AGRIS - 

2023

Lyudmila S. Fedorova | Anastasia V. Ilyakova

Introduction. Bacteria in biofilms (BFs) have increased resistance to antibacterial agents, including disinfectants; however, the efficacy level varies depending on the chosen treatment. Therefore, evaluation of efficacy of main disinfectants against BF-residing microorganisms is of scientific and practical interest. The purpose of the study was to explore the effect of disinfectants from various chemical groups on gram-positive and gram-negative bacteria residing in BFs. Materials and methods. The effect of the following disinfectants has been evaluated: alkyldimethylbenzylammonium chloride (ADBAC), tertiary amine (TA), polyhexamethylene guanidine chloride (PHMG), hydrogen peroxide (HP), chloramine (CA), dichloroisocyanuric acid sodium salt (Na DCC), sodium hypochlorite (HC), ethyl alcohol (EA), glutaraldehyde (GA)) against Pseudomonas aeruginosa ATCC 15442 and Staphylococcus aureus ATCC 6538-P BFs. BFs were grown in 96-well plates at 37ºC for 24 hours and then exposed to biocide solutions. The efficacy of disinfectants was evaluated by the number of remaining viable cells and BF relative density. Results. The analyzed bacterial strains formed moderate BFs; the average number of viable cells in BFs was 6.51 ± 0.19 lg. The viable bacterial cell counts in BFs reduced by more than 4 lg when exposed to HP solutions at a concentration of 6%, Na DCC solution — 0.1% (by active chlorine), HC — 1% (by active chlorine), CA – 1% (by product), PHMG — 0.05%, TA — 1.0 %. The BF density decreased by more than 70%. ADBAC solutions at concentrations of 0.1–1.0%, TA — 0.05%, HP — 3%, Na DCC solution — 0.05% (by active chlorine) caused a 2-lg reduction in viable cell counts in BFs. The efficacy of chlorine-active compounds and HP increased when 0.5% sulfonol was added. GA (0.25–1.00%) and EA (40–70%) solutions were ineffective against BF microorganisms. Conclusion. A promising potential in combating microbial biofilms is demonstrated by disinfectants from the group of oxidizing agents (chlorine-active and oxygen-containing), TA and PHMG; using ADBAC as an individual compound is ineffective; aldehydes and alcohols are unable to destroy BFs and eliminate microorganisms in them.

Show more [+]

Less [-]

Directory of Open Access Journals - Sweden

2023

Gruznov, D.V. | Gruznova, O.A. | Popov, N.I. | Shcherbakova, G.Sh. | Stepanova, S.P. | Lobanov, A.V.

The method of FeCl-tetraphenylporphyrin (FeClTPP) incorporating into the poly-N-vinylpyrrolidone (PVP) polymeric matrix is described. The resulting FeClTFP-PVP complex was diluted to final concentrations of 10, 20, 40, 60, 80 and 100 mcM and sprayed onto the inner walls of glass vials in order to simulate the surfaces of veterinary and sanitary control facilities requiring periodic disinfection. The antibacterial activity of indicated concentrations of FeClTPP-PVP against antibiotic-resistant gram-negative and gram-positive microorganisms – Escherichia coli (strain 1257) and Staphylococcus aureus (strain 209-P), as representatives of the most widespread contaminants was demonstrated. The bacterial suspensions in dilutions from 108 to 104 m.c./mL were prepared from daily cultures of E. coli and S. aureus. After that, the artificial contamination of the inner surfaces of the test objects was carried out. The antibacterial activity was determined by the degree of inhibition and was recorded visually and spectrophotometrically (OD600 nm). The inhibitory effect on the growth of E. coli and S. aureus directly proportional to the concentration of FeClTPP-PVP and inversely proportional to the degree of microorganism's dilution was shown. The greatest effect (about 87% reduction in bacterial growth) was achieved by the influence of maximum FeClTPP-PVP concentration of 100 mcM. | Описан метод включения FeCl-тетрафенилпорфирина (FeClТФП) в полимерную матрицу поли-N-винилпирролидона (ПВП). Полученный комплекс FeClТФП-ПВП был разведен до конечных концентраций 10, 20, 40, 60, 80 и 100 мкмоль и распылен на внутренние стенки стеклянных флаконов с целью имитации поверхностей объектов ветеринарно-санитарного контроля, требующих периодической дезинфекции. Продемонстрирована антибактериальная активность указанных концентраций FeClТФП-ПВП в отношении антибиотикорезистентных грамотрицательных и грамположительных микроорганизмов – Escherichia coli (штамм 1257) и Staphylococcus aureus (штамм 209-Р), являющихся представителями наиболее часто встречаемых контаминантов. Из суточных культур E. coli и S. aureus были приготовлены бактериальные взвеси в разведениях от 108 до 104 м.к./мл. После чего была проведена искусственная контаминация внутренних поверхностей тест-объектов. Антибактериальную активность определяли по степени ингибирования и регистрировали визуально и спектрофотометрически (OD600 nm). Было показано ингибирующее действие на рост E. coli и S. aureus, прямо пропорциональное концентрации FeClТФП-ПВП и обратно пропорциональное степени разведения микроорганизмов. Наибольший эффект (около 87% снижения бактериального роста) достигался при воздействии максимальной концентрации FeClТФП-ПВП – 100 мкмоль.

