Устройство для определения коэффициента теплопроводности волокнистых пищевых продуктов животного происхождения

Авторы патента:

Березовский Юрий Михайлович (RU)

Белозеров Антон Георгиевич (RU)

Королев Игорь Антонович (RU)

G01N33/02 - пищевых продуктов

G01N25/18 - путем определения коэффициента теплопроводности (с помощью калориметрических измерений G01N 25/20; путем измерения сопротивления электрически нагреваемого тела G01N 27/18)

Владельцы патента RU 2629898:

Федеральное государственное бюджетное научное учреждение "Всероссийский научно-исследовательский институт холодильной промышленности" (ФГБНУ ВНИХИ) (RU)

Изобретение относится к теплофизическому приборостроению, а именно к приборам для измерения коэффициента теплопроводности волокнистых пищевых продуктов животного происхождения. Устройство для определения коэффициента теплопроводности волокнистых пищевых продуктов животного происхождения состоит из разъемного корпуса, выполненного из теплоизолирующего материала, в нижней части которого установлен теплонагреватель, а на его верхней части установлен холодильник, между которыми в контакте расположены три тепломеры, выполненные в виде плоских медных пластин, между которыми зафиксированы две ампулы. При этом ампула, расположенная между верхней и средней пластинами, предназначена для исследуемого продукта, а ампула, расположенная между средней и нижней пластинами, - для эталонного продукта. На медных пластинах установлены термодатчики, а в ампуле с исследуемым продуктом установлен виброинициатор кристаллизации. В качестве холодильника используют холодильник Пельтье. Технический результат - повышение быстроты и точности определения коэффициента теплопроводности волокнистых пищевых продуктов животного происхождения. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

Известно устройство для измерения теплопроводности, содержащее измерительный блок, включающий нагреватель, а также измерительную ячейку для исследуемого вещества, размещенную под измерительным блоком. При этом измерительная ячейка включает верхнюю пластину-нагреватель, нижнюю пластину-холодильник, установленные с зазором относительно друг друга, и боковую стенку, обеспечивающую фиксацию зазора между пластинами. Верхняя и нижняя пластины имеют толщину, достаточную для обеспечения жесткости. При этом в пластинах размещены термопары, подключенные к блоку измерения. В нижней пластине вблизи боковой стенки выполнен кольцевой паз, выходящий в зазор между пластинами. Измерительная ячейка снабжена кольцевым ободком на внешней боковой поверхности пластины-нагревателя. При этом измерительный блок дополнительно содержит в нижней торцевой части кольцо, выступающее в область измерительной ячейки, а внутренний диаметр кольца больше внешнего диаметра кольцевого ободка пластины-нагревателя. Причем в пластине-холодильнике выполнены каналы, выходящие в зазор между пластинами и соединенные с резервуаром с исследуемым веществом (RU 2096773 С1, 20.11.1997).

Известно устройство для определения теплофизических свойств в стационарном тепловом режиме, содержащее теплоизолирующий корпус, размещенный внутри него электрический нагреватель с термовыравнивающей пластиной для образца и регистрирующую систему. Теплоизолирующий корпус выполнен открытым. Регистрирующая система выполнена в виде установленной с возможностью перемещения по вертикальным направляющим прижимного блока жидкокристаллической термоиндикаторной пленки с нанесенной на ее поверхность координатной сеткой, градуированной в единицах площади (SU 1130786 А, 23.12.1984).

Известно устройство для определения теплофизических характеристик неэлектропроводных материалов, содержащее камеру, размещенный в ней и окруженный боковыми и торцовыми экранами водоохлаждаемый индуктор, установленный на керамической плите, внутри которого помещен нагреватель, выполненный в виде двух тел из электропроводного материала с установленными между ними фиксирующими элементами. Нагреватель выполнен в виде двух стаканов, отверстиями обращенных навстречу друг другу. При этом между стаканами установлено кольцо из термопрочного неэлектропроводного материала (SU 1059493 А, 07.12.1983).

