PL215241B1 - Urządzenie do nieodwracalnego wskazania przekroczenia górnej zadanej temperatury zamrożonych obiektów zwłaszcza produktów - Google Patents

Description

Przedmiotem wynalazku jest urządzenie do nieodwracalnego wskazania przekroczenia górnej zadanej temperatury zamrożonych obiektów zwłaszcza nieodwracalnego wskazania przekroczenia górnej zadanej temperatury zamrożonych produktów, które zbudowane jest ze zbiorniczka wewnętrznego i zbiorniczka zewnętrznego, które wypełnione są różnymi roztworami. Roztwory te w przypadku zmieszania ze sobą tworzą mieszaninę o innym kolorze. Po zamrożeniu, powstający lód powoduje pęknięcie zbiorniczka wewnętrznego, w przypadku rozmrożenia roztwory wypływające ze zbiorniczków mieszają się ze sobą, co powoduje wywołanie zabarwienia powstałej mieszaniny.

Ze zgłoszenia patentowego nr W02007116071 znany jest wskaźnik przekroczenia zadanej temperatury przez rozmrożony produkt. Wskaźnik składa się z dwóch warstw przezroczystej folii ukształtowanej w ten sposób, że pomiędzy warstwami folii utworzone są dwa pojemniki zawierające ciekłe lub lepkie produkty o różnym zabarwieniu. Pojemniki oddzielone są od siebie złączem klejowym hermetycznie łączącym przeciwne powierzchnie obu folii. Klej traci swoje własności klejące, kiedy zadana temperatura, nazywana temperaturą aktywacji wskaźnika, zostanie przekroczona. W przypadku dalszego wzrostu temperatury lepkie produkty mogą się mieszać ze sobą, a wynikiem tego mieszania jest nieodwracalna zmiana kolorów.

Ze zgłoszenia patentowego nr US6029601 znany jest znacznik wskazujący rozmrożenie dla mrożonej żywności. Znacznik składa się z rurki wykonanej z elastycznej przezroczystej żywicy, która to rurka jest wygięta na środku tworząc dwa oddzielne pojemniki. Jeden pojemnik zawiera płyn składający się ze skrobi jadalnej i barwnika do żywności, natomiast drugi pojemnik zawiera płyn, również przygotowany ze skrobi jadalnej i barwnika do żywności, który ma inny kolor od pierwszego barwnika. Stosowanie znacznika odbywa się przez wyprostowanie zagiętej części i umieszczenie go na zamrożonej żywności. Jeżeli dojdzie do rozmrożenia żywności, w wyniku oddziaływania temperatury wyższej od temperatury zamarzania wody, płyny staną się mniej lepkie i mogą się zmieszać. Dzięki różnicy kolorów można zaobserwować, czy doszło, czy nie do jakiegokolwiek zmieszania żeli o dwóch różnych kolorach i tym samym, czy produkty żywnościowe podlegały, czy nie, warunkom zamrożenia.

Z polskiego zgłoszenia patentowego P.370395 znany jest wskaźnik przekroczenia temperatury rozmrożenia do zamrożonych produktów spożywczych. Wskaźnik ten zbudowany jest z woreczka foliowego, w którym umieszczony jest element wskaźnikowy wykonany z zamrożonej cieczy w formie soczewki, która zabarwiona jest w dwóch kolorach. W przypadku rozmrożenia następuje roztopienie lodu i wymieszanie kolorów cieczy. Powrót do formy wyjściowej jest niemożliwy.

Z polskiego zgłoszenia patentowego P.383582 znany jest sposób nieodwracalnego wskazania przekroczenia górnej zadanej temperatury zamrożonych obiektów zwłaszcza produktów polegający na umieszczeniu obok zamrożonego produktu, na elemencie nośnym zespołu wskaźnikowego, zmieniającego swą barwę po rozmrożeniu, składającego się z dwóch podzespołów. Podzespoły umieszcza się w taki sposób, aby w stanie sygnalizacji umożliwić im kontaktowanie się ze sobą za pośrednictwem wody. Pierwszy podzespół tworzy się z mieszaniny zawierającej środek żelujący, wodę i korzystnie zawierającej substancje obniżające jej temperaturę krzepnięcia oraz substancje wskaźnikowe, które w stanie sygnalizacji są aktywowane w roztworze wodnym przez substancje aktywujące. Drugi podzespół tworzy się z mieszaniny zawierającej środek żelujący, wodę i korzystnie zawierającej substancje obniżające jej temperaturę krzepnięcia oraz substancje aktywujące, które w stanie sygnalizacji w roztworze wodnym aktywują substancje wskaźnikowe. Korzystnie pierwszy podzespół i drugi podzespół ustawia się liniowo względem siebie i mierzy się w stanie sygnalizacji długość 1 strefy barwnej i z zależności

