پرتودهی با دز پایین، جایگزینی فناورانه برای پاستوریزاسیون حرارتی سنتی است؛ روشی که با تابش کنترل شده اشعه گاما، ایکس یا الکترون، عوامل بیماری‌زا مانند سالمونلا و لیستریا را در شیر، آب‌میوه و تخم‌مرغ غیرفعال می‌سازد.
خبرگزاری تسنیم، گروه اقتصادی ــ در دهه‌های اخیر، نگرانی نسبت به حضور عوامل بیماری‌زا ــ اعم از باکتری‌های بیماری‌زا، ویروس‌ها، و پارازیت‌ها ــ در مواد غذایی حیاتی مانند شیر، آب‌میوه و تخم‌مرغ افزایش یافته است. استاندارد ریم‌های سنتی پاستوریزاسیون بر پایه گرما (مثل فراپاستوریزه‌سازی یا UHT) برای جلوگیری از این خطرات به کار می‌روند، اما این روش‌ها می‌توانند باعث کاهش کیفیت حسی، نابودی برخی ویتامین‌ها، تغییر طعم و حتی کاهش ارزش تغذیه‌ای شوند.
در این زمینه، پاستوریزه‌سازی با دز پایین اشعه (Low‑Dose Radiation Pasteurization) به‌عنوان یک فناوری غیرحرارتی مؤثر معرفی شده است. این روش، که به‌اشتباه به‌عنوان «رادوریزه‌سازی سرد» نیز شناخته می‌شود، با استفاده از تابش گاما، پرتو الکترونی یا ایکس، تنها به مقادیر اندکی از انرژی یونیزان نیاز دارد ــ معمولاً در محدوده ۱ تا ۳ کیلوگری (kGy) ــ تا باکتری‌ها و ویروس‌ها را از میان بردارد، بدون اینکه محصول حرارت قابل‌توجه ببیند یا خواص حسی آن تغییر کند.
مزیت عمده این فناوری در این است که ساختار ویتامین‌ها، طعم، عطر و رنگ محصولات به‌شکلی مطلوب حفظ می‌شود و در عین حال امنیت میکروبی بالایی به‌دست می‌آید. به‌عنوان مثال، در شیر با دز پایین پرتودهی، فعالیت میکروب‌هایی مانند Coxiella burnetii، Listeria و Salmonella به‌صورت مؤثر مهار شده و ماندگاری محصول تا ۱۴ روز افزایش یافته است .
در همین زمینه بیشتر بخوانید
«به‌نژادی جهشی» و تولید ارقام مقاومپایش کیفیت و آلودگی آب‌های زیرزمینیتکنیک «عقیم‌سازی آفات نر» با پرتودهیکاهش مؤثر ضایعات با پرتودهی هسته‌ای
بسیاری از سازمان‌های بین‌المللی سلامت مواد غذایی مانند FAO، WHO، IAEA و Codex Alimentarius طی دهه‌های گذشته این فناوری را تأیید کرده‌اند و آن را به‌عنوان یک گزینه ایمن و مناسب در کنار پاستوریزاسیون گرمایی معرفی کرده‌اند.
در ایران، با رشد صنعت بسته‌بندی شیر و تولید آب‌میوه‌هایی نظیر مرکبات و انگور، نیاز شدیدی به روش‌هایی ایمن، مقرون‌به‌صرفه و کم‌اثر بر کیفیت وجود دارد. پاستوریزه‌سازی با دز پایین اشعه می‌تواند پاسخی مناسب به این دغدغه باشد. در ادامه، ابتدا اصول کار، تجهیزات اصلی و طراحی فرآیند معرفی می‌شود، سپس کاربردها، مزایا، چالش‌ها و مسیر توسعه آن بررسی می‌گردد.
معرفی و اصول کلی فناوری
پاستوریزه‌سازی با استفاده از اشعه یک فناوری غیرحرارتی است که از تابش یونیزان ــ پرتو گاما (معمولاً از کبالت‑۶۰)، شتاب‌دهنده‌های الکترونی یا اشعه X ــ جهت غیرفعال‌سازی عوامل بیماری‌زا استفاده می‌کند. به‌دلیل عدم افزایش قابل توجه دما، این روش برخی اوقات به‌عنوان«cold pasteurization» نیز نامیده می‌شود.
● مکانیسم عملکرد
پرتوهای یونیزان، از طریق ایجاد شکاف در DNA یا RNA میکروارگانیزم‌ها، قابلیت تکثیر و زنده‌مانی آنها را خنثی می‌کنند. این کشف پشتیبانی شد که دوز پایین ۱‑۳ kGy برای کنترل مؤثر بسیاری از میکروب‌ها کافی است. برخلاف پاستوریزاسیون حرارتی که باعث تخریب پروتئین و ویتامین‌ها می‌شود، این روش تأثیر منفی کمی بر ساختار مولکولی مواد مغذی دارد.
