Dairy industry Dairy industry Молочная промышленность 1019-8946 95024 10.21603/1019-8946-2025-1-22 Научная статья Research Article Научная статья Air Disinfection Performance of Chlorine Dioxide Оценка эффективности обеззараживания воздушной среды диоксидом хлора Свириденко Галина Михайловна Sviridenko Galina M. vniims@fncps.ru

доктор технических наук;

doctor of technical sciences;

 Шухалова Ольга Михайловна Shukhalova Olga M. o.shukhalova@fncps.ru Мамыкин Денис Станиславович Mamykin Denis S. d.mamykin@fncps.ru Всероссийский научно-исследовательский институт маслоделия и сыроделия – филиал Федерального научного центра пищевых систем им. В. М. Горбатова РАН Углич Россия All-Russian Scientific Research Institute of Butter- and Cheesemaking – Branch of V. M. Gorbatov Federal Research Center for Food Systems of RAS Uglich Russian Federation Всероссийский научно-исследовательский институт маслоделия и сыроделия – филиал Федерального научного центра пищевых систем им. В. М. Горбатова Углич Россия All-Russian Scientific Research Institute of Butter- and Cheesemaking, Branch of V.M. Gorbatov Federal Research Center for Food Systems Uglich Russian Federation Всероссийский научно-исследовательский институт маслоделия и сыроделия – филиал Федерального научного центра пищевых систем им. В. М. Горбатова Углич Россия All-Russian Scientific Research Institute of Butter- and Cheesemaking, Branch of V.M. Gorbatov Federal Research Center for Food Systems Uglich Russian Federation 18 02 2025 18 02 2025 1 29 34 31 10 2024 03 02 2025 https://moloprom.kemsu.ru/en/nauka/article/95024/view

Воздушная среда производственных помещений может быть потенциальным источником плесневых грибов и дрожжей, что несет в себе микробиологические риски загрязнение как сырья, так и готового продукта. Поэтому контроль санитарно-гигиенического состояния воздуха и его своевременная дезинфекция является важной частью в обеспечении хранимоспособности и гарантированного качества выпускаемой продукции. Одним из способов обработки воздушной среды в пищевой промышленности является обработка растворами дезинфицирующих средств аэрозольным методом. В данном исследовании проведена оценка эффективности обработки воздуха диоксидом хлора (ClO2), обладающим сильной окислительной способностью и широким бактерицидным спектром действия, при распылении рабочего раствора с концентрацией действующего вещества 8,25 и 16,5 мг/дм3 по отношению к тест-культурам Kluyveromyces lactis (Saccharomyces lactis) и Penicillium roqueforti. Установлено, что для обеспечения бактерицидного эффекта и 100 % фунгицидного действия относительно клеток дрожжей и плесневых грибов в воздушной среде достаточно использовать рабочую концентрацию диоксида хлора 8,25 мг/дм3 при экспозиционной выдержке 30 мин. В случае повышенных требований к санитарно-гигиеническому состоянию воздушной среды конкретного производственного участка (стерильного воздуха) эффективную концентрацию раствора диоксидом хлора (ClO2) следует повысить до 16,5 мг/дм3. Таким образом, диоксид хлора (ClO2) является перспективным средством для применения в качестве дезинфектанта для обработки воздушной среды производственных помещений на молокоперерабатывающих предприятиях.

Air is a potential source of mold and yeast contamination for both raw materials and finished products on industrial premises. Only regular air disinfection guarantees shelf-stable high-quality finished dairy products. Aerosol disinfectant is a popular air treatment method in the food industry. Chlorine dioxide (ClO2) is known for its strong oxidizing capacity and a wide bactericidal range of action. This research tested chlorine dioxide (8.25 and 16.5 mg/dm3) against Kluyveromyces lactis (Saccharomyces lactis) and Penicillium roqueforti. The working concentration of 0.25% chlorine dioxide (8.25 mg/dm3) demonstrated a strong bactericidal effect and 100% fungicidal action against yeast and mold cells in the air after 30 min of exposure. In case of high sanitary and hygienic requirements, e.g., sterile air, the effective concentration was 0.50% (16.5 mg/dm3). Chlorine dioxide demonstrated excellent performance as an air disinfectant for milk processing facilities.

