Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему

Технология обеззараживания объектов ветеринарного надзора в птицеводстве с применением озона

ВАК РФ 06.02.05, Ветеринарная санитария, экология, зоогигиена и ветеринарно-санитарная экспертиза

Автореферат диссертации по теме "Технология обеззараживания объектов ветеринарного надзора в птицеводстве с применением озона"

На правах рукописи /

Попов Петр Александрович

ТЕХНОЛОГИЯ ОБЕЗЗАРАЖИВАНИЯ ОБЪЕКТОВ ВЕТЕРИНАРНОГО НАДЗОРА В ПТИЦЕВОДСТВЕ С ПРИМЕНЕНИЕМ ОЗОНА

06.02.05 - ветеринарная санитария, экология, зоогигиена и ветеринарно-санитарная экспертиза

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата биологических наук

1 4 ^

Москва - 2013 005538389

005538389

Работа выполнена в Государственном научном учреждении Всероссийский научно-исследовательский институт ветеринарной санитарии, гигиены и экологии Российской академии сельскохозяйственных наук (ГНУ ВНИИВСГЭ Россельхозакадемии).

Научный руководитель: Заслуженный деятель науки РФ,

доктор ветеринарных наук, профессор Бутко Михаил Павлович

ГНУ «Всероссийский научно-исследовательский институт ветеринарной санитарии, гигиены и экологии»

Официальные оппоненты: доктор ветеринарных наук, профессор

Долгов Виктор Андреевич

ГНУ «Всероссийский научно-исследовательский институт ветеринарной санитарии, гигиены и экологии», заведующий лабораторией ветеринарно-санитарной экспертизы мяса, рыбы и других пищевых продуктов

кандидат биологических наук Логинов Игорь Андреевич ФГБУ «Всероссийский государственный Центр качества и стандартизации лекарственных средств для животных и кормов» (ФГБУ ВГНКИ), ведущий научный сотрудник лаборатории качества и стандартизации бактериальных и лекарственных средств для ветеринарии

Ведущая организация: ФГБОУ ВПО «Московская Государственная академия ветеринарной медицины и биотехнологии им. К. М. Скрябина (ФГБОУ ВПО МГАВМиБ)»

Защита диссертации состоится 2013 г. в___часов на

заседании диссертационного совета Д 006.008.01 при ГНУ Всероссийский научно-исследовательский институт ветеринарной санитарии, гигиены и экологии (123022, Москва. Звенигородское шоссе, 5).

С диссертацией можно ознакомится в библиотеке ГНУ Всероссийский научно-исследовательский институт ветеринарной санитарии, гигиены и экологии (ГНУ ВНИИВСГЭ Россельхозакадемии) по адресу: 123022, Москва, Звенигородское шоссе, 5

Автореферат разослан « 1Зг^,/-

Ученый секретарь диссертационного ¿овета,

кандидат биологических наук ( КрутькоН.С.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы

Повышение эффективности производства и получение высококачественной продукции промышленного птицеводства требует разработки и внедрения мероприятий с целью создания надежных санитарных условий по всему технологическому циклу выращивания и переработки птицы (Байдевлятов А.И.,1996; Бородин И.Ф., 1993; Бутко М.П. и др., 2006; Кривопишин И.П.,1988; и др.).

В современном промышленном птицеводстве в условиях высокой концентрации поголовья птиц, интенсивных методов ее содержания создаются благоприятные условия для накопления микроорганизмов в цехах птицефабрик. В этой связи проблема повышения эффективности методов обеззараживания ветеринарных объектов птицеводческих хозяйств стоит достаточно остро. Поэтому поиск и разработка современных технологий обеззараживания является весьма актуальной задачи"!. Технологический процесс озонирования является наиболее перспективным в этом направлении. Хотя озон известен давно, широкое использование и внедрение его в ветеринарию сдерживается малой изученностью данного вопроса, отсутствием разработанных технологий и режимов использования в практических условиях (Бутко М.П. и др., 2010; Козак С.С., 2009; Персии А.Ф., 1939; и др.).

Озон как дезинфектант отличается высоким окислительным потенциалом, простотой, доступностью, дешевизной, возможностью получения путем электросинтеза из воздуха на месте потребления и обладает многими свойствами: бактерицидными, фунгицидными, вирулицидными, инсектицидными, демеркуризациотшыми, дезодорирующими, стимулирующими и др. (Андрус В.Н., 1996; Бутко М.П. и др., 2001; Давидчик Л.Я. и др., 1930; Дель В. и др., 1995; Мокеев В.К., 1987; Прокопенко А.А., 1997; и др.). Это многообразие особенностей, присущих озону, открывают большие возможности его широкого применения в птицеводстве.

Разработка оптимальных технологий и режимов озонирования позволит значительно снизить бактериальную нагрузку в производственных

помещениях, профилактировать заболевания птицы, увеличить сроки хранения продукции птицеводства.

Цель и задачи исследований.

Целью диссертационной работы является разработка эффективной технологии обеззараживания объектов ветеринарного надзора в птицеводстве (помещений, тары, поверхностей, яиц и тушек цыплят-бойлеров) с применением озона, с решением следующих задач:

1. Определить эффективность применения озона для обеззараживания воздуха помещений птицефабрик.

2. Разработать режимы применения озона для обеззараживания яичной тары и различных поверхностей в птицеводческих хозяйствах.

3. Изучить эффективность применения озона для санитарной обработки поверхности яиц и тушек цыплят-бройлеров.

4. Определить качественные показатели и биологическую ценность яиц и мяса цыплят-бройлеров после их обработки озоном.

5. На основании проведенных исследований разработать «Технологию применения озона для обеззараживания объектов ветеринарного надзора в птицеводческих хозяйствах».

Научная новизна.

Изучена возможность и разработаны эффективные режимы применения озона для обеззараживания воздуха помещений, яичной тары и различных поверхностей птицефабрик, яиц и тушек цыплят-бройлеров. Показано, что применение озона улучшает санитарное состояние обрабатываемых объектов ветеринарного надзора, существенно снижая их бактериальную обсемененность. Проведена комплексная оценка качества и безопасности яиц и мяса цыплят-бройлеров после их обработки озоном, в результате которой установлено, что разработанные режимы применения озона не оказывают отрицательного влияния на качественные характеристики продукции (органолептику, химический состав, физико-химические и биохимические

показатели и др.), а также их биологическую ценность. Это позволяет рекомендовать практическое применение озона в условиях птицефабрик. Практическая ценность.

На основании результатов исследований разработана «Технология применения озона для обеззараживания объектов ветеринарного надзора в птицеводческих хозяйствах» (Утв. Отделением ветеринарной медицины РАСХН 18.03.2013 г.), которая отмечена бронзовой медалью и Дипломом на 15 Российской агропромышленной выставке «Золотая осень» (2013 г.)

Результаты исследований внедрены на складском комплексе ООО «Продторг+» (г. Москва) и ИП «Мигалин В.А.» (Подольский район Московской области).

Основные положения, выносимые па защиту.

1. Применение озона для обеззараживания воздуха помещений птицефабрик.

2. Разработка эффективных режимов обеззараживания озоном яичной тары и различных поверхностей.

3. Применение озона для обеззараживания поверхности яиц и тушек цыплят-бройлеров и изучение качественных показателей и биологической ценности продукции.

4. Технология применения озона для обеззараживания объектов ветеринарного надзора в птицеводческих хозяйствах.

Апробация работы.

Материалы диссертации доложены и обсуждены на:

- VII Международной конференции студентов и молодых ученых «Живые системы и биологическая безопасность населения» (Москва 2008 г.)

