CC BY
21
УДК 637.12.055+573.6
ИССЛЕДОВАНИЕ ВЛИЯНИЯ МНОГОФУНКЦИОНАЛЬНОЙ ДОБАВКИ РЕАЛМ-1 НА БАКТЕРИОСТАТИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА СОСКОВОЙ РЕЗИНЫ
Ю.А. Цой, член-корреспондент РАН, зав. отделом
М.Н. Фильков, кандидат технических наук, старший научный сотрудник Всероссийский научно-исследовательский институт электрификации сельского хозяйства E-mail: m.filkov@mail.ru
А.Б. Кононенко, кандидат биологических наук, зав. лабораторией Всероссийский НИИ ветеринарной санитарии, гигиены и экологии E-mail: sanmicrobio@mail.ru
Аннотация. Проведен анализ причин микробных загрязнений молока при механическом доении в моло-копровод. Помимо тщательной дезинфекции и мойки оборудования, контроля за активностью дезинфи-цирующе-моющих средств, целесообразно в узлах доильных аппаратов использовать резинотехнические изделия, обладающие бактерицидными свойствами. Сосковая резина доильного стакана непосредственно контактирует с выменем животного. В процессе эксплуатации на поверхности резины образуются мельчайшие трещины, способствующие образованию отложений. Эти отложения являются идеальной питательной средой для бактерий, что в совокупности с другими факторами приводит к заболеванию коров маститами. В Республики Беларусь уже создана компания, производящая бактерицидную сосковую резину с использованием реагента Bepori BVBA (Бельгия). В России над созданием аналогичных модифицирующих добавок к различным материалом с использованием нанотехнологий работает ООО «Ланаком», производящее многоцелевую модифицирующую добавку «Реалм-1», содержащую нано-частицы серебра и меди. Исследования по модифицированию пищевой резины марки 6а-1 проводились на производственном оборудовании и по технологии, принятой на «ОЗ РТИ - Подольск». Модификатор вводился со штатными наполнителями (сажа и диоксид кремния) в процессе перемешивания компонентов резиновой смеси. Из полученной смеси изготавливались образцы резины, которые исследовались на бактерицидные и бактериостатические свойства на тест-культурах (стафилококк и кишечная палочка). Ключевые слова: бактериостатические свойства, модифицирование, нанотехнологии, наночастицы.
Введение. При механическом доении более 90% микробных и механических загрязнений формируется за счет плохо промытых доильных аппаратов и молокопроводов [1]. Поэтому доильное оборудование необходимо тщательно мыть и дезинфицировать перед дойкой и после каждой дойки.
Для повышения эффективности этой операции важ-но использовать дезинфицирую-ще-моющие средства с пролонгированными сроками хранения (действия) и осуществлять постоянный контроль за их активностью. С целью снижения обсемененности молока и частоты заболеваемости коров, помимо повышения эффективности промывки, целесообразно в узлах доильных аппаратов и моло-копровода (сосковая резина, прокладки, клапаны и т.п.) использовать резинотехнические
изделия, обладающие бактерицидными свойствами. Сосковая резина - это наиболее важный узел доильного стакана, который непосредственно контактирует с соском вымени животного, от воздействия которого зависит процесс молоковыведения и характер воздействия вакуума на сосок [2].
При длительной эксплуатации доильных аппаратов снижается натяжение сосковой резины, которая растягивается до 15-17 мм, происходит изменение жесткости, а на внутренней поверхности образуются многочисленные мельчайшие трещины, в которых накапливаются отложения, являющиеся идеальной питательной средой для бактерий [3]. Это, в совокупности с другими факторами (снижение массажного действия, увеличение продолжительности воздействия вакуума на
82
Вестник ВНИИМЖ №1(21)-2016
Механизация, автоматизация и машинные технологии в животноводстве
соски, нарушение кровообращения и т.д.), приводит к повышению микробной обсеме-ненности молока, травмированию сосков вымени, повышению заболеваемости коров маститами, уменьшению массовой доли жира и, в конечном счете, к снижению биологической ценности и санитарного качества молока [4] .
