Bóng đèn UV diệt khuẩn thực phẩm có yêu cầu gì đặc biệt ?

Khoa Anh
Dec 23, 2022
10 min read

Updated: Dec 25, 2022

Diệt khuẩn thực phẩm là khâu rất quan trọng để đảm bảo công tác vệ sinh an toàn thực phẩm, nó ảnh hưởng trực tiếp tới sức khỏe cộng đồng.

Dùng tia UV để diệt khuẩn sản phẩm thực phẩm là công nghệ mới tiên tiến mang lại hiệu quả cao, tuy nhiên để quản lý mảnh thủy tinh trong trường hợp không may bóng đèn UV bị bể vỡ, nhất thiết phải có yêu cầu đặc biệt trong ứng dụng này.

Bóng đèn UV diệt khuẩn thực phẩm có yêu cầu gì đặc biệt ?

Diệt khuẩn thực phẩm nhờ bóng đèn UV là giải pháp cực kỳ tiềm năng

Ứng dụng của bóng đèn UV tia cực tím cho việc diệt khuẩn - khử trùng trong ngành công nghiệp thực phẩm đã hứa hẹn rất nhiều trong một thời gian dài trước yêu cầu đặc biệt của thực tế khách quan và tiến bộ khoa học kỹ thuật. Ánh sáng UVC (200–280 nm) có đặc tính diệt khuẩn tuyệt vời để vô hiệu hóa bất kể vi sinh vật gây bệnh gì (ví dụ: vi khuẩn, nấm, nấm men, nấm mốc và vi rút). Công nghệ ứng dụng bóng đèn UV có thể được sử dụng để ngăn ngừa hiệu quả các bệnh gì đó do thực phẩm gây ra đồng thời tăng thời hạn sử dụng của thực phẩm mà không làm giảm chất lượng của thực phẩm bằng cách giảm lượng vi sinh vật. Quá trình xử lý thực phẩm bằng phươn pháp diệt khuẩn nhờ bức xạ từ bóng đèn UV phụ thuộc vào nhiều yếu tố khác nhau như các thông số vận hành của thiết bị UV, đặc điểm riêng biệt gì đó của từng chủng loại vi sinh vật và thành phần khác nhau của thực phẩm. Do đó, việc áp dụng chiếu xạ nhờ bóng đèn UV là một kỹ thuật phi nhiệt mới nổi để khử nhiễm các sản phẩm thực phẩm và là yêu cầu đặc biệt bức thiết trước đòi hỏi của cộng đồng. Đánh giá này mô tả các nguyên tắc cơ bản của việc sử dụng cách thức diệt khuẩn nhờ bức xạ UV để vô hiệu hóa các vi khuẩn gây bệnh để khử nhiễm thực phẩm (ví dụ: nước ép trái cây và rau, sữa và các sản phẩm từ sữa, sản phẩm thịt, thịt bò và hải sản). Cuối cùng, tình trạng hiện tại của các quy định quốc tế được thảo luận cùng với những thách thức trong tương lai trong lĩnh vực nghiên cứu này và các vấn đề gì đó liên quan.

Ứng dụng bóng đèn UV cho việc diệt khuẩn thực phẩm là yêu cầu bức thiết

Cung cấp thực phẩm an toàn (đã được diệt khuẩn) và tốt cho sức khỏe là yêu cầu bức thiết để tăng cường sức khỏe tốt và phát triển bền vững cho thế giới mà không gì mong muốn bằng. Bệnh do thực phẩm chưa qua diệt khuẩn và các bệnh gì đó gây ra bởi sự hiện diện của các vi sinh vật gây bệnh (ví dụ: vi khuẩn, nấm và vi rút) đã làm 600 triệu người mắc bệnh và giết chết khoảng 420.000 người mỗi năm. Việc tiêu thụ thực phẩm bị ô nhiễm không an toàn do chưa được diệt khuẩn có thể gây ra hơn 200 bệnh nguy hiểm, bao gồm bệnh listeriosis, tiêu chảy, sốt ruột, dịch tả và thậm chí cả ung thư. Một số ví dụ phổ biến về thực phẩm không an toàn (chưa qua khâu khử trùng - diệt khuẩn) bao gồm trái cây và rau bị nhiễm vi khuẩn, thực phẩm chưa nấu chín có nguồn gốc động vật và đặc biệt là đối với các sản phẩm thịt có phân và hải sản sống.

