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¿Es segura la inspección de alimentos por rayos X?

Contents

1 Why Use X-rays to Inspect Food?

2 X-ray Radiation vs. Radioactivity

2.1 What are X-rays?

2.2 Radiation in Everyday Life

2.3 Putting Radiation Doses into Contex

3 X-ray Inspection vs. Food Irradiation

4 X-ray Systems are Safe by Design

4.1 Protection Principles

4.2 Safety Regulations

4.3 Safety Design Features

5 Conclusion

6 Glossary

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Algunos fabricantes de alimentos tienen reservas acerca de la adopción de la inspección por rayos X como método de inspección de productos. Les preocupa que el personal rechace la presencia de rayos X en el lugar de trabajo y que los consumidores cambien a otra marca que no se someta a inspección por rayos X.

La gente tiene razón al preocuparse por la radiación. Pero eso no significa que se deban preocupar por el uso de los rayos X para la inspección de alimentos. Los niveles de radiación que se utilizan para la inspección por rayos X en la industria alimentaria son extremadamente bajos, y el uso de equipos para este tipo de inspección está estrictamente regulado y es cada vez más común.

Este libro blanco evalúa la seguridad de la inspección de alimentos por rayos X.

Libro blanco¿Es segura la inspección de alimentos por rayos X?

¿Por qué utilizar rayos X para 1. inspeccionar alimentos?

Los fabricantes de alimentos utilizan la tecnología de inspección por rayos X para garantizar la seguridad y la calidad de sus productos. La inspección por rayos X les proporciona niveles excepcionales de detección de metales férricos, no férricos y acero inoxidable. La tecnología también es excepcionalmente buena para la detección de otros cuerpos extraños como cristal, piedras, huesos, plásticos de alta densidad y compuestos de caucho (Figura 1). Los sistemas de inspección por rayos X también pueden realizar simultáneamente una amplia gama de controles de calidad en línea, como la medición de la masa, el recuento de componentes, la identificación de productos que faltan o que estén dañados, la supervisión de niveles de llenado, la inspección de la integridad del sellado y la detección de envases o productos dañados.

Figura 1: imagen por rayos X de una lata de leche en polvo contaminada

La mayor velocidad de las líneas y las expectativas de los consumidores cada vez más altas, han ejercido presión sobre los fabricantes que han tenido que adoptar métodos más fiables de inspección de productos. A pesar de que no existan requisitos legales que exijan el uso de la inspección por rayos X, las directivas como por ejemplo Hazard Analysis Critical Control Points (HACCP), Good Manufacturing Practice (GMP) e Iniciativa mundial de seguridad alimentaria (GFSI), además de las normas ad hoc establecidas por minoristas específicos, han hecho que los fabricantes sean responsables de establecer programas fiables de inspección de sus productos.

La incorporación de sistemas de inspección por rayos X en un programa de inspección de productos general de la empresa para garantizar la seguridad y la calidad de los productos, ayuda a los fabricantes a cumplir las normativas nacionales e internacionales, la legislación local y las normas establecidas por los minoristas.

La radicación de rayos X frente a la 2. radiactividad

2.1. ¿Qué son los rayos X?

Al tratarse de una forma de radiación electromagnética los rayos X son invisibles, como la luz o las ondas de radio. Todos los tipos de radiación electromagnética forman parte de un único rango continuo conocido como el espectro electromagnético (Figura 2). En un extremo del espectro se encuentra la radio de onda larga y en el otro los rayos gamma.

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Figura 2: el espectro electromagnético

La longitud de onda de los rayos X les permite atravesar los materiales que son opacos para la luz visible. La transparencia de un material para los rayos X está muy relacionada con su densidad y esa la razón por la que la inspección por rayos X es tan útil en la industria alimentaria. Cuanto más denso es el material, menos rayos X lo atraviesan. Los contaminantes ocultos, como el cristal y el metal, se ven en las inspecciones por rayos X debido a que reflejan más rayos X que el alimento que los rodea.

