UV-C bestraling combineren met turbulente stroming
UV-C licht is zeer effectief in het doden van bacteriën, gisten, schimmels, virussen, protozoa en algen. Het wordt dan ook gebruikt voor het desinfecteren van oppervlaktes, lucht en water. Nadeel voor toepassing op vloeistoffen en vruchtsappen is echter de beperkte penetratiecapaciteit (van enkele mm) van UV-C stralen doorheen het oppervlak van vloeistoffen (op uitzondering van water). Om toch tot een efficiënte UV-C behandeling van vruchtensappen te komen, ontwikkelden Zuid-Afrikaanse onderzoekers, in samenwerking met PureUV, apparatuur waarbij vloeistoffen op een turbulente manier doorheen een UV reactor geleid worden. Er worden hierbij snelheden bereikt van 3800 tot 4200 L h-1 en Reynolds (turbulentie) waarden van minstens 7500. Dit verhindert samenklitten van micro-organismen en verhoogt de blootstelling van de vloeistof aan UV-C stralen. Het betreft een koude pasteurisatiebehandeling waarbij de fruitsappen geprocest worden op 8 tot 10 °C.
Ultraviolette stralen hebben golflengtes van 100 tot 400 nm. Ze worden onderverdeeld in UV-A (320-400 nm), UV-B (280-320 nm) en UV-C (200-280 nm). Vooral deze laatste blijkt dodelijk voor een brede waaier van micro-organismen. Hun DNA absorbeert namelijk makkelijk UV-C stralen, wat vervolgens leidt tot DNA beschadigingen en celdood. Voor desinfectie wordt meestal straling van 254 nm aangewend. |
Hoe efficiënt is de UV-C behandeling?
Heldere sappen zoals appelsap kunnen zeer effectief behandeld worden. Reeds kleine UV-C dosissen (230 J L-1) zorgen voor een complete eliminatie van aerobe bacteriën, gisten en schimmels. Bij challenge testen met Escherichia coli K12 werd een sterke reductie (7 log10cfu ml-1) bekomen vanaf 459 J L-1.
Meer troebele sappen (van guava en ananas) en geconcentreerde nectars (van mango en aardbei) vroegen hogere dosissen (1377 tot 2066 J L-1) om tot nul cfu ml-1 te komen.
Bij sinaasappelsap en tropisch sap verliep de reductie in microbiële belading langzaam en leidde zelfs de hoogste geteste dosis (2066 J L-1) niet tot een volledige eliminatie van aerobe bacteriën, gisten of schimmels. Dit is te wijten aan de pulp (10%) die als barrière optreedt tegen de UV-C straling. Bovendien was de intiële microbiële belading erg laag (rond 2 log10cfu ml-1). Positief was wel dat de UV-C behandeling leidde tot een zekere toegenomen houdbaarheid zonder kwaliteitsverlies (daar UVC geen effect had op het enzym pectin methyl esterase).
Voordelen van deze niet-thermische pasteurisatietechnologie:
- Energievriendelijk
- Economisch (lage verbruiks- en onderhoudskosten)
- Geen kleurwijzigingen
- Geen smaakwijzigingen
- Geen verlies aan vitamines
- Geen verlies aan aroma’s
- Geen vorming van ongewenste geur- of smaakstoffen
- Geen vorming van toxische bijproducten
- Verwijdering van bepaalde organische contaminanten
Interessante link
Firma PureUV
Bron
Keyser M., Müller I.A., Cilliers F.P., Nel W., Gouws P.A. (2008) Ultraviolet radiation as a non-thermal treatment for the inactivation of microorganisms in fruit juice. Innovative Food Science and Emerging Technologies 9, 348-354. Een gratis kopie van dit artikel kan worden aangevraagd bij: pgouws@uwc.ac.za
