Water en andere vloeistoffen behandelen met UV desinfectie is 600 tot 10.000 X energie-efficiënter dan pasteurisatie.
Voedselfabrikanten willen hun proces zo efficiënt mogelijk inrichten. Met maximale kwaliteit en veiligheid, tegen minimale kosten en energieverbruik. Het vervangen van pasteurisatie door UV-desinfectie kan daarin een belangrijke stap zijn. We zetten de technieken tegen elkaar af.
Pasteurisatie werd in de jaren 1860 uitgevonden door Louis Pasteur, een microbioloog en pionier op het gebied van vaccinatie en de kiemtheorie. Hij ontdekte dat je vloeibaar voedsel kunt desinfecteren zonder de kwaliteit aan te tasten, door het op een specifieke manier te verhitten. Het bleek een ontdekking die onze voeding al 150 jaar veiliger en langer houdbaar maakt.
Pasteuriseren wordt vaak verward met koken. Dit is echter iets anders. Bij het koken van een vloeistof wordt de temperatuur verhoogd tot 100°C, terwijl bij pasteurisatie de temperatuur veel lager kan zijn. De kunst is om de temperatuur vast te houden totdat de vloeistof ontsmet is. Daarna wordt de vloeistof snel afgekoeld voor koeling. De pasteurisatietemperaturen en -tijden zijn 63-65°C gedurende 30 minuten, of 72°C gedurende 15 of 30 seconden, of zelfs 135°C gedurende 1-2 seconden.
UV-desinfectie gebruikt krachtig UV-C-licht om het DNA of RNA in micro-organismen zoals bacteriën, schimmels en virussen te vernietigen. Deze methode wordt onder meer toegepast op drinkwater, voedingsmiddelen en afvalwater, maar ook op oppervlakken en lucht. Aangezien UV-licht rechtstreeks het genetisch materiaal beschadigt, is het zeer energie-efficiënt. Er wordt geen energie gebruikt om de omliggende vloeistof te verhitten of onnodig te behandelen.
Veelvoorkomende UV-desinfectiedoses zijn 300 J/m² en 400 J/m². In sommige extreme gevallen, zoals in de tuinbouw, waar de ziekteverwekkers moeilijker te doden zijn, wordt een aanzienlijk hogere dosis van 2500 J/m² gebruikt.
Het grote verschil tussen pasteurisatie en UV-desinfectie is het energieverbruik. Pasteurisatie van melk verbruikt ongeveer 200 kWh per m³, afhankelijk van het gebruikte type proces en de efficiëntie van de apparatuur [1]. Pasteurisatie verbruikt zoveel energie omdat water (melk bestaat voor 90% uit water) goed is in het opnemen van warmte zonder de temperatuur erg te verhogen. Om dezelfde reden kost het veel energie om de melk snel af te koelen om herbesmetting te voorkomen. Een koellichaam werkt in beide richtingen hetzelfde.
UV-desinfectie gebruikt normaal ongeveer 0,02 kWh per m³ en in sommige extreme gevallen tot 0,3 kWh per m³. Dat komt doordat er slechts een lichtstraal nodig is die op de micro-organismen schijnt en ze doodt. Het enige wat het UV-C-licht doet, is het genetisch materiaal rechtstreeks beschadigen, zonder dat daarvoor verwarming van het water of de melk nodig is. Dat betekent dat UV-desinfectie 600 – 10 000 keer energie-efficiënter is dan pasteuriseren. Dit wordt ook bevestigd door de literatuur [2].
De aangetoonde energie-efficiëntie maakt UV-desinfectie een veelgebruikte techniek in de voedingsmiddelenindustrie. In de zuivelverwerking is het echter nog grotendeels onontgonnen terrein. In veel gevallen zijn verhittingstechnieken als pasteurisatie zelfs verplicht. Op dit moment zijn er nog te weinig onderzoeksresultaten om de effectiviteit van UV-desinfectie voor bijvoorbeeld melk vast te stellen.
UV-desinfectie is net als pasteurisatie een bekende, geteste en chemicaliënvrije methode voor het desinfecteren van voedingsmiddelen. UV-desinfectie doet dit bovendien tegen minimale kosten en energie, met een hoog veiligheidsniveau. Daardoor lijkt UV-desinfectie in potentie een waardevol alternatief voor pasteurisatie. Er is echter nog extra onderzoek nodig om dit te bewijzen. Daarom is het belangrijk dat UV-technologiebedrijven en voedselfabrikanten de komende tijd de effectiviteit van UV-desinfectie voor verschillende zuivelproducten onderzoeken.
1.A. Modi, R. Prajapat; “Pasteurization Process EnergyOptimization For A Milk Dairy Plant By Energy Audit Approach;”International Journal of Scientific & Technology Research 3(6);2014
2.Ioanna Neokleous, Justyna Tarapata, Photis Papademas;“Nonthermal turbulent flow ultraviolet‐C (UV‐C) radiationprocessing for cheese whey‐brines purification;” InternationalJournal of Dairy Technology 75(3); 2022
