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PROFESSOR RODRIGO PENNA
Professor Rodrigo Penna Sítio na internet:
www.fisicanovestibular.com.br
Blog: www.quantizado.blogspot.com
Link para currículo no Sistema Lattes:http://lattes.cnpq.br/6150368513460565
3Professor Rodrigo Penna
INTRODUÇÃO→Preservar os alimentos é uma técnica antiga.→O SAL era utilizado para salgar as carnes e
deu origem à palavra SALÁRIO.→Durante os ciclos do Ouro e do Diamante em
Minas Gerais, carne de charque vinha do sul do país em lombo de burro, trazida por tropeiros, para abastecer as minas.
→As grandes navegações partindo da Europa nos séculos XV e XVI eram originalmente em busca de rotas para comercializar especiarias, temperos, também usados em conservas.
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FORMAS DE CONSERVAÇÃO
Enlatados.
Pasteurizados. Conserva.
Óleo.
Desidratação.Professor Rodrigo Penna www.fisicanovestibular.com.br
5Professor Rodrigo Penna
CULTURA DO DESPERDÍCIO→Desperdício de alimentos segundo a
Secretaria de Agricultura e Abastecimento do Estado de São Paulo:Supermercados: 13 milhões de toneladas/ano!Feiras livres: mais de mil toneladas/dia!Frutas, verduras e legumes: ¼ de tudo o que se
produz no país é jogado fora!Somadas às toneladas de sobras de restaurantes
e cozinhas industriais.E mais o que jogamos fora em nossas próprias
casas.
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A FOME...
Barriga inchada: cerca de um ano comendo pasto e farinha! Afeganistão.
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7Professor Rodrigo Penna
SEBASTIÃO SALGADO
8Professor Rodrigo Penna
A MISÉRIA AFRICANA
9Professor Rodrigo Penna
MISÉRIA E FOME: NOSSOS VIZINHOS
10Professor Rodrigo Penna
FOME E DESNUTRIÇÃO NO PAÍS
Principaiscarências
alimentaresnas
diferentesregiões.
11Professor Rodrigo Penna
A IRRADIAÇÃO DE ALIMENTOS→Embora a técnica não seja nova, pode-se dizer
que é novidade no país, dado o desconhecimento da população.
→Vítima de preconceitos, o alimento irradiado é recusado a priori por muita gente, inclusive no chamado primeiro mundo.
→Mas qualquer pessoa esclarecida não pode descartá-la a primeira vista em face do grave problema da fome e do desperdício, que assola nosso país e várias outras regiões do planeta.
12Professor Rodrigo Penna
QUADRO NORTE-AMERICANO→45 a 55% dos consumidores desejam comprar
carne irradiada, para reduzir a contaminação.→Aprovado pelo Departamento de Agricultura e
Associação Médica (USDA e AMA).→Produtos irradiados a disposição do
consumidor nas prateleiras desde 1992, no estado da Flórida.
→Em alguns casos, como morango e cogumelos, os consumidores preferem os irradiados na proporção de até 10 para 1.
13Professor Rodrigo Penna
PRINCÍPIOS FÍSICOS→As radiações ionizantes, todas elas, dos Raios
X aos Raios , partículas , etc, são capazes de provocar efeitos biológicos.
→Isto porque estas radiações, que são bastante energéticas, transferem esta mesma energia aos organismos vivos nos quais incidem.
→A energia pode matar e esterilizar bactérias e fungos patogênicos, tal como a famosa salmonella (aquela famosa das maioneses caseiras que vira e meche dão manchete nas tvs).
14Professor Rodrigo Penna
REPRESENTAÇÃOEsquema de um dos efeitos
biológicos das radiações capazde levar à morte um organismo
vivo: a destruição do DNA.Transferindo uma quantidade
de energia suficiente, a rupturado DNA, que carrega o códigogenético, impede a reproduçãodo organismo e pode levá-lo à
morte quando a dose de radiaçãoatinge determinado patamar.
Além da ionização quea incidência de radiaçãoprovoca, e que também
tem implicações biológicas.
