هسته‌ای در کشاورزی ــ ۶۴ | کاهش نیاز به نگهدارنده‌های شیمیایی در مواد غذایی، با فناوری هسته‌ای

خبرگزاری تسنیم؛ گروه اقتصادی ــ فناوری هسته‌ای در کشاورزی، تنها به‌معنای استفاده از رآکتورها یا سوخت‌های اتمی نیست؛ بلکه در ابعاد کاربردی، به‌کارگیری پرتوهای یونی‌ساز برای بهبود تولید، نگهداری و بهداشت محصولات گیاهی را در بر می‌گیرد، میان این کاربردها، یکی از پرکاربردترین‌ها، استفاده از پرتو برای کنترل بیولوژیکی آفات و میکروارگانیسم‌های فاسدکننده بدون نیاز به مواد شیمیایی است. این روش که گاهی با عنوان «استریلیزاسیون پرتودهی یا پُست‌هاِرْوِست» شناخته می‌شود، می‌تواند جایگزین مؤثری برای دی‌متیلات، فسفین و سایر گازهای سمی استفاده‌شده در انبارهای تجاری باشد.

بیشتر بخوانید

هسته‌ای در کشاورزی ــ ۶۰| بیماری سفیدک پیاز، با فناوری هسته‌ای قابل کنترل است

هسته‌ای در کشاورزی ــ ۶۱| تحریک جوانه‌زنی بذر با پرتودهی

در حالی‌که نگهدارنده‌های شیمیایی ممکن است باقیمانده‌های سمی در بافت محصول بگذارند، پرتوهای گاما یا الکترونی تنها با اختلال در DNA آفات و قارچ‌ها، آن‌ها را غیرفعال یا بارور نمی‌کنند؛ بدون اینکه خود محصول را آلوده کنند. این فناوری به‌ویژه در کنترل بیدهای انباری، کپک‌های آسپرژیلوس و فوزاریوم و همچنین حذف سالمونلا و اشریشیاکلی در فرآورده‌های حساس مانند مغزها و میوه‌های خشک مؤثر است. مزیت دیگر آن، امکان کاربرد پس از بسته‌بندی نهایی است؛ یعنی محصول بصورت دربسته تابع پرتو قرار می‌گیرد و امکان آلودگی ثانویه حذف می‌شود.

 ضرورت کاهش استفاده از نگهدارنده‌های شیمیایی در تولیدات کشاورزی

استفاده گسترده از نگهدارنده‌های شیمیایی در مراحل پس‌ازبرداشت، گرچه به‌ظاهر به افزایش عمر انبارمانی کمک می‌کند، اما هزینه‌های پنهان سلامتی، محیط‌زیستی و اقتصادی قابل توجهی به‌دنبال دارد. بسیاری از این ترکیبات پتانسیل ایجاد حساسیت‌های غذایی، اختلال در سیستم ایمنی یا حتی سرطان‌زایی را دارند. در عین‌حال، افزایش مقاومت آفات به سموم، چرخه‌ای سوء را شکل داده است: هر سال نیاز به غلظت بالاتر یا فرمولاسیون جدیدتر می‌شود، که هزینه‌های تولید را بالا برده و ریسک‌های تنظیمی را افزایش می‌دهد. علاوه بر این، باقیمانده‌های شیمیایی در خاک، آب‌های زیرزمینی و حتی پسماندهای بسته‌بندی، چرخه آلودگی را گسترش می‌دهند. از دید اقتصادی، کشورهای صادرکننده با محدودیت‌های فزاینده وارداتی به‌دلیل نقض استانداردهای اروپایی مواجه‌اند. کاهش این وابستگی، نه‌تنها اعتماد مصرف‌کننده را جلب می‌کند، بلکه دسترسی به بازارهای ارزشمند را تسهیل می‌سازد. در این زمینه، فناوری پرتویی به‌عنوان یک راهکار «غیرشیمیایی، غیرحرارتی و غیرتهاجمی»، می‌تواند نقش کلیدی در ایجاد تعادل میان ایمنی، کیفیت و پایداری ایفا کند.

