Способ профилактической обработки зерна

Изобретение относится к сельскому хозяйству. Предложен способ профилактической обработки зерна, производимый в среде анолита, полученного на установке типа СТЭЛ, с последующей мойкой и сушкой зерна до влажности не более 14%. Обработку зерна проводят ультразвуком низких частот 24- 26 кГц с интенсивностью ультразвука не более 1 Вт/см2 в среде анолита АНК. Способ обеспечивает уменьшение содержания в зерне плесневых грибов, предотвращает развитие в нём микотоксинов, уменьшает загрязненность минеральными примесями и насекомыми-вредителями. 4 ил., 1 пр.

 

Изобретение относится к сельскому хозяйству и может быть использовано при производстве кормов, а также к способам подготовки зерна к хранению и переработке.

Зерно, поставляемое на корм сельскохозяйственным животным или в перерабатывающую промышленность, имеет строгие требования по содержанию токсичных элементов, микотоксинов, пестицидов, радионуклидов, вредных примесей изараженности вредителями, нормативные показателикоторых отражены в Техническом регламенте ТС 015/2011 «О безопасности зерна».

Поражение зерна микотоксинами плесневых грибов ведет к снижению качества, значительным потерям и может привести к отравлениям и даже смертельному исходу при повышенной их концентрации.Насекомые-вредители зерна ухудшают его хлебопекарные свойства, снижают массу зерна, способствуют развитию патогенной микрофлоры и приводят к самосогреванию зерна.

В настоящее время известны разнообразные способы обезвреживания микотоксинов и уменьшения загрязненности насекомыми-вредителями, но они не обладают оптимальным эффектом из-заприсущих им недостатков. Поэтому более целесообразно предотвращать развитие плесневых грибов, насекомых-вредителей на стадии закладки зерна на хранение, а не бороться с результатами их жизнедеятельности.

Известен способ детоксикации зерна, пораженного микрофлорой и ее токсинами, включающий его обработку водным раствором хлоргидратдецилового эфира глицина с концентрацией его в растворе 0,2-0,3%. Обработку проводят в течение 20 мин при температуре раствора 40°C с соотношением«зерно:раствор» 1:2,5-3,0, с последующей операцией промывки зерна проточной водой и после ее стекания сушки продувкой подогретым воздухом до исходной влажности 14% (Патент №2278514 РФ, МПК A01N 37/44,опубл.: 27.06.2006 , бюл. №18)

Недостатком этого способа является низкая экологическая безопасность и узконаправленность применения.

Известны способы обработки зерновых культур перед закладкой на хранение с использованием органических консервантов: пропионовой кислотой, содержащей добавку хитозана (патент на изобретение №2222171 «Способ подготовки зерна перед закладкой на хранение», МПК A01F 25/00, А23В 9/26, С12Р 1/02,опубл. 27.01.2004, бюл. № 3), обработкой смесью пропионовой кислоты и калия сорбата (патент № 2632977 «Состав для хранения зерна, пищевых продуктов, семян злаковых, бобовых и комбикормов»,МПК C1 A01N 25/00 , A23B 9/16 ,опубл. 11.10.2017, бюл. № 29).

Недостатками данных способов является то, что при продолжительном употреблении животными кормов,обработанных пропионовой кислотой, велика вероятность получения химического ожога пищевода и желудка, за счет её повышенного содержания. Использовать такие способы для пищевого зерна не целесообразно.

Известен способ обеззараживания зернового сырья, который предусматривает увлажнение зерна, обработку зерна в водной среде в акустическом поле с широким спектром частот при кавитационно-пороговом значении звукового давления, создаваемого гидроакустическим излучателем, с одновременным диспергированием в среде воздуха, поступающего в импульсном режиме в резонаторные камеры излучателя (патент № 2539731, МПК B02B5/00, B02B5/02, C12C 1/02,опубл. 27.01.2015, бюл. № 3).

Недостатком способа является возможность снижениясодержания плесневых грибов только на 80 %. Этот факт не решает проблему устранения токсичности. Высокая интенсивность ультразвуковых волн (4 Вт/см2), предлагаемая авторами изобретения, может нарушить структуру зерна и его оболочку, что будет являться препятствием к долгому хранению.