● انتخاب دوز پرتودهی
دوز به‌واسطه عواملی مثل نوع محصول، عرصه مورد نظر (شیر، آب‌میوه، تخم‌مرغ)، سطح آلودگی اولیه و هدف عملکرد (کاهش بار میکروبی یا طولانی‌مدت نگهداری) تنظیم می‌شود. مثلاً برای شیر، مقدار ۲‑۴ kGy توصیه می‌شود. برای آب‌میوه و تخم‌مرغ نیز دوزهای مشابه یا کمی بیشتر کافی است.
● مقایسه با حرارت
در پاستوریزاسیون سنتی، شیر تا ۷۱درجه سانتیگراد گرم می‌شود که در آن بخشی از ویتامین‌های B یا C و طعم خام نیز از بین می‌رود. اما با استفاده از اشعه در دز پایین، این اثرات به حداقل می‌رسند، ضمن اینکه میکروارگانیسم‌ها کنترل دقیق‌تری می‌شوند.
● امنیت و استاندارد
از آنجا که تابش انجام‌شده هیچ تشعشع خوراکی ایجاد نمی‌کند و پس‌ماند پرتوزایی ایجاد نمی‌گردد، این روش مطابق با مطالعات WHO و IAEA یک فناوری ایمن و مطابق با اصول سلامت عمومی شناخته شده است.
اجزای اصلی سیستم پرتودهی
برای تحقق «پاستوریزاسیون سرد»، یک تأسیسات پرتودهی تخصصی با ساختار مهندسی پیچیده مورد نیاز است. این تأسیسات شامل اجزای کلیدی زیرند:
۱٫ منبع تابش
- ایزوتوپ کبالت‑۶۰: در تأسیسات گامایی استفاده شده، دارای عمر مفید، ایمنی بالا و کارایی مناسب برای اشعه‌ی عمیق است.
- شتاب‌دهنده الکترونی: مزیت حذف منابع رادیواکتیو، مقیاس‌پذیری و کنترل دقیق‌تر دارد.
- پرتو X با شتاب‌دهنده: مشابه گاما، ولی بدون منبع رادیواکتیو دائمی .
۲٫ اتاقک پرتودهی و شیلدینگ
محفظه‌ای از آلیاژهای سنگین (بتن مسلح، سرب یا فولاد) که پرتوی یونیزان را مهار می‌کند. به‌وسیله درهای بین‌قفل و سنسورهای نظارتی، از خروج پرتوی خطرناک جلوگیری می‌شود .
۳٫ سیستم تغذیه ماده (نقاله)
برای مایعات مانند شیر، آب‌میوه و تخم‌مرغ مایع، دستگاه‌هایی با جریان پیوسته (از جنس استنلس‌استیل ۳۱۶L استاندارد غذایی) طراحی می‌شود، تا دوز تابش یکنواخت دریافت گردد.
۴٫ دزیمتر و سامانه کنترل دوز
حسگرهای دقیق (DOSIMETER) میزان پرتوی دریافتی را لحظه‌ای ثبت کرده و به کنترل‌کننده مرکزی ارسال می‌کنند. این سامانه با الگوریتم‌هایی واحد دوز را حفظ می‌کند .
۵٫ سیستم ایمنی پرتو
دروازه‌های اتوماتیک بین‌قفل‌شونده، هشدار پخش پرتوی ناشی از سهل‌انگاری، و تجهیزات حفاظتی برای اپراتور (مانند گان‌ردیوس) در استانداردهای IAEA الزامی‌ست .
۶٫ محیط بسته و بهداشتی
تأسیسات باید مطابق GMP نگهداری شوند. مایعات باید در ظروف بسته یا در جریان پیوسته قرار گیرند تا خطر آلودگی ثانویه کاهش یابد. سیستم CIP (شست‌وشوی داخلی خودکار) برای حفظ شرایط بهداشتی اجرا می‌گردد.
۷٫ سیستم ثبت و ردیابی
تمام پارامترها ــ از دوز تابش، دما، زمان، نمونه‌برداری میکروبی ــ در سیستم دیجیتال ثبت و قابل ارائه به مراجع قانونی هستند.
