Способ обеззараживания зерна ячменя
Владельцы патента RU 2378814:
Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Северо-Кавказский горно-металлургический институт (государственный технологический университет)(СКГМИ (ГТУ) (RU)
Зерна ячменя помещают на расстоянии 12-18 см от инфракрасного облучателя и обрабатывают излучением с длиной волны 1,2-1,8 мкм. Обработка в течение 15-50 сек обеспечивает уничтожение на поверхности зерен плесневых грибов и их микотоксинов. 2 табл.
Изобретение относится к сельскому хозяйству и может быть использовано в кормопроизводстве для обеззараживания зерна от плесневых грибов и их микотоксинов.
Известен способ обеззараживания от засоренности зерна споровыми грибами рода FUSARIUM.ASPERGILLUS и головных грибов, заключающийся в основном в промывке дезинфицирующим веществом. В качестве дезинфицирующего вещества используют анолитный элетроактивированный раствор с рН 2-4, окислительно-восстановительным потенциалом 1000-1100 мВ и содержанием активного хлора 0,04-0,06% при экспозиции до 1 суток при расходе анолита 40-60 л на 1 т зерна (см. патент RU №2164757, МПК8 А23К 1/00, опубл. 10.04.2001 г.).
Недостатком данного способа является трудоемкость, а также длительное время воздействие дезинфектанта и, соответственно, накопительный эффект последствия, требует специального оборудования и осложнен последующей сушкой зерна, имеет низкую степень очистки от засоренности, что не позволяет использовать его в кормопроизводстве.
Наиболее близким к заявляемому техническому решению является способ термообработки зерна, включающий обработку инфракрасным излучением зерна, зараженного плесневыми грибками, контаминированными микотоксинами (см. Красников В.В. «Термообработка зерна ИК-нагревом». Тезисы доклада международной конференции «Научно-технический прогресс в перерабатывающих отраслях АПК». Москва, 1995 г., с.17-18).
Недостатком данного способа является большой расход электроэнергии и невозможность полного обеззараживания зерен плесневыми грибами рода Aspergillus, микотоксинов из-за обработки длиной волны 2,53-2,64 мкм.
Задачей предлагаемого технического решения является повышение качества обрабатываемого ячменного зерна, снижение сроков его обеззараживания и расхода электроэнергии.
Решение технической задачи заключается в том, что в известном способе обеззараживания ячменного зерна, включающем обработку инфракрасным излучением зерна, зараженного плесневыми грибками, контаминированными микотоксинами, согласно изобретению инфракрасное излучение осуществляют длиной волн 1,2-1,8 мкм на расстоянии от поверхности нагреваемого зерна 12-18 см в течение 15-50 сек.
Данный способ позволит повысить производительность, качество обрабатываемого ячменного зерна и снизить расход электроэнергии.
Длина волны в пределах 1,2-1,8 мкм установлена экспериментальным путем. При длине волн излучения меньше 1,2 мкм не уничтожаются полностью споровые грибки и токсины, а при длине волн более 1,8 мкм ухудшается качество зерна, т.к. повреждается его поверхность (зерно обгорает).
При расстоянии облучения менее 12 см зерно обгорает, ухудшается его качество, а при расстоянии более 18 см не уничтожаются полностью споровые грибки и токсины.
При обработке менее 15 сек споровые грибки и токсины полностью не уничтожается, а при более 50 сек повреждается поверхность ячменного зерна, ухудшается его качество.
Сущность способа поясняется таблицей 1, в которой представлен микологический состав зерна и наличие в нем микотоксинов, и таблицей 2 - эффективность обеззараживания при обработке 100 штук зерна ИК-излучением длиной волн 1,6 мкм на расстоянии от источника излучения до поверхности зерен, равное 15 см.
Способ осуществляют следующим образом.
