Study of the properties of ionic biooscillators to improve frequency modes of grain disinfection | Исследование свойств ионных биоосцилляторов для совершенствования частотных режимов обеззараживания зерна

English. The purpose of the study is to analyze the properties of ionic biooscillators and the oscillations medium and to develop improving suggestions on disinfection frequency modes. The properties of hydrated ions in microbial cell media were analytically studied. Weakly hydrated Na+, K+ ions are non-linear biooscillators, natural resonant frequency of which is not constant and depends on the oscillatory medium (variability); it is subject to rapid shift during vibration due to the loss of water molecules. The shift in the natural frequency of the biooscillator is determined by mathematical analysis as a monotonically increasing non-linear process. The theoretical patterns were found which can be used for a new non-stationary disinfection mode in the form of frequency sliding in the range of 0.3-1 kHz in repeated cycles. Its effectiveness has been proven experimentally by its almost doubled degree of disinfection. Its advantages also include stability in different environmental conditions, complete safety and simplicity of the equipment. The experimental part of the work was carried out on the equipment with spectrally pure E-field, FY6900-60M generator, CA-400-20 amplifier with the same flow capacity of 400 kg/h, 'Krasa Dona' wheat, at the temperature of 20 deg. C. Phytoanalysis was carried out in a separate specialized laboratory using standard methods. The control sample had a total contamination with pathogenic fungi and bacteria of 36%. Grain contamination decreased to 24% after treatment in a stationary mode with a frequency of 600 Hz, and after the treatment in a linear sweep tone mode of 0.3-1 kHz to 13%. Causative agents of helminthosporium blight were completely destroyed, of bacteriosis were significantly reduced in number, and of Alternaria blight were depressed to some extent. The effect observed was reproduced in other experimental series as well.

Russian. Цель исследования – анализ свойств ионных биоосцилляторов и среды их колебаний, а также разработка предложений по усовершенствованию частотных режимов обеззараживания. Аналитически исследовались свойства гидратированных ионов микробных клеточных сред. Слабогидратированные ионы Na+, K+ представляют собой нелинейные биоосцилляторы, собственная резонансная частота которых непостоянна и зависит от колебательной среды (изменчивости); подвержена быстрому сдвигу в процессе колебаний из-за потери молекул воды. Сдвиг собственной частоты биоосциллятора определён математическим анализом как монотонно-нарастающий нелинейный процесс. На основе найденных теоретических закономерностей предложен новый нестационарный режим обеззараживания в виде скольжения частоты в диапазоне 0,3-1 кГц в повторяющихся неоднократных циклах. Эффективность его доказана экспериментально по почти удвоенному обеззараживающему эффекту. К его достоинствам также относятся стабильность в разных условиях окружающей среды, полная безопасность и несложное оборудование. Экспериментальная часть работы проводилась на установке со спектрально чистым Е-полем, генератором FY6900-60М, усилителем СА-400-20 при одинаковой поточной производительности 400 кг/ч, материал – зерно пшеницы сорта Краса Дона, температура – 20 град. С. Фитоанализ осуществлялся в отдельной специализированной лаборатории по стандартной методике. Контрольная проба имела общую заражённость патогенными грибами и бактериями 36%. После обработки в стационарном режиме частотой 600 Гц заражённость зерна снизилась до 24%, а после обработки в режиме линейного свип-тона 0,3-1 кГц – до 13%. При этом возбудители гельминтоспориоза были уничтожены полностью, бактериоза - значительно, а альтернариоза в некоторой степени. Наблюдаемый эффект воспроизводился и в других сериях опытов.