Los rayos X empleados en los sistemas de inspección alimentaria no se deben asociar con materiales radiactivos como el uranio. Los materiales radiactivos son fuentes físicas de radiación. Emiten radiación en forma de partículas alfa, beta y rayos gamma, y lo hacen de forma continuada, por lo que no se pueden apagar. La única forma de contener la radiación de un material radiactivo es encerrarlo en una sustancia que absorba la radiación.

Los rayos X que se utilizan en la inspección de alimentos son diferentes. Se pueden encender y apagar a voluntad, como si se tratara de una bombilla. Si apaga la electricidad que alimenta al sistema de inspección por rayos X, el flujo de rayos X cesa inmediatamente.

Figura 3: los rayos X se pueden encender y apagar como una bombilla

2.2. La radiación en la vida cotidiana

Los rayos X son una de las muchas fuentes de radiación natural que existen. El efecto combinado de todas estas fuentes es lo que se conoce como radiación de fondo, algo a lo que los humanos han estado expuestos desde el principio de los tiempos. Nuestra dosis diaria en los tiempos modernos es más alta que la de las generaciones anteriores

debido a que la radiación empleada en medicina ha contribuido a un aumento aproximado del 18% de la radiación de fondo. Puede que ese aumento parezca mucho, pero los niveles totales son tan pequeños que el aumento es desdeñable.

El gráfico a continuación (Figura 4) muestra las cuatro fuentes más importantes de radiación que componen la radiación de fondo que recibe una persona normal.

Figura 4: principales fuentes de radiación de fondo

Gas radónProducido por la degradación del radio-226, que está presente

allí donde hay presencia de uranio. El radón se desprende de

suelos y rocas, granito normalmente, que contienen uranio.

La proporción de radón en la radiación de fondo varía, pero

normalmente está en torno al 50%. Con frecuencia es la fuente

que más contribuye a la radiación de fondo.

Radiación cósmicaLa radiación cósmica llega a la tierra desde el espacio. Todos

los seres vivos están expuestos a la radiación cósmica,

aunque la atmósfera de la tierra filtra parte de ella.

Radiación internaLa radiación interna se produce cuando alguien inhala o

ingiere material radiactivo, normalmente en forma de polvo

fino. La radiación de estas partículas minúsculas llega a los

órganos internos.

Radiación médicaLos rayos X torácicos y dentales son la principal fuente de

radiación artificial. Contribuyen al 15% de toda la radiación

de fondo.

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durante un año, absorbería 250 μSv (0,25 mSv), más que una persona que vuele con frecuencia.

Haga lo que haga en el planeta Tierra, entra en contacto con la radiación.

Figura 5Comer una lata de mejillones todas las semanas durante un año = 250 µSv/año

Figura 6 Persona que vuela con frecuencia = 200 μSv/año; Pilotos y tripulación de líneas aéreas = 200 μSv/año

Figura 7Niveles máximos de fuga permitidos de un sistema de inspección por rayos X:1 μSv/año (normativa fuera de EE. UU.), 5 μSv/año (normativa de EE. UU.)

Inspección por rayos X frente a 3. irradiación de alimentos

Los procesadores de alimentos utilizan los rayos X de dos formas:

Para inspeccionar los alimentos en busca de 1. contaminantes o como control de calidad, y Para irradiar alimentos (un proceso que 2. destruye las bacterias)

Las tecnologías son similares, ambos procesos utilizan radiación, pero ese es el único parecido entre ellas. Los niveles de dosis equivalentes a varias órdenes de magnitud separan la irradiación de alimentos de la inspección de alimentos.

La inspección de alimentos por rayos X no los convierte en radiactivos, igual que una persona no es radiactiva tras someterse a una radiografía de tórax.

