مقاله پرتودهی مواد غذایی اشعه دادن

لینک دانلود و خرید پایین توضیحات

فرمت فایل word و قابل ویرایش و پرینت

تعداد صفحات: 19

پرتودهی مواد غذایی (اشعه دادن)

تحقیقات در زمینه استفاده از اشعه یونیزه بلافاصله بعد از جنگ جهانی دوم آغاز گردید در آن زمان تصور می شد که اشعه می تواند تکنیک بسیار مناسبی برای حفاظت از مواد غذایی باشد. متاسفانه امیدها به طور کامل برآورده نگردید و امروه تعداد محدودی از فرآورده های غذایی وجود دارند که برای افزایش عمر نگهداریشان، از اشعه استفاده می شود. از جمله اشکالاتی که این روش دارد آن است که بعضی از محصولات که در معرض تابش اشعه قرار می گیرند نوعی طعم نامطبوع پیدا می کنند. این طعم عموماً نامطلوب بوده و برای مصرف کنندگان غیر قابل قبول است.

برخی از جنبه های فناوری اشعه دهی مواد غذایی

اشعه دهی مواد غذایی نوعی روش فیزیکی برای فرآوری محسوب می شود که شامل قراردادن ماده غذایی بسته بندی شده در برابر اشعه های گاما، اشعه X و الکترون می باشد.

منابع اشعه

مواد غذایی معمولاً با اشعة گاما و از طریق یک منبع رادیوایزوتوپ، الکترون ها و یا اشعه X تولید شده از طریق یک شتاب دهندة الکترونی اشعه دهی می شوند. منابع مشابهی برای سترون کردن ادوات مصرفی پزشکی با اشعه استفاده می شوند. بیش از 170 ابزار اشعه دهی تجاری در سراسر جهان برای اشعه دهی لوازم پزشکی به کار می روند. حدود یک سوم از این تجهیزات به صورت چند منظوره عمل می کنند و بدین ترتیب می توان محصولات غذایی را نیز فرآوری نمود. اگرچه، برای تولید اشعه های یونیزة مختلف باید از ابزار متفاوتی استفاده کرد، اما تغییرات شیمیایی که در اثر تشعشعات یونیزة مختلف ایجاد می شوند یکسان هستند. تنها اختلاف عملی مربوط به قدرت نفوذ آن ها، مقدار و تراکم ماده غذایی قابل فرآوری با اشعه می باشد. رادیوایزوتوپی که در اغلب طریق اشعه دهی کبالت طبیعی (59) در کانادا تولید می گردد. سزیم 137 حاصل از سوخت های هسته ای مصرف شده را می توان جانشین منبع رادیوایزوتوپ نمود. البته، در حال حاضر مصرف گسترده ای ندارد. جنبه های اقتصادی فرآوری با اشعة گاما قابل رقابت با سایر روش های فرآوری مواد غذایی می باشند.

شتاب دهنده های تجاری الکترون، پرتوهای الکترونی را با سطح انرژی مورد قبول قوانین اشعه دهی مواد غذایی تولید می کنند. البته الکترون ها به طور عمقی در مواد اشعه داده شده نفوذ نمی کنند. پرتوهای الکترونی در فلزات سنگین توقف کرده و اشعة X تولید می نمایند. این اشعه نفوذپذیری زیادی دارد، اما قسمت عمدة انرژی پرتو به صورت گرما در فلز از بین می رود. برای تجهیزات تجاری با ظرفیت بالا کل سرمایه لازم و هزینه هر یک از قسمت ها تقریباً برای پرتودهی های الکترونی و کبالت 60 یکسان است.

شتاب دهنده های اکترونی معمولاً برای اشعه دهی لایه های نسبتاً نازک مواد استفاده می شوند. جهت کنترل کیفیت ترجیحاً تابش الکترون را از یک طرف انجام می دهند زیرا هنگامی که به محصول تنها از یک طرف اشعه داده می شود برای آشکار سازی که در پشت محصول قرار دارد امکان کنترل مداوم و اطمینان از نفوذ پرتو به داخل محصول فراهم می گردد. حداکثر ضخامت محصولی با چگالی واحد نظیر آب باید 3/3 سانتی متر باشد (20) . حداکثر انرژی الکترون ها و تشعشعات X در اشعه دهی مواد غذایی باید به ترتیب 10 و 5 میلی الکترون ولت باشد تا واکنش های هسته ای را در محصولات اشعه داده شده محدود کند، زیرا این واکنش ها سبب رادیواکتیوشدن ماده غذایی می شوند. میانگین انرژی اشعة گامای کبالت60، 25/1 میلی الکترون ولت می باشد که پایین تر از حد تعیین شده است. پژوهش ها نشان می دهد که رادیواکتیویته ایجاد شده در این سطوح انرژی از رادیواکتیویته طبیعی مواد غذایی که به سبب 40K و 14C ایجاد می شوند کمتر است. علاوه بر آن، فعالیت ایجاد شده در طی 24 ساعت اولیه پس از اشعه دهی با فاکتور تجزیه بین 20-10 به سرعت از بین می رود. رادیواکتیویته طبیعی در طول زمان نگهداری مواد غذایی چندان کاهش نمی یابد (9). اگر ضخامت محصول کم و ظرفیت ورودی آن زیاد باشد تجهیزات پرتوهای الکترونی مزایای اقتصادی بیشتری نسبت به اشعه دهی با کبالت 60 خواهند داشت. همچنین، منبع اشعه X را می توان هنگامی که مورد استفاده نیست خاموش نمود، اما منبع کبالت 60 را حتی هنگامی که مورد استفاده قرار نمی گیرد باید همچنان روشن نگاه داشت تا خود از بین برود. اندازه منبع با دوز اشعه دهی و سرعت ورودی افزایش پیدا می کند و از رابطة ذیل به دست می آید (20) .

در این رابطه S اندازه منبع (kw)، X سرعت ورودی (Kg/h)، D شدت دوز (KGy) و F جزئی از انرژی اشعه است که معمولاً به طور مؤثری جذب می شود. میزان F به طرح هندسی دستگاه پرتویابی، شکل محصول و چگالی آن بستگی دارد. ارزش F در اغلب موارد برای شتاب دهندة الکترونی، کبالت 60 یا تجهیزات اشعة X به ترتیب 40/0 ، 25/0 و 05/0 می باشد(20). اندازة منابع کبالت 60 معمولاً برحسب کوری یا بکورل (Bq) اندازه گیری می شود:

مطالعات تطبیقی در مورد اثرات تشعشعات گاما و پرتوهای الکترونی، برای طراحی واحدهای اشعه دهی و ایجاد شرایط اشعه دهی مواد غذایی بسیار مهم هستند. بر پایة نتایج مطالعات بی شماری که در زمینة اثرات تطبیقی تشعشعات گاما و پرتوهای الکترونی، شدت بالای دوز اشعه دهی یا شدت پایین دوز اشعه دهی صورت گرفته است می توان گفت که اثرات بیولوژیکی پرتوهای الکترونی بر میکروارگانیسم ها و حشرات کمی