III. Tia cực tím và ứng dụng trong công nghiệp thực phẩm.
1. Khái niệm về tia cực tím.
-Tia cực tím (hay tia tử ngoại , tia UV) là sóng điện từ có bước sóng ngắn hơn ánh sáng nhìn nhưng dài hơn tia X thấy từ 10nm đến 390nm, có năng lượng từ 3 eV đến 124 eV. - Phổ tia cực tím có thể chia ra
thành tử ngoại gần (có bước sóng từ 380 đến 200 nm) và tử ngoại xa hay tử ngoại chân không (có bước sóng từ 200 đến 10 nm
2. Tính chất.
Tia hồng ngoại có tính chất cơ bản sau: • Tác dụng nhiệt
• Có thể gây ra hiện tượng quang điện trong ở chất bán dẫn
• Có thể tác dụng lên một số kính ảnh đặc biệt.
• Có thể biến điệu như sóng điện từ cao tần
• Gây ra hiện tượng quang điện trong ở một số chất bán dẫn
3. Ứng dụng.
a. Tiêu diệt vi sinh vật.
- Bước sóng tử ngoại ngắn có chức năng tiêu diệt VSV sống, vì VSV hấp thụ bước sóng của ánh sáng tia cực tím ở bước sóng 254nm, với bước sóng là nguyên nhân làm thay đổi vị trí của các electron và cắt đứt các liên kết trong ADN,
chống lại sự sống và sinh sản của VSV.
Đoạn gen đã bị phá hủy
Một đoạn ADN của vi khuẩn trước khi bị chiếu tia cực tím.
- Tia cực tím có tác dụng rất mạnh trên Nucleo Protein của vi khuẩn, nó có thể làm biến dạng hoặc giết chết vi khuẩn. Hiệu lực diệt khuẩn của tia cực tím không những tuỳ thuộc mật độ, thời gian chiếu tia, điều kiện môi trường mà còn tùy thuộc vào sức chịu đựng của vi khuẩn. Ngoài ra do tác dụng của tia cực tím, không khí có thể sinh ra Ozon cũng có khả năng tiêu diệt vi khuẩn.
Thiết bị khử khuẩn thực phẩm bằng
- Bước sóng ngắn (254nm) tác động đến các bazo như là pyrimidine, purine. Những bazo này hấp thụ ánh sáng cực tím, làm ảnh hưởng đến các liên kết bazo của thymine trong chuỗi ADN và phá hỏng cấu trúc của ADN , sử dụng trong công nghệ đột biến gene.
- Những bazo của ADN (thymine. Adenine,
cytosine,guanine) rất nhạy cảm với ánh sáng tia cực tím, chúng tạo ra các liên kết trùng hợp dạng cặp đôi, trong đó thì thymine có nhiệm vụ sao chép ADN và VSV không thể sinh sản được.
- Ngoài ra ở bước sóng 260nm cũng có tác dụng tương tự như ở 254nm vì ADN của VSV biến đổi theo loài.
b. Khử khuẩn nước bằng tia cực tím.
- Vùng cực tím có tác dụng diệt khuẩn nhiều nhất là vùng có bước sóng 280 - 200 nm. Những đèn phát tia cực tím
thường được đặt ngầm ở trong nước. Lớp nước chảy qua đèn có độ dày khoảng 10 - 15cm và phải được chiếu trong 10 - 30s. Tia cực tím chỉ xuyên được qua nước trong không màu. Khi màu và độ đục tăng thì tác dụng diệt khuẩn giảm.
+ Ưu điểm của phương pháp diệt khuẩn bằng tia cực tím là không ảnh hưởng tới mùi vị của nước.
+Nhược điểm là tác dụng diệt khuẩn không bền, sau này nước có thể bị nhiễm khuẩn lại và chỉ áp dụng được khi nước trong. Khả năng diệt khuẩn phụ thuộc vào điện thế nguồn
điện, khi điện thế giảm 10% thì khả năng diệt khuẩn sẽ giảm 15 - 20%.