فرآیند کلی انجام پرتودهی با دز پایین
فرآیند پرتودهی مواد غذایی با دز پایین به منظور پاستوریزه‌سازی، یک زنجیره مهندسی‌شده و کنترل‌شده است که با هدف از بین بردن عوامل بیماری‌زا، افزایش ایمنی مصرف، و حفظ کیفیت تغذیه‌ای اجرا می‌شود. در این فرآیند از پرتوهای یونیزان ــ عمدتاً گاما، ایکس یا الکترونی ــ استفاده می‌شود که با نفوذ در بافت مواد غذایی، ساختار DNA میکروارگانیسم‌ها را تخریب کرده و از رشد یا تکثیر آنها جلوگیری می‌کنند، بدون آنکه موجب آسیب جدی به ساختار ماده غذایی شوند.
گام اول، آماده‌سازی محصول است. محصولات مانند شیر بسته‌بندی‌شده، تخم‌مرغ تازه، یا آب‌میوه‌های صنعتی باید پیش از ورود به خط پرتودهی، از نظر کیفیت اولیه، سطح آلودگی میکروبی، و دمای محیط بررسی شوند. دمای پایین برای حفظ خواص حسی و شیمیایی محصول ضروری است.
در گام دوم، مواد غذایی وارد محفظه پرتودهی می‌شوند که به‌صورت خودکار و بدون دخالت دست، از مقابل منبع پرتو عبور می‌کنند. بسته به نوع ماده غذایی و هدف پرتودهی، دز مورد نیاز تنظیم می‌شود. برای مثال، برای کاهش باکتری‌های بیماری‌زا مانند سالمونلا، لیستریا و E.coli، دز بین ۱ تا ۷ کیلوگری معمول است. این در حالی است که برای کاهش بار ویروسی یا غیرفعال‌سازی انگل‌ها، ممکن است به دزهای متفاوتی نیاز باشد.
زمان پرتودهی، سرعت عبور از مقابل منبع، فاصله از منبع و طراحی هندسی سیستم، همگی در تعیین یکنواختی دز تأثیرگذارند. به همین دلیل، تجهیزات مدرن پرتودهی دارای سنسورهای دزیمتر، حسگر دما و رطوبت، و سیستم پایش مستمر هستند.
گام سوم، بازبینی پس از پرتودهی است. در این مرحله نمونه‌هایی از محصول پرتودهی‌شده برای بررسی‌های میکروبی، حسی (طعم، رنگ، بو) و تغذیه‌ای مورد آزمایش قرار می‌گیرند. چنانچه محصول از نظر استانداردهای ملی و بین‌المللی قابل‌قبول باشد، وارد مرحله برچسب‌گذاری می‌شود.
در نهایت، محصول پرتودهی‌شده با برچسب مشخص‌کننده، بسته‌بندی و آماده توزیع می‌شود. در بسیاری از کشورها، قانون الزام می‌کند که روی محصولات پرتودهی‌شده علامت بین‌المللی پرتودهی (Radura) درج شود.
فرآیند پرتودهی با دز پایین یک روش غیرگرمایی است که بر خلاف پاستوریزه‌سازی حرارتی، موجب دگرگونی عمده در ترکیب یا طعم ماده غذایی نمی‌شود و در صورت مدیریت صحیح، ایمنی و کیفیت محصول را به‌صورت پایدار تضمین می‌کند.
انواع کاربردهای پرتودهی با دز پایین
پاستوریزه‌سازی با دز پایین پرتودهی، کاربردهای متنوع و گسترده‌ای در صنایع غذایی دارد. این فناوری به دلیل مزایای منحصر به‌فرد خود، امروزه در بسیاری از کشورها جایگزین روش‌های سنتی پاستوریزه‌سازی شده است، یا به‌عنوان مکمل آنها عمل می‌کند. در ادامه، به برخی از مهم‌ترین کاربردها در حوزه‌های مختلف اشاره می‌شود:
۱٫ پاستوریزه‌سازی شیر خام و فرآورده‌های لبنی: شیر خام یکی از پرخطرترین مواد غذایی از نظر میکروبیولوژیک است. پرتودهی با دز پایین می‌تواند بدون نیاز به حرارت، باکتری‌هایی نظیر لیستریا، سالمونلا، و کمپیلوباکتر را غیرفعال کند. در عین حال، برخلاف حرارت‌دهی، ساختار پروتئین‌ها و چربی‌ها را تخریب نمی‌کند.
۲٫ تخم‌مرغ خام و مایع: تخم‌مرغ بخصوص در مصارف صنعتی مانند شیرینی‌پزی و سس‌سازی، نیاز به ایمنی میکروبی بالا دارد. پرتودهی تخم‌مرغ در پوسته یا به‌صورت مایع پاستوریزه، از شیوع بیماری‌هایی نظیر سالمونلوز جلوگیری می‌کند.
