Kas ultraviolettkiirgust saab kasutada toidu desinfitseerimiseks
Ultraviolettkiired võivad tappa baktereid ja neil on teatav kantserogeenne võime. Niisiis, kas ultraviolettvalgusega töödeldud toitu võib süüa?
Ultraviolettvalguson määratletud kui elektromagnetkiirgus lainepikkusega 10–400 nanomeetrit. Praktilistes rakendustes on kasutatav lainepikkus aga üldiselt üle 100 nanomeetri. UVA lainepikkus vahemikus 315 kuni 409 nanomeetrit päevitab tavaliselt nahka, UVB lainepikkus vahemikus 280 kuni 315 nanomeetrit võib nahka põletada ja suurendada nahavähi riski, UVC lainepikkused vahemikus 200 kuni 280 nanomeetrit on tõhusad bakterite ja viiruste tapmisel ning UV-kiirguse lainepikkused vahemikus 200 kuni 280 nanomeetrit Õhus olev hapnik neelab 100 ja 200 nanomeetrit. Seetõttu saab see töötada ainult vaakumis või vähemalt täiesti hapnikuvabas keskkonnas, mis praktiliseks steriliseerimiseks ei sobi. Traditsiooniline ultraviolettkiirguse steriliseerimine kasutab lainepikkust 254 nanomeetrit. Ultraviolett desinfitseerimine kasutab peamiselt ultraviolettkiirguse sobivat lainepikkust, et hävitada DNA molekulaarstruktuur mikroobikeha rakkudes, mille tulemuseks on kasvurakkude või regeneratiivsete rakkude surm, et saavutada steriliseerimise efekt, selles protsessis ei tundu see kahjulik. aineid, võib steriliseeritud toitu normaalselt süüa.
Vasakult paremale on röntgenikiirgus ja ultraviolettvalgus. Nähtav valgus, infrapunavalgus, valguse lainepikkus omakorda suureneb. Tavaliselt kasutatav steriliseerimise lainepikkus 6254 nm asub ultraviolettkiirguse ultraviolettkiirguse (UVC) ribas.
Kui UV-kiired neelavad bakterid või viirused, kahjustavad nad DNA-d, muutes need paljunemisvõimetuks. Steriliseerimise tulemuste poolest on see sama, mis kuumutamine või kemikaalidega töötlemine. Ultraviolettvalgus aga ei kuumene ega hävita toitaineid – kuna DNA ei ole toidu toitainekomponent ja need ained, mida organism vajab, ei hävine. Lisaks ei hävita see toidu loomulikku maitset. Keemilised fungitsiidid või säilitusained toovad ju sisse uusi aineid ja mõnikord toovad kaasa ka "lõhna". Ultraviolettvalgusega hävitatud DNA molekulid sisenevad inimkehasse ja lagunevad ning ei tooda kahjulikke aineid. Seetõttu, kuigi ultraviolettvalgusel on võime põhjustada vähki, ei ole ultraviolettvalgusega töödeldud toit ohutu.
Mis tahes toiduainete töötlemise meetodil on toidu teatud määral "hävitamine". UV-töötlus on palju vähem kahjulik kui kõige tavalisem kuumutus. Mõnede toiduainete puhul, mis tahavad püsida oma "looduslikus olekus", näiteks puuviljamahl, on sellel suur eelis.
UV-kiirguse võime baktereid tappa ei ole seotud ainult lainepikkusega, vaid sõltub ka energiast, mis toitu kiirgab. Valitud lainepikkusel 254 nm näitavad bakteritsiidne toime ja energia intensiivsus venitatud S-kuju. Teisisõnu, madala energia korral on bakteritsiidne toime väga nõrk, sest bakteritel või viirustel on sarnaselt inimkehale teatud võime DNA kahjustusi parandada. Kui kiiritusenergia on madal, parandatakse kahjustatud DNA õigeaegselt ning bakterid ja viirused võivad jätkata vohamist. Kui energia on teatud piirini kõrge, on DNA parandussüsteem tõesti hõivatud ja DNA kahjustused suurenevad järsult, mis näitab makros, et bakterid või viirused on "tapetud". Kui see energiaintensiivsus ületab, suureneb steriliseerimisvõime iga suurenemisega oluliselt. Kui see aga teatud määral suureneb, siseneb see teisele platvormile – ja jätkab energia suurendamist ning bakteritsiidne toime suureneb väga vähe. See steriliseerimisefekti "saba" võib olla tingitud asjaolust, et mõned mikroorganismid on UV-kiirgusele vastupidavad, või võib see olla tingitud asjaolust, et mõnda töödeldud proovi ei saa kiiritada.