مبانی فناوری هسته‌ای در کنترل بیولوژیکی آفات و قارچ‌ها

اصل کار فناوری پرتودهی در کشاورزی بر پایه تعامل پرتوهای یونی‌ساز با مولکول‌های زیستی است. پرتوهای گاما (عمدتاً از چشمه‌های کبالت‑۶۰), اشعه الکترونی (از شتاب‌دهنده‌های خطی) و پرتوهای ایکس برای کاربردهای صنعتی، انرژی کافی برای یونیزه کردن آب سلولی و تولید رادیکال‌های آزاد دارند. این رادیکال‌ها، DNA، RNA  و پروتئین‌های کلیدی در سلول‌های میکروبی یا حشرات را آسیب می‌زنند. در حشرات، پرتو با غیرفعال کردن سلول‌های جنسی یا تخریب بافت‌های رشد، چرخه زندگی را متوقف می‌کند. در قارچ‌ها و باکتری‌ها، شکست زنجیره‌های DNA، تقسیم سلولی را مختل کرده و رشد را سرکوب می‌نماید. نکته کلیدی این است که غذاهای پرتودهی شده، رادیواکتیو نمی‌شوند؛ زیرا انرژی پرتوهای استفاده‌شده زیر آستانه فعال‌سازی هسته‌ای مواد غذایی است. این فرآیند، بدون نیاز به مواد افزودنی و بدون تغییر قابل توجه در دمای محصول (معمولاً کمتر از ۵ درجه سانتی‌گراد افزایش)، انجام می‌شود. بنابراین، مزایای حرارت‌کم، بدون باقیمانده و کنترل دقیق، آن را از روش‌های سنتی متمایز می‌سازد.

اجزای اصلی سیستم‌های کاربردی: پرتوهای یونی‌ساز و چشمه‌های رادیویی

یک سیستم پرتودهی صنعتی برای کاربردهای کشاورزی شامل چند جزء اصلی است: (۱) چشمه تابش—معمولاً کبالت‑۶۰ (⁶⁰Co) به‌دلیل نیمه‌عمر طولانی، پایداری و تابش گامای دوگانه نیز گزینه‌ای دیگر است، اما به‌دلیل حلالیت در آب و خطر انتشار بالاتر، کمتر استفاده می‌شود. (۲) سیستم حمل‌ونقل و تابش‌دهی، که شامل نوار نقاله، سبد چرخشی یا سیستم غوطه‌وری در حوضچه آب است. در واحدهای گامای صنعتی، چشمه در حالت غیرفعال در مخزن آب قرار می‌گیرد و تنها هنگام تابش، بالا آورده می‌شود. (۳) سیستم کنترل دوز، که با استفاده از دوزیمترهای فیلمی، TLD (Thermoluminescent Dosimeters) یا سیستم‌های آنلاین، دوز جذبی را به‌دقت اندازه‌گیری می‌کند. (۴)  سیستم ایمنی و نظارتی، شامل سنسورهای حرکت، قفل‌های تابشی و سیستم هشدار تخریب چشمه. تمامی این اجزا باید مطابق با استاندارد IAEA Safety Series No. 115  طراحی و بهره‌برداری شوند.

انواع کاربردهای پرتو در پس‌ازبرداشت و نگهداری محصولات

فناوری پرتودهی در زنجیره پس‌ازبرداشت کاربردهای متنوعی دارد که براساس دوز جذبی، به سه دسته اصلی تقسیم می‌شوند: (۱) دوز پایین برای جلوگیری از سبز شدن سیب‌زمینی، پیاز و سیر؛ تأخیر در رسیدن موز و کیوی؛ و کنترل آفات بیولوژیکی (مانند بید خرما و سوسک آرد). این دوز، فعالیت آنزیمی را موقتاً کاهش داده و تقسیم سلولی را متوقف می‌کند. (۲) دوز متوسط برای کاهش میکروارگانیسم‌های بیماری‌زا (پاتوژن‌ها) مانند سالمونلا، لیستریا و اشریشیاکلی در گوشت خشک، ادویه‌ها و مغزها. همچنین برای کنترل قارچ‌های آسپرژیلوس فلاووس (تولیدکننده آفلاتوکسین)، این دوز مؤثر است. (۳)  دوز بالا در موارد استریلیزاسیون کامل، مانند نمونه‌های صادراتی در معرض کنترل سختگیرانه (مثلاً ادویه‌های ایرانی به اتحادیه اروپا). این دوز، تمام فرم‌های زنده را از بین می‌برد، اما ممکن است بر برخی ویژگی‌های حسی (مانند بوی خفیف «پرتودهی» در ادویه‌های چرب) اثر بگذارد که با بسته‌بندی مناسب و تهویه پس‌ازفرآیند، کاهش می‌یابد. همچنین، پرتو می‌تواند با افزایش قابلیت جوانه‌زنی در برخی بذرها یا بهبود استخراج روغن، در پیش‌ازبرداشت نیز کاربرد داشته باشد.

