کاربرد ازن در صنایع شیلات

همواره موسسات تکثیر و پرورش ماهی در صدد تنظیم شرایط ایده آل محیطی و افزایش راندمان تولید اینگونه ماهیان بوده و با مشکلات زیادی در جهت مهار و حفظ این نیازمندیها مواجه می باشند .
آنچه مسلم است اتم اکسیژن یا همان اکسیژن فعال که اشتباهاً آن را با نام ازن به کار می برند ، یک روش چند منظوره در حفظ و کنترل این شرایط زیست محیطی می باشد که امروزه کشورهای پیشرفته و برجسته دنیا از آن بهره مند بوده و استفاده می کنند . توانمندی گاز اکسیژن فعال علاوه بر اثرات مستقیم ، می تواند بطور غیر مستقیم نیز بخش زیادی از نیازمندی های محیطی را حفظ و کنترل نماید که به شرح زیر می توان بیان نمود.
از نظر پرورش ماهی غلظت اکسیژن در آب خروجی استخرها باید حداقل ۶ میلی گرم در لیتر و آب ورودی استخرهای پرورش ماهی از اکسیژن اشباع باشد . در واقع اکسیژن فاکتور اصلی تعیین کننده مقدار آب مورد نیاز کارگاه های پرورش ماهی خواهد بود . از آنجائیکه اتم اکسیژن یا همان اکسیژن فعال دارای هویتی نبوده و نمی تواند پایدار باشد علاوه بر واکنش به میکروارگانیسم های خطرناک و کاهش بار آلودگی با یکدیگر پیوند خورده و تبدیل به اکسیژن می شود و می تواند به طرز فوق العاده ایی باعث افزایش اکسیژن محلول در آب و بالا بردن ماندگاری آن گردد . مهم اینکه می توان با طراحی و مهندسی دقیق علاوه بر افزایش اکسیژن در آب باعث کاهش نیاز به چرخش یا تعویض آب در استخر ها نیز شد . البته همانگونه که ذکر شد اتم اکسیژن باید به روش محلولی تولید گردد و این تکنولوژی می تواند اتم اکسیژن را به جای تزریق در آب از طریق ازن ، اکسیژن را در آب تولید نمود . بطوریکه می تواند اکسیژن محلول در آب را در زمان کوتاهی به نقطه اشباع برساند . لازم به ذکر است کارشناسان و مهندسین ایرانی با همکاری مرکز تحقیقات روشهای نوین شیلاتی به صورت آنلاین با استفاده از دستگاه پروتون توانستند در کمتر از ۵ دقیقه اکسیژن آب را در نمونه پایلوت به اشباع برسانند.
امکان شفاف سازی آب توسط اکسیژن فعال از دیگر توانمند های این عنصر حیاتی در صنعت شیلات می باشد . کدورت آب از جنبه های مختلف نامناسب بوده و می بایست شفافیت تا کف استخر تامین شود که در استخرها اغلب با این پدیده روبرو هستیم ، این کدورت ها در گرفتن غذا نقش منفی دارند. تزریق گاز اکسیژن فعال در آب باعث انعقاد ذرات معلق شده و ته نشین می گردد به طوریکه از معلق بودن آنها جلوگیری کرده و باعث شفاف شدن آب می شود .
