紫外線能殺死細(xì)菌，那用紫外線處理過的食品，能吃嗎？

當(dāng)紫外線被細(xì)菌或者病毒吸收之后，就會(huì)破壞DNA，從而使它們失去增殖能力。就殺菌結(jié)果而言，跟加熱或者用化學(xué)物質(zhì)處理是一樣的。但是，紫外線不加熱，也就不會(huì)破壞營養(yǎng)成分——因?yàn)镈NA不是食物的營養(yǎng)成分，而人體需要的那些物質(zhì)分子不會(huì)被破壞。所以說，盡管紫外線有致癌能力，用紫外線處理過的食物，卻是毫無安全問題的。

任何食品加工手段都會(huì)對(duì)食品有一定程度的“破壞”。與最常規(guī)的加熱相比，紫外線處理的破壞要小得多。對(duì)于一些希望保持“自然狀態(tài)”的食物，比如果汁，它就有了很大的優(yōu)勢(shì)。

紫外線殺菌用于果汁處理

紫外線滅菌效果如何

紫外殺菌的能力除了跟波長有關(guān)，還取決于食物被輻射到的能量。在選定的254納米波長下，殺菌效果跟能量強(qiáng)度呈現(xiàn)一個(gè)拉伸過的S型。也就是說，在低能量下，殺菌效果很差，這是因?yàn)榧?xì)菌或者病毒跟人體一樣，對(duì)于DNA損傷有一定的修復(fù)能力。在照射能量低的時(shí)候，損傷的DNA被及時(shí)修復(fù)，細(xì)菌和病毒就能夠繼續(xù)增殖下去。當(dāng)能量高到一定程度，DNA修復(fù)系統(tǒng)實(shí)在忙不過來了，DNA損傷急劇增加，宏觀上表現(xiàn)出來就是細(xì)菌或病毒被“殺死”了。超過這個(gè)能量強(qiáng)度，每增加一點(diǎn)，滅菌能力都會(huì)大大增加。這個(gè)滅菌效果上的“尾巴”可能是源于一部分微生物對(duì)于紫外線攻擊很頑強(qiáng)，也可能源于有一部分被處理樣品無法被照射到。

紫外線可造成細(xì)菌DNA損傷

因?yàn)檫@個(gè)“尾巴”的存在，紫外殺菌難以實(shí)現(xiàn)加熱或者化學(xué)殺菌劑那么徹底殺滅。通常把降低4個(gè)對(duì)數(shù)值作為“滅菌標(biāo)準(zhǔn)”，也就是還有萬分之一的細(xì)菌活下來。而鮮牛奶的巴氏殺菌——在72攝氏度下處理15秒——則通常是降低5個(gè)對(duì)數(shù)值，即最多只有十萬分之一的細(xì)菌存活。如果是常溫奶的超高溫滅菌，降低的對(duì)數(shù)值是12個(gè)以上，幾乎就沒有細(xì)菌能夠幸存了。

滅菌效果的影響因素

不同的微生物對(duì)紫外線的敏感性不同，有的在較低能量強(qiáng)度下就會(huì)被大量殺滅，而有的則需要更高能量才行。以降低4個(gè)對(duì)數(shù)值為標(biāo)準(zhǔn)，研究中檢測(cè)過的細(xì)菌有的只需要每平方米幾十焦耳的能量，有的則需要每平方米300焦耳以上。我們并不知道現(xiàn)實(shí)的食物中存在哪些細(xì)菌，又各有多少，所以總是把最頑強(qiáng)的那個(gè)作為目標(biāo)，順便把其他的滅了。因此，紫外殺菌所用的能量強(qiáng)度需要在每平方米400焦耳以上。

 

工廠滅菌操作

各種滅菌技術(shù)的滅菌效果都會(huì)受到食物理化性質(zhì)的影響。比如加熱或者高壓滅菌，溫度、酸堿度和壓力都會(huì)有很大影響。而在紫外滅菌中，這些因素就不那么重要。紫外殺菌的關(guān)鍵是紫外線能夠到達(dá)細(xì)菌，所以穿透性是關(guān)鍵。諸如食品的組成、固體含量、顏色等因素都會(huì)影響紫外線的吸收，從而影響它穿透的厚度，也就對(duì)殺菌效果有很大的影響。如果食品均一、透明，紫外線的穿透性好，滅菌效果就會(huì)好；反之，如果食品渾濁，那么紫外線就會(huì)被散射，能量在穿透中降低，滅菌效果就會(huì)比較差。

總的來說，紫外線的穿透能力比較差，通常也就能穿透兩三厘米的厚度。要讓固體食物均勻地以薄層去接收紫外照射，還是一件很有挑戰(zhàn)性的事情。這一先天的缺陷大大限制了它的應(yīng)用范圍。

 

高壓滅菌設(shè)備

紫外滅菌在食品工業(yè)上的應(yīng)用主要有三類：

第一、 是食品加工設(shè)備的消毒。對(duì)于設(shè)備來說，微生物總是只停留在表面，而紫外線穿透能力差的弱點(diǎn)也就無關(guān)緊要，而不加熱、不引入其他物質(zhì)（包括水）的優(yōu)勢(shì)則得到了充分發(fā)揮。

第二、 是食品加工用水的預(yù)處理。為了減少生產(chǎn)過程中可能引入的微生物，對(duì)于加工用水進(jìn)行滅菌預(yù)處理是事半功倍的措施。相對(duì)于加氯或者氯化物這些“化學(xué)手段”，不引入化學(xué)物質(zhì)的紫外殺菌可以避免滅菌副產(chǎn)物帶來的風(fēng)險(xiǎn)，也避免了殺菌劑帶來的異味。

 

水的紫外殺菌示意圖

第三、 目前，直接食用的食物中采用紫外滅菌的主要是果汁。果汁的風(fēng)味很容易被加熱改變，所以“非熱加工”在果汁生產(chǎn)中很有吸引力。殺菌劑光是名字就讓消費(fèi)者喜歡不起來，所以不改變風(fēng)味、不引入“化學(xué)成分”的紫外滅菌，也就有了很大的用武之地。

結(jié)論

用合適波長的紫外線對(duì)食物殺菌處理并不會(huì)產(chǎn)生有害物質(zhì)，沒有安全問題。而且對(duì)于一些希望保持“自然狀態(tài)”的食物比如果汁，紫外線殺菌處理還更有優(yōu)勢(shì)。

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