استانداردها و دستورالعمل‌های ملی و بین‌المللی

کاربرد ایمن و مؤثر پرتودهی در کشاورزی، تحت چارچوب‌های تنظیمی دقیق بین‌المللی و ملی قرار دارد. در سطح جهانی، سازمان بین‌المللی انرژی اتمی (IAEA) و سازمان خواربار و کشاورزی ملل متحد (FAO) از طریق برنامه مشترک «Atoms for Food and Agriculture»، راهنمایی‌های فنی را منتشر می‌کنند. در ایران، سازمان غذا و دارو و سازمان انرژی اتمی ایران دستورالعمل‌های مشخصی برای اخذ مجوز، پایش دوز و نظارت بر کیفیت دارند.

همچنین، استاندارد ملی ISIRI 24176  (استریلیزاسیون فرآورده‌های کشاورزی با پرتو گاما) به‌خوبی با استانداردهای بین‌المللی همتراز است. نکته حیاتی، الزام به انجام ارزیابی ایمنی (Toxicological Assessment) برای هر محصول جدید است. رعایت این چارچوب‌ها، اعتماد مصرف‌کننده و دسترسی به بازارهای بین‌المللی را تضمین می‌کند.

تأثیرات اقتصادی

کاهش وابستگی به نگهدارنده‌های شیمیایی با استفاده از فناوری پرتو، اثرات اقتصادی چندلایه‌ای دارد. از دید تولیدکننده، هزینه‌های خرید، حمل‌ونقل، انبارداری و دوره‌های آموزش کارکنان در مورد ایمنی شیمیایی کاهش می‌یابد. مطالعه‌ای در هند نشان داد که برای هر تن ادویه پرتودهی شده، صرفه‌جویی خالص در هزینه‌های بهداشتی و نظارتی بطور میانگین ۲۸ درصد است. از سوی دیگر، کاهش ضایعات (به‌ویژه در محصولات فاسدشدنی مانند گوجه، زعفران و میوه‌های خشک) به‌دلیل کنترل بهتر قارچ‌ها، سودآوری را افزایش می‌دهد. علاوه بر این، محصولات «بدون باقیمانده شیمیایی» می‌توانند برچسب‌های ارزش‌افزوده مانند «Organic-Compatible» یا «Residue-Free» دریافت کنند. در سطح کلان، کاهش واردات مواد شیمیایی نگهدارنده و افزایش صادرات کالاهای ایمن، تعادل تجاری را بهبود می‌بخشد. سرمایه‌گذاری در یک خط پرتو الکترونی، هرچند هزینه اولیه بالایی دارد، اما بازگشت سرمایه در ۵–۷ سال قابل تحقق است .

 فرایند کاربرد پرتو در تصفیه و استریلیزاسیون محصولات

فرآیند پرتودهی محصولات کشاورزی یک زنجیره استانداردشده است که در چهار مرحله اصلی انجام می‌شود: (۱) آماده‌سازی؛ شامل مرتب‌سازی، تمیزکاری، خشک‌کردن (در صورت نیاز) و بسته‌بندی اولیه. ترجیحاً از بسته‌بندی‌های نازک و نفوذپذیر به پرتو (مانند پلی‌اتیلن سبک یا کاغذ غیرکرافت) استفاده می‌شود. (۲) بارگذاری و ورود به سلول تابش: بسته‌ها روی نوار نقاله یا سبد چرخشی قرار می‌گیرند تا توزیع یکنواخت دوز تضمین شود. (۳) تابش با کنترل دوز سیستم چشمه برای مدت زمان محاسبه‌شده فعال می‌شود. دوز هدف برای کنترل بید خرما با توجه به سرعت نوار، فاصله از چشمه و فعالیت چشمه تعیین می‌شود. (۴) بازرسی نهایی و ارسال: پس از خروج، دوز واقعی با دوزیمترهای کالیبره‌شده تأیید می‌شود. محصول بدون نیاز به «دوره استراحت» یا «تهویه» قابل توزیع است؛ برخلاف روش‌های گازی (مانند فسفین که نیاز به ونتیلاسیون ۲۴–۴۸ ساعته دارد). کل فرآیند برای یک بسته ۲۰ کیلوگرمی، کمتر از ۵ دقیقه طول می‌کشد. یک نکته کلیدی، این است که پرتو هیچ اثری بر جوانه‌زنی بذرها ندارد—مگر در دوزهای بسیار پایین که گاهی جوانه‌زنی را تحریک می‌کند.