همانگونه که تاکنون شنیده ایم سرب ، جیوه ، مس ، روی و سایر یون های فلزات حتی در غلظت های خیلی کم برای ماهی مسموم کننده می باشند . آهن موجود در بعضی از آبهای شیرین روی سطح تخم ماهی در حال انکوباسیون رسوب کرده و باعث خفگی جنین می گردد . در جائیکه در آن واحد چند نوع ماده آلوده در آب یافت شوند اثر آنان روی یکدیگر تشدیدکننده می گردد و نتیجتاً ماهی ممکن است در شرایطی که غلظت هیچ یک از آلودکننده های موجود به حد کشنده نرسیده باشند تلف گردد . پیشرفت های اخیر در تولید اکسیژن فعال و قدرت اکسید کنندگی منحصر به فرد این گاز ، استفاده از آن را در اکسیداسیون ترکیبات فلزات سنگین در آب را فراهم آورده است . ازن ترکیبات شیمیایی پایدار را اکسید و از محیط حذف می کند و پس از پالایش هیچ باقی مانده شیمیایی که نیاز به جداسازی باشد از خود به جا نمی گذارد ، در نتیجه آثار نامطلوب بر روی محیط زیست ندارد . در فرآیند ازناسیون فلزات موجود را اکسید و از آب خارج می کند و در نهایت عناصر متفاوت مانند مس ، جیوه ، نیکل ، سرب ، کبالت ، کروم ، روی ، آهن و… را به شکل ترکیبی و به نحو موثری از آب زدوده می شوند .
کنترل آمونیاک ، نیتریت و نیترات از دیگر نگرانی های کارگاه های پرورش ماهیان سردآبی می باشد . بطوریکه آمونیاک در اثر فعالیتهای حیاتی باکتریها ابتدا به نیتریت و سپس به نیترات اکسیده می‌شود. ابتدا NH3 سپس NO2 و بعد از آن NO3 بدست می آید. در استخرهای پرورش ماهی مواد دفعی ماهی و تجزیه مواد آلی توسط میکروبها غشأ اصلی آمونیاک بوده و ممکن است غلظت آنرا فوق‌العاده افزایش دهند و به حد نامطلوب و مرگ‌آور برسانند. چون آمونیاک یک گاز می‌‌باشد و برای عبور از عشاء سلولهای آبشش ماهی از قوانین انتشار گازها تبعیت می‌کند. بنابراین هنگامی که غلظت آن در محیط افزایش یابد موجب افزایش غلظت آمونیاک خون و بافتها می‌شود. بدین معنی که ماهی نمی‌تواند آمونیاک‌حاصل از متابولیسم بدن خود را دفع نماید. در نتیجه این افزایش، PH خون ماهی نیز افزایش حاصل کرده , بر فعالیت آنزیم‌ها و کاتالیزورها و پایداری غشاء سلولها تأثیر می‌گذارد که در نتیجه خاصیت تراوائی غشاء سلولها و غلظت یونها در داخل بدن کاهش حاصل می‌نماید. همچنین آمونیاک موجب ایجاد ضایعه در آبششها , تأثیر بر قدرت انتقال اکسیژن توسط خون و افزایش مصرف اکسیژن توسط بافتها می‌گردد. طبق مطالعات انجام شده و آزماشیات مهندسین ایرانی با همکاری مرکز تحقیقات نوین شیلاتی ، اکسیژن فعال به طرز شگفت انگیزی قابلیت کاهش بالای ۸۰ درصد آمونیاک و بالای ۹۸ درصد کاهش نیتریت را با ضریب تبدیل بسیار پایین به نیترانت را از خود نشان داد . با توجه به اینکه این روش طبیعی و ارگانیک محسوب می شود و هیچ باقی مانده شیمیایی از خود باقی نمی گذارد بسیار ارزشمند و قابل تحسین می باشد . البته لازم به ذکر است از آنجائیکه افزایش نیترات از پیامد های وجود آمونیاک و نیتریت می باشد ، در نهایت در زمان کاربری اکسیژن فعال در استخر پرورش ماهی به دلیل کاهش فوق العاده آمونیاک و نیتریت باعث کاهش نیترات نیز خواهیم بود .
نگرانی وجود کلر نیز در پاره ای مواقع در پرورش ماهی از اهمیت بالایی برخوردار است . گاز کلر ، یک گاز سمی است و در آبهای طبیعی معمولاً به صورت آزاد وجود ندارد بلکه در قالب کلرورهای فلزات مختلف یونیزه می شود . منشاء کلر موجود در آب عبارتند از هوازدگی یک نوع فلدسپات به نام سودالیت ، آتشفشانها ، رسوبات دریایی و فضلاب های صنعتی ، که اغلب گونه هایی را که از نظر تجاری مهم هستند خواهد کشت .