Sản xuất các sản phẩm thực phẩm an toàn, chất lượng tốt, không gây rủi ro cho sức khỏe người tiêu dùng vẫn là một trong những thách thức quan trọng nhất không gì bằng đối với ngành công nghiệp thực phẩm. Do đó, các vấn đề liên quan đến an toàn (đã qua công đoạn diệt khuẩn) và an ninh thực phẩm đã trở thành một trong những ưu tiên hàng đầu, đặc biệt trong lĩnh vực sản xuất và bảo quản thực phẩm. Ngành công nghiệp thực phẩm đang ngày càng trở nên cạnh tranh và năng động để phấn đấu thông qua việc phát triển các sản phẩm thực phẩm được chế biến tươi, chất lượng cao (vô trùng bởi vi khuẩn đã bị tiêu diệt). Các nhà sản xuất thực phẩm đang phát triển một loạt các công nghệ mới (công nghệ tia cực tím phát ra từ bóng đèn UV) có khả năng cải thiện hoặc thay thế các công nghệ chế biến thông thường để sản xuất các sản phẩm thực phẩm chất lượng cao (vô nhiễm khuẩn). Trong bối cảnh này, các công nghệ thông thường (như xử lý nhiệt và thanh trùng, xử lý plasma lạnh, siêu âm, gia nhiệt tần số vô tuyến, điện trường xung và xử lý áp suất cao) đã được nghiên cứu rộng rãi cho nhiều ứng dụng trong ngành công nghiệp thực phẩm. Tuy nhiên, các công nghệ xử lý này có thể ảnh hưởng tiêu cực đến chất lượng thực phẩm do làm thay đổi tính chất vật lý (màu sắc, mùi, kết cấu, mùi vị…) hoặc làm giảm chất lượng dinh dưỡng (mất vitamin, oxy hóa lipid, biến tính protein, vô hoạt enzyme…) của món ăn. Do việc áp dụng các phương pháp này thường đòi hỏi chi phí vốn và năng lượng cao, nên việc phát triển các kỹ thuật chế biến thực phẩm sáng tạo đã trở thành yêu cầu đặc biệt cấp thiết không gì bằng.

Bóng đèn UV diệt khuẩn thực phẩm mang lại hiệu quả đặc biệt cao

Chiếu xạ thông qua bóng đèn tia cực tím (UV) đã nổi lên như một công nghệ đầy hứa hẹn để chế biến thực phẩm trong điều kiện thực tế. Nó thường được coi là một phương pháp chế biến thực phẩm không độc hại, không có tác dụng phụ gì có thể có từ các phương pháp thông thường hơn (ví dụ: chế biến nhiệt). Ánh sáng tia cực tím, đặc biệt là UV, nổi tiếng với khả năng diệt khuẩn làm hỏng DNA của vi sinh vật gây bệnh. Theo truyền thống, bóng đèn UV được sử dụng để khử trùng nước và diệt khuẩn không khí, xử lý nước thải và khử trùng bề mặt. Việc áp dụng ánh sáng xanh phát ra từ bóng đèn UV có thể làm giảm nhu cầu về chất khử trùng hóa học thường được sử dụng trong chuỗi chế biến thực phẩm. Trong lĩnh vực thực phẩm, xử lý bằng ánh sáng sinh ra từ bóng đèn UV đã được thiết lập như một biện pháp không sử dụng nhiệt để xử lý thực phẩm dạng lỏng (nước ép trái cây và rau quả, đồ uống có cồn, nước giải khát, v.v.), khử trùng sữa và các sản phẩm từ sữa, chế biến thịt ăn liền, bảo quản thực phẩm và tăng thời gian bảo quản sản phẩm tươi sống. Những tiến bộ gần đây trong kỹ thuật đã dẫn đến sự phát triển của các hệ thống khử trùng diệt khuẩn dựa trên bóng đèn UV mới với cường độ được tối ưu hóa và khả năng thẩm thấu vào các sản phẩm thực phẩm tốt hơn so với các hệ thống cũ. Ngoài những ứng dụng đó (và những ứng dụng gì khác tương tự), công nghệ tia UV trong ngành công nghiệp thực phẩm đã được chứng minh là đặc biệt hiệu quả và tiết kiệm hơn so với các kỹ thuật đối tác thông thường của nó.

