자외선을 이용해 식품을 소독할 수 있나요?
자외선은 박테리아를 죽이고 특정 발암 능력을 가질 수 있습니다. 그렇다면 자외선으로 처리한 음식을 먹어도 될까요?
자외선10~400나노미터 사이의 파장을 갖는 전자기 방사선으로 정의됩니다. 그러나 실제 응용 분야에서 사용되는 파장은 일반적으로 100나노미터 이상입니다. 315~409나노미터 사이의 UVA 파장은 일반적으로 피부를 황갈색으로 만들고, 280~315나노미터 사이의 UVB 파장은 피부에 화상을 입히고 피부암의 위험을 증가시킬 수 있으며, 200~280나노미터 사이의 UVC 파장은 박테리아와 바이러스를 죽이는 데 효과적이며, 280~315나노미터 사이의 UV 파장은 박테리아와 바이러스를 죽이는 데 효과적입니다. 100나노미터와 200나노미터는 공기 중의 산소에 흡수됩니다. 따라서 진공 상태나 최소한 산소가 전혀 없는 환경에서만 작동할 수 있어 실제 살균에는 적합하지 않습니다. 기존의 자외선 살균은 254나노미터의 파장을 사용합니다. 자외선 소독은 주로 자외선의 적절한 파장을 사용하여 미생물체 세포의 DNA 분자 구조를 파괴하여 성장 세포 또는 재생 세포를 사멸시키고 살균 효과를 얻으며 이 과정에서 유해한 것으로 나타나지 않습니다. 물질로 인해 멸균된 식품은 정상적으로 섭취할 수 있습니다.
왼쪽부터 엑스레이와 자외선입니다. 가시광선, 적외선, 빛의 파장이 차례로 증가합니다. 일반적으로 사용되는 살균 파장 6254nm는 자외선 중 원자외선(UVC) 대역에 위치합니다.
박테리아나 바이러스가 자외선을 흡수하면 DNA가 손상되어 증식할 수 없게 됩니다. 살균 결과는 가열하거나 약품으로 처리하는 것과 동일합니다. 그러나 자외선은 가열되지 않으며 영양분을 파괴하지 않습니다. 왜냐하면 DNA는 식품의 영양 성분이 아니며 신체에 필요한 물질이 파괴되지 않기 때문입니다. 또한, 음식의 자연스러운 맛을 파괴하지 않습니다. 결국 화학적 살균제나 방부제는 새로운 물질을 도입하고 때로는 "냄새"를 가져옵니다. 자외선에 의해 파괴된 DNA 분자는 인체에 들어가서 분해되며 유해한 물질을 생성하지 않습니다. 따라서 자외선은 암을 유발할 수 있는 능력이 있지만, 자외선으로 처리한 식품은 안전하지 않습니다.
모든 식품 가공 방법에는 어느 정도 식품이 "파괴"됩니다. UV 처리는 가장 일반적인 가열보다 훨씬 덜 손상적입니다. 과일 주스와 같이 "자연 상태"를 유지하려는 일부 식품의 경우 이는 큰 이점이 있습니다.
박테리아를 죽이는 UV의 능력은 파장과 관련이 있을 뿐만 아니라 식품에 방출되는 에너지에 따라 달라집니다. 선택된 파장 254nm에서 살균 효과와 에너지 강도는 늘어난 S자 모양을 나타냅니다. 즉, 낮은 에너지에서는 박테리아나 바이러스도 인체와 마찬가지로 DNA 손상을 복구하는 특정 능력을 갖고 있기 때문에 살균 효과가 매우 약합니다. 조사 에너지가 낮으면 손상된 DNA가 제때에 복구되어 박테리아와 바이러스가 계속해서 증식할 수 있습니다. 에너지가 어느 정도 높으면 DNA 복구 시스템이 정말 바빠서 DNA 손상이 급격히 증가하는데, 이는 박테리아나 바이러스가 "죽는다"는 것을 매크로에서 보여줍니다. 이 에너지 집약도를 넘어 증가할 때마다 살균 용량도 크게 증가합니다. 그러나 어느 정도 증가하면 두 번째 플랫폼으로 들어가 에너지가 계속 증가하며 살균 효과는 거의 증가하지 않습니다. 살균 효과의 이러한 "꼬리"는 일부 미생물이 UV 공격에 저항한다는 사실에 기인할 수도 있고, 처리된 샘플 중 일부에 방사선을 조사할 수 없다는 사실에 기인할 수도 있습니다.