همچنین اتم اکسیژن به دلیل ماهیت عالی واکنش پذیری با میکرو ارگانیسم ها ، توانمدی فوق العاده ایی در تغییر ساختار مولکولی انواع ویروسها ، باکتریها ، قارچ ها ، انگلها و … داشته و به طرز حیرت آوری آنان را مضمحل می نماید و چنانچه بتوانیم تزریق گاز اکسیژن فعال را به میزانی استفاده شود که باقی مانده حداقل ۰۵/۰ ppm برسد ، می توانیم از نقل و انتقال عوامل بیماری زا در موجودات زنده جلوگیری نمائیم که می تواند در صنعت شیلات بسیار مهم و حائز اهمیت باشد . با توجه به مطالب ذکر شده می توان اکسیژن فعال را به عنوان یک عنصر حیاتی و توانمند در جهت احیاء آب زنده و کنترل شرایط زیست محیطی استفاده نمود و یک حاشیه امنیت در صنعت پرورش ماهی را فراهم آورد
اشرشیا کلی ، سالمونلا اینترتیدیس و لیستریا مونوسایتوژنز عامل بسیاری از بیماری‌های گزارش شده در محصولات غذایی از جمله فرآورده‌های شیلاتی است . بعضی از این آلودگی‌ها منجر به مرگ مصرف کنندگان نیز شده است .از سوی دیگر وجود پس‌ماند بعضی از مواد شیمیایی مصرفی در آبزی‌پروری نظیر مالاشیت گرین، نگرانی های زیادی را در کشورهای مختلف به وجود آورده است . این نگرانی‌ها آنقدر جدی است که سازمان فائو (FAO) به عنوان مرجع امنیت غذا در جهان ، آموزش استفاده از روش های صحیح آبزی‌پروری (GAP) و کاربرد جایگزین های این مواد را در دستور کار خود قرار داده است .در ایالات متحده‌ی آمریکا با تایید استفاده از اوزون در صنایع غذایی و آبزی‌پروری توسط اداره‌ی غذا و داروی این کشور (FDA) کاربرد این ماده را به عنوان عامل ضد میکروبی در فرآورش ، انبارش و نگه داشت مواد غذایی و دریایی و نیز تکثیر و پرورش آبزیان گسترش داده است . استفاده از این ماده در صنایع غذایی و شیلاتی کشورهای ژاپن ، استرالیا، فرانسه و سایر کشورهای پیشرفته در صنعت غذا و آبزی‌پروری نیز مجاز اعلام شده است .
اوزون نخستین بار در دهه ی ۱۹۲۰ برای کم کردن بارمیکروبی محصولات شیلاتی و بهبود وضعیت ایمنی این فرآورده‌ها استفاده شد . در دهه‌های اخیر پیشرفت‌های انجام شده در الکترونیک و فن‌آوری تولید اوزون، باعث ابداع نسل جدید دستگاه‌های فشرده و کم حجم تولید اوزون و استفاده ی بیش‌تر از این ماده شده است . کاربردهای اوزون در صنایع شیلاتی را می‌توان به صورت زیر دسته بندی کرد :

  • شست وشوی آبزیان
    چنانچه ماهی / میگو پس از صید/ برداشت با آب اوزون زده شده شست‌وشو شود ماندگاری آن به دلیل کاهش بار میکروبی افزایش می یابد . ویوله (Violle) این افزایش زمان را ۵ روز گزارش کرده‌است . بر اساس همین گزارش ، او کیفیت میکروبی آب دریایی که حاوی باکتری‌هایی نظیر باسیلوسTyphus و باسیلوسColi بوده است را با استفاده از اوزون به کیفیت میکروبی آب آشامیدنی کاهش داده است . ویوله مشاهده کرد که تماس آب حاوی اوزون با سخت‌پوستان دریایی هیچ اثری بر طعم یا ظاهر آن‌ها ندارد .از این رو پیشنهاد کرد برای کم کردن بار آلودگی سخت‌پوستان دریایی از آب سرد شده‌ی حاوی اوزون استفاده شود .
