Bisakah sinar ultraviolet digunakan untuk mendisinfeksi makanan
Sinar ultraviolet dapat membunuh bakteri dan memiliki kemampuan karsinogenik tertentu. Jadi, bolehkah makanan yang diberi sinar ultraviolet dimakan?
Sinar ultravioletdidefinisikan sebagai radiasi elektromagnetik dengan panjang gelombang antara 10 dan 400 nanometer. Namun dalam aplikasi praktis, panjang gelombang yang digunakan umumnya lebih dari 100 nanometer. Panjang gelombang UVA antara 315 dan 409 nanometer biasanya membuat kulit menjadi kecoklatan, panjang gelombang UVB antara 280 dan 315 nanometer dapat membakar kulit dan meningkatkan risiko kanker kulit, panjang gelombang UVC antara 200 dan 280 nanometer efektif membunuh bakteri dan virus, dan panjang gelombang UV antara 200 dan 280 nanometer efektif membunuh bakteri dan virus. 100 dan 200 nanometer diserap oleh oksigen di udara. Oleh karena itu, ini hanya dapat bekerja dalam ruang hampa atau setidaknya lingkungan yang sepenuhnya bebas oksigen, yang tidak cocok untuk sterilisasi praktis. Sterilisasi ultraviolet tradisional menggunakan panjang gelombang 254 nanometer. Desinfeksi ultraviolet, terutama menggunakan panjang gelombang sinar ultraviolet yang sesuai untuk menghancurkan struktur molekul DNA dalam sel-sel tubuh mikroba, mengakibatkan kematian sel pertumbuhan atau sel regeneratif, untuk mencapai efek sterilisasi, dalam proses ini tidak akan tampak berbahaya zat, makanan yang disterilkan dapat dimakan secara normal.
Dari kiri ke kanan adalah sinar-X dan sinar ultraviolet. Cahaya tampak, cahaya inframerah, panjang gelombang cahaya meningkat secara bergantian. Panjang gelombang sterilisasi yang umum digunakan yaitu 6254 nm terletak pada pita sinar ultraviolet jauh ultraviolet (UVC).
Ketika sinar UV diserap oleh bakteri atau virus, mereka merusak DNA sehingga tidak mampu berkembang biak. Dari segi hasil sterilisasi sama saja dengan pemanasan atau perlakuan dengan bahan kimia. Namun, sinar ultraviolet tidak memanaskan dan tidak merusak nutrisi - karena DNA bukanlah komponen nutrisi dalam makanan, dan zat-zat yang dibutuhkan tubuh tidak dimusnahkan. Selain itu, tidak akan merusak cita rasa alami makanan. Fungisida atau bahan pengawet kimia, bagaimanapun juga, menimbulkan zat baru, dan terkadang menimbulkan "bau". Molekul DNA yang dihancurkan oleh sinar ultraviolet masuk ke dalam tubuh manusia dan akan dipecah, serta tidak akan menghasilkan zat berbahaya. Oleh karena itu, meskipun sinar ultraviolet mempunyai kemampuan menyebabkan kanker, makanan yang diolah dengan sinar ultraviolet tidaklah aman.
Metode pengolahan makanan apa pun akan memiliki tingkat "penghancuran" makanan tertentu. Perawatan UV jauh lebih aman dibandingkan pemanasan konvensional. Untuk beberapa makanan yang ingin tetap dalam "keadaan alaminya", seperti jus buah, ini memiliki keuntungan yang besar.
Kemampuan sinar UV dalam membunuh bakteri tidak hanya bergantung pada panjang gelombangnya saja, namun juga bergantung pada energi yang dipancarkan pada makanan. Pada panjang gelombang yang dipilih 254 nm, efek bakterisida dan intensitas energi menunjukkan bentuk S yang memanjang. Dengan kata lain, pada energi rendah, efek bakterisidalnya sangat buruk, karena bakteri atau virus, seperti tubuh manusia, memiliki kemampuan tertentu untuk memperbaiki kerusakan DNA. Ketika energi iradiasi rendah, DNA yang rusak akan diperbaiki pada waktunya, dan bakteri serta virus dapat terus berkembang biak. Ketika energinya tinggi sampai batas tertentu, sistem perbaikan DNA menjadi sangat sibuk, dan kerusakan DNA meningkat tajam, yang ditunjukkan secara makro bahwa bakteri atau virus "terbunuh". Di luar intensitas energi ini, dengan setiap peningkatan, kapasitas sterilisasi akan meningkat pesat. Namun, ketika meningkat sampai batas tertentu, ia memasuki platform kedua - dan terus meningkatkan energinya, dan efek bakterisidalnya meningkat sangat sedikit. "Ekor" dalam efek sterilisasi ini mungkin disebabkan oleh fakta bahwa beberapa mikroorganisme resisten terhadap serangan UV, atau mungkin karena fakta bahwa beberapa sampel yang diolah tidak dapat diiradiasi.
