Газонасичений лід

Реферат: UA 83825 U UA 83825 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Корисну модель може бути використано в агропромисловому комплексі, харчовій промисловості, медицині, фармакології та косметології, в торгівлі при зберіганні та передпродажній обробці продуктів харчування. Відомий спосіб приготування бактерицидного льоду (патент РФ № 2145405, F25C 1/00), в якому зазначений лід отримують шляхом заморожування активованої води при температурі від -5 до -40 °С. При цьому продукти зберігаються при температурі від 0 до -2 °С, кількість мікроорганізмів на них знижується. Також відомий спосіб отримання антисептичного льоду (патент РФ № 2442937, F25C 1/12), який полягає в тому, що воду, температура якої становить 0-4 °С, насичують озоном до концентрації 5-10 мг/л. Отриману озоно-водну суміш підкислюють до рН 6,5-5,5 і заморожують протягом 240-300 секунд до температури від -0,5 до -7 °С. Одержаний лід забезпечує підвищення ефективності обробки продуктів рослинного і тваринного походження, збільшує термін їх зберігання і може бути використаний у різних галузях промисловості, включаючи медицину, косметологію і фармакологію. Перераховані вище способи мають ряд недоліків, а саме: наявність в льоду активного хлору (патент РФ № 2145405, F25C 1/00), який, як відомо, призводить до утворення діоксинів і фуранів. Також недоліком є і насичення льоду озоном (патент РФ № 2442937, F25C 1/12), де висока окисляюча здатність озону може викликати окислення продуктів, що вкрай небажано. Задачею корисної моделі є зберігання та розширення асортименту оброблюваних харчових продуктів рослинного і тваринного походження шляхом використання екологічно чистого та безпечного газонасиченого льоду, виготовленого на основі води та вуглекислого газу. Поставлена задача вирішується тим, що газонасичений лід вироблений шляхом охолодження та заморозки води і містить вуглекислий газ у кількості 0,33-3,2 мас. %. Згідно з корисною моделлю, газонасичений лід може містити хлорид калію та\або хлорид кальцію, та\або хлорид натрію, та\або хлорид магнію у кількості 0,3-10 мас. %, що зможе значно підвищити строки та якість зберігання морської риби та морепродуктів. При цьому, вуглекислий газ може знаходитись не у вигляді гідрату у льоду, а у порожнинах (бульбашках) у газоподібному стані. Вуглекислий газ у порожнинах льоду може знаходитися при надмірному тиску від 102 до 690 КПа, що значно покращує експлуатаційні якості льоду: при плавленні льоду, газ у порожнинах вивільняється під тиском, що призводить до кращого витіснення з риби та морепродуктів непотрібного повітря або кисню. Згідно з корисною моделлю, у газонасиченому льоді можуть застосовуватись антиоксиданти, які перешкоджають окисленню продуктів: аскорбінова кислота, натрієва сіль аскорбінової кислоти, солі молочної кислоти - рН-нейтральні лактати натрію і калію у кількості 0,5-3 мас. %. Лактати калію та натрію широко застосовуються у виробництві сосисок, шинки, ковбас, оскільки вони забезпечують мікробіологічну стабільність продукту і сприяють подовженню терміну зберігання. Згідно з корисною моделлю, газонасичений лід може містити молочну кислоту (αоксипропіонову одноосновну оксикарбонову кислоту) та\або аліфатичний альдегід (нонаналь) у кількості 0,03-2 мас. % і може знайти застосування у вигляді приманки у складі пастки для комарів. Комарі користуються хімічною ідентифікацією місцезнаходження людини, яка заснована на сприйнятті таких атрактантів як вуглекислий газ, який у великій кількості виділяється при диханні людини і молочної кислоти, яка входить до складу поту людини. При цьому, газонасичений лід може містити молочну кислоту та\або нонаналь у кількості 0,032 мас. %, що приблизно відповідає кількості молочної кислоти та нонаналю у поті людини (300500 мг у 100 мл поту) і цілком достатньої для приманки комарів. Загальновідомо, що основною причиною псування продуктів є перетворення кисню на оксид, що викликає процеси гниття, зокрема, кисень сприяє розщепленню жирів і погіршення кольору через оксидації. Інститут біофізики клітини РАН, Росія, м. Пущино, у 2007 році для м'ясопереробної промисловості розробив добавки для ковбасного фаршу, які містили, крім трикарбонових кислот - аналогів аскорбінової кислоти, вуглекислий газ, що є природним витіснювачем кисню. При цьому способі кисень майже повністю витісняється з фаршу. Найкраще застосування газонасичений лід може знайти в технології збільшення терміну зберігання швидкопсувних продуктів: м'яса, фаршу, риби. Вуглекислий газ, будучи консервантом, розчиняється у фарші і цим він сприяє збільшенню терміну зберігання фаршу і ковбасних виробів, виготовлених з нього, а також підвищенню стабільності кольору кінцевого продукту. Вуглекислий газ пригнічує ріст бактерій, і при використанні його на ранніх стадіях розвитку мікроорганізмів, термін зберігання продукту може значно збільшитися. Вуглекислий газ абсолютно нешкідливий для людини і збільшує термін зберігання м'ясного фаршу з декількох діб до 20-30 днів, при цьому не впливаючи на подорожчання продукту за рахунок консервантів, оскільки газ відносно дешевий у виробництві. 