Maitotuotteet luovat hyvät kasvuolosuhteet erilaisille mikro-organismeille, koska ne sisältävät runsaasti monenlaisia ravinteita, mukaan lukien hiilihydraatit (erityisesti laktoosi), lipidit, proteiinit, välttämättömät aminohapot, entsyymit, vitamiinit ja mineraalit. Siksi turvallisten maitotuotteiden tuottaminen on haastavampaa kuin monien muiden elintarvikkeiden tuottaminen.
Lämpökäsittely on yleisin puhdistamismenetelmä ruoan turvallisuuden varmistamiseksi ja säilyvyyden pidentämiseksi poistamalla pilaantuminen ja patogeeniset mikro-organismit ja entsyymit. Viime vuosina muun kuin lämpöteknologian käyttö on lisääntymässä vaihtoehtona elintarviketeollisuuden lämpökäsittelylle. Ultraviolettivalo (UV), joka ei ole lämpötekniikka, on viime aikoina herättänyt paljon huomiota elintarviketurvallisuuden parantamiseen. Lämpökäsittelyyn verrattuna tämä lupaava tekniikka voi tarjota kuluttajille vähän käsiteltyjä, mikrobiologisesti turvallisia ja tuoreita kaltaisia tuotteita, joilla on vähäisiä vaikutuksia tuotteen ravinto- ja aistinvaraisiin ominaisuuksiin. Toisaalta tämä tekniikka ei saa korvata hygieniaa, hyvää valmistus- tai maatalouskäytäntöä.
UV-valosovellus voidaan ottaa käyttöön myös vaihtoehtona kemikaalien käytölle elintarviketeollisuudessa. UV-valon käyttö ei myöskään tuota kemiallisia jäämiä. Lisäksi se tarjoaa joitain teknisiä etuja erityisesti kehitysmaissa pienimuotoisessa tuotannossa johtuen alhaisista ylläpitokustannuksista, alhaisista asennuskustannuksista ja alhaisista käyttökustannuksista vähäisellä energiankulutuksella. Hoidon käyttö ja puhdistus on melko helppoa. Monista eduistaan huolimatta sen matala tunkeutumisvoima rajoittaa käyttöalaa elintarviketeollisuudessa. Lisäksi sen inaktivoinnin tehokkuutta voidaan vähentää tai estää ruoan fyysisten ominaisuuksien vuoksi. Suurilla annoksilla se voi aiheuttaa kielteisiä vaikutuksia laatuun ja joihinkin vitamiineihin. Tehokkaiden tulosten saavuttamiseksi sovelluksia tulisi tehdä ottaen huomioon nämä tilanteet.
Maidon UV-säteilyä käytettiin ensimmäisen kerran 1900-luvun puolivälissä D-vitamiinin rikastamiseen. UV-valohoidon tehokkuutta on tutkittu viime vuosina, ja yhä enemmän tutkimuksia on tehty myös UV-valon mahdollisten sovellusten arvioimiseksi maidon lämpökäsittelyn ei-termisenä vaihtoehtona. Toisaalta lämpökäsittelyn onnistuneen ja helppokäyttöisyyden vuoksi maidon mahdolliset jalostusvaihtoehdot ovat edelleen rajoitetut. UV-valon käyttöä on harkittava paitsi mikrobien inaktivoinnissa myös uusien maitotuotteiden kehittämisessä. Euroopan komissio hyväksyi UV-käsitellyn pastöroidun lehmänmaidon uuselintarvikkeena markkinoilla. On raportoitu, että pastöroidun maidon käsittely UV-säteilyllä johtaa D3-vitamiinin (kolekalsiferoli) pitoisuuksien kasvuun muuttamalla 7-dehydrokolesteroli D3-vitamiiniksi.
Maitotuotteita voi saastua mikro-organismeilla useissa tuotantovaiheissa tuotannon aikana useista lähteistä. Vaikka elintarvikepatogeenien inaktivoimiseksi käytetään lämpökäsittelyä, maitotuotteet, erityisesti juusto, voivat olla kontaminoituneet ei-toivotuilla mikro-organismeilla. Pastörointiprosessin jälkeen juustoaineen, laitteiden, käsittelylinjojen, pakkaus- tai varastotilojen käsittely voi johtaa ristikontaminaatioon useilla mikro-organismeilla. Vaikka hyviä valmistustapoja noudatettaisiin, mikrobilääkkeiden pintakäsittelyjä ennen pakkaamista käytetään yleisesti pilaantumisen estämiseksi ja joidenkin maitotuotteiden säilyvyyden pidentämiseksi. Kemiallisten säilöntäaineiden sijaan tarvitaan lisäliuos mikro-organismien kasvun hallitsemiseksi juuri ennen maitotuotteiden pakkaamista tai sen jälkeen. UV-valon levittäminen pintaan tuotannon jälkeen voi tarjota houkuttelevan vaihtoehtoisen menetelmän käsittelyn jälkeisen kontaminaation kasvun eliminoimiseksi tai hallitsemiseksi. Muita lupaavia UV-valon käyttökohteita ovat meijeritehtaassa käytetyn ilman ja veden desinfiointi sekä elintarvikekosketuksessa olevien pintojen ja pakkausmateriaalien pintojen puhdistaminen.
Paljon tutkimusta keskittyy pääasiassa UV-valon levittämiseen maidon mikro-organismien vähentämiseen, ja suhteellisen vähän tutkimusta keskittyy kiinteiden maitotuotteiden pintojen puhdistamiseen. Meijerituotteiden laadun ja turvallisuuden suhteesta ei ole tietoa. Siksi UV-valon soveltamista erilaisiin maitotuotteisiin on tutkittava sekä laadun että turvallisuuden suhteen, jotta voidaan lisätä UV-valon käyttöä ja luotettavuutta teollisuudessa. Tarvitaan myös tutkimusta UV-valon erilaisista sovelluksista maitotehtaissa.
Tässä luvussa UV-tekniikkaa selitetään sen periaatteiden, inaktivaatiomekanismien ja käytettävissä olevien UV-valonlähteiden ja reaktorien avulla. Sitten keskustellaan UV-valon vaikutuksista mikro-organismien inaktivaatioon ja muutoksista erilaisten maitotuotteiden kemiallisissa ja ravitsemuksellisissa näkökohdissa.