- Международной научной конференции студентов и молодых ученых «Экологически безопасные ресурсосберегающие технологии и средства переработки сельскохозяйственного сырья и производства продуктов питания» (Москва, 2009 г.);

- XVII Международной конференции Всемирной научной ассоциации по птицеводству (ВНАП) «Инновационные разработки и их освоение в промышленном птицеводстве» (Сергиев Посад, 2012 г.);

- Международной научно-практической конференции «Актуальные вопросы товароведения и безопасности товаров» (Коломна, 2013 г.);

-. заседаниях Ученого совета ВНИИВСГЭ (2009-2010 г.г.);

- расширенном совещании сотрудников ГНУ ВНИИВСГЭ (2013 г.).

Публикации.

Результаты исследований отражены в 9 научных статьях, в том числе 5, опубликованных в изданиях, рекомендованных ВАК. Объем и структура диссертации.

Диссертация изложена на 112 страницах машинописного текста и состоит из введения, литературного обзора, собственных исследований, обсуждения полученных результатов, выводов, практических предложений, списка использованной литературы и приложений. Список литературы включает 170 источников, в том числе 35 работ зарубежных авторов. Диссертация иллюстрирована 23 таблицами и 4 рисунками.

СОБСТВЕННЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ 1.Материалы и методы исследований. Работа проводилась в период с 2007 по 2010 гг. Экспериментальная часть работы выполнена в лаборатории ветеринарной санитарии на госгранице, транспорте и мясоперерабатывающих предприятиях ГНУ ВНИИВСГЭ РАСХН. Отдельные исследования проводились на базе ООО «НГТП Антарес» (г. Москва), а также в лаборатории микробиологии Подольской районной станции по борьбе с болезнями животных (СББЖ). Производственные опыты проведены на Майдаровской птицефабрике производственного птицеводческого объединения ОАО «Братцевское» Солнечногорского района, птицефабрике «Тарусская» Серпуховского района и ИП «Мигалин» Подольского района Московской области.

Объектами исследований служили воздух помещений птицефабрик, яичная тара (картонные коробки и бумажные бугорчатые прокладки), тест-поверхности (плитка глазурования, нержавеющая сталь, дерево, бетон, окрашенная сталь, пищевая пластмасса), куриные яйца столовые категории С-1, тушки цыплят - бройлеров.

В работе использовали озонаторную установку ОП-4Б-1 производства фирмы ООО «НПП Антарес» (г. Москва) производительностью 1750 мг озона за 1 час, автоматический аминокислотный анализатор LC 3000 с компьютером фирмы «Eppendorf - Biotronic» (Германия), газовый хроматограф Нр6890 фирмы «Hewlett Packard» с капиллярной колонкой HP Innwax 30x0,32x0,15mkm и автоматической программой обработки хроматографических данных «Winpeak» фирмы «Bruker-franzen Analitik SCPA WinPeak» (Германия). Контроль концентрации озона осуществляли при помощи прибора - озонометра АФ-2.

Изучение дезинфицирующего действия озона проводили согласно «Методическим указаниям о порядке испытания новых дезинфицирующих средств для ветеринарной практики» (Утв. ГУВ Госагропрома СССР 07.01.1987), а также «Инструкции по ветеринарно-санитарной обработке объектов ветнадзора с применением озона» (М., 2001).

Расчет требуемой концентрации озона проводили но формуле, разработанной к.т.н. Першиным А.Ф (1989). Пробы воздуха в камерах отбирали седиментационным методом до начала и после озонирования. Пробы высевали на стандартные питательные среды (МПА). Для определения общего микробного числа подсчитывали наличие колоний и вели расчет по B.JI. Омелянскому (цит. по Вашкову В.И., 1952 г.).

Отбор проб для микробиологических исследований осуществляли согласно «Инструкции по санитарно-микробиологическому контролю тушек, мяса птицы, птицепродуктов, яиц и яйцепродуктов на птицеводческих и птицеперерабатывающих предприятиях» (1990), ГОСТ 7702.2.0-95/ГОСТ Р 50396.0-92 «Мясо птицы, субпродукты и полуфабрикаты

птичьи. Методы отбора проб и подготовка к микробиологическим исследованиям», ГОСТ 26668-85 «Продукты пищевые и вкусовые. Методы отбора проб для микробиологических анализов». Общую микробную обсемененность определяли по ГОСТ Р 50396.1 - 2010 «Мясо птицы, субпродукты и полуфабрикаты из мяса птицы. Метод определения количества мезофильных аэробных и факультативно-анаэробных микроорганизмов», наличие сальмонелл - по ГОСТ Р 53665-2009 «Мясо птицы, субпродукты и полуфабрикаты из мяса птицы. Метод выявления сальмонелл»; эшерихий - по ГОСТ 30726-2001 «Продукты пищевые. Методы выявления и определения количества бактерий вида Escherichia coli».

В качестве тест-культур в работе использованы следующие микроорганизмы: E.coli (штамм 1257) и S.typhimurium, полученные в лаборатории санитарной микробиологии ГНУ ВНИИВСГЭ.

Определение органолептических и физико-химических показателей яиц и мяса цыплят - бройлеров проводили в соответствии с «Правилами ветеринарно-санитарной экспертизы яиц домашней птицы» (1982), «Правилами ветеринарного осмотра убойных животных и ветеринарно-санитарной экспертиза мяса и мясных продуктов» (1988), ГОСТ Р 537472009 «Мясо птицы, субпродукты, и полуфабрикаты из мяса птицы. Методы органолептических и физико-химических исследований», ГОСТ 30364.1-97 «Продукты яичные. Методы физико-химического контроля», справочником «Физико-химический и бактериологический контроль в мясной промышленности» (М.,1971), а также «Методическими указаниями по применению научно-обоснованных методов органолептической оценки качества мясных продуктов» (М., ВНИИМП, 1975).

Содержание общих аминокислот определяли методом ВЭЖХ с использованием автоматического аминокислотного анализатора LC 3000 с компьютером фирмы «Eppendorf - Biotronic» (Германия). Жирнокислотный состав определяли согласно ГОСТ Р 51486-99 «Масла растительные и жиры животные. Получение метиловых эфиров жирных кислот», «Руководства по

методам контроля качества и безопасности биологически активных добавок к пище» (Р.4.1.1672-03). Содержание влаги определяли согласно ГОСТ 9793-74 «Продукты мясные. Методы определения влаги», жира - ГОСТ 23042-86 «Мясо и мясные продукты. Методы определения жира», белка - ГОСТ 2501181 «Мясо и мясные продукты. Методы определения белка».

Токсичность определяли согласно «Методическим указаниям по ускоренному определению токсичности продуктов животноводства и кормов» (утв. ДВ МСХ РФ 16.10.2000 г., №13-7-2/2156) с помощью инфузорий Тетрахимена пириформис, относительную биологическую ценность (ОБЦ) - в соответствии с «Методическими рекомендациями для использования экспресс - метода биологической оценки продуктов и кормов» (утв. ВАСХНИЛ, 1990 г.).

Статистическую обработку данных проводили согласно методике, изложенной в книге Е.В. Монцевечюте-Эрингене «Упрощенные математико-статистические методы в медицинской исследовательской работе» (М., 1964).

2. Результаты исследований 2.1. Определение эффективности обеззараживания воздуха помещений Проведено испытание различных концентраций озона с применением озонатора ОП-4Б-1, для чего учитывали объем камеры, влажность, температуру воздуха и длительность экспозиции. Объектами обработки служили герметизированные камеры объемом 54,8; 37,5 и 30,1 м3. Температура воздуха в камере объемом 54,8 м3 составляла 18-25 °С, относительная влажность - 89%, атмосферное давление - 740-756 мм рт. ст. В камере объемом 37,5 м3 температура составляла 20-25 °С, относительная влажность - 60% и атмосферное давление - 742-752 мм рт. ст. В камере объемом 30,1 м3 температура составляла 24-26 °С, относительная влажность -54% и атмосферное давление - 742-750 мм рт. ст.

