孵化场微酸性电解水冲洗消毒效果试验研究

孵化场出雏器和出雏筐的冲洗消毒是孵化生产的重要环节,该文针对孵化场使用化学消毒剂会导致化学残留、消毒效果低和病菌微生物耐药性增加等问题,将有效氯质量浓度为60～100mg/L微酸性电解水应用于出雏器内壁、地面和出雏筐的冲洗消毒,并与常规化学消毒剂(50 mg/L聚维酮碘溶液和50 mg/L苯扎溴铵溶液)进行冲洗消毒效果对比研究。结果表明,有效氯质量浓度为60～100mg/L的微酸性电解水冲洗消毒可以有效杀灭出雏器内壁、地面和出雏筐表面的总菌(需氧菌总数)、大肠杆菌和金黄色葡萄球菌,且杀菌效果随有效氯质量浓度和冲洗消毒时间的增加而提高。有效氯质量浓度为100mg/L的微酸性电解水冲洗消毒3min对出雏器内壁和地面总菌的杀菌率分别为93.9%和85.6%,且显著高于50 mg/L的聚维酮碘溶液的杀菌率(73.1%和69.6%)和50 mg/L的苯扎溴铵溶液的杀菌率(76.6%和74.5%)(P 0.05);对出雏筐表面冲洗消毒40s,杀菌率为79.6%。较常规化学消毒剂,微酸性电解水冲洗消毒可显著提高对出雏器和出雏筐的消毒效果,同时还具有广谱、无残留等优点,是孵化场出雏器和出雏筐表面消毒的良好替代消毒剂。     

中性电解水对鸡蛋表面的清洗灭菌效果

为寻求一种高效、安全、无污染的禽蛋清洗消毒剂,采用无隔膜电解装置电解稀盐酸溶液制备中性电解水（pH值6.0～7.5）考查不同有效氯浓度、处理时间和温度条件下中性电解水对鸡蛋人工接种鸡白痢沙门氏菌（Salmonella pullorum,鸡蛋表面的初始菌落数对数为6.19～6.26 log10 (cfu/g)）和大肠杆菌O157:H7（鸡蛋表面的初始菌落数对数为6.12～6.19 log10 (cfu/g)）的杀灭效果。结果表明,中性电解水对2种病菌均具有较强的杀灭效果,其杀菌效果随着有效氯浓度和处理时间的增加而增强,但温度对中性电解水的杀菌效果影响不显著。对菌悬液的杀菌试验表明：当中性电解水有效氯质量浓度为1.5 mg/L时,可以在20℃下3 min内完全杀灭鸡白痢沙门氏菌（初始含菌数的对数为 8.12 log10 (cfu/mL)）;质量浓度为2 mg/L时,可以100%杀灭大肠杆菌O157:H7（初始含菌数的对数为7.78 log10 (cfu/mL)）。当中性电解水清洗消毒被人工污染的鸡蛋表面时,有效氯质量浓度为12 mg/L、处理3 min可将鸡蛋表面的鸡白痢沙门氏菌全部杀灭,大肠杆菌O157:H7菌落数对数降低到1.0 log10 (cfu/g) 以下,且处理废液中没有残存菌,无二次污染问题。因此,中性电解水可以代替化学杀菌剂应用于鸡蛋清洗消毒。     

