يمكن للأشعة فوق البنفسجية أن تقتل البكتيريا ولها قدرة معينة على الإصابة بالسرطان. لذلك، يمكن للأغذية المصنعة بها معقم الأشعة فوق البنفسجية تؤكل؟
تُعرف الأشعة فوق البنفسجية بأنها إشعاع كهرومغناطيسي يتراوح طوله الموجي بين 10 نانومتر و400 نانومتر. ومع ذلك، في التطبيقات العملية، يكون الطول الموجي المستخدم عمومًا أعلى من 100 نانومتر. عادةً ما تعمل الأشعة فوق البنفسجية ذات الطول الموجي بين 315 و409 نانومتر على تسمير الجلد. يمكن للأشعة فوق البنفسجية ذات الطول الموجي 280 إلى 315 نانومتر أن تحرق الجلد وتزيد من خطر الإصابة بسرطان الجلد. يمكن للأشعة فوق البنفسجية ذات الطول الموجي من 200 إلى 280 نانومتر أن تقتل البكتيريا والفيروسات بشكل فعال. يتم امتصاص الأشعة فوق البنفسجية التي يتراوح طولها الموجي بين 100 و200 نانومتر بواسطة الأكسجين الموجود في الهواء. لذلك، يستخدم التعقيم التقليدي بالأشعة فوق البنفسجية طولًا موجيًا يبلغ 254 نانومتر.
عندما تمتص البكتيريا أو الفيروسات الأشعة فوق البنفسجية، فإنها يمكن أن تلحق الضرر بالحمض النووي وتجعلها تفقد قدرتها على التكاثر. ومن حيث نتائج التعقيم فهو مثل التسخين أو المعالجة بالمواد الكيميائية. إلا أن طريقة التعقيم بالأشعة فوق البنفسجية لا تدمر المكونات الغذائية دون تسخين. لأن الحمض النووي ليس مادة مغذية للطعام ولا يتم تدمير تلك الجزيئات التي يحتاجها الجسم. بالإضافة إلى ذلك، فهو لا يدمر النكهة الطبيعية للطعام. بعد كل شيء، مبيدات الفطريات الكيميائية أو المواد الحافظة تقدم مواد جديدة، وأحيانا تجلب بعض "الروائح". سوف تتحلل جزيئات الحمض النووي التي دمرتها الأشعة فوق البنفسجية في جسم الإنسان دون إنتاج مواد ضارة.
لذلك، على الرغم من قدرة الأشعة فوق البنفسجية على التسبب في السرطان، إلا أن الأطعمة المعالجة بالأشعة فوق البنفسجية ليس لديها أي مشاكل تتعلق بالسلامة.
أي طريقة لتجهيز الطعام سيكون لها درجة معينة من "الضرر" على الطعام. بالمقارنة مع وسائل التدفئة التقليدية، فإن الضرر الناجم عن العلاج بالأشعة فوق البنفسجية أقل بكثير. بالنسبة لبعض الأطعمة التي تريد أن تبقى "طبيعية"، مثل عصير الفاكهة، فإن لها ميزة كبيرة.
لا تعتمد قدرة التعقيم بالأشعة فوق البنفسجية على الطول الموجي فحسب، بل تعتمد أيضًا على الطاقة التي يشع بها الطعام. كلما انخفضت الطاقة، كان تأثير التعقيم أسوأ. عند الطول الموجي المحدد وهو 254 نانومتر، يظهر تأثير التعقيم وكثافة الطاقة على شكل حرف S ممتد.
يصعب تحقيق التعقيم بالأشعة فوق البنفسجية مثل القتل الكامل بالتسخين أو المعقمات الكيميائية. عادة ما يتم استخدام تناقص 4 لوغاريتمات باعتباره "معيار التعقيم"، أي أن واحدة من كل 10000 بكتيريا تبقى على قيد الحياة. عادة ما تنخفض عملية بسترة الحليب الطازج المعالج بدرجة حرارة 72 درجة مئوية لمدة 15 ثانية بمقدار 5 لوغاريتمات، مما يعني أن بكتيريا واحدة فقط من بين 100000 تعيش على الأكثر. في حالة تعقيم الحليب بدرجة حرارة عالية جدًا في درجة حرارة الغرفة، تكون القيمة اللوغاريتمية المخفضة أكثر من 12 ولا يمكن لأي بكتيريا تقريبًا البقاء على قيد الحياة.
الكائنات الحية الدقيقة المختلفة لها حساسيات مختلفة للأشعة فوق البنفسجية، وبعضها سيتم قتله بكميات كبيرة بكثافة طاقة أقل، بينما يحتاج البعض الآخر إلى طاقة أعلى. وبأخذ التخفيض بمقدار 4 قيم لوغاريتمية كمعيار، فإن بعض البكتيريا المكتشفة في الدراسة تطلبت فقط عشرات الجول لكل متر مربع من الطاقة، بينما تطلب البعض الآخر أكثر من 300 جول لكل متر مربع. نحن لا نعرف ما هي البكتيريا الموجودة في الطعام، وما هو عددها، لذلك نستهدف دائمًا البكتيريا الأكثر عنادًا وندمر الآخرين بالمناسبة. ولذلك، يجب أن تكون كثافة الطاقة للتعقيم بالأشعة فوق البنفسجية أعلى من 400 جول لكل متر مربع.
في الوقت الحاضر، هناك ثلاثة أنواع رئيسية من التطبيقات التعقيم بالأشعة فوق البنفسجية في صناعة المواد الغذائية:
الأول هو تطهير ناقلات المواد الغذائية أو معدات إنتاج الأغذية. بالنسبة للناقلات أو المعدات، تبقى الكائنات الحية الدقيقة دائمًا على السطح، ولا أهمية لنقطة الضعف المتمثلة في ضعف اختراق الأشعة فوق البنفسجية. يتم الاستفادة الكاملة من مزايا عدم التسخين وإدخال مواد أخرى (بما في ذلك الماء).
والثاني هو المعالجة المسبقة لمياه تجهيز الأغذية. بالمقارنة مع "الوسائل الكيميائية" لإضافة الكلور أو الكلوريد، فإن التعقيم بالأشعة فوق البنفسجية دون إدخال مواد كيميائية يمكن أن يتجنب مخاطر منتجات التعقيم الثانوية والرائحة التي تسببها مبيدات الجراثيم.
ثالثا، في الوقت الحاضر، الغذاء الرئيسي الذي يتم تعقيمه مباشرة بالأشعة فوق البنفسجية هو عصير الفاكهة. يمكن تغيير نكهة عصير الفاكهة بسهولة عن طريق التسخين، لذا فإن "المعالجة غير الحرارية" جذابة في إنتاج عصير الفاكهة. اسم مبيد الفطريات يجعل المستهلكين يكرهونه، لذا فإن التعقيم بالأشعة فوق البنفسجية الذي لا يغير النكهة ولا يقدم "مكونات كيميائية" له فائدة كبيرة.