Прибор контроля качества продуктов питания в жидких средах

Изобретение относится к приборам, предназначенным для определения показателей качества и выявления фальсификата пищевых продуктов в жидких средах по температуре замерзания кристаллической решетки и может быть использовано для экспресс-оценки показателей качества продуктов питания при приемке на продовольственном складе, хранении и выдаче потребителям. Прибор контроля качества продуктов питания в жидких средах состоит из корпуса, изготовленного из полимерного композитного материала. В верхней стенке корпуса жестко зафиксирован микрохолодильник с элементом Пельтье, обеспечивающим снижение температуры поверхности микрохолодильника до минус 10°C менее чем за одну минуту. Холодильник связан через шину с регулятором температуры и электронным термометром с дистанционным контактным датчиком, подключенным к блоку питания, соединенному с элементом питания и вентилятором, неподвижно зафиксированным внутри корпуса. Поток воздуха, образующийся при его работе, направлен на радиатор и обеспечивает вывод теплоты изнутри корпуса через отверстие. Изобретение позволяет обеспечить повышение оперативности и доступности использования, снижение продолжительности оценки показателей качества и выявления фальсификата продуктов питания в жидких средах за счет экспресс-определения температуры замерзания кристаллической решетки по мини-пробе. 1 ил., 2 табл.

 

Изобретение относится к приборам, предназначенным для определения показателей качества и выявления фальсификата пищевых продуктов в жидких средах по температуре замерзания кристаллической решетки. Оно может быть использовано для экспресс-оценки показателей качества продуктов питания при приемке на продовольственном складе, хранении и выдаче потребителям.

Известен комплекс портативных приборов (Пат. 166247 Российская Федерация, МПК G01N 33/02, G21N 21/27, Устройство для определения качества пищевых продуктов [Текст] / Романчиков С.A. (RU), Баранов В.В. (RU); заявитель и патентообладатель ФГКВОУ ВО ВАМТО (RU). - №2016108663/28; заявл. 10.03.2016 г. опубл. 20.11.2016 г. Бюл. №32. Пат. 2659977 Российская Федерация, МПК G01J 1/00 G01J 3/00 G01N 33/02 G01N 21/27, Фотометр [Текст] / Романчиков С.A. (RU), Романчикова Я.С. (RU); заявитель и патентообладатель ФГКВОУ ВО ВАМТО (RU). - №2017131171; заявл. 04.09.2017 г. опубл. 04.07.2018 г. Бюл. №19. Пат. 186056 Российская Федерация, МПК G01N 33/12, G01N 27/07, Прибор для определения качества мяса и рыбы [Текст] / Гайдукевич Г.В. (RU), Николюк О.И. (RU), Бабенков В.И. (RU), Сабиров Р.С. (RU), Романчиков Я.С. (RU); заявитель и патентообладатель Федеральное государственное казенное военное образовательное учреждение высшего образования «ВУНЦ ВМФ» (RU); заявка №2018117795, приор 04.09.2017, опубл. 28.12.2018. Бюл. №5. Пат. 170386 Российская Федерация, МПК G01N 7/00, Устройство для определения содержания летучих веществ в продуктах питания [Текст] / Романчиков С.А. (RU), Баранов В.В. (RU); заявитель и патентообладатель ФГКВОУ ВО ВАМТО (RU). - №2016115990; заявл. 22.04.2016 г. опубл. 22.04.2017 г. Бюл. №12. Пат. 166347 РФ, МПК G01N 33/10, C12Q 1/04. Анализатор качества хлебопекарных дрожжей / С.А. Романчиков, В.В. Баранов, В.В. Баранов (РФ); заявитель и патентообладатель ФГКВОУ ВО ВА МТО. - №2015152772/15; заявлено 08.12.2015; опубл. 20.11.2016; Бюл. №32.) [1-5]. Они предназначены для определения свежести, показателей качества и выявления фальсификата продуктов питания, при использовании вне лабораторных условий. Все они имеют общий недостаток, не позволяют определить показатели качества и выявить фальсификат продуктов питания в жидких средах по мини пробе.

Известен способ выявления фальсификации молока разбавлением водой по снижению показателя плотности (http://www.lactoscan.com/articles/milkfalsrussian.html) [6]. Добавление 10% воды снижает плотность на 3°А. Если из молока удален жир и добавлено такое же количество воды, то плотность молока не изменяется. Эту фальсификацию можно установить путем определения содержания жира в молоке.