Наиболее близким к заявленному изобретению относится способ деконтаминации сельскохозяйственных кормов, загрязненных микотоксинами, путем их предварительной обработки активированным средством, отличающийся тем, что перед процессом экструдирования корма смачивают до уровня влажности 25%, причем в качестве активированного раствора используют раствор, полученный на установке типа СТЭЛ, при плотности тока 0,06-0,15 A/см2, напряжении 40-50 B, скоростях протока католита и анолита по 2,8-4,5 л/ч, анолитэлектрохимически активированного раствора, содержащего 4,0-5,0 г/л NaCl и 0,3-0,7 г/л глицина, с показателями качества: pH 2,0-3,0 и ОВП от +760 до +900 мВ (патент RU № 2565261, МПК A23K 1/16,опубл. 20.10.2015, бюл. № 29).

Недостатком данного способа является то, что строение зерновки, а именно наличие в ней бородки и бороздкизатрудняет очистку зерна от плесневых грибов и в этой связи статическая обработка только анолитом не эффективна.

Технической задачей изобретения является повышение эффективности обеззараживания зерна от плесневых грибов при производстве кормов, а также при подготовке зерна к хранению и переработке, уменьшение загрязненности зерна минеральными примесями и насекомыми-вредителями.

Для решения поставленной задачи производят обработку зерна в среде анолита, полученного на установке типа СТЭЛ, с последующей мойкой и сушкой зерна до влажности не более 14%, обработку проводят ультразвуком низких частот 24-26 кГц с интенсивностью ультразвука не более 1 Вт/см2в среде анолита АНК.

В способе используется анолит АНК (нейтральный), обладающий всем комплексом физико-химических и биоцидных свойств, сделанный на установках типа СТЭЛ, сертифицированных как устройства для получения анолита АНК.

Анолит – это экологически чистый растворвысокоактивных кислородных соединений хлора и озона, который относится к 4-му классу малотоксичных веществ по ГОСТ 12.1.007-76 (Государственный реестр лекарственных средств Рег. № ЛС-002150). Не требует специальных условий для перевозки и хранения. Сочетает дезинфицирующее и стерилизующее свойства и обладает универсальным биоцидным действием.

Действующими веществами в анолите являются: смесь пероксидных соединений (HO - радикал гидроксила; HO-2 - анион пероксида; O2- - супероксид-анион; O3 - озон; O - атомарный кислород) и хлоркислородных соединений (HClO - хлорноватистая кислота; ClO- - гипохлорит-ион; ClO - гипохлорит-радикал; ClO2 - диоксид хлора) [Бахир В.М. Современные электрохимические системы для обеззараживания, очистки и активирования воды.М., ВНИИИМТ, 1999, 84 с.]

Известны области применения анолита АНК в пищевой промышленности. Известны технологические инструкции по производству икры лосесевых видов рыб, консервированной электрохимическиактивированныманолитом. ТУ-9264-012-00472437-99 «Икра форели радужной зернистой соленой». Гигиеническое заключение № 470102926ТО1353129 от 22.12.99; Технические условия «Рыба охлажденная с использованием электрохимически активированного раствора хлористого натрия» ТУ 9261-002-00038155-98. Также анолит АНК применяют для дезинфекции воды в системах хозяйственно-питьевого водоснабжения. Гигиеническое заключение Центра госсанэпиднадзора МЗ РФ № 78.1.3.515.П.5039.6.0 от 16.06.2000 на использование анолита АНК для целей дезинфекции воды на станциях хозяйственно-питьевого водоснабжения, а также для децентрализованного водоснабжения населения.

Комбинация действующих веществ в анолите не позволяет адаптироваться грибам и микроорганизмам к его биоцидному действию, а малая суммарная концентрация соединений активного кислорода и хлора гарантирует полную безопасность для животных, людей и окружающей среды. Однако строение зерновки имеет сложную конфигурацию и обработка анолитом не даёт желаемых результатов. Ультразвук низких частот позволяет усилить бактерицидный эффект раствора и микротоки, создаваемые ультразвуком активно омывают и очищают равномерно всю поверхность зерновки от плесневых грибов, минеральных загрязнений и насекомых-вредителей.

