מוצרי חלב יוצרים תנאי צמיחה טובים למגוון מיקרואורגניזמים משום שהם עשירים בסוגים רבים של חומרים מזינים כולל פחמימות (במיוחד לקטוז), שומנים, חלבונים, חומצות אמינו חיוניות, אנזימים, ויטמינים ומינרלים. לכן, ייצור מוצרי חלב בטוחים הם מאתגרים יותר בהשוואה לייצור מזונות רבים אחרים.
עיבוד תרמי הוא שיטת הטיהור הנפוצה ביותר כדי להבטיח את בטיחות המזון ולהאריך את חיי המדף על ידי ביטול הקלקול והמיקרואורגניזמים והאנזימים הפתוגניים. בשנים האחרונות גובר השימוש בטכנולוגיות לא תרמיות כחלופה לעיבוד התרמי בתעשיית המזון. אור אולטרה סגול (UV), שהיא טכנולוגיה לא תרמית, משך לאחרונה תשומת לב רבה לשיפור בטיחות המזון. בהשוואה לעיבוד תרמי, טכנולוגיה מבטיחה זו יכולה לספק לצרכנים מוצרים מעובדים, בטוחים מיקרוביולוגית וטריים עם השפעות קלות על המאפיינים התזונתיים והחושיים של המוצר. מאידך גיסא, אסור לטכנולוגיה זו להחליף היגיינה, ייצור טוב או פרקטיקה חקלאית.
יישום אור UV יכול גם להיות הציג כחלופה לשימוש בכימיקלים בתעשיית המזון. חוץ מזה, השימוש באור UV אינו מייצר שאריות כימיות. בנוסף, הוא מציע כמה יתרונות טכנולוגיים במיוחד במדינות מתפתחות בייצור בקנה מידה קטן בשל עלות התחזוקה הנמוכה שלה, עלות התקנה נמוכה ועלות תפעולית נמוכה עם שימוש מינימלי באנרגיה. הניתוח והניקוי של הטיפול הוא די קל. למרות יתרונותיה הרבים, כוח החדירה הנמוך שלה מגביל את תחום השימוש בתעשיית המזון. יתר על כן, יעילות השבתה שלה עשוי להיות מופחת או מנע בגלל תכונות פיזיות של מזון. במינונים גבוהים, זה יכול ליצור השפעות שליליות על איכות וכמה ויטמינים. על מנת להשיג תוצאות אפקטיביות, יש להגיש בקשות בהתחשב במצבים אלה.
הקרנת UV של חלב שימש לראשונה באמצע 1900 לצורך העשרת ויטמין D. היעילות של טיפול באור UV נחקרה בשנים האחרונות, יותר ויותר מחקרים בוצעו גם כדי להעריך את היישומים הפוטנציאליים של אור UV כחלופה לא תרמית לעיבוד תרמי של חלב. מצד שני, בשל ההצלחה המאושרת והנוחות של עיבוד תרמי, חלופות עיבוד פוטנציאליות לחלב עדיין מוגבלות. השימוש באור UV חייב להיחשב לא רק עבור השבתה מיקרוביאלית, אלא גם לפיתוח מוצרי חלב חדשניים. חלב הפרה המפוסטר שטופל ב-UV אושר כמזון חדשני בשוק על ידי הנציבות האירופית. הוא דיווח כי הטיפול בחלב מפוסטר עם קרינת UV גורם לעלייה בריכוזי ויטמין D3 (כולקלציפרול) על ידי המרה של 7-דהידרושולסטרול לוויטמין D3.
זיהום של מוצרי חלב עם מיקרואורגניזמים עלול להתרחש במספר שלבי ייצור, שמקורם במגוון מקורות במהלך הייצור. למרות טיפול בחום מוחל על השבתה של פתוגנים המועברים במזון, מוצרי חלב במיוחד גבינה יכול להיות מזוהם עם מיקרואורגניזמים לא רצויים. לאחר תהליך פיסטור, טיפול של קרם, ציוד, קווי עיבוד, אריזה או מחסנים יכול לגרום לזיהום צולב עם מגוון רחב של מיקרואורגניזמים. גם אם שיטות ייצור טובות מוחלות, יישומים משטח של סוכנים מיקרוביאלית לפני האריזה משמשים בדרך כלל כדי למנוע קלקול ולהאריך את חיי האחסון עבור מוצרי חלב מסוימים. במקום חומרים משמרים כימיים, יש צורך בתמיסה נוספת כדי לשלוט בצמיחת מיקרואורגניזמים ממש לפני או אחרי אריזה של מוצרי חלב. יישום פני השטח של אור UV לאחר הייצור יכול להציע שיטה חלופית אטרקטיבית לחסל או לשלוט על הצמיחה של זיהום שלאחר עיבוד. שימושים מבטיחים אחרים של אור UV הם חיטוי של אוויר ומים המשמשים במפעל חלב, וטיהור פני השטח של משטחי מגע מזון וחומרי אריזה.
מחקרים רבים מתמקדים בעיקר ביישום של אור UV להפחתת מיקרואורגניזמים בחלב, ומחקר קטן יחסית מתמקד בטיהור המשטחים של מוצרי חלב מוצקים. יש חוסר מידע על היחס של איכות ובטיחות של מוצרי חלב. לכן, היישום של אור UV עבור מוצרי חלב שונים צריך להיחקר הן מבחינת איכות ובטיחות על מנת להגדיל את השימוש והאמינות של אור UV בתעשייה. יש גם צורך במחקר על יישומים שונים של אור UV על צמח החלב.
בפרק זה, טכנולוגיית UV מוסברת במונחים של עקרונותיה, מנגנוני השבתה, ומקורות אור UV זמינים וכורים נבדקים. לאחר מכן, ההשפעות של אור UV על השבתה של מיקרואורגניזמים ושינויים בהיבטים הכימיים והתזונתיים של מוצרי חלב שונים נדונים.
