Οι υπεριώδεις ακτίνες μπορούν να σκοτώσουν βακτήρια και έχουν μια ορισμένη καρκινογόνο ικανότητα. Λοιπόν, μπορεί να καταναλωθεί το τρόφιμο που επεξεργάζεται ο αποστειρωτής UV;
Η υπεριώδης ακτινοβολία ορίζεται ως ηλεκτρομαγνητική ακτινοβολία με μήκος κύματος μεταξύ 10 nm και 400 nm. Ωστόσο, σε πρακτικές εφαρμογές, το μήκος κύματος που χρησιμοποιείται είναι γενικά πάνω από 100 νανόμετρα. Η UVA με μήκος κύματος μεταξύ 315 και 409 νανόμετρων συνήθως μαυρίζει το δέρμα. Η UVB με μήκος κύματος 280 έως 315 νανόμετρα μπορεί να κάψει το δέρμα και να αυξήσει τον κίνδυνο καρκίνου του δέρματος. Η UVC με μήκος κύματος 200 έως 280 nm μπορεί να σκοτώσει αποτελεσματικά βακτήρια και ιούς. Οι υπεριώδεις ακτίνες με μήκος κύματος μεταξύ 100 και 200 νανόμετρων απορροφώνται από το οξυγόνο στον αέρα. Επομένως, η παραδοσιακή αποστείρωση με υπεριώδη ακτινοβολία χρησιμοποιεί μήκος κύματος 254 νανόμετρων.
Όταν οι υπεριώδεις ακτίνες απορροφώνται από βακτήρια ή ιούς, μπορούν να βλάψουν το DNA και να τα κάνουν να χάσουν την ικανότητα πολλαπλασιασμού. Όσον αφορά τα αποτελέσματα αποστείρωσης, είναι το ίδιο με τη θέρμανση ή την επεξεργασία με χημικά. Ωστόσο, η μέθοδος αποστείρωσης με υπεριώδεις ακτίνες δεν καταστρέφει τα θρεπτικά συστατικά χωρίς θέρμανση. Επειδή το DNA δεν είναι θρεπτικό συστατικό για τα τρόφιμα και εκείνα τα μόρια που χρειάζεται το σώμα δεν καταστρέφονται. Επιπλέον, δεν καταστρέφει τη φυσική γεύση του φαγητού. Εξάλλου, τα χημικά μυκητοκτόνα ή συντηρητικά εισάγουν νέες ουσίες και μερικές φορές φέρνουν κάποιες “οσμές”. Τα μόρια DNA που καταστρέφονται από τις υπεριώδεις ακτίνες θα αποσυντεθούν στο ανθρώπινο σώμα χωρίς να παράγουν επιβλαβείς ουσίες.
[caption id=“attachment_4123” align=“alignnone” width=“720”]
Φάσμα υπεριώδους ακτινοβολίας[/caption]
Επομένως, παρά την καρκινογόνο ικανότητα των υπεριωδών ακτίνων, τα τρόφιμα που έχουν υποστεί επεξεργασία με υπεριώδεις ακτίνες δεν έχουν θέματα ασφάλειας.
Οποιαδήποτε μέθοδος επεξεργασίας τροφίμων θα έχει έναν ορισμένο βαθμό “βλάβης” στο τρόφιμο. Σε σύγκριση με την πιο συμβατική θέρμανση, η ζημιά της επεξεργασίας με UV είναι πολύ μικρότερη. Για ορισμένα τρόφιμα που θέλουν να παραμείνουν “φυσικά”, όπως ο χυμός φρούτων, έχει μεγάλο πλεονέκτημα.
Η ικανότητα αποστείρωσης με UV εξαρτάται όχι μόνο από το μήκος κύματος αλλά και από την ενέργεια που ακτινοβολείται στο τρόφιμο. Όσο χαμηλότερη είναι η ενέργεια, τόσο χειρότερο είναι το αποτέλεσμα αποστείρωσης. Στο επιλεγμένο μήκος κύματος των 254 nm, το αποτέλεσμα αποστείρωσης και η ένταση ενέργειας παρουσιάζουν ένα τεντωμένο σχήμα S.
