\documentclass[A4paper, 10pt, twoside]{article} \usepackage{amssymb,latexsym, amsmath} \usepackage[latin1]{inputenc} \usepackage[brazil]{babel} \usepackage{epsfig} \usepackage{indentfirst} % faz primeiro parágrafo \usepackage{setspace} \bibliographystyle{acm} \pagestyle{myheadings} % Tamanho das margens \setlength{\topmargin}{1.5cm} \setlength{\topskip}{0.3in} % between header and text \setlength{\textheight}{20.7cm} % height of main text \setlength{\textwidth}{14cm} % width of text \setlength{\oddsidemargin}{1.5cm} % odd page left margin \setlength{\evensidemargin}{1.5cm} % even page left margin %%% ---------------------------------------------------------------------- \usepackage{graphicx} \graphicspath{% {converted_graphics/}% inserted by PCTeX {/}% inserted by PCTeX {fig/}% inserted by PCTeX {C:/work/paper/recen/converted_graphics/}% inserted by PCTeX } \begin{document} \markboth{Revista Ciências Exatas e Naturais, Vol.x , nº.x, Jul/Dez, 20xx} %{\emph{AUTOR}} {\emph{COUTO, R.R. e SANTIAGO, A.J.}} %------------------------------------------------------------------------- \begin{center} \vspace{-2.5cm} {\Large \textbf{Radioatividade e Irradiação de Alimentos}}\\ \vspace{1.0cm} {\Large \textbf{Radioactivity and Food Irradiation }}\\ \vspace{1.0cm} %\textbf{Autor}\\ %%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%% \textbf{Renata R. Couto}\\ Engenheira Graduanda em Física, Departamento de Eletrônica Quântica - IF-Universidade do Estado do Rio de Janeiro, Rio de Janeiro, RJ\\ \emph{engenheira\_renata@hotmail.com}\\ \vspace{0.5cm} \textbf{A.J. Santiago}\\ Departamento de Eletrônica Quântica - IF-Universidade do Estado do Rio de Janeiro, Rio de Janeiro, RJ\\ \emph{ajsant@uerj.br}\\ \end{center} \thispagestyle{empty} \noindent \textbf{Resumo:} O descobrimento e o desenvolvimento de técnicas utilizando a tecnologia com material radioativo proporcionou benefícios a diversos segmentos da sociedade. Dentre eles, o setor de alimentos que por meio desses, não só conseguiu abrandar, mas também evitar uma série de eventualidades de origem hospitalar, ao mesmo tempo que obteve aumento da lucratividade nos produtos perecíveis através do uso de feixes radioativos. A irradiação pode contribuir muito para minimizar a ação de microorganismos, que diminuem a vida útil dos alimentos, bem como em processos de esterilização. Desmistificar a teoria e dar informações cientificamente embasadas a população, que tem receio da utilização dessas técnicas, é função dos que trabalham na área. Nesse sentido, o professor de ensino médio, se bem informado, pode contribuir com a popularização das tecnologias nucleares. \\ %------------------------------------------------------------------------- \noindent {\bf Palavras-chave:} Radiação; Radioatividade; Irradiação. \\ %-------------------------------------------------------------------------- \noindent \textbf{Abstract:} The discovery and development of techniques by using the technology with radioactive material, provided several benefits to many segments of society. Among them, the food sector that not only slow down but was able to avoid hospital contingencies, and, at the same time, increased its profitability in perishable products by making use of radioactive beams. Irradiation is useful to minimize the action of microorganisms, which reduce the shelf life of foods, as well as in sterilization processes. Demystifying the theory and furnishing evidence-based information to the people who are afraid of the use of these techniques is a function of working in the area. Accordingly, the high school teacher, if well informed, can contribute to the popularization of nuclear technologies. \\ %------------------------------------------------------------------------- \noindent {\bf Key words:} Radioactivity; Radiation; Irradiation. %---------------------------------------------------------------------------- \section{Introdução} A crescente preocupação com a preservação da saúde, motivada quer pelo humanismo quer pelo fator econômico, tem levado a se buscar uma diminuição dos riscos de contaminação, uma melhora na eficiência dos tratamentos e, a redução do tempo e custos de internação, bem como uma dieta livre de agentes patológicos presentes na superfície ou no interior dos alimentos devido a sua má higienização, ou