Tia cực tím có thể tiêu diệt vi khuẩn và có khả năng gây ung thư nhất định. Vậy, thực phẩm được xử lý bằng máy tiệt trùng UV có thể ăn được không?
Tia cực tím được định nghĩa là bức xạ điện từ có bước sóng từ 10 nm đến 400 nm. Tuy nhiên, trong các ứng dụng thực tế, bước sóng sử dụng thường trên 100 nanomet. UVA với bước sóng từ 315 đến 409 nanomet thường làm rám da. UVB với bước sóng từ 280 đến 315 nanomet có thể làm bỏng da và làm tăng nguy cơ ung thư da. UVC với bước sóng từ 200 đến 280 nm có thể tiêu diệt hiệu quả vi khuẩn và virus. Tia cực tím có bước sóng từ 100 đến 200 nanomet bị hấp thụ bởi oxy trong không khí. Do đó, phương pháp tiệt trùng bằng tia cực tím truyền thống sử dụng bước sóng 254 nanomet.
Khi tia UV được hấp thụ bởi vi khuẩn hoặc virus, chúng có thể gây hư hại DNA và làm mất khả năng sinh sản của chúng. Về kết quả tiệt trùng, nó tương tự như làm nóng hoặc xử lý bằng hóa chất. Tuy nhiên, phương pháp tiệt trùng bằng tia cực tím không phá hủy các thành phần dinh dưỡng mà không cần làm nóng. Bởi vì DNA không phải là chất dinh dưỡng cho thực phẩm và các phân tử mà cơ thể cần không bị phá hủy. Ngoài ra, nó không phá hủy hương vị tự nhiên của thực phẩm. Dù sao, thuốc trừ nấm hoặc chất bảo quản hóa học giới thiệu các chất mới, và đôi khi mang lại một số “mùi”. Các phân tử DNA bị phá hủy bởi tia cực tím sẽ phân hủy thành cơ thể người mà không tạo ra các chất có hại.
Do đó, mặc dù tia cực tím có khả năng gây ung thư, thực phẩm xử lý bằng tia cực tím không gặp vấn đề về an toàn.
Bất kỳ phương pháp chế biến thực phẩm nào cũng sẽ gây ra một mức độ “hư hại” nhất định cho thực phẩm. So với phương pháp làm nóng truyền thống nhất, thiệt hại do xử lý bằng UV nhỏ hơn nhiều. Đối với một số loại thực phẩm muốn giữ “tự nhiên”, như nước trái cây, nó có lợi thế lớn.
Khả năng tiệt trùng bằng UV phụ thuộc không chỉ vào bước sóng mà còn vào năng lượng mà thực phẩm nhận được khi chiếu xạ. Năng lượng càng thấp, hiệu quả tiệt trùng càng kém. Ở bước sóng 254 nm đã chọn, hiệu quả tiệt trùng và cường độ năng lượng thể hiện dạng hình chữ S kéo dài.
Việc tiệt trùng bằng tia cực tím khó đạt được như tiêu diệt hoàn toàn bằng nhiệt hoặc chất tẩy rửa hóa học. Giảm 4 logarithm thường được sử dụng làm “tiêu chuẩn tiệt trùng”, nghĩa là chỉ còn 1 trong 10.000 vi khuẩn sống sót. Tiệt trùng sữa tươi - xử lý ở 72 độ C trong 15 giây - thường giảm đi 5 logarithm, có nghĩa là chỉ còn tối đa 1 trong 100.000 vi khuẩn sống sót. Trong trường hợp tiệt trùng sữa ở nhiệt độ cực cao ở nhiệt độ phòng, giá trị logarithm giảm hơn 12 và hầu như không còn vi khuẩn nào sống sót.
Các vi sinh vật khác nhau có độ nhạy cảm khác nhau với tia cực tím, một số sẽ bị tiêu diệt với cường độ năng lượng thấp hơn, trong khi những số khác cần năng lượng cao hơn. Lấy giảm 4 giá trị logarithm làm tiêu chuẩn, một số vi khuẩn được phát hiện trong nghiên cứu chỉ cần hàng chục joules trên mét vuông năng lượng, trong khi những vi khuẩn khác cần hơn 300 joules trên mét vuông. Chúng ta không biết vi khuẩn nào có trong thực phẩm, và chúng có bao nhiêu, vì vậy chúng ta luôn nhắm mục tiêu vào vi khuẩn dai nhất và tiêu diệt những vi khuẩn còn lại theo cách đó. Do đó, cường độ năng lượng cho quá trình tiệt trùng bằng UV cần phải trên 400 Joules trên mét vuông.
Hiện tại, có ba loại ứng dụng chính của tiệt trùng UV trong ngành công nghiệp thực phẩm:
Thứ nhất là khử trùng các dụng cụ chứa thực phẩm hoặc thiết bị chế biến thực phẩm. Đối với các dụng cụ hoặc thiết bị, vi sinh vật luôn tồn tại trên bề mặt, và điểm yếu của khả năng xuyên sáng kém của UV là không liên quan. Các lợi thế của việc không cần làm nóng và không cần thêm các chất khác (bao gồm nước) được tận dụng tối đa.
Thứ hai là tiền xử lý nước trong chế biến thực phẩm. So với “phương pháp hóa học” là thêm clo hoặc chloride, tiệt trùng bằng UV không sử dụng hóa chất có thể tránh được rủi ro của các sản phẩm phụ của quá trình tiệt trùng và mùi hôi do thuốc diệt khuẩn gây ra.
Thứ ba, hiện nay, thực phẩm chính được tiệt trùng trực tiếp bằng tia cực tím là nước trái cây. Hương vị của nước trái cây có thể dễ dàng bị thay đổi khi làm nóng, vì vậy “xử lý không nhiệt” rất hấp dẫn trong sản xuất nước trái cây. Tên của thuốc trừ nấm khiến người tiêu dùng không thích, vì vậy tiệt trùng bằng UV không làm thay đổi hương vị và không giới thiệu “thành phần hóa học” có lợi ích lớn.