Ультрафиолетовый свет имеет диапазоны длин волн от 100 до 400 Нм в электромагнитном спектре

rx online

Ультрафиолетовый свет имеет диапазоны длин волн от 100 до 400 Нм в электромагнитном спектре. Купить ультрафиолетовую расческу для фототерапии против псориаза Waldmann. Поскольку растения используют солнечный свет для фотосинтеза, они подвергаются воздействию УФ-излучения в некоторой степени. УФ-излучение делится на четыре сегмента (Рис. 2): вакуумное УФ от 100 до 200 Нм; коротковолновое ультрафиолетовое (УФ-С) от 200 до 280 Нм; УФ-средневолновое (УФ-В) от 280 до 320 Нм; и УФ-длинноволновое (УФ-А) от 320 до 400 Нм [15].
Наибольшая бактерицидная эффективность проявляется на длинах волн 255-265 Нм, что находится в диапазоне УФ-C области. Бактериальная ДНК поглощает большое количество УФ-лучей вблизи области 255-260 Нм, что свидетельствует о максимальной бактерицидной эффективности в УФ-С (Рис.3). Различные типы УФ-ламп производят спектр различных длин волн, таких как лампы низкого давления производят в основном 250-260 Нм, лампы среднего давления производят 240-340 Нм, тогда как весь диапазон УФ-спектра может быть получен с помощью импульсной ксеноновой лампы [15]. Большинство коммерчески доступных бактерицидных УФ-ламп выполнены так, чтобы излучать более 90% своей энергии на длине волны 254 Нм. Falguera, Pagan, Garza, Garvin, and Ibarz (2011) и Kowalski (2009) описали классификацию источников ультрафиолетового излучения в зависимости от диапазона спектра излучения и максимальной концентрации излучаемой длины волны [15, 16].
Рисунок 2. Четыре ультрафиолетовой областях электромагнитного спектра
Рисунок 3. Бактерицидная эффективность для E. coli и сравнение генерируемого спектра различными типами ламп [15-17]
Облучение ультрафиолетовым светом используется в течение многих лет в качестве метода дезинфекции воздуха, поверхности и воды. Недавние исследования продвижение светодиодных возрастающий интерес к использованию УФ-обработки в пищевой промышленности в качестве новой технологии обработки нетепловой. Существует несколько преимуществ УФ-излучения в качестве дезинфицирующего средства: эффективное обезвреживание широкого спектра порчи и патогенных микроорганизмов, меньшее влияние на истощение питательной ценности и сенсорное качество пищевых продуктов, а также отсутствие известных токсических эффектов или остатков от обработки. Кроме того, более низкое энергопотребление по сравнению с текущими процессами пастеризации является привлекательным преимуществом УФ-облучения.

2.1. Как защита от микробов?

Ультрафиолетовый свет может повредить клеточные компоненты, такие как генетический материал и белки. Более серьезные повреждения генетических материалов приводят к инактивации микроорганизмов. Степень повреждения зависит от длины волны УФ-излучения. Создание фотопродуктов нуклеиновых веществ в основном обусловлено областью длин волн, ответственной за УФ-С [15]. Пиримидиновые основания нуклеиновых кислот в генетическом материале демонстрируют в несколько раз более высокую поглощающую способность энергии фотонов, чем пуриновые основания, что приводит к летальному повреждению микробов за счет образования относительно большего количества циклобутанпиримидиновых димеров (CPDs) по сравнению с меньшим количеством пиримидиновых фотопродуктов (6-4PPs) [17]. Ковалентные связи образуются для образования CPDs или 6-4PPs между двумя соседними пиримидиновыми основаниями, а именно тиминами, цитозинами или цитозиновыми и тиминовыми основаниями, в зависимости от относительной последовательности нуклеотидов [17, 18].
Кроме CPD и 6-4PPs, споры микробов могут создавать другой вид фотопродукта между соседними тиминами, а именно 5-тиминил-5,6-дигидротимин [18]. Любой фотопродукт, образованный энергией УФ-излучения, влияет на репликацию генетического материала и транскрипцию РНК. Структурные аномалии в генетическом материале подавляют основные экспрессии генов, которые приводят к летальным мутациям в микробных клетках. Тяжесть летального мутагенеза выше у 6-4PPs с последующим CPD и меньше всего у 5-тиминил-5,6-дигидротимина [17]. В бактериальных спорах образование CPD и 6-4PPs в сотни раз меньше, чем образование 5-тиминил-5,6-дигидротимина, и в дальнейшем фотопродукт может быть легко ректифицирован в исходные тиминовые основания при прорастании спор [19]. Поэтому споры проявляют меньшую уязвимость к УФ-облучению, чем вегетативные органы.
Ультрафиолетовое фотоокисление клеточных материалов, в основном белков, липидов и стеринов, также может влиять на механизм подавления микробов. Повреждения фотоокисления происходят главным образом к выпаркам аминокислоты триптофана, тирозина, гистидина, и цистеина и большинств видное повреждение протеина случаются косвенно формирующ активные виды кислорода внутри цепной выпарки. Фотоокисление может вызвать изменения в физико-химических активностях белка, что изменяет существенную полезность белка для микробов [17]. Однако основным механизмом микробного облучения является модификация генетического материала.