  • استفاده از یخ حاوی اوزون برای خنک‌سازی ماهی
    استفاده از یخی که از آب اوزون زده شده تولید شده است ضمن کاهش بار میکروبی باعث طولانی‌تر شدن زمان نگهداری ماهی / میگو می‌شود . مطالعه‌ی انجام شده در این خصوص حاکی از آن است که استفاده از یخ حاوی اوزون در کاهش شمارش کلی میکروب ها تاثیر بسیار زیادی دارد . در این مطالعه تعداد کل باکتری ها بعد از ۱۲ روز نگهداری ماهی با یخ معمولی و یخ حاوی اوزون به ترتیب ۲.۸۰۰.۰۰ و ۹۰.۰۰۰ شمارش شده است . مطالعه‌ی سالمون و گال (Salmon & Gall) در این زمینه حاکی از آن است که چنانچه ماهی تازه در زیر یخ حاوی اوزون نگهداری شود کیفیت خوراکی خود را به مدت ۱۲-۱۶ روز حفظ می‌کند . همچنین کیفیت ماهی تازه یی که در یخ تولیدی از آب کلر زده شده نگهداری شده بود ، بعد از ۸ روز غیرقابل‌خوردن گزارش شده است .بر اساس گزارش گراهام و همکاران (Graham , et al) استفاده از اوزون در خنک‌سازی و نگه‌داشت ماهی سفید ) (White Fish می‌تواند عمر ماندگاری آن را ۵۰ درصد افزایش دهد .
  • گندزدایی سطوح و تجهیزات فرآورش
    بررسی ها نشان داده است که اوزون ۵۲ درصد قوی‌تر از کلر در نابودی میکروارگانیسم ها است و سرعت نابودی آن بیش از ۳ مرتبه است . استفاده از اوزون سطح ایمنی محصول را در برابر باکتری‌های بیماری‌زا نظیر E.coli افزایش می‌دهد .هنگام استفاده از اوزون در نظافت و گندزدایی واحدهای فرآوری آبزیان اقدام‌های زیر را باید انجام داد :
    ۱. تمیز کردن سطوح و تجهیزات از باقی مانده‌ی ماهی / میگو ؛
    ۲. پاشش آب حاوی اوزون به سطوح و تجهیزات بدون استفاده از دیگر مواد شیمیایی / گندزدا .
  • تصفیه‌ی فاضلاب واحدهای صنایع شیلاتی
    فاضلاب واحدهای صنایع شیلاتی به خصوص واحدهایی که در ‏فرآورش محصول از مقادیر زیادی آب استفاده می‌شود – مانند کارخانه‌های تولید سوریمی / کنسرو ماهی – دارای مقدار زیادی خون ، چربی ، پروتیین و غیره است . BOD و COD فاضلاب این کارخانه‌ها بسیار بالا است و برای کاهش آن ها اقدام‌های مناسبی را باید انجام دا د. اوزون قادر است همرا با دیگر روش های فیزیکی و شیمیایی ، فاضلاب واحدهای صنایع شیلاتی را به راحتی تصفیه کند .
  • کاربرد اوزون در آبزی‌پروری امتیازهای زیر را در بر دارد :
    ۱. بهبود کیفیت آب ؛
    ۲. افزایش مقدار رشد ؛
    ۳. کاهش بیماری‌ها و حذف مواد شیمیایی و داروها ؛
    ۴. بی خطر بودن برای ماهی / میگو ؛
    ۵. افزایش اکسیژن محلول در آب ؛
    ۶. نابود کردن اجرام خارجی ؛
    ۷. انعقاد اجرام کلوییدی ۱-۳۰ میکرون و جداسازی آن ها در بیوفیلترها ،
    ۸. جداسازی نیتریت در سامانه های مداربسته از طرق اکسایش آن ..