 воздух обеззараживание дезинфекция диоксид хлора бактерицидная эффективность Kluyveromyces lactis (Saccharomyces lactis) Penicillium roqueforti концентрация дезинфектанта air decontamination disinfection chlorine dioxide bactericidal performance Kluyveromyces lactis (Saccharomyces lactis) Penicillium roqueforti disinfectant concentration Работа выполнена в рамках Государственного задания по теме FGUS – 2024-0007.

Masotti, F. Airborne contamination in the food industry: An update on monitoring and disinfection techniques of air / F. Masotti [et al.] // Trends in Food Science & Technology. 2019. Vol. 90. P. 147–156. https://doi.org/10.1016/j.tifs.2019.06.006 Masotti, F. Airborne contamination in the food industry: An update on monitoring and disinfection techniques of air / F. Masotti [et al.] // Trends in Food Science & Technology. 2019. Vol. 90. P. 147–156. https://doi.org/10.1016/j.tifs.2019.06.006 Gómez-López, V. M. Chlorine dioxide for minimally processed produce preservation: a review / V. M. Gómez-López [et al.] // Trends in Food Science & Technology. 2009. Vol. 20(1). P. 17–26. https://doi.org/10.1016/j.tifs.2008.09.005 Gómez-López, V. M. Chlorine dioxide for minimally processed produce preservation: a review / V. M. Gómez-López [et al.] // Trends in Food Science & Technology. 2009. Vol. 20(1). P. 17–26. https://doi.org/10.1016/j.tifs.2008.09.005 Gordon, G. Chlorine dioxide: the current state of the art / G. Gordon, A. A. Rosenblatt // Ozone: science & engineering. 2005. Vol. 27(3). P. 203–207. https://doi.org/10.1080/01919510590945741 Gordon, G. Chlorine dioxide: the current state of the art / G. Gordon, A. A. Rosenblatt // Ozone: science & engineering. 2005. Vol. 27(3). P. 203–207. https://doi.org/10.1080/01919510590945741 Jeng, D. K. Chlorine dioxide gas sterilization under square-wave conditions / D. K. Jeng, A. G. Woodworth // Applied and Environmental Microbiology. 1990. Vol. 56(2). P. 514–519. https://doi.org/10.1128/aem.56.2.514-519.1990 Jeng, D. K. Chlorine dioxide gas sterilization under square-wave conditions / D. K. Jeng, A. G. Woodworth // Applied and Environmental Microbiology. 1990. Vol. 56(2). P. 514–519. https://doi.org/10.1128/aem.56.2.514-519.1990 Vandekinderen, I. Effects of food composition on the inactivation of foodborne microorganisms by chlorine dioxide / I. Vandekinderen [et al.] // International journal of food microbiology. 2009. Vol. 131 (2-3). P. 138–144. https://doi.org/10.1016/j.ijfoodmicro.2009.02.004 Vandekinderen, I. Effects of food composition on the inactivation of foodborne microorganisms by chlorine dioxide / I. Vandekinderen [et al.] // International journal of food microbiology. 2009. Vol. 131 (2-3). P. 138–144. https://doi.org/10.1016/j.ijfoodmicro.2009.02.004 Van Haute, S. Chlorine dioxide as water disinfectant during fresh-cut iceberg lettuce washing: Disinfectant demand, disinfection efficiency, and chlorite formation / S. Van Haute [et al.] // LWT. 2017. Vol. 75. P. 301–304. https://doi.org/10.1016/j.lwt.2016.09.002 Van Haute, S. Chlorine dioxide as water disinfectant during fresh-cut iceberg lettuce washing: Disinfectant demand, disinfection efficiency, and chlorite formation / S. Van Haute [et al.] // LWT. 2017. Vol. 75. P. 301–304. https://doi.org/10.1016/j.lwt.2016.09.002 Trinetta, V. Chlorine dioxide for microbial decontamination of food // Microbial decontamination in the food industry / V. Trinetta, M. Morgan, R. Linton. – Woodhead Publishing, 2012. – P. 533–562. https://doi.org/10.1533/9780857095756.3.533 Trinetta, V. Chlorine dioxide for microbial decontamination of food // Microbial decontamination in the food industry / V. Trinetta, M. Morgan, R. Linton. – Woodhead Publishing, 2012. – P. 533–562. https://doi.org/10.1533/9780857095756.3.533 Sorlini, S. Influence of drinking water treatments on chlorine dioxide consumption and chlorite/chlorate formation / S. Sorlini [et al.] // Water research. 