Conservarea produselor alimentare cu ajutorul radiațiile ultraviolete

I.Introducere

Conservarea (produselor alimentare) în vederea fie a prelungirii duratei de valabilitate, fie pentru modificarea caracteristicilor senzoriale a apărut încă din cele mai vechi timpuri. Astfel, în scrierile istorice sunt amintite: uscarea la soare, prin ventilaţie naturală, sau pe un foc cu lemne; sărarea şi afumarea cărnii; eliminarea apei (deshidratarea) şi conservarea în grăsime sau zahăr; păstrarea măslinelor în apă – în palatul din Cnossos s-au găsit ulcioare în carese păstrau măsline acum cca. 4000 de ani

Acest procedeu se practica şi în cazul fructelor, condimentelor menţinute în alcool sau oţet, sau conservarea ouălor în soluţie slab acidifiată. Fermentarea se aplica la pâine, ea fiind atestată în Turcia de acum 900 de ani, la obţinerea băuturilor alcoolice – bere, vin, cidru – şi la fructe, când se depozitau în vrac.

Conservarea cu ajutorul frigului artificial a fost aplicată de aproximativ 4000 de ani la graniţa austro-italiană (în Tyrol) de vânători care, la o altitudine de 3200 m, păstrau în gheaţă vânatul. Romanii conservau peştele din Rin, langustele din Sardinia şi stridiile în gheaţă pentru a se păstra proaspete până la Roma. Nordicii îngropau carnea de vânat sau peştele în zăpadă sau gheaţă pentru a se păstra peste iarnă.Alexandru cel Mare şi Nero serveau îngheţată de fructe şi miere. În incinta palatului de la Versailles, Ludovic al XIV-lea a amenajat răcitoare în vederea păstrării alimentelor.

Există, deci, câteva atestări documentare care ilustrează aplicarea diferitelor metode de conservare a alimentelor din cele mai vechi timpuri.

Noile tehnologii de prelucrare minimă a alimentelor determină o îmbunătăţire a stabilităţii, reţinerii şi disponibilităţii componentelor. Pot fi optimizate conţinutul de minerale, randamentul, solubilitatea şi biodisponibilitatea utilizând procese atermice (tratamente la presiuni înalte, cu fluide supercritice, în câmp electric pulsatoriu de înaltă intensitate, cu ultrasunete, cu impulsuri ultrascurte de lumină, radiaţii IR şi UV), precum şi procese termice (tratamente cu microunde, încălzire folosind curenţi de înaltă frecvenţă, încălzire ohmică).În aceeaşi categorie a prelucrării minime pot fi incluse şi tehnicile membranare precum şi procesele enzimatice.

Utilizarea radiaţiilor ultraviolete (UV) îşi găseşte aplicabilitate în industria alimentară, în special la tratarea fructelor şi sucurilor de fructe precum şi în industria laptelui şi a cărnii.

Radiatia ultravioleta este o componenta invizibila a radiatiei solare situate,ca lungime de unda ,intre infrarosii si radiatia X.Radiaţiile UV sunt de natură electromagnetică şi sunt clasificate de Bullnii (1999) în:

-radiaţii UV cu X = 315 - 400 nm (UV-A) care provoacă bronzarea pielii la oameni;

-radiaţii UV cu X = 280 - 315 nm (UV-B) care provoacă arsuri ale pielii şi eventual produc cancerul pielii;

-radiaţii UV cu X = 200 - 280 nm (UV-C) care au efect germicidal, inactivând bacteriile, drojdiile şi sporii de mucegai precum şi virusurile; :

-radiaţii UV cu X = 100 - 200 nm care sunt absorbite de toate substanţele şi care nu se transmit decât în vid.

Spectrul UV difera de cel vizibil prin faptul ca lungimea de unda a radiatiei UV este sub limita celei perceptibile de ochiul uman.Valoarea lungimii de unda care separa spectrul vizibil de cel UV este de 400nm.O caracteristica interesanta a radiatiei UV este aceea ca,atunci cand aceasta cade pe anumite substante fosforescente,acestea emit radiatii specifice(fotoni),cu lungimea de unda caracteristica spectrului vizibil.Acest proces este cunoscut sub numele de florescenta.

În industria alimentară se utilizează radiaţiile UV-C (landa = 200 - 280) şi în special cele cu landa = 240 nm, deoarece au o puternică acţiune germicidă, efectul letal fiind dependent de doza de iradiere şi durata de iradiere.

Radiatiile ultraviolete nu sunt in masura sa genereze o ionizare, dar produc o excitare suficienta a moleculelor pentru a provoca un efect germicid.Actiunea germicida este exercitata la nivelul nucleului celular al microorganismelor, precum si prin inactivarea acidului ribonucleic.Radiatiile ultraviolete sunt generate in mod uzual prin cunoscutele lampi cu vapori de mercur Intensitatea actiunii germicide depinde de doza de iradiere.Densitatea radiatiilor,respective intensitatea de iradiere la aparatele obisnuite,nu depaseste 1W/cm2 la o inaltime,respectiv distanta ,de cca. 1,8 cm.Pe aceasta cale se efectueaza sterilizarea aerului in depozite,de obicei in conducte de alimentare la instalatiile de conditionare ale acestuia.Tehnica poate fi aplicata si prin expunerea suprafetelor de lucru a utilajelor actiunii radiatiilor ultraviolete in timpul repausului si al intreruperii in functionare,in absenta personalului de deservire.

Exista aparate de sterilizare a apei din conducte cu radiatii ultraviolete ,inclusive pentru ape minerale.Radiatiile ultraviolete se folosesc cu success la controlul recipientelor sub aspectul detectarii de defecteconstructive(porozitati,grosimi variabile) si al prezentei de murdarii(praf,corpuri straine).

Controlul se bazeaza pe variatia intensitatii radiatiei trecute prin recipient,aflandu-se pe o parte sursa de emisie si pe cealalta receptorul.[3]

Acţiunea germidă (reducere cu 4 cicluri logaritmice) are loc atunci când expunerea se face la mult de 400 J/m2, factorii care influenţează acţiunea sterilizanta a radiaţiilor UV fiind:

-transmisivitatea produsului;

-configuraţia geometrică a reactorului în care se găseşte produsul;

-puterea şi aranjamentul sursei (lor) de radiaţii UV;

-lungimea de undă a radiaţiei UV;

-distanţa dintre sursa UV şi produsul de tratat[1]