Ozračivanje hrane

Question 1

Što je ozračivanje hrane i koja mu je svrha?

Answer 1

obrada ionizirajućim zračenjem sa svrhom:
➢ odlaganje dozrijevanja i sprečavanje klijanja
➢ kontrola i zaštita od:
* insekata
* parazita
* patogenih bakterija i bakterija koje uzrokuju kvarenje hrane
* gljivica
* kvasaca
➢ sterilizacija
- omogućavanje skladištenja i čuvanja namirnica tijekom dužeg
perioda izvan rashladnih uređaja

Question 2

Koji je temeljni princip ozračivanja hrane?

Answer 2

Temeljni princip ozračivanja hrane:

➢apsorpcija kvanta energije elektromagnetskog zračenja od strane procesirane hrane

Question 3

Koje je elektromagnetsko zračenje podesno za ozračivanje hrane?

Answer 3

Ionizirajuće zračenje (atome i molekule prevodi u ionizirane oblike)

Question 4

2 izvora zračenja

Answer 4

➢ kontinuirani izvori zračenja
▪ gama-zračenje (60Co, 137Cs - emisija zračenja tijekom njihovog radioaktivnog raspada)
➢ diskontinuirani izvori zračenja
▪ X-zračenje - generirano energetskim razinama < 5 MeV
▪ emisije zračenja iz linearnih elektronskih akceleratora -
elektroni generirani u akceleratorima uz energije < 10 MeV

Question 5

Jesu li svi tipovi ionizirajućeg zračenja podesni za ozračivanje hrane?

Answer 5

svi tipovi ionizirajućeg zračenja nisu podesni za ozračivanje hrane:
- ne prodiru dovoljno duboko u ozračivani materijal
- ozračivani materijal čine radioaktivnim

Question 6

Vrste zračenja?

Answer 6

alfa-zračenje
- helijeve jezgre, zaustavlja ih list papira

beta-zračenje
- elektroni, zaustavlja ih Al-ploča

gama-zračenje – elektromagnetsko zračenje visoke frekvencije, moguća apsorpcija i prolaz kroz gusti materijal

Question 7

Što je apsorbirana doza?

Answer 7

apsorbirana doza
- apsorbirana energija nakon ulaska ionizirajućeg zračenja u određeni medij (pr.: ozračivana hrana)

Question 8

Osobitost procesa ozračivanja:

Answer 8

▪ temperatura obrađivane hrane se ne povećava tijekom procesiranja

Question 9

Kad se može koristiti “hladno procesiranje”?

Answer 9

▪ “hladno” procesiranje - alternativa kada se konvencionalne metode
ne mogu primjenjivati
✓ primjeri kada je povećana temperatura nepoželjna:
▪ zamrznuta hrana
▪ svježe voće i povrće
▪ sprečavanje proklijavanja krumpira i luka
▪ uklanjanje štetočina u zrnevlju i sušenim začinima

Question 10

Koji su ishodi procesiranja hrane ozračivanjem?

Answer 10

ishodi procesiranja hrane ozračivanjem:
- nema poboljšanja prirodnih karakteristika i kvalitete hrane
- osiguravanje higijenskog statusa i produljenje valjanosti
(upotrebljivosti) hrane

Question 11

Na kojem se principu temelje učinci ozračivanja?

Answer 11

princip na kojem se temelje učinci ozračivanja:
➢ zračenje prolaskom kroz hranu raskida kemijske veze u DNA bakterija, drugih patogena i insekata
- organizmi ugibaju ili postaju onesposobljeni za reprodukciju

Question 12

Objasni učinke zračenja na komponente hrane - voda

Answer 12

Ozračivanje vode može dovesti do nastanka različitih radiolitičkih produkata, poput vodikovog peroksida i hidroksilnog radikala, koji su kvantitativno najznačajniji produkti. Vodikov peroksid koji nastaje je oksidirajući agens, dok je hidroksilni radikal jaki oksidirajući agens te može reagirati s nekim nutritivnim komponentama namirnice ili aditivima u hrani.

➢ učinci radiolitičkih produkata vode:
⚫ ozračivanje proteina i ugljikohidrata - mogući nepovoljni učinci
⚫ ozračivanje lipida - minimalna uloga reakcija s produktima radiolize vode

Question 13

Objasni učinke zračenja na komponente hrane - ugljikohidrati

Answer 13

Ozračivanjem Ugljikohidrata dolazi do učinaka koji su istovjetni učincima kuhanja i drugim načinima procesiranja. Dolazi do skraćivanja velikih polisaharidnih lanaca, razgradnje škroba i celuloze na jednostavnije šećere te do nastanaka kiselina i ketona.