pelo seu processo natural de decomposição. Essas preocupações têm como finalidade, impedir doenças de origem alimentar e também de minimizar problemas relacionados com os tempos de armazenamento\cite{esteves1997}. Grande parte do alimento disponível mundialmente para o consumo, são produzidos em países de clima quente, e sob deficientes condições higiênicas. As condições em que se encontram na colheita, e o seu posterior processamento determinam não só a sua capacidade de conservação, mas também a carga microbiana que possuem. Nesse cenário, a irradiação de alimentos pode ser a melhor solução, se se procura a conservação e descontaminação microbiana dos alimentos. Através dos séculos, as técnicas de preservação de alimentos foram se desenvolvendo com o aumento do conhecimento científico. O número de produtos sendo processados por irradiação no mundo inteiro está constantemente aumentando, e hoje em dia inclui diversos itens, como despojos médicos, frutas e vegetais, carnes, frutos do mar e especiarias\cite{kunstadt1993}. A irradiação comercial de alimentos esta autorizada no Brasil desde 1973 e agora não há restrição dos alimentos que podem ser irradiados. Entretanto, a detecção do tratamento e as investigações das mudanças induzidas no alimento são de extrema importância no controle da segurança dos produtos alimentícios, e constituem campo de intensa e atual pesquisa. Hoje em dia, a irradiação promete melhorar a habilidade de conservar os alimentos e, ao mesmo tempo, controlar a incidência de algumas doenças. Um fator que influencia o ritmo de crescimento da irradiação de alimentos é a compreensão e aceitação do processo pelo público, que ainda é dificultada em virtude dos frequentes mal-entendidos e temores existentes a respeito das tecnologias relacionadas à energia nuclear e ao uso das radiações\cite{omaye2004}. Neste sentido, trabalhos como este são importantes para o publico em geral, e em especial para professores não especialistas para que possam, em sala de aula, levar informações confiáveis a seus alunos, acerca dos cuidados necessários e dos principais benefícios advindos das tecnologias nucleares. Focaremos nossos estudos no problema da irradiação de alimentos, mas existem centenas de outras aplicações das tecnologias nucleares, como por exemplo, a geração de energia\cite{melquiades} e as aplicações em medicina, para os quais estudos semelhantes poderiam ser desenvolvidos. A conclusão que chegamos com tais estudos, é que somente a informação cientificamente embasada, pode realmente contribuir satisfatoriamente para a popularização e a disseminação dos avanços tecnológicos na área nuclear. Neste trabalho apresentamos um estudo atualizado sobre a importante tecnologia de irradiação de alimentos, produzindo material informativo para o público em geral. %Para as citações deve ser usado o comando \cite{ts87}. Para citar %mais que uma referência \cite{kB94, cp02, el97, yJ04}. %---------------------------------------------------------------------------- \section{Radioatividade} A idéia da utilização da radiação ionizante na preservação de alimentos veio muito depois da descoberta dos raios X por Röentgen e da radioatividade por Becquerel em, aproximadamente, 1895. Radiação ionizante é aquela que ioniza o meio por onde ela passa. Henri Becquerel realizou diversos estudos e verificou que sais de urânio emitiam radiação semelhante à dos raios X, impressionando chapas fotográficas. Já o entendimento do fenômeno se deve a pesquisas conduzidas pelo casal Pierre e Marie Curie, a partir de 1898. Esse experimento incentivou Curie a determinar numericamente a energia liberada pelo elemento rádio, tendo ela encontrado cerca de 140 calorias por grama a cada hora. Foi ela também que criou o termo radioatividade. \begin{figure}[tbp] % float placement: (h)ere, page (t)op, page (b)ottom, other (p)age \centering % file name: C:/work/paper/recen/converted_graphics/imagem_rad3l.eps \includegraphics[bb=0 0 222 161,width=3.67in,height=2.65in,keepaspectratio]{imagem_rad3l} \caption{Ilustração da radioatividade} \label{fig:imagem_rad3l} \end{figure} Denomina-se radioatividade a capacidade que certos núcleos atômicos possuem, de emitir radiação, i.e., partículas e/ou fótons para reduzir sua energia, tal como ilustrado na Fig.1. Assim, essas