Известна установка для определения коэффициента теплопроводности кожи, содержащая средство для измерения теплопроводности, блок регистрации, нагреватель, блок питания, узел зажима образца и теплоизоляционный материал. При этом средство для измерения теплопроводности выполнено из пары термоэлементов, электрически связанных между собой для обеспечения равномерной теплоотдачи и приема по всей площади испытуемого образца кожи, помещаемого между термоэлементами. При этом тепловой поток направлен сверху вниз, термоэлементы соединены с регистрирующим блоком, а один из термоэлементов соединен с нагревателем и блоком питания (RU 60728 U1, 27.01.2007).

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности устройству является устройство для определения теплопроводности жидкостей и газов, содержащее нагреватель и холодильник, между которыми в контакте расположены тепломеры, выполненные в виде плоских пластин, и ячейка для исследуемого вещества, а также измерительную схему. При этом тепломер, контактирующий с нагревателем, выполнен со сквозным центральным отверстием, снабжен датчиком температуры и смонтирован на пластине из высокотеплопроводного материала. При этом нагреватель выполнен съемным, а ячейка для исследуемого вещества образована поверхностью нагревателя, поверхностью пластины и внутренней боковой поверхностью тепломера, расположенного между нагревателем и пластиной, снабжена сообщенным с ней сосудом с капилляром (SU 911274 А1, 07,03,1982).

Недостатками указанных устройств являются невысокая точность измерений, трудоемкость их проведения, а также невозможность использования данных устройств, для исследования теплофизических характеристик волокнистых пищевых продуктов животного происхождения, представленных в виде пластины.

Задачей, на решение которой направлено предлагаемое изобретение, является повышение точности измерений.

Технический результат, достигаемый при решении поставленной задачи, заключается в разработке устройства, позволяющего быстро, высокоточно и без особых трудозатрат определить коэффициент теплопроводности волокнистых пищевых продуктов животного происхождения.

Для достижения указанного технического результата предложено устройство для определения коэффициента теплопроводности волокнистых пищевых продуктов животного происхождения, состоящее из разъемного корпуса, выполненного из теплоизолирующего материала, в нижней части которого установлен теплонагреватель, а на его верхней части установлен холодильник, между которыми в контакте расположены три тепломеры, выполненные в виде плоских медных пластин, между которыми зафиксированы две ампулы, при этом ампула, расположенная между верхней и средней пластинами, предназначена для исследуемого продукта, а ампула, расположенная между средней и нижней пластинами, - для эталонного продукта, при этом на медных пластинах установлены термодатчики, а в ампуле с исследуемым продуктом установлен виброинициатор кристаллизации. В качестве холодильника может быть использован холодильник Пельтье.

На чертеже представлена схема устройства.

Устройство для определения коэффициента теплопроводности волокнистых пищевых продуктов животного происхождения содержит:

1 - Разъемный корпус из теплоизолирующего материала;

2 - Кольцевидная середина разъемного корпуса, с выемками для теплонагревателя;

3, 5, 10 - Медные пластины;

4 - Верхняя кольцевая часть разъемного корпуса с выемками для медной пластины;

6 - Виброинициатор кристаллизации;

7 - Кольцевой уплотнитель положения ампулы с исследуемым продуктом и медной пластины 10;

8 - Прижимное устройство с микрометрическим винтом;

9 - Холодильник;

11 - Ампула с исследуемым продуктом;

12, 13, 14, 16 - Термодатчики;

15 - Ампула с эталонным продуктом;

17 - Теплонагреватель.

Устройство для определения коэффициента теплопроводности волокнистых пищевых продуктов животного происхождения работает следующим образом.

