A luz ultravioleta pode ser usada para desinfetar alimentos
Os raios ultravioleta podem matar bactérias e têm uma certa capacidade cancerígena. Então, podem ser consumidos alimentos tratados com luz ultravioleta?
Luz ultravioletaé definida como radiação eletromagnética com comprimentos de onda entre 10 e 400 nanômetros. No entanto, em aplicações práticas, o comprimento de onda utilizado é geralmente superior a 100 nanômetros. Comprimentos de onda UVA entre 315 e 409 nanômetros normalmente bronzeiam a pele, comprimentos de onda UVB entre 280 e 315 nanômetros podem queimar a pele e aumentar o risco de câncer de pele, comprimentos de onda UVC entre 200 e 280 nanômetros são eficazes para matar bactérias e vírus, e comprimentos de onda UV entre 100 e 200 nanômetros são absorvidos pelo oxigênio do ar. Portanto, ele só pode funcionar no vácuo ou pelo menos em um ambiente totalmente isento de oxigênio, o que não é adequado para a esterilização prática. A esterilização ultravioleta tradicional usa um comprimento de onda de 254 nanômetros. A desinfecção ultravioleta, utiliza principalmente o comprimento de onda apropriado da luz ultravioleta para destruir a estrutura molecular do DNA nas células do corpo microbiano, resultando na morte de células de crescimento ou células regenerativas, para alcançar o efeito de esterilização, neste processo não parecerá prejudicial substâncias, os alimentos esterilizados podem ser consumidos normalmente.
Da esquerda para a direita estão os raios X e a luz ultravioleta. Luz visível, luz infravermelha, o comprimento de onda da luz aumenta por sua vez. O comprimento de onda de esterilização comumente usado de 6254 nm está localizado na faixa ultravioleta distante (UVC) da luz ultravioleta.
Quando os raios UV são absorvidos por bactérias ou vírus, danificam o ADN, tornando-os incapazes de se multiplicarem. Em termos de resultados de esterilização, é o mesmo que aquecer ou tratar com produtos químicos. No entanto, a luz ultravioleta não aquece e não destrói os nutrientes - porque o DNA não é um componente nutriente dos alimentos e as substâncias de que o corpo necessita não são destruídas. Além disso, não destrói o sabor natural dos alimentos. Afinal, fungicidas ou conservantes químicos introduzem novas substâncias e às vezes trazem alguns “odores”. As moléculas de DNA destruídas pela luz ultravioleta entram no corpo humano e serão decompostas, não produzindo substâncias nocivas. Portanto, embora a luz ultravioleta tenha a capacidade de causar cancro, os alimentos tratados com luz ultravioleta não são seguros.
Qualquer método de processamento de alimentos terá um certo grau de “destruição” dos alimentos. O tratamento UV é muito menos prejudicial que o aquecimento mais convencional. Para alguns alimentos que desejam permanecer em seu “estado natural”, como sucos de frutas, tem uma grande vantagem.
A capacidade do UV de matar bactérias não está apenas relacionada ao comprimento de onda, mas também depende da energia que é irradiada para os alimentos. No comprimento de onda selecionado de 254 nm, o efeito bactericida e a intensidade energética mostram uma forma de S esticada. Em outras palavras, com baixa energia, o efeito bactericida é muito fraco, porque bactérias ou vírus, como o corpo humano, têm uma certa capacidade de reparar danos no DNA. Quando a energia de irradiação é baixa, o DNA danificado é reparado a tempo e bactérias e vírus podem continuar a proliferar. Quando a energia está alta até certo ponto, o sistema de reparo do DNA fica muito ocupado e o dano ao DNA aumenta acentuadamente, o que é mostrado na macro que as bactérias ou vírus são “mortos”. Além desta intensidade energética, a cada aumento, a capacidade de esterilização aumentará bastante. Porém, quando aumenta até certo ponto, entra na segunda plataforma - e continua aumentando a energia, e o efeito bactericida aumenta muito pouco. Esta “cauda” no efeito de esterilização pode ser devida ao facto de alguns microrganismos serem resistentes ao ataque UV, ou pode ser devida ao facto de algumas das amostras tratadas não poderem ser irradiadas.