partículas ou energias são chamadas radiação, enquanto que o direcionamento destas partículas emitidas sobre um alvo (alimento, células cancerígenas, etc... ) é chamado irradiação. A unidade do sistema internacional de unidades (S.I.) de atividade radioativa é o Becquerel (Bq) e equivale a 1 desistegração/segundo. O Curie (Ci), que corresponde a $3,7 \times 10^{10}$ desintegrações por segundo, não é uma unidade do sistema internacional, mas também é largamente empregado. O nome desta unidade foi originalmente atribuído, em homenagem a Pierre Curie, pelo Congresso de Radiologia de 1910. Cada elemento radioativo, seja natural ou obtido artificialmente, se transmuta (se desintegra ou decai) num intervalo de tempo que lhe é característico. Para se acompanhar a duração (ou a 'vida') de um elemento radioativo é preciso estabelecer uma forma de comparação. Este tempo, por convenção; é tomado como o tempo que leva para um elemento radioativo ter sua atividade reduzida à metade da atividade inicial, e foi denominado meia-vida do elemento. Isso significa que, para cada meia-vida que passa, a atividade radioativa vai sendo reduzida à metade da anterior, até atingir um valor que não permite mais distinguir suas radiações daquelas provenientes do meio ambiente. A este processo dá-se o nome de decaimento radioativo nuclear, ou simplesmente decaimento nuclear. O decaimento nuclear obedece a uma lei simples que é chamada de lei do decaimento radioativo. Esta lei fornece a previsão do número de núcleos de uma dada amostra radioativa, que ainda não decaíram, dentro de um intervalo de tempo\cite{chung}. Por exemplo, seja N(t) o número de núcleos de uma amostra radioativa que ainda não decaíram, ou seja, ainda estão excitados, num certo instante t. Temos então que o número de núcleos que decaem no intervalo de tempo entre $t$ e $t+\Delta t$, deve ser proporcional a $N$ e a $\Delta t$, o que se escreve como: $- \Delta N = \lambda N \Delta t $. A constante de proporcionalidade $\lambda$ é uma constante que equivale a probabilidade de decaimento por unidade de tempo. O sinal negativo ($-\Delta N$) indica a diminuição de núcleos em relação ao número $N$ da amostra inicial. Esta equação diz que se contarmos o número $N$ em varios instantes de tempo e traçarmos um grafico, o resultado seria o apresentado na Fig.2. \begin{figure}[tbp] % float placement: (h)ere, page (t)op, page (b)ottom, other (p)age \centering % file name: C:/work/paper/recen/converted_graphics/imagem_nxt.eps \includegraphics[bb=0 0 312 280,width=3.67in,height=3.29in,keepaspectratio]{imagem_nxt} \caption{Número $N$ de núcleos que ainda não decairam em função do tempo $t$} \label{fig:imagem_nxt} \end{figure} Na Fig.2 podemos observar que $N$ cai exponencialmente com $t$ o que, na forma de equação fica: \begin{equation} N = N_0 e^{-\lambda t} \end{equation} \noindent onde $N_0 = N(t=0)$. Como ilustração, de uma forma simples de se 'falar' para o público em geral os conceitos acima, e em particular, o de meia-vida, apresentamos o seguinte exemplo adaptado da Ref.\cite{tauhata}. Uma família, dispõe de $4$ kg de açúcar para seu consumo normal. A função do açúcar é adoçar o café, sucos, bolos e doces. Adoçar é a atividade do açúcar, assim como a emissão de radiação é a atividade dos elementos radioativos. Para evitar a obesidade, fez-se um racionamento, da seguinte forma. -Na primeira semana, foram consumidos $2$ kg, metade da quantidade inicial, e com esta quantidade fez-se bolos, pudim, refrescos, sucos, além de adoçar o café da manhã. \\ -Na segunda semana, foram consumidos $1$ kg, metade da quantidade anterior, e $1/4$ da inicial. Nesta semana deixou-se de fazer os bolos.\\ -Na terceira semana, só foi possível adoçar os refrescos, sucos e café, com os $500$ g, então existentes.