Известен способ выявления примеси в молоке воды с помощью пробы Похельсона (http://www.spec-kniga.ru/tehnohimicheski-kontrol/ veterinar nosanitamaya-ekspertiza-produktov-zhivotnovodsva/ocenka-kachestva-moloka. html) [7]. Для исследования в пробирку наливают 1 см3 исследуемого молока, прибавляют 2 капли 10% раствора хромовокислого калия и 1 см3 0,5% раствора азотнокислого серебра. Пробирку с содержимым встряхивают. Нефальсифицированное молоко окрашивается в лимонно-желтый цвет; молоко, разбавленное водой - в кирпично-красный. Массовую долю добавленной к молоку воды определяют по массовой доле жира.

Известен способ определения массовой доли добавленной в молоко воды (В, %) по формуле:

В=(COMO-COMOj)/COMO)⋅100,

где СОМО - сухой обезжиренный остаток натурального молока, %;

COMOj - сухой обезжиренный остаток исследуемого молока, % (http://www.lactoscan.com/articles/ milkfalsrussian.html) [8].

Недостатком вышеперечисленных способов является, то что они не обеспечивают возможность контроля качества продуктов питания по температуре замерзания кристаллической решетки.

Известен расчетный способ оценки относительного содержания в молоке добавленной воды по точке замерзания молока, которую определяют криоскопическим способом с помощью термисторного криоскопа (ГОСТ Р ИСО 5764-2011 Молоко. Определение точки замерзания. Метод с применением термисторного криоскопа (контрольный метод)) [9]. В качестве термисторного криоскопа используют криоскоп молочный термоэлектрический КМТ-1 (Россия), миллиосмометр - криоскоп термоэлектрический МТ-5, криоскоп Термоскан мини или другие аналогичные приборы (Патент RU на изобретение №2620343 С1 «Экспрессный способ установления фальсификации молока разбавлением его водой по сигналам массива пьезосенсоров», МПК G01N 33/04, G01N 27/12, опубл. 24.05.2017) [10].

Известен способ установления фальсификации молока водой путем анализа состава молока с помощью ультразвукового анализатора («Лактоскан 90» (Тетерева Л.И. Методы анализа фальсификации молока водой / Хранение и переработка сельхозсырья. 2011. №9. - С. 64-67.) [11] и ультразвукового анализатор качества молока «Клевер-1М») [12], основу работы которых состоит принцип измерения скорости распространения ультразвука, которая является функцией массовой доли жира, СОМО, плотности и температуры молока (сливок)

Недостатками приборов являются высокая стоимость, сложность в обслуживании и эксплуатации, низкая производимость при массовых исследованиях, доступность только специализированным лабораториям, а также отсутствие невозможности использовать приборы для выявления фальсификата.

Технической задачей изобретения является повышение оперативности и доступности использования, снижение продолжительности оценки показателей качества и выявления фальсификата продуктов питания в жидких средах за счет экспресс - определения температуры замерзания кристаллической решетки по мини пробе.

Техническая задача решена за счет того, что прибор контроля качества продуктов питания в жидких средах, состоит из корпуса, изготовленного из полимерного композитного материала, в верхней стенке которого жестко зафиксирован микрохолодильник с элементом Пельтье, обеспечивающим снижение температуры поверхности микрохолодильника до минус 10°С менее чем за одну минуту, связанный через шину с регулятором температуры и электронным термометром с дистанционным контактным датчиком, подключенным к блоку питания, соединенному с элементом питания и вентилятором, неподвижно зафиксированным внутри корпуса, поток воздуха образующиеся при его работе, направлен на радиатор, жестко зафиксированный к внутренней стороне микрохолодильника, и обеспечивает вывод теплоты из внутри корпуса через отверстие.

Сущность изобретения заключается в том, что принцип работы предложенного прибора основан на использовании экспресс-метода определения температуры замерзания кристаллической решетки продукта питания в жидкой среде по мини пробе.

