¿Se puede utilizar la luz ultravioleta para desinfectar los alimentos?
Los rayos ultravioleta pueden matar bacterias y tienen cierta capacidad cancerígena. Entonces, ¿se pueden consumir alimentos tratados con luz ultravioleta?
luz ultravioletaSe define como radiación electromagnética con longitudes de onda entre 10 y 400 nanómetros. Sin embargo, en aplicaciones prácticas, la longitud de onda utilizada suele ser superior a 100 nanómetros. Las longitudes de onda UVA entre 315 y 409 nanómetros suelen broncear la piel, las longitudes de onda UVB entre 280 y 315 nanómetros pueden quemar la piel y aumentar el riesgo de cáncer de piel, las longitudes de onda UVC entre 200 y 280 nanómetros son efectivas para matar bacterias y virus, y las longitudes de onda UV entre 200 y 280 nanómetros son efectivas para matar bacterias y virus. El oxígeno del aire absorbe entre 100 y 200 nanómetros. Por lo tanto, sólo puede funcionar en vacío o al menos en un ambiente completamente libre de oxígeno, lo que no es adecuado para una esterilización práctica. La esterilización ultravioleta tradicional utiliza una longitud de onda de 254 nanómetros. La desinfección ultravioleta utiliza principalmente la longitud de onda adecuada de la luz ultravioleta para destruir la estructura molecular del ADN en las células del cuerpo microbiano, lo que resulta en la muerte de las células en crecimiento o de las células regenerativas, para lograr el efecto de esterilización, en este proceso no parecerá dañino. sustancias, los alimentos esterilizados se pueden consumir normalmente.
De izquierda a derecha están los rayos X y la luz ultravioleta. Luz visible, luz infrarroja, la longitud de onda de la luz aumenta a su vez. La longitud de onda de esterilización comúnmente utilizada de 6254 nm se encuentra en la banda ultravioleta lejana (UVC) de la luz ultravioleta.
Cuando los rayos ultravioleta son absorbidos por bacterias o virus, dañan el ADN y lo dejan incapaz de multiplicarse. En términos de resultados de esterilización, es lo mismo que calentar o tratar con productos químicos. Sin embargo, la luz ultravioleta no calienta ni destruye los nutrientes, porque el ADN no es un componente nutritivo de los alimentos y las sustancias que el cuerpo necesita no se destruyen. Además, no destruirá el sabor natural de la comida. Después de todo, los fungicidas o conservantes químicos introducen nuevas sustancias y, a veces, aportan algunos "olores". Las moléculas de ADN destruidas por la luz ultravioleta ingresan al cuerpo humano y se descompondrán y no producirán sustancias nocivas. Por tanto, aunque la luz ultravioleta tiene la capacidad de provocar cáncer, los alimentos tratados con luz ultravioleta no son seguros.
Cualquier método de procesamiento de alimentos tendrá un cierto grado de "destrucción" de los alimentos. El tratamiento ultravioleta es mucho menos dañino que el calentamiento más convencional. Para algunos alimentos que quieren permanecer en su "estado natural", como el zumo de frutas, tiene una gran ventaja.
La capacidad de los rayos UV para matar bacterias no sólo está relacionada con la longitud de onda, sino que también depende de la energía que se irradia a los alimentos. En la longitud de onda seleccionada de 254 nm, el efecto bactericida y la intensidad energética muestran una forma de S alargada. En otras palabras, a baja energía, el efecto bactericida es muy pobre, porque las bacterias o los virus, como el cuerpo humano, tienen cierta capacidad para reparar los daños en el ADN. Cuando la energía de irradiación es baja, el ADN dañado se repara a tiempo y las bacterias y los virus pueden seguir proliferando. Cuando la energía es alta hasta cierto punto, el sistema de reparación del ADN está muy ocupado y el daño del ADN aumenta considerablemente, lo que se muestra en la macro que las bacterias o los virus son "muertos". Más allá de esta intensidad energética, con cada aumento, la capacidad de esterilización aumentará considerablemente. Sin embargo, cuando aumenta hasta cierto punto, entra en la segunda plataforma y continúa aumentando la energía, y el efecto bactericida aumenta muy poco. Esta "cola" en el efecto de esterilización puede deberse a que algunos microorganismos son resistentes al ataque de los rayos UV, o puede deberse a que algunas de las muestras tratadas no pueden irradiarse.