\\ Procedendo da mesma forma, na décima semana restaram cerca de $4$ g de açúcar, que não dariam para adoçar um cafezinho. Essa quantidade de açúcar não faria mais o efeito de adoçar e nem seria percebida. De maneira análoga, a amostra radioativa, após um certo período, emite a uma taxa tão baixa que é comparável a radioatividade ambiente não sendo, neste caso, percebida. No exemplo citado, a meia-vida do açúcar é de uma semana e, decorridas 10 semanas, praticamente não haveria mais açúcar, ou melhor, a atividade adoçante do açúcar não seria notada. No entanto, se, ao invés de $4$ kg, a família tivesse partido inicialmente de $200$ kg, após $10$ meias-vidas, ainda restaria uma quantidade considerável de açúcar. Ainda, se o racionamento fosse de sal, partindo-se da mesma quantidade incial que o açúcar, a meia-vida do sal seria maior, por que a quantidade de sal que se usa na cozinha é muito menor do que a de açúcar. De fato, leva-se muito mais tempo para gastar $4$ kg de sal do que $4$ kg de açúcar, para uma mesma quantidade de pessoas. A simulação do 'decaimento' do açúcar é bastante simples, podendo ser realizada em Fortran, excel ou usando-se uma calculadora de bolso. Na Fig.3, esta ilustrado este decaimento. \begin{figure}[tbp] % float placement: (h)ere, page (t)op, page (b)ottom, other (p)age \centering % file name: C:/work/paper/recen/converted_graphics/imagem_nxtacucar.eps \includegraphics[bb=0 0 312 299,width=3.67in,height=3.51in,keepaspectratio]{imagem_nxtacucar} \caption{Estoque de açúcar no instante $t$} \label{fig:imagem_nxtacucar} \end{figure} \section{Irradiação de Alimentos} No Brasil, as primeiras pesquisas com irradiação de alimentos foram feitas da década de 50, pelo Centro de Energia Nuclear na Agricultura (CENA), em Piracicaba (SP). Em junho de 1965, em uma audiência do comitê de energia atômica, foi estabelecido que todos os alimentos irradiados com doses até $5,6$ Mrad ($56$ kGy) usando fonte de cobalto-60 ou elétrons com energias de até $10$MeV (milhões de eletron-volts) eram seguros e adequados nutricionalmente para o consumo. Tal conclusão se baseou em uma série de estudos, onde cada possibilidade de dano foi considerada com cuidado, mas nenhum dano foi encontrado\cite{omaye2004,esteves1997}. Os alimentos irradiados foram aprovados pelas autoridades de saúde em 40 países, entre eles o Brasil. Mesmo com a permissão, em 1985, do uso da irradiação para conservação de alimentos, os processos se restringiram quase que exclusivamente às instituições de pesquisas, uma vez que o país contava com um número restrito de especialistas\cite{ornellas2006}. Desde 1986, a unidade de dose absorvida, no Sistema Internacional, é o Gray (Gy),que representa a quantidade de radiação correspondente a absorção de $1$ Joule de energia por quilograma. O Gray substitui a unidade anterior, o rad (radiation absorved dose), que correspondia a absorção de $1$ erg de energia por grama de material. Existe regulamentação sobre irradiação de alimentos desde 1973 e portarias complementares foram editadas em 1985 e 1989. A Portaria nº 09 de 08 de março de 1985, determinou as normas gerais sobre irradiação de alimentos. Ela prevê o limite superior de irradiação de $10$ kGy, e a lista dos produtos aprovados para irradiação e suas respectivas doses\cite{leal2004}. Atualmente, todas as normas para o emprego desta tecnologia estão descritas na Resolução nº 21 de 26 de janeiro de 2001, aprovada pela Agencia Nacional de Vigilância Sanitária (ANVISA) que não restringe quais alimentos podem ser irradiados desde que a dose máxima absorvida seja inferior àquela que comprometa as qualidades funcionais e sensoriais do alimento, e que a dose mínima seja suficiente para alcançar o objetivo pretendido\cite{brasil}. Também por intermédio da Resolução RDC $n^o$ 21, ficou estabelecido que todo produto tratado por energia ionizante deve ser rotulado, e em seu rótulo deve constar a frase: 'alimento tratado por processo de irradiação', bem como o símbolo internacional do uso da radiação ionizante, a radura, tal como ilustrada na \label{fig:imagem_radura} \cite{moura2005}. \begin{figure}[tbp] % float placement: (h)ere, page (t)op, page (b)ottom, other (p)age \centering % file name: C:/work/paper/recen/converted_graphics/imagem_radura.eps \includegraphics[bb=0 0 103 104,width=2.67in,height=2.69in,keepaspectratio]{imagem_radura} \caption{Radura: símbolo utilizado em produtos irradiados} \label{fig:imagem_radura} \end{figure} \noindent Esta rotulagem é exigida por lei, para informar aos consumidores que eles estão comprando um alimento que foi processado por irradiação. Este aviso é necessário porque a radiação não deixa nenhum vestígio indicando que o alimento foi processado. O consumidor, em geral, não pode detectar se um alimento foi irradiado, quer seja pela aparência, cheiro ou