Show more [+]

Less [-]

Central Scientific Agricultural Library - Russian Federation

2023

Khrameshin, R.А. | Volkhonov, M.S. | Khrameshin, A.V.

Cleaning food production and processing equipment is a complex production process that depends on multiple factors: design features and materials from which the equipment is made, cleaning methods, detergent solutions and washing intervals. The Udmurt State Agricultural University has an experience in process equipment maintaining to provide food safety. The purpose of the work was to study and determine the design and process parameters of the multifunctional control module of actuating devices in the production of quick-frozen semi-finished products from potatoes. During the work, the studies of classifying a heap of cut potatoes and contamination of the sorting surface, depending on the physical and chemical properties of the raw materials supplied to be processed were carried out. A scheme of interaction of the elements of the multifunctional module is proposed and 4 stages of the production and technological process are substantiated. To confirm the results of theoretical studies, experiments were carried out on a plant model for which the Arduino Mega 2560 platform built on the ATmega 2560 microcontroller was used at the control actuator module. The sorting surface could be cleaned to a desired degree when the cleaning cycle of 10 min is fixed, which corresponds to the time range of routine break, the pressure of detergent solution of 5-5.5 MPa, the concentration of 5%, temperature of 45-55 deg. C. The use of the design provides cleaning without disassembling the equipment, reduces the time spent on washing, improves the quality of the final product. | Очистка оборудования для производства и переработки пищевой продукции – сложный производственный процесс, зависящий от множества факторов: конструктивных особенностей и материалов из которого изготовлено оборудование, способа очистки, моющих растворов и интервалов мойки. В Удмуртском ГАУ существует опыт обслуживания технологического оборудования для обеспечения безопасности пищевой продукции. Цель работы - исследование и определение конструктивно-технологических параметров многофункционального модуля управления исполнительных устройств при производстве быстрозамороженных полуфабрикатов из картофеля. В процессе работы были выполнены исследования процесса сортирования вороха резаного картофеля и загрязнения сортирующей поверхности в зависимости от физико-химических свойств поступающего на переработку сырья. Предложена схема взаимодействия элементов многофункционального модуля и обоснованы четыре этапа производственно-технологического процесса. Для подтверждения результатов теоретических исследований осуществлены эксперименты на модели установки, для которой в модуле управления исполнительных устройств была использована платформа Arduino Mega 2560, построенная на микроконтроллере ATmega 2560. При фиксированной продолжительности цикла очистки 10 минут, что соответствует интервалу времени технологического перерыва, давлении моющего раствора 5-5,5 МПА, концентрации 5%, температуре 45-55 град. С удалось очистить сортирующую поверхность до необходимой степени. Применение конструкции позволяет провести очистку без разборки оборудования, сокращает затраты времени на мойку, повышает качество конечного продукта.

Show more [+]

Less [-]

Central Scientific Agricultural Library - Russian Federation

2023

Strel'tsov, V.A. | Yakovleva, S.E. | Ryabicheva, A.E.