Existen pruebas científicas de que los rayos X no dañan los alimentos. Un estudio de 1997 realizado por la Organización Mundial de la Salud (OMS) confirmó que los niveles inferiores a 10 000 no afectan a la seguridad alimentaria o a su valor nutricional. Esto significa que los alimentos se sometieron a dosis aproximadamente diez millones de veces más potentes que las utilizadas en la inspección por rayos X. Este estudio demostró que los alimentos siguen siendo seguros para el consumo y no pierden sus valores nutricionales. Este punto de vista está respaldado por la experiencia de las principales marcas de todo el mundo. Aquellos que ya han cambiado a la inspección por rayos X

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2.3. Las dosis de radiación en contexto*

Desde el punto de vista de la exposición ocupacional, la dosis de radiación acumulada es la medición más importante. Los límites de la exposición ocupacional indican la dosis máxima permitida. La unidad de SI de la dosis de radiación es el sievert (Sv). Puesto que los niveles de exposición ocupacional normalmente son bajos, habitualmente se utilizan unidades más pequeñas: milisievert (mSv: la milésima parte de un sievert) o microsievert (ųSv: la millonésima parte de un sievert). La tasa de dosis de radiación mide la tasa de absorción de la radiación a lo largo del tiempo. Esto se expresa en μSv/h (Tasa de dosis = Dosis (μSv) ÷ Tiempo (horas)).

Para el humano medio, la radiación de fondo natural contribuye con aproximadamente 2400 μSv (2,4 mSv) de radiación al año procedente de fuentes naturales (Tabla 1). Esto normalmente excede con creces la exposición a la radiación recibida desde un sistema de inspección por rayos X de la industria alimentaria. La tasa de dosis máxima típica inmediatamente adyacente a un sistema de inspección por rayos X es inferior a 1 μSv (0,001 mSv) a la hora. Esto significa que un operario recibiría 2000 μSv (2 mSv) al año cuando trabajara 50 semanas al año durante 40 horas a la semana, en contacto directo con un sistema de inspección por rayos X.

Fuente Dosis media(mSv/año)

Rango típico(mSv/año)

Espacio 0,4 0,3 - 1,0

Tierra 0,5 0,3 - 0,6

Cuerpo humano 0,3 0,2 - 0,8

Radón 1,2 0,2 - 1,0

Total (redondeado) 2,4 1 - 10

Tabla 1: (Fuente: Radiation Threats and Your Safety, Armin Ansari, 2010, página 10)

Los rayos X de procedencia natural provienen del espacio exterior. Nuestra dosis diaria es pequeña debido a que la atmósfera filtra la mayor parte. El efecto de filtro disminuye con la altitud. Aquellos que vuelan absorben más rayos X que los que permanecen en tierra.

Una persona que vuele con frecuencia, por ejemplo, absorbe un 8% más de radiación, 200 μSv (0,2 mSv), que una persona que no vuele. La dosis anual típica de una persona que vuele con frecuencia es de 2600 μSv (2,6 mSv) aproximadamente al año. Los pilotos y la tripulación de cabina absorben aun más: en torno a 4400 μSv (4,4 mSv) al año, en función de las rutas y del tiempo total de vuelo. Su dosis anual de radiación es, por lo general, superior a los trabajadores de una central nuclear, y casi el doble de los que pasan su vida en tierra. Aun así, la dosis adicional de una persona que vuele con frecuencia es extraordinariamente baja. Si se comiera una lata de mejillones todas las semanas

* En este documento solamente se utiliza la medida sievert (Sv), aunque también se utiliza de forma habitual el gray (Gy) como medida estándar de dosis de radiación absorbida (1Gy = 1Sv).

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descubren que los consumidores no advierten ningún cambio en la calidad.

Los niveles de dosis empleados en la inspección por rayos X son inferiores a diez millonésimas de los utilizados en el estudio de la OMS. Los alimentos que pasan por un sistema de inspección por rayos X, están unos 250 milisegundos bajo el haz de rayos X. Durante ese breve tiempo recibe una dosis de radiación de aproximadamente 200 μSv (0,2 mSv). Los niveles son tan bajos que los alimentos orgánicos pueden inspeccionarse por rayos X sin que por ello disminuya su condición orgánica.