۳٫ آب‌میوه‌ها و نوشیدنی‌های میوه‌ای: برای جلوگیری از فساد میکروبی، معمولاً از پاستوریزه‌سازی حرارتی استفاده می‌شود که طعم و رنگ نوشیدنی را تحت تأثیر قرار می‌دهد. پرتودهی با دز پایین، جایگزینی بدون حرارت است که طعم طبیعی آب‌میوه را حفظ کرده و عمر قفسه‌ای محصول را افزایش می‌دهد.
۴٫ جوانه‌ها (مانند جوانه یونجه یا ماش): جوانه‌ها به دلیل رطوبت بالا و رشد سریع باکتری‌ها، از جمله خطرناک‌ترین مواد غذایی برای انتقال بیماری هستند. پرتودهی با دز پایین، یک راهکار مؤثر برای ایمن‌سازی آن‌هاست.
۵٫ غذاهای آماده مصرف (Ready-to-Eat): غذاهای بسته‌بندی‌شده که بدون نیاز به گرم کردن مصرف می‌شوند، نیازمند ایمنی بالا هستند. پرتودهی در بسته‌بندی نهایی، می‌تواند بار میکروبی را کاهش داده و عمر مفید محصول را افزایش دهد.
۶٫ غذاهای تغذیه بیمارستانی و نظامی: غذاهایی که باید در شرایط بهداشتی خاص نگهداری شوند (مانند غذای سربازان یا بیماران نقص ایمنی)، با پرتودهی ایمن‌سازی می‌شوند.
۷٫ مواد خام اولیه صنایع غذایی: مانند ادویه‌ها، پودر تخم‌مرغ یا شیر خشک، که در تولید محصول نهایی استفاده می‌شوند و نیاز به ایمنی میکروبی بالا دارند.
در تمام این کاربردها، هدف اصلی افزایش ایمنی میکروبی، حفظ ارزش تغذیه‌ای، و عدم استفاده از مواد نگه‌دارنده شیمیایی است. پرتودهی با دز پایین، به‌ویژه در شرایطی که مصرف‌کننده به طعم، رنگ و سلامت غذا حساس است، مزیتی رقابتی برای صنایع غذایی محسوب می‌شود.
مزایای این روش نسبت به روش‌های سنتی
پرتودهی با دز پایین برای پاستوریزه‌سازی مواد غذایی، مزایای متعددی نسبت به روش‌های متداول حرارتی یا شیمیایی دارد. این مزایا هم در بعد سلامت عمومی، هم از منظر اقتصادی، و هم از نظر کیفیت غذایی حائز اهمیت‌اند و موجب شده‌اند که کشورهایی مانند ایالات متحده، فرانسه، ژاپن، و هند آن را به‌عنوان بخشی از زنجیره صنعتی تولید غذا بپذیرند.
۱٫ حفظ کیفیت حسی و تغذیه‌ای: یکی از مهم‌ترین مزایای پرتودهی این است که برخلاف حرارت‌دهی شدید، موجب تخریب طعم، رنگ یا ترکیبات مغذی نمی‌شود. برای مثال، در پرتودهی شیر یا آب‌میوه، ساختار ویتامین‌ها، پروتئین‌ها و اسیدهای آمینه کمتر آسیب می‌بیند.
۲٫ عدم نیاز به مواد نگه‌دارنده شیمیایی: در پرتودهی نیازی به استفاده از بنزوات، نیترات یا سایر نگه‌دارنده‌های سنتی نیست. این امر موجب می‌شود محصول نهایی برای مصرف‌کننده سالم‌تر باشد و نگرانی از باقی‌مانده مواد شیمیایی از بین برود.
۳٫ امکان فرآوری در بسته‌بندی نهایی: پرتودهی امکان انجام فرآیند در بسته‌بندی نهایی را دارد، در حالی‌که در بسیاری از روش‌های دیگر، ماده غذایی پس از پاستوریزه‌سازی باید مجدد بسته‌بندی شود که خطر آلودگی ثانویه را بالا می‌برد.
۴٫ مصرف انرژی کمتر نسبت به حرارت‌دهی صنعتی: پرتودهی برخلاف فرآیندهای حرارتی شدید، به دمای بالا نیاز ندارد و از این رو در بلندمدت می‌تواند مصرف انرژی را کاهش دهد، که از نظر زیست‌محیطی و اقتصادی مزیت محسوب می‌شود.
۵٫ ایمنی بالا در حذف عوامل بیماری‌زا: پرتودهی به‌ویژه در حذف ویروس‌ها، انگل‌ها و باکتری‌هایی که به حرارت مقاوم هستند (مانند برخی گونه‌های باسیلوس)، عملکرد بهتری از خود نشان می‌دهد.