В Республике Беларусь уже создана компания «БелБепори», которая занимается производством сосковой резины с антибактериальным реагентом производства компании Вероп БУВЛ (Бельгия). По имеющимся сведениям бельгийскими специалистами с использованием нанотехнологий была создана сосковая резина для доильных аппаратов, позволяющая предотвратить передачу от больного животного к здоровому целого ряда опасных инфекционных заболеваний, а также мастита.
Ведущей организацией Республики Беларусь институтом экспериментальной ветеринарии им. С.Н. Вышелесского была проведена научно-исследовательская работа по изучению бактериостатических свойств сосковой резины при введении в ее состав био-цидного порошка [5]. Результаты исследований демонстрируют значительное уменьшение количества Б.аигеив, и авторы разработки рекомендуют использовать ее для профилактики маститов у коров.
В России над созданием различных материалов с бактерицидными свойствами работает ООО «Лаборатория нанокомпозитных материалов» (ООО «Ланаком»), которая в масштабах опытно-промышленного производства занимается созданием материалов с бактерицидными свойствами за счет осуществления трансфера уникальных свойств наночастиц металлов поверхностным покрытиям и готовым изделиям различного промышленного и хозяйственного назначения. В лаборатории модифицированию были подвергнуты материалы природного и искусственного происхождения различного химического состава, а оптимизация режимов модифицирования производилась с учетом физико-химических характеристик и свойств конкретных изделий.
Методы исследований. Исследования по отработке технологии модифицирования сосковой резины проводились с участием специалистов ООО «Ланаком» и ФГБНУ ВИ-ЭСХ на ООО «ОЗ РТИ - Подольск». Для модифицирования пищевой резины марки 6а-1 была использована многофункциональная добавка «Реалм-1» (ТУ 2499-002-760708712008) производства ООО «Ланком». Добавка представляла собой ультрадисперсный сыпучий порошок желтого цвета, который вводился в процессе смешения компонентов резиновой смеси на стадии введения, согласно ТУ 38.1051705-86 Уральского завода РТИ, штатных наполнителей: диоксида кремния, А-175 либо сажи БС-100(50). Смешение проводилось на вальцах, в которых два полых полированных цилиндра вращались навстречу друг другу. Время перемешивания ингредиентов резиновой смеси общим весом 1 кг составляло 40 мин. Из полученной «сырой резины» путем вулканизации при температуре 151°С (время вулканизации 15 мин.) изготавливались плоские образцы размером 100^100 мм. Также был изготовлен один образец-контроль, который не содержал многофункциональную добавку Реалм-1.
Все образцы резин успешно прошли испытания в лаборатории предприятия ОЗ РТИ-Подольск по ИСО 9001. На основании лабораторных испытаний выдан технический паспорт №3854. В ФГБНУ «ВНИИ-ВСГЭ» на тест-культурах Staphylococcus aureus Р209 (золотистый стафилококк) и Esherichia coli 1257 (кишечная палочка) были испытаны бактериостатические и бактерицидные свойства указанных четырех образцов резины, содержащей многофункциональную добавку Реалм-1. Методика испытаний заключалась в следующем. Взвесь суточных культур (в физиологическом растворе с добавлением мясо-пептонного бульона в качестве белковой защиты) с концентрацией бактерий 107 м.к./мл наносили в количестве 1 мл на образцы резины площадью 100 см2. Экспозиция контакта микробных клеток с резиновыми тест-объектами составляла 1718 ч во влажной камере. По истечении указанного времени с тест-объектов производи-
Journal of VNIIMZH №1(21)-2016
83
ли смывы, которые затем путем посева в мя-со-пептонный агар исследовали на наличие тест-культур микроорганизмов. Опыты проводились в трех поверхностях.
Результаты исследований. Анализ экспериментальных данных исследования бак-терицидности образцов резины пищевой, содержащей многофункциональную добавку Реалм-1, показал следующее (табл.).
