認識紫外線
紫外線的定義是波長在10納米到400納米之間的電磁輻射。不過在實際應用中，使用的波長在100納米以上。波長在315到409納米之間的UVA通常可以把皮膚曬黑，波長280到315納米的UVB可以灼傷皮膚並增加皮膚癌風險，波長在200到280納米的UVC可以有效地殺滅細菌和病毒，而波長在100到200納米之間的紫外線可以被任何物質吸收，所以隻能在真空中傳播，也就不適合用於現實殺菌了。
當紫外線被細菌或者病毒吸收之後，就會破壞DNA，從而它們失去增殖能力。就殺菌結果而言，跟加熱或者用化學物質處理是一樣的。但是，它不加熱，也就不會破壞營養成分——因為DNA不是食物的營養成分，而人體需要的那些物質分子不會被破壞。此外，也不會破壞食物的自然風味。化學殺菌劑或者防腐劑畢竟引入了新的物質，有時候還會帶來一些“異味”。它所破壞的DNA分子，進入人體本來就要被分解，也不會產生有害物質。所以說，盡管紫外線有致癌能力，用紫外線處理過的食物，卻是毫無安全問題的。
任何食品加工手段都會對食品有一定程度的“破壞”。與最常規的加熱相比，紫外線處理的破壞要小得多。對於一些希望保持“自然狀態”的食物，比如果汁，它就有了很大的優勢。
紫外殺菌的能力除了跟波長有關，還取決於食物被輻射到的能量。在選定的波長下（傳統的紫外殺菌選用254納米的波長），殺菌效果跟能量強度呈現一個拉伸過的S型。也就是說，在低能量下，殺菌效果很差，這是因為細菌或者病毒跟人體一樣，對於DNA損傷有一定的修複能力。
在照射能量低的時候，損傷的DNA被及時修複，細菌和病毒就能夠繼續增殖下去。當能量高到一定程度，DNA修複係統實在忙不過來了，DNA損傷急劇增加，宏觀上表現出來就是細菌或病毒被“殺死”了。超過這個能量強度，每增加一點，滅菌能力都會大大增加。但是增加到一定程度，就進入第二個平台——再繼續增高能量，殺菌效果增加得也很少。這個滅菌效果上的“尾巴”可能是源於一部分微生物對於紫外線攻擊很頑強，也可能源於有一部分被處理樣品無法被照射到。
因為這個“尾巴”的存在，紫外殺菌難以實現加熱或者化學殺菌劑那麽徹底的殺滅。通常把降低4個對數值作為“滅菌標準”，也就是還有萬分之一的細菌活下來。而鮮牛奶的巴氏殺菌——在72攝氏度下處理15秒，通常是降低5個對數值，即最多隻有十萬分之一的細菌存活。如果是常溫奶的超高溫滅菌，降低的對數值是12個以上，幾乎就沒有細菌能夠幸存了。
不同的微生物對紫外線的敏感性不同，有的在較低能量強度下就會被大量殺滅，而有的則需要更高能量才行。以降低4個對數值為標準，研究中檢測過的細菌有的隻需要每平方米幾十焦耳的能量，有的則需要300焦耳以上。現實的食物中我們並不知道有哪些細菌，各有多少，所以總是把最頑強的那個作為目標，順便把其他的滅了。所以，紫外殺菌所用的能量強度需要在每平方米400焦耳以上。
各種滅菌技術效果真相
各種滅菌技術的滅菌效果都會受到食物理化性質的影響。比如加熱或者高壓滅菌，溫度、酸堿度和壓力都會有很大影響。而在紫外滅菌中，這些因素就不那麽重要。紫外殺菌的關鍵是紫外線能夠達到細菌，所以穿透性是關鍵。諸如食品的組成、固體含量、顏色等因素會影響紫外線的吸收，從而影響它穿透的厚度，也就對殺菌效果有很大的影響。如果食品均一、透明，紫外線的穿透性好，滅菌效果就會好；反之，如果食品渾濁，那麽紫外線就會被散射，能量在穿透中降低，滅菌效果就會比較差。
總的來說，紫外線的穿透能力比較差，通常也就能穿透兩三厘米的厚度。要讓固體食物均勻地以薄層去接收紫外照射，還是一件很有挑戰性的事情。這一先天的缺陷大大限製了它的應用範圍。
目前，紫外線滅菌在食品工業上的應用主要有三類：
第一，是食品加工設備的消毒。對於設備來說，微生物總是隻停留在表麵，而紫外線穿透能力差的弱點也就無關緊要，而不加熱、不引入其他物質（包括水）的優勢則得到了充分的發揮。
第二，是食品加工用水的預處理。為了減少生產過程中可能引入的微生物，對於加工用水進行滅菌預處理是事半功倍的措施。相對於加氯或者氯化物這些“化學手段”，不引入化學物質的紫外殺菌可以避免滅菌副產物帶來的風險，也避免了殺菌劑帶來的異味。
第三，目前，直接食用的食物中采用紫外滅菌的主要是果汁。果汁的風味很容易被加熱改變，所以“非熱加工”在果汁生產中很有吸引力。殺菌劑光是名字就讓消費者喜歡不起來，所以不改變風味、不引入“化學成分”的紫外滅菌，也就有了很大的用武之地。
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