2014. Vol. 54. P. 44–52. https://doi.org/10.1016/j.watres.2014.01.038 Sorlini, S. Influence of drinking water treatments on chlorine dioxide consumption and chlorite/chlorate formation / S. Sorlini [et al.] // Water research. 2014. Vol. 54. P. 44–52. https://doi.org/10.1016/j.watres.2014.01.038 Feliziani, E. Disinfecting agents for controlling fruit and vegetable diseases after harvest / E. Feliziani [et al.] // Postharvest Biology and Technology. 2016. Vol. 122. P. 53–69. https://doi.org/10.1016/j.postharvbio.2016.04.016 Feliziani, E. Disinfecting agents for controlling fruit and vegetable diseases after harvest / E. Feliziani [et al.] // Postharvest Biology and Technology. 2016. Vol. 122. P. 53–69. https://doi.org/10.1016/j.postharvbio.2016.04.016 Lindsay, D. Differential efficacy of a chlorine dioxide‐containing sanitizer against single species and binary biofilms of a dairy‐associated Bacillus cereus and a Pseudomonas fluorescens isolate / D. Lindsay [et al.] // Journal of Applied Microbiology. 2002. Vol. 92(2). P. 352–361. https://doi.org/10.1046/j.1365-2672.2002.01538.x Lindsay, D. Differential efficacy of a chlorine dioxide‐containing sanitizer against single species and binary biofilms of a dairy‐associated Bacillus cereus and a Pseudomonas fluorescens isolate / D. Lindsay [et al.] // Journal of Applied Microbiology. 2002. Vol. 92(2). P. 352–361. https://doi.org/10.1046/j.1365-2672.2002.01538.x Ran, Y. Chlorine dioxide generation method and its action mechanism for removing harmful substances and maintaining quality attributes of agricultural products / Y. Ran, C. Qingmin, F. Maorun // Food and bioprocess technology. 2019. Vol. 12. P. 1110–1122. https://doi.org/10.1007/s11947-019-02279-x Ran, Y. Chlorine dioxide generation method and its action mechanism for removing harmful substances and maintaining quality attributes of agricultural products / Y. Ran, C. Qingmin, F. Maorun // Food and bioprocess technology. 2019. Vol. 12. P. 1110–1122. https://doi.org/10.1007/s11947-019-02279-x Lowe, J. J. Impact of chlorine dioxide gas sterilization on nosocomial organism viability in a hospital room / J. J. Lowe [et al.] // International journal of environmental research and public health. 2013. Vol. 10(6). P. 2596–2605. https://doi.org/10.3390/ijerph10062596 Lowe, J. J. Impact of chlorine dioxide gas sterilization on nosocomial organism viability in a hospital room / J. J. Lowe [et al.] // International journal of environmental research and public health. 2013. Vol. 10(6). P. 2596–2605. https://doi.org/10.3390/ijerph10062596 Luftman, H. S. Chlorine dioxide gas decontamination of large animal hospital intensive and neonatal care units / H. S. Luftman [et al.] // Applied Biosafety. 2006. Vol. 11(3). P. 144–154. http://doi.org/10.1177/153567600601100306 Luftman, H. S. Chlorine dioxide gas decontamination of large animal hospital intensive and neonatal care units / H. S. Luftman [et al.] // Applied Biosafety. 2006. Vol. 11(3). P. 144–154. http://doi.org/10.1177/153567600601100306 Lowe, J. J. Evaluation of ambulance decontamination using gaseous chlorine dioxide / J. J. Lowe [et al.] // Prehospital Emergency Care. 2013. Vol. 17(3). P. 401–408. https://doi.org/10.3109/10903127.2013.792889 Lowe, J. J. Evaluation of ambulance decontamination using gaseous chlorine dioxide / J. J. Lowe [et al.] // Prehospital Emergency Care. 2013. Vol. 17(3). P. 401–408. https://doi.org/10.3109/10903127.2013.792889 Wang, T. Kinetics of inactivation of Bacillus subtilis subsp. niger spores and Staphylococcus albus on paper by chlorine dioxide gas in an enclosed space / T. Wang [et al.] // Applied and Environmental Microbiology. 2016. Vol. 82(10). P. 3061–3069. https://doi.org/10.1128/AEM.03940-15 Wang, T. Kinetics of inactivation of Bacillus subtilis subsp. niger spores and Staphylococcus albus on paper by chlorine dioxide gas in an enclosed space / T. Wang [et al.] // Applied and Environmental Microbiology. 2016. Vol. 82(10). P. 3061–3069. https://doi.org/10.1128/AEM.03940-15