8.4. Ультрафиолетовое облучение

Ультрафиолетовое (УФ) облучение охватывает область электро­магнитных колебаний с длинами волн (136-4000)-10-10 м. В за­висимости от длины волны действие различных участков уль­трафиолетового спектра неодинаково. Область лучей с длиной волн (4000-3300)'10-1° м является химически активной. Зона в пределах (3300-2000)-10-10 м является биологически активной, способствует синтезу в организме витамина А и оказывает анти­рахитическое действие. Наибольшим воздействием на микроор­ганизмы, подавляющим их жизнедеятельность и приводящим живые клетки к гибели, обладают ультрафиолетовые лучи (УФЛ) с длиной волн (2950-2000)-10-10 м. Максимум бактерицидного действия оказывают лучи с длиной волны около 2600-10-10 м.

Чувствительность микроорганизмов к действию УФЛ уменьшает­ся с увеличением размеров клеток: стойкость плесеней значительно больше, чем у бактерий. Но и различные плесени по-разному отно­сятся к облучению. Не все клетки даже одной и той же культуры оди­наково стойки к действию УФЛ: 70-80 % клеток погибают при мини­мальной затрате лучистой энергии, а для уничтожения остальных 20-30 % ее требуется в 3-4 раза больше. Если бактерии или споры подвергают многократному мгновенному действию УФЛ, то для их уничтожения потребуется значительно больше энергии, чем при не­прерывном облучении той же продолжительности.

Продукт при УФ-обработке не нагревается, благодаря чему сохраняет свои нативные свойства. Но при этом практически не инактивируются ферменты, интенсифицируется окисление жиров. Кроме того, широкое использование бактерицидного эффекта УФЛ для консервирования пищевых продуктов огра­ничивается их малой проникающей способностью (доли мил­лиметра). Не проходят лучи через стенки жестяной и стеклян­ной тары.

УФ-лучи можно использовать для обеззараживания возду­ха, стен производственных и складских помещений, реже - для обработки поверхности мясных туш и колбасных изделий, так как шероховатость, мельчайшие неровности и складки защи­щают споры и клетки микроорганизмов от действия УФЛ.

Бутылки и крышки можно сделать стерильными путем установки непрерывной линии УФ-ламп непосредственно над подающим конвейером. Установка ламп над наполните­лями, укупорочными машинами защищает продукцию. Ис­пользование бактерицидных УФ-облучателей вместо перок­сида водорода для обработки тароупаковочного материала упрощает и удешевляет линию по асептическому розливу со­ков и напитков.

УФ-облучатели используют для дезинфекции молока, соков и напитков и других жидкостей в тонком слое. Для дезинфек­ции мутных сред и жидкостей большой плотности используют мощные облучатели или специально защищенные УФ-облуча- тели в потоке.

Установка бактерицидных УФ-облучателей влагозащитно­го исполнения на внутренней поверхности крышки бака по­зволяет избежать развития микроорганизмов на поверхности хранящегося полуфабриката. Лампы размещают не выше чем на 2 м от поверхности жидкости. Для защиты оператора при открытии бака устанавливается система автоматического от­ключения УФ-облучателей.

В последние 20 лет во всем мире получил широкое распро­странение метод обеззараживания воды УФ-излучением. При­чиной этого стало обнаружение недостатков хлорирования воды. При определенном количестве хлора в воде он способен уничтожить полезные бактерии в пищеварительном тракте. Вступая в реакцию с органическими соединениями, содержа­щими углерод, хлор образует канцерогены. Кроме того, хлори­рование недостаточно эффективно в отношении некоторых микроорганизмов.

УФ-обеззараживание - простой и дешевый способ дезин­фекции воды (питьевой, оборотной, сточной). УФЛ эффектив­но уничтожают находящиеся в воде микроорганизмы. Вместе с тем при последующем внесении в обеззараженную воду ми­кроорганизмов (например, при производстве продуктов броже­ния) они не испытывают на себе остаточного подавляющего действия УФЛ. В обеззараженной воде отсутствуют нежела­тельные химические соединения.

Среди излучательного оборудования выделяют бактери­цидные лампы, облучатели и установки. Могут применяться открытые (работающие в отсутствие работников), закрытые и комбинированные УФ-облучатели. Время достижения требуе­мого уровня бактерицидной эффективности зависит от типа облучателя: для закрытых облучателей - 1-2 ч; для открытых и комбинированных - 15-30 мин. Основной расходный материал в установке - УФ-лампы. При непрерывной эксплуатации сме­ну ламп следует производить 1 раз в 1,5 года. Наибольшее рас­пространение получили бактерицидные разрядные ртутные лампы низкого давления (срок службы от 5000 до 8000 ч). Ртутные лампы высокого давления имеют более низкую бакте­рицидную эффективность при меньшем сроке службы.

В последнее время распространение получили ксеноно­вые импульсные лампы, обладающие более высокой бакте­рицидной активностью и меньшим временем экспозиции. Достоинством ксеноновых ламп является также то, что при случайном их разрушении окружающая среда не загрязняет­ся парами ртути.

Таким образом, УФ-облучение - эффективная защита от микроорганизмов при относительно малых затратах и эксплуа­тационных издержках.