XII Международная студенческая научная конференция Студенческий научный форум - 2020

Вступление. В перечень практических технологий на основе законодательных актов Министерства сельского хозяйства Российской Федерации входит производство и переработка сельскохозяйственного сырья. Качественный рост в этой области возможен при проведении ряда мероприятий, где обеззараживание играет одну из основных ролей [Безгина Ю. А., 2009, Оськин С. В., 2010]. При разработке новых перспективных конкурентоспособных технологий обеззараживания зерна и кормов необходимо учитывать не только экономический эффект, который достигается в процессе их реализации, не только повышение экологичности разработок, но и сохранение продукцией своей биологической ценности и нативных свойств.

Обзор литературы. Основными приоритетными направлениями в современном сельском хозяйстве являются: безопасность производства сельскохозяйственного сырья и пищевых продуктов, защита растений и животных, и повышение экологичности технологических процессов [1-5].

Озонирование является одним из современных и экологически безопасных способов обеззараживания сельскохозяйственной продукции, воды, помещений. Однако оптимизация режимов озонирования с целью снижения токсичности, обусловленной продуктами жизнедеятельности патогенных микроорганизмов, требует дальнейшего изучения, испытания в лабораторных условиях и на практике. Одним из перспективных с экологической точки зрения методов обеззараживания зерна является озонирование [6-14].

Входные данные и методы. В Учебно-научной испытательной лаборатории (УНИЛ) Ставропольского государственного аграрного университета в течение ряда лет проводятся исследования, направленные на снижение токсичности зерна и кормов, вызванной деятельностью микотоксинов. Для выяснения объективной картины в течение нескольких лет проводились исследования на общую токсичность зерна озимой пшеницы, полученного с элеваторов Ставропольского края, отобранного в соответствии с ГОСТ 13586.3 – 83 и зерносмеси – с комбикормовых заводов, из хозяйств Ставропольского края. Для определения общей токсичности материала использовалась методика Ф. Н. Наумовой (1973), адаптированная М. В. Топчий (2004) для прибора «Биотестер–2». Количественная оценка параметра тест-реакции, характеризующего токсическое действие, производилась путем расчета соотношения числа инфузорий, наблюдаемых в контрольной и исследуемой пробах. Она выражается в виде безразмерной величины – индекса токсичности (Т): индекс допустимой токсичности – 0,00 – 0,40; индекс умеренной токсичности – 0,40 – 0,70; индекс высокой токсичности – 0,71 и выше.

Данные исследования Исследованию на общую токсичность подверглись 94 образца зернофуража различного состава, из них: 38 образцов обладали допустимой токсичностью, 38 образцов – умеренной и 18 образцов – высокой токсичностью. При проверке на токсичность образцов зерна озимой пшеницы, доставляемых в лабораторию, выяснилось, что 52,0 % образцов обладали умеренной токсичностью.

С целью снижения токсичности зерно пшеницы и зерносмеси обрабатывались озоном с помощью промышленного генератора озона «Озон-60 П» с производительностью по озону не менее 40 г/ч. Сущность обработки зерна и зерносмеси озоном заключалась в том, что озон определённое время нагнетается в обрабатываемую массу зерна. Эффективность обработки определяется дозой озона, зависящей от концентрации озона и от времени нахождения обрабатываемого материала в озоно-воздушном потоке. Концентрация озона измерялась прибором «Циклон-5.41» – оптическим газоанализатором озона. Обработку зерна озимой пшеницы проводили с дозами озона от 2,0 до 600г·с/м³ с целью выявления оптимальных доз.

Результаты. Обсуждение и анализ Озоно-воздушная обработка оказалась более эффективной в режиме с дозой озона 370,0 г·с/м³. В результате обработки зерна пшеницы в оптимальном режиме индекс токсичности зерна снизился на 26,0 – 28,0 единиц. Увеличение концентрации озона (режим с дозой озона 600,0 г·с/м³) не способствовало дальнейшему снижению токсичности зерна. Результаты оптимальных режимов представлены в таблице.

Таблица

Воздействие озоно-воздушной обработки

на уровень токсичности исследуемых образцов озимой пшеницы

№ образца	Вариант
	контроль		доза озона: 370,0 г·с/м3		доза озона: 600,0 г·с/м3
	индекс токсичности	токсичность	индекс токсичности	токсичность	индекс токсичности	токсичность
1	0,66	умеренная	0,31	допустимая	0,31	допустимая
2	0,89	высокая	0,62	умеренная	0,62	умеренная
3	0,77	высокая	0,49	умеренная	0,48	умеренная
4	0,57	умеренная	0,38	допустимая	0,37	допустимая

Обеззараживанию озоно-воздушной смесью подвергали также зерносмеси разных составов с высокой и умеренной степенью токсичности. Наиболее эффективной оказалась обработка с дозой озона 370,0 г с/м³. В результате обеззараживания токсичность зерносмесей снизилась на 24 – 29 единиц, и зерносмеси стали пригодны для скармливания скоту.

Одной из причин высокой токсичности зерна и кормов может быть наличие патогенных грибов. В связи с этим, нами проведён ряд экспериментов по влиянию озона, поля отрицательного коронного разряда (ПОКР) и биологического препарата Биофит -3 на снижение заражённости зерна озимой пшеницы грибной инфекцией. Образцы зерна озимой пшеницы проверялись на присутствие токсинообразующих микроорганизмов. Зерно без внешних признаков поражения плесневыми грибами закладывалось на проращивание на картофельно-глюкозном агаре в чашки Петри при температуре 25°C. Через семь суток обнаружилось наличие патогенов, которые способствуют повышению токсичности, в частности, колонии грибов рр. Penicillium, Aspergillus, Fusarium, присутствие которых даже в незначительных количествах снижает пищевую ценность зерновых культур.