The effect of pre-incubation treatment of chicken with disinfectants on the results of incubation was studiedб and the most effective disinfectant formulation was established. Comparative tests of disinfectants BB-1 and Megadez for pre-incubation treatment of chicken eggs and their effect on embryonic and postnatal ontogenesis of chickens were carried out. Eggs weighing from 52 to 67 g obtained from Ross-308 cross chickens were used. Three egg groups of 80 pieces with the same weight in each group were formed. It has been found that disinfection of chicken eggs with aerosols of these drugs does not have a negative effect on the indicators of biological control of incubation. In comparison with the traditional treatment of eggs with formaldehyde vapors (control), their hatchability increases by 3.7-5.2%, the percentage of chick hatching – by 2.5-3.9%. Chickens of the experimental groups at the age of 7 days were ahead of their herdmates from the control group in terms of average live weight by 5.5 and 4.3%, average daily growth by 6.8 and 5.4%, respectively. The economic efficiency per 1 day-old chicken when treating incubation eggs with Megadez is increased by 4.3%, and with BB-1 - by 3.2% compared with traditional pre-incubation egg treatment with formaldehyde. | Изучали влияние прединкубационной обработки куриных яиц дезинфектантами на итоги инкубации и выявляли наиболее эффективную препаративную форму дезинфектанта. Проведены сравнительные испытания дезинфицирующих препаратов "ВВ-1" и "Мегадез" для прединкубационной обработки куриных яиц, оценено их влияние на эмбриональный и постнатальный онтогенез цыплят. Использовали яйца кур кросса Росс-308 массой от 52 до 67 г. Были сформированы 3 группы яиц по 80 штук с одинаковой массой в каждой группе. Установлено, что дезинфекция яиц кур аэрозолями данных препаратов не оказывает отрицательного влияния на показатели биологического контроля инкубации. В сравнении с традиционной обработкой яиц парами формальдегида (контроль) выводимость их повышается на 3,7-5,2%, процент вывода цыплят – на 2,5-3,9%. Цыплята опытных групп в 7-дневном возрасте опережали своих сверстников из контрольной группы по средней живой массе на 5,5 и 4,3%, среднесуточному приросту на 6,8 и 5,4% соответственно. Экономическая эффективность в расчете на 1 суточного цыпленка при обработке инкубационных яиц препаратом "Мегадез" повышается на 4,3%, а препаратом "ВВ-1" – на 3,2% по сравнению с традиционной прединкубационной обработкой яиц формальдегидом.

Show more [+]

Less [-]

Central Scientific Agricultural Library - Russian Federation

2023

Sviridenko, G.M. | Zakharova, M.B. | Sorokina, N.P. | Silin, I.O.