Debido a la existencia de esta "cola", la esterilización ultravioleta es difícil de lograr una eliminación tan completa como el calentamiento o los fungicidas químicos. Se suele utilizar para reducir el valor de 4 pares como "estándar de esterilización", es decir, una de cada 10000 bacterias sobrevive. La pasteurización de la leche fresca -tratada a 72 grados centígrados durante 15 segundos por lote- suele reducirse en cinco pares, es decir, como máximo una de cada 100000 bacterias sobrevive. Si se trata de una esterilización a temperatura ultraalta de leche a temperatura normal, el valor de par reducido es superior a 12, casi ninguna bacteria puede sobrevivir.
Los diferentes microorganismos tienen diferente sensibilidad a la luz ultravioleta y algunos morirán en grandes cantidades con una menor intensidad energética, mientras que otros requieren mayor energía. Al reducir el valor de cuatro pares, algunas de las bacterias analizadas en el estudio necesitaron sólo unas pocas decenas de julios por metro cuadrado de energía, mientras que otras necesitaron más de 300 julios por metro cuadrado. No sabemos qué bacterias están presentes en los alimentos reales ni cuántas hay, por lo que siempre apuntamos a las más resistentes y matamos a las demás. Por lo tanto, la intensidad energética utilizada en la esterilización ultravioleta debe ser superior a 400 julios por metro cuadrado.
El efecto de esterilización de diversas técnicas de esterilización se verá afectado por las propiedades físicas y químicas de los alimentos. Por ejemplo, el calentamiento o el autoclave, la temperatura, el pH y la presión tienen un gran impacto. En la esterilización ultravioleta, estos factores son menos importantes. La clave de la esterilización UV es que los rayos UV pueden alcanzar las bacterias, por lo que la penetración es clave. Factores como la composición de los alimentos, el contenido de sólidos, el color y otros factores afectarán la absorción de la luz ultravioleta, afectando así el espesor de su penetración, lo que tiene un gran impacto en el efecto bactericida. Si la comida es uniforme y transparente, la penetración de la luz ultravioleta es buena y el efecto de esterilización será bueno; Por el contrario, si la comida está turbia, la luz ultravioleta se dispersará, la energía de penetración se reducirá y el efecto de esterilización será deficiente.
Cabe señalar que la penetración de la luz ultravioleta es relativamente débil, el grosor del papel de impresión no puede penetrar y solo puede matar bacterias, microorganismos y virus en la superficie de los alimentos para su desinfección, y no puede esterilizar las bacterias en la capa profunda de alimento. Todavía es un desafío lograr que los alimentos sólidos reciban la radiación UV de manera uniforme en una capa delgada. Este defecto congénito limita enormemente su ámbito de aplicación.
La razón por la que estoy interesado en utilizar la desinfección ultravioleta es que puede lograr el efecto de la desinfección por calentamiento y no destruirá los nutrientes ni el sabor natural de los alimentos, y ahora algunos restaurantes comprarán lámparas ultravioleta para desinfectar la superficie de platos y tazones. , palillos, etc., el efecto es muy bueno.
En la actualidad, existen tres aplicaciones principales de la esterilización ultravioleta en la industria alimentaria.
El primero es la desinfección de equipos de procesamiento de alimentos. Para el equipo, los microorganismos siempre permanecen solo en la superficie, y la debilidad de la mala penetración ultravioleta no es urgentemente necesaria, y las ventajas de no calentar ni introducir otras sustancias (incluida el agua) se aprovechan al máximo.
El segundo es el pretratamiento del agua de procesamiento de alimentos. Para reducir los microorganismos que pueden introducirse en el proceso productivo, el pretratamiento de esterilización del agua de proceso es una medida que consigue el doble de resultado con la mitad de esfuerzo. En comparación con los "medios químicos" de agregar cloro o cloruro, la esterilización ultravioleta sin la introducción de productos químicos puede evitar el riesgo de subproductos de la esterilización y evitar el olor causado por los fungicidas.
En tercer lugar, en la actualidad, el uso de esterilización ultravioleta en alimentos directos es principalmente jugo de frutas. El sabor del jugo cambia fácilmente con el calor, por lo que el "procesamiento no térmico" resulta atractivo en la producción de jugo. El nombre del fungicida por sí solo no hace que a los consumidores les guste, por lo que la esterilización ultravioleta que no cambia el sabor y no introduce "composición química" tiene una gran utilidad.