I = k J ΔΓ (τ) άτ gdzie:

ΔΤ=Τ-Τ₀, przy czym T₀ oznacza górną zadaną temperaturę wskazania, w której następuje uwolnienie roztworu wodnego z pierwszego żelu,

T - oznacza temperaturę wskaźnika w dowolnym momencie w stanie wskazania, k - stała wskaźnika, zależna od ustalonego składu drugiego żelu poprzez dobór jego stężenia i składu, określa się czas τ, w którym produkt pozostawał w temperaturze wyższej niż górna zadana temperatura.

PL 215 241 B1

Urządzenie do nieodwracalnego wskazania przekroczenia górnej zadanej temperatury zamrożonych obiektów zwłaszcza produktów składające się z elementu osłonowego oraz zespołu wskaźnikowego zawierającego wodę, który zmienia swą barwę po rozmrożeniu wewnątrz elementu osłonowego nieprzepuszczającego wody, korzystnie o uszorstkowionej powierzchni, który korzystnie zaopatrzony jest w element termoizolacyjny, przy czym zespół wskaźnikowy składa się z umieszczonych w pobliżu siebie dwóch podzespołów zawierających niemieszające się ze sobą i/lub niekontaktujące się ze sobą w stanie czuwania substancje i pierwszy podzespół wykonany jest z pierwszego żelu, korzystnie zawierającego środek obniżający jego temperaturę krzepnięcia, a drugi podzespół wykonany jest z drugiego żelu, charakteryzuje się według wynalazku tym, że pierwszy podzespół zawiera barwnik trwały, który w stanie sygnalizacji przechodzi do roztworu wodnego. Drugi podzespół zawiera substancję stabilizującą strukturę żelu, korzystnie glicerynę lub drugi żel jest żelem krzemionkowym.

Korzystnie pierwszy podzespół i drugi podzespół umieszczone są w odrębnych przestrzennie ukształtowanych komorach. Komory korzystnie są oddzielone progiem.

Korzystnie komory są liniowo usytuowane względem siebie, zaś korzystnie na elemencie osłonowym umieszczone są wskaźnikowe elementy graficzne.

Urządzenie do nieodwracalnego wskazania przekroczenia górnej zadanej temperatury zamrożonych obiektów zwłaszcza produktów składające się z elementu osłonowego oraz grupy wskaźnikowej zawierającej wodę, która zmienia swą barwę po rozmrożeniu wewnątrz elementu osłonowego nieprzepuszczającego wody, korzystnie o uszorstkowionej powierzchni, który korzystnie zaopatrzony jest w element termoizolacyjny, składającej się z umieszczonych w pobliżu siebie dwóch podgrup zawierających niemieszające się ze sobą i/lub niekontaktujące się ze sobą w stanie czuwania substancje, przy czym pierwsza podgrupa wykonana jest z pierwszego żelu, korzystnie zawierającego środek obniżający jego temperaturę krzepnięcia oraz z substancji wskaźnikowych, które w stanie sygnalizacji są aktywowane w roztworze wodnym przez substancje aktywujące, a druga podgrupa wykonana jest z drugiego żelu oraz z substancji aktywujących, które w stanie sygnalizacji w roztworze wodnym aktywują substancje wskaźnikowe charakteryzuje się według odmiany wynalazku tym, że druga podgrupa zawiera substancję stabilizującą żel, korzystnie glicerynę, lub drugi żel jest żelem krzemionkowym.

Korzystnie pierwsza podgrupa i druga podgrupa umieszczone są w odrębnych przestrzennie ukształtowanych komorach. Komory korzystnie są oddzielone progiem.

Korzystnie komory są liniowo usytuowane względem siebie, zaś korzystnie na elemencie osłonowym umieszczone są wskaźnikowe elementy graficzne.

Korzystnie substancją wskaźnikową jest barwny wskaźnik chemiczny, korzystanie jednobarwny, a substancją aktywującą substancję wskaźnikową jest bufor chemiczny.

Korzystnie barwnym wskaźnikiem chemicznym jest fenoloftaleina, a buforem chemicznym jest bufor fosforanowy.

W przypadku zamrożenia urządzenia, struktura fizyczna żelu, w którym znajduje się immobilizowana woda, ulega zniszczeniu przez powstający lód. Od tego momentu układ znajduje się w stanie czuwania, czyli gotowości do wskazania.