微酸性电解水对受鸡粪液污染鸡蛋表面沙门氏菌的喷雾消毒效果

为验证仅采用微酸性电解水（Slightly Acidic Electrolyzed Water,SAEW）对污染鸡粪液鸡蛋进行喷雾清洗和消毒,能否缓解鸡粪等有机物对消毒效果干扰问题,同时找出最佳有效氯浓度和消毒时间。该研究采用喷雾方式,按先清洗后消毒的流程对比双蒸水（H2O）+H2O组（清洗和消毒都用灭菌过的H2O）、碱性电解水（Electronized Reduced Water,ERW）+ERW组（清洗和消毒都用ERW）、H2O+SAEW组（先用灭菌过的H2O清洗,再用SAEW消毒）、ERW+SAEW组（先用ERW清洗,再用SAEW消毒）、SAEW+SAEW组（清洗和消毒都用SAEW）等方式对污染鸡粪液鸡蛋表面沙门氏菌的杀灭效果,并采用多元非线性回归拟合杀菌模型,评估了有效氯浓度和消毒时间对SAEW+SAEW组和ERW+SAEW组的影响。结果发现,仅采用SAEW对污染鸡粪液的鸡蛋进行喷雾杀菌方式,可有效避免鸡粪液对SAEW杀菌效果干扰,当采用SAEW（ACC = 25 mg/L）进行喷雾清洗和消毒,清洗时间10 s,消毒时间18 s时,可完全杀灭污染鸡粪液鸡蛋表面沙门氏菌,杀菌值达到6.26 lg cfu/个;SAEW+SAEW组模型决定系数和调整决定系数分别为0.933和0.930,ERW+SAEW组分别为0.926和0.923;验证试验中,SAEW+SAEW组和ERW+SAEW组实际值和预测值的相关系数分别为0.97和0.95;模型成立,该研究可为SAEW在鸡蛋消毒中的应用提供参考。     

微酸性电解水雾滴沉积量及粒径对畜牧环境杀菌效果的影响

微酸性电解水为畜牧业初步应用的环保消毒剂,为精确喷雾以减少残留,先利用称重法测量它在不同孔径及压力下的雾滴沉积量,研究该沉积量对杀菌效果影响,确定对衣物表面消毒最佳单位沉积量。随后对比不同雾滴粒径对衣物表面细菌的杀灭效果,以确定喷雾消毒方式。结果表明,不同压强及喷头下,雾滴沉积量具显著性差异(P0.05)。且呈中间密集、两端稀疏特征;随压强及孔径增大,两端呈先升后降趋势。微酸性电解水(pH值6.15~6.35,有效氯浓度135 mg/L)对衣物表面消毒最佳沉积量为1.49×10~(-2)g/cm~2。大雾滴(80~90μm)杀菌率在同时间下显著高于小雾滴(P0.05),但其空间分布均匀性显著(P0.05)低于小雾滴(≤30μm)。雾滴粒径及沉积量对微酸性电解水杀菌效果具显著影响(P0.05)。     

微酸性电解水对污染轮胎表面的模拟消毒优化

为降低鸡场肠病原体疫病传播风险和兽药残留,通过响应面中和设计法,该试验评估了微酸性电解水(p H值5.85~6.53)对大肠杆菌和沙门氏菌混合污染轮胎的消毒效果,并探讨了清洗时间,消毒时间及有效氯浓度3个因素对微酸性电解水消毒效果的影响及相互作用规律,同时建立二次多项回归模型,并对消毒工艺进行优化。结果表明,3个因素皆对消毒效果有显著影响(p0.0001),且各因素影响大小为有效氯浓度消毒时间清洗时间;模型决定系数和调整决定系数分别为0.984和0.969,验证试验中,试验值与预测值的相关系数为0.97;消毒时间5 min、清洗时间4 min、有效氯浓度140 mg/L时,可以达到1.38 log10 cfu/cm2的杀菌数。该研究为微酸性电解水消毒提供了参考,并证明了微酸性电解水在畜牧业的应用潜力。     