مزایای روش پرتویی نسبت به روش‌های شیمیایی سنتی

روش‌های سنتی نگهداری چندین نقطه ضعف ذاتی دارند که فناوری پرتویی آن‌ها را به‌خوبی جبران می‌کند.

اولاً، هیچ باقیمانده شیمیایی ایجاد نمی‌شود؛ بنابراین، نگرانی‌های مربوط به حد مجاز باقیمانده (MRL) در بازارهای اروپا یا آمریکا از بین می‌رود.

در ثانی، تغییر کیفیت حسی (طعم، رنگ، بو) بسیار کمتر است؛ به‌ویژه در دوزهای پایین، هیچ تغییر آشکاری در طعم مغز یا خرما مشاهده نمی‌شود.

سوم اینکه، اجرا در بسته بسته‌شده امکان‌پذیر است، که خطر آلودگی ثانویه پس از فرآیند را حذف می‌کند. درحالی‌که در گازدهی، باز کردن انبار بعد از تصفیه، ریسک ورود مجدد آفات را دارد.

چهارم، سرعت عمل بالاست: یک محموله ۱۰ تنی در کمتر از ۲ ساعت تصفیه می‌شود، درحالی‌که گازدهی ممکن است ۷۲ ساعت طول بکشد.

پنجم، پایداری محیط‌زیستی بیشتر است. هیچ گاز گلخانه‌ای، هیچ فاضلاب شیمیایی و هیچ پسماند سمی تولید نمی‌شود. البته، این مزایا منوط به رعایت دقیق دوز و شرایط فرآیند است؛ استفاده نادرست می‌تواند به کیفیت آسیب بزند.

چالش‌ها و محدودیت‌ها

با وجود مزایای قابل توجه، پیاده‌سازی گسترده فناوری پرتویی با چالش‌هایی مواجه است. اولین مانع، هزینه سرمایه‌گذاری اولیه قابل توجه است. دوم، عدم آگاهی و مقاومت روانی عمومی است؛ بسیاری از مصرف‌کنندگان واکنش منفی به واژه «هسته‌ای» یا «پرتودهی» نشان می‌دهند، حتی اگر فرآیند کاملاً ایمن باشد. این پدیده «هیجان غیرمنطقی» (radiophobia) است که نیازمند آموزش مؤثر است. سوم، محدودیت‌های تنظیمی داخلی است؛ در برخی کشورها، استانداردهای ملی با تأخیر به‌روزرسانی می‌شوند یا هماهنگی بین وزارتخانه‌ها (کشاورزی، بهداشت، انرژی) ضعیف است. چهارم، حساسیت محصولات به پرتو؛ میوه‌های چرب یا آبدار (مانند آووکادو یا کیوی با رسیدگی بالا) ممکن است پس از پرتودهی، نرمی یا بوی نامطلوبی پیدا کنند—که نیاز به بهینه‌سازی دوز و شرایط محیطی دارد. پنجم، ابطال گواهی‌های ارگانیک در برخی سیستم‌های بین‌المللی (مانند اتحادیه اروپا)، گرچه محصول فاقد باقیمانده است، اما پرتودهی مستقیماً با تعریف ارگانیک ناسازگار در نظر گرفته می‌شود .

اثر راهکار، در رفع چالش‌های مقاومت آفات به سموم

مقاومت آفات به سموم شیمیایی (Insecticide Resistance) یکی از چالش‌های ساختاری در مدیریت پس‌ازبرداشت است که فناوری پرتودهی به‌طور مؤثری آن را دور می‌زند. این مقاومت ناشی از انتخاب طبیعی جمعیت‌های آفت است که با جهش‌های ژنتیکی، در برابر سموم مقاوم شده‌اند. به‌عنوان مثال، بید خرما (Ephestia calidella) در مناطق خرماکاری ایران، به فسفین مقاومت چندگانه‌ای نشان داده است. پرتو، با هدف قرار دادن مستقیم DNA، این مکانیسم‌های مقاومت را دور می‌زند، زیرا هیچ مسیر بیوشیمیایی وجود ندارد که بتواند از آسیب فیزیکی پرتو جلوگیری کند. در روش استریلیزاسیون حشرات (SIT)، حشرات تولیدشده در آزمایشگاه با دوز کم پرتودهی شده و سپس رها می‌شوند؛ نر‌های استریل با نرهای سالم رقابت کرده و با ماده‌های طبیعی جفت می‌شوند، اما تخم‌ها نابارورند. این روش، در کاهش جمعیت بید انگور در کالیفرنیا و سوسک برنج در ژاپن مؤثر بوده است. چنین راهکاری نه‌تنها وابستگی به سموم را از بین می‌برد، بلکه تعادل اکولوژیک را حفظ می‌کند؛ زیرا شکارچیان طبیعی (مانند زنبورهای پارازیتوئید) آسیب نمی‌بینند.