pelo toque. Isto contrasta com outras técnicas de processamento, tais como cozinhar, enlatar ou congelar, processos em que se percebe o tratamento. Os alimentos irradiados servidos em estabelecimentos tais como restaurantes, não necessitam de nenhum rótulo ou declaração no cardápio, pois o alimento oferecido, obviamente terá sido re-processado. A rotulagem, também, não se faz necessária no caso de ingredientes irradiados que entram em um composto alimentar em pequena proporção, como é o caso de temperos e especiarias. \subsection{Radiações Ionizantes} Radiações ionizantes são aquelas que possuem energia suficiente para ionizar átomos ou moléculas. O tratamento de alimentos com radiação ionizante (raios X, raios gama e elétrons acelerados) não é estudo recente. De fato, carnes, peixes e vegetais têm sido preservados por séculos pela energia solar. Mais tarde foram utilizadas irradiações por infravermelho e as microondas como energias possíveis para o processamento de alimentos \cite{silva2003}. A irradiação de alimentos é um tratamento físico que consiste na exposição dos alimentos, já embalados ou a granel, a uma fonte de radiação ionizante, durante o tempo necessário para se obterem as alterações desejáveis, tais como a inibição de brotamentos; retardo na maturação; redução da carga microbiana; eliminação de micro-organismos patogênicos; esterilização; desinfecção de grãos, cereais, frutas e especiarias. Este tipo de tratamento foi autorizado em muitos países depois de testes toxicológicos e nutricionais que confirmaram a segurança de alimentos irradiados com doses de até 10 kGy \cite{bendini1998} e por possuírem benefícios que incluem: melhora na higiene do alimento, redução de desperdícios e extensão da vida de prateleira \cite{oh2003}. Este processo elimina microbios causadores de doenças através das mudanças microbiológicas associadas à irradiação. A irradiação de frutas e vegetais são usadas por tratamento de quarentena que tem a vantagem de excluir pesticidas e insetos. Um número sempre crescente de países tem aprovado a irradiação de uma longa e crescente lista de diferentes tipos de alimentos alcançando desde especiarias e grãos até frutas, vegetais, carnes, frangos e mariscos. A interação das radiações ionizantes com a matéria é um processo que se passa em nível atômico. Ao atravessarem um material, estas radiações transferem energia para as partículas que se encontram em sua trajetória. Esta energia transferida é denominada dose absorvida e é definida como a quantidade de energia cedida à matéria pelos fótons ou partículas ionizantes. A unidade de dose absorvida no Sistema Internacional desde 1986 é o Gray (Gy),que representa a quantidade de radiação correspondente a absorção de $1$ Joule de energia por quilograma. O Gray substitui a unidade anterior, o rad (radiation absorved dose), que correspondia a absorção de $1$ erg de energia por grama de material. Na tabela 1, apresentamos um resumo da dose máxima permitida para cada alimento e o principal objetivo a ser atingido com a irradiação. \begin{table}[!ht] \centering{ \caption{Alguns produtos autorizados para tratamentos por irradiação no Brasil e doses máximas permitidas em kGy. Fonte:Portaria DINAL/MS de 08/Março/1985 e 25/Setembro/1989.}\label{tab1} \begin{tabular}{l|c|l} \hline %\multicolumn{3} {\textbf{Produto}} & {\textbf{Objetivo}} & {\textbf{Dose (kGy)}} \\ \hline \textbf{Arroz} & Desinfestação & 1,0 \\ \textbf{Batata} & Inibição de brotamento & 0,18 \\ \textbf{Cebola} & Inibição de brotamento & 0,18 \\ \textbf{Feijão} &Desinfestação & 1,0 \\ \textbf{Milho} & Desinfestação & 1,0 \\ \textbf{Trigo} & Desinfestação & 1,0 \\ \textbf{Farinha de Trigo} & Desinfestação & 1,0 \\ \textbf{Especiarias} & Descontaminação & 10,0 \\ \textbf{Mamão} & \begin{minipage}{5cm} \medskip \centering{Desinfestação \\ Atraso na maturação} \medskip \end{minipage} & 1,0 \\ \textbf{Morango} & Aumento do tempo de prateleira & 3,0 \\ \textbf{Peixe} & Desinfestação & 1,0-2,2 \\ \textbf{Frango} & Descontaminação & 7,0 \\ \hline \end{tabular}} \end{table} \subsection{Fontes de Irradiação} De acordo com o padrão geral para alimentos irradiados \cite{cac2003}, as fontes de radiação ionizante, previstas para o processamento de alimentos, são limitadas aos fótons de energia mais elevada, provenientes