Produkty mleczne stwarzają dobre warunki do rozwoju różnych mikroorganizmów, ponieważ są bogate w wiele rodzajów składników odżywczych, w tym węglowodany (zwłaszcza laktozę), lipidy, białka, niezbędne aminokwasy, enzymy, witaminy i minerały. Dlatego wytwarzanie bezpiecznych produktów mlecznych jest trudniejsze w porównaniu z produkcją wielu innych produktów spożywczych.
Obróbka termiczna jest najczęstszą metodą dekontaminacji w celu zapewnienia bezpieczeństwa żywności i wydłużenia okresu przydatności do spożycia poprzez eliminację psucia się i patogennych mikroorganizmów i enzymów. W ostatnich latach rośnie wykorzystanie technologii nietermicznych jako alternatywy dla obróbki termicznej w przemyśle spożywczym. Światło ultrafioletowe (UV), które jest technologią nietermiczną, zwróciło ostatnio dużą uwagę na poprawę bezpieczeństwa żywności. W porównaniu z obróbką termiczną ta obiecująca technologia może zapewnić konsumentom minimalnie przetworzone, bezpieczne mikrobiologicznie i przypominające świeżość produkty o niewielkim wpływie na właściwości odżywcze i sensoryczne produktu. Z drugiej strony technologia ta nie może zastępować higieny, dobrej praktyki produkcyjnej czy rolniczej.
Zastosowanie światła UV może być również wprowadzone jako alternatywa dla stosowania chemikaliów w przemyśle spożywczym. Poza tym użycie światła UV nie generuje pozostałości chemicznych. Ponadto oferuje pewne zalety technologiczne, zwłaszcza w krajach rozwijających się, w produkcji na małą skalę, ze względu na niski koszt konserwacji, niski koszt instalacji i niski koszt operacyjny przy minimalnym zużyciu energii. Obsługa i czyszczenie zabiegu jest dość łatwe. Pomimo wielu zalet, jego niska moc penetracji ogranicza obszar zastosowania w przemyśle spożywczym. Ponadto jego skuteczność inaktywacji może być zmniejszona lub uniemożliwiona ze względu na fizyczne cechy żywności. W dużych dawkach może mieć negatywny wpływ na jakość i niektóre witaminy. Aby uzyskać skuteczne wyniki, wnioski należy składać z uwzględnieniem tych sytuacji.
Naświetlanie UV mleka zostało po raz pierwszy zastosowane w połowie XX wieku w celu wzbogacenia witaminy D. Skuteczność obróbki światłem UV była badana w ostatnich latach, a także przeprowadzono coraz więcej badań w celu oceny potencjalnych zastosowań światła UV jako nietermicznej alternatywy dla termicznej obróbki mleka. Z drugiej strony, ze względu na potwierdzony sukces i wygodę obróbki termicznej, potencjalne alternatywy przetwarzania mleka są nadal ograniczone. Zastosowanie światła UV należy brać pod uwagę nie tylko do inaktywacji drobnoustrojów, ale także do opracowywania nowych produktów mleczarskich. Pasteryzowane mleko krowie poddane promieniowaniu UV zostało zatwierdzone przez Komisję Europejską jako nowa żywność na rynku. Doniesiono, że obróbka mleka pasteryzowanego promieniowaniem UV powoduje wzrost stężenia witaminy D3 (cholekalcyferolu) poprzez konwersję 7-dehydrocholesterolu do witaminy D3.
Zanieczyszczenie produktów mlecznych drobnoustrojami może wystąpić na kilku etapach produkcji, pochodzących z różnych źródeł podczas produkcji. Chociaż obróbka cieplna jest stosowana do inaktywacji patogenów przenoszonych przez żywność, produkty mleczne, zwłaszcza sery, mogą być zanieczyszczone niepożądanymi mikroorganizmami. Po procesie pasteryzacji obsługa skrzepu, urządzeń, linii technologicznych, pakowania lub pomieszczeń magazynowych może skutkować zanieczyszczeniem krzyżowym różnymi mikroorganizmami. Nawet jeśli stosowane są dobre praktyki produkcyjne, powszechnie stosuje się powierzchniowe nakładanie środków przeciwdrobnoustrojowych przed pakowaniem, aby zapobiec psuciu się i przedłużyć okres przechowywania niektórych produktów mlecznych. Zamiast chemicznych konserwantów, potrzebne jest dodatkowe rozwiązanie, aby kontrolować rozwój drobnoustrojów tuż przed lub po pakowaniu produktów mlecznych. Powierzchniowe zastosowanie światła UV po produkcji może stanowić atrakcyjną alternatywną metodę eliminacji lub kontrolowania wzrostu zanieczyszczeń po obróbce. Inne obiecujące zastosowania światła UV to dezynfekcja powietrza i wody w mleczarni oraz odkażanie powierzchni stykających się z żywnością i materiałów opakowaniowych.
Wiele badań koncentruje się głównie na zastosowaniu światła UV do redukcji mikroorganizmów w mleku, a stosunkowo niewiele badań koncentruje się na odkażaniu powierzchni stałych produktów mlecznych. Brakuje informacji o relacji jakości i bezpieczeństwa produktów mlecznych. W związku z tym zastosowanie światła UV do różnych produktów mleczarskich należy zbadać zarówno pod kątem jakości, jak i bezpieczeństwa, aby zwiększyć wykorzystanie i niezawodność światła UV w przemyśle. Potrzebne są również badania nad różnymi zastosowaniami światła UV na roślinach mleczarskich.
W tym rozdziale wyjaśniono technologię UV pod kątem jej zasad, mechanizmów inaktywacji oraz omówiono dostępne źródła i reaktory światła UV. Następnie omówiono wpływ światła UV na inaktywację drobnoustrojów oraz zmiany w aspekcie chemicznym i żywieniowym różnych produktów mlecznych.