Исследуемый образец материала, например часть свиного окорока, в виде пластины помещают в ампулу для исследуемого продукта (11), а в ампулу для эталонного продукта (15) помещают образец материала в виде пластины, используемый для сравнения, например оргстекло (ПMMК). Затем ампулу с исследуемым продуктом (11) фиксируют между медными пластинами (5) и (10), а ампулу с эталонным продуктом фиксируют между медными пластинами (3) и (5). После сборки устройства и его подключения к электропитанию с помощью теплонагревателя (17) и холодильника, например, Пельтье (9) обеспечивают необходимый температурный перепад и после установления стационарного теплового режима, примерно 2-3 минуты, с помощью термодатчиков измеряют температуру. При этом термодатчик (12) измеряет температуру (Т₂) в месте контакта ампулы с исследуемым продуктом и нижней части медной пластины (10); термодатчик (13) измеряет температуру (Т*) в месте контакта ампулы с исследуемым продуктом и верхней части медной пластины (5); термодатчик (14) измеряет температуру (Т*) в месте контакта ампулы с эталонным продуктом и нижней части медной пластины (5); термодатчик (16) измеряет температуру (Т₂) в месте контакта ампулы с эталонным продуктом и верхней части медной пластины (3). Показания термодатчиков (13) и (14) должны быть идентичными. Одновременно с теплонагревателем (17) и холодильником (9) к электропитанию подключают виброинициатор кристаллизации (6), который необходим для поддержания исследуемого продукта в естественном состоянии.

После того как показания термодатчиков сняты, коэффициент теплопроводсти определяют по формуле:

где λ_обр, λ_эт - коэффициент теплопроводности исследуемого и эталонного образцов, [Вт/м⋅К], d_обр, d_эт - высота пластины исследуемого образца и эталона, [м].

Таким образом, предложенное устройство позволяет определять коэффициент теплопроводности волокнистых пищевых продуктов животного происхождения с высокой точностью.

1. Устройство для определения коэффициента теплопроводности волокнистых пищевых продуктов животного происхождения, характеризующееся тем, что состоит из разъемного корпуса, выполненного из теплоизолирующего материала, в нижней части которого установлен теплонагреватель, а на его верхней части установлен холодильник, между которыми в контакте расположены три тепломера, выполненные в виде плоских медных пластин, между которыми зафиксированы две ампулы, при этом ампула, расположенная между верхней и средней пластинами, предназначена для исследуемого продукта, а ампула, расположенная между средней и нижней пластинами, - для эталонного продукта, при этом на медных пластинах установлены термодатчики, а в ампуле с исследуемым продуктом установлен виброинициатор кристаллизации.

2. Устройство для определения коэффициента теплопроводности по п. 1, отличающееся тем, что в качестве холодильника используют холодильник Пельтье.

Изобретение относится к аналитической химии и может быть использовано для определения содержания красного синтетического пищевого красителя кармуазина вольтамперометрическим способом.

Способ оперативного контроля зараженности насекомыми-вредителями зерновой массы // 2627405

Изобретение относится к оперативному контролю скрытой и явной зараженности насекомыми зерновой насыпи и может быть использовано при исследовании качества партий продовольственного зерна, предназначенных для хранения в зерноперерабатывающей промышленности и семеноводстве.

Способ количественного определения n-дифенилнитрозамина в мясных пробах пищевой продукции методом хромато-масс-спектрометрии // 2626601

Изобретение относится к области пищевой промышленности и предназначено для определения N-дифенилнитрозамина в мясной продукции. Способ количественного определения N-дифенилнитрозамина в мясных пробах пищевой продукции методом хромато-масс-спектрометрии характеризуюется тем, что осуществляют пробоподготовку.

Способ определения анатомо-морфологических дефектов зерна и семян в партиях зерновых культур // 2624705

Изобретение относится к пищевой промышленности, а именно, к определению анатомо-морфологических дефектов зерна или семян зерновых культур с помощью рентгенографии.

Способ определения параметров теплофизических характеристик слоя сыпучих технологических материалов // 2616343

Изобретение относится к области исследования и анализа технологических сыпучих материалов, в т.ч. пищевых, характеризующихся насыпной плотностью.

