La irradiació fitosanitària és un tractament físic que es fa servir en aliments per controlar la seva deterioració, per destruir els bacteris patògens presents o per controlar plagues d'insectes, exposant l'aliment, ja sigui envasat o no, durant un període sota radiació ionitzant. Aquesta tècnica és capaç d'evitar la maduració prematura i la germinació de bulbs i tubercles, de controlar el deteriorament i els microorganismes patògens presents, així com la propagació de plagues d'insectes invasius. De fet, aquest és un dels motius pels quals molts països han incorporat tècniques d'irradiació. No obstant, tot i estar autoritzada en molts països, el seu ús es troba molt limitada.
El màxim valor de la dosi total mitjana és de 10 kGy, segons el que estipula Joint Expert Committee on Food Irradiation (JECFI) format per la Food and Agricultural Organization (FAO), la World Health Organization (WHO) i la International Atomic Energy Agency (IAEA), concloent que a aquesta dosi no representa danys toxicològics, ni introdueix problemes microbiològics o nutricionals especials en els aliments. Les radiacions ionitzants permesos pel tractament d'aliments són els raigs gamma de l'isòtop cobalt-60 (1,17 i 1,33 MeV) o cesi-137 (0,66 MeV), feixos d'electrons o raigs X, segons la Norma General del Codex Alimentarius.
Els seus principals avantatges consisteixen en la no modificació de la temperatura i no deixa residus tòxics, obtenint així un major grau de innocuïtat i qualitat, al no provocar efectes significatius en les propietats nutricionals i organolèptiques. Amb el creixement de la població mundial, la demanda de recursos agrícoles i les tecnologies per a la conservació dels aliments tindran un paper important a nivell de vista sanitari i econòmic, on la irradiació podria ser una opció prometedora.
Història alt=Llista d'esdeveniments històrics sobre la tècnica de la irradiació d'aliments ordenada per les dates respectives.|miniatura|475x475px|Llista d'esdeveniments històrics sobre la tècnica de la irradiació d'aliments ordenada per les dates respectives.
Etapa dels inventors La tècnica de la irradiació fitosanitària no és una novetat. Apareix poc després del descobriment de la radioactivitat – el 1895, per Marie Curie, juntament amb Henri Becquerel – però, degut a la necessitat d'instal·lacions radioactives adequades, no es va plantejar la tècnica al cap d'uns anys. La proposta de l'ús de l'energia ionitzada per tal de tractar aliments apareix el mateix any en una revista mèdica alemanya. A principis del segle XX es planteja patentar la tècnica, de manera que l'any 1905, el Regne Unit, rep la patent – patent britànica nº 1609 – per la tècnica d'irradiació d'aliments. J. Appleby i A. J. Banks proposen irradiar aliments fonamentals – cereals i derivats – amb radiacions procedents del radi o qualsevol altre element radioactiu. La justificació que es dona és la següent:To bring about an improvement in the condition of foodstuffs […] their general keeping quality by radiation of radioactive substances.A principis dels anys 20, la seguretat dels aliments esdevé una preocupació en la societat. Tècniques pel tractament dels aliments – com és el cas de la pasteurització de la llet i el mètode Retort Canning – són considerats essencials per evitar la contracció de malalties infeccioses. Malalties com la febre tifoide i el botulisme prenen un valor d'incidència alt als Estats Units, de manera que es planteja la implementació de la tècnica d'irradiació d'aliments. El 1921, s'adjudica la patent als Estats Units per l'ús de raigs X per matar cucs Trichinella spiralis en carn de porc. L’ús de productes químics per tractar aliments no és segur tot i que es segueix emprant pel tractament de materials de viver, entre altres productes no alimentaris. El 1929, American Tobacco Co. decideix encarregar el primer prototip industrial per a la irradiació de fulles del tabac amb raigs X per tal de matar insectes, ous i larves que hi puguin estar presents. El 1930, Koidsumi és el primer en publicar sobre l'ús de radiacions ionitzants com a tractament fitosanitari, suggerint-lo per desinfectar la fruita de les mosques de la fruita tefrítids (tefrítids) a Taiwan. El mateix any, O. Wüst obté la patent francesa per l'invent descrit com:Foods of all kinds which are packaged in containers are submitted to the action of hard X-ray to kill all bacteria.No obstant, no ha tingut lloc cap aplicació pràctica de la patent degut a la no disponibilitat de fonts radioactives suficients – ja sigui màquines de raigs X com isòtops radioactius – per tal de tractar grans quantitats d'aliments, a nivell comercial.
