Lamp flitst levensmiddelen langer vers
Door Janneke Hak
Oma wist het al: zonder bleken is de was niet af. In het verleden spreidden de wasvrouwen hemden, broeken en luiers na het wassen uit op een grasveldje. Daar wordt de stof niet alleen witter van, maar ook bacteriën die op het wasgoed zitten, sneuvelen als ze langdurig aan zonlicht worden blootgesteld. Wetenschappers versnellen dit langzame proces met licht dat duizenden malen intenser is dan zonlicht. Een paar flitsen van dat licht doodt bacteriën op groente, fruit en andere levensmiddelen.
Micro-organismen op vers voedsel beperken de houdbaarheid van het product. Diepvriezen, verhitten, wecken of inzouten verlengt de bewaartijd, maar het verse karakter van het voedsel gaat verloren. Ook zonlicht doodt bacteriën, maar door de langzame werking is de groente eerder bruin dan de micro-organismen zijn vernietigd.
Intenser licht over een korte periode zou hetzelfde effect veroorzaken en toch de versheid waarborgen, zo dachten wetenschappers. De eerste experimenten met lichtflitsen die zo'n 20.000 keer intenser zijn dan zonlicht en slechts eenduizendste seconde duren, laten veelbelovende resultaten zien. Maar niet alle levensmiddelen zijn geschikt voor de methode, het zonlicht werkt hooguit door tot 1 millimeter onder het oppervlak.
„Van belang is dat het licht het oppervlak aan alle kanten kan bereiken”, zegt microbioloog dr. S. H. W. Notermans, projectleider van het onderzoek. Het project wordt uitgevoerd bij TNO Voeding in Zeist en wordt gesubsidieerd door de overheid. „Het gladde oppervlak van de paprika is bijvoorbeeld heel geschikt, één tot drie lichtpulsen zijn voldoende om het aantal bacteriën nagenoeg tot nul terug te brengen. Bij boerenkool ligt dat moeilijker. Het licht kan niet alle hoeken en gaten van de groente bereiken. Maar daar hebben we trucs voor. Als we de boerenkool nat maken, vullen de holten zich met vocht. Het water verstrooit de lichtstraal, zodat die toch overal haar werk kan doen.”
Fototoestel
De aanpak is per groente verschillend. Bij de ene zal één lichtpuls voldoende zijn, de andere zit na vijf flitsen nog vol bacteriën. „Dan moeten we langer licht toedienen”, zegt Notermans. „Maar nooit meer dan nodig is. Vlees bak je ook niet zwart, dat is net zo overbodig als een overmaat aan lichtpulsen.” De groente verandert of verkleurt niet zichtbaar door de behandeling. Bleekselderij wordt juist groener omdat de plant onder invloed van licht extra chlorofyl, een groene kleurstof, produceert.
Het principe van de opstelling is eenvoudig: een energiebron voorziet een elektrische schakeling met een lamp, een condensator en een flitsschakelaar van stroom. Een hogedruk-xenonlamp zendt zeer intens licht uit, dat bijna dezelfde golflengte heeft als zonlicht. Een condensator is een soort batterij die tijdelijk energie opslaat en in één keer afgeeft, zodat een lichtpuls slechts eenduizendste seconde of nog korter duurt. De flitser van een fototoestel werkt hetzelfde. De techniek achter het apparaat is volgens Notermans een stuk ingewikkelder. „Nieuwe lampen zijn in ontwikkeling en worden nog niet in serie geproduceerd. Een goede schakelaar bouwen heeft ook nogal wat voeten in de aarde. Bij zo'n hoge spanning is de stroom met een gewone schakelaar niet tegen te houden.”
TNO Voeding is druk bezig de haalbaarheid van de methode helder te krijgen. „In onze proefopstelling onderwerpen we allerlei levensmiddelen aan lichtpulsen. Vlees lijkt minder geschikt, omdat er door de grove structuur van het vlees veel schaduwgebieden zijn. Het aantal micro-organismen neemt maar met een factor honderd af, dat vinden we te weinig. Eieren zijn wel te behandelen, maar dan vóórdat ze worden gebroken.”
Ultraviolet
Hoe het zonlicht precies de bacteriën doodt, is volgens Notermans nog niet duidelijk. „Waarschijnlijk speelt ultraviolet licht (uv-licht) daarin een belangrijke rol. Dat licht maakt het erfelijk materiaal, het DNA, van bacteriën kapot, waardoor ze doodgaan. Ook het DNA van de groente wordt aangetast, maar dat is niet erg. Die schade valt in het niet vergeleken met het effect van verhitting. Dat tast het erfelijk materiaal van een cel duizendmaal meer aan.” Als blijkt dat alleen het uv-licht verantwoordelijk is voor de vernietiging van de micro-organismen, gaan de onderzoekers verder met de ontwikkeling van een geschikte uv-lamp. Dat bespaart geld en energie: het zichtbare licht verbruikt 90 procent van de energie, uv-licht de overige 10 procent.
De onderzoekers in Zeist werken aan een opstelling waarbij gesneden groente door een buis naar beneden valt. Vier lampen aan de buitenkant van de buis moeten ervoor zorgen dat geen plekje op de groente onbelicht blijft. Doordat de pulsen zo kort zijn, hoeft de opstelling niet groot te zijn. Notermans verwacht dat de lichtpulstechniek een uitkomst is voor het reinigen van gesneden groenten.
Het schoonmaken van verpakkingsmateriaal zoals melkflessen en kratten voor het vervoer van pluimvee is een arbeidsintensief proces. Ook daarin kan de lichtpulstechniek van betekenis zijn. „Melkflessen bijvoorbeeld worden twintig keer hergebruikt. Dat betekent twintig keer schoonmaken, desinfecteren met een chemische vloeistof en naspoelen. Wij denken dat het sneller kan: schoonmaken, een lichtbehandeling en klaar.”
Argwaan
Toch zal het nog wel even duren voordat de lichtpulstechniek inderdaad in Nederland wordt toegepast. „Eerst moeten we de apparatuur ontwikkelen en de mogelijkheden en beperkingen in kaart brengen. Vervolgens moet de consument het willen en daarna moet de machine ook daadwerkelijk worden gebouwd.”
Notermans verwacht niet dat de techniek net als het doorstralen van voedsel in het verdachtenhoekje terechtkomt. „De consument is slim genoeg om te begrijpen dat het hier om licht gaat en niet om radioactieve straling. Als we de juiste uitleg geven, zal de lichtpulstechniek gemakkelijk worden geaccepteerd. Maar als de mensen verkeerd worden voorgelicht, zullen ze wel heel veel voordelen moeten zien om hun argwaan te overwinnen.”
Bacteriën doden met straling
Elektrocutie van enge beestjes
Relevante websites:
TNO behandelt voedingsmiddelen met lichtpulsen om bacteriën te doden:
Een alternatief voor de lichtbehandeling is het blootstellen aan een sterk elektrisch veld:
Het bedrijf Gammaster is gespecialiseerd in het doorstralen met radioactieve straling om bacteriën te doden:
www.voeding.tno.nl(1)
www.voeding.tno.nl(2)
www.gammaster.com(1)