Natomiast w przypadku rozmrożenia, lód topi się, a uwolniona woda tworzy połączenie pomiędzy pierwszym podzespołem i drugim podzespołem, ewentualnie pierwszą podgrupą a drugą podgrupą. Od tego momentu układ znajduje się w stanie sygnalizacji, co uwidocznione jest poprzez nieodwracalną zmianę zabarwienia zespołu wskaźnikowego lub odpowiednio grupy wskaźnikowej.

Korzystną cechą urządzenia według wynalazku jest możliwość jego przygotowywania i przechowywania w temperaturach dodatnich.

Szczególnie korzystną cechą urządzenia jest również samorzutne przejście w stan czuwania. Urządzenie posiada prostą budowę i jest łatwe w stosowaniu i w przechowywaniu. Zastosowanie elementu termoizolacyjnego pozwala na sterowanie dynamiką wskazania urządzenia, możliwe jest regulowanie opóźnienia wskazania. Opóźnienie wskazania można także regulować odległością pomiędzy obydwoma podzespołami lub podgrupami. Dzięki dodatkowi substancji zmieniających temperaturę krzepnięcia bądź topnienia immobilizowanych roztworów, możliwa jest także budowa urządzeń wskazujących różne górne zadane temperatury. Zaletą urządzenia jest także możliwość pomiaru długości strefy barwnej, co pozwala na odczyt przybliżonego czasu przekroczenia górnej zadanej temperatury.

Wynalazek objaśniony jest bliżej w przykładach wykonania i na rysunku, na którym:

fig. 1 przedstawia odmianę urządzenia przed wypełnieniem elementu osłonowego podzespołami w widoku z góry,

PL 215 241 B1 fig. 2 przedstawia przekrój A-A z fig. 1 po wypełnieniu elementu osłonowego podzespołami, fig. 3 przedstawia odmianę urządzenia po wypełnieniu elementu osłonowego podzespołami w stanie sygnalizacji w widoku z góry, fig. 4 przedstawia odmianę urządzenia przed wypełnieniem elementu osłonowego podgrupami w widoku z góry, fig. 5 przedstawia przekrój B-B z fig. 4 po wypełnieniu elementu osłonowego podgrupami, fig. 6 przedstawia odmianę urządzenia po wypełnieniu elementu osłonowego podgrupami w stanie sygnalizacji w widoku z góry, fig. 7 przedstawia odmianę urządzenia przed wypełnieniem elementu osłonowego podzespołami w widoku z góry, fig. 8 przedstawia przekrój C-C z fig. 7 po wypełnieniu elementu osłonowego podzespołami, fig. 9 przedstawia odmianę urządzenia po wypełnieniu elementu osłonowego podzespołami w stanie sygnalizacji w widoku z góry, fig. 10 przedstawia odmianę urządzenia przed wypełnieniem elementu osłonowego podgrupami w widoku z góry, fig. 11 przedstawia przekrój D-D z fig. 10 po wypełnieniu elementu osłonowego podgrupami, fig. 12 przedstawia odmianę urządzenia po wypełnieniu elementu osłonowego podgrupami w stanie sygnalizacji w widoku z góry.

P r z y k ł a d I

1. Wyznaczanie stałej urządzenia k

Sporządza się pierwszą mieszaninę składającą się z roztworu błękitu patentowego w wodzie i zawierającą 1% agarozy. Poprzez dobór ilości alkoholu etylowego ustala się skład pierwszej mieszaniny dla górnej zadanej temperatury wskazania, tj. takiej, w której następuje stopnienie mieszaniny. Sporządza się drugą mieszaninę zawierającą 20% gliceryny i 8% agarozy. Do wnętrza rurki o długości 10 cm i średnicy wewnętrznej 2 mm wykonanej z przezroczystego polietylenu (PE) o szorstkiej powierzchni zasysa się drugą mieszaninę w stanie tuż przed zakrzepnięciem i wypełnia się ją na długość 6 cm, tworząc drugi podzespół 7. Z drugiej strony rurki nanosi się za pomocą strzykawki pierwszą mieszaninę w stanie tuż przed zakrzepnięciem na długość 3,5 cm tworząc pierwszy podzespół 6 i nie dopuszczając do kontaktu pomiędzy tymi podzespołami. Wzdłuż drugiego podzespołu 7 na powierzchni elementu osłonowego 1 rysuje się element graficzny 8 w postaci skali. Oba końce elementu osłonowego 1 zasklepia się trwale.

Tak sporządzone urządzenie poddaje się operacji zamrożenia, a następnie rozmrożenia w stałej temperaturze T w czasie τ.