15Professor Rodrigo Penna
EVOLUÇÃO HISTÓRICA-11895 - Descobrimento dos raios-X - Roentgen 1896 - Descobrimento da radioatividade - Becquerel 1896 - Estudo do efeito bactericida dos raios-X- Minck 1905- Primeira proposta documentada para uso da radiação ionizante na conservação de alimentos. Patente inglesa no. 1609 de 26 de janeiro de 1905, requerida por Appleby e Banks 1916 - Uso dos raios-X no controle de insetos - Runner 1918 - Patente americana para uso da radiação (raios-X) na conservação de alimentos - Gillett 1921 - Uso da radiação para inativação do parasita Trichinella spiralis em carne de porco - Schwartz 1930 - Patente francesa para uso da radiação para eliminar bactérias em alimentos enlatados - Wüst 1943 - Esterilização de hamburgueres por radiação ionizante - Proctor 1948 - Uso de elétrons acelerados para conservação de alimentos, principalmente carnes - Brasch e Huber
16Professor Rodrigo Penna
EVOLUÇÃO HISTÓRICA-21951- Resultados de 5 anos de estudos pelo MIT (Massachusetts Institute of Technology): esterização segura de alimentos e medicamentos pelo uso da radiação ionizante, sem uso de calor - Proctor e Goldblith 1950-1960 - Desenvolvimento de Programas de Irradiação de Alimentos pelos governos dos Estados Unidos, Belgica, Alemanha, Canada, France, União Soviética, Polonia, e outros
1960- Publicação dos primeiros livros sobre Irradiação de Alimentos: Rosenstock - USA e Kuprianoff e Lang - Alemanha
1963 - FDA (U.S. Food and Drug Administration) aprova para consumo humano bacon esterilizado por radiação ionizante 1967 - Introdução de alimentos esterilizados por radiação ionizante aos astronautas americanos do programa Apollo 1980 - A Organização Mundial de Saude (OMS) libera e recomenda o uso da radiação ionizante em alimentos até a dose máxima de 10kGy 1999- Liberação de doses de radiação superiores a 10 kGy pela Organização Mundial de Saude ( WHO Technical Report Series Nº 890)
17Professor Rodrigo Penna
EFEITOS DA IRRADIAÇÃO→ Inibição do brotamento
em bulbos e tubérculos → Retardo da maturação
de frutas e legumes → Desinfestação de grãos,
cereais, frutas e especiarias → Eliminação de parasitas
(Cisticercose e Triquinose - vermes) → Redução da carga microbiana
(fungos, bactérias e leveduras) → Eliminação de microrganismos
patogênicos (Salmonella spp e outros) → Esterilização
18Professor Rodrigo Penna
VANTAGENS DA IRRADIAÇÃO→Processo a frio (não estraga o produto nem a
embalagem).→Se aplica a grande variedade de produtos e não é
necessário a manipulação (contaminação).→Aumento da vida útil sem alterar qualidade.→Substitui produtos químicos (alguns sabidamente
cancerígenos e já abolidos em alguns países: brometo de metila, o óxido de etileno e outros pesticidas).
→O alimento já pode estar embalado.→Atinge microorganismos no interior dos alimentos, e
não só na superfície.
19Professor Rodrigo Penna
PROCESSOS DE IRRADIAÇÃO-11 - Radurização Usa dose baixas ( em média de 50 a 1000 Gy ) com a finalidade de inibir brotamentos (batata, cebola, alho,etc), retardar o período de maturação (frutas) e de deterioração fúngica de frutas e hortaliças (morango, tomate, etc) e controle de infestação por insetos e ácaros (cereais, farinhas, frutas, etc).
20Professor Rodrigo Penna
2- Radicidação ou Radiopasteurização
Usa doses intermediárias (de 1 a 10 kGy) com o fim de pasteurizar sucos, retardar a deterioração de carnes frescas, controle de Salmonella em produtos avícolas, etc.
21Professor Rodrigo Penna
3 - Radapertização ou Esterilização Comercial
Usa doses elevadas (10 a 70 kGy) na esterilização de carnes, dietas e outros produtos processados.