Экспериментальные исследования проводились на пшенице, поставляемой на кормовые цели. В исследуемых образцах пшеницы были найдены следующие микотоксины:Афлотоксин В1 – 0,04 мг/кг (продуцируемый грибами Aspergillus);Т-2 токсин – 0,01 мг/кг (продуцируемый грибами Fusarium);Охратоксин А – 0,03 мг/кг (продуцируемый грибами Aspergillus и Penicillium).

Исследования проводили в диапазоне частот 22-35 кГц с использованием раствора анолита АНК и без него с изменением интенсивности ультразвуковых волн от 0,3 Вт/см2 до 1,5 Вт/см2.

Установлено, что обработка зерна по предлагаемому способу обеспечивает очистку зерна от плесневых грибов, минеральных загрязнений и насекомых-вредителей при начальном заражении, если применять обработку в среде анолита АНК при частоте ультразвука 24-26 кГц с интенсивностью не более 1 Вт/см2.

Загрязненность минеральными примесями определялась измерением площадей микрозагрязнений зернапри помощи цифрового микроскопа, определением суммарной площади единичных участков поверхностных загрязнений у пробной выборки зерен, исходя из периметров их контура.Определялось процентное отношение загрязненной площади к суммарной поверхностной площади зерен средней исходной пробы. Результаты экспериментальных исследований позволили заключить, что предлагаемый способ, не нарушая оболочки зерновки, позволяет очистить с неё все минеральные загрязнения. При увеличении интенсивности ультразвукового воздействия или изменении частоты ультразвука выше предлагаемых показателей происходит нарушение структуры зерна из-за сильной кавитации, что нежелательно при хранении.

Загрязненность насекомыми-вредителями определяли по ГОСТ 34165 — 2017 Зерновые, зернобобовые и продукты их переработки. Методы определения загрязненностинасекомыми-вредителями.

Предлагаемый способ позволяет очистить поверхность зерна от насекомых-вредителей лишь на начальной стадии загрязнения. Если насекомые-вредители долго находятся в зерне и повсеместно проникают в зерновки, результат обработки не дает желаемого эффекта.

По результатам микробиологических исследований обработка ультразвуком в диапазоне частот 24-26 кГц средней интенсивностью ультразвуковых волн 1 Вт/см2 в среде анолита АНК способствовала уменьшению колоний плесневых грибов до 98 % и сохранению целостности зерновки без видимых разрушений оболочки.

Для выяснения влияния ультразвуковой обработки зерна,содержащего плесневые грибы и микотоксиныв среде анолита АНК и без него, на изменение его токсичных свойств, проводили путем постановки биопробы по определению хронической токсичности на лабораторных животных: крысы линии Wistar. Из пяти исследуемых групп патологические изменения у животных экспериментальной группы, где использовали корм, обработанныйанолитом и ультразвуком 26 кГц, отсутствовали. Результаты биохимического и общего анализа крови у животных данной группы также были в норме, что свидетельствует об эффективности и экологической безопасности данного способа.

На фигурах 1, 2, 3, 4 представлены зерновки пшеницы, зараженные плесневыми грибами, без обработки ультразвуком (фиг.1), с обработкой ультразвуком 26 кГц в воде (фиг.2),обработанные ультразвуком 35 кГц в воде (фиг.3), обработанные ультразвуком 26 кГцв среде анолита АНК, увеличение 160х.

Пример

В ультразвуковую установку, генерирующую ультразвук частотой 26 кГц помещали зерно пшеницы 300 г. Заливали раствором анолита АНК и озвучивали в течение 30 минут. После озвучивания брались пробы в соответствии с ГОСТР 51278-99 для расчета количества плесневых грибов по количеству колоний в чашках Петри с агаризованной средой. Зараженность насекомыми-вредителями определяли по ГОСТ 34165 — 2017 просеиванием пробы зерна и подсчетом насекомых-вредителей.Загрязненность минеральными примесями проводили по способу, описанному выше.

Предлагаемый способ обработки зерна имеет оптимальную формулу, подтвержденную серией экспериментов.


