leite e entende-se como tratamento térmico capaz de
inviabilizar a maior parte das células vegetativas de microorganismos normalmente
presentes no leite cru, sem alterar suas propriedades ou caracteristicas. os objetivos da
pasteurização são destruir e reduzir o número de células vegetativas de
microorganismos patogénicos ou deteriorantes e inativar enzimas presentes no leite cru,
com consequente aumento de vida do produto na prateleira, e preservação de
características sensoriais e valor nutritivo.
Existem dois tipos de pasteurização a rápida chamada de (HTST) e a pasteurização
lenta (LTLT).
Cruz G.A, Zacarchenco B.P, Oliveira F.A.C, Corassin H.C, Processamento de Leites de Consumo, Editora Elsevier, Coleção Lácteos,
vol 2, p. 1-384.2017.
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Vantagens
Segundo a Agência Nacional de Vigilância Sanitária – ANVISA, qualquer alimento
pode ser tratado por radiação, em qualquer dose, desde que a dose mínima empregada
seja suficiente para alcançar o objetivo pretendido e a dose máxima seja inferior à que
comprometeria as propriedades funcionais, nutricionais ou sensoriais dos alimentos.
6. CONCLUSÃO
Podemos observar que utilizasse a fonte de Cobalto-60 para irradiar alimentos
densos e espessos acondicionados em caixas, engradados, “pallets” e “containers” de
diferentes dimensões. No processo de irradiação a energia de Cobalto 60 atravessa o
alimento e não entra em contato direto com a fonte radioativa. Para tanto as doses são
administradas conforme o tipo do material e o tempo que a radiação gama emitida por
Co-60, demoraria em conseguir os resultados esperados. A dose mínima absorvida é
satisfatória para assim atingir o objetivo, a dose máxima deve ser inferior a que danifica
as propriedades do produto. Para cada alimento há uma dosagem exclusiva. A dose
baixa inibe o brotamento e atrasa a maturação dos alimentos, a dose média reduz o
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número de micro-organismos e a dose alta causa a redução do número de
micro-organismos até a esterilização total.
O método da esterilização e conservação da radiação ionizante é uma técnica que
tem se mostrado significativa na área da saúde, a incidência de doenças provocadas por
microorganismos abaixou. Embora os benefícios sejam amplos, ainda assim pode haver
a deteriorização de nutrientes causados pelos processos químicos da irradiação nos
alimentos. Portanto, as boas condutas de fabricação ou agrícolas, como qualquer outro
método de tratamento e conservação devem ser as melhores possíveis.
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7. REFERÊNCIAS
1- Pinto S.M, Moreira I.S.Formas De Uso Da Radiação Para Conservação Dos
Alimentos: Uma Abordagem Bibliográfica, Journal of Biology & Pharmacy and
Agricultural Management, v. 14., n. 2, abr/jun 2018.
2- Santos É.B, Mantilla S.P.S, Silva R.A, Canto A.C.V.C.S, Nunes E.S.C.L,
Franco R.M, et. al. Radiação Gama Na ReduçãoDa Microbiota De Carne De
Siri (Callinectes Sapidus) Pré-Cozida, Congelada E Inspecionada, Bol. Inst.
Pesca, São Paulo, 36(3): 175-18, 2010, p.1-9.
3- Oliveira K.C.F, Soares L.P, Alves AM. Irradiação de alimentos: extensão da
vida útil de frutas e legumes, Saúde & Amb. Rev., Duque de Caxias, v7, n.2,
p.52-57, jul-dez 2012.
4- Rela P.R, Calvo W.A.P, Springer F.E, Omi N.M, Costa F.E, Vieira J.M, et al.
Desenvolvimento E Implantação De Um Irradiador Multipropósito De Cobalto-
60 Tipo Compacto.
5- Moll H.M.S, Valgas G.O, Nascimento S.L.Utilização De Cobalto-60 Em
Irradiadores de Grande Porte e os Efeitos de sua Radiação Ionizante Nos
Alimentos.Núcleo Interdisciplinar de Pesquisa p.1-11, ago-2014, jun-2015.
6- Salles L.R, Passos A.G. A Importância Da Irradiação De Alimentos No Brasil,
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7- Leonardi J.G, Azevedo B.M. Métodos de Conservação de Alimentos, Revista
Saúde em Foco – Edição nº 10 – Ano: 2018, p. 1-11.
8- Fernandes M.S. Panorama - Análise de oportunidades e desafios para o
segmento de Irradiadores e Aplicações na Cadeia Produtiva do Agronegócio,
Centro de Gestão e Estudos Estratégicos Ciência, Tecnologia e Inovação.
p.1-31.
9- Cruz G.A, Zacarchenco B.P, Oliveira F.A.C, Corassin H.C, Processamento de
Leites de Consumo, Editora Elsevier, Coleção Lácteos, vol 2, p. 1-384.2017.
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