Техническое решение поясняется чертежом, на котором представлен внешний вид прибора контроля качества продуктов питания в жидких средах, где обозначено: поз. 1 - корпус; поз. 2 - отверстие; поз.3 - микрохолодильник; поз. 4 - элемент Пельтье; поз. 5 - электронный термометр; поз. 6 - регулятор температуры; поз. 7 - модуль охлаждения; поз. 8 - вентилятор; поз. 9 - блок питания; поз. 10 - элемент питания; поз. 11 - шина; поз. 12 - радиатор; поз. 13 - поток воздуха.

Прибор контроля качества продуктов питания в жидких средах состоит из корпуса (1) (как вариант, из полимерного композитного материала), в торцевой стенке которого проделано отверстие (2) (как вариант, несколько, перфорированные горизонтальные полосы), на верхней стенке, в пазах, неподвижно зафиксированы микрохолодильник (3) (внутри которого неподвижно зафиксирован элемент Пельтье (4), обеспечивающий снижение температуры поверхности микрохолодильника (3) до минус 10°C и ниже, менее чем за 1 минуту), электронный термометр (5) (как вариант, с дистанционным контактным датчиком и обеспечивающим визуализацию результатов исследования) и регулятор температуры (6). Внутри корпуса (1) жестко зафиксирован (болтовым соединением) вентилятор (8), связанный через шину (11) с блоком питания (9), связанным через электропровод с элементом питания (10). К внутренней стороне микрохолодильника (3) жестко (теплопроводящей мастикой) зафиксирован радиатор (12) (как вариант, по форме ящика, из алюминия). Микрохолодильник (3) через шину (11) связан с жестко зафиксированным электронным термометром (5) и регулятором температуры (6).

Работа прибора заключается в следующем. Элементы, входящие в комплект прибора, осуществляются от напряжения 12 V, которое преобразуется от переменного тока 220 V или поступает от элемента питания (10). Воздействуя на регулятор температуры (6) устанавливается требуемая температура (например, для исследования молока - минус 0,5°C, для масла растительного (подсолнечного) - минус 8°C). При прохождении электрического тока через элемент Пельтье (4) от блока питания (9) внешняя поверхность микрохолодильника (3) охлаждается, а внутренняя - нагревается и передает теплоту радиатору (12). От радиатора (12) теплота отводится потоком воздуха (13), создающегося при работе вентилятора (8). Из испытуемого продукта питания в жидкой среде отбирается мини проба и помещается на рабочую поверхность микрохолодильника (3). Термометр (5) фиксирует температуру рабочей поверхности элемента Пельтье (4), а, следовательно, и температуру замерзания испытуемых проб. Охлаждение рабочей поверхности микрохолодильника (8) до температуры (t = минус 10°C) проведения испытания и ниже осуществляется менее чем за 1 мин.

Экспресс оценка показателей качества и выявления фальсификата продукта питания осуществляется за счет визуализации температуры замерзания мини пробы продукта питания на любом объекте (склад, столовая и др.), при температуре окружающего воздуха от плюс 2 до плюс 30°C. Технические характеристики прибора контроля качества продуктов питания в жидких средах представлены в табл. 1.

Результаты экспериментальных исследований (Акт экспериментальных исследований №5-И от 14 февраля 2020 г. Экспериментальные исследования по оценке показателей качества и выявление фальсификатов продуктов питания (масла растительного и молока) в жидких средах. ВВИМО, 2020. - 6 с.) [13] показали, что температура замерзания резко снижается при подкислении молока. Снижение рН молока с 6,6 до 6,0 понижает температуру замерзания с минус 0,543 до минус 0,564°C. Зависимость температуры замерзания кристаллической решетки молока от количества добавленной воды приведена в табл. 2.

Таким образом, предложенный прибор контроля качества продуктов питания в жидких средах отличается новизной и новыми полезными характеристиками и обеспечивает повышение оперативности и доступности использования, снижение продолжительности оценки показателей качества и выявление фальсификата продуктов питания в жидких средах за счет экспресс - определения температуры замерзания кристаллической решетки. Прибор может быть использован при массовой организации питания.

Список используемой литературы:

1. Пат 166247 Российская Федерация, МПК G01N 33/02, G21N 21/27, Устройство для определения качества пищевых продуктов [Текст] / Романчиков С.А. (RU), Баранов В.В. (RU); заявитель и патентообладатель ФГКВОУ ВО ВАМТО (RU). - №2016108663/28; заявл. 10.03.2016 г. опубл. 20.11.2016 г. Бюл. №32.