1 UA 83825 U 5 10 15 Також, газонасичений лід з вуглекислим газом може подовжити термін зберігання свіжої риби, морепродуктів, сирів, масла та інших продуктів при упаковці з модифікованою атмосферою, МАР - Modified Atmosphere Packaging, що знайшла застосування в харчовій промисловості. Оскільки традиційна упаковка для продуктів - вакуум, то при цьому термін зберігання становить 14-21 днів, залежно від пакувального матеріалу і продукту. Негативними ж сторонами вакуумної упаковки, є злипання шматків продукту та виділення вологи з продукту через стиснення стінок упаковки. При упаковці в газовому середовищі свіжих продуктів необхідна постійно низька температура і дія вуглекислого газу збільшується при зниженні температури, оскільки він краще вбирається в продукт. Найкраще вуглекислий газ перешкоджає росту бактерій при температурі -1-0 °C, а вже при температурі + 30 °C ці властивості помітно знижуються. Оптимальна газова суміш підбирається залежно від конкретного продукту. Таблиця підготовлена на підставі даних "Пакування з використанням модифікованого газового середовища", автор П.Є. Хвостов та Modifiedatmospherepackaging.com, компанії Dansensor A/S. Таблиця Перелік деяких продуктів і рекомендоване газове середовище з вмістом CO2 і N2 з їх зберігання, t зберігання -1 °C - +2 °C 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. 10. 11. 12. Сира нежирна риба: тріска, морська камбала, морський окунь, пікша, палтус Сира жирна масляниста риба: вугор, макрель, сардина, сьомга, кілька, форель, тунець Ракоподібні і молюски Червоне сире м'ясо: свинина Червоне сире м'ясо: яловичина, коза, баранина, кролик, телятина. Дичина і птахи: куриця, качка, індичка Копчені м'ясні продукти: в'ялене м'ясо, салямі, ковбаса, шинка Твердий сир Вершкове масло, йогурти, м'які сири, маргарин Риба холодного та гарячого копчення, ікра всіх сортів Дичина і птахи холодного та гарячого копчення: куриця, качка Броколі, капуста, салат, гриби Цільний Подрібнений продукт продукт СО2 + N2, % СО2 + N2, % 70 + 30 40 + 30* 70 + 30 40 + 60 70 + 30 80 + 20 40 + 60 30 + 0* 50 + 50 30 + 0* 100 + 0 50 + 50 100 + 0 30 + 70 70 + 30 70 + 30 50 + 50 30 + 70 30 + 70 100 + 0 30 + 70 30 + 70 30 + 70 30 + 70 *Примітка: решта - кисень 20 25 30 35 Таким чином, газонасичений лід виконує чотири функції при зберіганні та обробці продуктів харчування: відтворює штучну газову атмосферу при плавленні, запобігає злипанню окремих частин продукту, зволожує та охолоджує продукт. Газонасичений лід з вуглекислим газом може контактувати з продуктами на відміну від твердого двоокису вуглецю. "Сухий лід" повсюдно застосовується для зберігання продуктів і його температура становить -78,33 °C та його краще не допускати до прямого контакту з продуктами - це може їх пошкодити. Зокрема, вуглекислотні пастки успішно використовуються для лову комарів, але це стаціонарні пастки і при користуванні потребують електричний струм та балони з газом. Пастка, у якій приманка поступово виділяє вуглекислий газ, молочну кислоту та нонаналь при плавленні льоду зможе знайти застосування будь-де: у рекреаційних зонах та у місцях проживання людини. Завдяки безпечності вуглекислого газу і молочної кислоти, пастка на основі газонасиченого льоду при використанні не виділятиме жодних небезпечних речовин для навколишнього середовища та для людини, на відміну від інших антикомариних засобів. Схожу приманку, але не на основі льоду, створила група вчених під керівництвом Фредроса Окума з Інституту здоров'я в Іфакарі, Танзанія, що складається з основних хімічних сполук, які приваблюють комарів: вуглекислий газ, аміак, молочна кислота і ряд аліфатичних карбонових кислот. Як відомо, в одному літрі води розчиняється 1.713 л СО2 при тиску 100 КПа - це 0,33 мас. %. При тиску 2500 КПа насичення вуглекислим газом води дорівнює 17 л на 1 л води - 3,2 мас. %, що є відмінним результатом і цілком задовольняє потреби корисної моделі. Замерзання води і 2 UA 83825 U 5 перехід в стан льоду, при тиску у 2500 КПа, виходячи з розрахунку за кріоскопічною константою, відбувається при - 1,4 °C. Виробництво газонасиченого льоду здійснюється способом впорскування газу в воду, яка знаходиться в морозильній ємності льодогенератора з подальшим заморожуванням, а зберігання готового продукту відбувається при температурі від 0 °C до -20 °C, для цього використовують спеціальні низькотемпературні камери, які можуть бути вбудовані в будь-який холодильний агрегат, або ж бути окремими та автономними. ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 10 15 20 1. Газонасичений лід, вироблений шляхом охолодження та заморозки води, який відрізняється тим, що містить вуглекислий газ у кількості 0,33-3,2 мас. %. 2. Газонасичений лід, за пунктом 1, який відрізняється тим, що лід містить хлорид калію та\або хлорид кальцію, та\або хлорид натрію, та\або хлорид магнію у кількості 0,3-10 мас. %. 3. Газонасичений лід, за пп. 1-2, який відрізняється тим, що лід містить антиоксиданти: аскорбінову кислоту та\або натрієву сіль аскорбінової кислоти, та\або лактат натрію, та\або лактат калію у кількості 0,05-3 мас. %. 4. Газонасичений лід, за пп. 1-3, який відрізняється тим, що містить -оксипропіонову оксикарбонову кислоту (молочну кислоту) та\або аліфатичний альдегід (нонаналь) у кількості 0,03-2 мас. %. 5. Газонасичений лід, за пп. 1-4, який відрізняється тим, що вуглекислий газ знаходиться при надмірному тиску від 102 до 690 КПа. Комп’ютерна верстка Л. Ціхановська Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 3