Visoke doze zračenja mogu dovesti do omekšavanja (kvarenja) voća i povrća – djeluju na staničnu membranu i pektine (daju čvrstoću biljnom tkivu).

Niske do srednje doze ne dovode ni do promjena u funkcionalnosti ni nutritivnoj vrijednosti UH iz hrane.

Question 14

Objasni učinke zračenja na komponente hrane - proteini

Answer 14

Ozračivanjem proteina postoji mogućnost nastanka kompleksnih reakcija između 20 AK i radiolitičkih produkata vode.

Ozračivanje visokim dozama dovodi do denaturacije proteina, nastanka proteinskih radikala te mnoštva reakcija konstitutivnih AK.

Kod niskih doza ozračivanja, smanjena je razina razgradnje proteina u fragmente male molekulske mase i AK, i zato se preporuča ozračivanje s niskim dozama - minimalne promjene funkcionalnih svojstava proteina.

Question 15

Objasni učinke zračenja na komponente hrane - masti

Answer 15

Ozračivanjem Lipida dolazi do indukcije oksidacija (stvaranje lipidnih peroksida), razvoja užeglosti (samo pri visokim dozama), polimerizacije lipida (kod doza > 100 kGy), razlaganja lipida na UH, aldehide, ketone i estere. Poželjna je zaštita od utjecaja kisika tijekom ozračivanja (npr. ozračivanje u vakumu) time se sprječava oksidacija lipida. Tretiranjem zamrznutih uzoraka se smanjuju nepoželjne posljedica ozračivanja.

Question 16

Objasni učinke zračenja na komponente hrane - vitamini

Answer 16

Ozračivanjem Vitamina dolazi do gubitka uslijed razgradnje; antioksidativni vitamini reagiraju sa slobodnim radikalima i gube svoju vitaminsku aktivnosti, ili alternativno slobodni radikali i njihovi produkti napadaju i razaraju strukturu i aktivnost vitamina.
* Vitamini koji su otporni na razgradnju – vitamin B12, folna i pantotenska kiselina
* Oni koji su najmanje otporni – vitamini topivi u vodi i vitamin A, B1, C i E (veći gubici kod ozračivanja u vodenim otopinama, nego u suhim namirnicama)

Question 17

Definiraj 1eV, 1Gy i apsorbiranu dozu

Answer 17

eV -> elektronvolt, mjerna jedinica za označavanje energije elektrona i drugih oblika zračenja
1 eV -> kinetička energija elektrona kod ubrzanja potencijalnom razlikom od jednog volta
o 1 eV = 1,6 x 10-19 J
o 1 J = 6,25 x 1018 eV
apsorbirana doza je apsorbirana energija nakon ulaska ionizirajućeg zračenja u određeni medij (pr.: ozračivana hrana), mjerna SI jedinica: gray (Gy) -> 1 gray (Gy) = 1 J/kg hrane

Question 18

Objasni koju oznaku mora sadržavati ozračena hrana.

Answer 18

Simbol Radura služi kao međunarodni indikator da je namirnica ozračena. Obično je prikazan zelenom bojom, a sadrži biljni dizajn unutar kružnog obrisa koji je u gornjem djelu isprekidan što predstavlja zračenje koje prolazi do biljke.

Question 19

Koji su temeljni principi zračenja?

Answer 19

Temelji princip ozračivanja hrane je apsorpcija kvanta energije elektromagnetskog zračenja od strane procesirane hrane.

Elektromagnetsko zračenje je podesno za ozračivanje hrane, točnije ionizirajuće zračenje koje prevodi atome i molekule u ionizirani oblik. Ali nisu svi tipovi ionizirajućeg zračenja podesni za ozračivanje hrane: ne prodiru dovoljno duboko u ozračivani materijal i ozračivani materijal čine radioaktivnim.

Question 20

Koje vrste zračenja postoje i u kojim dozama?