2.2. Конфигурация ультрафиолетовых систем обработки

Внешняя поверхность должна подвергаться воздействию излучения, излучаемого УФ-лампами при обработке поверхности плодов. Для достижения этой цели УФ-лампы и фрукты должны быть расположены таким образом, чтобы обеспечить достаточную дозировку УФ-света на поверхность фруктов в течение определенного периода. В литературе, ультрафиолетовые обрабатывая приборы или геометрия расположения поменяли индивидуальной исследовательской группой или изготовителями. На конфигурацию устройства большое влияние оказывали такие характеристики плодов, как размер, форма и другие характеристики поверхности [20]. Находка Адхикари и др., (2015) показали, что антимикробная эффективность УФ-с светового излучения была ниже у клубники и малины по сравнению с ягодами, имеющими более гладкие поверхностные свойства [20]. Устройство для УФ-обработки можно разделить на три категории (рис.4a, 4b, 4c) на основе расположения ламп при введении УФ-С. На рис. 4a показано концептуальное устройство, которое имеет источник ультрафиолетового излучения на одной стороне (сверху). Плоды укладывают на твердую поверхность, либо имеется механизм качения для вращения ягод со сферической формой.
Рисунок 4а. расположение УФ-лампы верхнего освещения на одной стороне ягод
Рисунок 4b. верхнее и нижнее освещение расположение УФ-лампы с обеих сторон ягод (две боковые экспозиции)
Рисунок 4С. Водой или раствором дезинфицирующего средства помогали нижней подсветкой — УФ-лампа расположение

Интенсивность УФ-облучения зависит от расстояния между плодами и лампами, и существенная доза будет вводиться в зависимости от продолжительности времени контакта в этом устройстве. Уилсон и соавт., (1997) разработали такое устройство с десятью УФ-лампами в одной стороне для обработки плодов в промышленной технологической линии с конвейерной лентой [21]. Недостатком такой системы было то, что ультрафиолетовый свет не будет поражать всю поверхность фруктов или продукции приходится поворачивать вручную, чтобы обеспечить равномерное воздействие ультрафиолетового света на поверхность. Односторонняя система УФ-облучения использовалась в листовых овощах [22, 23], клубнике [24, 25] и луке [22]. Если фрукты или другие продукты не имеют сферической формы, например, в разрезанных плодах, трудно вращать и облучать всю поверхность фруктов в расположении в одностороннем расположении УФ-лампы (рис.4а). Эта проблема может быть преодолена освещением как сверху, так и снизу, как показано на рисунке 4b [26, 27].
Химическое обеззараживание можно совместить с ультрафиолетовым облучением для увеличения санируя влияния на Плодоовощ. Плоды, особенно целые ягоды, можно погружать в дезинфицирующий раствор или воду в реакторе [28, 29]. Концептуальный реактор, показанный на фиг. 4С, состоит из воздушного насоса и УФ-ламп с длиной волны 254 Нм, окруженных кварцевыми трубками для защиты УФ-ламп от прямого контакта с водным раствором. Все УФ-лампы и кварцевые трубчатые блоки, расположенные в реакторе, погружаются в раствор во время реакции. Для перемешивания проб используются воздуходувные установки с перфорированной трубкой, расположенные в нижней части реактора. Интенсивность и продолжительность УФ-излучения могут быть выбраны на основе УФ-воздействия (кДж м-2), необходимого для дезинфекции целевых микроорганизмов. Погружение ягод в химический раствор обеспечивает полный контакт дезинфицирующего средства с поверхностью ягод, а также раствор может способствовать потере биопленки микробов [30]. Как только микробы высвобождаются в растворе или воде, УФ может легко уничтожить микробы, поскольку УФ может проникать через прозрачную жидкость [29]. Вместо механизма обдува воздухом простые методы перемешивания были использованы для лабораторных экспериментов с раствором с помощью УФ-излучения, таких как магнитная мешалка, используемая Liu et al. [28, 29].

Добавить комментарий