微酸性
电生功能水用于奶牛乳浴消毒的研究 微酸性
电生功能水用于奶牛乳浴消毒的研究 1 1 1 2 2 1 3 南松剑 ，王朝元 ，曹薇 ，马启军 ，王树华 ，李保明 ，侯占军（1. 中国农业大学水利与土木工程学院农业部设施农业工程重点开放实验室，北京 100083；2. 山西省农业科学研究院畜牧兽医研究所，太 原 030000；3. 山西省繁峙县辉煌实业有限公司，繁峙 034300 摘 要：微酸性
电生功能水（Slightly Acidic Electrolyzed Functional Water SAEFW）是在无隔膜
电解槽内
电解一定比例的低浓度氯化 钠和稀盐酸生成的水溶液，其 pH 介于 5.0-6.5 之间，有效氯以 HClO 形态存在，杀菌力强，作用后可迅速分解，无化学污染。本研究 对山西某奶牛场 139 头在挤奶牛进行了隐性乳房炎 CMT 检测，头阳性率达 48.9。试验中将在挤奶牛分成 4 组，比较研究了 SAEFW 和牛场常用消毒剂“滴宝”药浴对奶牛乳房消毒和隐形乳房炎的防治效果。结果表明，经过连续 15 d 的消毒试验后，处理组 1（挤奶 前采用有效氯浓度为 20 mg/l 的 SAEFW 对乳房进行冲洗，并在挤奶后用有效氯为 60 mg/l 的 SAEFW 进行一次性浸泡乳头药浴）具 有相对较好的效果，隐性乳房炎的阴转率达到了 27.8；而对照组 2 采用“滴宝”一过性重复浸泡乳头药浴的隐性乳房炎的阴转率 。 为 0，健康奶牛的阳转率为 21.4。 关键词：微酸性
电生功能水；奶牛；药浴；乳房炎 中图分类号：S821.7 水，排放后对环境无任何污染，对生态不会造成危害，0 引 言 而且其制造价格低廉，使用简单方便，在畜牧业环境消 奶牛乳房炎是世界乳牛业的主要危害之一，该病全 毒上具有广阔的应用前景14。年都可发生，造成的经济损失巨大。引起乳房炎的病原 本研究在对微酸性
电生功能水在奶牛场养殖环境微生物主要包括葡萄球菌、链球菌和大肠杆菌等，这些 和奶牛乳头皮肤实际消毒效果试验基础上，旨在探讨连病原微生物主要存在于奶牛体表和环境中1。当消毒不 续应用对奶牛隐性乳房炎的防治效果，并探索较理想的严格时，病原微生物可通过挤奶机、挤奶员的手或擦洗 消毒工艺模式。乳房的毛巾等感染乳腺 引起隐性乳房炎或临床型乳房炎。报道显示，我国各地奶牛场隐性乳房炎的发生率高 1 试验材料与方法达 35至 80不等， 乳房炎发病率的居高不下与奶牛场所选消毒剂不理想或消毒工艺不规范有直接的关系23。 1.1 微酸性
电生
功能水发生装置设计 微酸性
电生功能水（Slightly Acidic Electrolyzed 本实验利用无隔膜
电解装置（农业部设施农业生物Functional Water SAEFW）是在无隔膜
电解槽内
电解一 环境工程重点实验室设计，沈阳东宇馨波尔有限公司制定比例的低浓度氯化钠和稀盐酸生成的水溶液，具有广 造）制取微酸性
电生功能水；装置入水口可直通自来水谱的杀菌作用，对金黄色葡萄球菌、大肠杆菌、枯草芽 管道，进水入预混室，装置设计有酸溶液和盐溶液储存孢杆菌、 流感病毒、 口蹄疫病毒等均有较强的杀灭作用。 箱，预配好的 5HCl 溶液和 10的 NaCl 溶液分别通过主要的杀菌因子包括有效氯、氧化还原
电位和新生态氧 调节泵阀进入预混室与自来水均匀混合后，通过另一泵 －等。其中有效氯具有三种存在形态：Cl2、HClO、ClO ， 阀进入
电解室；调节
电压、
电流至合适大小进行
电解，前两者杀菌力强，后者则弱的多。各成分在水中含量受 出水即为微酸性
