References

vetpress

Аграрная наука

Agrarian science

0869-81552686-701X

Редакция журнала "Аграрная наука"

10.32634/0869-8155-2022-361-7-8-193-198

vetpress-2225

Research Article

АГРОИНЖЕНЕРИЯ И ПИЩЕВЫЕ ТЕХНОЛОГИИ

AGROENGINEERING AND FOOD TECHNOLOGIES

Концепция автоматизированной системы биологической защиты агропромышленных предприятий на базе новых плазменнооптических технологий

The concept of an automated biological protection system for agro-industrial enterprises based on new plasma-optical technologies

Аксаньян

Г. С.

Axanyan

G. S.

Георгий Степанович Аксаньян, главный эксперт по развитию отрасли

5, Скатертный переулок Москва, 121069 Российская Федерация

Grigory Stepanovich Axanyan, Chief Expert in Sector Development

5, Skatertniy line, 121069, Moscow, Russian Federation

nss_info@mail.ru

https://orcid.org/0000-0001-9059-6984

Багров

В. В.

Bagrov

V. V.

Валерий Владимирович Багров, кандидат технических наук, заместитель директора

д. 5, 2-я Бауманская ул., 105005, Москва, Российская Федерация,

Valery Vladimirovich Bagrov, Candidate of Technical Sciences, Deputy Director

5, 2-nd Baumanskaya str., Moscow, 105005, Russian Federation

bagrovvv@outlook.com

https://orcid.org/0000-0003-0584-2234

Камруков

А. С.

Kamrukov

A. S.

Александр Семенович Камруков, кандидат технических наук, доцент, заведующий отделом

д. 5, 2-я Бауманская ул., 105005, Москва, Российская Федерация

Alexander Semevovich Kamrukov, Candidate of Technical Sciences, Associate Professor, Head of Department

5, 2-nd Baumanskaya str., Moscow, 105005, Russian Federation

https://orcid.org/0000-0002-3880-4827

Крылов

В. И.

Krylov

V. I.

Владимир Иванович Крылов, кандидат технических наук, директор

д. 5, 2-я Бауманская ул., 105005, Москва, Российская Федерация

Vladimir Ivanovich Krylov, Candidate of Technical Sciences, Director

5, 2-nd Baumanskaya str., Moscow, 105005, Russian Federation

Овчеренко

В. А.

Ovcherenko

V. A.

Владислав Андреевич Овчеренко, генеральный директор

д. 9, Ул. Парковая, Уфа, 450083, Российская Федерация

Vladislav Andreevich Ovcherenko, General Manager

9, Parkovaya str., Ufa 450083, Russian Federation

ovcherenko@ufasgc.ru

Овчеренко

А. В.

Ovcherenko

A. V.

Антон Владиславович Овчеренко, специалист по биоинженерии и биоинформатике

д. 9, Ул. Парковая, Уфа, 450083, Российская Федерация

Anton Vladislavovich Ovcherenko, specialist in bioengineering and bioinformatics

9, Parkovaya str., Ufa 450083, Russian Federation

ovcherenko@ufasgc.ru

Сергеев

В. Н.

Sergeyev

V. N.

Валерий Николаевич Сергеев, доктор технических наук, профессор, член-корреспондент РАН, президент

35, пр-кт Кутузовский, Москва, 121165, Российская Федерация

Valery Nikolaevich Sergeyev, Doctor of Technical Sciences, Professor, Corresponding Member of the Russian Academy of Sciences, President

35 Kutuzovsky Ave., Moscow, 121165, Moscow, Russian Federation

svn1412@mail.ru

Некоммерческая организация "Национальный Союз свиноводов"РоссияNational Union of Swine BreedersRussian Federation

Московский государственный технический университет имени Н.Э. Баумана (национальный исследовательский университет)РоссияResearch Institute of Power Engineering Moscow Bauman State Technical UniversityRussian Federation

ООО «Уфимский селекционно-гибридный центр»РоссияLimited Liability Company Ufa Breeding and Hybrid Center LLCRussian Federation

Некоммерческое партнерство «Академия продовольственной безопасности»РоссияAcademy of Food SafetyRussian Federation

2022

11102022

17-8193198

2022

Аксаньян Г.С., Багров В.В., Камруков А.С., Крылов В.И., Овчеренко В.А., Овчеренко А.В., Сергеев В.Н.