de isótopos radioativos emissores de radiação gama (como o cobalto-60 e césio-137), os raios X com energias de até 5 MeV ou elétrons acelerados com energias de até 10 MeV \cite{santos2003}. A fonte mais utilizada para a irradiação de alimentos por raios gama é o cobalto-60. Ele é produzido pelo bombardeamento, com nêutrons, do metal cobalto-59 em um reator nuclear. O césio-137 é outro que emite raios gama adequados para o tratamento industrial de materiais. Ele pode ser obtido através do re-processamento de elementos combustíveis queimados. Pelo fato de não existirem muitas instalações de re-processamento no mundo e de possuir rápida solubilidade, existe uma incerteza na oferta de quantidades comerciais deste radio-nuclídeo para o mercado, o que justifica a sua pequena escala de utilização em instalações de irradiação. Segundo Esteves \cite{esteves1997}, os principais critérios de seleção dos radio-nuclídeos utilizados como fontes de radiação gama são: as suas características físicas, as características da radiação emitida, disponibilidade, segurança e preço. Por outro lado, raios X de energias variadas são obtidos a partir da emissão de elétrons de um dispositivo que os aceleram por uma diferença de potencial. Estes elétrons são então, freados bruscamente através de um anteparo, chamado alvo. Quando os elétrons são freados bruscamente, os raios X são emitidos. Isto é realizado por exemplo, no Laboratório Nacional de Luz Síncroton - LNLC. \subsection{Classificação das Irradiações} A irradiação de alimentos pode ser subdividida em três categorias, classificadas pela quantidade de radiação aplicada. Estas subdivisões são: Radurização, Radiciação e Radapertização. A radurização é um processo pelo qual o alimento é submetido a doses baixas de radiação ($<1$ kGy). Suas principais aplicações são: - Inibir brotamentos e retardar o processo de amadurecimento e deterioração em frutas e hortaliças além de agir contra insetos. As Figs.5 e 6 ilustram os efeitos da radurização em oposição ao respectivo controle. \begin{figure}[tbp] % float placement: (h)ere, page (t)op, page (b)ottom, other (p)age \centering % file name: C:/work/paper/recen/converted_graphics/imagem_cebbat.eps \includegraphics[bb=0 0 443 112,width=5.67in,height=1.43in,keepaspectratio]{imagem_cebbat} \caption{Inibição de brotamento na cebola e na batata} \label{fig:imagem_cebbat} \end{figure} \begin{figure}[tbp] % float placement: (h)ere, page (t)op, page (b)ottom, other (p)age \centering % file name: C:/work/paper/recen/converted_graphics/imagem_ban.eps \includegraphics[bb=0 0 183 118,width=3.67in,height=1.94in,keepaspectratio]{imagem_ban} \caption{Retardamento do processo de amadurecimento da banana} \label{fig:imagem_ban} \end{figure} Radiciação é o tratamento do alimento com uma dose média de radiação (1kGy-10kGy) suficiente para que ocorra a redução de bactérias e fungos presentes na superfície ou no interior dos alimentos. Por ocorrer uma redução apenas parcial dos microorganismos os produtos radiciados ainda precisam ser mantidos sob refrigeração. A Figura 7 ilustra este processo. \begin{figure}[tbp] % float placement: (h)ere, page (t)op, page (b)ottom, other (p)age \centering % file name: C:/work/paper/recen/converted_graphics/imagem_meet.eps \includegraphics[bb=0 0 174 118,width=3.67in,height=1.83in,keepaspectratio]{imagem_meet} \caption{Carne que recebeu uma dose média de radiação - radiciação} \label{fig:imagem_meet} \end{figure} O terceiro processo, a radapertização, produz um efeito semelhante ao da esterilização. Consiste na aplicação de uma dose mais alta de radiação ($10kGy - 45kGy$) que permite a eliminação de populações de microrganismos que promovem estragos nos alimentos. Esse processo é utilizado na conservação de carnes, dietas e outros produtos. Não tem prazo de validade, mesmo em temperatura ambiente, desde que a embalagem seja mantida intacta (Figura 7). \begin{figure}[tbp] % float placement: (h)ere, page (t)op, page (b)ottom, other (p)age \centering % file name: C:/work/paper/recen/converted_graphics/imagem_nasa.eps \includegraphics[bb=0 0 239 158,width=3.67in,height=2.25in,keepaspectratio]{imagem_nasa} \caption{Produtos como filés de frango e de peito de peru produzidos pela NASA(USA) que foram irradiados - radapertização} \label{fig:imagem_nasa} \end{figure} \subsection{Vantagens