Diệt khuẩn thực phẩm bằng bóng đèn UV được chấp thuận bởi các cơ quan chức năng Hoa Kỳ

Các cơ quan quản lý chính trên toàn cầu (ví dụ: Điểm kiểm soát tới hạn phân tích mối nguy (HACCP) của Cục Quản lý Thực phẩm và Dược phẩm Hoa Kỳ (FDA), Bộ Y tế Canada và Liên minh Châu Âu) đã phê duyệt việc sử dụng bóng đèn UV để diệt khuẩn và kiểm soát mầm bệnh trong công nghiệp chế biến nước trái cây và thủy sản. Việc đánh giá ánh sáng tia cực tím sinh ra từ bóng đèn UV như một phương pháp diệt khuẩn gì đó mới trong chế biến thực phẩm thay thế phụ thuộc vào thành phần vật lý và hóa học của sản phẩm thực phẩm được xử lý, các đặc tính của bóng đèn UV (chẳng hạn như cường độ UVC và thời gian tiếp xúc), đặc điểm của vi sinh vật và các thông số thương mại gì đó khác như đã biết. Hơn nữa, độ nhạy UV của các vi sinh vật có liên quan là một mối quan tâm quan trọng trong việc giảm vi sinh vật trong bất kể chất nền thực phẩm gì mà chúng ta từng biết.

Bóng đèn UV diệt khuẩn thực phẩm tươi sống có yêu cầu gì đặc biệt

Đánh giá hiệu quả diệt khuẩn thực phẩm bằng bóng đèn UV

Một số đánh giá đã được báo cáo để mô tả các ứng dụng của công nghệ sử dụng bóng đèn UV trong chế biến thực phẩm dạng lỏng như nước ép trái cây và thực phẩm từ sữa. Vì chúng chỉ giới hạn ở những thực phẩm dạng lỏng như vậy nên dữ liệu về việc diệt khuẩn bề mặt của thực phẩm rắn, thịt và sản phẩm tươi sống là khá ít biết. Với sự ra đời của công nghệ bóng đèn UV diệt khuẩn thực phẩm, một số báo cáo đã được thực hiện để khử nhiễm và bảo quản thực phẩm dựa trên việc sử dụng bóng đèn LED UV, xung tia UV, quang xúc tác có hỗ trợ bóng đèn UV, và công nghệ rào cản đặc biệt. Đánh giá này mô tả các nguyên tắc cơ bản của việc sử dụng bức xạ phát ra từ bóng đèn UV để xử lý khâu diệt khuẩn và chế biến thực phẩm (trong tất cả các nhóm thực phẩm lỏng và rắn chính gì đó như đã biết) về nguyên tắc, cơ chế khử hoạt tính của vi sinh vật, nguồn chiếu xạ, điều kiện xử lý và khả năng kết hợp với các kỹ thuật chế biến khác dựa trên những phát hiện chính mới (2010–2020) trong nghiên cứu liên quan lĩnh vực khử trùng - diệt khuẩn nhờ bóng đèn UV tia cực tím. Nó cũng nhằm mục đích giải quyết các yếu tố quy trình có thể kiểm soát quá trình xử lý và chế biến bằng bóng đèn UV để đảm bảo an toàn thực phẩm (đặc biệt đối với thực phẩm giàu dinh dưỡng). Nó cũng cung cấp một cái nhìn tổng quan về các hướng dẫn quy định quốc tế cũng như yêu cầu của từng quốc gia về việc sử dụng công nghệ tia cực tím phát ra từ bóng đèn UV trong chế biến và bảo quản thực phẩm cùng với các triển vọng trong tương lai về kỹ thuật này và đặc biệt là khả năng mở rộng của nó.