۶٫ قابلیت کنترل دقیق و یکنواخت بودن دز: برخلاف حرارت‌دهی که در آن ممکن است بخش‌هایی از ماده غذایی تحت‌تأثیر بیشتری قرار گیرند، در پرتودهی می‌توان به‌صورت یکنواخت و کنترل‌شده دز لازم را اعمال کرد.
۷٫ امکان فرآوری مواد غذایی حساس به حرارت: برخی مواد غذایی مانند تخم‌مرغ مایع یا نوشیدنی‌های شفاف به حرارت حساس هستند. پرتودهی تنها راهکار صنعتی برای ایمن‌سازی این محصولات بدون تخریب کیفیت ظاهری و شیمیایی آن‌هاست.
در مجموع، پرتودهی با دز پایین یک فناوری جایگزین نیست، بلکه فناوری مکمل است که به صنایع غذایی کمک می‌کند محصولی ایمن‌تر، باکیفیت‌تر و سالم‌تر به بازار عرضه کنند.
چالش‌ها و محدودیت‌ها
با وجود مزایای متعدد فناوری پرتودهی با دز پایین، توسعه و بهره‌برداری از آن در مقیاس وسیع با موانع و چالش‌هایی روبروست که برخی از آنها ماهیت فناورانه، برخی فرهنگی و برخی دیگر ساختاری و حقوقی دارند. شناخت این چالش‌ها برای طراحی سیاست‌های هوشمندانه و واقع‌بینانه ضروری است.
نخستین چالش، هزینه اولیه بالای سرمایه‌گذاری است. راه‌اندازی یک مرکز پرتودهی با استانداردهای بین‌المللی نیازمند تجهیزات پیشرفته، اتاقک‌های حفاظتی با بتن سنگین یا سپرهای سربی، سامانه‌های کنترلی دقیق، و نیروی انسانی آموزش‌دیده است. همچنین در صورت استفاده از منابع رادیواکتیو مانند کبالت-۶۰، نیاز به مجوزها و نظارت‌های ایمنی هسته‌ای سختگیرانه وجود دارد. در بسیاری از کشورهای در حال توسعه، این هزینه‌ها ممکن است از توان سرمایه‌گذاران متوسط فراتر رود.
دومین چالش، ادراک منفی عمومی از واژه «پرتو» و «تشعشع» است. بسیاری از مصرف‌کنندگان، بدون دانش علمی کافی، پرتودهی مواد غذایی را با پرتوزایی یا سرطان‌زا بودن اشتباه می‌گیرند. در حالی‌که پرتودهی مواد غذایی هیچ‌گونه باقی‌مانده پرتوزا ایجاد نمی‌کند و در سطح جهانی از سوی نهادهایی مانند WHO، FAO و IAEA تأیید شده است. این سوءبرداشت فرهنگی، مانعی جدی در مسیر پذیرش بازار محسوب می‌شود و نیازمند اقدامات آموزشی، تبلیغی و شفاف‌سازی رسانه‌ای است.
سوم، فقدان زیرساخت قانونی و استانداردهای ملی مشخص در بسیاری از کشورهاست. نبود آیین‌نامه‌های دقیق برای دز مجاز پرتودهی، برچسب‌گذاری، آزمون‌های کیفی و ضوابط ایمنی، موجب سردرگمی تولیدکنندگان و نهادهای ناظر می‌شود. در برخی کشورها، قانون‌گذاری هنوز با واقعیت‌های فناورانه هماهنگ نیست.
چهارم، کمبود نیروی انسانی متخصص در حوزه فناوری پرتودهی است. این فناوری نیازمند مهندسان پرتوشناسی، متخصصان ایمنی تشعشع، کارشناسان کنترل کیفیت و اپراتورهایی با آموزش‌های خاص است. نظام آموزش عالی و فنی در بسیاری از کشورها، هنوز برنامه‌های مدون برای پرورش این نیروها ارائه نمی‌دهد.
پنجم، مشکلات زنجیره تأمین مواد رادیواکتیو یا دستگاه‌های مولد پرتو است. دسترسی به منابع کبالت-۶۰ یا ژنراتورهای الکترون، نیازمند تعاملات بین‌المللی و رعایت پروتکل‌های هسته‌ای است که تحت تأثیر تحریم‌ها، تحولات ژئوپلیتیک یا سیاست‌های داخلی ممکن است با اخلال مواجه شود.
ششم، رقابت با روش‌های سنتی و ارزان‌قیمت همچون پاستوریزه‌سازی حرارتی یا استفاده از مواد نگه‌دارنده است. تولیدکنندگانی که به صرفه‌جویی در هزینه‌ها اولویت می‌دهند، ممکن است تمایلی به پذیرش فناوری پرتودهی نداشته باشند.