The article presents the results of studies of the bactericidal, sporicidal and virucidal activity of chlorine dioxide during the sanitary and hygienic treatment of the production environment at milk processing enterprises. The effective concentrations of DIOKSICL disinfectant solutions containing chlorine dioxide were established in relation to the test cultures of Escherichia coli, Staphylococcus aureus, spores and vegetative forms of Bacillus subtilis, and a mixture of 10 lactococcus bacteriophages at different methods of equipment disinfection used in milk processing enterprises. It has been proven that disinfection of equipment by immersion in a solution or in a stream (CIP cleaning) is more effective and requires lower disinfectant concentrations than when surfaces are sprayed. Thus, in the first case, when processing equipment for a complete bactericidal effect on all significant groups of microorganisms with a viable cell content of up to 105 CFU/cm3, it is necessary to use solutions with chlorine dioxide concentration of 33.0 mg/dm3 or 1.0% according to the preparation. To ensure the virucidal effect and the destruction of bacteriophages at the level of 10E5 CFU/cm3 to 99.99–100%, a disinfectant concentration of 49.5 mg/dm3 (or 1.5% according to the preparation) is required, which is more than the effective concentration for bacteria. When using the irrigation method, effective disinfection with respect to vegetative forms can be achieved at a concentration of chlorine dioxide in a solution of 33.0 mg/dm3 (1.0% of the preparation), and to suppress spore microorganisms by 99.99%, it is required to use solutions with a 132.0 mg/dm3 (4.0% of the preparation). As the research result, the possibility of using chlorine dioxide as an effective disinfectant in milk processing plants has been confirmed. Such findings significantly expand the choice of means for these purposes. | Представлены результаты исследований бактерицидной, спороцидной и вирулицидной активности диоксида хлора при санитарно-гигиенической обработке производственной среды на молокоперерабатывающих предприятиях. Установлены эффективные концентрации растворов дезинфицирующего средства "DIOКSICL", содержащего диоксид хлора, относительно тест культур Escherichia coli, Staphylococcus aureus, спор и вегетативных форм Bacillus subtilis и смеси 10 бактериофагов лактококков при разных способах дезинфекции оборудования, применяемых на молокоперерабатывающих предприятиях. Доказано, что дезинфекция оборудования путем погружения в раствор или в потоке (CIP-мойка) более эффективна и требует меньших концентраций дезинфектанта, чем при орошении поверхностей. В первом случае, при обработке оборудования для полного бактерицидного эффекта на все значимые группы микроорганизмов при содержании жизнеспособных клеток до 10E5 КОЕ/см3, необходимо использовать растворы с концентрацией диоксида хлора 33,0 мг/дм3 или 1,0% по препарату. Для обеспечения вирулицидного эффекта и уничтожения бактериофагов на уровне 10E5 КОЕ/см3 до 99,99‒100% требуется концентрация дезинфектанта 49,5 мг/дм3 (или 1,5% по препарату), что больше, чем эффективная концентрация для бактерий. При использовании метода орошения эффективная дезинфекция относительно вегетативных форм может быть достигнута при концентрации диоксида хлора в растворе 33,0 мг/дм3 (1,0% по препарату), а для подавления споровых микроорганизмов на 99,99% требуется использовать растворы с концентрацией диоксида 132,0 мг/ дм3 (4,0% по препарату). В результате проведенных исследований подтверждена возможность применения диоксида хлора в качестве эффективного дезинфектанта на молокоперерабатывающих предприятиях, что существенно расширяет выбор средств для этих целей.

Show more [+]

Less [-]

Central Scientific Agricultural Library - Russian Federation

2023

Storchevoj, V.F. | Gurov, D.A.

The purpose of the research is to determine the main parameters and operating modes of the electroactivator unit for obtaining activated solutions (catholyte and anolyte) intended for disinfection and growth stimulation of plants, particularly vegetable crops. To water plants with catholyte and disinfect them with anolyte, there has been designed a single-phase flow-through electric activator consisting of 2 symmetrical chambers, that are of a cathode and an anode type. The capacity of each chamber is 25 L/h. At the rated operating mode of the electric activator the change in the hydrogen index of water consumed is 3.5. Design parameters, electrode spacing, electrode resistance, temperature increment in the cathode chamber, current and power consumed by the electric activator were determined for these conditions. Using a three-factor experiment, there were determined optimization criteria: electric activator capacity, its productivity, and operating cycle. The obtained regression equations adequately describe the process of liquid activation in the electric activator and determine the effective modes of its operation. It has been experimentally established that efficiency of water electro-activation process is determined by the value of change in hydrogen index of the activated solution, loss of voltage in the electric activator chamber, and current density defined by the capacity, productivity, and operating cycle of the electric activator. | Цель исследований – определение основных параметров и режимов работы электроактиваторной установки, позволяющей получить активированные растворы (католит и анолит), которые применяются для дезинфекции и стимуляции роста растений, в частности овощных культур. Для полива растений католитом и дезинфекции анолитом спроектирован однофазный электроактиватор проточного типа, состоящий из двух симметричных камер – катодной и анодной. Производительность каждой камеры – 25 л/ч. При номинальном режиме работы электроактиватора изменение водородного показателя используемой воды составляет 3,5. Для данных условий определены конструктивный параметр, расстояние между электродами, сопротивление электроактиватора, приращение температуры в катодной камере, потребляемые электроактиватором ток и мощность. С помощью трехфакторного эксперимента определены критерии оптимизации: мощность электроактиватора, его производительность и цикл работы. Полученные уравнения регрессии адекватно описывают процесс активации жидкости в электроактиваторе и определяют эффективные режимы его работы. Экспериментально установлено, что эффективность процесса электроактивации воды определяется величиной изменения водородного показателя активируемого раствора, потерей напряжения в камере электроактиватора и плотностью тока, обусловленных мощностью, производительностью и циклом работы активатора.