В лабораторных опытах нами установлено, что эффективность озонирования воздуха камер различного объема и при испытании различных концентраций озона составила: в камере объемом 54,8 м3 - 97,00-100,0% при

концентрации 19,08 мг/м3 и экспозиции 180 минут (табл. 1); в камере объемом 37,5 м3 - 93.33-96,00% при концентрации 28,00 мг/м3 и экспозиции 180 минут (табл. 2), а для камеры объемом 30,1 м3 - 90,31-92,35% при той же экспозиции и концентрации озона 34,86 мг/м3 (табл. 3).

Таблица 1

Определение общего микробного числа воздуха на различных уровнях _камере объемом 54,8м3 (п~3)_

Место отбора проб воздуха Концентрация озона, мг/м3 Экспозиция, мин. Обсемененность воздуха (КОЕ/м3) Эффективность обработки, %

до обработки после обработки

На уровне пола 3,19 30 1400 ± 1,0 933 ± 1,0 33,35

На уровне I м от пола 30 1200 ± 1,0 733 ± 0,9 38,91

На уровне пола 6,38 60 1466 ± 1,9 800 ± 0,7 45,42

На уровне 1 м от пола 60 1466 ± 1.8 733 ±0.9 50,00

На уровне пола 9,57 90 1466 ± 1,9 666 ±0.8 54,57

На уровне 1 м от пола 90 1333 ± 1,5 533 ±0,6 60,00

На уровне пола 12,77 120 1356 ± 1,6 400 ± 0.3 70,50

На уровне 1 м от пола 120 1533± 1.7 333 ± 0,4 78,27

На уровне пола 15,9 150 1533 ± 1,7 133 ±0,2 88,59

На уровне 1 м от пола 150 1466± 1,3 133 ±0,25 90,92

На уровне пола 19,08 180 2200 ± 1,8 66 ±0,1 97.00

На уровне 1 м от пола 180 1466 ±2,0 0 100,0

Таблица:

Определение общего микробного числа воздуха на различных уровнях в камере объемом 37,5 м3 (п=3)

Место отбора проб

На уровне пола

На уровне 1 м от пола

Концентрация озона, мг/м3

9.3

Экспозиция, мин.

60

60

Обсемененность воздуха (КОЕ/м3)

до обработки

2283 ±2.5

1900 ±2.8

после обработки

1320 ± 1.7

1033 ± 1,2

Эффективность Обработ-ки.%

42,18

45,63

1 2 3 4 5 6

На уровне пола 13,99 90 2776± 1.8 1105 ±0.9 60,19

На уровне 1 м от пола 90 2231 ± 1.6 466 ± 0.8 61,16

На уровне пола 18.66 120 1677 ±2.1 867 ±0.9 68,21

на уровне 1 м от пола 120 1477 ± 1.8 403 ± 0.6 72,21

На уровне пола 23.32 150 1890 ± 1.9 355 ± 0.6 81,20

На уровне 1 м от пола 150 2003 ± 1.8 213 ±0.5 89.40

На уровне пола 28.00 180 2976 ± 1.6 199 ± 0.4 93,33

На уровне 1 м от пола 180 2228 ± 1.6 89 ±0.5 96.00

Таблица 3

Определение общего микробного числа воздуха на различных уровнях в _ камере объемом 30,1 м3 (п=3)__

Место отбора проб Концентрация озона, мг/м Экспозиция, мин. Обсемененность воздуха (КОЕ/м3) Эффективность обработки,%

до обработки после обработки

На уровне пола 5,81 30 1267 ±2.1 867 ± 1,2 31,57

На уровне 1 м от пола 30 1066 ± 1.9 666 ± 1,0 37,52

На уровне пола 11,62 60 1533 ± 2.0 867 ± 1.0 43.44

На уровне 1 м от пола 60 1400 ± 1.8 733 ± 1,0 47.64

На уровне пола 17.43 90 1466 ± 1.8 600 ± 0,9 59,07

На уровне 1 м от пола 90 1200 ± 1.6 466 ±0,8 61,16

На уровне пола 23,24 29,05 120 1677 ±2.1 533 ± 0,9 68.21

На уровне 1 м от пола 120 1466 ± 1.8 333 ±0.6 77.28

На уровне пола 150 1800±1,9 266±0,6 85,22

На уровне 1 м ог пола 150 1733±1,8 200±0,5 88,45

На уровне пола 34.86 180 2066 ± 1.6 200 ± 0.4 90.31

На уровне 1 м от пола 180 2066 ± 1.6 158 ±0.5 92.35

В производственных условиях проведены испытания режимов дезинфекции на Майдаровской птицефабрике птицеводческого объединения ОАО «Братцевское» Солнечногорского района и на ИП «Мигалин В.А.» Подольского района Московской области. На птицефабрике объектом обработки служило помещение объемом 60 м3 , предназначенное для временного хранения куриного яйца перед переработкой его на меланж. Было установлено, что эффективный режим санации воздуха камеры достигался при концентрации озона 18,50 мг/м3 и экспозиции 180 минут: его эффективность составила 94,22-98,91% при влажности воздуха 90% и температуре 12° С в помещении.

На ИП «Мигалин В.А.» проведены производственные испытания режимов обеззараживания воздуха в складском помещении для хранения пищевого яйца перед реализацией в розничную сеть. Объектом обработки служило складское помещение (контейнер) объемом 37,5 м3 для хранения пищевого яйца. Установлено, что эффективный режимом санации воздуха камеры был достигнут при концентрации озона 28,00 мг/м3 и экспозиции 180 минут: его эффективность составила 93,33-97,18% при влажности воздуха60% и температуре 13° С внутри помещения.

Кроме того, было установлено, что в испытанной концентрации озон оказывает дезодорирующее действие, улучшая микроклимат камеры, устраняя посторонний запах.

Таким образом, разработанные нами режимы дезинфекции воздуха в помещениях птицефабрик являются эффективными и могут быть рекомендованы для практического применения при обеззараживании воздуха помещений различного объема для хранения пищевых яиц с учетом температуры и относительной влажности воздуха.

2.2. Применение озона для обеззараживания яичной тары и различных поверхностей в птицеводческих хозяйствах.

Объектами обработки служили яичная тара (картонные коробки и бумажные бугорчатые прокладки), а также тест - поверхности (плитка

глазурованная, нержавеющая сталь, дерево, бетон, окрашенная сталь, пищевая пластмасса).

В лабораторных условиях в первой серии опытов проведено озонирование тест - поверхностей и яичной тары, предварительно конта-минированных культурой Е. coli (шт. 1257), при применении различных концентраций озона (от 11,62 до 28,00 мг/м3) и экспозиций (от 60 до 120 минут). В результате выполненных исследований было установлено, что при концентрации озона 11,62 мг/м3 и экспозиции 60 минут при температуре 1620° С и относительной влажности воздуха 70-88% обеспечивается эффективность обработки до 99,99% (табл. 4).

Таблица 4

Результаты применения озона для обеззараживания тест - поверхностей и яичной тары, контаминированных Е. coli

Объекты обработки Концентрация озона, мг/м3 Экспозиция, мин Температура, °С Влажность, % Обсемененность, КОЕ/см2 Эффективность, % 99,99

ДО обработки после обработки 7±0,2

Глазурованная Плитка 11,62 60 19 77 1x107

Нержавеющая сталь 11,62 60 17 79 1х107 9±0,7 99,99

Дерево 11,62 60 17 80 lxio7 180±2,7 99,99

Бетон 11,62 60 20 70 lxlO7 176±2,0 99,99

Окрашенная сталь 11,62 60 18 73 lxio7 6±0,5 99,99

Пищевая пластмасса 11,62 60 17 76 lxlO7 10±1,0 99,99

Картонные коробки 11,62 60 16 77 lxio7 190±2,0 99,99

Бумажная бугорчатая прокладка 11,62 60 19 80 lxio7 218±2,1 99,99

Во второй серии опытов проведено озонирование тест - поверхностей и яичной тары, контаминированных культурой Б. 1урЫтигшт. Были испытаны различные концентрации озона (от 11,62 до 28,00 мг/м3) при экспозициях от 60 до 120 мин.