이 "꼬리"의 존재 때문에 자외선 살균은 가열이나 화학 살균제만큼 완전한 살균을 달성하기 어렵습니다. 보통 4쌍의 값을 "멸균 기준"으로 줄여서 사용하는데, 즉 10000개의 박테리아가 생존하는 것입니다. 신선한 우유의 저온살균(배치당 15초 동안 섭씨 72도에서 처리)은 일반적으로 5쌍으로 감소합니다. 즉 최대 100개 중 1개000 박테리아가 생존합니다. 상온 우유를 초고온 살균하는 경우 감소된 쌍 값이 12 이상이고 박테리아가 거의 생존할 수 없습니다.
다양한 미생물은 자외선에 대한 민감도가 다르며 일부는 낮은 에너지 강도에서 대량으로 죽고 다른 일부는 더 높은 에너지를 필요로 합니다. 4쌍의 값을 낮춤으로써 연구에서 테스트된 박테리아 중 일부는 평방 미터당 에너지가 수십 줄만 필요한 반면 다른 박테리아는 평방 미터당 300줄 이상이 필요했습니다. 우리는 실제 음식에 어떤 박테리아가 있는지, 얼마나 많은지 모르기 때문에 항상 가장 강한 박테리아를 목표로 삼고 다른 박테리아는 죽입니다. 따라서 자외선 살균에 사용되는 에너지 강도는 평방미터당 400줄 이상이어야 합니다.
다양한 살균 기술의 살균 효과는 식품의 물리적, 화학적 특성에 따라 영향을 받습니다. 예를 들어 가열 또는 고압멸균, 온도, pH 및 압력은 모두 큰 영향을 미칩니다. 자외선 살균에서는 이러한 요소가 덜 중요합니다. 자외선 살균의 핵심은 자외선이 세균에 닿을 수 있기 때문에 침투가 관건입니다. 식품의 구성, 고형분, 색상 및 기타 요인과 같은 요인은 자외선 흡수에 영향을 미치므로 침투 두께에 영향을 미치며 이는 살균 효과에 큰 영향을 미칩니다. 식품이 균일하고 투명하면 자외선 침투가 좋고 살균 효과도 좋습니다. 반대로 음식물이 탁해지면 자외선이 산란되어 투과에너지가 감소하여 살균효과가 떨어지게 됩니다.
자외선의 투과력은 상대적으로 약하고, 인쇄용지의 두께로는 투과할 수 없으며, 식품 소독용 식품 표면의 세균, 미생물, 바이러스만 사멸할 수 있을 뿐, 내부의 세균을 살균할 수는 없다는 점에 유의해야 합니다. 음식의 깊은 층. 고형 식품이 얇은 층에 균일하게 UV 방사선을 받도록 하는 것은 여전히 어려운 일입니다. 이 선천적 결함으로 인해 적용 범위가 크게 제한됩니다.
제가 자외선 소독 사용에 열광하는 이유는 가열 소독 효과를 얻을 수 있고 음식의 영양분과 천연 풍미를 파괴하지 않기 때문입니다. 이제 일부 레스토랑에서는 접시, 그릇 표면을 소독하기 위해 자외선 램프를 구입합니다. , 젓가락 등 효과가 매우 좋습니다.
현재 식품 산업에는 자외선 살균의 세 가지 주요 응용 분야가 있습니다.
첫 번째는 식품 가공 장비의 소독입니다. 장비의 경우 미생물이 항상 표면에만 머물게 되어 자외선 투과율이 떨어지는 약점이 급히 필요하지 않으며, 가열하지 않고 다른 물질(물 포함)이 유입되지 않는 장점이 충분히 발휘됩니다.
두 번째는 식품가공수의 전처리이다. 생산과정에서 혼입될 수 있는 미생물을 줄이기 위해 공정수를 살균 전처리하는 것은 절반의 노력으로 2배의 효과를 얻을 수 있는 조치이다. 염소나 염화물을 첨가하는 '화학적 수단'에 비해 화학물질을 투입하지 않고 자외선 살균을 하면 살균 부산물의 위험을 피할 수 있고, 살균제로 인한 냄새도 피할 수 있다.
셋째, 현재 직접 식품에 자외선 살균을 사용하는 것은 주로 과일 주스이다. 주스의 맛은 열에 의해 쉽게 변하기 때문에 주스 제조에서는 '비열 처리'가 매력적입니다. 살균제라는 이름만으로는 소비자가 좋아하지 않기 때문에 맛이 변하지 않고 '화학성분'이 들어가지 않는 자외선 살균은 활용도가 크다.