W trakcie rozmrożenia, dochodzi do kontaktu pomiędzy pierwszym podzespołem 6 i drugim podzespołem 7 poprzez uwolnioną wodę. Powstały roztwór wodny wywołuje narastanie strefy barwnej w drugim podzespole.

Następnie mierzy się długość strefy barwnej l i wyznacza się stałą urządzenia k z następującej zależności:

I = 1<.ΔΤτ gdzie:

I - oznacza długość strefy barwnej

ΔΤ=Τ-Τ₀, przy czym T₀ oznacza górną zadaną temperaturę wskazania, w której następuje stopnienie substancji w pierwszym podzespole,

T - oznacza temperaturę urządzenia w dowolnym momencie w stanie wskazania, τ - oznacza czas, w którym urządzenie pozostawało w temperaturze wyższej niż górna zadana temperatura.

Korzystnie powyższe operacje wykonuje się dla kilku różnych wartości T i uśrednia uzyskane wartości stałej urządzenia k.

2. Wykonanie urządzenia do wskazania przekroczenia górnej zadanej temperatury zamrożonego obiektu

Urządzenie wykonuje się jak w p. 1. Tak wykonane urządzenie jest mocowane do opakowania zamrażanego obiektu taśmą dwustronnie przylepną. Po wyjęciu z urządzenia chłodniczego obiektu, który uległ rozmrożeniu, mierzy się długość strefy barwnej I i z zależności l = k J ΔΓ(τ) άτ

PL 215 241 B1 gdzie:

ΔΤ=Τ-Τ₀, przy czym T₀ oznacza górną zadaną temperaturę wskazania, w której następuje stopnienie roztworów w pierwszym podzespole,

T - oznacza temperaturę urządzenia w dowolnym momencie w stanie wskazania, k - oznacza stałą urządzenia, określa się w przybliżeniu czas τ, w którym urządzenie, a tym samym obiekt, pozostawało w temperaturze wyższej niż górna zadana temperatura.

Występujące zabarwienie nie ulegnie zmianie po ponownym zamrożeniu. Tak wykonane urządzenie wskazuje przekroczenie górnej zadanej temperatury zamrożonego obiektu i czas, przez jaki obiekt ten był rozmrożony.

P r z y k ł a d II

1. Wyznaczanie stałej urządzenia k

Do 1% roztworu agarozy w wodzie dodaje się 1% roztworu fenoloftaleiny w alkoholu tworząc pierwszą mieszaninę. Poprzez dobór ilości alkoholu etylowego ustala się skład pierwszej mieszaniny dla górnej zadanej temperatury wskazania, tj. takiej, w której następuje stopnienie mieszaniny.

Sporządza się drugą mieszaninę zawierającą 20% gliceryny i 8% agarozy oraz bufor fosforanowy o alkalicznym pH.

Do wnętrza rurki o długości 10 cm i średnicy wewnętrznej 2 mm wykonanej z przezroczystego polietylenu (PE) o szorstkiej powierzchni zasysa się drugą mieszaninę w stanie tuż przed zakrzepnięciem i wypełnia się ją na długość 6 cm, tworząc drugą podgrupę 11. Z drugiej strony rurki nanosi się za pomocą strzykawki pierwszą mieszaninę w stanie tuż przed zakrzepnięciem na długość 3,5 cm tworząc pierwszą podgrupę 10 i nie dopuszczając do kontaktu pomiędzy tymi podgrupami. Wzdłuż drugiej podgrupy 11 na powierzchni elementu osłonowego 1 rysuje się element graficzny 8 w postaci skali. Oba końce elementu osłonowego 1 zasklepia się trwale.

Tak sporządzone urządzenie poddaje się operacji zamrożenia, a następnie rozmrożenia w stałej temperaturze T w czasie τ.

W trakcie rozmrożenia, dochodzi do kontaktu pomiędzy pierwszą podgrupą 10 i drugą podgrupą 11 poprzez uwolnioną wodę. Powstały roztwór wodny wywołuje narastanie strefy barwnej w drugiej podgrupie.

Następnie mierzy się długość strefy barwnej l i wyznacza się stałą urządzenia k z następującej zależności:

l = 1<.ΔΤτ gdzie:

I - oznacza długość strefy barwnej

ΔΤ=Τ-Τ₀, przy czym T₀ oznacza górną zadaną temperaturę wskazania, w której następuje stopnienie substancji w pierwszym podzespole,

T - oznacza temperaturę urządzenia w dowolnym momencie w stanie wskazania, τ - oznacza czas, w którym urządzenie, a tym samym obiekt, pozostawało w temperaturze wyższej niż górna zadana temperatura.