В результате выполненных исследований установлено, что концентрация озона 23,24 мг/м3 и экспозиция 120 минут при температуре воздуха 15-19° С и относительной влажности 69-90% обеспечивает эффективность обеззараживания как яичной тары, так и различных поверхностей до 99,99% (таблица 5).

„ Таблица 5

Результаты применения озона для обеззараживания тест - поверхностей и яичной тары, контаминированных Б. гурЫтигшт.

Объект обработки Коицен-тапня озона, мг/м3 Экспозиция, мин Температура, °С Влажность, % Обсемененность, КОЕ/см2 Эффектов -ность, %

до обработки после обработки

Глазурованная плитка 23,24 120 17 88 1*Ю7 1±0,07 99,99

Нержавеющая сталь 23,24 120 15 19 90 1хЮ7 1±0,03 99,99

Дерево 23,24 120 70 1x10' 50±1,7 99,99

Бетон 23,24 120 20 69 1x10' 90±1,0 99,99

Окрашенная сталь 23,24 120 19 80 1х107 4±0,09 99,99

Пищевая пластмасса 23,24 120 19 82 1х107 1±0,01 99,99

Картонные коробки 23,24 120 15 88 1х107 30±1,0 99,99

Бумажная бугорчатая прокладка 23,24 120 19 80 1 1х107 28±0,1 | 99,99

Отмечено, что на поверхностях пористых и шероховатых материалов (дерево, бетон, картон) остаточная обсемененность кишечной палочкой после обработки была несколько выше, чем на гладких поверхностях (металл,

пластмасса, плитка). Аналогичные данные получены и при обсеменении культурой сальмонелл.

Производственные опыты были проведены на птицеводческом объединении ОАО «Братцевское» Солнечногорского района и в складских помещениях ИП «Мигалин В.А.» Подольского района Московской области. Объектами обработки служили картонные коробки и бумажные прессованные бугорчатые прокладки. Установлено, что в производственных условиях эффективной оказалась концентрация озона 28,00 мг/м3 при экспозиции 90 минут, температуре 17-20°С и влажности воздуха 80-88%. При этом эффективность обеззараживания яичной тары при контроле по естественной общей микрофлоре и E.coli составила 99,99-100%. Сальмонелл в пробах-смывах не было выделено.

Таким образом, разработанные нами в лабораторных условиях и испытанные с положительным результатом в производственных условиях на объектах птицефабрик режимы обеззараживания яичной тары из картона и бумаги и тест-поверхностей из различных материалов (бетон, дерево, металл, пластмасса, плитка) являются эффективными и могут быть рекомендованы для проведения профилактической и вынужденной дезинфекции яичной тары, камер, оборудования, различных поверхностей (степ и др.).

2.3. Применение озона для санитарной обработки яиц Объектами обработки служили куриные яйца столовые категории С-1 по ГОСТ Р 52121-2003, расположенные на твердой металлической подложке и в картонных бугорчатых прокладках, находившиеся в герметизированной камере объемом 30,1 м3, в количестве 6 штук. Температура была в пределах 13-18°С, относительная влажность воздуха 73-92% . Смывы с яиц отбирали со всей поверхности до начала и после проведения озонирования. В лабораторных условиях были проведены испытания различных концентраций озона - от 5,81 до 28 мг/м3. Учитывали также объем камеры, влажность, температуру воздуха и длительность экспозиции.

В лабораторных опытах установлено, что эффективность озонирования куриных яиц, размещенных на твёрдой металлической подложке, при контроле по КМАФАнМ составила 99,24-100% при концентрации озона 17,43 мг/м3 и экспозиции 90 минут, влажности воздуха 77-90% и температуре 15-18°С, что показано в таблице 6.

Таблица 6

Эффективность озонирования яиц, размещенных на твердой металлической подложке, в зависимости от концентрации озона и

экспозиции

№ Количество Концентрация Экспозиция Обсемененность поверхности яиц (КМАФАнМ),КОЕ/см2 Эффектив-

опыта яиц, шт. озона, мг/м3 мин. до обработки после обработки ность обработки, %

1 6 30 125±1,1 65±0,3 48,00

2 6 5,81 30 119±1,3 59±0,4 50,42

о 6 30 121±1,1 65±0,4 46,28

4 6 45 129±1,2 40±0,1 68,99

5 6 8,71 45 132±1,5 38±0,2 71,21

6 6 45 121±1,2 39±0,2 67,76

1 6 60 131±1,0 6±0,09 95,41

8 6 11,62 60 129±1,3 4±0,07 96,89

9 6 60 135±1,3 4±0,07 97,03

10 6 17,43 90 132±1,2 1±0,03 99,24

11 б 90 131±1,1 0 100

12 6 90 122±1,3 0 100

Эффективность озонирования куриных яиц, размещенных на бугорчатой прокладке, при концентрации озона 17,43 мг/м3 и экспозиции 90 минут была несколько ниже и составила 97,12-99,17% при влажности воздуха 73-92% и температуре 13-15°С, что показано в таблице 7.

Таблица 7

Эффективность озонирования яиц, размещенных на бугорчатой прокладке, в _зависимости от концентрации озона и экспозиции_

Л» опыта Количество яиц Концентрация озона, мг/м3 Экспозиция мин. Обсемененность поверхности яйца (КМАФАнМ), КОЕ/см2 Эффективность обработки,%

до обработки после обработки

1 6 8,71 45 121=1,4 78±1,2 35,53

2 6 45 139±1,3 80±1,6 42,44

3 б 45 132±2,1 77±1,4 41,66

4 6 11,62 60 142±1,4 46±1,1 67,60

5 6 60 144±1,7 40±0,9 72,22

6 б 60 152±1,2 51±1,1 66,00

7 6 14,00 60 5863±2,6* 2198±1,9 62,5

8 6 17,43 90 121 ±1,3 1±0,09 99,17

9 б 90 133±1,1 1±0,03 99,24

10 6 90 139±0,9 4±0,07 97,12

11 6 28,00 90 6869±3,1* 11±1,1 99,92

*-среднее арифметическое от трех повторностей.

В производственных условиях разработанные режимы обеззараживании озоном были испытаны на Майдаровской птицефабрике производственного птицеводческого объединения ОАО «Братцевское» Солнечногорского района Московской области. Для проведения опыта брали яйцо столовое категории С-1 по ГОСТ Р 52121-2003. Яйца светло-коричневой окраски, визуально свободные от механических загрязнений. Перед озонированием их не мыли. Обработке подвергали яйца в картонных бугорчатых прокладках, размещенных на стел-лажах на высоте 1,5 м. Озонирование проводили в

помещении объемом 60 м3 для хранения пищевого яйца с применением различных концентраций озона. Температура внутри склада составляла 18° С, влажность 75-80%.

Проведенные исследования показали, что наиболее эффективным режимом санитарной обработки яиц является применение озона в концентрации 28 мг/м3 при экспозиции 90 минут что обеспечивает практически полное (на 98,86%) обеззараживание их поверхности. Данный режим может быть рекомендован для профилактического обеззараживания яиц озоном с учетом температуры и относительной влажности воздуха.

2.4. Определение качественных показателей и биологической ценности яиц при их обработке озоном.

Исследовали куриные яйца столовые категории С-1, которые были проозонированы в камере объёмом 37,5 м3 при концентрации озона 28 мг/м3, экспозиции 90 минут, влажности воздуха 68% и температуре 19°С.