En comparación con la inspección por rayos X, los niveles de dosis empleados para irradiar los alimentos son mucho más elevados, entre 500 Sv y 10 000 Sv, en los protocolos aprobados para productos alimenticios. (Fuente: Radiation Threats and Your Safety, Armin Ansari, 2010, página 311)

Se mire como se mire, los alimentos que han pasado por un sistema de inspección por rayos X siguen en el mismo estado y conservan el mismo sabor que antes de su exploración. No se producen cambios cuantificables en los sabores, las texturas o los valores nutricionales: los alimentos que se han inspeccionado mediante rayos X son indistinguibles en todos los aspectos respecto a los alimentos que no se han inspeccionado de tal modo.

Los productos alimenticios buenos siguen siendo buenos.

Los sistemas de inspección por 4. rayos X están diseñados para ser seguros

En un sistema de inspección por rayos X hay tres componentes principales (figura 8):

Un generador de rayos X (A)• Un detector (B) • Un ordenador (C)•

Figura 8: componentes de un sistema de inspección por rayos X

El haz de rayos X sale por la ventana de salida del generador rayos X, viaja en línea recta a través de un colimador (un dispositivo que estrecha el flujo de rayos X habitualmente a un haz de 2 mm de ancho en forma de abanico), atraviesa el producto alimenticio y llega al detector.

Figura 9: armario de acero inoxidable para rayos X

El conjunto entero se encuentra en el interior de un armario de acero inoxidable para rayos X (Figura 9) con una baliza claramente visible que indica el estado del sistema. La baliza (Figura 10) está conectada por cable a un circuito de seguridad de forma que, si las bombillas fallaran, la fuente de rayos X se apagaría automáticamente. Todos los accesos a la radiación del haz de rayos X principal están protegidos por dos enclavamientos de seguridad de rotura forzada y supervisados por un relé de seguridad.

Figura 10: baliza claramente visible

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4.1. Principios de protección

Los sistemas de inspección por rayos X están diseñados para ser seguros, solamente generan rayos X cuando la unidad está encendida. Durante ese período el peligro de exposición a la radiación se puede controlar mediante los dos principios de protección siguientes, solos o combinados:

Distancia•Pantallas•

Distancia: La intensidad de la radiación disminuye de forma muy acusada cuando se aleja de la fuente (Figura 11). Disminuye en proporción al cuadrado de la distancia de la fuente. Pero el espacio es limitado en las plantas de procesamiento de alimentos, por lo que alejarse no siempre es práctico.

Figura 11: intensidad de la radiación

Pantallas: Dado que la colocación de pantallas alrededor de los equipos es algo totalmente bajo el control de los fabricantes de sistemas de inspección por rayos X, es la forma más habitual de controlar las emisiones. Cuando más denso sea el material, mayor será su efecto de pantalla (Figura 12). Esta es la razón por la que las máquinas de rayos X suelen estar fabricadas en acero inoxidable y rodeadas del mismo material (Figura 13).

Figura 12: materiales de pantalla y sus efectos

Con las pantallas adecuadas, una unidad de inspección por rayos X no supone ningún riesgo para la salud de las personas que trabajan con ella.

Debido a que los sistemas modernos de inspección por rayos X son extremadamente sensibles, los fabricantes han podido reducir la potencia de las fuentes de rayos X. Las fuentes menos potentes emiten menos radicación, por lo que se necesita menos protección mediante pantallas.

4.2. Normativas de seguridad

La fabricación y suministro de equipos de inspección por rayos X están sujetos a normativas. En el Reino Unido deben cumplir las Ionising Radiations Regulations de 1999. En EE. UU. por su parte existe la norma estadounidense 1020.40CFR. Las normativas garantizan que el equipo sea seguro para su uso, incluso si un operario tuviera que estar junto a él durante toda su jornada laboral.

