紫外线消毒技术在食品饮料行业中的应用简介

Posted 2023-01-14 紫外线

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面对日益规范且安全意识逐渐增强的市场，食品和饮料行业只能提高产品质量以符合更加严格的要求。由于水或配料而引起的食品微生物污染可能导致变色、产生异味以及保质期缩短。制造商为适应消费市场的要求，减少化学添加剂和防腐剂的使用，更增加了食品饮料沾染细菌的危险。因此在整个食品饮料加工生产过程中，有效的微生物消毒是必不可少的。

紫外线 (UV) 消毒技术是一种非化学物质消毒方法，它正日益受到大众的认可。UV 能杀灭所有已知的侵蚀型微生物，包括各种细菌、病毒、酵母菌和真菌（以及它们的孢子）。该方法是一种低维护成本、非常环保的消毒技术，在确保高水平消毒效果的同时避免了消毒化学品的应用。

紫外线消毒的作用机理

紫外线是介于可见光和X 射线间的电磁波，其波长介于 185 到 400 纳米之间；紫外线中的一部分（UV-C 的部分）具有强劲的杀菌能力，265 纳米时消毒效率达到峰值。上述波长范围内的紫外线能够杀灭微生物，通过穿透微生物的细胞膜，破坏其 DNA ，让它们无法繁殖，从而达到有效杀菌的目的。

生产用水或液体配料的典型紫外线消毒系统包括安装在圆柱形不锈钢腔内、带石英保护罩的 UV 照灯。腔的一端注入待处理的液体，使其流经整个腔体。实际上任何液体流经处理装置都能得到有效U消毒，包括未净化的自来水、经过滤的生产用水、高粘度的糖浆、饮料及排放的污水。

目前 UV 技术主要分两种，其区别在于 UV 照灯的类型：低压 (LP) 和中压 (MP) 。低压紫外灯是单色 UV 光谱输出（限于 254 纳米单一波长），而中压照灯具有多色 UV 输出（输出波长介于 185 至 400 纳米之间）。

紫外线消毒的优势

相比其它消毒方法，紫外线消毒具备多种优势。与化学处理方式不同的是，紫外线不会在生产用水中引入毒素或残留物质，而且也不会改变待消毒液体的化学成分、口感、气味或PH值。

紫外线处理可作为水消毒的主要方法，或作为其它水纯化手段的一个补充：如碳过滤、反渗透或巴斯德杀菌法。由于紫外线消毒不会产生任何残余，处理系统安装的最佳位置就是每个处理单元的末端。这样不仅能破坏滋生的微生物，并使加工过程中污染的可能性降到最低。

紫外线消毒在食品和饮料行业中的应用

直接接触性用水

尽管市政供水通常不含有害或致病微生物，但也不完全如此。此外，来自个别水源，如天然泉水或井水也可能受到污染。任何用于食品或饮料产品的配料水，或与产品直接接触的水，都可能成为污染源。紫外线能够在不使用化学物质、不进行加热的情况下对产品进行消毒。同时，紫外线消毒法能使生产用水得到再次利用，既节约成本又在保障产品质量的基础上提高了产量。

CIP （就地清洗）漂清用水

微生物安全性对用作最后CIP 漂洗用水及消毒方案都是至关重要的。全自动紫外线消毒系统能够结合 CIP 漂清周期使用，确保最终的漂清用水不会再次引入微生物污染。由于中压紫外灯管自身的机械强度高，它们不会受到 CIP 水温突变的影响。

过滤消毒

反渗透 (RO)和颗粒状活性碳 (GAC) 过滤法常被用来过滤生产用水，但是也可能成为细菌的滋生地。紫外线能够有效地消毒RO 和 GAC 的产水，而且已在加工产业中使用多年。

脱氯

GAC 过滤器常被用来脱去生产用水中的氯气，除去由于氯水消毒“挥发出”的气味，从而保证最终产品的味道不走样、没有任何多余的味道或气味。将紫外线消毒系统安装在 GAC 过滤器前，能够改善 GAC 过滤器的性能，延长活性碳的使用寿命，从而降低运营成本。

糖浆

糖浆可能是微生物最理想的滋生场所。尽管糖份含量很高的糖浆并不利于微生物的生长，但是休眠的孢子会在糖浆被稀释后恢复活性。在加工糖浆和稀释时进行紫外线消毒能够确保休眠的孢子完全失去活性。

罐顶空间的消毒

消毒系统也可用于压力罐或管装易腐液体内填充空气的消毒。贮藏罐极易受空气中散布的孢子的影响。为了防止污染的产生，潜水式紫外线处理系统应运而生，专用于罐顶部空间空气的消毒。

废水

饮料生产排放的废水能够在不使用有害环境化学物质的前提下得到有效处理。这就能确保所有排放的废水能满足各地不同的环境法规。正如上文所述，生产用水可以在经过紫外线消毒处理后再利用，大大降低了废水量。

结论

要达到食品和饮料行业产品日益严格的卫生标准确实是一项挑战。如果因此需要改进生产厂房和设备，那么就需要产生立杆见影的效果，产品质量需要得到明显的提高。

对于寻求提高成品质量的生产厂家而言，紫外线技术是既经济又实用的选择。饮用水的紫外线消毒已是世界各地普遍认同并采用的消毒方法，同时紫外线在高纯场合中也得到了广泛的运用，包括制药和微芯片制造，这些行业中高质量的水起到了至关重要的作用。

紫外线消毒系统易于安装，对生产车间的破坏程度极小。这些消毒系统只需要进行简单的维护，唯一的要求就是每 12 个月更换一次紫外线照灯，根据实际使用情况的不同，更换频率也会存在差别。照灯更换操作十分简单，普通的维护人员只需花几分钟就能完成。