Filé e peito de peru embalados foram
irradiados pela NASA (EUA) para
alimentação de Astronautas.
22Professor Rodrigo Penna
RADIOPROTEÇÃODOSE ABSORVIDA, D
Relação entre as unidades
nova e antiga.
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LIMITES - CNEN
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DOSES E EFEITOS
1 KGy significa uma absorção de energia igual a 1.000 Joules para cada Kg de massa.Professor Rodrigo Penna www.fisicanovestibular.com.br
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POLÊMICAS - ALARMISMO→“O alimento irradiado dificilmente será mais seguro,
considerando que passa pelo equivalente a mais de 233 milhões de raios X do tórax.”
→“Pesquisas indicam que alimentos irradiados têm menor valor nutritivo que os seus homólogos naturais. Por exemplo, a irradiação destrói 80% da vitamina A em ovos e 48% do beta caroteno no suco de laranja.”
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26Professor Rodrigo Penna
POLÊMICA - PRÓS→CDTN, Funed e UFMG pesquisam irradiação
em alimentos.→Já aplicada na Europa, o processo "é
absolutamente seguro...”→"A irradiação já é exigida em vários países
importadores de alimentos.”→“Esta tecnologia já vem sendo utilizada em 37
países.”→"Nos Estados Unidos, propensão do
consumidor para comprar alimentos irradiados aumentou de 57% para 83% graças a um campanha educativa”.
27Professor Rodrigo Penna
POLÊMICA - CONTRAS→“Não há consenso quanto à utilização da tecnologia,
mas já consumimos esses produtos sem saber.”→“Desde 1955 são realizadas pesquisas sobre a
segurança da irradiação em alimentos.”→“Quando alimentos contendo gorduras são irradiados,
ocorre a formação de 2-DCB (2-dodecilciclobutanona), uma substância que possui propriedades citotóxicas e genotóxicas e que não é encontrada normalmente em alimentos ”.
→“Constatou-se, também, elevado nível de morte intra-uterina em camundongos cuja dieta continha alimentos irradiados.”
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SÍMBOLO - RADURA
NÃO ME LEMBRODE VÊ-LO NEM SEQUER UMAÚNICA VEZ EM
NENHUM ALIMENTO,NEM EM
SUPERMERCADOS,CEASA,
SACOLÕES, ETC.
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29Professor Rodrigo Penna
EMBRARAD - OPERANTEEMBRARAD- Empresa Brasileira de Radiações Comercial e Administrativo – Rua Agostinho Togneri, 399 - CEP 04690 090 - São Paulo - SP Fone / Fax: 55 (11) 5631 2323
Unidade Operacional ver mapa – Av. Cruzada Bandeirante, 269 - CEP 06700 000 - Cotia - SP Fone / Fax: 55 (11) 4703 4917
30Professor Rodrigo Penna
CTMSP - 1→O CTMSP está iniciando um trabalho de pesquisa, em conjunto
com o Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares (IPEN) e a Diretoria de Abastecimento da Marinha (DAbM), para estudar a melhoria em qualidade e aumento de tempo de vida de alguns alimentos e rações especiais da Marinha, previstos para armazenagem em ambientes altamente agressivos em termos de temperatura, salinidade, umidade, etc.
Foto de um irradiador no sitedo Centro Tecnológico da Marinha
em São Paulo – CTMSP.
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CTMSP - 2 - Utilização→ Ração para náufragos, armazenadas em balsas salva-vidas de navios;→ Ração de combate do Corpo de Fuzileiros Navais;→ Ração para uso em postos de combate dos navios da Marinha;→ Alimentos para uso de tropas em regiões tropicais (Amazônia);→ Alimentos para uso em navios com longa permanência no mar (submarinos, navios-
hidrográficos, graneleiros e navios-tanque);→ Alimentos para uso na Estação Antártica "Comandante Ferraz";→ Alimentos para pacientes imuno-deprimidos dos Hospitais Navais e outros.
