Bolehkah cahaya ultraviolet digunakan untuk membasmi kuman makanan
Sinar ultraungu boleh membunuh bakteria dan mempunyai keupayaan karsinogenik tertentu. Jadi, bolehkah makanan yang dirawat dengan cahaya ultraungu boleh dimakan?
Cahaya ultraunguditakrifkan sebagai sinaran elektromagnet dengan panjang gelombang antara 10 dan 400 nanometer. Walau bagaimanapun, dalam aplikasi praktikal, panjang gelombang yang digunakan biasanya lebih daripada 100 nanometer. Panjang gelombang UVA antara 315 dan 409 nanometer biasanya menyamarkan kulit, panjang gelombang UVB antara 280 dan 315 nanometer boleh membakar kulit dan meningkatkan risiko kanser kulit, panjang gelombang UVC antara 200 dan 280 nanometer berkesan dalam membunuh bakteria dan virus, dan panjang gelombang UV antara 100 dan 200 nanometer diserap oleh oksigen di udara. Oleh itu, ia hanya boleh berfungsi dalam vakum atau sekurang-kurangnya persekitaran bebas oksigen sepenuhnya, yang tidak sesuai untuk pensterilan praktikal. Pensterilan ultraviolet tradisional menggunakan panjang gelombang 254 nanometer. Pembasmian kuman ultraviolet, terutamanya menggunakan panjang gelombang cahaya ultraviolet yang sesuai untuk memusnahkan struktur molekul DNA dalam sel-sel badan mikrob, mengakibatkan kematian sel-sel pertumbuhan atau sel regeneratif, untuk mencapai kesan pensterilan, dalam proses ini tidak akan kelihatan berbahaya bahan, makanan yang disterilkan boleh dimakan secara normal.
Dari kiri ke kanan ialah sinar-X dan cahaya ultraungu. Cahaya yang boleh dilihat, cahaya inframerah, panjang gelombang cahaya meningkat secara bergilir-gilir. Panjang gelombang pensterilan yang biasa digunakan ialah 6254 nm terletak dalam jalur ultraviolet jauh (UVC) cahaya ultraviolet.
Apabila sinaran UV diserap oleh bakteria atau virus, ia merosakkan DNA, menjadikannya tidak dapat membiak. Dari segi hasil pensterilan, ia sama seperti memanaskan atau merawat dengan bahan kimia. Walau bagaimanapun, cahaya ultraviolet tidak panas, dan ia tidak memusnahkan nutrien - kerana DNA bukan komponen nutrien makanan, dan bahan-bahan yang diperlukan oleh tubuh tidak dimusnahkan. Di samping itu, ia tidak akan memusnahkan rasa semula jadi makanan. Racun kulat atau pengawet kimia, selepas semua, memperkenalkan bahan baru, dan kadang-kadang membawa beberapa "bau." Molekul DNA yang dimusnahkan oleh cahaya ultraviolet memasuki tubuh manusia dan akan dipecahkan, dan tidak akan menghasilkan bahan berbahaya. Oleh itu, walaupun cahaya ultraviolet mempunyai keupayaan untuk menyebabkan kanser, makanan yang dirawat dengan cahaya ultraviolet tidak selamat.
Sebarang kaedah pemprosesan makanan akan mempunyai tahap "kemusnahan" makanan tertentu. Rawatan uv adalah lebih kurang merosakkan daripada pemanasan yang paling konvensional. Untuk sesetengah makanan yang ingin kekal dalam "keadaan semula jadi" mereka, seperti jus buah-buahan, ia mempunyai kelebihan yang besar.
Keupayaan UV untuk membunuh bakteria bukan sahaja berkaitan dengan panjang gelombang, tetapi juga bergantung kepada tenaga yang dipancarkan kepada makanan. Pada panjang gelombang terpilih 254 nm, kesan bakteria dan keamatan tenaga menunjukkan bentuk S yang terbentang. Dalam erti kata lain, pada tenaga yang rendah, kesan bakteria adalah sangat lemah, kerana bakteria atau virus, seperti tubuh manusia, mempunyai keupayaan tertentu untuk membaiki kerosakan DNA. Apabila tenaga penyinaran rendah, DNA yang rosak dibaiki dalam masa, dan bakteria dan virus boleh terus membiak. Apabila tenaga tinggi pada tahap tertentu, sistem pembaikan DNA benar-benar sibuk, dan kerosakan DNA meningkat dengan mendadak, yang ditunjukkan dalam makro bahawa bakteria atau virus "dibunuh". Di luar keamatan tenaga ini, dengan setiap peningkatan, kapasiti pensterilan akan meningkat dengan banyak. Walau bagaimanapun, apabila ia meningkat ke tahap tertentu, ia memasuki platform kedua - dan terus meningkatkan tenaga, dan kesan bakteria meningkat sangat sedikit. Kesan "ekor" dalam pensterilan ini mungkin disebabkan oleh fakta bahawa sesetengah mikroorganisma tahan terhadap serangan UV, atau ia mungkin disebabkan oleh fakta bahawa beberapa sampel yang dirawat tidak boleh disinari.