Способ профилактической обработки зерна от плесневых грибов, предотвращения развития в зерне микотоксинов, уменьшения загрязненности зерна минеральными примесями и насекомыми-вредителями, производимый в среде анолита, полученного на установке типа СТЭЛ, с последующей мойкой и сушкой зерна до влажности не более 14%, отличающийся тем, что обработку зерна проводят ультразвуком низких частот 24- 26 кГц с интенсивностью ультразвука не более 1 Вт/см2 в среде анолита АНК.



 

Похожие патенты:

Зерновоз // 2693139
Изобретение относится к оборудованию автомобильного транспорта сельскохозяйственного назначения. Зерновоз содержит автопоезд, каждый кузов (1) которого выполнен с возможностью герметизации внутреннего пространства и снабжен надставкой (2) с открывающейся крышей и системой озонирования (4) с блоком питания от электросети автопоезда.

Способ хранения плодов жимолости в условиях регулируемой атмосферы заключается в том, что что высокую концентрацию углекислого газа - 18-20% и концентрацию кислорода - 14-16% создают в течение 1-2 ч после экспресс-охлаждения плодов за 30-60 мин до +5…+8°С и поддерживают на протяжении 72 ч.

Способ защиты плодов яблок от поражения подкожной пятнистостью при хранении в условиях регулируемой атмосферы в сочетании с послеуборочной обработкой ингибитором биосинтеза этилена - 1-МЦП, препарат «Фитомаг» включает быструю загрузку камеры – не более 2 дней, вывод на режим хранения с низким содержанием углекислого газа - менее 0,1% в течение 2 суток и его поддержание на протяжении всего периода хранения.

Способ хранения плодов малины в условиях регулируемой атмосферы заключается в том, что высокую концентрацию углекислого газа - 18-20% и концентрацию кислорода - 14-16% создают в течение 1-2 ч после экспресс-охлаждения плодов до +5+8°С и поддерживают на заданном уровне на протяжении всего периода хранения при температуре +0,5+1°С.

Изобретение относится к биотехнологии и может быть использовано для увеличения сроков хранения яблок. Предложен биологический препарат для защиты яблок от фитопатогенных микроорганизмов, содержащий биомассу штамма Bacillus subtilis ВКМ В-2604 D, биомассу штамма Bacillus subtilis ВКМ В-2605 D, биомассу штамма Bacillus subtilis ИПМ 215, глицерин, гуаровую камедь, твин-80, консервант и воду при заданном соотношении компонентов.

Изобретение относится к контрольно-измерительным процессам при хранении зерна в зерновой насыпи в складах напольного хранения. Устройство для выявления физиологических параметров зерна в насыпи содержит жесткую в виде штанги и полужесткую в виде зонда части.

Способ хранения овощных корнеплодов заключается в том, что в конце зимы – начале весны хранящиеся в овощехранилищах при температуре 0-2°C корнеплоды облучают в течение часа длинноволновыми инфракрасными лучами.
Изобретение относится к сельскому хозяйству. Способ приготовления и хранения сенажа включает скашивание и подвяливание до влажности 50-55% массы из травяных смесей на основе бобовых трав.

Устройство магнитной обработки картофеля перед закладкой на хранение содержит загрузочную емкость, приемный бункер для сбора обработанного картофеля, грузонесущую ленту транспортера, электродвигатель.

Изобретение относится к сельскому хозяйству, а именно к технологии уборки грубых кормов на природных угодьях в горной зоне. Устройство для заготовки кормов в горных условиях включает основание в виде стального листа с приваренными отрезками труб с отверстиями, в которых зафиксированы по три стойки на боковых сторонах, а отрезки труб снабжены тормозками.

Изобретение относится к сельскому хозяйству. Предложен способ профилактической обработки зерна, производимый в среде анолита, полученного на установке типа СТЭЛ, с последующей мойкой и сушкой зерна до влажности не более 14. Обработку зерна проводят ультразвуком низких частот 24- 26 кГц с интенсивностью ультразвука не более 1 Втсм2 в среде анолита АНК. Способ обеспечивает уменьшение содержания в зерне плесневых грибов, предотвращает развитие в нём микотоксинов, уменьшает загрязненность минеральными примесями и насекомыми-вредителями. 4 ил., 1 пр.

Наверх