Korzystnie powyższe operacje wykonuje się dla kilku różnych wartości T i uśrednia uzyskane wartości stałej urządzenia k.

2. Wykonanie urządzenia do wskazania przekroczenia górnej zadanej temperatury zamrożonego obiektu

Urządzenie wykonuje się jak w p. 1. Tak wykonane urządzenie jest mocowane do opakowania zamrażanego obiektu taśmą dwustronnie przylepną. Po wyjęciu z urządzenia chłodniczego produktu, który w trakcie przebywania w urządzeniu chłodniczym uległ rozmrożeniu, mierzy się długość strefy barwnej l i dalej postępuje jak w przykładzie I.

Claims (8)

1. Urządzenie do nieodwracalnego wskazania przekroczenia górnej zadanej temperatury zamrożonych obiektów zwłaszcza produktów składające się z elementu osłonowego oraz zespołu wskaźnikowego zawierającego wodę, który zmienia swą barwę po rozmrożeniu wewnątrz elementu osłonowego nieprzepuszczającego wody, korzystnie o uszorstkowionej powierzchni, który korzystnie zaopatrzony jest w element termoizolacyjny, przy czym zespół wskaźnikowy składa się z umieszczonych w pobliżu

PL 215 241 B1 siebie dwóch podzespołów zawierających niemieszające się ze sobą i/lub niekontaktujące się ze sobą w stanie czuwania substancje i pierwszy podzespół wykonany jest z pierwszego żelu, korzystnie zawierającego środek obniżający jego temperaturę krzepnięcia, a drugi podzespół wykonany jest z drugiego żelu, znamienne tym, że pierwszy podzespół (6) zawiera barwnik trwały, który w stanie sygnalizacji przechodzi do roztworu wodnego, a drugi podzespół (7) zawiera substancję stabilizującą strukturę żelu, korzystnie glicerynę lub drugi żel jest żelem krzemionkowym.

2. Urządzenie według zastrz. 1, znamienne tym, że pierwszy podzespół (6) i drugi podzespół (7) umieszczone są w odrębnych przestrzennie ukształtowanych komorach (4, 5), które korzystnie są oddzielone progiem (3).

3. Urządzenie według zastrz. 2, znamienne tym, że komory (4, 5) są liniowo usytuowane względem siebie, zaś korzystnie na elemencie osłonowym (1) umieszczone są wskaźnikowe elementy graficzne (8).

4. Urządzenie do nieodwracalnego wskazania przekroczenia górnej zadanej temperatury zamrożonych obiektów zwłaszcza produktów składające się z elementu osłonowego oraz grupy wskaźnikowej zawierającej wodę, która zmienia swą barwę po rozmrożeniu wewnątrz elementu osłonowego nieprzepuszczającego wody, korzystnie o uszorstkowionej powierzchni, który korzystnie zaopatrzony jest w element termoizolacyjny, składającej się z umieszczonych w pobliżu siebie dwóch podgrup zawierających niemieszające się ze sobą i/lub niekontaktujące się ze sobą w stanie czuwania substancje, przy czym pierwsza podgrupa wykonana jest z pierwszego żelu, korzystnie zawierającego środek obniżający jego temperaturę krzepnięcia oraz z substancji wskaźnikowych, które w stanie sygnalizacji są aktywowane w roztworze wodnym przez substancje aktywujące, a druga podgrupa wykonana jest z drugiego żelu oraz z substancji aktywujących, które w stanie sygnalizacji w roztworze wodnym aktywują substancje wskaźnikowe, znamienne tym, że druga podgrupa (11) zawiera substancję stabilizującą żel, korzystnie glicerynę, lub drugi żel jest żelem krzemionkowym.

5. Urządzenie według zastrz. 4, znamienne tym, że pierwsza podgrupa (10) i druga podgrupa (11) umieszczone są w odrębnych przestrzennie ukształtowanych komorach (4, 5), które korzystnie są oddzielone progiem (3).

6. Urządzenie według zastrz. 5, znamienne tym, że komory (4, 5) są liniowo usytuowane względem siebie, zaś korzystnie na elemencie osłonowym (1) umieszczone są wskaźnikowe elementy graficzne (8).

7. Urządzenie według zastrz. 4 albo 5, albo 6, znamienne tym, że substancją wskaźnikową jest barwny wskaźnik chemiczny, korzystanie jednobarwny, a substancją aktywującą substancję wskaźnikową jest bufor chemiczny.

8. Urządzenie według zastrz. 7, znamienne tym, że barwnym wskaźnikiem chemicznym jest fenoloftaleina, a buforem chemicznym jest bufor fosforanowy.