патент 5

RU 2 428 689 C1

где ti - текущее значение температуры продукта в процессе его охлаждениязамораживания в зависимости от величины временного интервала между двумя

5замерами дискретного значения температуры исследуемой пробы, °С.

где tз - температура исследуемой пробы в начальный момент и на протяжении временного интервала Δτз (т.е. температура начала замерзания исследуемого

10продукта), °С.

Вслучае медленного темпа охлаждения-замораживания пищевого продукта процесс будет протекать согласно зависимости (кривой) «б» - с переохлаждением. Тогда криоскопическая температура определяется в точке (tз; τз') второго изменения в

15направлении процесса снижения/роста текущего значения температуры в исследуемом продукте.

Условие 2 (для термограммы «б»)

20	Эти математические выражения записываются в память микропроцессора
	измерительного устройства в качестве программы для осуществления способа
	определения криоскопической температуры и активности воды продуктов.
	Окончание процесса измерения и его результат отображается с помощью блока

25индикации измерительного устройства (цифровой дисплей и другие сигнальные устройства).

Сцелью извлечения замороженного пищевого продукта из активной зоны

замораживающего устройства осуществляется оттаивание исследуемого образца тепловым источником. Время завершения процесса оттаивания определяется с

30помощью блока индикации измерительного устройства, на дисплее которого в этот момент должно быть отображено значение температуры тестируемой пробы, равной t≥+1°C или t≥tк р+1,0,°C, где tк р - криоскопическая температура исследуемой пробы

продукта, °C. Поверхности активной зоны замораживающего устройства и

35термоэлектрического датчика очищаются от остатков пищевого продукта, при необходимости промываются раствором моющего средства и чистой водой, а затем просушиваются сухой салфеткой. Техническое средство готово для исследования

(тестирования) следующего образца пищевого продукта.

С помощью экспериментального лабораторного измерительного устройства для

40определения температуры начала замерзания продуктов, в конструкции которого использовался электронный цифровой термометр на основе платинового датчика

электрического сопротивления, со значением допустимой погрешности до ±0,2°С, была показана возможность определять значение активности воды пищевых

45 продуктов с погрешностью до ±0,002 ед. aw.

Данный способ определения криоскопической температуры и активности воды в пищевых продуктах разработан в Проблемной научно-исследовательской лаборатории электрофизических методов обработки пищевых продуктов (ПНИЛЭФМОПП) МГУ Прикладной биотехнологии с целью проведения научных

50исследований, инновационных технологических разработок, производственноконтрольных работ и учебных лабораторных занятий со студентами. При проведении лабораторных испытаний была показана надежность и дешевизна технического, в том

Ñòð.: 11

RU 2 428 689 C1

числе конструктивного, исполнения разработанного высокоскоростного способа определения криоскопической температуры и активности воды для исследования пищевых продуктов и сырья. Получены результаты экспериментального определения криоскопической температуры и активности воды высокой точности в образцах,

5отобранных во время опытных выработок экспериментальной продукции. В ходе определения активности воды в образцах мясной и молочной продукции было показано, что точность (сходимость) предлагаемого способа составляет в среднем

±0,001 ед. aw, что сопоставимо со значением допустимой погрешности измерения для

10современных анализаторов активности воды пищевых продуктов импортного производства.

При определении криоскопической температуры в экспериментальных образцах мясной и молочной продукции было показано, что точность (сходимость, и воспроизводимость по дистиллированной воде) предлагаемого способа составляет в

15 среднем ±0,1°С.

Точное и оперативное определение значения криоскопической температуры продуктов является нужным в пищевых технологиях по причине возможности более обоснованного выбора рационального режима термообработки и хранения сырья и

20продукции. Предлагаемый способ определения криоскопической температуры (температура начала замерзания) позволяет установить минимальную температуру хранения высоковлажных пищевых продуктов в охлажденном виде для каждой их

группы в отдельности, например колбасных и других мясных изделий, рыбных и молочных продуктов, что приведет к увеличению срока годности.

25 Предлагаемый способ определения криоскопической температуры и активности воды в пищевых продуктах с применением высокоэффективного математического алгоритма выявления криоскопической точки на термограмме является базой для программы управления работой измерительного устройства, программа записывается

30и реализуется ее функционирование посредством микропроцессора (PiC-контроллер), за счет чего измерительное устройство отличается большей точностью измерения и надежностью, что позволяет применить более высокий темп охлаждениязамораживания образца продукта в процессе его исследования и тем самым сократить общее время процедуры измерения. Дополнительно это позволяет упростить схему

35измерительной части и замораживающего блока технического средства и тем самым достичь настолько малого веса и габаритных размеров конструкции устройства, необходимых для создания прибора-тестера.

40 Формула изобретения Способ определения криоскопической температуры и активности воды в пищевых

продуктах, осуществляемый путем снятия термограммы охлаждения-замораживания исследуемого продукта и ее числового дифференцирования в режиме реального времени, основанного на дискретности показаний электронного цифрового

45измерителя температуры, и реализуемого путем замера момента времени смены двух дискретных текущих значений температуры в центре продукта, отличающихся на

величину, равной разрешающей способности электронного цифрового измерителя температуры, и между которыми термограмма имеет вид планки с постоянным

50значением температуры при измерении длительности процесса охлаждениязамораживания исследуемого образца, и выявляет максимальный временной интервал между двумя соседними замерами, который, в свою очередь, соответствует участку термограммы охлаждения-замораживания, где скорость снижения температуры

Ñòð.: 12

CL

RU 2 428 689 C1

продукта минимальна, что определяет криоскопическую точку в случае протекания данного процесса без переохлаждения; или выявляет максимум значения температуры исследуемого продукта на термограмме охлаждения-замораживания путем установления точки второго изменения в направлении процесса снижения/роста

5текущего значения температуры в центре образца, что определяет криоскопическую точку в случае протекания данного процесса с переохлаждением; после этого по найденной криоскопической точке находит значение криоскопической температуры на термограмме и с помощью формулы или таблицы-номограммы, записанной в

10программе микропроцессора/P1C-контроллера измерительного устройства, на основании последней величины расчетным методом определяет значение активности воды.

15

20

25

30

35

40

45

50

Ñòð.: 13

RU 2 428 689 C1

Ñòð.: 14

DR