电生功能水，根据用量可调节出水速率， ，ClpH 值影响较大， pH 值较低时（ 3.0） 2 形态存在量 实现连续式生产。 －增加，容易造成逸失；pH 值较高时（ 8.0） ，ClO 形态 传统的次氯酸钠发生器，只是
电解较高浓度 NaCl存在量增加，杀菌力变弱。相对于传统强酸性
电生功能 溶液，为批量式生产，制备的次氯酸钠溶液 pH 值较高，刺水（有隔膜
电解低浓度氯化钠溶液产生，pH 2.7） ，微酸性
电生功能水 pH 值介于 5.0-6.5 之间，腐蚀性小，有 收稿日期： 修订日期：效氯主要以 HClO 形态存在，具有极强的杀菌能力，稳 项目基金：国家十一五科技支撑计划（2007BAD56B07） ；国家自然科学基金面 上项目（30871957）；教育部高校博士点基金项目（200800190031） ；2007 年教定性好4-6。 育部新世纪优秀人才支持计划 强酸性
电生功能水在食品、医疗领域已有广泛的应 作者简介：南松剑（1977—），男（汉族），山东鄄城，博士研究生，研究方向： 设施农业生物环境工程。北京海淀区清华东路 17 号中国农业大学农业部设施农用，但对于微酸性
电生功能水的研究还较少，在农业领 业工程重点开放实验室，100083。Email:nansongjian126.com域的应用研究更少7-13。与其它化学消毒剂相比，微酸 通讯作者：李保明（1961—），男（汉族），浙江缙云，教授，博士生导师；北 京海淀区清华东路 17 号中国农业大学农业部设施农业工程重点开放实验室，性
电生功能水杀菌后可完全还原成无毒、无残留的普通 100083；
电话：010-62736904；Email: libmcau.edu.cn 微酸性
电生功能水用于奶牛乳浴消毒的研究激性大。微酸性
电生功能水机在保留其优点基础上，进行 况下，有两种可能解释：一是处于潜伏期；二是处于阴了改进，对比结果如表 1 所示。 转期。 表 1 微酸性
电生功能水机与次氯酸钠发生器的比较 表 2 CMT 结果打分及乳腺炎判定方法Table 1 Comparison of SAEFW and sodium hypochlorite generators Table 2 Interpretation of mastitis evaluation methods and CMT score 次氯酸钠 微酸性
电生 项目 特点 CMT 打分 乳腺炎诊断 发生器 功能水机 根据现场需要可自由调节出水 正常（仍为液体，无变稠或沉淀产生） 无 序批式生生产方式 连续式生产 量，满足不同量的要求，现场制 产 轻微（稍微变稠，继续摇动会消失） 可能 取，不需要等待。 1 微弱（明显变稠但未成胶状，长时间摇动后可消失） 可能 后者可自由调节出水 pH 值和有可调节性 不可调节 可调节性强 效氯浓度。 2 明显（立即变稠，转动反应板时，液体移向中心， 患病 前者 pH 较高，腐蚀性和刺激性 板底外侧边沿露出）出水pH值 pH 9.5 pH 5.0-6.5 较大；后者 pH 处于微酸性，消 3 严重（胶状物形成，易粘于底部，在转动中，形成 患病 毒液更稳定，腐蚀性和刺激性小。 结块）有效氯存 ClO- 离子 HClO 分子为 HClO 的杀菌能力是 ClO-离子的 1.3 实验分组与处理在形态 为主 主 40-80 倍15。 根据不同牛舍和不同的挤奶批次，分为四个组，分 受 pH 值影响，后者氧自由基如 组及处理方式如下：氧自由基 氧自由基 氧自由基 HO2、OH、O、O3 等含量更高， 1.3.1 处理组 1（2 号牛舍，39 头奶牛）含量 含量少 含量高 而且 Cl-与氧自由基结合可延长 挤奶前用有效氯约 20 mg/l 的 SAEFW 冲洗，每头牛 其存在寿命16。 