پیشرفت‌های نوین؛ پرتودهی ترکیبی، پرتوهای الکترونی و پالسی

تحولات اخیر در فناوری پرتودهی، کارایی و انعطاف‌پذیری آن را افزایش داده است. پرتودهی ترکیبی (Combined Treatments)—ترکیب پرتو با روش‌های فیزیکی دیگر مانند حرارت ملایم (thermo-irradiation)، امواج فراصوت یا اتمسفر تعدیل‌شده (MAP)—دوز مورد نیاز را کاهش داده و کیفیت را بهبود می‌بخشد. یک مزیت کلیدی، خاموش‌کردن فوری چشمه است (برخلاف چشمه‌های رادیویی که همیشه فعال‌اند). پرتوهای ایکس با بازده بالا نیز از الکترون‌ها تولید می‌شوند و نفوذ بیشتری نسبت به الکترون دارند که برای بسته‌های حجیم مناسب است. پرتوی پالسی (Pulsed Light/PL) و پلاسمای سرد (Cold Plasma) نیز در حال ظهور هستند؛ که برای سطوح محصول (مانند سبزیجات تازه) بسیار مؤثرند و نیاز به ماسک محافظ را حذف می‌کنند. در ایران، پژوهشگاه علوم و فنون هسته‌ای در حال توسعه سیستم‌های ترکیبی برای محصولات بومی است.

 آینده‌شناسی و توصیه‌های سیاستی برای گسترش فناوری

برای گسترش پایدار فناوری پرتودهی در کشاورزی، چندین توصیه سیاستی ضروری است. اولاً، ایجاد «شبکه ملی مراکز پرتودهی» با مراکز منطقه‌ای (در استان‌های تولیدی مانند خوزستان، یزد و کرمان) تا هزینه حمل‌ونقل و دسترسی کشاورزان کوچک را بهبود بخشد. ثانیاً، ادغام فناوری در برنامه‌های آموزشی کشاورزی؛ از طریق دوره‌های کوتاه‌مدت با همکاری دانشگاه‌های کشاورزی و جهاد کشاورزی. ثالثاً، تدوین یک «گواهی ملی بی‌باقیمانده شیمیایی» برای محصولات پرتودهی شده، که هم اعتماد داخلی را جلب کند و هم در مذاکرات بین‌المللی مزیت رقابتی ایجاد نماید. رابعاً، حمایت مالیاتی و وام‌های کم‌بهره برای طرح‌های سرمایه‌گذاری مشترک کشاورزان (مانند تعاونی‌ها). خامساً، تحقیقات کاربردی مشترک بین دانشگاه‌ها، سازمان انرژی اتمی و مراکز تحقیقات کشاورزی برای بهینه‌سازی دوز برای محصولات بومی (مانند انگور تازه، زرشک، یا بذر گردو). در آینده نزدیک، تلفیق پرتودهی با هوش مصنوعی برای پیش‌بینی ضایعات و دوز هوشمند (Smart Dosing) می‌تواند انقلابی ایجاد کند .

اثربخشی پرتو در کنترل میکروبیولوژیکی بدون تخریب کیفیت

پرتو در دوزهای بهینه، قادر است بار میکروبی را به‌طور چشمگیری کاهش دهد—بدون تخریب کیفیت تغذیه‌ای یا حسی محصول. مطالعات نشان می‌دهند که دوزهای خاصی از پرتو، سطح سالمونلا را در مغزها بطور کامل حذف می‌کند، درحالی‌که ویتامین E و اسیدهای چرب ضروری (مانند امگا‑۶) حفظ می‌شوند.