Primeres demostracions científiques Durant els anys 40, la irradiació d'aliments torna a agafar envestida gràcies al desenvolupament tecnològic de grans fonts de generació de raigs X i d'electrons. Per una banda, la primera publicació científica té lloc el 1947 per A. Braach i W. Huber, fundadors de Electronized Chemical Corporation a Brooklyn, Nova York. Es descriu la possibilitat d'irradiar carn i altres aliments amb polsos d'electrons d'alta energia sota una condició de temperatura i aeració determinada. Per altra banda, el 1943, treballadors de l'Massachusetts Institute of Technology introdueixen la irradiació d'hamburgueses utilitzant el generador de Van de Graaff. Els estudis realitzats per B. E. Proctor i S. A. Goldblith deixen en evidència la possibilitat de preservar la carn de vaca tractant-la amb raigs X.
Etapa de recerca, d'estudi i de programes de cooperació El 1950, la Comissió de l'Energia Atòmica dels Estats Units – en anglès United States Atomic Energy Commission (AEC) – inicia un programa de recerca per l'ús de la irradiació ionitzada pel tractament d'aliments, proporcionant combustible obtingut de reactors nuclears. La majoria dels experiments tenen lloc al Laboratori Nacional Argonne – el primer laboratori nacional d'investigació en ciència i en enginyeria –, a Lemont (Illinois). No obstant, degut a que les reserves de combustible no abasten les necessitats, es comença a construir plantes específiques de cobalt 60 (Co-60) – isòtop radioactiu – proporcionat per AEC a diferents institucions dels Estats Units. El 1953, les Forces Armades dels Estats Units d'Amèrica, comencen a proporcionar font de cobalt 60 amb la finalitat d'irradiar carn per esterilitzar-la i evitar l'ús de llaunes i, també, participa en el programa d'investigació d'aquesta tècnica de conservació alimentària. Poc després, s'inicien campanyes de recerca a nivell nacional en diferents països d'Europa. El 1957, té lloc la comercialització d'aliments irradiats per primera vegada per part d'una fabricant d'espècies a Stuttgart, Alemanya. La irradiació es dur a terme a partir del generador de Van de Graaff, no obstant, el 1959 es va prohibir el tractament d'aliments per radiacions ionitzants.