Show more [+]

Less [-]

Central Scientific Agricultural Library - Russian Federation

2023

Smirnov, A.M. | Sokhlikov, A.B. | Blinov, A.V. | Gruznov, D.V. | Luganskij, S.N. | Ignat'eva, G.I.

The comparative effectiveness of disinfectants based on active oxygen (Oxygran, Dezinbak super and ozone gas) at American bee foulbrood in laboratory and apiary conditions was studied. During laboratory studies, there were used test objects made of wood, polystyrene foam, honeycomb, metal and plastic, 10 x 10 cm in size, artificially contaminated with Paenibacillus larvae № 73 strain and two field strains of Paenibacillus larvae isolated from pathological material from bee bags. Domestic disinfectants Oxygran, Dizinbak super and ozone gas have shown high bactericidal and sporicidal activity at American foulbrood in laboratory and apiary conditions. Oxygran was effective when used 2.0% at 90 min exposure; 3.0% at 30 min exposure; Dezinbak super 3.0% at 120 min exposure of; 3.5% at 90 min exposure; 4.0% at 30 min exposure. Ozone gas showed high bactericidal activity against Paenibacillus larvae at a concentration of 30 mg/m3 at an exposure of 12 h. Good solubility in water, short exposure time and the ability to decompose to water and oxygen allow them to be widely used for disinfection of beekeeping facilities at American bee foulbrood. | Изучена сравнительная эффективность дезинфицирующих средств на основе активного кислорода (Оксигран, Дезинбак супер и газ озон) при американском гнильце пчёл в лабораторных и пасечных условиях. При проведении лабораторных исследований использовали тест-объекты из дерева, пенополистирола, вощины, металла и пластика размером 10 x 10 см, искусственно контаминированных штаммом Paenibacillus larvae № 73 и двумя полевыми штаммами Paenibacillus larvae, выделенными из патологического материала из пакетов пчёл. Отечественные дезинфектанты Оксигран, Дезинбак супер и газ озон показали высокую бактерицидную и спороцидную активность при американском гнильце пчёл в лабораторных и в пасечных условиях. Оксигран был эффективен при применении 2,0% при экспозиции 90 мин; 3,0% при экспозиции 30 мин; Дезинбак супер 3,0% при экспозиции 120 мин; 3,5% при экспозиции 90 мин; 4,0% при экспозиции 30 мин. Газ озон показал высокую бактерицидную активность в отношении Paenibacillus larvae в концентрации 30 мг/м3 при экспозиции 12 ч. Хорошая растворимость в воде, короткое время экспозиции и способность разлагаться до воды и кислорода позволяют широко использовать их для дезинфекции объектов пчеловодства при американском гнильце пчёл.

Show more [+]

Less [-]

Central Scientific Agricultural Library - Russian Federation

2023

T. Khovzun | T. Savelyeva | V. Korako | E. Petrushchenko | Т. В. Ховзун | Т. А. Савельева | В. Б. Корако | Е. В. Петрущенко

The results of micro-biological control of the technological environment, equipment and premises of fish processing enterprises of the Republic of Belarus are presented, indicating the need to develop differentiated modes of use of disinfectants and their rotation in order to increase the efficiency of sanitary treatment and sanitary and hygienic measures in general, which, in turn, guarantees the production of high[1]quality, safe, useful and competitive products. | Приведены результаты микро-биологического контроля технологического окружения и оборудования, помещений рыбоперерабатывающих предприятий Республики Беларусь, указывающие на необходимость разработки дифференцированных режимов применения дезинфицирующих средств и их ротацию с целью повышения эффективности санитарной обработки и санитарно-гигиенических мероприятий в целом, что, в свою очередь, гарантирует выпуск качественной, безопасной, полезной и конкурентноспособной продукции.

Show more [+]

Less [-]

National Academy of Sciences of Belarus - Belarus