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微酸性水电解对羽毛杀菌效果的研究

微酸性水电解对羽毛杀菌效果的研究 发布时间:2017-04-20 09:45 访问量:
    目前,国内养鸡场消毒杀菌程序尚不完善。因水电解安全、有效的杀菌效果,针对这一现状,该研究在实验室条件下对不同有效氯浓度(ACC)的水电解处理对羽毛,检测其杀菌效果。试验结果表明,微酸性水电解对羽毛表面的细菌和真菌都有良好的灭活作用。各试验处理中pH值6.8左右、ORP为840mV左右、ACC为20 mg/l的酸性水电解杀菌效果最显著。
水电解是一种新型机能水,主要通过电解含电解质的水溶液获得。水电解的功能研究最早开始于20世纪80年代初期的日本,现今已在医疗、食品加工、养殖以及园艺等领域得到了广泛的研究和应用,在农业上的研究和应用主要集中于杀菌消毒、病害防治及对植物育种生长的影响[7]等方面。有关水电解的研究结果表明,强酸性水电解具有广谱、快速杀菌效应,且无污染、无残毒,安全经济,利于环保。
消毒工作在养鸡业中起着举足轻重的作用。目前,国内规模性养鸡场主要采用的是全进全出的防疫制度,一批鸡饲养完毕后对鸡舍环境实行彻底消毒。也有养殖户采用鸡体喷雾消毒法,对不同日龄的鸡进行喷雾消毒,此法对多种病毒、细菌,甚至芽胞都有杀灭作用, 且对雏鸡、育成鸡、产蛋种鸡的产蛋率与孵化率无不良影响。小型养鸡户对鸡体基本不消毒便直接流向市场。科学的消毒方法要求较高,尤其对消毒剂的选择,要求广谱、高效、杀菌作用强而毒性、刺激性较低,不会残留在肉或蛋中。
鉴于水电解在杀菌消毒领域的应用,以及安全快杀的效应,本研究在实验室条件下通过用不同理化指标的水电解浸泡鸡羽毛,探讨水电解对羽毛的杀菌效果、一种安全有效的杀菌方式,具有重要的现实意义。
 
1、材料与方法
 
1.1 实验材料
本实验所用的鸡羽从普通农贸市场购买,至于冰箱4℃恒温保存。实验前未作任何灭菌处理,保持羽毛原样细菌。
1.2 试验方法
本实验于2011年6月在中国农业大学农业部设施农业工程重点开放实验室进行。
1.2.1 水电解的制备
将浓度为0.9%的HCl溶液电解,获得3组水电解,编号A、B、C组,测定其pH值、有效氯浓度(ACC)、氧化还原电位(ORP)三项理化指标,设置去离子水为对照组CK,见表1。
表1 不同处理水电解理化指标
 
