紫外线可以杀死细菌,并具有一定的致癌能力。那么,经过紫外线灭菌器处理的食物可以食用吗?
紫外线被定义为波长在10纳米到400纳米之间的电磁辐射。然而,在实际应用中,使用的波长通常在100纳米以上。波长在315到409纳米之间的UVA通常会晒黑皮肤。波长在280到315纳米的UVB会灼伤皮肤并增加皮肤癌的风险。波长在200到280纳米的UVC可以有效杀死细菌和病毒。波长在100到200纳米之间的紫外线被空气中的氧气吸收。因此,传统的紫外线灭菌采用的波长为254纳米。
当紫外线被细菌或病毒吸收时,它们可以破坏DNA,使其失去繁殖能力。在灭菌效果方面,与加热或化学处理相同。然而,紫外线灭菌的方法不会在不加热的情况下破坏营养成分。因为DNA不是食物的营养物质,人体所需的分子也不会被破坏。此外,它不会破坏食物的自然风味。毕竟,化学杀菌剂或防腐剂会引入新物质,有时还会带来一些“异味”。被紫外线破坏的DNA分子会在人体内分解,不会产生有害物质。

因此,尽管紫外线具有致癌能力,但用紫外线处理的食品不存在安全问题。
任何食品加工方法都会对食品造成一定程度的“损伤”。与最常规的加热相比,紫外线处理的损伤要小得多。对于一些希望保持“自然”状态的食品,比如果汁,具有很大优势。
紫外线杀菌能力不仅取决于波长,还取决于食物被辐射的能量。能量越低,杀菌效果越差。在选择的254纳米波长下,杀菌效果和能量强度呈现拉伸的S形曲线。
紫外线杀菌难以实现如加热或化学灭菌那样的完全杀灭。通常以降低4个对数作为“灭菌标准”,即10,000个细菌中只剩下1个存活。新鲜牛奶的巴氏杀菌——在72摄氏度下处理15秒——通常降低5个对数,意味着最多只有10万个细菌存活。在室温下进行超高温灭菌的牛奶,其对数值减少超过12,几乎没有细菌能存活。

不同微生物对紫外线的敏感性不同,有些在较低能量强度下就能大量被杀死,而有些则需要更高的能量。以降低4个对数为标准,研究中检测到的某些细菌只需几十焦耳每平方米的能量,而另一些则需要超过300焦耳每平方米。我们不知道食品中存在哪些细菌,以及它们的数量,因此总是针对最顽强的那一种进行杀灭,其他的也会随之被破坏。因此,紫外线灭菌的能量强度需要高于400焦耳每平方米。
目前,紫外线在食品工业中的应用主要有三种:
首先是对食品容器或食品生产设备的消毒。对于容器或设备,微生物总是停留在表面,紫外线穿透力差的弱点无关紧要。充分利用不加热和不引入其他物质(包括水)的优点。
第二是食品加工用水的预处理。与加入氯或氯化物的“化学方法”相比,不引入化学品的紫外线灭菌可以避免灭菌副产物和杀菌剂引起的异味风险。
第三,目前直接用紫外线灭菌的主要食品是果汁。果汁的风味很容易因加热而改变,因此“非热处理”在果汁生产中具有吸引力。杀菌剂的名字让消费者不喜欢,因此不改变风味、不引入“化学成分”的紫外线灭菌具有很大的应用价值。