برای عبور از این چالش‌ها، سیاست‌گذاری هوشمندانه، حمایت دولتی هدفمند، مشارکت بخش خصوصی، و ارتقاء آگاهی عمومی شرط لازم و کافی است.
استانداردها و دستورالعمل‌های بین‌المللی
فناوری پرتودهی مواد غذایی، از جمله روش‌های پاستوریزه‌سازی با دز پایین، تحت نظارت و پشتیبانی نهادهای بین‌المللی معتبر قرار دارد که استانداردهای علمی و فنی دقیق و الزام‌آوری را تدوین و منتشر کرده‌اند. این استانداردها ضامن ایمنی مصرف‌کننده، سلامت کارکنان، و پایداری فرآیند محسوب می‌شوند.
یکی از اصلی‌ترین نهادهای مرجع، سازمان بین‌المللی انرژی اتمی (IAEA) است که در همکاری با سازمان غذا و کشاورزی ملل متحد (FAO) و سازمان جهانی بهداشت (WHO)، مجموعه‌ای از دستورالعمل‌های فنی و راهبردی برای پرتودهی مواد غذایی منتشر کرده است. این مجموعه با عنوان Codex General Standard for Irradiated Foods توسط کمیسیون Codex Alimentarius تصویب شده است و در بیش از ۶۰ کشور به‌عنوان مبنای قانونی پذیرفته شده است.
مطابق با این استانداردها، دزهای پرتودهی مجاز برای پاستوریزه‌سازی با دز پایین به‌گونه‌ای تعیین شده‌اند که هم ایمنی میکروبی حاصل شود و هم ترکیب تغذیه‌ای یا حسی ماده غذایی تغییر نکند. برای مثال:
- برای کاهش بار میکروبی شیر: ۲ تا ۵ کیلوگری
- برای تخم‌مرغ مایع: ۲ تا ۳ کیلوگری
- برای آب‌میوه‌ها: ۱ تا ۷ کیلوگری
همچنین استانداردهای IAEA، نصب دزیمترهای کنترل، انجام آزمون‌های میکروبیولوژیک پس از پرتودهی، ثبت داده‌ها، آموزش کارکنان و بازرسی‌های ایمنی پرتویی را الزامی می‌داند.
در حوزه برچسب‌گذاری، Codex الزام کرده است که محصولات پرتودهی‌شده باید دارای نماد بین‌المللی «رادورا» (Radura Symbol) باشند و نوع فرآوری در برچسب محصول مشخص گردد. این اقدام در جهت شفافیت اطلاعات برای مصرف‌کننده و افزایش اعتماد عمومی صورت گرفته است.
در ایالات متحده، اداره غذا و دارو (FDA) نیز پرتودهی مواد غذایی را تحت نظارت دارد. مطابق مقررات این نهاد، استفاده از پرتودهی در فرآوری غذا باید در چارچوب مواد ۲۱ CFR 179 انجام شود. در اتحادیه اروپا، هر کشور عضو موظف است فهرست محصولاتی را که پرتودهی آنها مجاز است به کمیسیون گزارش دهد و کلیه فرآورده‌های پرتودهی‌شده باید در فهرست مشترک قرار گیرند.
نکته حائز اهمیت این است که استانداردهای بین‌المللی تأکید می‌کنند پرتودهی نباید جایگزین رعایت اصول بهداشتی در مراحل پیش از تولید باشد، بلکه تنها باید به‌عنوان یک مکمل برای افزایش ایمنی میکروبی استفاده شود.
در مجموع، رعایت دقیق استانداردهای بین‌المللی و تطبیق سیستم‌های پرتودهی با دستورالعمل‌های معتبر، نه تنها ضامن ایمنی مصرف‌کننده است، بلکه به‌عنوان شرط اساسی در توسعه تجارت بین‌المللی مواد غذایی پرتودهی‌شده نیز محسوب می‌شود.
پیشرفت‌های نوین این روش
در دهه‌های اخیر، پرتودهی مواد غذایی از یک فناوری تجربی به یک فناوری دقیق، هوشمند و مبتنی بر نوآوری تبدیل شده است. پیشرفت‌های فناورانه در حوزه‌های فیزیک هسته‌ای، مهندسی مواد، هوش مصنوعی و کنترل فرآیند موجب شده‌اند تا پاستوریزه‌سازی با دز پایین از نظر کارایی، ایمنی و هزینه اثربخشی به سطوح بسیار بالاتری برسد.