Определение органолептнческих показателей яиц. Опыт был проведен с использованием шкалы для оценки качества мясных и других продуктов, разработанной ВНИИМП им В.М. Горбатова.

Для проведения опыта было создана комиссия из пяти человек, где каждым членом комиссии были выставлены баллы оценки, на основании которых определен средний балл по каждому показателю до и после озонирования. Комиссии были представлены яйца в невареном и вареном видах.

В результате проведенных исследований было установлено, что яйца опытной группы по органолептическим показателям (внешний вид, цвет, аромат, вкус) практически не отличались от яиц контрольной группы (количество баллов соответственно 8,0±0,22 и 7,8±0,18), не имели постороннего запаха и привкуса и соответствовали требованиям, предъявляемым к свежему продукту.

Определение химического состава яиц. Установлено, что озонирование не оказывает существенного влияния на химический состав

продукта, который практически не отличался от такового до обработки яиц (различия статистически недостоверны). Содержание влаги колебалось в пределах 75,8-76,7%, белка 11,5-12,05%, жира 10,2-11,4%. Калорийность яиц составила от 140 до 148 ккал на 100 г продукта.

Определение содержания аминокислот Результаты проведенных исследований показали, что яйца как до, так и после озонирования содержат весь перечень заменимых и незаменимых аминокислот. При этом аминокислотный состав яиц под воздействием озона существенно не изменился (сумма заменимых аминокислот через 5 дней хранения составила 6494,92 мг/100 г, а незаменимых 4926,738 мг/100 г). Согласно же метода определения содержания аминокислот в белках способом жидкостной хроматографии, точность измерения по отдельным аминокислотам может колебаться от ±10 до 20%, а в наших опытах она составила по незаменимым аминокислотам 2,33%, а по заменимым - 6,48%.

Определение жирнокислотного состава яиц. Установлено, что озонирование не оказывает заметного влияния на жирнокислотный состав яиц. При метрологической характеристике результатов анализа содержания каждой из жирных кислот по формуле г = 0,197+0,03 6»Х (среднее арифметическое число каждой жирной кислоты), где допустимое расхождение содержания жирных кислот должно быть не более 1% от абсолютного содержания каждой кислоты (И.М. Скурихин, В.А Тутельян, 1998 г.), было установлено, что уровень содержания жирных кислот после озонирования яиц находится в пределах расчетных единиц согласно указанной формуле.

Определение биологической ценности. В опытах на инфузориях Тетрахимена пириформис не установлено отрицательного воздействия данного продукта на выживаемость клеток инфузорий, их подвижность и характер движения, ростовую и поведенческую реакции, а также морфологические показатели, что свидетельствует об отсутствии токсичных свойств испытуемого образца.

Результаты определен™ относительной биологической ценности (ОБЦ) яиц приведены в таблице 8. Как видно из таблицы, количество клеток инфузорий, выросших на озонированных яйцах, практически равно количеству последних при исследовании не озонированных (контроль) яиц (табл.8).

Таблица 8

Относительная биологическая ценность яиц, обработанных озоном (п=10)

Наименование продукта Среднее количество ОБЦ,

инфузорий в 1 мл среды в % к контролю

Яйцо:

-опыт (42,80±0,8)х104 100,3

-контроль (42,65±1,0)хЮ4 100,0

Таким образом, нами установлено, что обработка куриных яиц озоном в камере хранения при концентрации озона в воздухе 28,0 мг/м3 и экспозиции 90 минут не оказывает отрицательного воздействия на их качественные показатели. Вследствие этого озонирование, как экологически чистый способ дезинфекции, рекомендуется нами для санитарной обработки яиц, в частности при их хранении, что увеличивает сроки хранения по сравнению с существующими нормами на 5 суток.

2.5. Применение озона для санитарной обработки тушек цынлят-бройлеров.

Объектами обработки служили охлажденные тушки цыплят-бройлеров, размещенные на подвесе в камере объемом 37,5 м3. Проведены в сравнительном аспекте испытания различных концентраций озона от 8,71 до 28,00 мг/м3. Учитывали также влажность воздуха (70-82%), его температуру (+3±2°С) и длительность экспозиции. Результаты опытов отражены в таблице 9.

Как видно из приведенных данных, наиболее эффективной концентрацией озона для санитарной обработки тушек цыплят-бройлеров является 28,0 мг/м3 при экспозиции 120 минут, что обеспечивает снижение

общей микробной обсемененности поверхности тушки на 97,44% по сравнению с необработанными тушками.

Таблица 9

Эффективность озонирования тушек цыплят-бройлеров в зависимости от концентрации озона и экспозиции

№ опыта Количество тушек Концентрация озона, мг/м Экспозиция, мин. Обсемененность поверхности тушек цыплят-бройлеров (КМАФАнМ), КОЕ/см2 Эффективность обработки, %

до обработки после обработки

1 б 8,71 45 275±1,6 108±1,0 60,72

2 6 45 223±1,4 117±1,1 47,53

3 6 45 342±2,9 129±1,6 62,28

4 6 11,62 60 245±1,6 83±1,5 66,12

5 6 60 456±3,7 75±0,9 83,55

6 6 60 234±1,2 77±2,1 67,09

7 6 17,43 90 232±1,1 15±0,09 93,53

8 6 90 199±1,9 17±0,03 91,45

9 6 90 179±1,9 22±0,07 87,70

10 6 28,00 120 431±4,0* 11±1,1 97,44

*-среднее арифметическое от трех повторностей.

2.6. Определенно качественных показателей и биологической ценности мяса цыплят-бройлеров при их обработке озоном.

Исследовали тушки цыплят-бройлеров, которые были озонированы на подвесе в камере объёмом 37,5 м3 при концентрации озона 28 мг/м3, экспозиции 120 минут, влажности воздуха 68% и температуре 19°С.

Определение органолептических показателей. Для проведения опыта была создана комиссия из пяти человек, где каждым членом комиссии были выставлены балльные оценки, на основании которых определен средний балл по каждому показателю до и после озонирования.

В результате проведенных исследований было установлено, что мясо цыплят-бройлеров опытной группы по органолептическим показателям (внешний вид, цвет, аромат, вкус, запах, сочность, прозрачность бульона) практически не отличалось от мяса цыплят-бройлеров контрольной группы (количество баллов соответственно 8,9±1,3 и 9,1±1,0), не имело постороннего запаха и привкуса.

Определение физико-химических показателей свежести мяса цыплят-бройлеров. При изучении рН мяса цыплят - бройлеров, подвергнутых озонированию, содержания в нем амино-амиачного азота и продуктов первичного распада белка установлено (табл.10), что данные показатели не отличались от таковых контрольных (не озонированных) тушек цыплят и соответствовали свежему продукту.

ТаблицаЮ.

Физико-химические показатели свежести мяса

Показатели Мясо цыплят-бройлеров до озонирования (п=6) Мясо цыплят-бройлеров после озонирования(п=6)

РН 6,8±1,0 7,0±0,8

Содержание амино-амиачного азота, мг/10 мл вытяжки 0,79±0,1 0,79±0,09

Реакция с сернокислой медыо отрицательная отрицательная

Определение химического состава мяса цыплят-бройлеров.

Исследование содержания влаги, белка и жира в мясе цыплят-бройлеров 1 категории до и после озонирования показало, что обработка озоном не оказывает существенного влияния на его химический состав, который практически не отличается от такового до обработки (различия статистически не достоверны). Содержание влаги в мясе цыплят

озонированной и контрольной группы составило соответственно 75,15 и 75,0%, белка - 22,7 и 22,5%, жира - 1,5 и 1,9%.. По показателям энергетической ценности до и после озонирования мясо оставалось высококалорийным продуктом.