Axanyan G.S., Bagrov V.V., Kamrukov A.S., Krylov V.I., Ovcherenko V.A., Ovcherenko A.V., Sergeyev V.N.

Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.

This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.

https://www.vetpress.ru/jour/article/view/2225

Дан анализ физических и биологических особенностей новой плазменно-оптической технологии биоцидной обработки объектов и ее потенциальных возможностей применения для решения задач повышения биологической безопасности агропромышленных предприятий. Технология основана на обработке химически и микробиологически загрязненных объектов окружающей среды — воды, воздуха, поверхностей — высокоинтенсивным импульсным оптическим излучением сплошного спектра. Рассмотрены приоритетные направления разработок плазменно-оптического оборудования для агропромышленного комплекса и пищевого производства. Предложена новая концепция комплексной автоматизированной системы обеспечения биологической безопасности предприятий АПК в режиме реального времени.

The analysis of the physical and biological features of the new plasma-optical technology of biocidal treatment of objects and its potential applications for solving the problems of improving the biological safety of agroindustrial enterprises is given. The technology is based on the treatment of chemically and microbiologically polluted environmental objects — water, air, surfaces — with high-intensity pulsed optical radiation of a continuous spectrum. The priority directions of development of plasma-optical equipment for the agroindustrial complex and food production are considered. A new concept of a complex automated system for ensuring biological safety of agricultural enterprises in real time is proposed.

биологическая безопасностьимпульсное ультрафиолетовое излучениеплазменно-оптические технологииагропромышленное производствоантимикробная обработка

biological safetypulsed ultraviolet radiationplasma-optical technologiesagro-industrial productionantimicrobial treatment

References1

Федеральный закон от 30 декабря 2020 г. № 492-ФЗ «О биологической безопасности в Российской Федерации» Режим доступа: http://www.kremlin.ru/acts/bank/46353/page/1 [Дата обращения 28.01.2022].

Federal Law No. 492-FZ of December 30, 2020 “On Biological Safety in the Russian Federation” Access Mode http://www.kremlin.ru/acts/bank/46353/page/1 [Accessed January 28, 2022] (in Russian.).

Demirci A., Feng H., Krishnamurthy K. Food Safety Engineering Springer Nature Switzerland AG , 2020. 760 p.

Чиж Т.В. Козьмин Г.В. Полякова Л.П., Мельникова Т.В. Радиационная обработка как технологический прием в целях повышения уровня продовольственной безопасности. Вестник РАЕН. 2011; 4: 44-49.

Chizh T.V. Kozmin G.V. Polyakova L.P., Melnikova T.V. Radiation processing as a technological method to increase the level of food security. Bulletin of the Russian Academy of Natural Sciences. 2011; 4:44-49. (in Russian.).

Козьмина Г.В., Гераскина С.А., Санжаровой Н.И. (общ. ред.) Радиационные технологии в сельском хозяйстве и пищевой промышленности. Обнинск: ВНИИРАЭ. 2015. 400с.

Koz’mina G.V., Geraskina S.A., Sanzharovoj N.I. (general ed.) Radiation technologies in agriculture and the food industry. Obninsk: VNIIRAEH. 2015. 400 p. (in Russian.).

Мусина О.Н., Коновалов К.П. Радиационная обработка ионизирующим излучением продовольственного сырья и пищевых продуктов. Пищевая промышленность. 2016; 8: 46-49

Musina O.N., Konovalov K.P. Radiation treatment of food raw materials and food products with ionizing radiation. Pishchevaya promyshlennost’. 2016. 400 p. (in Russian.).

Кармазинов Ф. В., Костюченко С. В., Кудрявцев Н. Н., Храменков С. В. Ультрафиолетовые технологии в современном мире. Долгопрудный: ИД Интеллект. 2012. 392 с.

Karmazinov F. V., Kostyuchenko S. V., Kudryavcev N. N., Khramenkov S. V. UV technologies in the modern world. Dolgoprudnyj: ID Intellekt. 2012. 392 p. (in Russian.).

Минаматская конвенция о ртути. Режим доступа: https://www.mercuryconvention.org/sites/default/files/2021-06/MinamataConvention-booklet-rus-full.pdf [Дата обращения 28.01.2022].

Minamata Convention on Mercury. Available from: https://www.mercuryconvention.org/sites/default/files/2021-06/MinamataConvention-booklet-rus-full.pdf [Accessed January 28, 2022] (in Russian.)