2. Пат. 2659977 Российская Федерация, МПК G01J 1/00 G01J 3/00 G01N 33/02 G01N 21/27, Фотометр [Текст] / Романчиков С.А. (RU), Романчикова Я.С. (RU); заявитель и патентообладатель ФГКВОУ ВО ВАМТО (RU). - №2017131171; заявл. 04.09.2017 г. опубл. 04.07.2018 г. Бюл. №19.

3. Пат. 186056 Российская Федерация, МПК G01N 33/12, G01N 27/07, Прибор для определения качества мяса и рыбы [Текст] / Гайдукевич Г.В. (RU), Николюк О.И. (RU), Бабенков В.И. (RU), Сабиров Р.С. (RU), Романчиков Я.С. (RU); заявитель и патентообладатель Федеральное государственное казенное военное образовательное учреждение высшего образования «ВУНЦ ВМФ» (RU); заявка №2018117795, приор 04.09.2017, опубл. 28.12.2018. Бюл. №5.

4. Пат. 170386 Российская Федерация, МПК G01N 7/00, Устройство для определения содержания летучих веществ в продуктах питания [Текст] / Романчиков С.А. (RU), Баранов В.В. (RU); заявитель и патентообладатель ФГКВОУ ВО ВАМТО (RU). - №2016115990; заявл. 22.04.2016 г. опубл. 22.04.2017 г. Бюл. №12.

5. Пат. 166347 РФ, МПК G01N 33/10, C12Q 1/04. Анализатор качества хлебопекарных дрожжей / С.А. Романчиков, В.В. Баранов, В.В. Баранов (РФ); заявитель и патентообладатель ФГКВОУ ВО ВА МТО. - №2015152772/15; заявлено 08.12.2015; опубл. 20.11.2016; Бюл. №32.

6. http://www.lactoscan.com/articles/ milkfalsrussian.html.

7. http://www.spec-kniga.ru/tehnohimicheski-kontrol/veterinamosanitarnaya-ekspertiza-produktov-zhivotnovodsva/ocenka-kachestva-moloka.html.

8. http://www.lactoscan.corn/articles/ milkfalsrussian.html.

9. ГОСТ P ИСО 5764-2011 Молоко. Определение точки замерзания. Метод с применением термисторного криоскопа (контрольный метод).

10. Патент RU на изобретение №2620 343 С1 «Экспрессный способ установления фальсификации молока разбавлением его водой по сигналам массива пьезосенсоров», МПК G01N 33/04, G01N 27/12, опубл. 24.05.2017 г.

11. Тетерева. Л.И. Методы анализа фальсификации молока водой / Хранение и переработка сельхозсырья. 2011. №9. С. 64-67.

12. Твердохлеб Г.В., Раманаускас Р.И. Химия и физика молока и молочных продуктов - М.: ДеЛи принт, 2006. - 360 с.

13. Акт экспериментальных исследований №5-И от 14 февраля 2020 г. Экспериментальные исследования по оценке показателей качества и выявление фальсификатов продуктов питания (масла растительного и молока) в жидких средах. ВВИМО, 2020. - 6 с.

Прибор контроля качества продуктов питания в жидких средах, состоящий из корпуса, изготовленного из полимерного композитного материала, в верхней стенке которого жестко зафиксирован микрохолодильник с элементом Пельтье, обеспечивающим снижение температуры поверхности микрохолодильника до минус 10°С менее чем за одну минуту, связанный через шину с регулятором температуры и электронным термометром с дистанционным контактным датчиком, подключенным к блоку питания, соединенному с элементом питания и вентилятором, неподвижно зафиксированным внутри корпуса, поток воздуха, образующийся при его работе, направлен на радиатор, жестко зафиксированный к внутренней стороне микрохолодилъника, и обеспечивает вывод теплоты изнутри корпуса через отверстие.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к устройствам для изучения физико-механических свойств клубнеплодов и может быть использовано для определения повреждений клубней картофеля при оптимизации работы картофелеуборочных машин, а также в селекции при выведении новых сортов картофеля, предназначенных для механизированного возделывания.