Karena adanya "ekor" ini, sterilisasi ultraviolet sulit mencapai hasil yang mematikan seperti pemanasan atau fungisida kimia. Biasanya digunakan untuk mengurangi nilai 4 pasang sebagai "standar sterilisasi", yaitu satu dari 10,000 bakteri bertahan hidup. Pasteurisasi susu segar - yang diolah pada suhu 72 derajat Celcius selama 15 detik setiap batch - biasanya berkurang sebanyak lima pasang, yaitu, paling banyak satu dari 100,000 bakteri bertahan hidup. Jika ini adalah sterilisasi suhu ultra-tinggi pada susu suhu normal, nilai pasangan tereduksi lebih dari 12, hampir tidak ada bakteri yang dapat bertahan.
Mikroorganisme yang berbeda memiliki sensitivitas yang berbeda terhadap sinar ultraviolet, dan beberapa mikroorganisme akan terbunuh dalam jumlah besar dengan intensitas energi yang lebih rendah, sementara mikroorganisme lainnya memerlukan energi yang lebih tinggi. Dengan menurunkan nilai empat pasang, beberapa bakteri yang diuji dalam penelitian ini hanya membutuhkan beberapa puluh joule per meter persegi energi, sementara yang lain membutuhkan lebih dari 300 joule per meter persegi. Kita tidak tahu bakteri apa yang ada dalam makanan sebenarnya, dan berapa jumlahnya, jadi kita selalu menargetkan bakteri yang paling keras dan membunuh bakteri lainnya. Oleh karena itu, intensitas energi yang digunakan dalam sterilisasi ultraviolet harus di atas 400 joule per meter persegi.
Efek sterilisasi dari berbagai teknik sterilisasi akan dipengaruhi oleh sifat fisik dan kimia pangan. Misalnya pemanasan atau autoklaf, suhu, pH dan tekanan semuanya mempunyai pengaruh yang besar. Dalam sterilisasi ultraviolet, faktor-faktor ini kurang penting. Kunci dari sterilisasi UV adalah sinar UV dapat menjangkau bakteri, sehingga penetrasi adalah kuncinya. Faktor-faktor seperti komposisi makanan, kandungan padat, warna dan faktor lainnya akan mempengaruhi penyerapan sinar ultraviolet, sehingga mempengaruhi ketebalan penetrasinya, yang berdampak besar pada efek bakterisidal. Jika makanannya seragam dan transparan, penetrasi sinar ultravioletnya bagus, efek sterilisasinya akan bagus; Sebaliknya, jika makanan keruh, maka sinar ultraviolet akan tersebar, energi penetrasi akan berkurang, dan efek sterilisasi akan buruk.
Perlu diperhatikan bahwa penetrasi sinar ultraviolet relatif lemah, ketebalan kertas cetak tidak dapat menembus, dan hanya dapat membunuh bakteri, mikroorganisme dan virus pada permukaan makanan untuk desinfeksi makanan, dan tidak dapat mensterilkan bakteri di dalamnya. lapisan dalam makanan. Masih sulit untuk membuat makanan padat menerima radiasi UV secara seragam dalam lapisan tipis. Cacat bawaan ini sangat membatasi cakupan penerapannya.
Alasan mengapa saya tertarik menggunakan desinfeksi ultraviolet adalah karena dapat mencapai efek desinfeksi pemanasan, dan tidak akan merusak nutrisi dan rasa alami makanan, dan sekarang beberapa restoran akan membeli lampu ultraviolet untuk mendisinfeksi permukaan piring, mangkuk. , sumpit dan sebagainya, efeknya sangat bagus.
Saat ini, ada tiga penerapan utama sterilisasi ultraviolet dalam industri makanan
Yang pertama adalah desinfeksi peralatan pengolahan makanan. Untuk peralatan, mikroorganisme selalu hanya berada di permukaan, dan kelemahan penetrasi ultraviolet yang buruk tidak terlalu diperlukan, dan keuntungan dari tidak memanaskan atau memasukkan zat lain (termasuk air) berperan sepenuhnya.
Yang kedua adalah pretreatment air pengolahan makanan. Untuk mengurangi mikroorganisme yang mungkin masuk dalam proses produksi, perlakuan awal sterilisasi pada air pengolahan adalah tindakan yang mendapatkan hasil dua kali lipat dengan setengah upaya. Dibandingkan dengan "cara kimia" yang menambahkan klorin atau klorida, sterilisasi ultraviolet tanpa menggunakan bahan kimia dapat menghindari risiko produk samping sterilisasi dan menghindari bau yang disebabkan oleh fungisida.
Ketiga, saat ini penggunaan sterilisasi ultraviolet pada makanan langsung terutama pada jus buah. Rasa jus mudah diubah oleh panas, sehingga "pemrosesan non-termal" menarik dalam produksi jus. Nama fungisidanya saja tidak membuat konsumen menyukainya, sehingga sterilisasi ultraviolet yang tidak mengubah rasa dan tidak memasukkan "komposisi kimia" sangat bermanfaat.