En la práctica, los operarios pasan muy poco tiempo cerca de los equipos de inspección por rayos X. Los sistemas modernos están automatizados para minimizar la intervención del operario. No obstante, un sistema de inspección por rayos X bien diseñado debe cumplir las normativas locales y la legislación sobre el uso de radiación ionizante.

4.3.

A B

Generador de rayos X

Distancia

Figura 13: pantallas de protección frente al haz de rayos X en un sistema de inspección por rayos X

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Características de diseño de seguridad

Las características de seguridad estándar deben incluir cortinas emplomadas en los extremos del túnel para retener las emisiones, un diseño de enclavamiento de seguridad y, además, el sistema de inspección por rayos X debe poder estar completamente integrado en el circuito de seguridad de la línea de producción del fabricante, si es necesario. Otras características fundamentales que también deberían estar presentes son los interruptores automáticos que se puedan bloquear, paradas de emergencia accesibles y una baliza en la parte superior con visibilidad en 360° (Figura 14).

Figura 14: características de seguridad estándar

Una vez instalada, la unidad debe someterse por ley a un estudio final de rayos X obligatorio. Si lo pasa, se emite un certificado. Esto lo puede realizar el fabricante del sistema de inspección por rayos X o un inspector independiente.

Antes de comenzar a trabajar, el personal debe recibir formación sobre el uso correcto del equipo y las cuestiones de salud y seguridad que sean relevantes.

Conclusión

La radiación de bajo nivel forma parte de la vida cotidiana y los humanos están expuestos a ella desde el principio de los tiempos.

La inspección de alimentos por rayos X es una característica cada vez más común de nuestra vida diaria. Cada año hay más marcas muy conocidas que optan por someter sus alimentos a la inspección por rayos X. Pero eso no debe ser una causa de temor. Los alimentos que sean buenos para el consumo antes de los rayos X seguirán siendo igual de sabrosos y nutritivos después. Las marcas que ya han adoptado la inspección por rayos X tienen pruebas de que sus clientes no detectan ningún cambio en el sabor o la textura.

El personal que trabaja con los sistemas de inspección por rayos X está protegido por las normativas y el diseño. Las normativas establecen niveles de seguridad y los fabricantes de los equipos crean márgenes de seguridad aún mayores en sus diseños. No se utilizan fuentes radiactivas como el uranio. En su lugar, los rayos X de un sistema de inspección por rayos X se generan eléctricamente, lo que significa que pueden activarse y desactivarse. Siempre y cuando se respeten las directrices de seguridad, los sistemas de inspección por rayos X modernos proporcionan un entorno de trabajo seguro en la industria alimentaria.

Los equipos no estarían ahí si no fuera por una razón. El riesgo real para la salud humana son los contaminantes en los alimentos como puedan ser metales, cristales, piedras y huesos. Los sistemas de inspección por rayos X se utilizan para detectar y rechazar los alimentos contaminados de las líneas de producción. Debido que la inspección por rayos X es eficaz en la detección de contaminantes (y comprobar la integridad de los productos) sin afectar a los alimentos o las personas que manejan los equipos, es justo decir que es una fuerza para mejorar la seguridad alimentaria, no para reducirla.

Glosario

Órdenes de magnitud - (http://en.wikipedia.org/wiki/Order_of_magnitude)Los órdenes de magnitud habitualmente se utilizan para realizar comparaciones muy aproximadas. Si dos números se diferencian en un orden de magnitud, uno es aproximadamente diez veces mayor que el otro. Si se diferencian en dos órdenes de magnitud, se diferencian por un factor aproximado de 100.

Sv: Sievert (unidad de dosis de radiación)mSv: Milisievert (la milésima parte de un sievert) μSv: Microsievert (la millonésima parte de un

sievert)SI: El Sistema internacional de unidades

(la abreviatura, SI, proviene del francés Système internatinal d’unités)

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