Eine Publikation der Swissprofessionalmedia AG
Hygiene: Ausgabe 05/2013, 07.05.2013

UV-Licht im Kampf gegen Bakterien auf Packstoffen

Für mikrobiologisch anspruchsvolle Füllgüter wie Lebensmittel sind keimarme Packstoffe eine Grundvoraussetzung. Mithilfe vielfältiger Methoden lassen sich deren Oberflächen behandeln. Die Bestrahlung mit UV-Licht ist eine zuverlässige und wirtschaftliche Methode.

Generell handelt es sich bei Entkeimung mit ultraviolettem Licht um eine Desinfektion von Packstoffen. Ultraviolettes Licht, im Wellenlängenbereich von 254 Nanometer (nm), ist energiereicher als das terrestrische UV-Licht der Sonne. Dieses besonders kurzwellige UV-Licht zerstört die DNA von Mikroorganismen. Dadurch werden Viren binnen Sekunden inaktiviert und Mikroorganismen wie Bakterien, Hefen und Pilze ohne Zugabe von Chemikalien umwelt- und gesundheitsfreundlich abgetötet.
Tödliche Dosis. Für eine ganze Reihe von Mikroorganismen ist die tödliche Dosis an UV-Strahlung bekannt, nach der die Zelle ihren Stoffwechsel nicht mehr aufrechterhalten und sich auch nicht mehr vermehren kann. Aufgrund der Zellwandstrukturen ist die letale Dosis für die verschiedenen Erreger unterschiedlich hoch. Bakterien wie Salmonellen und Coli-Bakterien haben eine vergleichsweise dünne Zellwand. Sie sind deshalb sehr UV-empfindlich, können das UV-Licht kaum abschirmen und lassen sich dadurch sehr schnell inaktivieren. Schimmelpilzsporen schützen sich dagegen vor der UV-Strahlung mit einer dickeren Zellwand, die sogar pigmentiert sein kann. Für ihre Abtötung ist eine um 10- bis 100-fach höhere UV-Dosis im Vergleich zu den Bakterien erforderlich.
Die notwendige letale UV-Dosis ist ein entscheidender Parameter bei der Auslegung und Auswahl der geeigneten UV-Lichtquelle. Geschwindigkeit der Maschine, Geometrie und Form des Packstoffes – zum Beispiel Becher oder Siegelfolie – sind weitere Kriterien für die Auslegung einer wirkungsvollen UV-Entkeimung. Die erforderliche UV-Dosis errechnet sich aus der Bestrahlungsstärke der Lampe, multipliziert mit der Bestrahlungsdauer. Die Intensität der UV-Bestrahlung ist wiederum vom Abstand zwischen UV-Modul und Packstoff abhängig. Darüber hinaus nimmt die UV-Intensität der Lampe mit zunehmender Anzahl der Betriebsstunden ab. Am Ende der Lampenlebensdauer muss noch eine ausreichend hohe UV-Intensität vorhanden sein, um in der definierten Bestrahlungszeit eine entsprechende Entkeimungsleistung sowie die notwendige letale UV-Dosis sicherzustellen.
Praktische Anwendung. UV-Entkeimung kommt vor allem bei Oberflächen von Packstoffen, aber auch für die Haltbarkeitssteigerung von kühlkettenabhängigen, sauren Frischmilchprodukten wie beispielsweise Joghurt oder Kefir zum Einsatz. Molkereien profitieren von deutlich weniger Rückläufen verdorbener Ware, was sich letztlich in einer Kosten- und Aufwandreduzierung widerspiegelt. Erfahrungswerte bei der Joghurtabfüllung haben beispielsweise gezeigt, dass ultraviolettes Licht Becher mit einer Tiefe von 150 mm innerhalb von vier Sekunden und Siegelfolie innerhalb von zwei Sekunden bei gleicher Intensität wirkungsvoll entkeimen kann.
Keimreduzierung bis zu 99,9 Prozent. Die Anzahl der Keime auf Oberflächen lässt sich mit Heraeus-Premium-UV-Modulen sicher reduzieren. Diese hat der Hersteller speziell zur UV-Entkeimung in der Lebensmittelindustrie entwickelt. Sie reduzieren bis zu 99,9 Prozent der Keime, was auch der Prüfbericht des Fraunhofer-Instituts für Verfahrenstechnik und Verpackungen IVV in Freising bestätigt. Das IVV hat in Anlehnung an die Empfehlung des VDMA (Verband Deutscher Maschinen- und Anlagenbau e.V.) die Entkeimungseffizienz von Premium-UV-Modulen bei bestimmten Mikroorganismen (Konidiosporen von Aspergillus niger, Endosporen von Bacillus subtilis) ermittelt. In diesen Keimreduktionstests haben die Spezialisten bei einem Bestrahlungsabstand von 20 mm drei beziehungsweise fünf Logstufen innerhalb von zwei Sekunden erreicht.

» Lesen Sie mehr darüber in der aktuellen Ausgabe LT 5/2013.