Kerana kewujudan "ekor" ini, pensterilan ultraungu adalah sukar untuk mencapai pembunuhan lengkap seperti pemanasan atau racun kulat kimia. Ia biasanya digunakan untuk mengurangkan nilai 4 pasangan sebagai "standard pensterilan", iaitu, satu daripada 10,000 bakteria bertahan. Pempasteuran susu segar - dirawat pada suhu 72 darjah Celsius selama 15 saat satu kelompok - biasanya dikurangkan sebanyak lima pasang, iaitu, paling banyak satu daripada 100,000 bakteria bertahan. Jika ia adalah pensterilan suhu ultra tinggi susu suhu biasa, nilai pasangan yang dikurangkan adalah lebih daripada 12, hampir tiada bakteria boleh bertahan.
Mikroorganisma yang berbeza mempunyai kepekaan yang berbeza terhadap cahaya ultraungu, dan sesetengahnya akan terbunuh dalam jumlah besar pada intensiti tenaga yang lebih rendah, manakala yang lain memerlukan tenaga yang lebih tinggi. Dengan menurunkan nilai empat pasang, beberapa bakteria yang diuji dalam kajian itu hanya memerlukan beberapa puluh joule setiap meter persegi tenaga, manakala yang lain memerlukan lebih daripada 300 joule setiap meter persegi. Kami tidak tahu bakteria apa yang terdapat dalam makanan sebenar, dan berapa banyak daripadanya, jadi kami sentiasa menyasarkan yang paling sukar dan membunuh yang lain. Oleh itu, keamatan tenaga yang digunakan dalam pensterilan ultraungu perlu melebihi 400 joule setiap meter persegi.
Kesan pensterilan pelbagai teknik pensterilan akan dipengaruhi oleh sifat fizikal dan kimia makanan. Sebagai contoh, pemanasan atau autoklaf, suhu, pH dan tekanan semuanya mempunyai kesan yang besar. Dalam pensterilan ultraungu, faktor-faktor ini kurang penting. Kunci kepada pensterilan UV ialah sinaran UV boleh mencapai bakteria, jadi penembusan adalah kunci. Faktor-faktor seperti komposisi makanan, kandungan pepejal, warna dan faktor-faktor lain akan menjejaskan penyerapan cahaya ultraungu, sekali gus menjejaskan ketebalan penembusannya, yang mempunyai kesan besar terhadap kesan bakteria. Sekiranya makanan seragam dan telus, penembusan cahaya ultraviolet adalah baik, kesan pensterilan akan menjadi baik; Sebaliknya, jika makanan itu keruh, maka cahaya ultraviolet akan bertaburan, tenaga akan berkurangan dalam penembusan, dan kesan pensterilan akan menjadi lemah.
Perlu diingatkan bahawa penembusan cahaya ultraungu agak lemah, ketebalan kertas percetakan tidak dapat menembusi, dan ia hanya boleh membunuh bakteria, mikroorganisma dan virus pada permukaan makanan untuk pembasmian kuman makanan, dan tidak dapat mensterilkan bakteria dalam lapisan dalam makanan. Masih mencabar untuk mendapatkan makanan pepejal untuk menerima sinaran UV secara seragam dalam lapisan nipis. Kecacatan kongenital ini sangat mengehadkan skop penggunaannya.
Sebab mengapa saya berminat untuk menggunakan pembasmian kuman ultraviolet adalah kerana ia boleh mencapai kesan pembasmian kuman pemanasan, dan tidak akan memusnahkan nutrien dan rasa semula jadi makanan, dan kini beberapa restoran akan membeli lampu ultraviolet untuk membasmi kuman permukaan pinggan, mangkuk. , penyepit dan sebagainya, kesannya sangat baik.
Pada masa ini, terdapat tiga aplikasi utama pensterilan ultraviolet dalam industri makanan
Yang pertama ialah pembasmian kuman peralatan pemprosesan makanan. Untuk peralatan, mikroorganisma sentiasa hanya tinggal di permukaan, dan kelemahan penembusan ultraviolet yang lemah tidak diperlukan segera, dan kelebihan tidak memanaskan dan tidak memperkenalkan bahan lain (termasuk air) dimainkan sepenuhnya.
Yang kedua ialah prarawatan air pemprosesan makanan. Untuk mengurangkan mikroorganisma yang mungkin diperkenalkan dalam proses pengeluaran, pensterilan prarawatan air pemprosesan adalah langkah yang mendapat dua kali ganda hasil dengan separuh usaha. Berbanding dengan "cara kimia" untuk menambah klorin atau klorida, pensterilan ultraviolet tanpa pengenalan bahan kimia boleh mengelakkan risiko produk sampingan pensterilan dan mengelakkan bau yang disebabkan oleh racun kulat.
Ketiga, pada masa ini, penggunaan pensterilan ultraviolet dalam makanan langsung adalah terutamanya jus buah. Rasa jus mudah diubah oleh haba, jadi "pemprosesan bukan haba" menarik dalam pengeluaran jus. Nama racun kulat sahaja tidak membuatkan pengguna menyukainya, jadi pensterilan ultraviolet yang tidak mengubah rasa dan tidak memperkenalkan "komposisi kimia" mempunyai kegunaan yang hebat.
