Generell handelt es sich bei diesem Entkeimungsverfahren um eine Desinfektion – keine Sterilisation – von Packstoffoberflächen: Ultraviolettes Licht, im Wellenlängenbereich von 254 nm ist energiereicher als das terrestrische UV-Licht der Sonne. Dieses besonders kurzwellige UV-Licht zerstört die DNS von Mikroorganismen. Viren werden binnen Sekunden inaktiviert und Mikroorganismen wie Bakterien, Hefen und Pilze ohne Zugabe von Chemikalien umweltfreundlich abgetötet. Für eine ganze Reihe von Mikroorganismen ist die „tödliche Dosis“ (letale Dosis) an UV-Strahlung bekannt, nach der die Zelle ihren Stoffwechsel nicht mehr aufrechterhalten und sich auch nicht mehr vermehren kann. Aufgrund der Zellwandstrukturen ist die letale Dosis für die verschiedenen Erreger jedoch unterschiedlich hoch. Bakterien wie Salmonellen und Coli-Bakterien haben eine vergleichsweise dünne Zellwand. Sie sind deshalb äußerst UV-empfindlich, können das UV-Licht kaum abschirmen und werden sehr schnell inaktiviert.
Schimmelpilzsporen, wie beispielsweise Aspergillus-niger-Sporen, schützen sich dagegen vor der UV-Strahlung mit einer dickeren Zellwand, die sogar pigmentiert sein kann. Für ihre Abtötung ist eine um 10- bis 100-fach höhere UV-Dosis im Vergleich zu den Bakterien erforderlich. Alternativ empfiehlt sich hierbei eine Kombination aus UV-Strahlung nach Einwirkung von niedrigprozentigem (1 bis 3 %) Wasserstoffperoxid. Mit diesem kombinierten Verfahren wird eine effektive und breite keimtötende Wirkung erreicht.
Die notwendige letale UV-Dosis ist ein entscheidender Parameter bei der Auslegung und Auswahl der geeigneten UV-Lösung. Geschwindigkeit der Maschine, Geometrie und Form des Packstoffes, zum Beispiel Becher oder Siegelfolie, sind weitere Kriterien für die Auslegung einer wirkungsvollen UV-Entkeimung.
Die erforderliche UV-Dosis errechnet sich aus der Bestrahlungsstärke (Intensität) der Lampe multipliziert mit der Bestrahlungsdauer. Die Intensität der UV-Bestrahlung ist wiederum von dem Abstand zwischen Modul und Packstoff abhängig. Darüber hinaus nimmt die UV-Intensität der Lampe mit zunehmender Anzahl der Betriebsstunden ab. Am Ende der Lampenlebensdauer muss noch eine ausreichend hohe UV-Intensität vorhanden sein, um in der definierten Bestrahlungszeit eine entsprechende Entkeimungsleistung sowie die notwendige letale UV-Dosis sicherzustellen.
Erfahrungswerte bei der Joghurt-Abfüllung haben beispielsweise gezeigt, dass Becher mit einer Tiefe von 150 mm innerhalb von vier Sekunden und Siegelfolie von zwei Sekunden bei gleicher Intensität wirkungsvoll entkeimt werden können.
UV-Entkeimung wird vor allem für Lebensmittelkontaktflächen von Packstoffen saurer Frischmilchprodukte, die in der Kühlkette gelagert werden, wie beispielsweise Joghurt oder Kefir, genutzt, um deren Haltbarkeit zu verbessern. Molkereien profitieren von deutlich weniger Rückläufern von verdorbener Ware und sparen damit Zeit, Aufwand und Geld für deren Entsorgung.