e Desvantagens do uso da Irradiação} Embora o processamento de radiação tenha sido primeiramente usado para a esterilização de dispositivos médicos, esta tecnologia também está sendo usada como uma medida de intervenção em saúde pública, para controle de doenças \cite{rodrigues2000}. O tratamento do alimento com radiação ionizante está sendo cada vez mais reconhecido como um meio de reduzir enfermidades e os custos médicos associados. Isto porque através da irradiação é possível a inativação de protozoários causadores de doenças em peixes, aves domésticas, mariscos e carne vermelha que acabam sendo transferidos para o homem \cite{diehl2002,delmastro1999}. Outra vantagem do método é reduzir perdas pós-colheita de frutas, grãos e especiarias e estender sua 'vida de prateleira'. Porém, da mesma forma que os outros métodos, este não pode inverter o processo de decomposição e fazer com que o alimento deteriorado se torne próprio para o consumo. Portanto, através da irradiação de alimentos é possível: \begin{itemize} \item inibir o brotamento de raízes; \item retardar o amadurecimento de frutas e vegetais; \item reduzir microorganismos patogênicos; \item aumentar a vida de prateleira do alimento; \item suprir o abastecimento nos períodos de entressafra\cite{crawford1996}. \end{itemize} Por outro lado, a irradiação de alimentos pode causar algumas alterações nos mesmos, as principais são: \begin{itemize} \item a mudança de sabor em decorrência dos radicais livres; \item mudança de cor; \item por ação das radiações, tanto as proteínas, como o amido e a celulose podem ser quebrados ocasionando o amolecimento de carnes; \item pode haver perda de nutriente; \item as vitaminas C e as vitaminas K podem sofrer ação dos radicais livres produzidos e pode-se provocar a oxidação das gorduras do alimento, que dá um sabor de ranço aos produtos gordurosos. \end{itemize} \subsection{Segurança e Método de Detecção} O processo de irradiação não pode aumentar o nível de radioatividade natural dos alimentos e deve impedir a multiplicação de microorganismos que causam a sua decomposição. A irradiação em condições controladas não faz com que os alimentos se tornem radioativos. Tudo em nosso ambiente contém quantidades típicas (cerca de 150 a 200 Bq) de radioatividade natural que são inevitáveis em nossa dieta diária. Mesmo se os alimentos fossem expostos a doses muito elevadas, o nível máximo de radioatividade induzida seria tão somente um milésimo de Bequerel por quilograma de alimento. Este valor é duzentos mil vezes menores que o nível de radioatividade natural existente nos alimentos\cite{icgfi1997}, o que mostra que o consumo de alimento irradiado é absolutamente seguro no que diz respeito à radioatividade. Em geral, o processo de irradiação acarreta poucas alterações químicas nos alimentos, tais como a formação de radicais livres. Nenhumas das alterações conhecidas são nocivas ou perigosas. A inocuidade tem sido investigada exaustivamente, e não se tem encontrado nenhuma prova de que essas poucas alterações sejam nocivas ou apresentem qualquer risco para o consumo. Por outro lado, a necessidade de métodos confiáveis e de rotina para determinar se o alimento foi irradiado ou não e, em caso afirmativo, qual foi à dose absorvida, surgiu como resultado das exigências do mercado consumidor, no correto cumprimento da lei e da rotulagem dos alimentos tratados. As disponibilidades de tais métodos contribuiram para fortalecer os regulamentos nacionais de irradiação de alimentos e aumentar a confiança do consumidor \cite{delincee1998}. Segundo \cite{bogl1989}, o desenvolvimento de métodos de identificação de alimentos irradiados permite evitar a re-irradiação, controlar a dose absorvida, verificar o cumprimento dos níveis mínimos de exigência microbiológica, além de contribuir para o controle do mercado internacional de alimentos irradiados. Desde meados dos anos 80, várias pesquisas resultaram no desenvolvimento de métodos que podem ser usados para detectar o alimento irradiado. Métodos como a termoluminescência, eletroforese de células isoladas em microgel ou ensaio do cometa \cite{fairbairn}, análise de espécies voláteis e espectroscopia de ressonância paramagnética eletrônica (RPE) \cite{bogl1989,dodd1989}, têm sido empregados