紫外線能殺死細(xì)菌，還有一定的致癌能力。那么，用紫外線處理過的食品，能吃嗎？

? 紫外線是什么

紫外線的定義是波長在10納米到400納米之間的電磁輻射。不過在實(shí)際應(yīng)用中，使用的波長一般在100納米以上。波長在315到409納米之間的UVA通?？梢园哑つw曬黑，波長280到315納米的UVB可以灼傷皮膚并增加皮膚癌風(fēng)險，波長在200到280納米的UVC可以有效地殺滅細(xì)菌和病毒，而波長在100到200納米之間的紫外線會被空氣中的氧氣吸收，所以只能在真空中或者至少是完全無氧的環(huán)境里工作，也就不適合用于現(xiàn)實(shí)殺菌了。傳統(tǒng)的紫外殺菌選用254納米的波長。

從左到右分別是X-射線、紫外光?？梢姽狻⒓t外光，光的波長依次遞增。常用的殺菌波長254納米位于紫外光中的遠(yuǎn)紫外線（UVC）波段。

? 紫外線殺菌的原理和優(yōu)勢

當(dāng)紫外線被細(xì)菌或者病毒吸收之后，就會破壞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，也就不會破壞營養(yǎng)成分——因為DNA不是食物的營養(yǎng)成分，而人體需要的那些物質(zhì)分子不會被破壞。此外，也不會破壞食物的自然風(fēng)味?；瘜W(xué)殺菌劑或者防腐劑畢竟引入了新的物質(zhì)，有時候還會帶來一些“異味”。而紫外線所破壞的DNA分子，進(jìn)入人體本來就要被分解，也不會產(chǎn)生有害物質(zhì)。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對食品有一定程度的“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。

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)一個拉伸過的S型。也就是說，在低能量下，殺菌效果很差，這是因為細(xì)菌或者病毒跟人體一樣，對于DNA損傷有一定的修復(fù)能力。在照射能量低的時候，損傷的DNA被及時修復(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。超過這個能量強(qiáng)度，每增加一點(diǎn)，滅菌能力都會大大增加。但是增加到一定程度，就進(jìn)入第二個平臺——再繼續(xù)增高能量，殺菌效果增加得也很少。這個滅菌效果上的“尾巴”可能是源于一部分微生物對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。

因為這個“尾巴”的存在，紫外殺菌難以實(shí)現(xiàn)加熱或者化學(xué)殺菌劑那么徹底的殺滅。通常把降低4個對數(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個對數(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，降低的對數(shù)值是12個以上，幾乎就沒有細(xì)菌能夠幸存了。

? 滅菌效果的影響因素

不同的微生物對紫外線的敏感性不同，有的在較低能量強(qiáng)度下就會被大量殺滅，而有的則需要更高能量才行。以降低4個對數(shù)值為標(biāo)準(zhǔn)，研究中檢測過的細(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)鍵是紫外線能夠達(dá)到細(xì)菌，所以穿透性是關(guān)鍵。諸如食品的組成、固體含量、顏色等因素都會影響紫外線的吸收，從而影響它穿透的厚度，也就對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，滅菌效果就會好；反之，如果食品渾濁，那么紫外線就會被散射，能量在穿透中降低，滅菌效果就會比較差。

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)勢則得到了充分的發(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，對于加工用水進(jìn)行滅菌預(yù)處理是事半功倍的措施。相對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，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食物殺菌處理并不會產(chǎn)生有害物質(zhì)，沒有安全問題。而且對于一些希望保持“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。

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