Способ определения массовой концентрации диоксида углерода в газированных напитках и устройство для его осуществления

Номер патента: 1681192

Авторы: Паршин, Виноградов, Косюра, Тихонов, Садлаев

Скачать ZIP файл.

Текст

Смотреть

(51)5 6 01 й СУДАРСТВЕННЫЙ О ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ГКНТ СССР ИТЕТКРЫТИЯМ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ ОМУ СВИДЕТЕЛЪСТВУ К А вакушенме(71) Всесоюзный научно-исследовательскийинститут винограда и продуктов его переработки "Магарач"(54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ МАССОВОЙКОНЦЕНТРАЦИИ ДИОКСИДА УГЛЕРОДАВ ГАЗИРОВАННЫХ НАПИТКАХ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ(57) Изобретение относится к винодельческой и безалкогольной отраслям пищевойпромышленности и позволяет ускорить анализ. Способ заключается в отборе пробынапитка в замкнутый объем, десорбции изнее диоксида углерода путем вакуумирования замкнутого объема, повышении давления в замкнутом объеме и измерении приэтом давлении объема выделившегося диокИзобретение относится к винодельческой и безалкогольной отраслям пищевой промышленности, в частности к технике измерения массовой концентрации диоксида углерода в газированных напитках,Цель изобретения - ускорение анализа, Цель достигается тем, что согласно известному способу определения массовой концентрации диоксида углерода в газированных напитках, заключающемуся в отборе пробы напитка в замкнутый объем, десорбции иэ нее диоксида углерода путем сида углерода, по которому судят о концентрации последнего в напитке. Новым является то, что десорбцию диоксида углерода из пробы напитка под вакуумом осуществляют при одновременном ее диспергировании, последующее повышение давления в замкнутом объеме до величины нормального атмосферного давления осуществляют сразу после десорбции диоксида углерода, а пробу напитка отбирают в объеме Ч = Ч 0 (1 - а т), где Ч - объем пробы напитка; Ч 0 - постоянная заданная величина объема; а - термический коэффициент объемного расширения диоксида углерода;1 - температура напитка. Устройство для осуществления способа состоит из двухступенчатого цилиндра с поршнем, патрубками и манометром, шкалы и указателя объемов напитка, закрепленного на силь- фоне, установленном на штоке поршня и соединенном с герметичной полостью, выполненной в поршне, по периферии меньшего торца которого выполнены наклонные пазы, 2 с,п. 1 э,п,ф-лы, 2 ил. умирования замкнутого объема, повыии давления в замкнутом объеме и иэрении при этом давлении объема выделившегося диоксида углерода, по которому судят о концентрации последнего в напитке, десорбцию диоксида углерода из пробы напитка под вакуумом осуществляют при одновременном.ее.диспергировании, последующее повышение давления в замкнутом объеме осуществляют до величины нормального атмосферного давления, а пробу напитка отбирают в объемека; 30 Ч = Ч,(1 - ат),где Ч - объем отбираемой пробы напитЧо - заданная постоянная величина объема;а- термический коэффициент обьемного расширения диоксида углерода;С - температура напитка.Диспергированием пробы напитка при десорбции под вакуумом достигакп ускорения десорбции диоксида углерода из пробы напитка эа счет повышения ее суммарной площади.Повышением давления в замкнутом объеме до величины нормального атмосферного давления (760 мм рт,ст,), измеряемого с помощью манометра, исключают необходимость внесения в измерения поправки на давление диоксида углерода,Благодаря тому, что пробу напитка отбирают в обьеме, равном Ч = Чо(1 - ат), исключают внесение в измерения поправки на температуру диоксида углерода, поскольку температура выделившегося газа приблизительно равна температуре напитка, а уменьшение объема пробы в (1 - а ) раз вызываетуменьшение объема выделившегося диоксида углерода во столько же раз, что равносильно внесению в результаты измерения объема газа температурной поправки,Таким образом, повышением давления в замкнутом объеме до величины нормального атмосферного давления, а также отбором пробы напитка в объеме, равном Ч = -Чо(1 - а т), искусственно приводят обьем выделившегося диоксида углерода к нормальным условиям. Благодаря этому массовая концентрация диоксида углерода в газированных напитках определяется как произведение выделившегося обьемэ диоксида углерода и его плотности при нормальных условиях, Поскольку второй сомножитель представляет собой постоянную величину, шкала прибора может быть отгрэдуирована непосредственно в единицах массовой концентрации диоксида углерода в газированных напитках, При таком способе исключаются специальные расчеты, что значительно ускоряет процесс определения, при этом не допускаются ошибки, имеющие место при расчетах,На фиг,1 представлено предлагаемое устройство, общий вид; на фиг,2 - разрез А - А на фиг.1,Устройство состоит иэ двухступенчатого цилиндра 1 с поршнем 2 и патрубками 3 - 5 соответственно для подвода пробы газированного напитка, отвода напитка и газа, Патрубки 3 - 5 снабжены вентилями 6 - 8. По периферии меньшего торца поршня 2 выполнены