Способ экспрессной оценки качества сухих пекарных дрожжей // 2614667

Изобретение относится к пищевой промышленности хлебобулочных и кондитерских изделий. Способ предусматривает использование детектирующего устройства «электронный нос» на основе массива из 8 пьезосенсоров с базовой частотой колебаний 10-15 МГц, электроды которых модифицируют покрытиями, чувствительными к спиртам, углекислому газу, для чего на электроды наносят пленки из ацетоновых и толуольных растворов, а также из хлороформной суспензии углеродных нанотрубок с общей массой каждого покрытия после удаления растворителя 4–10 мкг; регистрируют в режиме реального времени сигналы массива пьезосенсоров в виде площади «визуального отпечатка» (S(τ)); для этого взвешивают 2 пробы сухих пекарных дрожжей, переносят анализируемые пробы в пробоотборники, добавляют предварительно нагретую до 37 °С дистиллированную воду и перемешивают получившиеся растворы, далее измерения проводят следующим образом: через 5 мин газовым шприцем отбирают равновесную газовую фазу над одной пробой водной суспензии дрожжей, вкалывают в ячейку детектирования и фиксируют в течение 1 мин сигналы пьезосенсоров и S1(5), после очистки ячейки детектирования и пьезосенсоров в течение 1-2 мин повторно через 5, 10 и 15 мин отбирают по 1 см3 РГФ и фиксируют S1(10), S1(15), S1(20), через 10 минут от момента перемешивания проб во второй пробоотборник с водной суспензией дрожжей вводят раствор сахарозы, через 5 и 10 мин отбирают 1 см3 РГФ над пробой, фиксируют сигналы массива сенсоров и S2(15), S2(20) и рассчитывают изменения площадей «визуальных отпечатков» сигналов массива сенсоров для 15-й и 20-й минуты измерения (∆S(15) = S2(15) – S1(15), ∆S(20) = S2(20) – S1(20)), отражающие различия в общем содержании летучих веществ в РГФ над пробами при активации сухих дрожжей водой и сахарозой; для оценки качества сухих дрожжей рассчитывают показатель качества дрожжей (ПКД) как разность площадей «визуальных отпечатков» на 20-й и 15-й минуте измерения (ПКД = ∆S(20) - ∆S(15)), отражающий изменение содержания легколетучих веществ в РГФ над пробой дрожжей в процессе активации их сахарозой, если ПКД меньше 0 ± 50, делают вывод о низком качестве дрожжей.

Способ оценки и контроля качества пищевых продуктов на динамической производственной линии // 2613319

Группа изобретений относится к области контроля качества, а именно к применению анализа изображений для контроля общего качества при динамическом производстве. Способ мониторинга качества множества перемещающихся пищевых продуктов в системе динамического производства, основан на оценке окраски пищевого продукта.

Способ количественного определения n-нитрозаминов в детских кашах // 2613303

Изобретение относится к медицинской токсикологии, в частности к санитарной токсикологии, и может быть использовано для количественного определения N-нитрозаминов (N-нитрозодиметиламина и N-нитрозодиэтиламина) в детских кашах как молочных, так и простых.

Способ определения электрофизических параметров и содержания ионов в ягодах, плодах и овощах // 2610207

Изобретение относится к области контроля в пищевой промышленности и может быть использовано при отбраковке сельскохозяйственной продукции. Для этого определяют электрофизические параметры (например, электропроводность) или содержание ионов (например, ионов водорода, нитрат-ионов) с использованием универсального электролитического ключа, сотоящего из двух разовых стерильных шприцов со стандартными электродами, заполненных насыщенным раствором хлорида калия и соединенных с иглами, втыкаемыми в исследуемые объекты.

Способ определения безопасности пищевых ингредиентов с помощью клеточных тест-систем // 2604802

Изобретение относится к биотехнологии, в частности к области гигиенической безопасности объектов пищевого назначения. Предложен способ определения безопасности пищевых ингредиентов, в котором в качестве тест-систем используются культуры клеток млекопитающих и человека.