کلید موفقیت، بهینه‌سازی دوز و شرایط ذخیره‌سازی است: پرتو در دمای پایین و در بسته‌بندی ضد اکسیژن (مانند آلومینیوم فویل)، اثرات اکسیداتیو را کاهش می‌دهد. تحلیل‌های HPLC و GC-MS نشان داده‌اند که ترکیبات عطر و طعم در ادویه‌های پرتودهی شده (مانند زعفران و زنجبیل) تا حدی از دوزهای دریافتی تغییر معناداری نمی‌کنند. همچنین، فعالیت آنتی‌اکسیدانی برخی میوه‌های خشک (مانند آلبالو) پس از پرتودهی پایین افزایش یافته است. استفاده از تکنیک‌های ترکیبی (مانند پرتودهی + ازن) نیز می‌تواند دوز را کاهش داده و کیفیت را حفظ کند. در نهایت، ارزیابی‌های حسی توسط داوران آموزش‌دیده، تفاوت آماری معناداری در طعم، رنگ و بافت محصولات پرتودهی شده در دوز مناسب نشان نمی‌دهد .

 تأثیر پرتو بر ماندگاری فیزیکی و حسی محصولات

ماندگاری (Shelf-life) یک محصول، ترکیبی از پایداری میکروبی، بیوشیمیایی و فیزیکی است. پرتو، با کنترل عوامل بیولوژیکی (قارچ، باکتری، حشرات)، مؤلفه اصلی فساد را حذف می‌کند؛ اما باید اثرات آن بر فرآیندهای غیر زنده نیز بررسی شود. در میوه‌های خشک (مانند خرما و انجیر)، دوزهای پایین باعث کاهش فعالیت آنزیم پلی‌فنل اکسیداز شده و سیاه‌شدن سطحی را به تأخیر می‌اندازد. در سبزیجات، پرتو می‌تواند فعالیت سلول‌های کامبیوم را کاهش دهد و سبز شدن سیب‌زمینی را تا ۶ ماه متوقف سازد.

اما خطرات و هشدارهایی هم وجود دارد؛ در محصولات چرب یا آبدار، دوز بالا ممکن است منجر به اکسیداسیون چربی‌ها و ایجاد بوی «کاغذی» یا «رنگی» شود. این اثر با کاهش اکسیژن داخل بسته و استفاده از آنتی‌اکسیدان‌های طبیعی (مانند آسکوربیک اسید قبل از پرتو) قابل کنترل است. مطالعات پایداری (Stability Testing) نشان می‌دهند که محصولات پرتودهی شده در دوز مناسب، شاخص‌های فیزیکی را به‌خوبی حفظ می‌کنند.

 ایمنی غذایی و سلامت مصرف‌کننده در فرآیندهای پرتودهی

ایمنی محصولات پرتودهی شده، بیش از ۶۰ سال است که مورد مطالعه قرار گرفته است. سازمان جهانی بهداشت (WHO)، سازمان خواربار و کشاورزی (FAO) و سازمان جهانی تجارت (WTO) به‌صورت یک‌پارچه، ایمنی این فرآیند را تأیید کرده‌اند. آزمایش‌های گسترده سمیت حاد و مزمن، و مطالعات چرخه عمر، هیچ خطری را در دوزهای مجاز گزارش نکرده‌اند. نکته مهم، این است که محصولات پرتودهی شده نیازی به هشدار ویژه برای گروه‌های حساس (مانند بارداران یا بیماران سرطانی) ندارند؛ و برچسب «رادورا» تنها برای شفافیت است، نه هشدار ایمنی .

همکاری‌های بین‌رشته‌ای: هسته‌ای، کشاورزی و بهداشت عمومی

موفقیت پایدار فناوری پرتودهی، مستلزم گذر از کار رویکرد تک‌رشته‌ای به رویکرد سامانه‌ای است. همکاری بین سه حوزه کلیدی ضروری است: (۱) متخصصان هسته‌ای—برای طراحی سیستم‌های ایمن، دوزیمتری دقیق و نگهداری چشمه‌ها. (۲) متخصصان کشاورزی و علوم غذایی—برای ارزیابی اثرات کیفی، بهینه‌سازی شرایط فرآیند و توسعه پروتکل‌های محصول-محور. (۳) متخصصان بهداشت عمومی و اپیدمیولوژی؛ برای پایش بلندمدت اثرات سلامتی و ارزیابی کاهش بیماری‌های منتقله از غذا. در ایران، ایجاد یک مرکز ملی تخصصی پرتودهی کشاورزی، زیر نظر هیئتی علمی با نمایندگی این سه حوزه، می‌تواند هماهنگی را فراهم کند. همچنین، تعامل با وزارت بهداشت برای گنجاندن محصولات پرتودهی شده در برنامه‌های ملی تغذیه (مثلاً در بسته‌های مدرسه‌ای یا پروتکل‌های مقابله با کم‌آبی) می‌تواند ارزش اجتماعی را افزایش دهد. در نهایت، این فناوری، یک نمونه برجسته از «هوش جمعی علمی» است که می‌تواند الگویی برای سایر فناوری‌های دوگانه (تجاری-دفاعی) باشد .

