El sector cárnico y la industria alimentaria enfrentan grandes retos: consumidores más informados y mayor oferta de productos. Además, encaran el gran desafío de las «smart factories”, las cuales utilizan la tecnología como los rayos X para una mejor calidad de sus productos.La irradiación con rayos X es una tecnología útil que ayuda a prevenir el procesado de carne de mala calidad o con presencia de materiales extraños.
Por Claudia Ordaz (*)
Cada vez son más las industrias que se basan en la automatización, seguridad e higiene, en la electrónica y en las operaciones automatizadas, cubriendo las nuevas demandas de los procesadores de alimentos, prestando especial atención a la inocuidad alimentaria para evitar posibles brotes de enfermedades.
Uno de los métodos más populares para ello son los rayos X. Dicho proceso es similar a la pasteurización, pero en lugar de exponerse al calor, el alimento pasa por una radiación ionizante.
Los rayos X son el resultado de átomos que son excitados por la aceleración de los electrones (provocando su expulsión) mediante un acelerador de partículas en dosis promedio de 10 kilogays (kGy) por minuto.
El sistema de rayos X consiste de tres componentes: un generador de rayos X, un detector y una computadora. Al ser operado el generador, los rayos X comienzan a atravesar la carne hasta llegar al detector; cuando se encuentran diferencias en los niveles de rayos X en el detector se puede suponer la presencia de cuerpos extraños, los cuales muestran diferentes densidades en la carne.
Los más actuales sistemas de rayos X proporcionan interfaces gráficas con mejor resolución combinadas con nuevas soluciones de software (en ocasiones se puede llevar a cabo un análisis neutral para tomar en cuenta el tamaño, la forma y la localización del contaminante, por ejemplo: un hueso descalcificado, una piedra, un trozo de vidrio, plásticos densos, incluso un tornillo).
Estos ofrecen a su vez auto diagnósticos en pantalla, ya sea para capacidad de múltiples vistas- en caso de tener múltiples sensores-, lo que permite al operador monitorear los sistemas en una sola pantalla, haciendo la inspección más eficiente y rápida.
Los rayos X pueden ser digitales en sistemas en línea, de manera que al detectar la carne se pueda rechazar inmediatamente; incluso algunos sistemas avanzados permiten configurarlos vía remota al servidor y monitorearlos 24 horas desde cualquier computadora con acceso a la red.
En ocasiones, los rayos X se combinan con láser proyectando una imagen tridimensional de la carne, arrojando información sobre el tamaño y la forma de la carne.
Los rayos X se combinan con proyección de imagen de visión tanto para proyectar imágenes en tiempo real como para ayudar a detectar con antelación contaminantes no detectados por los rayos X como manchas de sangre, presencia de cartílago, guantes de plástico.
¿POR QUÉ SON SEGUROS?
Los rayos X en dosis de 10 kGy representan una cantidad de energía muy baja, apenas la necesaria para elevar la temperatura de 1 gramo de agua en 2.4°C. (WHO, 1981). A principios del 2003 la radiación con rayos X fue promovida por la FAO y plasmada por el Codex Alimentarius, aceptada en más de 50 países, principalmente en Estados Unidos, China y toda América Latina (Aymerich et al, 2008).
Ni el alimento, ni los operadores que trabajan con el equipo resultan dañados con estos niveles de irradiación, ya que los rayos no interactúan con los núcleos de las células de la carne, pero sí con los neutrones; además, el efecto cesa al terminar la operación.
¿CÓMO SE USAN EN LA CARNE?
Para carne de aves de corral se sugiere una dosis de 4.5 kGy, al igual que para carne refrigerada, y para la carne congelada una dosis de 7 kGy. El empleo de rayos X es sumamente empleado en la industria avícola, muy en especial en la línea de deshuese y corte.
En la industria cárnica se aplica el mismo para controlar la calidad en línea durante el procesado de la carne, como en medición de masa, conteo de componentes, identificación de faltantes o rotos, monitoreo de nivel de llenado, inspección de integridad del sello, y búsqueda de productos y/o envases dañados a velocidades de producción muy altas.
Los rayos X se emplean en la evaluación y estimación del contenido de sal y agua (difusividad de cloruro de sodio) en el jamón curado, fresco y congelado. Al estimar los niveles de agua, se puede predecir el aw (la cantidad de agua disponible para el crecimiento bacteriano) y a su vez, la vida de anaquel.
Además son empleados para medir también el nivel de grasa intramuscular y la distribución de los músculos en la carne de res, así como la masa en particular de carne fresca picada; gracias a esta tecnología se inspeccionan las hamburguesas en búsqueda de contaminantes o de exceso de partículas de carne acumulada en la parte superior de ellas durante la fase de congelación.
VENTAJAS Y DESVENTAJAS
Uno de los beneficios es que, al ser una tecnología no térmica, la carne puede conservar su frescura y su calidad nutrimental (Aymerich & et al., 2008). No se han detectado cambios significantes en el sabor o en la textura del alimento.
Es una tecnología que puede ser combinada con otros métodos como con la proyección de imagen de visión; también se logra recolectar datos en tiempo real, lo que permite a los operadores poder realizar ajustes en la línea de producción de manera inmediata.
Una desventaja es que la carne, al ser alimento húmedo por su contenido de agua, inhibe la capacidad del equipo para identificar contaminantes, aumentando el nivel de desperdicio causado por falsos rechazos.
Se ha reportado la formación de olores descritos como metálicos o quemado en los productos irradiados, que puede ser resultado de la degradación radio lítica de cadenas de aminoácidos, y también se han observado algunos cambios de color, aunque varían de acuerdo a la dosis, al tipo de carne, tipo de músculo y tipo de envase (Ahn & Lee, 2002).
También se han observado leves alteraciones en la textura debido a la destrucción de la membrana de las fibras musculares, a la desnaturalización de las proteínas del músculo y a un déficit de vitaminas B1 y C (Ahn et Lee, 2006). Se generan también sustancias oxidativas como radicales hidroxilo, que degradan los lípidos de la carne.
La irradiación con rayos X es una tecnología no solo necesaria sino útil, pues previene el procesado de carne de mala calidad o con presencia de materiales extraños, huesos, cartílagos, o elevada humedad que pueda desencadenar en la presencia de un brote de bacterias.
Al asegurar carne de buena calidad e inocuidad, se previenen posibles retiros que representen pérdidas económicas considerables para las empresas procesadoras.
El uso de esta tecnología mejora el rendimiento y la calidad de la carne, porque además de reducir costos generales de mantenimiento y propiedad, puesto que combina los trabajos que normalmente harían varias máquinas, está comprobado que brinda un alto ROI.
REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS:
1. Ahn D. & E. Lee (2002). Production off- Odor Volatiles from Liposome- Containing Amino Acid Homopolymers by Irradiation. Journal of Food Science 67:2659-2665.
2. Ahn D., E. Lee (2006). Mechanisms and prevention of quality changes in meat by irradiation. Food irradiation research and technology 1est ed. Ames, Iowa :pp. 127-142.
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13. Zhou, G. et al. (2010). Preservation technologies for fresh meat- A review. Meat Science 86: 119-128.
* Autor: Claudia Ordaz, Egresada en ingeniería de industrias alimentarias por el Instituto Tecnológico y de Estudios Superiores (ITESM) en México.
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