Зерна ячменя, зараженные плесневыми грибками, контаминированные микотоксинами, обрабатывали инфракрасными лучами длиной волн 1,6 мкм, например, инфракрасным облучателем марки ИКГТ - 220-1000, который устанавливали на расстоянии 15 см от поверхности обрабатываемого зерна ячменя в течение 25 секунд. После чего обеззараженное зерно направляли по технологической линии на дальнейшую переработку.
Из таблицы 1 видно, что при обработке зерна инфракрасным излучением при длине волн 1,2-1,8 мкм уничтожаются все виды заражения ячменя плесневыми грибками и микотоксинами.
По данным таблицы 2 видно, что наряду с оптимальной длиной волны инфракрасного излучения существенное значение имеет также расстояние и продолжительность облучения. Так после 15-секундной обработки ИК-излучением 100 зерен, количество их с плесневыми грибками сократилось в 2 раза, а число зерен пожелтевших и с поврежденной поверхностью осталось без изменений.
При 25- и 50-секундной обработки ИК-излучением происходила полная стерилизация зерна от плесневых грибков, но при последнем варианте число зерен пожелтевших и с поврежденной поверхностью незначительно увеличилось, т.к. при более длительной обработке ИК-излучением появилось больше обожженных зерен.
Использование предлагаемого способа обеззараживания ячменного зерна позволит по сравнению с прототипом повысить качество обрабатываемого ячменного зерна, снизить сроки его обеззараживания и расход электроэнергии.
| Микологический состав зерна и наличие в нем микотоксинов | |||
| Таблица 1 | |||
| Показатели | Зерно до сушки | Зерно после сушки без ИК-излучения | Зерно после обработки ИК-излучением |
| Общая обсемененность: | |||
| количество грибков/1 кг | 1708 | 1423 | 0 |
| КОЕ/100 зерен | 24 | 20 | 0 |
| в т.ч. Penicillium | 6 | 5 | 0 |
| Mucor | 4 | 4 | 0 |
| Fusarium | 6 | 5 | 0 |
| Aspergillus flavus | 0 | 0 | 0 |
| Aspergillus glaucus | 4 | 3 | 0 |
| Aspergillus parasiticum | 0 | 0 | 0 |
| Aspergillus candidus | 4 | 3 | 0 |
| Содержится микотоксинов: | |||
| афлатоксины, мкг/кг: В | 0 | 0 | 0 |
| В | 0 | 0 | 0 |
| G | 0 | 0 | 0 |
| G | 0 | 0 | 0 |
| Т-2 токсин, мкг/кг | 0 | 0 | 0 |
| Фумонизин, мг/кг | следы | 0 | 0 |
| Дезоксинилалинол (ДОН) мг/кг | 0 | 0 | 0 |
| Эффективность обеззараживания 100 штук зерна при обработке ИК-излучением длиной волн 1,6 мкм на расстоянии от источника излучения до поверхности зерна, равное 15 см. | ||||
| Таблица 2 | ||||
| Показатель | Зерно до обработки ИК-излучением | Зерно после обработки ИК-излучением | ||
| 15 сек | 25 сек | 50 сек | ||
| Влажность, % | 18,02 | 16,86 | 13,51 | 13,06 |
| Общая обесемененность, | ||||
| КОЕ/100 зерен | 24 | 12 | 0 | 0 |
| в т.ч. Penicillium | 6 | 3 | 0 | 0 |
| Musor | 4 | 2 | 0 | 0 |
| Fusarium | 6 | 3 | 0 | 0 |
| Aspergillus | 8 | 4 | 0 | 0 |
| Пожелтевших, % | 3 | 3 | 3 | 4 |
| с поврежденной поверхностью, % | 4 | 4 | 4 | 5 |
Способ обеззараживания ячменного зерна, включающий обработку инфракрасным излучением зерна, зараженного плесневыми грибками, контаминированными микотоксинами, отличающийся тем, что инфракрасное излучение осуществляют длиной волн 1,2-1,8 мкм на расстоянии от источника инфракрасного излучения до поверхности зерен, равном 12-18 см, в течение 15-50 с.
