乳製品は、炭水化物（特に乳糖）、脂質、タンパク質、必須アミノ酸、酵素、ビタミン、ミネラルなど、さまざまな種類の栄養素が豊富に含まれているため、さまざまな微生物にとって良好な成長条件を作り出します。 したがって、安全な乳製品の製造は、他の多くの食品の製造に比べて困難です。
熱処理は、食品の安全性を確保し、腐敗や病原性の微生物や酵素を排除することで貯蔵寿命を延ばすための最も一般的な除染方法です。 近年、食品産業における熱処理の代替として、非熱技術の使用が増加しています。 非熱技術である紫外線（UV）は、最近、食品の安全性の向上に大きな注目を集めています。 熱処理と比較して、この有望な技術は、消費者に最小限に処理された、微生物学的に安全で新鮮な製品を提供することができ、製品の栄養的および感覚的特性にわずかな影響を及ぼします。 一方、この技術は、衛生、適正製造基準、または農業慣行に取って代わるものであってはなりません。
食品産業での化学物質の使用に代わるものとして、UV光の適用を導入することもできます。 また、紫外線を使用しても化学物質の残留物は発生しません。 さらに、メンテナンスコスト、設置コスト、運用コストが低く、エネルギー使用量が最小限であるため、特に小規模生産の開発途上国でいくつかの技術的利点があります。 トリートメントの操作とクリーニングはとても簡単です。 その多くの利点にもかかわらず、その低い浸透力は食品産業での使用領域を制限します。 さらに、その不活化効率は、食品の物理的特徴のために低下または防止される可能性があります。 高用量では、品質といくつかのビタミンに悪影響を与える可能性があります。 効果的な結果を得るには、これらの状況を考慮して申請する必要があります。
牛乳の紫外線照射は、1900年代半ばにビタミンDの強化を目的として最初に使用されました。 近年、紫外線処理の有効性が研究されており、ミルクの熱処理の非熱的代替手段としての紫外線の潜在的な用途を評価するために、ますます多くの研究が行われています。 一方で、熱処理の成功と利便性が確認されているため、ミルクの代替処理の可能性はまだ限られています。 紫外線の使用は、微生物の不活化だけでなく、新しい乳製品の開発にも考慮されなければなりません。 UV処理された低温殺菌牛乳は、欧州委員会によって市場に出回っている新しい食品として承認されました。 低温殺菌された牛乳を紫外線で処理すると、7-デヒドロコレステロールがビタミンD3に変換されることにより、ビタミンD3（コレカルシフェロール）の濃度が上昇することが報告されています。
乳製品の微生物による汚染は、生産中のさまざまな発生源に起因する、生産のいくつかの段階で発生する可能性があります。 食品由来の病原菌を不活化するために熱処理が適用されますが、乳製品、特にチーズは望ましくない微生物で汚染されている可能性があります。 低温殺菌プロセスの後、カード、機器、処理ライン、包装または保管室の取り扱いは、さまざまな微生物による相互汚染を引き起こす可能性があります。 適正製造基準が適用されている場合でも、一部の乳製品の腐敗を防ぎ、保管寿命を延ばすために、包装前の抗菌剤の表面塗布が一般的に使用されます。 乳製品の包装の直前または直後に微生物の増殖を制御するには、化学防腐剤の代わりに追加の溶液が必要です。 製造後のUV光の表面照射は、後処理汚染の成長を排除または制御するための魅力的な代替方法を提供できます。 紫外線のその他の有望な用途は、乳製品工場で使用される空気と水の消毒、および食品接触面と包装材料の表面除染です。
多くの研究は主にミルク中の微生物を減らすための紫外線の適用に焦点を合わせており、固形乳製品の表面の除染に焦点を当てている研究は比較的少ない。 乳製品の品質と安全性の関係についての情報が不足しています。 したがって、業界での紫外線の使用と信頼性を高めるために、さまざまな乳製品への紫外線の適用を品質と安全性の両方の観点から調査する必要があります。 乳製品への紫外線のさまざまな応用に関する研究も必要です。
この章では、UV技術をその原理、不活性化メカニズムの観点から説明し、利用可能なUV光源と反応器について概説します。 次に、微生物の不活化とさまざまな乳製品の化学的および栄養的側面の変化に対する紫外線の影響について説明します。