یکی از مهم‌ترین پیشرفت‌ها، استفاده از پرتوهای الکترونی (Electron Beam – eBeam) به‌جای منابع پرتوزا است. در سیستم eBeam، نیازی به ذخیره منابع رادیواکتیو نظیر کبالت-۶۰ نیست و پرتو تنها در زمان نیاز تولید می‌شود. این امر موجب کاهش خطرات ایمنی، تسهیل جابه‌جایی و افزایش انعطاف‌پذیری در فرآیند پرتودهی شده است. همچنین eBeam در مقایسه با پرتوی گاما، زمان پرتودهی کمتری نیاز دارد و دقت بالاتری در کنترل دز دارد.
اتوماسیون کامل سامانه‌های پرتودهی، پیشرفت دیگری است که با بهره‌گیری از فناوری‌های هوشمند، خطاهای انسانی را کاهش داده، بهره‌وری را افزایش داده و کیفیت پرتودهی را یکنواخت می‌کند. سامانه‌های کنترل با استفاده از یادگیری ماشین، دز مناسب را بر اساس ویژگی محصول و شرایط محیطی تنظیم می‌کنند.
در حوزه حسگرهای نوین و دزیمترها، ابزارهای دقیق‌تری برای سنجش دز جذب‌شده توسعه یافته‌اند. این حسگرها قابلیت ثبت پیوسته، ارسال داده به پایگاه داده مرکزی، و هشداردهی لحظه‌ای در صورت بروز اختلال را دارند.
پرتودهی چندمرحله‌ای (Multi-stage Irradiation) نیز از رویکردهای نوین است که امکان استفاده از دزهای بسیار پایین در چند مرحله را فراهم می‌سازد. این روش در محصولاتی که به پرتو حساس‌اند (مانند تخم‌مرغ یا نوشیدنی‌ها)، موجب حفظ بیشتر کیفیت حسی می‌شود.
از دیگر نوآوری‌ها، می‌توان به استفاده از پرتودهی در فشار بالا (High Pressure + Irradiation) اشاره کرد که با ترکیب دو روش فیزیکی، اثر هم‌افزایشی در کاهش بار میکروبی دارد.
در سطح تجاری نیز مراکز پرتودهی سیار و کانتینری در حال توسعه‌اند. این مراکز قابل حمل، به‌ویژه برای مناطق روستایی یا کشاورزی پراکنده، امکان فرآوری در محل را فراهم می‌سازند و وابستگی به حمل‌ونقل را کاهش می‌دهند.
در مجموع، آینده پرتودهی با دز پایین، نه‌تنها وابسته به پذیرش عمومی و سیاست‌گذاری هوشمندانه است، بلکه ارتباطی تنگاتنگ با پیشرفت‌های فناورانه و بهره‌گیری از هوش مصنوعی، رباتیک و نانوتکنولوژی دارد.
آینده‌شناسی و توصیه‌ها
آینده فناوری پاستوریزه‌سازی با دز پایین اشعه را می‌توان در تقاطع سه روند جهانی تحلیل کرد: نخست، تشدید فشارهای بهداشتی و نیاز به ایمنی غذایی در جهان پس از کووید-۱۹؛ دوم، افزایش جمعیت جهانی و نیاز به کاهش ضایعات و افزایش عمر مفید مواد غذایی؛ و سوم، ضرورت کاهش وابستگی به روش‌های شیمیایی یا گرمایی مضر در فرآوری مواد غذایی. این سه روند، نه‌تنها محرک تقاضا برای فناوری‌های پرتودهی هستند، بلکه جهت‌گیری‌های نوآوری را نیز شکل می‌دهند.
در این راستا، روندهای فناورانه آتی را می‌توان در قالب چهار محور کلیدی پیش‌بینی کرد:
- میکروپرتودهی هدفمند (Targeted Micro-Irradiation): استفاده از پرتوی متمرکز و کنترل‌شده در مقیاس میکرون برای پاستوریزه‌سازی فقط بخش‌های آلوده یا حساس ماده غذایی، به‌گونه‌ای که ساختار کلی و خواص ارگانولپتیک حفظ شود.
- ادغام با فناوری بسته‌بندی هوشمند: در آینده‌ای نه‌چندان دور، سیستم‌هایی طراحی خواهند شد که پرتودهی و بسته‌بندی در یک سامانه یکپارچه انجام شده و بسته‌بندی‌ها به‌صورت فعال وضعیت سلامت محصول را پایش کنند.
- مدل‌های پیش‌بینی‌کننده با هوش مصنوعی: برای تعیین دز مناسب پرتودهی بر اساس نوع محصول، میزان آلودگی، رطوبت، دمای محیط و حتی ترجیحات بازار.
- افزایش پذیرش عمومی از طریق برچسب‌گذاری شفاف و آموزش رسانه‌ای: که موجب نهادینه‌سازی استفاده از پرتودهی در سبک زندگی سلامت‌محور شود.
