Nutritional aspects of irradiated food

Abstract

AbbreviationsDietary guidelines to promote health/recommendations for nutrient intakes Whenever considering the effect of food irradiated food on nutrition, it is important to look both at the levels of a particular nutrient within a food, as well as the likely impact of wide consumption of that food on population nutritional status, and this will require consideration of recommended nutrient Purpose of the review: Food irradiation is a food processing technique that can reduce the microbiological burden of foods and extend shelf life. This review summarises recent literature on the effect of food irradiation on food nutritional content. Findings: The effect of irradiation on nutritional content depends on the dose of irradiation used, the food matrix and preparation method, while any analysis examining potential effects on population intakes should also consider background adequacy of intake. Macronutrients, such as carbohydrates, proteins and fats, are not sensitive to irradiation, while vitamins vary in their sensitivity, with some being relatively insensitive (vitamins D and K, carotene and most B vitamins) and others being potentially sensitive, but where most populations have more than adequate intakes (vitamins A and E). Thiamin and vitamin C are the most radiation-sensitive vitamins, with some concern about the potential impact of irradiation-induced losses on population adequacy, but the most up-to-date analyses suggest that, at the irradiation doses being used for the main food sources of vitamin C (ie, fruits and vegetables, low doses), the impact on population nutritional status should be small. Similarly thiamin is relatively sensitive to irradiation, and some meats, eg, pork, do make a significant contribution to population intakes, yet there is thought to be little likely impact of food irradiation on population adequacy. A number of agencies with responsibility for nutrition have supported the use of food irradiation, therefore, the impact of food irradiation on population nutritional status would appear to be minimal. Limitations/implications and directions for future research: Many studies have measured food nutritional content, yet such studies should also consider population nutritional intake to be able to conclude what likely impact any change in food content will have on population adequacy.

Effects of Radiation Technologies on Food Nutritional Quality

“…In the case of lipids, in the presence of oxygen, radiation processes can accelerate oxidation, and other reactions such as the production of free radicals, the formation of hydrogen peroxides, and the destruction of compounds as carboxylic acids and antioxidants. Thus, radiation processes are not recommended for products with a high fat content [49,50].…”

“…of gamma radiation and controlled conditions of process such as temperature and presence of oxygen [49,50].…”

Food irradiation – legal, commercial and toxicological aspects

“…Intensywność zachodzących w następstwie radiacji zmian zależy od wielu czynników, takich jak: dawka promieniowania, struktura napromieniowanej żywności, sposób jej przetwarzania czy rodzaj opakowania, a także od warunków samego procesu napromieniowania, np. temperatury otoczenia i zawartości tlenu [28]. Warto podkreślić, że większość zmian w składnikach odżywczych towarzyszących procesowi radiacji obserwowano najczęściej podczas stosowania dawek wysokich.…”

“…Jeśli zachodzi konieczność użycia dawek średnich i wysokich, rekomenduje się przeprowadzanie napromieniowania w atmosferze pozbawionej tlenu i dostępu światła, a także w niskich temperaturach lub w odniesieniu do produktów zamrożonych. W przypadku takich artykułów jak przyprawy czy liście herbaty napromienianie nie zmienia ich oryginalnych, pożądanych zapachów, a czasami nawet je wzmacnia [7,28,30]. W odniesieniu do trzech przedstawionych powyżej aspektów bezpieczeństwa napromieniowanych artykułów spożywczych większość przeprowadzonych badań potwierdza ustalenia JECFI.…”

“…Węglowodany (dane dla dawek wysokich) -mało wrażliwe na działanie promieniowania; może dochodzić do pękania wiązań glikozydowych łączących monosacharydy, co zmniejsza stopień polimeryzacji, a w konsekwencji zmniejsza się lepkość [29] Białka (dane dla dawek średnich i wysokich) -stosunkowo niewielkie zmiany, mniejsze niż podczas gotowania; -zerwanie wiązań wodorowych z późniejszym pęcznieniem, agregacją, fragmentacją lub dysocjacją na mniejsze elementy, co prowadzi do utraty pierwotnej funkcji białka; -produkty radiolizy białek mogą wchodzić w interakcje z innymi składnikami; -deaminacja i dekarboksylacja aminokwasów (wg malejącej wrażliwości na promieniowanie: aminokwasy siarkowe > histydyna > fenyloalanina > tyrozyna > tryptofan; najmniej wrażliwe są: prolina i oksyprolina); -produkty rozpadu aminokwasów to najczęściej: amoniak, amin, dwutlenku węgla, kwasy karboksylowe [6] Tłuszcze (dane dla dawek średnich i wysokich) -rozpad tłuszczy pod wpływem promieniowania zbliżony do naturalnie występującego jełczenia tłuszczy; -mechanizm: radioliza lipidów na skutek jonizacji, co prowadzi do rozpadu z uwolnieniem węglowodorów, aldehydów i ketonów; w wyniku radiolizy triacylogliceroli powstaje 2-alkilocyklobutanon (2-ACB); -zachodzące procesy: utlenianie, polimeryzacja, dekarboksylacja, odwodnienie kwasów tłuszczowych i lipidów [7,30] Witaminy rozpuszczalne w wodzie (dane dla dawek od niskich do wysokich) -bardziej wrażliwe na działanie promieniowania niż witaminy rozpuszczalne w tłuszczach; -wg malejącej wrażliwości na promieniowanie: witamina B1 (tiamina)* > witamina C* > witamina B6 (pirydoksyna) > witamina B2 (ryboflawina) > witamina B12 (kobalamina) > kwas nikotynowy > kwas foliowy -witamina B1: straty 10-50% przy dawkach 0,6-7,3 kGy; -witamina C: straty 17-26% przy dawkach 2-3 kGy [28,29] Witaminy rozpuszczalne w tłuszczach (dane dla dawek od niskich do wysokich) -wg malejącej wrażliwości na promieniowanie: witamina E* > witamina A* > witamina D > witamina K [28,29] * witaminy najbardziej wrażliwe na działanie promieniowania Źródło: [6,7,[28][29][30].…”