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紫外杀菌的食品,能吃吗?   

2015-08-04 09:44:00|  分类: 健康 |  标签: |举报 |字号 订阅

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紫外线能杀死细菌,还有一定的致癌能力。那么,用紫外线处理过的食品,能吃吗?

紫外线的定义是波长在10纳米到400纳米之间的电磁辐射。不过在实际应用中,使用的波长在100纳米以上。波长在315409纳米之间的UVA通常可以把皮肤晒黑,波长280315纳米的UVB可以灼伤皮肤并增加皮肤癌风险,波长在200280纳米的UVC可以有效地杀灭细菌和病毒,而波长在100200纳米之间的紫外线可以被任何物质吸收,所以只能在真空中传播,也就不适合用于现实杀菌了。

当紫外线被细菌或者病毒吸收之后,就会破坏DNA,从而它们失去增殖能力。就杀菌结果而言,跟加热或者用化学物质处理是一样的。但是,它不加热,也就不会破坏营养成分——因为DNA不是食物的营养成分,而人体需要的那些物质分子不会被破坏。此外,也不会破坏食物的自然风味。化学杀菌剂或者防腐剂毕竟引入了新的物质,有时候还会带来一些“异味”。它所破坏的DNA分子,进入人体本来就要被分解,也不会产生有害物质。所以说,尽管紫外线有致癌能力,用紫外线处理国的食物,却是毫无安全问题的。

任何食品加工手段都会食品有一定程度的“破坏”。与最常规的加热相比,紫外线处理的破坏要小得多。对于一些希望保持“自然状态”的食物,比如果汁,它就有了很大的优势。

紫外杀菌的能力除了跟波长有关,还取决于食物被辐射到的能量。在选定的波长下(传统的紫外杀菌选用254纳米的波长),杀菌效果跟能量强度呈现一个拉伸过的S型。也就是说,在低能量下,杀菌效果很差,这是因为细菌或者病毒跟人体一样,对于DNA 损伤有一定的修复能力。在照射能量低的时候,损伤的DNA被及时修复,细菌和病毒就能够继续增殖下去。当能量高到一定程度,DNA修复系统实在忙不过来了,DNA损伤急剧增加,宏观上表现出来就是细菌或病毒被“杀死”了。超过这个能量强度,每增加一点,灭菌能力都会大大增加。但是增加到一定程度,就进入第二个平台——再继续增高能量,杀菌效果增加得也很少。这个 灭菌效果上的“尾巴”可能是源于一部分微生物对于紫外线攻击很顽强,也可能源于有一部分被处理样品无法被照射到。

因为这个“尾巴”的存在,紫外杀菌难以实现加热或者化学杀菌剂那么彻底的杀灭。通常把降低4个对数值作为“灭菌标准”,也就是还有万分之一的细菌活下来。而鲜牛奶的巴氏杀菌——在72摄氏度下处理15秒,通常是降低5个对数值,即最多只有十万分之一的细菌存活。如果是常温奶的超高温灭菌,降低的对数值是12个以上,几乎就没有细菌能够幸存了。

不同的微生物对紫外线的敏感性不同,有的在较低能量强度下就会被大量杀灭,而有的则需要更高能量才行。以降低4个对数值为标准,研究中检测过的细菌有的只需要每平方米几十焦耳的能量,有的则需要300焦耳以上。现实的食物中我们并不知道有哪些细菌,各有多少,所以总是把最顽强的那个作为目标,顺便把其他的灭了。所以,紫外杀菌所用的能量强度需要在每平方米400焦耳以上。

各种灭菌技术的灭菌效果都会受到食物理化性质的影响。比如加热或者高压灭菌,温度、酸碱度和压力都会有很大影响。而在紫外灭菌中,这些因素就不那么重要。紫外杀菌的关键是紫外线能够达到细菌,所以穿透性是关键。诸如食品的组成、固体含量、颜色等因素会影响紫外线的吸收,从而影响它穿透的厚度,也就对杀菌效果有很大的影响。如果食品均一、透明,紫外线的穿透性好,灭菌效果就会好;反之,如果食品浑浊,那么紫外线就会被散射,能量在穿透中降低,灭菌效果就会比较差。

总的来说,紫外线的穿透能力比较差,通常也就能穿透两三厘米的厚度。要让固体食物均匀地以薄层去接收紫外照射,还是一件很有挑战性的事情。这一先天的缺陷大大限制了它的应用范围。

目前,紫外灭菌在食品工业上的应用主要有三类:

第一、  是食品加工设备的消毒。对于设备来说,微生物总是只停留在表面,而紫外线穿透能力差的弱点也就无赶紧要,而不加热、不引入其他物质(包括水)的优势则得到了充分的发挥。

第二、  是食品加工用水的预处理。为了减少生产过程中可能引入的微生物,对于加工用水进行灭菌预处理是事半功倍的措施。相对于加氯或者氯化物这些“化学手段”,不引入化学物质的紫外杀菌可以避免灭菌副产物带来的风险,也避免了杀菌剂带来的异味。

第三、  目前,直接食用的食物中采用紫外灭菌的主要是果汁。果汁的风味很容易被加热改变,所以“非热加工”在果汁生产中很有吸引力。杀菌剂光是名字就让消费者喜欢不起来,所以不改变风味、不引入“化学成分”的紫外灭菌,也就有了很大的用武之地。

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