در حوزه سیاست‌گذاری، توصیه‌های ذیل برای کشورهای در حال توسعه ـ به‌ویژه ایران ـ از اهمیت راهبردی برخوردارند:
- تدوین فوری چارچوب قانونی و مقررات ملی پرتودهی مواد غذایی بر مبنای استانداردهای Codex و IAEA.
- ایجاد مشوق‌های مالی برای بخش خصوصی جهت سرمایه‌گذاری در مراکز پرتودهی، با امکان استفاده از تسهیلات ارزی، معافیت‌های مالیاتی و مشارکت در مالکیت فکری.
- سرمایه‌گذاری در آموزش و تربیت نیروی انسانی متخصص، از جمله راه‌اندازی رشته‌های میان‌رشته‌ای در دانشگاه‌ها (پرتوشناسی غذایی، ایمنی هسته‌ای مواد غذایی، مهندسی پرتودهی).
- راه‌اندازی آزمایشگاه‌های مرجع ملی برای دزیمترها، کنترل کیفی و سلامت پرتویی، تا اعتماد عمومی و تجاری تقویت شود.
- ایجاد شبکه ملی مراکز پرتودهی منطقه‌ای، به‌ویژه در قطب‌های کشاورزی و لبنی، با اولویت پاستوریزه‌سازی شیر، آب‌میوه و تخم‌مرغ.
آینده فناوری پرتودهی در گرو پیوند هوشمند میان نوآوری فناورانه، پذیرش اجتماعی و پشتیبانی ساختاری است. اگر این سه ضلع به‌درستی چیده شوند، پرتودهی با دز پایین نه‌فقط ابزاری برای حفظ ایمنی مواد غذایی، بلکه عنصری حیاتی در ارتقای قدرت رقابتی صنایع غذایی کشور خواهد بود.
جمع‌بندی
پاستوریزه‌سازی مواد غذایی با دز پایین پرتودهی، در لبه نوآوری‌های فیزیکی و زیستی ایستاده است؛ فناوری‌ای که با حذف عوامل بیماری‌زا، افزایش ماندگاری، کاهش وابستگی به نگه‌دارنده‌های شیمیایی، و حفظ کیفیت حسی محصولات، افقی تازه در ایمنی غذایی گشوده است. آنچه این فناوری را از دیگر روش‌ها متمایز می‌سازد، توان آن در تأمین همزمان ایمنی میکروبی، سلامت مصرف‌کننده، و بهره‌وری صنعتی است.
در طول مقاله نشان داده شد که این فناوری نه‌تنها از حمایت کامل علمی نهادهای بین‌المللی مانند WHO، FAO و IAEA برخوردار است، بلکه نمونه‌های موفقی از پیاده‌سازی آن در کشورهای مختلف، از آمریکا تا ویتنام، موجود است. در این میان، پرتودهی شیر، تخم‌مرغ و آب‌میوه در صدر کاربردهای حیاتی این فناوری قرار دارد؛ کاربردهایی که نه‌فقط به بهداشت عمومی کمک می‌کنند، بلکه به توسعه بازارهای صادراتی نیز یاری می‌رسانند.
با این حال، مسیر توسعه این فناوری بی‌چالش نیست. موانعی همچون هزینه سرمایه‌گذاری اولیه، کمبود متخصص، نگرانی‌های افکار عمومی و نارسایی زیرساخت‌های حقوقی و فنی، نیازمند برخورد هوشمندانه سیاست‌گذاران و متولیان صنعت غذاست. اما باید تأکید کرد که این چالش‌ها قابل حل‌اند، و تجارب جهانی، راهکارهای متعددی را برای آنها پیشنهاد داده‌اند.
برای کشورهایی مانند ایران، با دارا بودن ظرفیت‌های علمی در حوزه هسته‌ای، نیازهای شدید به ایمنی غذایی، و تنوع محصولات فسادپذیر، فناوری پرتودهی با دز پایین می‌تواند راه‌حلی تحول‌آفرین باشد. راه‌اندازی مراکز پرتودهی منطقه‌ای، سرمایه‌گذاری در تحقیق و توسعه، ایجاد قوانین شفاف، و آموزش عمومی از گام‌های ضروری در این مسیرند.
در نهایت، آنچه این فناوری را توجیه‌پذیر می‌سازد، نه صرفاً مزایای فناورانه‌اش، بلکه نقشی است که در آینده امنیت غذایی ایفا می‌کند. جهانی که از سویی با افزایش مخاطرات بیولوژیکی و از سوی دیگر با نیاز به صادرات پایدار روبروست، نمی‌تواند از ظرفیت‌های پرتودهی با دز پایین چشم‌پوشی کند.
انتهای پیام/
- نویسنده: تسنیم tasnimnews
