Wie ultraviolettes Licht die Lebensmittelproduktion und -sicherheit verbessert

Von Janet Jones Kendall Veröffentlicht: 1. Mai 2023

Zweimal wöchentlich, mitten in der Nacht, beleuchtet ein Team von Wissenschaftlern und Forschern der University of Florida ein Erdbeerfeld mit ultraviolettem Licht. Die Technik dient nicht unbedingt dazu, den Pflanzen zu helfen, mehr oder größere Beeren zu produzieren, sondern eher dazu, die Eier von Spinnmilben abzutöten, was zu Fruchtverlusten bei der Ernte führen kann, die in Bundesstaat und Rechnungswesen einen jährlichen Wert von knapp 400 Millionen US-Dollar hat für 10 % des gesamten Erdbeerwertes des Landes.

„Da derzeit nur sehr wenige Mitizide (Sprays) bei der Unterdrückung von Spinnmilben in Erdbeeren wirksam sind, bietet der Einsatz von UV-Licht eine wirksame physikalische Kontrollmethode, die auf Feldern und in Hochtunnel-Erdbeerproduktionssystemen eingesetzt werden kann“, Studienleiterin Sriyanka Lahiri , Assistenzprofessor für Entomologie am Gulf Coast Research and Education Center des Institute of Food and Agricultural Sciences der University of Florida, sagte in einer Pressemitteilung zu der Forschung. „Wenn dieser Schädling nicht bekämpft wird, ernährt er sich gefräßig von den Blättern und bedeckt die Pflanze mit Spinnweben, was zu enormen Fruchtverlusten führt.“

Die Lichter töten nicht nur die Eier, ohne die Anzahl der produzierten Erdbeeren zu verringern, sondern hinterlassen auch keine schädlichen Rückstände auf den Pflanzen, was sie zu einem weiteren nützlichen Werkzeug im Arsenal der Landwirte zur Bekämpfung von Schädlingen und Krankheiten macht, so die Forscher.

Wissenschaftler nutzen zunehmend ultraviolettes Licht, um die Lebensmittelproduktion und -sicherheit vom Bauernhof bis zum Tisch zu unterstützen. 210 Companies (ehemals Ag Partners Southwest) mit Sitz in Yuma, Arizona, hat ein System zur Aufbereitung von Bewässerungswasser für landwirtschaftliche Nutzpflanzen mithilfe von ultraviolettem Licht entwickelt – eine physikalische Desinfektionsmethode, die sicherer und weniger komplex in der Anwendung ist und möglicherweise den Betrieb verbessern könnte besser als chemische Optionen wie Chlor. Der Sunburst 210 für Feldbewässerungssysteme wird an die Hauptleitung eines Bewässerungssystems angeschlossen und von einem Wechselstromgenerator angetrieben.

„Es war offensichtlich, dass Blattgemüseanbauer die Anforderungen der Lebensmittelsicherheitsmetriken erfüllen mussten, und wir waren entschlossen, unseren Kunden so gut wir konnten zu helfen, sodass Ultraviolett, das seit dem 20. Jahrhundert verwendet wurde, eine praktikable Option schien“, Paul Mondragon, 210 Ag-Gründer, Inhaber und Designer erzählte SmartBrief. „Aber anscheinend hatte es noch niemand in kleinem Maßstab gemacht, daher fühlten wir uns durch diesen Bedarf extrem herausgefordert. Innerhalb von zwei Jahren ließen wir unseren Prototyp testen, die Produktion begann und wir begannen, die Sunburst-Linie auf den Markt zu bringen. Es war eine alternative Option für diejenigen, die nicht auf rein chemische Optionen angewiesen sein wollen.“

Was Mondragon dazu veranlasste, über ultraviolettes Licht nachzudenken, sei die Tatsache, dass die Technologie für Kommunen, Abwasser und Wasserwirtschaft verfügbar sei, für die mobile Landwirtschaft jedoch offenbar nicht im kleinen Maßstab verfügbar sei, sagte er.

„Da es seit so vielen Jahren und in anderen Sektoren eingesetzt wird, war die Durchführbarkeit von Ultraviolett bereits nachgewiesen, so dass die Implementierung in und in einer neuen Branche nur natürlich war“, sagte Mondragon.

Nachdem er eine Vielzahl anderer Optionen ausprobiert hatte – darunter Chlor, Natriumhypochlorit und Peressigsäure –, entschied sich der benachbarte Blattgemüseproduzent JV Smith Companies, die Ultravioletttechnologie von 210 auszuprobieren. Matt McGuire, Chief Agriculture Officer, sagte, das Verfahren sei aufgrund seiner Sicherheit und der Fähigkeit, den Boden oder das Produkt nicht negativ zu beeinflussen, ideal.

„Es ist ungiftig für die Bodengesundheit und einfach zu verwenden“, sagte McGuire gegenüber Growing Produce. „Es wird nicht durch Sedimente oder pH-Wert beeinflusst. Es hat super funktioniert.“

Das in Dänemark ansässige Unternehmen Lyras hat einen nicht-thermischen Prozess namens Raslysation entwickelt, der ultraviolettes Licht nutzt, um schädliche Krankheitserreger in der Milch abzutöten und gleichzeitig wichtige Nährstoffe und Geschmack zu bewahren. Laut Rasmus Mortensen, CEO von Lyras, kann der Prozess im Vergleich zu Pasteurisierungstechniken auch mit erheblichen Energie- und Wassereinsparungen abgeschlossen werden, wodurch jährlich etwa 572 Tonnen CO2 eingespart werden.

„Raslysation verwendet eine UV-Lichtquelle in Kombination mit einem Lichtfilter, der eine bestimmte Art von UV-Licht konzentriert“, heißt es auf der Website von Lyras. „Die Flüssigkeit wird in einer kontrollierten Bewegung an der Lichtquelle vorbeigeführt, sodass die gesamte Flüssigkeit beleuchtet wird. Diese Technik inaktiviert Mikroorganismen effektiv. Gleichzeitig bleiben mehr natürlicher Geschmack, Vitamine und Proteine ​​erhalten.“

Der Raslyseprozess kann laut Lyras knapp 12.000 Gallonen industrielle Enzymflüssigkeit pro Stunde behandeln und kann neben Milch auch als Ersatz für die Pasteurisierung in Saft, Tee, Molke, Salzlake und anderen Flüssigkeiten verwendet werden.

Wissenschaftler der Ingenieur- und Landwirtschaftsfakultäten der Hokkaido-Universität in Japan und des Instituts für Design und Entdeckung chemischer Reaktionen der Universität haben Dünnfilmbeschichtungen entwickelt, die ultraviolettes Licht in rotes Licht umwandeln können, um die Pflanzenproduktionszeiten zu verlängern – ein Schritt, der Landwirten in kälteren Klimazonen helfen könnte , eines Tages sogar dazu genutzt werden, Lücken in der Ernährungssicherheit in einigen Teilen der Welt zu schließen.

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