Для подавления вредоносной микофлоры проведена обработка зерна озоном с дозой озона 370 г с/м³ в сочетании с биопрепаратом Биофит – 3, который содержит микробную массу живых культур молочнокислых бактерий и бактерий рода Bacillus природного происхождения, не содержит трансгенные или искусственно синтезированные микроорганизмы. Содержащиеся в препарате Биофит – 3 жизнеспособные микроорганизмы вырабатывают антибактериальные и биологически активные вещества, подавляющие развитие патогенной бактериальной и грибной микофлоры. Концентрации препарата Биофит – 3 составляли 1:500, 1:250, 1:125. Обработка зерна ПОКР не привела к существенному подавлению патогенов.

Действие препарата Биофит – 3 привело к существенному снижению заражённости зерна грибами рр. Fusarium и Aspergilus по сравнению с контролем. Кроме того, режимы Биофит – 3 (1:500) и Биофит – 3 (1:500 + озон) позволяют значительно уменьшить колонии грибов рр. Penicillium, Alternaria и Rhizopus.

Заключение и выводы. Лабораторные эксперименты по исследованию влияния озоно-воздушного потока на снижение токсичности зерна пшеницы и зерносмесей позволяют сделать следующее заключение: обработка озоном влияет на снижение токсичности зерна пшеницы и зерносмесей в разной степени в зависимости от дозы обработки исследуемого материала, использование озона в сочетании с биопрепаратом при обработке поражённых микотоксинами зерна и кормов позволяет снизить уровень их токсичности до допустимого, подавить микофлору, тем самым сделать их пригодными для скармливания животным.

Литература:

Авдеева В.Н., Безгина Ю.А. Влияние обработки озимой пшеницы физическими факторами на состав патогенной микобиоты в процессе хранения // Вестник АПК Ставрополья. – 2013. – №3 (11). – С. 48-50.

Авдеева В.Н., Безгина Ю.А. Воздействие озонированного воздуха на качественные показатели пшеницы // Вестник АПК Ставрополья. – 2013. – №2 (10). – С. 97-100.

Авдеева В.Н., Безгина Ю.А. Эффективность электроозонирования при хранении зерна // Сборник научных трудов Sworld. 2013. Т. 37. № 2. С. 40-42.

Авдеева В.Н., Молчанов А.Г. Физические способы подавления развития микроорганизмов на зерне пшеницы при хранении В сборнике: Методы и технические средства повышения эффективности использования электрооборудования в промышленности и сельском хозяйстве 2012. С. 3-5.

Авдеева В.Н., Безгина Ю.А., Гринченко В.А. Подавление патогенов зерна озимой пшеницы р. Penicillium озоном и полем отрицательного коронного разряда // Вестник АПК Ставрополья. – 2014. – №2 (14). – С. 8-11.

Авдеева В.Н., Безгина Ю.А., Хаджиахметова О.М. Влияние озона на качество клейковины и электропроводность зерна пшеницы // В сборнике: применение современных ресурсосберегающих инновационных технологий в АПК. – 2013. С. 3-5.

Авдеева В., Стародубцева Г., Любая С. Предпосевная обработка семян пшеницы озоном // Главный агроном. 2009. № 5. С. 22.

Безгина Ю.А. Современные проблемы контроля качества и безопасности пищевых продуктов В сборнике: Проблемы экологии и защиты растений в сельском хозяйстве Юга России. – 2011. С. 6-9.

Безгина Ю.А., Авдеева В.Н. Эффективность физических и биологических приемов при подавлении развития микроорганизмов на зерне озимой пшеницы // В сборнике: Новые технологии в сельском хозяйстве и пищевой промышленности с использованием электрофизических факторов и озона. – 2012. – С. 6-8.

Влияние импульсного электрического поля на микофлору семян сельскохозяйственных культур / Хныкина А.Г., Рубцова Е.И., Стародубцева Г.П., Безгина Ю.А. // Современные проблемы науки и образования. 2012. № 6. С. 54.

Снижение токсичности зерна и кормов, пораженных микотоксинами / Трухачев В.И., Авдеева В.Н., Стародубцева Г.П., Безгина Ю.А. // Аграрная наука. 2007. № 5. С. 13-15.

Стародубцева Г.П., Авдеева В.Н. Эффективные методы снижения токсичности зерна и кормов, поражённых микотоксинами // Вестник АПК Ставрополья. 2012. № 3. С. 28-30.

Стародубцева Г.П., Безгина Ю.А., Авдеева В.Н. Озонирование как эффективный метод обеззараживания зерна озимой пшеницы / // В сборнике: Актуальные вопросы экологии и природопользования. 2005. С. 52-55.

Эффективность современных приемов защиты зерна при хранении и их влияние на показатели качества / Авдеева В.Н., Безгина Ю.А., Волосова Е.В. // В сборнике: Научно-обоснованные системы земледелия: теория и практика: материалы Научно-практической конференции, приуроченной к 80-летнему юбилею В.М. Пенчукова. – 2013. – С. 12-14.

Код для цитирования: Скопировать