Определение аминокислотного состава мяса цыплят-бройлеров. Результаты определения аминокислотного состава мяса цыплят-бройлеров свидетельствуют, что тушки как до, так и после озонирования содержат весь перечень заменимых и незаменимых аминокислот. При этом аминокислотный состав мяса под воздействием озона существенно не изменился (различия статистически недостоверны).

Определение жнрнокислотного состава мяса цыплят-бройлеров. При изучении жнрнокислотного состава мяса до и после озонирования провели метрологическую характеристику результатов анализа содержания каждой из жирных кислот по формуле г = 0,197+0,036-Х (среднее арифметическое число каждой жирной кислоты), где допустимое расхождение содержания жирных кислот должно быть не более 1% от абсолютного содержания каждой кислоты (И.М. Скурихин, В.А Тутельян, 1998 г.). Установлено, что уровень содержания жирных кислот после озонирования тушек находится в пределах расчетных единиц согласно указанной формуле и не имеет достоверных различий по сравнению с не озонированными тушками.

Определение биологической ценностн мяса цыплят бройлеров. В результате проведенных исследований не установлено отрицательного влияния мяса цыплят-бройлеров после озонирования на выживаемость клеток инфузорий тетрахимен, их подвижность и характер движения, поведенческую реакцию, а также морфологические показатели, что свидетельствует об отсутствии токсичных свойств испытуемого образца.

Результаты определения относительной биологической ценности (ОБЦ) мяса птицы приведены в таблице 11. Как видно из представленных данных, количество клеток инфузорий, выросших на озонированном мясе птицы,

практически равно количеству последних при исследовании не озонированных (контроль) тушек цыплят-бройлеров.

Таблица 11

Относительная биологическая ценность мяса цыплят - бройлеров после __озонирования (п= 10) _

Наименование Среднее количество ОБЦ,

продукта инфузорий в 1 мл среды в % к контролю

Мясо:

-опыт (36,35±0,9)хЮ4 99,8

-контроль (36,42±0,7)хЮ4 100,0

Таким образом, разработанные нами режимы санитарной обработки тушек цыплят - бройлеров озоном не оказывают отрицательного действия на качество мяса и могут быть рекомендованы для практического применения.

ВЫВОДЫ

1. Проведены комплексные исследования по разработке эффективных режимов и технологии обеззараживания помещений птицефабрик, тары, яиц и тушек цыплят-бройлеров с применением озона и изучению влияния озона на качество и безопасность продукции птицеводства (яиц, мяса).

2. В лабораторных опытах определены наиболее эффективные режимы санации воздуха, тары, яиц и тушек цыплят-бройлеров с учетом объема камер, температуры и влажности воздуха, которые были взяты за основу при проведении их производственных испытаний.

3. Установлено, что эффективным режимом обеззараживания воздуха в складских помещениях для хранения яйца на птицефабрике, обеспечивающим снижение микробной обсемененности на 93,33-97,18 %, является концентрация озона 28,00 мг/м3 при экспозиции 180 минут

4. В лабораторных условиях установлено, что обеззараживание яичной тары и различных поверхностей (плитка, металл, дерево, бетон,

пластмассе.). контаминированых культурой E.coli, достигается при концентрации озона 11,62 мг/м3 и экспозиции 60 минут; эффективность обеззараживания достигает при этом 99,99%. При контаминировании вышеуказанных объектов культурой S.typhimurium такой эффект достигается при концентрации озона 23,24 мг/м3 и экспозиции 120 минут.

5. В производственных условиях птицефабрик эффективное обеззараживание тары (картонных коробок и бумажных бугорчатых прокладок) в отношении общей микробной обсемененности и E.coli достигается при концентрации озона 28,00 мг/м3 и экспозиции 90 минут (на 99,99%).

6. В лабораторных условиях установлено, что эффективность дезинфекции куриных яиц, размещенных на металлической подложке, в отношении общей микробной обсемененности составила 92,24-100% при концентрации озона 17,43 мг/м3 и экспозиции 90 минут. При размещении яиц на бумажной бугорчатой прокладке эффективность обеззараживания при тех же режимах обработки была несколько ниже (97,12-99,17%). В производственных условиях в помещении для хранения пищевого яйца такой эффект достигался при концентрации озона 28,00 мг/м3 и экспозиции 90 минут.

7. При определении качества и безопасности пищевых яиц, обработанных озоном при концентрации 28,00 мг/м3 и экспозиции 90 минут, не установлено отрицательного воздействия озонирования на органолептические и физико-химические показатели качества яиц, а также их биологическую ценность.

8. Установлено, что эффективной концентрацией озона для санитарной обработки тушек цыплят-бройлеров является 28 мг/м3 при экспозиции 120 минут, что обеспечивает снижение микробной обсемененности поверхности тушек на 97,44%. Данный режим озонирования не оказывает отрицательного воздействия на органолептические и физико-химические по казатели качества мяса иыплят, а также его биологическую ценность.

ПРЕДЛОЖЕНИЯ ДЛЯ ПРАКТИКИ

Для использования в практических условиях рекомендуется разработанная нами «Технология применения озона для обеззараживания объектов ветеринарного надзора в птицеводческих хозяйствах» (Утв. Отделением вегеринаэкой медицины РАСХН 18.03.2013г.).

СПИСОК ОПУБЛИКОВАННЫХ РАБОТ.

Ï. Попов П. А. Совершенствование режимов инкубирования куриных яиц. //Матер. Междун. науч. конф. студентов и молодых ученых «Живые системы и биологическая безопасность населения» М,- 2008. -С. 302-303

2. Попов П.А. Применение озона в птицеводстве. // Матер. Междун. науч. конф. студентов а молодых ученьгх «Экологически безопасные ресурсосберегающие технологии и средства переработки сельскохозяйственного с ырья и производства продуктов питания» М.- 2009. -С. 272.

3. Попов П.А, Использование озона в птицеводческих хозяйствах для обработки воздуха помещений, // «Вестник РУДН». - 2010. - №2.-С. 57-62.

4. Попов П.А, Обеззараживание яичной тары и поверхностей озоном в птицеводческих хозяйствах. // Российский журнал «Проблемы ветеринаркой санитарии, гигиены и экологии». - 2011.- №2(6). - С.46-49.

5. Попов П.А. Технология применения озона в птицеводческих хозяйствах для с5заботки яиц. // Российский журнал «Проблемы ветеринарной санитарии, гигиены и экологии»,- 2011.- №1(5).- С.23-26,

6. Попон П.А. Качественные показатели и биологическая ценность яиц при озонировании. // «Вестник РУДН»,- 2012,- №2.- С. 79-85.

7. Попов П.А. Применение озона в птицеводстве. // Материалы XVII Междун. конф. «Инновационные разработки и их освоение в промышленном птицеводстве», Сергиев Посад.- 2012 г.- С 597-598.

8. Попов П.А. Качественные показатели и биологическая ценность мяса цыплят-бройлеров при озонировании. // «Вестник РУДН».- 2013.-№2. - С. 7379.

9. Попов П.А. Контроль влияния озона на качественные показатели мяса цыплят-бройлеров. // Материалы научно-практической конференции «Актуальные вопросы товароведения и безопасности товаров». Коломна. -2013 г.-С. 117-120.

Подписано в печать /О- /3 ?

Усл. печ. л. 1,0, тираж 80 экз.,заказ т// ГНУ ВНИИВСГЭ 123022, Москва, Звенигородское ш., д 5.

Текст научной работыДиссертация по сельскому хозяйству, кандидата биологических наук, Попов, Петр Александрович, Москва

РОССИЙСКАЯ АКАДЕМИЯ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫХ НАУК

Государственное научное учреждение Всероссийский научно-исследовательский институт ветеринарной санитарии,

гигиены и экологии.