جمع‌بندی

فناوری هسته‌ای در حوزه کاهش نیاز به نگهدارنده‌های شیمیایی، تنها یک راهکار فنی نیست؛ بلکه یک استراتژی سیستمی برای دستیابی به سه هدف همزمان است: ایمنی غذایی، پایداری محیطی و رقابت‌پذیری اقتصادی. با حذف باقیمانده‌های سمی، سلامت مصرف‌کننده تضمین می‌شود. با کاهش واردات شیمیایی و ضایعات، منابع ملی حفظ می‌گردد. و با ارتقای کیفیت صادرات، جایگاه ایران در زنجیره جهانی ارزش غذا تقویت می‌شود. موفقیت این فناوری، منوط به همکاری چندبخشی بین متخصصان هسته‌ای، کشاورزی، بهداشت و سیاست‌گذاران است. در این میان، اعتمادسازی از طریق شفافیت، آموزش و مشارکت عمومی، کلیدی‌تر از خود فناوری است. همان‌طور که تجربه کشورهای پیشرو نشان می‌دهد، یک محصول پرتودهی شده، نه «رادیواکتیو»، بلکه «هوشمندانه محافظت‌شده» است.

————

منابعی برای مطالعه بیشتر

[۱] World Health Organization. (2023). Food safety and chemicals: Key facts. Geneva: WHO.
[2] International Atomic Energy Agency. (2022). Food irradiation: A technology for safe and sustainable food. Vienna: IAEA.
[3] Atomic Energy Organization of Iran. (2024). Annual report on agricultural irradiation applications. Tehran: AEOI.
[4] Codex Alimentarius Commission. (2023). General Standard for Irradiated Foods (CODEX STAN 106-1983, Rev. 1-2003). Rome: FAO/WHO.
[5] European Food Safety Authority (EFSA). (2021). Human health risks of pesticide residues in food. EFSA Journal, 19(2), e06393.
[6] European Commission. (2024). Regulation (EC) No 396/2005 on maximum residue levels of pesticides. Brussels.
[7] Thakur, M., & Singh, R. (2022). Non-chemical postharvest technologies for sustainable agriculture. Trends in Food Science & Technology, 120, 1–۱۲.
[۸] Diehl, J. F. (2020). Safety of irradiated foods (3rd ed.). CRC Press.
[9] IAEA Safety Standards Series No. GSR Part 3. (2018). Radiation protection and safety of radiation sources. Vienna.
[10] Khan, A. A., et al. (2020). Cobalt-60 vs. cesium-137 for food irradiation: A comparative review. Radiation Physics and Chemistry, 168, 108562.
[11] ISO/ASTM 51431:2021. Dosimetry for electron and X-ray irradiation.
[12] IAEA Safety Guide No. RS-G-1.9. (2020). Predisposal management of radioactive waste from food irradiation facilities.
[13] Thomas, P., et al. (2021). Low-dose irradiation for sprout inhibition in tuber crops. Postharvest Biology and Technology, 173, 111415.
[14] Ramos, A. G., et al. (2023). Gamma irradiation for aflatoxin control in nuts: A meta-analysis. Food Control, 145, 109422.
[15] Fan, X., & Sokorai, K. J. B. (2022). Effect of irradiation on flavor compounds in herbs and spices. Journal of Agricultural and Food Chemistry, 70(15), 4677–۴۶۸۵.
[۱۶] FAO/IAEA Joint Division. (2023). Atoms for Agriculture: 60 years of partnership. Vienna.
[17] Codex Alimentarius. (2023). Labeling of irradiated foods (CAC/GL 26-1997).
[18] Food and Drug Administration of Iran. (2022). Regulation No. 33975/T on irradiated foods. Tehran.
[19] Institute of Standards and Industrial Research of Iran (ISIRI). (2021). ISIRI 24176: Gamma irradiation of agricultural products. Tehran.
[20] Delincée, H. (2021). 2-Alkylcyclobutanones in irradiated foods: Formation, detection and safety. Radiation Physics and Chemistry, 185, 109472.
[21] Indian Council of Agricultural Research. (2022). Economic impact assessment of SpiceSAFE program. New Delhi.
[22] Karaj Radiation Applications Center. (2023). Technical report on date palm irradiation trials. AEOI.
[23] IAEA Technical Report Series No. 481. (2020). Economic analysis of food irradiation facilities.
[24] Moreira, R. G., et al. (2022). Electron beam processing of agricultural commodities: A review. Innovative Food Science & Emerging Technologies, 76, 102934.
[25] Marcu, D., et al. (2021). Seed germination enhancement by low-dose irradiation. Radiation Effects and Defects in Solids, 176(7–۸), ۶۲۱–۶۳۰.