Изобретение относится к пищевой промышленности. Предложенный способ изготовления стандартного образца пищевого продукта для определения массовой доли тяжелых металлов включает загрязнение образцов пищевых продуктов соединениями тяжелых металлов и предусматривает отбор образца пищевого продукта, его сушку до воздушно-сухого состояния и измельчение до порошкообразного состояния, определение массовой доли тяжелого металла в образце, расчет требуемого значения массовой доли тяжелого металла в стандартном образце пищевого продукта, смешивание в определенных количествах отобранного образца пищевого продукта и стандартного образца массовой доли тяжелого металла в сельскохозяйственной продукции растениеводства для получения стандартного образца с заданной массовой долей тяжелого металла.

Изобретение относится к области диетологии. Технический результат - повышение точности формирования индивидуальных рекомендаций по питанию для пользователя в целях улучшения его здоровья.

Изобретение относится к области сельского хозяйства, в частности к селекции картофеля, и может быть использовано при отборе исходного материала по признаку потемнения мякоти клубня. Способ отбора включает проведение оценки степени потемнения сырой мякоти клубней картофеля по девятибалльной шкале через шесть часов после выдерживания образцов в 6%-ном водном растворе поваренной соли.

Предложенное изобретение относится к средствам для определения направления вектора магнитной индукции и предназначено для применения при сверхнизких температурах. Инклинатор для указания направления вектора индукции магнитного поля состоит из чувствительного элемента, выполненного из монокристалла Co3Sn2S2, и четырех металлических контактов, из которых три контакта нанесено на одну сторону чувствительного элемента, а один контакт - на противоположную.

Изобретение относится к пищевой промышленности. Способ определения ресурса срока годности пищевых продуктов включает экстрагирование жира из продукта, измерение его времени индукции, определение по эталонной кривой методом интерполяции соответствующий, значению времени индукции, истекший срок хранения и вычисление ресурса срока годности, как разности между установленным сроком годности и истекшим сроком хранения.
Изобретение относится к области пищевой промышленности, а именно к способу определения места сбора башкирского бортевого меда по результатам пыльцевого анализа. Способ определения географического происхождения башкирского бортевого меда по составу пыльцы, заключающийся в том, что по составу пыльцы в меде диагностируют его место сбора.

Изобретение относится к способу определения показателей влияния обработки в отношении качества сырьевых материалов для кормового продукта и/или кормовых продуктов, согласно которому определяют индикатор условий обработки сырьевых материалов для кормового продукта и/или кормовых продуктов и определяют удельный коэффициент усвояемости аминокислоты сырьевого материала для кормового продукта и/или кормового продукта у вида животного.

Изобретение относится к пищевой промышленности, пчеловодству, а именно к способам установления ботанического происхождения меда для подтверждения его натуральности. Способ определения ботанического происхождения меда предусматривает исследование структурных особенностей пыльцевых зерен под микроскопом при увеличении 400 взятого из образца свежего центробежного меда объемом не менее 200 мл.

Изобретение относится к пищевой промышленности, а именно к количественному определению содержания в моллюсках йессотоксинов, максимально допустимый уровень содержания йессотоксинов в моллюсках - не более 3,75 мг/кг. Для этого проводят количественное определение йессотоксинов методом ВЭЖХ-МС с использованием системы на основе жидкостного хроматографа Agilent 1200 HPLC System и масс-спектрометра высокого разрешения Thermo Scientific Orbitrap Elite.

Изобретение относится к области исследования и анализа качества мясных, рыбных или молочных продуктов путем измерения параметров состава газовой среды в объеме их хранения. Устройство включает сенсорную ячейку, измерительный блок, микропроцессор. Микропроцессор выполнен с возможностью расчета величины относительного изменения величины тока каждого газового сенсора в массиве, усреднения полученных величин сенсорного отклика, определения степени испорченности исследуемого продукта путем сравнения усредненной величины сенсорного отклика с калибровочными предварительно занесенными в память микропроцессора измерениями сенсорного отклика для различных типов продуктов, проведенными при различных температурах. Использование изобретения позволит создать встраиваемое или портативное устройство, позволяющее определять свежесть и тип продукта питания по испускаемым им летучим соединениям, а также автоматизировать системы обработки и хранения различных пищевых продуктов. 2 н. и 8 з.п. ф-лы, 5 ил.
Наркология
Наверх