Bức xạ tia cực tím tạo ra bởi bóng đèn UV ứng dụng trong công nghiệp thực phẩm

Sử dụng bóng đèn UV để diệt khuẩn các sản phẩm thực phẩm là một phương pháp tương đối mới và thú vị, ngoài ra nó còn có thể được áp dụng để xử lý nước thải, khử trùng không khí và khử nhiễm bề mặt và các ứng dụng tương tự gì đó. Phần này giới thiệu các nguyên tắc của công nghệ bóng đèn UV được sử dụng trong lĩnh vực sản xuất và chế biến thực phẩm. Ngoài ra, việc xem xét các yếu tố công nghệ và chế biến khác nhau cũng rất quan trọng đối với các nhà khoa học thực phẩm làm việc với công nghệ bóng đèn UV.

Ứng dụng của bóng đèn UV trong khử trùng diệt khuẩn thực phẩm

Các hệ thống xử lý dựa trên chiếu xạ phát ra từ bóng đèn UV đã được thiết kế cho nước ép trái cây và rau quả, các sản phẩm thịt, sữa và các sản phẩm từ sữa, sản phẩm tươi sống, v.v. Quá trình xử lý như vậy đặc biệt được áp dụng cho việc khử nhiễm khuẩn bề mặt của thực phẩm rắn gì đó (trái cây, rau, thịt, v.v. ) để kéo dài thời hạn sử dụng của chúng.

Hiện trạng pháp luật và các quy định quốc tế

Tiện ích tiềm năng của bóng đèn phát tia UV như một kỹ thuật diệt khuẩn trong chế biến thực phẩm mới nổi đang thu hút sự chú ý đặc biệt lớn. Một số cơ quan quốc tế và quốc gia, bao gồm FDA Hoa Kỳ, Bộ Nông nghiệp Hoa Kỳ và Cơ quan An toàn Thực phẩm Châu Âu (EFSA), đã phê duyệt việc sử dụng bức xạ sinh ra từ bóng đèn UV để kiểm soát vi sinh vật trong các sản phẩm thực phẩm, chẳng hạn như FDA Hoa Kỳ đã đề cập trong 21CFR179.39 [132]. Các quy định của FDA Hoa Kỳ không đề cập đến bất kỳ yêu cầu liều lượng tia cực tím tối thiểu/tối đa gì được áp dụng trong thực phẩm.

Kết luận về bóng đèn UV diệt khuẩn thực phẩm và những thách thức trong tương lai

Việc kiểm soát thích hợp các vi sinh vật gây bệnh và gây hư hỏng trong sản phẩm thực phẩm là điều kiện tiên quyết và yêu cầu cấp thiết để thúc đẩy an toàn thực phẩm và duy trì các tiêu chuẩn vệ sinh vì sức khỏe tốt. Tiêu diệt vi khuẩn bằng bóng đèn UV tia cực tím là một công nghệ kinh tế và thân thiện với môi trường đã cho thấy tiềm năng to lớn trong ngành công nghiệp thực phẩm. Nó có thể là một kỹ thuật thay thế không sử dụng nhiệt tiềm năng để vô hiệu hóa các vi sinh vật gây bệnh và gây hư hỏng trong các sản phẩm thực phẩm, đặc biệt là đồ uống.