Маршак И.С. (ред.). Импульсные источники света. М.: Энергия. 1978. 472 с.

Marshak I.S. (red.) Pulsed light sources. M.: Ehnergiya. 1978. 472 p. (in Russian.)

Dunn J., Ott T., Clark W. Pulsed-light treatment of food and packaging. Food Technol., 1995;49(9): 95–98.

Dunn J. Pulsed light and pulsed electric field for foods and eggs». Poultry Sci.. 1996;75: 1133–1136.

Dunn J., Burgess D., Leo F. Investigation of Pulsed Light for terminal Sterilization of WFI Filled Blwo/Fill/Seal Polyethylene Containers. PDA J. of Pharmaceutical Science and Technology. 1997;51(3):111–115.

Dunn J., Bushnell A., Ott T., Clark W. Pulsed white light food processing. Cereal Foods World. 1997;42(7): 510–515.

Rowan J. N., MacGregor J. S., Anderson J.G., Fouracre R. A., McIlvaney L., Fairish O. Pulsed-Light Inactivation of Food-Related Microorganisms. Applied and Environmental Microbiology. 1999;65(3): 1312–1315.

McDonald K., Curry R., Clevenger T., Brazos B., Unklesbay K., Eisestark A., Baker S., Golden J., Morgan R. A comparison of pulsed vs. continuous ultraviolet light sources for de-contamination of surfaces. Pulsed Power Conference, Digest of Technical Papers. 12th IEEE International. 1999;2: 1484-1488. DOI:10.1109/PPC.1999.823812

Bintsis T., Litopoulou-Tzanetaki E., Robinson R. K. Existing and potential application of ultraviolet light in the food industrydy — a critical review. Journal of the Science of Food and Agriculture. 2000;80: 637-645.

Liltved H., Landfald B. Effects of high intensity light on ultravioletirradiated and nonirradiated fish pathogenic bacteria. Water Research. 2000;34(2): 481–486.

Wekhof A. Disinfection with flash lamps. PDA J. of Pharmaceutical Science and Technology. 2000;54: 264–267.

Wekhof A., Trompeter F-J., Franken O. Pulsed UV Disintegration (PUVD): a new sterilization mechanism for packing and broad medical-hospital application. The First International Coference on Ulnraviolet Technologies, June 14-16, 2001, Washington D.C. USA. 2001. p. 1- 15.

Jun S., Irudayaraj J., Demirci A., Geiser D. Pulsed UV-light treatment of corn meal for inactivation of Aspergillus niger. Journal of Food Science and Technology. 2003;38: 883-888.

Takeshita K., Shibato J., Sameshima T., Fukunaga S., Isobe S., Arihara K., Itoh M. Damage of yeast cells induced by pulsed light irradiation. International Journal of Food Microbiology. 2003;85: 151–158.

Krishnamurthy K., Demirci A., Irudayaraj J. Inactivation of Staphylococcus aureus by pulsed UV-light sterilization. Journal of Food Protection. 2004;67(5): 1027–1030.

Gomez-Lopez V. M., Devlieghere F., Bonduelle V., Debevere J. Intense light pulses decontamination of minimally processed vegetables and their shelf-life. International Journal of Food Microbiology. 2005;103: 79-89.

Kaack K., Lyager B. Treatment of slices from carrot (Daucus carota) using high intensity white pulsed light. European Food Research and Technology. 2007; 224: 561-566.

Gómez-López V.M., Ragaert P., Debevere J., Devlieghere F. Pulsed light for food decontamination: a review. Trends Food Science and Technology. 2007;18: 464–473.

Elmnasser N., Guillou S., Leroi F., Orange N., Bakhrouf A., Federighi M. Pulsed-light system as a novel food decontamination technology: a review. Canadian Journal of Microbiology. 2007;53: 813-821.

Bohrerova Z., Shemer H., Lantis R., Impellitteri Ch.A., Linden K.G. Comparative disinfection efficiency of pulsed and continuous-wave UV irradiation technologies. Water Reseach. 2008;42: 2975–2982.

Fernández M., Manzano S., de la Hoz L., Ordóñez J. A., Hierro E. Pulsed light inactivation of Listeria monocytogenes through different plastic films. Foodborne Pathogens and Disease. 2009;6: 1265-1267.