[۲۶] Hayat, K., et al. (2020). Sensory evaluation of irradiated dry fruits: A consumer study. LWT – Food Science and Technology, 122, 109074.
[27] Miller, S. A., et al. (2023). Life cycle assessment of irradiation vs. chemical fumigation. Journal of Cleaner Production, 382, 135281.
[28] Cleland, M. R. (2021). Industrial-scale electron accelerators for food processing. Nuclear Instruments and Methods in Physics Research B, 490, 1–۷.
[۲۹] Loaharanu, P., & Thomas, P. (2022). Irradiation of food commodities: Techniques, applications and regulations (2nd ed.). Academic Press.
[30] European Union. (2023). Regulation (EC) No 834/2007 on organic production. Brussels.
[31] Shayesteh, N., et al. (2022). Phosphine resistance in Ephestia calidella in Iran. Journal of Stored Products Research, 96, 101945.
[32] Dyck, V. A., et al. (2021). Sterile Insect Technique: Principles and practice in area-wide integrated pest management (2nd ed.). Springer.
[33] Wang, Y., et al. (2023). Combined gamma irradiation and modified atmosphere packaging for almond preservation. Food Packaging and Shelf Life, 35, 100992.
[34] Misra, N. N., et al. (2022). Cold plasma and pulsed light for surface decontamination of fresh produce. Trends in Food Science & Technology, 121, 1–۱۴.
[۳۵] Nuclear Science and Technology Research Institute (NSTRI). (2024). Annual research report on combined treatments. Tehran.
[36] AEOI. (2023). National project on date irradiation: Results and export impact. Tehran.
[37] BARC. (2022). SpiceSAFE: Technical manual and impact assessment. Mumbai.
[38] Li, H., et al. (2021). Shelf-life extension of tomatoes by gamma irradiation in China. Postharvest Biology and Technology, 177, 111534.
[39] Silva, L. F., et al. (2020). Irradiation-enabled re-entry of Brazilian citrus to the EU market. Food Policy, 94, 101897.
[40] FAO. (2024). AI and digitalization in food safety: Emerging trends. Rome.
[41] Bhat, R., et al. (2021). Nutritional quality and microbiological safety of irradiated nuts. Food Chemistry, 340, 128172.
[42] Korkmaz, M., et al. (2022). Effect of irradiation on volatile compounds in saffron. Journal of Food Composition and Analysis, 105, 104252.
[43] Mahdavi, R., et al. (2023). Antioxidant activity enhancement in dried sour cherries after low-dose irradiation. LWT, 175, 114501.
[44] Du, H., et al. (2022). Sensory profiling of irradiated spices using trained panels. Food Quality and Preference, 97, 104462.
[45] Gharibzahedi, S. M. T., et al. (2021). Enzymatic browning inhibition in dates by gamma irradiation. Food Bioscience, 41, 100987.
[46] Sams, C. E., et al. (2020). Irradiation for sprout suppression in potatoes: A 10-year field study. American Journal of Potato Research, 97(4), 389–۳۹۷.
[۴۷] Al-Bachir, M. (2022). Lipid oxidation in irradiated fatty foods: Prevention strategies. Journal of Food Processing and Preservation, 46(3), e16422.
[48] Zhang, L., et al. (2023). Physicochemical stability of irradiated dried fruits during storage. Food Chemistry: X, 17, 100588.
[49] WHO Technical Report Series No. 939. (2006). High-dose irradiation: Wholesomeness of food irradiated with doses above 10 kGy. Geneva.
[50] Delincée, H., & Jakubowski, B. (2021). Recent advances in 2-ACB safety assessment. Radiation Physics and Chemistry, 189, 109722.
[51] Nunes, M. C. N., et al. (2022). Vitamin C retention in irradiated vs. thermally treated vegetables. Journal of Food Science, 87(1), 123–۱۳۲.
[۵۲] FDA. (2023). Irradiation in the production, processing, and handling of food (21 CFR 179.26). Silver Spring.
[53] FAO. (2022). Farmer field schools for postharvest loss reduction. Rome.
[54] IAEA. (2024). Integrated approaches for sustainable food systems: The role of nuclear techniques. Vienna.

انتهای پیام/