冲洗时间不低于 15 s，挤后用有效氯大于 60 mg/l 的1.2 实验牛场与奶牛乳房炎的 CMT 检测 SAEFW 药浴乳房，每个乳头 15 s，每药浴完 1 头奶牛1.2.1 实验牛场 更换 SAEFW。 本实验在山西忻州某奶牛场进行，该场存栏奶牛 1.3.2 处理组 2（3 号牛舍，36 头奶牛）406 头，筛选产奶期奶牛 139 头（排除初乳期和干奶期 挤奶前用有效氯约 20 mg/l 的 SAEFW 冲洗，挤奶后奶牛），分为四个舍，并按照牛舍分四批进行上机挤奶， 用有效氯大于 60 mg/l 的 SAEFW 药浴乳房， 冲洗和药浴每头牛每天挤奶两次， 挤奶时间分别为早 8:30-10:30 和 时间同 1.3.1，SAEFW 可对多头奶牛连续药浴。20:30-22:30。首先利用 CMT 乳房炎检测方法对产奶期 1.3.3 对照组 1（1 号牛舍，38 头奶牛）奶牛进行乳房炎普查，区分出患乳房炎奶牛以及健康奶 挤奶前用常用消毒液 （使用浓度为 1 份原液 “滴宝”牛，并记录所属牛舍和耳标。 加入 4 份自来水）药浴，挤奶后用“滴宝”药浴乳房，1.2.2 CMT 检测方法与结果判定 冲洗和药浴时间同 1.3.1，药浴液可对多头奶牛连续使 奶牛乳房炎分为临床型乳房炎和隐性乳房炎， 临床 用。型表现出红肿热痛等临床症状，乳汁颜色发黄含絮状物 1.3.4 对照组 2（4 号牛舍，26 头奶牛）甚至有血乳，可以直接判定；隐性乳房炎外观无临床特 挤奶前不药浴，挤后用“滴宝”进行一过性药浴，征，必须靠试剂盒检测。乳房炎检测选用 California 且多头奶牛连续药浴， 此为试验前牛场挤奶牛药浴方式。 。操Mastitis Test kit 试剂盒（美国 Immucell Corp 产品） 试验期为 15 d，试验中对各组乳房炎阳性奶牛均附作方法如下： 以相同中药制剂和维生素 C 注射治疗 2 个疗程 ， （共 6 d） 洗净手后， 用温水清洗乳头并用微酸性
电生功能水 并适当补加微量元素物质，严禁使用抗生素治疗。试验浸泡，擦净乳头周围皮肤；废弃前三把奶，分别向试验 结束后，对全部奶牛进行 CMT 复检测。对每组奶牛处板相应的 4 个杯中挤 4 个乳头的奶样适量；倾斜试验板 理前后阴阳性结果进行统计。倒掉多余的奶样，向每个杯中加入等量 CMT 试液，在水平位上轻轻转动混合液；立即判定结果（时间最好不 2 结果与分析超过 10 s）。 根据样品凝集程度，结果判定方法如表 2 所示。 2.1 乳房炎检测结果 为便于实验结果判定， 在本研究中，凡是出现一个 对该奶牛场 139 头泌乳奶牛进行了 CMT 检测，共及一个以上乳区样品凝集程度在 2 以上的泌乳牛定为乳 检出隐性乳房炎阳性头数 68 头，头阳性率达 48.9，乳房炎阳性奶牛；把所有乳区均未有凝集程度 2 以上的泌乳牛定为乳房炎阴性奶牛。当凝集程度在轻微或 1 的情 区阳性率为 18.5。统计检测当天和前两天共三天每头 微酸性
电生功能水用于奶牛乳浴消毒的研究泌乳牛的平均产奶量，并统计全部阳性奶牛和阴性奶牛 说明了这一点。乳浴消毒浸泡乳头时，最好每头奶牛更的平均日产奶量，对比结果见图 1。 换新的消毒液，因为连续浸泡消毒，特别是浸泡时间又 较短的情况下，容易把一头奶牛乳头上的未完全杀灭的 22 病原微生物带到另一头奶牛上，造成交叉感染；挤奶后， 日平均产奶量（kg） 21