中性氧化电解水对卷心菜的杀菌作用与机理

酸性氧化电解水作为一种高效杀菌剂,但因其低pH值,所以在制备和使用过程中会产生少量氯气污染、对金属材料有一定腐蚀性,影响其在农业和食品领域中应用。中性氧化电解水的pH值接近中性,可以克服以上缺点。该文考察了有效氯浓度相近的中性氧化电解水、84消毒液、H2O2和NaClO对卷心菜的杀菌作用,结果表明NEOW具有高效的杀菌作用,杀菌效果优于84消毒液、H2O2和NaClO,当NEOW有效氯含量为24.52 mg/L时,对大肠杆菌的杀菌效率为95.81%,杀灭对数值为1.38;当有效氯含量为63.42 mg/L时,对大肠杆菌的杀菌效率为98.92%,杀灭对数值为1.97。另外,研究了中性氧化电解水杀菌作用的影响因素,结果表明在一定范围内增加有效氯含量会提高杀菌效果,但有效氯含量过高时,杀菌效率反而降低,原因在于有效氯增高时,氧化电解水pH值增加,有效氯存在形式发生改变。在有效氯含量较高时,氧化电解水pH值的改变对杀菌效果影响不大;但当有效氯含量较低时,pH值越高,杀菌效果越差。此外,还考察了杀菌时间对杀菌效果的影响,杀菌时间增加有利于提高杀菌效率。该试验研究为中性氧化电解水的食品杀菌应用研究提供了理论依据,还通过其杀菌作用影响因素的研究揭示了其杀菌机理,提出了最优的杀菌条件。     

储奶罐电解水清洗除菌效果与清洗模式优选

热碱或热酸循环冲洗是奶牛场挤奶系统原位清洗(clean-in-place,CIP)的关键步骤,所采用的商业清洗剂多呈强碱性或强酸性,长期使用会腐蚀挤奶系统,且产生的废水处理困难。该试验研究了碱性电解水(清洗时间为8 min、温度为70.3℃、pH值为12)和微酸性电解水(清洗时间为9.9 min、温度为37.8℃、有效氯浓度(available chlorine concentration,ACC)为60 mg/L)对100 L立式储奶罐的实际清洗效果,测试了一碱一酸、两碱一酸和三碱一酸的不同模式对清洗效果的影响,以验证作为节能环保型清洗消毒剂的电解水对奶罐的清洗效果,并探索适宜的清洗模式。与传统的商业清洗剂的清洗效果对比表明,碱性电解水和微酸性电解水均可应用于储奶罐的清洗消毒,综合考虑对细菌和三磷酸腺苷(adenosine-triphosphate,ATP)的清除效果以及经济成本等因素,推荐在储奶罐中采用一碱一酸的电解水清洗模式。     

蛋鸡舍臭气组成及不同管理措施对臭气特性的影响

随着中国蛋鸡养殖规模化的快速发展,蛋鸡场排出的臭气已成为影响周边环境质量的重要因素,但有限的关于蛋鸡舍臭气特性的研究严重制约着臭气污染程度的量化和除臭措施的制定,因此该研究通过对2种不同类型蛋鸡舍（商品蛋鸡舍和种用蛋鸡舍）的臭气进行综合分析,以探究不同管理措施（无管理操作、喂料、喷雾消毒、清粪）对臭气组成及其对臭气贡献率的影响。结果表明,2种类型蛋鸡舍的臭气组成和浓度相似,蛋鸡舍内臭气成分的浓度从高到低为NH3、挥发性脂肪酸（Volatile Fatty Acids,VFA）、挥发性含硫化合物（Volatile Sulfur Compounds,VSC）、酚类、吲哚类和胺类,对臭味贡献率从大到小为吲哚类、酚类、VSC、VFA、胺类和NH3。无管理操作和喂料过程中臭气组成和浓度相似,饲料的味道对蛋鸡舍臭气浓度影响较小。喷雾消毒和清粪过程中NH3、吲哚类和臭气浓度均显著增加（P<0.05）。此外,粪污在清粪带滞留期间,NH3浓度增加了6倍,胺类、VSC、吲哚类、酚类和VFA的浓度相对稳定。除NH3以外的其他成分主要来自肠道微生物的降解,对臭气贡献率高达99.99%,是臭味的主要来源。     