satisfatoriamente na detecção de alimentos irradiados. Além do preconceito generalizado e da terminologia confusa, que na França, inclusive, a irradiação é chamada de ionização, para não ser confundida com radioatividade, existem outros fatores que atrapalham a aceitação dos alimentos irradiados. Um deles é a ausência de informações sobre a tecnologia nuclear no ensino básico e médio, ou mesmo no superior. Nos cursos universitários em que se pressupõe certo conhecimento do assunto (como os que usam técnicas de raio-X, por exemplo), esses conceitos não são discutidos a fundo, e a diferenciação entre os termos técnicos não é enfatizada. A não aceitação por parte das pessoas decorre, entre outros fatores, da relação que se faz entre irradiação e radioatividade. A contaminação radioativa pressupõe o contato físico comum com a fonte radioativa, enquanto a irradiação é a energia emitida de uma fonte de radiação. Desta forma, os alimentos irradiados não se tornam radioativos, pois não contêm a fonte de radiação (apenas recebem a energia). \section{Discussões e Conclusão} A radioatividade se caracteriza pela presença de um material que emite radiação em determinado local. A irradiação é a exposição de um objeto ou de um corpo à radiação. Portanto, pode haver irradiação sem existir contaminação, ou seja, sem contato direto entre a fonte radioativa e o objeto ou corpo irradiado. No entanto, havendo contaminação radioativa, isto é, presença de material radioativo, é claro que haverá irradiação do meio contaminado. Não se deve confundir o efeito (construtivo ou destrutivo) da radiação com o fato de tornar radioativo um material. Uma fonte de problema é a mídia, que quando trata o assunto, o faz em cima de tragédias como Hiroshima, Chernobyl e Goiânia, mas a energia nuclear ajuda cientistas a desenvolver novas tecnologias aplicáveis não apenas na indústria ou medicina, mas também na agricultura, há pelo menos trinta anos. O 'poder atômico' pode ajudar o brasil a agregar valor à produção e ganhar espaço no mercado internacional. Devemos lembrar que um alimento contaminado pode causar danos não somente a um ser humano como a toda a sociedade, pois tem a possibilidade de se alastrar para toneladas de alimentos. O prejuízo é de todos. Desde aquele que plantou até o consumidor final. Ao meio acadêmico cumpre a tarefa de não apenas produzir, mas também transmitir, divulgar e disseminar adequadamente a 'cultura atômica'. Esperamos que este trabalho contribua para este intento. Em suma, com este trabalho ilustra-se que o processo de irradiação consiste em submeter os alimentos, já embalados ou a granel, a uma quantidade controlada de radiações ionizantes (alfa, beta, gama, raios X e nêutrons) por um tempo prefixado, que são característicos de cada tipo de alimento, segundo a dose apropriada, os quais variam de acordo com o tipo de alimento. Tal procedimento, quando realizado de acordo com as normas estipuladas pela autoridade competente, não traz riscos ao consumidor. Consegue-se, desta forma, retardar a maturação de frutas e legumes, inibir o brotamento de bulbos e tubérculos, eliminar ou reduzir a presença de parasitas, fungos, bactérias e leveduras, aumentando a vida útil dos alimentos e auxiliando na sua distribuição e comercialização. O principal entrave à difusão da irradiação de alimentos no Brasil, tem sido apontado como a dificuldade de aceitação de produtos irradiados pela população em geral. Isto é conseqüência da falta de informação sobre as tecnologias nucleares, ou da percepção negativa que o público em geral apresenta com relação aos temas nucleares e a radiação em particular. É de fundamental importância que todos estejamos bem informados, e em particular o professor, para que possa transmitir esse conhecimento adequadamente a seus alunos. Neste trabalho, apresentamos uma maneira bastante simples de como o assunto radiotividade pode ser transmitido ao aluno de ensino médio e, discutimos uma das aplicações da radioatividade que é pouco conhecida do público em geral - a irradiação de alimentos. \bibliography{refRECEN} \end{document} %\item{Esteves1997} ESTEVES, M.P.G.C.S., 1997, Irradiação de Especiarias. Métodos de Detecção do tratamento e Estudo das Alterações em que se baseiam. 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