Oms-Oliu G., Martín-Belloso O., Soliva-Fortuny R. Pulsed light treatments for food preservation. A review. Food and Bioprocess Technology. 2010;3: 13-23.

Choi M. S., Cheigh C. I., Jeong E. A., Shin J. K., Chung M. S. Nonthermal sterilization of Listeria monocytogenes in infant foods by intense pulsed light treatment. Journal of Food Engineering. 2010;97: 504-509.

Cheigh Ch.-I., Park M.-H., Chung M.-S., Shin J.-K., Park Y.-S. Comparison of intense pulsed light- and ultraviolet (UVC)-induced cell damage in Listeria monocytogenes and Escherichia coli O157: H7. Food Control. 2012;25(2): 654–659.

Mandal R., Mohammadi X., Wiktor A., Singh A., Singh A.P., Applications of Pulsed Light Decontamination Technology in Food Processing: An Overview. Appl. Sci. 2020;10: 3606; doi:10.3390/app1010360

В.П. Архипов, А.С. Камруков, Н.П. Козлов, Е.Д. Короп, С.Г. Шашковский, М.С. Яловик. Новая ультрафиолетовая технология глубокой очистки и обеззараживания воды. // Ж. Конверсия.- 1996.- № 6. С. 46-50.

Arkhipov V.P., Kamrukov A.S., Kozlov N.P., Korop E.D., Shashkovsky S.G., Yalovik M.S.. New ultraviolet technology for deep purification and disinfection of water. // Zh. Conversion.- 1996.- No. 6. S. 46-50. (In Russian)

Козлов Н.П. (ред) [и др.] Плазменная техника и плазменные технологии: сб. науч. трудов МГТУ им. Н.Э. Баумана. М.: НИЦ Инженер. 2003.196 с.

Kozlov N.P. (ed) [et al.] Plasma technique and plasma technologies: Sat. scientific Proceedings of MSTU name N.E. Bauman. Moscow.: Research Center Engineer. 2003. 196 p. (In Russian)

Камруков А.С., Козлов Н.П., Шашковский С.Г., Яловик М.С. Новые биоцидные ультрафиолетовые технологии и аппараты для санитарии, микробиологии и медицины. Безопасность жизнедеятельности. 2003;1: 32–40.

Kamrukov A.S., Kozlov N.P., Shashkovskij S.G., Yalovik M.S. New biocidal ultraviolet technologies and devices for sanitation, microbiology and medicine. Bezopasnost’ zhiznedeyatel’nosti. 2003;1: 32 — 40 (In Russian.)

Архипов В.П., Базиков В.И., Камруков А.С., Козлов Н.П., Кузнецов Э.В., Пенто В.Б., Харитонов В.Д., Шашковский С.Г., Яловик М.С. Новая технология обеззараживания сыпучих пищевых продуктов. Хранение и переработка сельхозсырья. 2005;9: 27-30.

Arhipov V.P., Bazikov V.I., Kamrukov A.S., Kozlov N.P., Kuznecov EH.V., Pento V.B., Kharitonov V.D., Shashkovskij S.G., Yalovik M.S. New technology of disinfection of bulk food products. Storage and processing of agricultural raw materials. Khranenie i pererabotka sel’khozsyr’ya. 2005;9: 27 — 30 (In Russian.)

Камруков А.С., Козлов Н.П., Селиверстов А.Ф., Шашковский С.Г., Яловик М.С. Фотохимическая очистка воды широкополосным импульсным УФ излучением. Безопасность в техносфере. 2006;1: 38-44. 2: 21-26. 3: 17-27

Kamrukov A.S., Kozlov N.P., Seliverstov A.F., Shashkovskij S.G., Yalovik M.S. Photochemical water purification by broadband pulsed UV radiation. Bezopasnost’ zhiznedeyatel’nosti. 2006;1: 38 — 44. 2: 21 -26. 3: 17 — 27 (In Russian.)

Камруков А.С., Козлов Н.П., Шашковский С.Г., Яловик М.С. Высокоинтенсивные плазменно-оптические технологии для решения актуальных экологических и медико-биологических задач. Безопасность в техносфере. 2009;3: 31 — 38.

Kamrukov A.S., Kozlov N.P., Shashkovskij S.G., Yalovik M.S. Highintensity plasma-optical technologies for solving urgent environmental and biomedical problems. Bezopasnost’ zhiznedeyatel’nosti. 2009;3: 31 — 38 (In Russian.)