04201365736 пРавахРукописи

Попов Петр Александрович

ТЕХНОЛОГИЯ ОБЕЗЗАРАЖИВАНИЯ ОБЪЕКТОВ ВЕТЕРИНАРНОГО НАДЗОРА В ПТИЦЕВОДСТВЕ С ПРИМЕНЕНИЕМ ОЗОНА

06.02.05 - ветеринарная санитария, экология, зоогигиена и ветеринарно-

санитарная экспертиза

ДИССЕРТАЦИЯ

на соискание ученой степени кандидата биологических наук .

Научный руководитель: Заслуженный деятель науки РФ, доктор ветеринарных наук, профессор Бутко Михаил Павлович

Москва-2013

ВВЕДЕНИЕ..............................................................................................................3

ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ............................................................................................7

Глава 1. Общие сведения об озоне.........................................................................7

Глава 2. Биологическое действие озона..............................................................12

Глава 3. Бактерицидные свойства озона.............................................................15

Глава 4. Применение озона в птицеводстве........................................................23

2. СОБСТВЕННЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ.............................................................32

Глава 5. Материалы и методы исследований......................................................32

5.1. Метод определения общей микробной обсемененности воздуха помещений..............................................................................................................33

5.2. Методы отбора проб для микробиологических исследований поверхности оборудования и продукции............................................................34

5.3.Методы микробиологических исследований яиц и тушек цыплят -бройлеров................................................................................................................37

5.4. Методы органолептических и физико-химических исследований яиц и мяса цыплят-бройлеров.........................................................................................42

5.5. Методы статистической обработки результатов исследований................51

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ.....................................................................52

Глава 6. Определение эффективности обеззараживания воздуха помещений52

о-

Глава 7. Применение озона для обеззараживания яичной тары и различных поверхностей в птицеводческих хозяйствах.......................................................58

Глава 8. Применение озона для санитарной обработки яиц.............................63

Глава 9. Определение качественных показателей и биологической ценности яиц при их обработке озоном...............................................................................68

Глава 10. Применение озона для санитарной обработки тушек цыплят-бройлеров................................................................................................................75

Глава 11. Определение качественных показателей и биологической ценности мяса цыплят-бройлеров при из обработке озоном.............................................76

ОБСУЖДЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ ИССЛЕДОВАНИЙ......................................85

ВЫВОДЫ................................................................................................................93

ПРЕДЛОЖЕНИЯ ДЛЯ ПРАКТИКИ...................................................................95

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ.....................................................................................96

ПРИЛОЖЕНИЯ...................................................................................................112

ВВЕДЕНИЕ

Актуальность работы. Повышение эффективности производства и получение высококачественной продукции промышленного птицеводства требует разработки и внедрения мероприятий с целью создания надежных санитарных условий по всему технологическому циклу переработки и получения продуктов высокого качества (3, 5, 17, 19-22, 24, 26, 83).

В современном промышленном птицеводстве в условиях высокой концентрации поголовья птиц, интенсивных методов ее содержания создаются благоприятные условия для накопления микроорганизмов на поверхности объектов цехов птицефабрик. В этой связи проблема повышения эффективности методов обеззараживания ветеринарных объектов птицеводческих хозяйствах стоит достаточно остро. Поэтому поиск и разработка современных технологий обеззараживания является весьма актуальной задачей (10, 11, 15, 27, 72, 73). Технологический процесс озонирования является наиболее перспективным в этом направлении. Хотя озон известен давно, широкое использование и внедрение его в ветеринарию сдерживается малой изученностью его практического применения, отсутствием разработанных технологий и режимов использования озона в практических условиях (27, 82, 83).

Озон, как дезинфектант, отличается высоким окислительным потенциалом, простотой, доступностью, дешевизной и возможностью получения его путем электросинтеза из воздуха на месте потребления и обладает многими свойствами: бактерицидным, фунгицидным, вирулецидным, инсектицидным, демеркурезационным, дезодорирующим, стимулирующим и др. (2, 8, 12, 28, 58, 61). В частности в 1886г. Келдыш Н.К. провел исследования по изучению бактерицидного действия озона и рекомендовал его, как высокоэффективное дезинфицирующее средство.

Это многообразие особенностей, присущих озону, открывает большие возможности для его широкого применения в птицеводстве.

В промышленном птицеводстве озон в настоящее время применяют во многих направлениях. На международном конгрессе по озону (2003) отмечалось, что в настоящее время не установлено побочных эффектов, связанных с последствиями внедрения озоновых технологий (6, 10, 20, 59, 82, 83, 101, 117), в том числе:

- в технологических процессах содержания птицы для обработки воды и воздуха;

в системе ветеринарно-профилактических мероприятий для дезинфекции различных объектов в технологических процессах птицеводства;

- дезинфекции столовых яиц, для увеличения срока их хранения;

- дезинфекции инкубационных яиц с целью профилактики заболеваний птицы;

- дезинфекции помещений, тары и упаковки, оборудования и инвентаря.

Разработка и применение оптимальных технологий и режимов

озонирования позволят значительно снизить бактериальную нагрузку в производственных помещениях, что позволит профилактировать заболевания птицы и увеличивать срок хранения продукции птицеводства.

Цель и задачи исследований. Целью диссертационной работы является разработка эффективной технологии обеззараживания объектов ветеринарного надзора в птицеводстве (помещений, тары, поверхностей, яиц и тушек цыплят - бойлеров) с применением озона, с решением следующих задач:

1. Определить эффективность применения озона для обеззараживания воздуха помещений птицефабрик.

2. Разработать режимы применения озона для обеззараживания яичной тары и различных поверхностей в птицеводческих хозяйствах.

3. Изучить эффективность применения озона для санитарной обработки поверхности яиц и тушек цыплят - бройлеров.

4. Определить качественные показатели и биологическую ценность яиц и мяса цыплят-бройлеров после их обработки озоном.

5. На основании проведенных исследований разработать «Технологию применения озона для обеззараживания объектов ветеринарного надзора в птицеводческих хозяйствах».

Научная новизна.

Изучена возможность и разработаны режимы применения озона для обеззараживания воздуха помещений, яичной тары и различных поверхностей цехов птицефабрик, поверхности яиц и тушек цыплят-бройлеров. Показано, что применение озона улучшает санитарное состояние обрабатываемых объектов ветеринарного надзора. Проведена комплексная оценка качества и безопасности яиц и мяса цыплят-бройлеров после их обработки озоном, в результате которой установлено, что разработанные режимы применения озона не оказывают отрицательного влияния на качественные характеристики яиц и мяса цыплят-бройлеров (органолептику, химический состав, физико-химические и биохимические показатели и др.), а также их биологическую ценность. Это позволяет рекомендовать практическое применение озона в условиях птицефабрик.

Практическая ценность.

На основании результатов исследований разработана «Технология применения озона для обеззараживания объектов ветеринарного надзора в птицеводческих хозяйствах» (Утв. Отделением ветеринарной медицины РАСХН 18.03.2013г.), которая отмечена бронзовой медалью и Дипломом на

15 Российской агропромышленной выставке «Золотая осень» (2013 г.)

5

Результаты исследований внедрены на складском комплексе ООО «Продторг+» (г. Москва) и ИП «Мигалин В.А.» (Подольский район Московской области).

Основные положения, выносимые на защиту.

1. Применение озона для обеззараживания воздуха помещений птицефабрик.

2. Разработка эффективных режимов обеззараживания озоном яичной тары и различных поверхностей.

3. Применение озона для обеззараживания поверхности яиц и тушек цыплят-бройлеров и изучение качественных показателей и биологической ценности продукции.

4. Технология применения озона для обеззараживания объектов ветеринарного надзора в птицеводческих хозяйствах.

Апробация работы.