Selle "saba" olemasolu tõttu on ultraviolettkiirgusega steriliseerimist raske saavutada sama täielikku hävitamist kui kuumutamist või keemilisi fungitsiide. Tavaliselt kasutatakse seda "steriliseerimisstandardina" 4 paari väärtuse vähendamiseks, st üks 10-st 000 bakterist jääb ellu. Värske piima pastöriseerimine, mida töödeldakse 72 kraadi Celsiuse järgi 15 sekundit partii kohta, väheneb tavaliselt viie paari võrra, see tähendab, et kõige rohkem üks 100-st 000 bakterist jääb ellu. Kui tegemist on normaalse temperatuuriga piima ülikõrge temperatuuriga steriliseerimisega, on paari vähendatud väärtus suurem kui 12, peaaegu ükski bakter ei suuda ellu jääda.
Erinevatel mikroorganismidel on ultraviolettvalgusele erinev tundlikkus ja mõned neist hukkuvad suurel hulgal väiksema energiaintensiivsusega, teised aga vajavad suuremat energiat. Alandades nelja paari väärtust, vajasid mõned uuringus testitud bakterid energiat vaid mõnikümmend džauli ruutmeetri kohta, teised aga üle 300 džauli ruutmeetri kohta. Me ei tea, milliseid baktereid tõelises toidus leidub ja kui palju neid on, seega sihime alati kõige kõvema ja tapame teised. Seetõttu peab ultraviolettkiirgusega steriliseerimisel kasutatav energiaintensiivsus olema üle 400 džauli ruutmeetri kohta.
Erinevate steriliseerimistehnikate steriliseerimisefekti mõjutavad toidu füüsikalised ja keemilised omadused. Näiteks kuumutamisel või autoklaavimisel, temperatuuril, pH-l ja rõhul on suur mõju. Ultraviolettsteriliseerimisel on need tegurid vähem olulised. UV-steriliseerimise võti on see, et UV-kiired võivad jõuda bakteriteni, seega on tungimine võtmetähtsusega. Sellised tegurid nagu toidu koostis, tahkete ainete sisaldus, värvus ja muud tegurid mõjutavad ultraviolettvalguse neeldumist, mõjutades seega selle läbitungimise paksust, millel on suur mõju bakteritsiidsele toimele. Kui toit on ühtlane ja läbipaistev, on ultraviolettkiirguse läbitungimine hea, steriliseerimisefekt on hea; Vastupidi, kui toit on hägune, siis ultraviolettvalgus hajub, energia läbitungimisel väheneb ja steriliseerimise efekt on halb.
Tuleb märkida, et ultraviolettkiirguse läbitungimine on suhteliselt nõrk, trükipaberi paksus ei pääse läbi ja see võib tappa ainult baktereid, mikroorganisme ja viirusi toidu pinnal toidu desinfitseerimiseks ning ei saa baktereid steriliseerida. sügav toidukiht. Endiselt on keeruline saada tahket toitu UV-kiirgust ühtlaselt õhukese kihina vastu võtma. See kaasasündinud defekt piirab oluliselt selle kohaldamisala.
Põhjus, miks mulle meeldib ultraviolett-desinfitseerimine, on see, et see võib saavutada kuumutamise desinfitseerimise efekti ega hävita toidu toitaineid ja loomulikku maitset ning nüüd ostavad mõned restoranid ultraviolettlampe, et desinfitseerida taldrikuid, kausse. , söögipulgad ja nii edasi, mõju on väga hea.
Praegu on toiduainetööstuses ultraviolettkiirguse steriliseerimisel kolm peamist rakendust
Esimene on toiduainete töötlemise seadmete desinfitseerimine. Seadmete jaoks jäävad mikroorganismid alati ainult pinnale ja ultraviolettkiirguse nõrga läbitungimise nõrkust pole hädasti vaja ning kuumenemata jätmise ja muude ainete (sealhulgas vee) sissetoomata jätmise eelised on täielikult mängitud.
Teine on toiduainete töötlemise vee eeltöötlus. Tootmisprotsessi sattuda võivate mikroorganismide vähendamiseks on töötlemisvee steriliseerimise eeltöötlus meede, mis annab poole väiksema jõupingutusega kaks korda parema tulemuse. Võrreldes kloori või kloriidi lisamise "keemiliste vahenditega", võib ultraviolettkiirgusega steriliseerimine ilma kemikaale kasutamata vältida kõrvalsaaduste steriliseerimise ohtu ja vältida fungitsiidide põhjustatud lõhna.
Kolmandaks, praegu kasutatakse ultraviolettsteriliseerimist otseses toidus peamiselt puuviljamahla. Mahla maitse muutub kuumuse mõjul kergesti, seega on mahla tootmisel atraktiivne "mittetermiline töötlemine". Ainuüksi fungitsiidi nimetus ei pane tarbijat meeldima, seega on maitset mittemuutvast ja "keemilist koostist" tutvustavast ultraviolettsteriliseerimisest palju kasu.