自动防疫系统对冬季鸡舍空气净化的效果

试验选用300型空气电净化自动防疫系统和3DDC-12型粪道等离子体除臭灭菌系统(二者简称为自动防疫系统),测定其对冬季蛋鸡舍空气的净化效果。选取尺寸、样式和饲养密度等完全相同的两栋蛋鸡舍作对比试验,两栋鸡舍通风采用自动控制装置。在试验鸡舍安装自动防疫系统,测定两栋鸡舍舍内有毒有害气体和空气细菌总数的浓度。结果显示,两栋鸡舍在适当通风条件下（使舍内温度维持在(14.2±0.4)℃）,对照鸡舍和试验鸡舍的空气细菌总数平均浓度分别为 17.8 cfu/L和11.72 cfu/L（P＜0.01）,自动防疫系统使之降低34.2%;空气粉尘的平均质量浓度分别为5.52 mg/m3和 3.54 mg/m3（P＜0.01）,自动防疫系统使之降低35.9%;蛋鸡平均日死亡只数分别为4.68只和2.53只（P＜0.01）,自动防疫系统使之降低46.0%。试验表明,舍内安装自动防疫系统能显著降低鸡舍空气细菌总数浓度和空气粉尘浓度,降低蛋鸡死亡率。     

屋顶纸盒灌装机包装材料灭菌模拟模型

为保证屋顶纸盒无菌灌装机中包装材料无菌性,采用质量分数为2%过氧化氢溶液雾化气溶胶对纸盒内表面进行灭菌,并基于纸盒灭菌过程建立数值模型并进行工艺优化。分析空气助力喷嘴雾化系统原理,结合计算流体力学（Computational Fluid Dynamics,CFD）与欧拉-拉格朗日（Euler-Lagrange）模型设置雾化连续相与分散相,得到不同雾化时间及雾化空气压力条件下溶液液滴直径、喷雾形状;通过实际条件下雾化形状对比,验证得到建立模型模拟结果与实际条件间误差较小（<15%）,模型具有可靠性。在此基础上,建立纸盒灭菌过程数值模型,结合空气助力喷嘴雾化模拟与包装材料壁面液膜模型,分析250、500、1 000 mL规格屋顶纸盒灭菌灭菌剂气溶胶覆盖均匀性。250 mL纸盒存在底面过度灭菌、溶液覆盖残留量大,而1 000 mL纸盒存在底面灭菌不足、溶液接触量小等问题。通过调整喷雾高度、雾化空气压力等喷嘴雾化参数,优化纸盒灭菌工艺。250 mL纸盒增加喷雾高度至50 mm,1 000 mL纸盒增加空气压力至200 kPa以均匀溶液分布范围,改善灭菌效果,为屋顶纸盒灌装机包装材料过氧化氢气溶胶灭菌参数设置提供依据。     

紫外线－臭氧组合式营养液消毒机的设计及灭菌性能试验

为了充分利用紫外线、臭氧在封闭式无土栽培系统营养液消毒上的优势,设计、试制并检测了一种紫外线－臭氧组合式营养液消毒机。样机主要包括紫外线消毒器、4个文丘里射流器、臭氧发生器、自吸泵、ABS管路及自动控制设备等。工作时,灌溉后回收的营养液首先由自吸泵提高压力后以一定流量和速度通过文丘里射流器的喉管,在此由臭氧发生器产生的臭氧由于负压作用吸入并与营养液充分混合,从而杀灭营养液中的病原微生物;然后营养液再经过紫外线消毒器,在紫外线的照射下进一步杀灭病原微生物。对所研制的消毒机,用经过了180 d番茄栽培试验的营养液进行了UV、O3、UV+O3 3种方法的灭菌性能测试,结果表明：主要微生物（细菌、真菌、放线菌）总的消毒效果分别达到70.6%、15.9%和89.9%。可以看出,紫外线－臭氧组合式消毒,达到了比单一灭菌方法更好的灭菌效果,显现出了协同效应,可以较大幅度地提高消毒效率。     