Vista geral do porta-aviões norte-americano Enterprise, com propulsão nuclear
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32Professor Rodrigo Penna
CTMSP - 3
Ao lado a Classe russa “Typhoon”, de Submarinos Nucleares de Mísseis Balísticos, é composta pelosmaiores navios do tipo já construídos, com deslocamento submerso de 26.000 toneladas.A Marinha brasileira tambémpesquisa a propulsão nuclear.
33Professor Rodrigo Penna
Irradiador industrialDentre as máquinas que utilizam radioisótopos, o irradiador industrial é
uma das mais significativas, pois, utiliza o 60Co em grande quantidade e atividade. A atividade total de 60Co atinge a 3,7 · 1016 Bq = 37 PBq (1.000.000 Curies). Ele é muito utilizado em diversos tratamentos para desinfestação e conservação de produtos alimentares, como frutas, especiarias, aves, peixes e carnes; esterilização e redução da carga microbiana de produtos descartáveis como seringas, luvas e alguns produtos médico-cirúrgicos.
A fonte é constituída de cilindros metálicos contendo 60Co, encapsulados em varetas de aço inox, dispostas verticalmente numa armação retangular, semelhante a um “secador de roupa”. A instalação é constituída basicamente de um sistema de correia transportadora que carrega, do exterior para dentro da máquina, as caixas e “containers” apropriados para a irradiação, fazendo-os passar diante da fonte exposta, com uma velocidade pré-estabelecida. Cada caixa passa duas vezes pela fonte, expondo ora um lado ora outro, para aplicar, o mais homogeneamente possível, a dose nos produtos alocados em seu interior.
Para realizar a irradiação, um eletromecanismo suspende a fonte, a partir do fundo de uma piscina cheia de água pura, até a posição de operação. Em qualquer outra situação, a fonte fica recolhida no fundo da piscina. Todo o conjunto contém um sofisticado e redundante sistema de segurança e é envolvido por uma espessa blindagem de concreto, constituindo uma forte casamata, dentro da qual pessoa nenhuma pode permanecer, um segundo sequer. As doses aplicadas no tratamento de frutas variam entre 0,2 e 0,4 kGy e para produtos médico-cirúrgicos na faixa de 25 kGy.
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ESQUEMA DO IRRADIADOR
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35Professor Rodrigo Penna
RADIAÇÃO GAMA
36Professor Rodrigo Penna
MATERIAIS CIRÚRGICOSO processo de esterilização por radiação consiste em expor os produtos a uma fonte radioativa de Co-60, numa planta especialmente desenhada.A radiação gama mata todos os microorganismos por meio da ruptura da estrutura do seu DNA, não afetando o produto em si.Devido ao alto poder de penetração da radiação na matéria (o seu comprimento de onda é da ordem de 10-8 cm), o processo pode ser executado com os produtos já na sua embalagem final para o consumidor, e o produto pode ser usado imediatamente após o processo.
A embalagem permanece selada e intacta durante o processo de esterilização, evitando o manuseio em qualquer fase e garantindo a esterilidade do produto até o momento da abertura da embalagem, ou seja, do uso.O processo não provoca aumento de temperatura, sendo uma alternativa para a esterilização de materiais termossensíveis.A radiação gama não deixa resíduos tóxicos e não induz radioatividade nos produtos, pois as energias envolvidas são insuficientes para interações com os núcleos.A interação da radiação gama Co-60 com os produtos se dá através da ejeção de elétrons das camadas externas dos átomos, causando as quebras moleculares.A resposta dos microorganismos à radiação já é bastante conhecida, o que permite a validação do processo de maneira segura, eficaz e totalmente reprodutível.
37Professor Rodrigo Penna
VANTAGENS- Confiabilidade do processo- Fácil monitoramento, a única variável de controle do processo é o tempo.- Economicamente viável para pequenos e grandes volumes- Possibilidade de validação do processo segundo normas internacionais ISO 11137 e EN 552- Não é necessária quarentena, não há resíduos- Não há necessidade de embalagem papel grau cirúrgico, a radiação penetra em qualquer embalagem- Produtos são processados sem manuseio, a radiação penetra em todas as porções do produto.