Η αποστείρωση με υπεριώδη ακτινοβολία είναι δύσκολο να επιτύχει πλήρη θανάτωση όπως με θέρμανση ή χημικά αποστειρωτικά. Η μείωση κατά 4 λογάριθμους χρησιμοποιείται συνήθως ως “πρότυπο αποστείρωσης”, δηλαδή ένα στα 10.000 βακτήρια επιβιώνει. Η παστερίωση του φρέσκου γάλακτος που επεξεργάζεται στους 72 βαθμούς Κελσίου για 15 δευτερόλεπτα συνήθως μειώνει κατά 5 λογάριθμους, που σημαίνει ότι το πολύ ένα στα 100.000 βακτήρια επιβιώνει. Στην περίπτωση αποστείρωσης γάλακτος σε θερμοκρασία δωματίου με υπερυψηλή θερμοκρασία, η μειωμένη λογαριθμική τιμή είναι πάνω από 12 και σχεδόν κανένα βακτήριο δεν μπορεί να επιβιώσει.
[caption id=“attachment_4124” align=“alignnone” width=“720”]
Απολύμανση χυμού με UV[/caption]
Διαφορετικοί μικροοργανισμοί έχουν διαφορετική ευαισθησία στις υπεριώδεις ακτίνες, μερικοί θα σκοτωθούν σε μεγάλες ποσότητες σε χαμηλότερες ενεργειακές εντάσεις, ενώ άλλοι απαιτούν υψηλότερη ενέργεια. Λαμβάνοντας ως πρότυπο τη μείωση κατά 4 λογαριθμικές τιμές, μερικά από τα βακτήρια που ανιχνεύθηκαν στη μελέτη απαιτούσαν μόνο δεκάδες τζάουλ ανά τετραγωνικό μέτρο ενέργειας, ενώ άλλα απαιτούσαν περισσότερα από 300 τζάουλ ανά τετραγωνικό μέτρο. Δεν γνωρίζουμε ποια βακτήρια υπάρχουν στο τρόφιμο και πόσα από αυτά, οπότε στοχεύουμε πάντα στο πιο ανθεκτικό και καταστρέφουμε τα άλλα παρεμπιπτόντως. Επομένως, η ενεργειακή ένταση για αποστείρωση με UV πρέπει να είναι πάνω από 400 Τζάουλ ανά τετραγωνικό μέτρο.
Επί του παρόντος, υπάρχουν τρεις κύριοι τύποι εφαρμογών της αποστείρωση με UV στη βιομηχανία τροφίμων:
Η πρώτη είναι η απολύμανση φορέων τροφίμων ή εξοπλισμού παραγωγής τροφίμων. Για φορείς ή εξοπλισμό, οι μικροοργανισμοί παραμένουν πάντα στην επιφάνεια και το αδύναμο σημείο της κακής διείσδυσης UV είναι άσχετο. Τα πλεονεκτήματα της μη θέρμανσης και της μη εισαγωγής άλλων ουσιών (συμπεριλαμβανομένου του νερού) αξιοποιούνται πλήρως.
Η δεύτερη είναι η προεπεξεργασία του νερού επεξεργασίας τροφίμων. Σε σύγκριση με τα “χημικά μέσα” προσθήκης χλωρίου ή χλωριούχων, η αποστείρωση με UV χωρίς εισαγωγή χημικών μπορεί να αποφύγει τους κινδύνους υποπροϊόντων αποστείρωσης και την οσμή που προκαλείται από μυκητοκτόνα.
Τρίτον, επί του παρόντος, το κύριο τρόφιμο που αποστειρώνεται άμεσα με υπεριώδη ακτινοβολία είναι ο χυμός φρούτων. Η γεύση του χυμού φρούτων μπορεί εύκολα να αλλάξει με τη θέρμανση, οπότε η “μη θερμική επεξεργασία” είναι ελκυστική στην παραγωγή χυμού φρούτων. Το όνομα του μυκητοκτόνου κάνει τους καταναλωτές να το αντιπαθούν, οπότε η αποστείρωση με UV που δεν αλλάζει τη γεύση και δεν εισάγει “χημικά συστατικά” έχει μεγάλη χρήση.