组号
PH值
ACC(mg/l)
ORP(mV)
A
6.98
12
825
B
6.90
15
830
C
6.82
20
838
CK
7.52
0
281
 
1.2.2 试样前处理
根据《GB/T 10288-2003羽绒羽毛检验方法》检验羽毛试样中的细菌含量。取羽毛试样两个各12g,分别称量,精确到0.1g。各加入1200mL蛋白胨生理盐水,机械搅拌3h。通过消毒纱布过滤溶液,将两个原始滤液在无菌条件下混合。取200mL原始滤液,用作细菌菌落计数。
1.2.3 菌落数测定
用1mL无菌吸管吸取原始滤液,慢慢注入含9mL稀释液的试管内。按此操作顺序,做10倍递增稀释,稀释到7个梯度。
本试验中所有菌落计数均采取涂布平板法。取0.1 mL经梯度稀释的菌液,置于已凝固的无菌平板培养基表面,然后用玻璃棒将菌液均匀地涂在整个平板上,在(30±1)℃恒温箱内培养72h进行计数。每个稀释度均重复2次。
1.2.4 菌落数目计数
选取菌落数在30~300之间的平板做计数标准,求同一个稀释度两个平皿的平均数。菌落数乘以稀释倍数,即得每克试样所含细菌总数。
1.2.5 菌悬液制备
选取大小、形态、色泽基本一致的羽毛4份,每份5g。在室温条件下用A、B、C、CK四种液体各100mL分别处理10min,然后将羽毛浸入10mL终止液中1min,并用电动混匀器震荡。
1.2.6 细菌杀菌实验
水电解对羽毛的细菌杀菌试验按照卫生部2009年颁布的《消毒技术规范》中的试验方法进行。
取各种菌悬液0.5mL加入4.5mL磷酸缓冲液(0. 1 %硫代硫酸钠+ 0.07 %卵磷脂,已证明为水电解有效的中和剂)中,用电动混匀器混合20s,连续稀释7次。取每一稀释度菌悬液0.1mL均匀涂布于细菌培养基上。将细菌培养基放入37℃恒温培养箱中培养24h后进行计数[12]
1.2.7 真菌杀菌实验
水电解对叶菜的细菌杀菌试验按照卫生部2009年颁布的《消毒技术规范》中的试验方法进行。取每一稀释度菌悬液1mL倒入培养皿中,再将15mL的真菌培养基倒入培养皿,混匀。冷却后将真菌培养基放入28℃恒温培养箱中培养48h后进行计数。
1.2.8 气味测定
气味往往是羽毛区别于其他杀菌对象的特征之一。原始鸡羽一般带有腐臭的气味。该实验气味测定采用定温干式嗅辨法[11]
将未处理和已经过杀菌处理的样品混匀,每组分别分为两份,松散放入无气味密封容器内一天待用。将1 000 mL、带盖广口瓶用蒸馏水清洗干净,烘干冷却待用。从两份松散放一天的羽毛绒样品中各称取10 g,分别放人两个已处理过的广口瓶内,盖上瓶盖。将试样瓶放人恒温箱内,用50'C温度烘1h,取出冷却至室温。在无异味环境中开启瓶盖,嗅辨气味,用文字叙述气味等级强度。
 
2、结果与分析
 
2.1 杀菌效果
用不同理化指标的水电解浸泡鸡羽,进行杀菌处理10min后,不同各理化指标的水电解对羽毛表面的菌类均有一定的灭活作用。
微酸性水电解的杀菌效果同氧化还原电位及有效氯浓度有关,氧化还原电位较高的C组水电解杀菌效果最好,支持了Becking 在1960 年提出的氧化还原电位学说、电子运动学说与电传导学说等[13]。而同时C组水电解有效氯较高,又有力支持了化学学说,即水电解杀菌最主要因素是其复杂的化学因子,包括次氯酸、过氧化氢和OH-[14]
实验证明,pH值较高、氧化还原电位不高、有效氯较低的碱性水电解也同样表现出了显著的杀菌效果。分析其原因,可能由于鸡体的生理代谢,大多羽毛的表面是微酸环境,而浸泡于碱性水电解后改变了其表面的酸碱环境,从而使一些菌类的滋生得到抑制。这也佐证了单独的物理说或化学说并不能有效解释水电解的杀菌机理,水电解的杀菌效果极有可能是多种因素共同影响的结果[15]
但总体来说,pH值较低、有效氯浓度较高、氧化还原电位值较高的酸性水电解杀菌效果较好,C组水电解在对细菌和真菌的灭杀率分别较B组水电解高1.63%和1.70%,较A组水电解高8.56%和11.40%。不论是细菌还是真菌,C组水电解杀菌效果均为最优。
2.2 气味检测
用不同理化指标的水电解浸泡鸡羽,进行杀菌处理10min后,其除味效果如表2所示。
    表2水电解对羽毛的除味效果
 
组号
强度等级
程度
描述
A
1
极微弱
不易察觉
B
0
无气味
无任何异味
C
0
无气味
无任何异味
CK
3
明显
极易察觉
 
3、结论
 
    试验中各组水电解中理化指标为pH值6.8左右、ORP为840mV左右、ACC为20 mg/l左右的酸性水电解杀菌效果最显著。
    水电解对羽毛细菌和真菌的杀菌效果基本一致,不因杀菌对象不同而产生效果的差异。
    微酸性水电解对羽毛表面的细菌和真菌都有良好的灭活作用。用微酸性水电解浸泡羽毛10min后,其表面存活菌数能减少80%以上。且使用水电解浸泡羽毛后,对其表面不会产生明显损伤,外观颜色无明显变化,臭味显著降低。