加热消毒设备处理西瓜重茬基质工艺优化及栽培效果

为解决西瓜重茬基质再生利用障碍问题,降低基质栽培经济成本,该研究设计研发了一台利用导热油夹套加热,高温消毒处理重茬基质的设备。从节能和病原菌杀灭的角度,优化该设备的运行参数,获得重茬基质消毒技术。通过对再生基质栽培后西瓜枯萎病发病情况和尖孢镰刀菌数量的调查,验证该技术在田间尺度上的应用效果。试验结果表明:西瓜基质栽培前后容重和孔隙度变化显著,全氮、速效氮、速效钾显著(P0.05)下降33.0%、40.3%和33.5%,但仍在适宜栽培范围,再次利用需补充养分,而病原菌(尖孢镰刀菌的数量)显著增加是限制重茬基质再利用的主要障碍因子。利用该消毒设备对西瓜重茬基质消毒的最佳运行参数为:单次进料量为3 m3,基质含水率为40%,高温(70℃)消毒2.0～2.5h。田间验证试验显示,连茬种植西瓜后,经消毒处理的重茬基质枯萎病发病率与新基质无差异,分析基质中病原菌数量发现,经过高温处理后重茬基质中尖孢镰刀菌数量与新基质处理无差异,均显著低于未经消毒处理。此外,西瓜采收后的生长指标(植株干质量、单果质量和产量)均与新基质无差异。因此,基于导热油外加热的消毒设备处理西瓜重茬基质工艺达到了很好的灭菌效果,满足西瓜生产需求。整个工艺的经济成本为42.25～53.50元/m3,可以控制在新基质价格的6%以内。在农业生产中具有很好的应用前景。     

不同挡流板形式紫外线消毒仪杀菌效果模拟

为优化挡流板形式以提高营养液循环利用前的杀菌效率,该文提出了2孔-圆环、2孔、4孔-圆环、4孔、4孔-4孔交错单一布置型和组合型5种不同的消毒仪内部挡流板改进方案,并利用计算流体力学(computational fluid dynamics,CFD)进行数值模拟和分析,结合径向辐射模型计算得出病菌在不同消毒仪内运动过程中受到的辐射剂量值。结果表明加装4孔型挡流板时,颗粒在消毒仪内绕流过程中受到的辐射剂量最小值、平均值比改进前的截去挡流板顶端或底端部分型挡流板分别提高33.4%、4.2%,变异系数减小0.07。与其他改进方案相比,4孔型对应的颗粒辐射剂量最低值最大,变异系数最小,分布更加集中合理,表明4孔型挡流板优于改进前和其他几种改进方案。该文结果可为优化消毒仪内部结构和提高杀菌效果提供理论依据。     

电解功能水在养殖业的应用展望

电解功能水是稀食盐水或稀盐酸溶液在电场作用下电解出的水溶液,根据电解程度不同可分为酸性电解水和碱性电解水。酸性电解水具有较强的杀菌能力,且杀菌广谱高效、安全、无化学物质残留;碱性电解水具有还原性,可作为活性饮用水。介绍了电解功能水的生成原理、杀菌机理和功能特性以及在养殖业的应用前景,以及对改善畜禽饲养环境、实现健康养殖的重要意义。     

营养液加热消毒机的设计与灭菌性能试验

设计了一种专用于营养液消毒的加热消毒机，可以自动实现排液流量1 m³/h、营养液由室温加热至85℃、保温滞留0～3 min的任务。杀菌试验结果表明本机对番茄萎蔫病病原菌、黄瓜枯萎病病原菌、番茄细菌性青枯病病原菌都有较好的杀灭效果；同时性能稳定、可靠。在杀灭营养液中的这3类病原菌时(起始病原菌浓度为3.9×10⁵～8.3×10⁵ cfu/mL)，75℃/90s的杀菌组合，可以达到100％的杀菌效果。     