La preocupació pels possibles efectes col·laterals en la salut humana incrementa amb l'augment d'interès en aquest camp. Conseqüentment, el 1957 es crea l'Agència Internacional de l'Energia Atòmica (AIEA), organització que, el 1970, juntament amb l'Organització de les Nacions Unides per a l'Agricultura i l'Alimentació (FAO, sigles de Food and Agriculture Organization), l'Organització de Cooperació i Desenvolupament Econòmic (OCDE) i, posteriorment, l'Organització Mundial de la Salut (OMS), forma International Project on Food Irradiation (IFIP). El projecte té l'objectiu de dur a terme una campanya d'investigació internacional per tal d'establir la seguretat dels aliments irradiats. En el projecte participen grups d'experts de 24 països, formant lExpert Committee on the Wholesomeness of Irradiated Food (JECFI). Es realitzen estudis basats en l'alimentació dels animals amb productes irradiats amb una dosi de 10 kGy i s'avaluen les resultats periòdicament (1964, 1969, 1976 i el 1980). El 1980, s'obté la següent conclusió: la dosis d'irradiació d'aliments establerta és de 10 kGy com a màxim – ja que els productes comercials d'interès no necessiten una dosis de tractament superior –, dosis en la qual no es cap toxicitat ni cap problema nutricional ni microbiològic.El 1981 l'OMS publica un informe, Wholesomeness of Irradiated Foods, on es descriu els estudis realitzats per part del col·lectiu JECFI. L’èxit obtingut – gràcies a la formació d'un comitè d'experts internacional per part de JECFI – incentiva a continuar amb l'estudi de la irradiació alimentària. El 1983 es renova el comitè JECFI pel Grup Constitutiu Internacional sobre la Irradiació dels Aliments – en anglès, International Consultative Group on Food Irradiation (ICGFI) – amb els següents objectius (vigent fins al 2004): avaluar els desenvolupaments en el camp de la irradiació alimentària, proporcionar consells per l'aplicació de la tècnica d'irradiació alimentària als estats membres i proveir informació a partir de Codex Alimentarius Commission (CAC). El ICGFI treballa en diferents àmbits relacionats amb la irradiació dels aliments com, per exemple, la seguretat durant l'aplicació de la tècnica, la legislació establerta, la proporció d'informació al públic i la viabilitat de la tècnica en l'àmbit econòmic i tecnològic. El 1984, s'estableixen els estàndards generals dels aliments irradiats i es recomana el codi de pràctiques per les operacions dutes a terme en les instal·les de radiació, per part de CAC.
Entre el 1978 i el 1990, es troba operativa una planta pilot amb font de Cobalt-60 proporcionat per l’ Institute of Atomic Research in Agriculture – a Wageningen, Països Baixos – sota el projecte de recerca IFFIT, International Facility for Food Irradiation Technology. El principal objectiu del projecte consisteix en assistir estats membres en el desenvolupament de la tècnica de la irradiació alimentària. Un dels estudis duts a terme per IFFIT consisteix en l'avaluació dels carregaments d'aliments irradiats com, per exemple, mangos, espècies, alvocat, gambes, cebes i alls.
Tot i els grans avenços tecnològics i els estudis exitosos de la tècnica d'irradiació alimentària, es manté un rebuig als productes tractats per aquest mètode degut a una carència de coneixements. El 1994, la OMS publica un informe – després d'organitzar una conferència el 1992 – defensant el següent:Food radiation is a thoroughly tested technique, that it has not been shown to have any deleterious effects when performed in accordance with good manufacturing practice, and that it can help to ensure a safer and more plentiful food supply by extending shelf-life, eradicating pests and inactivating pathogens.
Tipus d'irradiacions Per tant, per decidir per quina font utilitzar depèn de diversos factors: el tipus i les dimensions del producte a irradiar, el temps d'utilització de l'equip, els costos de manteniment i el cost de l'electricitat. Segons el que estipula Comissió del Codex Alimentarius (CAC) els productes alimentaris només es poden tractar amb els següents tipus de radiacions ionitzant:
Irradiacions per rajos gamma Els raigs gamma formen part de l'espectre electromagnètic; tenen una longitud d'ona curta però són d'alta energia. A nivell industrial, d'acord a la «Norma General del Codex Alimentarius per a Aliments Irradiats», s'utilitza el radioisòtop cobalt 60, que té una vida mitjana de 5.3 anys i una desintegració, mitjançant emissió beta, el qual és absorbit per la càpsula metàl·lica que conté al cobalt 60, emetent fotons amb dues energies: 1,17 milions d'electrovolts (MeV) i 1.33MeV (1 MeV= 1.6·10-13J). L'altre radionúclid usat és el cesi 137, que té una vida mitjana de 30.2 anys i es desintegra en bari 137, emetent fotons de 0.66 MeV. Les dosis de radiació gamma necessàries són baixes ja que té una alta penetració que permet la irradiació de volums grans.Aquest aptècnica substitueix els mètodes químics més tòxics per combatre les poblacions microbianes i insectes. A més a més, s'usa per esterilitzar guants, xeringues i productes mèdics anàlegs.