Шестопалов Н.В., Акимкин В.Г., Федорова Л.С., Скопин А.Ю., Гольдштейн Я.А., Голубцов А.А., Киреев С.Г., Поликарпов Н.А., Шашковский С.Г. Исследование бактерицидной эффективности обеззараживания воздуха и открытых поверхностей импульсным ультрафиолетовым излучением сплошного спектра. Медицинский алфавит. 2017;19(2): 6 — 9.

Shestopalov N.V., Akimkin V.G., Fedorova L.S., Skopin A.YU., Gol’dshtejn YA.A., Golubcov A.A., Kireev S.G., Polikarpov N.A., Shashkovskij S.G. Investigation of bactericidal efficiency of disinfection of air and open surfaces by pulsed ultraviolet radiation of the continuous spectrum. Medicinskij alfavit. 2017;19(2): 6 — 9 (In Russian.)

Зверев А.Ю., Борисевич С. В., Чепуренков Н. Я., Масякин Д. Н., Ковальчук Е. А., Быков В. А., Труфанова В. В., Тутельян А. В., Тиванова Е. В., Квасова О. А., Акимкин В. Г. Вирулицидная активность импульсного ультрафиолетового излучения сплошного спектра в отношении коронавируса SARS-CoV-2. Медицинский алфавит. 2020;18(1): 55-58.

Zverev A.YU., Borisevich S. V., Chepurenkov N. YA., Masyakin D. N., Koval’chuk E. A., Bykov V. A., Trufanova V. V., Tutel’yan A. V., Tivanova E. V., Kvasova O. A., Akimkin V. G. Viricidal activity of pulsed ultraviolet radiation of the continuous spectrum in relation to the SARS-CoV-2 coronavirus. Medicinskij alfavit. 2020;18(1): 55 — 58 (In Russian.).

Официальный сайт производителя импульсных ультрафиолетовых установок для обеззараживания воздуха ООО «НПП Мелитта» — Режим доступа: https://melitta-uv.ru/ (дата обращения 28.01.2022).

Official website of the manufacturer of pulsed ultraviolet devices for air disinfection LLC NPP Melitta — Access mode: https://melitta-uv.ru/ (accessed 28.01.2022).

Титов М.А., Караулов А.К., Шевцов А.А., Бардина Н.С., Гуленкин В.М., Дудников С.А. Методические рекомендации по оценке безопасности на свиноводческих предприятиях в Российской Федерации: утверждена директором «ВНИИЗЖ». Владимир: Федеральное государственное учреждение «Федеральный центр охраны здоровья животных». 2010. 52 с.

Titov M.A., Karaulov A.K., Shevcov A.A., Bardina N.S., Gulenkin V.M., Dudnikov S.A. Methodological recommendations for safety assessment at pig breeding enterprises in the Russian Federation: approved by the Director «VNIIZZH». Vladimir: Federal’noe gosudarstvennoe uchrezhdenie «Federal’nyj centr okhrany zdorov’ya zhivotnykh». 2010. 52 p. (In Russian.)].

Baek, S. (ed) [et al.] Effects of HACCP system implementation on domestic livestock product plants. Korean journal for food science of animal resources. V. 32. 2012. 168-173p. DOI: http://doi.org/10.5851/kosfa.2012.32.2.168.

Kim, J. (ed) [et al.] Perception of the HACCP system operators on livestock product manufac-turers. Journal of animal science and technology. V. 56. 2014. Iss. 19. DOI: http://doi.org/10.1186/2055-0391-56-19

ГОСТ Р 51705.1-2001 Система качества. Управление качеством пищевых продуктов на основе принципов ХАССП. Общие требования. Введ. 2001. — 07.01. Москва: Госстандарт России ИПК Издательство стандартов. 2004 — 15 с. Режим доступа: http://rpn.79.rospotrebnadzor.ru/sites/default/files/132618_453_sistema_kachestva.pdf (Дата обращения 28.01.2022).

GOST R 51705.1-2001. Quality system. Food quality management based on HACCP principles. General requirements. Vved. 2001. — 07.01. Moskva: Gosstandart Rossii IPK Izdatel›stvo standartov. 2004. 15 p. Available from: http://rpn.79.rospotrebnadzor.ru/sites/default/files/132618_453_sistema_kachestva.pdf [Accessed January 28, 2022] (in Russian.).

The authors declare that there are no conflicts of interest present.