Способ определения коэффициента теплопроводности снега в условиях естественного залегания снежного покрова // 2627971

Настоящее изобретение относится к теплофизике и предназначено для определения теплопроводности снега в условиях естественного залегания снежного покрова и может быть использовано при изучении термических свойств снега разной структуры и плотности.

Способ определения теплопроводности твердых тел // 2625599

Изобретение относится к теплофизическим измерениям в области материаловедения и может быть использовано для определения теплопроводности твердых тел. В заявленном способе исследуемый образец приводят в тепловой контакт по плоскости с нагревателем с одной стороны, а с другой стороны приводят в тепловой контакт по плоскости с теплоприемником.

Установка для определения темпов изменения температуры пород недр // 2623824

Изобретение относится к области энергетики и предназначено для определения темпов изменения температуры пород недр при извлечении или аккумулировании тепловой энергии.

Способ определения внутри наружного стенового ограждения, выполненного из кирпича, зон, характеризующихся квазистационарными условиями теплопередачи при натурных экспериментальных исследованиях в зимний период // 2618501

Изобретение относится к области определения теплофизических характеристик ограждающих конструкций и может быть использовано в строительстве для оценки теплофизических свойств по результатам испытаний в натурных условиях.

Способ сортировки породы (варианты) // 2617797

Изобретение относится к области обогащения полезных ископаемых, а именно к способам обогащения различных пород полезных ископаемых по их теплофизическим свойствам, и может быть использовано при сепарации минеральных частиц, в том числе алмазосодержащей породы, на различных этапах.

Способ определения удельной теплоемкости сыпучих материалов // 2613591

Изобретение относится к области технической физики, в частности к тепловым методам исследования материалов. Способ определения удельной теплоемкости сыпучих материалов заключается в том, что герметизируют объем с образцом известной массы, образец приводят в тепловой контакт по плоскости с источниками тепла, подводят тепло к образцу, измеряют температуру источников тепла и их удельную мощность, вычисляют тепловые потоки через образец.

Способ измерения теплофизических свойств анизотропных материалов методом линейного импульсного источника теплоты // 2613194

Изобретение относится к области исследования теплофизических характеристик анизотропных материалов. Заявлен способ измерения теплофизических свойств анизотропных материалов методом линейного импульсного источника теплоты, заключающийся в том, что образец исследуемого материала изготавливают в виде двух массивных пластин, между которыми размещают линейный электронагреватель и измеритель температуры.

Установка по определению критического значения лучистого теплового потока для различных материалов и веществ // 2611080

Изобретение относится к области измерительной техники и может быть использовано для определения пожароопасных свойств материалов и веществ. Предлагается установка по определению критического значения лучистого теплового потока.

Способ определения коэффициента теплопроводности жидкой тепловой изоляции на поверхности плоского источника теплоты // 2610348

Изобретение относится к стационарным способам определения коэффициента теплопроводности жидких теплоизоляционных материалов. Разработанный способ может применяться в строительстве и теплоэнергетике для исследования теплопроводных качеств сверхтонких жидких теплоизоляционных покрытий на поверхностях плоских источников теплоты.

Способ, по меньшей мере, качественного определения по меньшей мере одного физического и/или химического свойства ламинатной панели // 2632258

Использование: для качественного определения по меньшей мере одного физического и/или химического свойства ламинатной панели. Сущность изобретения заключается в том, что с помощью устройства мобильной радиосвязи выполняют следующие шаги: а) расположение устройства мобильной радиосвязи на поверхности ламинатной панели, б) измерение по меньшей мере одной физической и/или химической измеряемой величины посредством интегрированного в устройстве мобильной радиосвязи измерительного инструмента и в) по меньшей мере, качественное определение по меньшей мере одного физического и/или химического свойства из измеренной по меньшей мере одной физической и/или химической измеряемой величины. Технический результат: обеспечение возможности быстро и просто определять самим покупателем характеристики ламинатной панели в месте ее продажи. 2 н. и 12 з.п. ф-лы, 1 ил.