Материалы диссертации доложены и обсуждены на:

- VII Международной конференции студентов и молодых ученых «Живые системы и биологическая безопасность населения» (Москва, 2008г.);

- VIII Международной научной конференции студентов и молодых ученых «Экологически безопасные ресурсосберегающие технологии и средства переработки сельскохозяйственного сырья и производства продуктов питания» (Москва, 2009 г.);

- Заседаниях Ученого совета ВНИИВСГЭ (2009 - 2010 г.г.);

- XVII Международной конференции Всемирной научной ассоциации по птицеводству (ВНАП) «Инновационные разработки и их освоение в промышленном птицеводстве» (Сергиев Посад, 2012 г.);

- Международной научно-практической конференции «Актуальные вопросы товароведения и безопасности товаров» (Коломна, 2013 г.);

- Расширенном совещании сотрудников ГНУ ВНИИВСГЭ (2013 г.).

6

Публикации.

Результаты исследований отражены в 9 научных статьях, в том числе 5 из них опубликованы в изданиях, рекомендованных ВАК.

ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ Глава 1. Общие сведения об озоне.

Озон - составная часть воздушной среды, представляет собой простое вещество, состоящее из трех атомов кислорода. Природные концентрации озона в воздухе колеблются от 0,002 до 0,02мг/м и рассматриваются, как показатели его чистоты и свежести.

Как химический элемент, озон был открыт в конце XVIII века Мак Ван Марумом, который во время экспериментов с мощной установкой для электризации, наблюдал появление газообразного вещества со своеобразным запахом, обладающего свойством разрушать ртуть. Крюкшенк (1801) обнаружил такой же запах при электролизе воды. Название «озон» дал профессор К.Ф. Шонбейн (159) от греческого слова «пахнущий». В дальнейшем свойства озона изучали многие ученые, которые показали возможность преобразования кислорода в озон (83, 134, 136, 137, 142, 143, 161, 169, 170).

Озон - высокоактивная аллотропная модификация кислорода, при обычных температурах - газ светло-голубого цвета с характерным острым запахом. В жидкой фазе озон имеет индиго-голубой, а в твердой - густой фиолетово-голубоватый цвет.

Озон нестабилен и легко распадается, ядовит и взрывоопасен. Образуется из кислорода, поглощая тепло, при распаде переходит в кислород, выделяя тепло.

Озон может существовать во всех трех агрегатных состояниях. Молекулярная масса озона — 48 а.е.м. Плотность газа при нормальных условиях 2,1445 г/дм3. Температура кипения - 111,9°С температура плавления -197,2 ± 0,2 °С (приводимая обычно т.пл. - 251,4°С ошибочна, так как при её определении не учитывалась большая способность озона к переохлаждению) В твёрдом состоянии — чёрного цвета с фиолетовым отблеском. Растворимость в воде при 0° С - 0,394 кг/м3 (0,494 л/кг), она в 10 раз выше по сравнению с кислородом, в газообразном состоянии озон диамагнитен, в жидком - слабо парамагнитен (27, 83).

Запах - резкий, специфический «металлический» (по Менделееву— «запах раков»). При больших концентрациях напоминает запах хлора. Запах ощутим даже при разбавлении 1: 100000.

Следует отметить, прежде всего, два основных свойства озона. Озон, в отличие от атомарного кислорода, относительно устойчив. Он самопроизвольно разлагается при высоких концентрациях, при этом чем выше концентрация, тем выше скорость разложения. При концентрациях озона 12-15% он может разлагаться со взрывом. Озон - мощный природный окислитель, намного более реакционноспособный, чем двухатомный кислород. Окислительный потенциал озона составляет 2,07В (для сравнения у фтора 2,4В, а у хлора 1,7В). Озон окисляет почти все металлы (за исключением золота, платины и иридия) до их высших степеней окисления. Окисляет многие неметаллы. Продуктом реакции в основном является кислород.

Озон повышает степень окисления оксидов. Эта реакция сопровождается хемилюминесценцией.

Диоксид азота может быть окислен до азотного ангидрида. Озон может вступать в химические реакции и при низких температурах.

При 77 К (-196°С), атомарный водород взаимодействует с озоном с образованием супероксидного радикала с димеризацией последнего. Озон может образовывать озониды, содержащие анион Оэ . Эти соединения взрывоопасны и могут храниться только при низких температурах. Известны озониды всех щелочных металлов (кроме франция). КОз, ШэОз, и СбОз могут быть получены из соответствующих супероксидов. Озон превращает токсичные цианиды в менее опасные цианаты, может полностью разлагать мочевину. Взаимодействие озона с органическими соединениями с активированным или третичным атомом углерода при низких температурах приводит к соответствующим гидротриоксидам. Также озон реагирует с фенолом с разрушением ядра, активно взаимодействует с ненасыщенными углеводородами с разрушением двойных связей (27).

Высокая химическая активность озона обусловлена его окислительными свойствами. Озон занимает особое место среди традиционных окислителей благодаря высокой реакционной способности и быстрому разложению. По своей реакционной способности озон занимает второе место, уступая только фтору. Он быстро вступает в реакции, даже в небольших концентрациях, окисляет при нормальном давлении и температуре, не образует побочных продуктов, которые загрязняли бы окисляемое вещество.

В больших концентрациях озон взаимодействует и разрушает клеточную стенку бактерий, грибов, структурные единицы вирусов, окисляет высокомолекулярные вещества, биологически не разрушаемые вещества, токсины, ароматические и гидроциклические соединения, устраняет неприятный запах и снижает концентрацию канцерогенных веществ в воздухе рабочей зоны (27).

Одним из важнейших свойств озона является его растворимость в воде.

Коэффициент распределения озона, показывающий, во сколько раз его концентрация выше, чем в озоновоздушной смеси после достижения равновесного состояния, составляет при 293°К 0,24-0,37. В тех же условиях коэффициент распределения кислорода равен 0,033, а для азота - 0,016 (27, 71).

Впервые озон начали использовать в санитарии как средство для обеззараживания питьевой воды и воздуха от патогенной микрофлоры еще в 1874 году. Особенно широко исследования озона начали проводить в XX веке и его начали применять в различных отраслях промышленности, медицине, сельском хозяйстве, при разработке экологически чистых технологий и др.

В настоящее время существует несколько направлений применения озона (1, 14, 18, 23, 25, 59, 61, 65, 67, 101):

- очистка и обеззараживание питьевой и промышленной воды, хозяйственно-фекальных и промышленных стоков;

- дезодорация и очистка воздуха различных производственных помещений;

-увеличение сроков хранения и повышение биологической ценности продуктов питания для человека и кормов для животных;

стерилизация упаковочных и перевязочных материалов в фармацевтической промышленности;

-стимуляция эмбрионального развития и повышение выводимости молодняка в птицеводстве, дезинфекция инкубационных яиц с целью профилактики заболеваний птицы;

- повышение качества икры и ее оплодотворяемости в рыбном хозяйстве;

- нейтрализация токсинов различного происхождения;

-профилактика и лечение различных заболеваний в медицине и ветеринарии.

Следует отметить также те преимущества, которыми обладает озон при его использовании. К ним относятся, в первую очередь, высокий окислительный потенциал, возможность получения озона на месте, простота и доступность получения , экономическая и экологическая целесообразность использования озона по сравнению с другими окислителями и др.

Существует большое количество способов получения озона (электрохимические, под воздействием УФ-излучения, электролизом, при прохождении химической реакции, при прохождении энергетических пучков). Электрохимический метод получения озона является наиболее перспективным, с точки зрения промышленного применения (27, 83, 85-88, 139, 140, 141, 146, 156). Озон получают различными видами электрохимического разряда:

> Барьерный разряд — разряд, возникающий между двумя диэлектриками и металлом в цепи переменного тока, является эффективным и экономичным генератором озона.

> Дуговой разряд - характеризуется термической диссоциацией молекул, которая резко возрастает с ростом температуры. Так, при Т=3000° К- содержание атомарного кислорода составляет ~10 %. Та