Devido à existência desta "cauda", a esterilização ultravioleta é difícil de conseguir uma morte tão completa quanto o aquecimento ou fungicidas químicos. Geralmente é usado para reduzir o valor de 4 pares como "padrão de esterilização", ou seja, uma em cada 10,000 bactérias sobrevive. A pasteurização do leite fresco - tratado a 72 graus Celsius durante 15 segundos por lote - geralmente é reduzida em cinco pares, ou seja, no máximo uma em cada 100000 bactérias sobrevive. Se for a esterilização em temperatura ultra-alta do leite em temperatura normal, o valor do par reduzido é superior a 12, quase nenhuma bactéria pode sobreviver.
Diferentes microrganismos têm diferentes sensibilidades à luz ultravioleta, e alguns serão mortos em grande número com menor intensidade energética, enquanto outros requerem maior energia. Ao diminuir o valor de quatro pares, algumas das bactérias testadas no estudo necessitaram apenas de algumas dezenas de joules por metro quadrado de energia, enquanto outras necessitaram de mais de 300 joules por metro quadrado. Não sabemos quais bactérias estão presentes nos alimentos reais e quantas delas existem, por isso sempre atacamos a mais resistente e matamos as outras. Portanto, a intensidade energética utilizada na esterilização ultravioleta precisa estar acima de 400 joules por metro quadrado.
O efeito de esterilização de várias técnicas de esterilização será afetado pelas propriedades físicas e químicas dos alimentos. Por exemplo, aquecimento ou autoclavagem, temperatura, pH e pressão têm um grande impacto. Na esterilização ultravioleta, estes factores são menos importantes. A chave para a esterilização UV é que os raios UV podem atingir as bactérias, portanto a penetração é fundamental. Fatores como composição dos alimentos, teor de sólidos, cor e outros fatores afetarão a absorção da luz ultravioleta, afetando assim a espessura de sua penetração, o que tem grande impacto no efeito bactericida. Se o alimento for uniforme e transparente, a penetração da luz ultravioleta é boa, o efeito de esterilização será bom; Pelo contrário, se o alimento estiver turvo, a luz ultravioleta será espalhada, a energia de penetração será reduzida e o efeito de esterilização será fraco.
Deve-se notar que a penetração da luz ultravioleta é relativamente fraca, a espessura de um papel de impressão não pode penetrar e só pode matar bactérias, microorganismos e vírus na superfície dos alimentos para desinfecção de alimentos, e não pode esterilizar as bactérias em a camada profunda dos alimentos. Ainda é um desafio fazer com que alimentos sólidos recebam radiação UV uniformemente em uma camada fina. Este defeito congênito limita muito seu escopo de aplicação.
A razão pela qual estou interessado em usar a desinfecção ultravioleta é que ela pode atingir o efeito da desinfecção por aquecimento e não destruirá os nutrientes e o sabor natural dos alimentos, e agora alguns restaurantes comprarão lâmpadas ultravioleta para desinfetar a superfície dos pratos, tigelas , pauzinhos e assim por diante, o efeito é muito bom.
Atualmente, existem três aplicações principais da esterilização ultravioleta na indústria alimentícia
A primeira é a desinfecção de equipamentos de processamento de alimentos. Para o equipamento, os microrganismos ficam sempre apenas na superfície, e a fragilidade da fraca penetração ultravioleta não é urgentemente necessária, e as vantagens de não aquecer e não introduzir outras substâncias (inclusive água) são plenamente aproveitadas.
O segundo é o pré-tratamento da água de processamento de alimentos. Para reduzir os microrganismos que podem ser introduzidos no processo produtivo, o pré-tratamento de esterilização da água de processamento é uma medida que consegue o dobro do resultado com metade do esforço. Em comparação com os "meios químicos" de adição de cloro ou cloreto, a esterilização ultravioleta sem a introdução de produtos químicos pode evitar o risco de subprodutos da esterilização e evitar o odor causado pelos fungicidas.
Terceiro, atualmente, o uso da esterilização ultravioleta em alimentos diretos é principalmente suco de frutas. O sabor do suco é facilmente alterado pelo calor, portanto o “processamento não térmico” é atraente na produção de suco. O nome do fungicida por si só não agrada o consumidor, então a esterilização ultravioleta que não altera o sabor e não introduz “composição química” tem uma grande utilidade.