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EXEMPLOS
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39Professor Rodrigo Penna
CURIOSIDADE: PEDRAS
A irradiação de gemas com Cobalto-60 apenas acelera o processo de coloração, que poderia ser propiciado
pela própria natureza em milhares de anos.
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MDS-NORDION (fabricante)
Palletron x-ray irradiator for intact pallets.
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MDS-NORDION: Cobalto-60
U N I Q U E H O R I Z O N T A LS O U R C E R A C KOne of the highly innovative features of the CENTURION design is itshorizontal source rack, which allowsfor flexible product handling.Thisunique design concept makesit possible for productsto be very efficiently irradiated in their normal orientation, which means boxes do not require any turning or flipping to fit them into a conveying mechanism.This prevents the products from slumpingor becoming damaged.
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SUREBEAM - fabricante
Irradiador por feixe de elétrons.Professor Rodrigo Penna www.fisicanovestibular.com.br
43Professor Rodrigo Penna
BIBLIOGRAFIA - 11. Coluna Vida Saudável, artigo As eleições e o desperdício de alimentos, de Jocelen Salgado, site UOL,
http://www1.uol.com.br/vyaestelar/vida_saudavel06.htm em 19/02/2005.2. Reportagem Afegãos estão comendo grama para sobreviver, site
http://planeta.terra.com.br/servicos/ecard/islamismo_especial/afeganistao_fome1.htm em 19/02/05.3. Revista Pangea, reportagem A miséria da política, de Demétrio Magnoli, site
http://www.clubemundo.com.br/revistapangea/show_news.asp?n=162&ed=1 em 19/02/05.4. Site do jornalista Josué de Castro, autor de Homens e Caranguejos, site
http://www.josuedecastro.com.br/port/fome.html em 19/02/05.5. Ensaio fotográfico Fome no Sahel, Sebastião Salgado, site http://www.terra.com.br/sebastiaosalgado/
em 19/02/05.6. Reportagem Alunos do Colégio Marista de Maringá visitam o lixão da cidade, site
http://www.mol.org.br/noticias_home/index.cfm?not_home_cod=1968 em 19/02/05.7. Artigo Irradiação de Alimentos, do site NÓS E AS RADIAÇÕES,
http://www.nuclear.radiologia.nom.br/inicio.htm em 21/02/05.8. Artigo Irradiação de Alimentos, da Revista Eletrônica CENA, editada pela USP, site
http://www.cena.usp.br/irradiacao/irradiaçaoalimentos.htm em 21/02/05.9. Radioproteção e Dosimetria – Fundamentos, Luiz Tauhata, Ivan P. A. Salati, Renato Di Prinzio e
Antonieta R. Di Prinzio, Instituto de Radioproteção e Dosimetria - IRD - CNEN ( disponível na internete e na biblioteca da escola).
10. Reportagem CDTN, Funed e UFMG pesquisam irradiação em alimentos, de 17 de janeiro de 2005, Centro de Comunicação, UFMG, site http://www.ufmg.br/ em 19/01/05.
11. Reportagem IRRADIAÇÃO - UM FALSO MILAGRE, revista Consumidor S.A., edição Junho/Julho 2002.
12. Site da EMBRARAD- Empresa Brasileira de Radiações, http://www.embrarad.com.br/index.htm em 22/01/05.
44Professor Rodrigo Penna
BIBLIOGRAFIA - 213. Site do CTMSP - Centro Tecnológico da Marinha em São Paulo, http://www.ctmsp.mar.mil.br/index.htm
em 23/01/05.14. Site Segurança e Defesa, http://www.segurancaedefesa.com/index.html, em 23/02/05.15. Artigo Engenharia Genética e Irradiação de Alimentos: Gêmeos do mal ameaçam a Segurança
Global dos Alimentos, site Public Citizen, www.citizen.org/cmep , em 22/09/04.16. MDS-NORDION, fabricante de irradiadores, site http://www.mdsnordion.com/, em 22/02/05.17. IRRADIATED FOODS, Fifth Edition, e-book, site www.acsh.org e www.HealthFactsAndFears.com, em
19/01/2005.