Answer 20

Razlikujemo dva tipa izvora zračenja:
* Kontinuirani izvori zračenja –> γ-zračenje (60Co, 137Cs - emisija zračenja tijekom njihovog radioaktivnog raspada)
* Diskontinuriani izvori zračenja:
o X zračenje – generirano je energetskim razinama (<5 MeV)
o Emisije zračenja iz linearnih elektronskih akceleratora – elektroni generirani u akceleratorima uz enegije <10 MeV
Doze zračenja:
* Visoke 10 – 45 kGy -> sterilizacija namirnica
* Srednje 1 – 10 kGy -> učinak pasterizacije (produljenje trajnosti namirnica, uništenje ili smanjenje populacije većine patogenih mikroorganizama)
* Niske < 1 kGy -> uništenje insekata i drugih štetočina, odlaganje dozrijevanja voća i povrća, sprečavanje klijanja
Tri su vrste zračenja:
* Alfa – helijeve jezgre, sastoje se od 2 protona i 2 elektrona, zaustavlja ga list papira
* Beta – elektroni, zaustavlja ga Al-ploča
* Gama – elektromagnetsko zračenje visoke frekvencije, moguća je apsorpcija i prolazak kroz gusta tkiva i materijale

Question 21

Koje vrste namirnica su pogodne za ozračivanje i zašto? Zbog čega se uglavnom ozračivanje tretiraju suhi začini, sjemenke i žitarice?

Answer 21

Ozračivanje bilo koje namirnice s prosječnom dozom ukupno do 10 kGy ne predstavlja toksikološki hazard ➢ zaključak je temeljen na evaluaciji toksičnosti provedenoj s ozračivanim namirnicama: perad, riba i riblji proizvodi, papaja, krumpir, jagode, pšenica, luk, riža, mango, datule, kakao, začini, mahunarke.
Ozračivanjem se može povećati rok trajanja pojedinih svježih namirnica -> usporava se dozrijevanje voća, sprječava proklijavanje krumpira i luka. Ozračivanjem se može zamijeniti postupak fumigacije začinskog bilja i začina -> izbjegavanje primjene kemikalija (pesticida) uz zadržavanje visoke kvalitete proizvoda. Povećava se sigurnost svježih klica uništenjem bakterija koje se mogu zadržavati ispod ovojnice sjemenke.

Question 22

Zbog čega se uglavnom ozračivanjem tretiraju suhi začini, sjemenke i žitarice?

Answer 22

Ozračuju se uglavnom suhi začini, sjemenke i žitarice jer oni imaju mali postotak vode na koji zračenje može značajno utjecati stvaranjem radiolotičkih produkata (vodikov peroksid i hidroksilni radikal)

Question 23

Da li ozračivanje može rezultirati radioaktivnošću namirnice?

Answer 23

Ne jer tijekom procesa ozračivanja hrana prolazi kroz energetsko polje ne dotičući izvor energije.

Question 24

Zadržavaju li se nutritivne vrijednosti hrane nakon ozračivanja?

Answer 24

Namirnice ostaju hranjive i zadržavaju punu aromu -> nutritivne promjene su minimalne ili usporedive s promjenama koje uzrokuje kuhanje ili zamrzavanje. Ozračivanje može prouzročiti neznačajna smanjenja razina tiamina u svinjskom mesu i vitamina A u jajima; promjene nutritivnih vrijednosti voća i povrća su zanemarive.

Question 25

Navedite koji se postupci koriste uz ozračivanje namirnica kako bi se spriječile negativne promjene uzrokovane ozračivanjem.

Answer 25

Sprečavanje promjena izazvanih ozračivanjem uz korištenje kombinacija u procesiranju: ozračivanje uz hlađenje, ozračivanje uz blago povišene temperature i ozračivanje u vakuumu -> kombinirani tretmani omogućuju korištenje nižih radijacijskih doza i nižih temperatura procesiranja.

Question 26

Koja je svrha procesa ozračivanja i kakva je osjetljivost mikroorganizama?

Answer 26

▪ ozračivanje hrane
obrada ionizirajućim zračenjem sa svrhom:
➢ odlaganje dozrijevanja i sprečavanje klijanja
➢ kontrola i zaštita od:
* insekata
* parazita
* patogenih bakterija i bakterija koje uzrokuju kvarenje hrane
* gljivica
* kvasaca
➢ sterilizacija
- omogućavanje skladištenja i čuvanja namirnica tijekom dužeg
perioda izvan rashladnih uređaja

Ciljna mjesta djelovanja ionizirajućeg zračenja na mikroorganizme: DNA u kromosomima (najkritičnije mjesto) i citoplazmatska membrana. Postoje razlike u osjetljivosti na ozračivanje među mikroorganizmima, pa su tako virusi najotporniji, a plijesni najmanje otporne (virusi > bakterijske spore > bakterijske stanice > kvasci > plijesni).