Sinar ultraviolet dapat membunuh bakteri dan memiliki kemampuan karsinogenik tertentu. Jadi, apakah makanan yang diproses dengan sterilisator UV dapat dimakan?
Ultraviolet didefinisikan sebagai radiasi elektromagnetik dengan panjang gelombang antara 10 nm dan 400 nm. Namun, dalam aplikasi praktis, panjang gelombang yang digunakan umumnya di atas 100 nanometer. UVA dengan panjang gelombang antara 315 dan 409 nanometer biasanya membuat kulit menjadi cokelat. UVB dengan panjang gelombang 280 hingga 315 nanometer dapat membakar kulit dan meningkatkan risiko kanker kulit. UVC dengan panjang gelombang 200 hingga 280 nm dapat membunuh bakteri dan virus secara efektif. Sinar ultraviolet dengan panjang gelombang antara 100 dan 200 nanometer diserap oleh oksigen di udara. Oleh karena itu, sterilisasi ultraviolet tradisional menggunakan panjang gelombang 254 nanometer.
Ketika sinar UV diserap oleh bakteri atau virus, mereka dapat merusak DNA dan membuatnya kehilangan kemampuan untuk berkembang biak. Dalam hal hasil sterilisasi, ini sama dengan pemanasan atau perlakuan dengan bahan kimia. Namun, metode sterilisasi dengan sinar ultraviolet tidak menghancurkan komponen nutrisi tanpa pemanasan. Karena DNA bukan nutrisi untuk makanan dan molekul yang dibutuhkan tubuh tidak dihancurkan. Selain itu, tidak menghancurkan rasa alami makanan. Bagaimanapun, fungisida kimia atau pengawet memperkenalkan zat baru, dan terkadang membawa “bau”. Molekul DNA yang dihancurkan oleh sinar ultraviolet akan diuraikan dalam tubuh manusia tanpa menghasilkan zat berbahaya.
Oleh karena itu, meskipun kemampuan karsinogenik dari sinar ultraviolet, makanan yang diolah dengan sinar ultraviolet tidak memiliki masalah keamanan.
Setiap metode pengolahan makanan akan memiliki tingkat “kerusakan” tertentu pada makanan. Dibandingkan dengan pemanasan konvensional, kerusakan akibat perlakuan UV jauh lebih kecil. Untuk beberapa makanan yang ingin tetap “alami”, seperti jus buah, ini memiliki keunggulan besar.
Kemampuan sterilisasi UV bergantung tidak hanya pada panjang gelombang tetapi juga pada energi yang disinari ke makanan. Semakin rendah energinya, semakin buruk efek sterilisasinya. Pada panjang gelombang yang dipilih 254 nm, efek sterilisasi dan intensitas energi menunjukkan bentuk S yang terentang.
Sterilisasi ultraviolet sulit dicapai seperti pembunuhan lengkap melalui pemanasan atau sterilant kimia. Pengurangan 4 log biasanya digunakan sebagai “standar sterilisasi”, yaitu satu dari 10.000 bakteri bertahan. Pasteurisasi susu segar—yang diproses pada suhu 72 derajat Celsius selama 15 detik—biasanya menurun sebanyak 5 log, yang berarti paling banyak satu dari 100.000 bakteri bertahan. Dalam kasus sterilisasi susu suhu sangat tinggi di suhu kamar, nilai log yang berkurang lebih dari 12 dan hampir tidak ada bakteri yang dapat bertahan.
Berbagai mikroorganisme memiliki sensitivitas yang berbeda terhadap sinar ultraviolet, beberapa di antaranya akan terbunuh dalam jumlah besar pada intensitas energi yang lebih rendah, sementara yang lain memerlukan energi yang lebih tinggi. Mengambil pengurangan 4 nilai log sebagai standar, beberapa bakteri yang terdeteksi dalam studi hanya memerlukan puluhan joule per meter persegi energi, sementara yang lain memerlukan lebih dari 300 joule per meter persegi. Kita tidak tahu bakteri apa yang ada dalam makanan, dan berapa banyak dari mereka, jadi kita selalu menargetkan yang paling tahan dan menghancurkan yang lain secara tidak langsung. Oleh karena itu, intensitas energi untuk sterilisasi UV harus di atas 400 Joule per meter persegi.
Saat ini, ada tiga jenis utama aplikasi sterilisasi UV dalam industri makanan:
Yang pertama adalah disinfeksi wadah makanan atau peralatan produksi makanan. Untuk wadah atau peralatan, mikroorganisme selalu tinggal di permukaan, dan kelemahan penetrasi UV yang buruk tidak relevan. Keuntungan dari tidak memanaskan dan memperkenalkan zat lain (termasuk air) sepenuhnya dimanfaatkan.
Yang kedua adalah pra-perlakuan air pengolahan makanan. Dibandingkan dengan “cara kimia” menambahkan klorin atau klorida, sterilisasi UV tanpa pengenalan bahan kimia dapat menghindari risiko produk sampingan sterilisasi dan bau yang disebabkan oleh germisida.
Ketiga, saat ini, makanan utama yang langsung disterilkan dengan ultraviolet adalah jus buah. Rasa jus buah dapat dengan mudah berubah akibat pemanasan, sehingga “pengolahan non-termal” menarik dalam produksi jus buah. Nama fungisida membuat konsumen tidak menyukainya, jadi sterilisasi UV yang tidak mengubah rasa dan tidak memperkenalkan “bahan kimia” memiliki manfaat besar.