Таблица. Оценка бактериостатических свойств
модифицированной пищевой резины по количеству оставшихся на ней живых бактерий
Тест-объекты Количество микроорганизмов в смыве с тест-объекта
Staphylococcus aureus P209 Esherichia coli 1257
КОЕ/ мл живая часть популяции / бактери-цидность, % КОЕ/ мл живая часть популяции / бактери-цидность, %
Резина исходная 1,0х105 100/0 5,0х104 100
Резина модифицированная 2,0х104 20,0/80,0 6,8х103 13,6/86,4
Количество живых бактерий золотистого стафилококка на поверхностях представленных образцов при контакте в течение 17-18 ч при комнатной температуре по сравнению с поверхностью контрольного образца (не содержащего препарат «Реалм-1») достоверно
снижается на 80,0%, а количество бактерий кишечной палочки - на 86,4%.
Таким образом, установлено, что поверхность пищевой резины, содержащей в своем составе многофункциональную добавку Реалм-1, обладает бактериостатическими свойствами в отношении санитарно-показатель-ных микроорганизмов.
Литература:
1. Ушаков Ю.А. Инженерные методы обеспечения качества молока: дис. д. т. н. Оренбург, 2011. 374 с.
2. Борознин В.А., Борознин А.В. Определение оперативного ресурса сосковой резины // Механизация и электрификация сельского хозяйства. 2007. №4. С.15.
3. Сафиуллин Н.А., Калмыков А.Н. Управление процессами совершенствования дойного стада и технологии производства молока. Казань, 1997. 154 с.
4. Влияние эластичности сосковой резины доильного аппарата на функцию молочной железы коров / Гали-чева М.С. и др. // Новые технологии. 2009. №1. С. 13.
5. URL: http://www.beporiagro.ru/tehnologiya-bepori
Literatura:
1. Ushakov YU.A. Inzhenernye metody obespecheniya ka-chestva moloka: dis. d. t. n. Orenburg, 2011. 374 s.
2. Boroznin V.A., Boroznin A.V. Opredelenie operativ-nogo resursa soskovoj reziny // Mekhanizaciya i ehlektri-fikaciya sel'skogo hozyajstva. 2007. №4. S.15.
3. Safiullin N.A., Kalmykov A.N. Upravlenie processami sovershenstvovaniya dojnogo stada i tekhnologii proiz-vodstva moloka. Kazan', 1997. 154 s.
4. Vliyanie ehlastichnosti soskovoj reziny doil'nogo appa-rata na funkciyu molochnoj zhelezy korov / Galicheva M.S. I dr. // Novye tekhnologii. 2009. №1. S. 13.
5. URL: http://www.beporiagro.ru/tehnologiya-bepori
THE STUDY OF THE EFFECT OF REALM-1 MULTIFUNCTIONAL SUPPLEMENT ON TEAT'S RUBBER
BACTERIOSTATIC PROPERTIES Y.A. Tsoi, RAN member-corresponding, department head M.N. PhU'kov, candidate of technical sciences, senior research worker All-Russian Research Institute for Electrification of Agriculture A.B. Kononenko, candidate of biological sciences, laboratory chief
Abstract. The analysis of milk microbial contamination's causes during machine milking into the milk pump line is done. In addition to careful disinfection and equipment cleaning, the disinfection and cleaning detergents' activity control, it is advisable there in the milking machines' nodes to use rubbertechnic products that possess antibacterial properties. The milking cup's teat rubber is in direct contact with the animal udder. During the operation process there on the rubber surface are formed the smallest cracks contributing to the sedimentations' formation. These sedimentations are the perfect nutrient ground for bacteria, that together with the other factors leads to the cows mastitis disease. There in the Belarus Republic has already created a company that manufactures the antibacterial teat rubber using Bepori BVBA (Belgium) reagent. There in Russia on the similar modify supplements creating for different material with using nanotechnology works OOO "Lanacom", which produces "Realm-1"multi-purpose modify supplement, containing silver and copper nanoparticles. Research on the food rubber mark 6a-1 modification was carried out on working equipment with technology, adopted at the "OZ RTI -Podolsk". The modifier was injected with nominal fillers (soot and silicon dioxide) in the rubber components mixing process. The mixture resulting was used for rubber samples, which were studied for bactericidal and bac-teriostatical properties of the test cultures (Staphylococcus and Escherichia coli). Keywords: bacteriostatic properties, modification, nanotechnologies, nanoparticles.
84
Вестник ВНИИМЖ №»1(21)-2016
