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

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.

1. 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].

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

3. 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.

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

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

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

7. 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].

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

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

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

11. 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.

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

13. 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.

14. 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

15. 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.

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

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

18. 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.

19. 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.

20. 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.

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

22. 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.

23. 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.

24. 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.

25. 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.

26. 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.

27. 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.

28. 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.

29. 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.

30. 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.

31. 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

32. 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.

33. 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.

34. 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.

35. 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.

36. 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

37. 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.

38. 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.

39. 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.

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

41. 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.

42. 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.

43. 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

44. 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).