Lovrić _______________________________________________________________________________________________
5.6. Obrada (procesiranje) pulsirajućim svjetlom Primjena pulsirajućeg svjetla u cilju konzerviranja prehrambenih proizvoda zasniva se na kratkotrajnim pulsevima svjetla jakog intenziteta širokog spektra - od ultravioletnog do bližeg infracrvenog područja. Proizvod za obradu se izlaže najmanje jednom (1) pulsu gustoće energije od 0.01 – 50 J/cm2 na površini. Obično je to 1 – 20 bljeskova po sekundi u trajanju od 1 μs do 0.1 s. U većini slučajeva nekoliko bljeskova u sekundi omogućuje visoku razinu inaktivacije mikroorganizama. Potrebno je da se barem 70% elektromagnetske energije koristi u području (rasponu) od 170 do 2600 nm. Pulsirajuće svjetlo se dobiva akumuliranjem električne energije u jednom kondenzatoru kroz djelić sekunde i otpuštanjem tako pohranjene energije u mnogo kraćem vremenu (od 1x10–3 do 1x10–6 sekunde), što se odražava u višestrukom povećanju snage. Letalni učinak svjetlosnih pulseva ovisi o valnoj dužini. Za obradu prehrambenih proizvoda se koristi ili čitavi spektar ili određeno valno područje. Valne dužine odgovorne za nepoželjne promjene u hrani eliminiraju se odgovarajućim (staklenim ili tekućim) filterima. Svjetlosni pulsevi induciraju fotokemijske ili fototermičke reakcije. Svjetlo bogato UV zrakama izaziva fotokemijske promjene, dok ono vidljivog i infracrvenog područja uzrokuje toplinske promjene. UV zrake inaktiviraju patogene mikroorganizme putem apsorpcije na višestruko konjugiranim dvostrukim ugljikovim vezama proteina i nukleinskih kiselina. Primarna stanična meta su nukleinske kiseline čija se inaktivacija odvija kroz nekoliko mehanizama, uključujući kemijske promjene i "cijepanje" DNA. Udar pulsirajućeg svjetla na proteine, membrane i druge stanične sastojke vjerojatno teče usporedo s razgradnjom nukleinskih kiselina. Tehnološka primjena svjetlosnih pulseva osobito je značajna u sterilizaciji i smanjenju mikrobne populacije na površini ambalažnog materijala, prozirnih farmaceutskih proizvoda i u drugim, pretežno površinskim, obradama. Svjetlosni pulsevi mogu poslužiti kao zamjena (nepoželjnih) kemijskih sredstava, npr. za dezinfekciju ili konzerviranje, kao što je zamjena za upotrebu vodikovog peroksida u sterilizaciji ambalaže pri aseptičnom pakiranju (procesiranju aseptičnim postupcima) (Slike 5.23. do 5.25.).
Slika 5.23. Shematski prikaz uređaja za obradu pulsirajućim svjetlosnim bljeskovima
268