Utilização de radiação para esterilização de alimentos

A humanidade desde seus primórdios precisou conservar seus alimentos e desenvolver técnicas e isso não é uma tarefa trivial. Deixar comida ao relento faz com que bactérias se desenvolvam e multipliquem-se no alimento e ao ingeri-los faz com que adquiramos doenças potencialmente fatais. Dessa forma, há muito tempo já é conhecida a técnica de secar a carne ao sol para que perca água. Essa técnica dificulta a reprodução de bactérias presentes na carne, Entretanto, essa não é a melhor forma de evitar sérios problemas advindos da desinteria.

Adicionar cloreto de sódio, ou simplesmente como é conhecido “sal” em carnes é uma prática muito antiga também. Neste caso em específico, o sal tem a função de, pelo processo de osmose, reduzir a quantidade de água na carne. A adição de sal, somada à exposição ao sol, completa a conservação da carne exposta ao meio ambiente. Porém, adição de altas concentrações de cloreto de sódio em soluções aquosas também auxiliam na conservação. Para além do salgado, adicionar grandes concentrações de glucose e/ou sacarose que são tipos de açúcares, por exemplo, em alimentos doces como frutas em conserva, bombons, chocolates também foi uma forma bem efetiva de conservação de alimentos que não combinam tão bem com grandes quantidades de sal adicionadas a eles.[1]

Outro meio de evitar ingerir seres vivos maléficos ao corpo humano é preparar os alimentos utilizando o fogo. Ferver a água antes de beber, cozinhar carnes e vegetais são exemplos de como se prevenir da ingestão de bactérias e até mesmo vermes ou ovócitos destes vermes. Além de aquecer os alimentos durante o preparo, algumas técnicas de produção dos produtos também são utilizadas. Um exemplo bem conhecido é a pasteurização, que possui duas técnicas alternativas. Uma delas é identificada pela sigla HTST (do inglês High Temperature Short Time) que se baseia no processo de aquecer o alimento a uma temperatura elevada durante um período curto de tempo. Já a outra técnica é a LTH (do inglês Low Temperature Heating), na qual o alimento é aquecido de forma lenta e não atinge temperaturas tão elevadas quanto a primeira técnica. Esses métodos de conservação de alimentos baseados na exposição a temperaturas elevadas está relacionado com uma propriedade de organismos microcelulares como bactérias: essa propriedade é a “termoresistência”, que pode variar com diversos fatores e por conta disso existem técnicas diferentes de se aplicar calor ao alimento. [1]

Já ao contrário da utilização do aumento da temperatura, existe a técnica de redução da temperatura, não necessariamente na produção, mas sim na armazenagem do alimento. Essa técnica é possibilitada pelo congelamento do alimento ou, apenas, pelo fato de deixá-lo exposto em algum local de temperatura bem amena. A ideia por trás disso é: ao invés de matar o microrganismo, reduzir sua taxa de multiplicação. [1]

Hodiernamente, uma técnica bastante popular para beneficiar a conservação de vários produtos é a esterilização, utilizada com a finalidade de eliminar totalmente os organismos vivos prejudiciais à nossa saúde com o bônus de evitar possíveis modificações na qualidade do produto ao final do processo. Há diversos métodos possíveis de esterilização, sendo um dos mais utilizados, a aplicação de radiação gama.

A popularidade dessa metodologia se deve à alta capacidade da radiação de penetrabilidade no alimento , o que permite a eliminação de bactérias em produtos já lacrados e prontos para a comercialização. Obviamente, a densidade e tamanho da embalagem e produto é influenciável para uma dosagem correta da radiação. Esse processo é explicado devido as colisões dos fótons, partículas constituintes da luz, com os elétrons dos átomos do material que foram submetidos a tal processo conhecido como efeito fotoelétrico. Sabendo que essas colisões provocam a perda de elétrons presentes na eletrosfera, os átomos tornam-se então íons. Uma das características da esterilização é, pois, ser ionizante.

Figura 1: Esquema ilustrativo do efeito fotoelétrico. (Fonte: da Silva, R. C. et al, 2014)

Diferentes de radiações não ionizantes, como a luz visível, ondas de rádio, entre outros que possuem baixa energia, a ionizante se destaca pela capacidade de modificar a cadeia de DNA dos micro-organismos. Dessa forma, torna-se importante o cuidado da dosagem aplicada durante esse processo, avaliando, inicialmente, a contaminação do produto antes de qualquer outra etapa. Na esterilização, há dois tipos de colisões, a direta e a indireta. No primeiro tipo, componentes essenciais das células são desestabilizados impedindo a proliferação desses micro-organismos. Para o caso das colisões indiretas, o produto formado por elas interagem com a água da célula formando radicais livres como OH e H, que possuem capacidade reativa com os micro-organismos eliminando-os.

O raio-X é definido, assim como os raios gamas, como ondas eletromagnéticas. E apenas a origem de sua radiação é capaz de diferenciá- los. Os raios gamas têm sua origem de emissão de radiação no núcleo do átomo em condições de um sistema com diferença de potencial, enquanto o raio-X, não.

Com esse método, não apenas vírus e bactérias são eliminados, como, também, insetos que possam estar presentes nos alimentos. A validação e controle do processo se dá em diversas etapas para que um procedimento se configure como, e de fato, eficiente naquilo a que se propõe. A esterilização, via radiação, tem sido comercializada há cerca de 45 anos com índice de crescimento. A principal forma de sua atuação se deu durante muito tempo no mercado de produtos médicos com fontes de 60Co (Cobalto) na produção de radiação gama. Vale ressaltar, finalmente, que não existe risco para a saúde humana, pois um objeto ou alimento irradiado não se torna radioativo, há apenas um risco de alteração química nos alimentos mas nada que produza um efeito tóxico contra nossa saúde.

Referências:

[1] FREITAS, A. C.; FIGUEIREDO, P. Conservação de Alimentos. Lisboa: Universidade de Nova Lisboa, 2000.

[2] DA SILVA, R. C.; DA SILVA, R. M.; AQUINO, K. A. S. A Interação da Radiação Gama com a Matéria no Processo de Esterilização. Revista Virtual de Química, v 6, n 6, p 1624-1641, 2014.