蒸汽消毒管结构参数对红壤消毒加热效率的影响

为解决云南红壤蒸汽消毒过程中消毒加热效率低的问题,开展了消毒管结构参数对土壤消毒加热效率的影响效应研究,并对消毒管结构参数进行了优化设计。首先,运用图像处理技术构建出土壤孔隙结构离散模型;其次,对消毒管内蒸汽流场土壤蒸汽消毒过程进行了仿真模拟分析;最后,基于土壤蒸汽消毒试验平台,开展了多因素消毒管结构参数优化试验研究。研究结果表明：1）消毒管出气孔周向和轴向孔数对红壤蒸汽消毒加热效率影响极显著（P<0.01）;消毒管最佳结构参数为出气孔孔径2 mm、周向孔数为3个、轴向孔数为2个,土壤平均温度达到80 ℃时的试验消毒时长平均值为394 s,试验结果与预测结果之间的平均误差率为5.3%;2）消毒200 s时,各处理土壤升温速率达到峰值,消毒200 s后加热效率逐渐降低,即消毒200 s时应逐渐减少蒸汽的流量,当土壤温度低于60 ℃需再次增加蒸汽的流量,依次循环往复保证土壤温度始终在60 ℃以上,以达到高效灭菌的目的;3）单管红壤高温区域范围主要集中在水平方向0～150 mm,垂直方向0～200 mm。该研究可为土壤蒸汽消毒机消毒管的结构设计和智能消毒作业提供理论依据,并为末端执行装置多管间距的设计奠定理论基础。     

阿特拉津在紫外-氯消毒中的转化特性及机理研究

采用紫外-氯消毒技术去除水中的农药类内分泌干扰物阿特拉津,利用高效液相色谱（HPLC）测定水中阿特拉津残留浓度,并以液相-质谱联用（LC-MS、LC-MS/MS）技术鉴定其消毒副产物。结果表明,紫外-氯联合消毒技术能有效去除水中的阿特拉津。阿特拉津在紫外消毒过程中迅速降解,主要表现为脱氯羟基化作用,主要产物为2-羟基-4-乙胺基-6-异丙胺基-1,3,5-三氮苯（OIET）,次要反应为氨基侧链脱烷基、氧化以及脱水成烯反应。后续加氯过程对阿特拉津及其主要产物没有明显的去除效果,但能有效去除乙烯胺类产物,且不明显引入消毒副产物,是一种安全有效的水处理工艺。     

棉隆消毒改善发酵床垫料基质连茬栽培西瓜的效果研究

以发酵床垫料为主要原料的复合基质作为栽培基质,采用槽式栽培方式,研究连茬种植西瓜效果、种后基质理化和微生物学性状的变化特征以及棉隆消毒后旧基质连茬种植西瓜效果。结果表明:种完1茬西瓜的旧基质继续种植西瓜会出现再植障碍,整个生育期枯萎病发病率可达35%;种植西瓜对基质中尖孢镰刀菌数量影响显著,连续种植2茬西瓜后,基质中尖孢镰刀菌数量可从0升高至8.0×10~3cfu·g~(-1)基质;种完1茬西瓜的旧基质经棉隆消毒处理后,真菌和尖孢镰刀菌数量均显著减少,且继续种植西瓜后其产量和单果重与新配基质相比均无显著差异。     

无土栽培营养液消毒技术研究与应用

为了减少营养液排放对环境造成的污染，世界范围内的无土栽培系统正逐步由开放式向封闭式转变。封闭式无土栽培系统中根系病害的传播危险急剧增加，因此营养液消毒技术的研究和应用发展迅速。该文综述了国内外营养液消毒方法、原理、成本及应用效果，重点介绍了营养液消毒新技术－慢砂过滤。     

无土栽培营养液消毒技术研究与应用

为了减少营养液排放对环境造成的污染,世界范围内的无土栽培系统正逐步由开放式向封闭式转变.封闭式无土栽培系统中根系病害的传播危险急剧增加,因此营养液消毒技术的研究和应用发展迅速.该文综述了国内外营养液消毒方法、原理、成本及应用效果,重点介绍了营养液消毒新技术-慢砂过滤.