наклонные пазы 9 под углом к оси цилиндра 1, Цилиндр 1 снабжен манометром 10, отградуированным в миллиметрах ртутного столба, Надпоршневая полость цилиндра 1 разделена двухступенчатым поршнем 2 на две камеры 11 и 12. В верхней части поршня имеется герметичная полость 13, соединенная каналом 14,выполненным в поршне 2 и его штоке 15, с установленным на последнем сильфоном 16. Полости поршня и сильфона заполнены диоксидом углерода, Полость 13 закрыта жесткой крышкой 17. Поршень 2,цилиндр 1 и сильфон 16 выполнены иэ нетеплопроводного материала, например пластмассы, а крышка 17 - из теплопроводного материала, например металла. Шток 15 поршня кинематически связан с приводом 18, Устройство снабжено шкалой 19 с отметкой 20 и указателями 21 и 22 для отсчета обьемов соответственно напитка и диоксида углерода. Указатель 21 закреплен на конце сильфона 16.П р и м е р, При крайнем верхнем положении поршня 2, закрытых вентилях 7, 8 и открытом вентиле 6, соединенном трубопроводом с акратофооом не показан), заполненным виноматериалом типа "Советское шампанское" давление 0,3 МПа, температура 12 С, массовая концентрация диоксида углерода 6 г/дм ), вращая привод 18 изопуская поршень 2 до совмещения укаэателя 21 с отметкой 20 на шкале 19, отбирают пробу виноматериалэ объемом 10 мл, Затем закрывают вентиль 6, открывают вентиль 8 и, вращая привод 18 в противоположную сторону, вытесняют пробу напитка через отводной патрубок 5 иэ цилиндра 1 наружу. Во время отбора и вытеснения пробы напитка диоксид углерода в полости 13, находясь в тепловом контакте через теплопроводную крышку 17 с пробой напитка, приобретает темпера 1 уру, близкую к температуре последнего, и, стремясь занять обьемЧ=Ч.(1+ аФ (1) где Ч - объем диоксида углерода при1нормальных условиях,растягивает сильфон 16 пропорционально температуре напитка. Вместе с незакрепленным торцом сильфона перемещается пропорционально температуре напитка иуказатель 21,Сразу после удаления напитка иэ цилиндра 1 закрывают вентиль 8, а вентиль б открывают и вращением привода 18 опускают поршень 2 до точного совмещения указателя 21 с отметкой 20 на шкале 19, послечего вентиль 6 закрывают. К окончанию про- мого по манометру 10. После этого вращецесса отбора пробы напитка температура ние привода прекращают и считываютдиоксида углерода в полости 13 максималь- массовую концентрацию диоксида углероно приближается к температуре с напитка, а да в напитке по шкале 19 напротив укаэаобъем Ч вторично отобранчой пробы напит теля 22,ка наиболее точно соответствует выраже- Затем открывают вентили 7 и 8 и, перению мещая поршень 2 до крайнего верхнего поЧ= Чо(1- йт), (2), ложения, вытесняют иэ цилиндра пробупоскольку согласно выражению Я ука- напитка и диоксид углерода. После этогозатель 21 опускается вместе с неэакреплен закрывают вентили 7 и 8, подготавливаяным торцом сильфона пропорционально прибор к следующему определению.температуре напитка. Поскольку температура выделившегосяПри дальнейшем опускании поршня 2 диоксида углерода примерно равна темпепосле закрытия вентиля 6 иэ напитка начи- ратуре напитка, а объем пробы напитка отнает выделяться диоксид углерода, который 15 бирают в соответствии с выражением (2), аподдерживает давление в камере 11 при- также учитывая, что измерения производятмерно на уровне 0,3 МПа, т.е. такое жедав- при нормальном атмосферном давлении,ление, как в акратофоре. объем десорбированного газа пропорциоПри движении поршня вниз одновре- нален его массовой концентрации в напитменно с отбором пробы напитка в камеру 20 ке, При этом погрешность измерений11 и последующим выделением из него составляет .+.0,15 г/л.диоксида углерода в камере 12 происходитразрежение небольшого количества газа,имеющегося в ней вследствие неплотно- Формула изобретениястей прилегания друг к другу конических 25 1. Способ определения массовой конповерхностей цилиндра и поршня в край- центрации диоксида углерода в гизированнем верхнем положении последнего, ных напитках, включащий отбор пробыКогда поршень занимает положение, напитка в замкнутый объем, десорбцию изизображенное на фиг.1, камеры 11 и 12 на- нее диоксида углерода под вакуумом, повычинают сообщаться друг с другом через на шение давления в замкнутом объеме и измеклонные пазы 9, выполненные в меньшем рение при конечном давлении обьематорце поршня. Под действием давления в выделившегося диоксида углерода, о тл икамере 11 и разрежения в камере 12 про- ч а ю щ и й с я тем, что, с целью ускоренияисходит переток напитка из одной камеры анализа, при десорбции диоксида угв другую через наклонные пазы 9 с одно лерода из.пробы наФткаосуществляютеевременным распылением его до мелкодис- диспергирование, повышение давленияперсного состояния. Поскольку объем выделившегося диоксида углерода осущепробы напитка невелик, а перепад давле- ствляют до величины нормального атмосний в камерах 11 и 12 значителен, процесс ферного давления сразу после десорбцииперетока напитка из одной камеры в дру диоксида углерода, а пробу напитка отбирагую занимает небольшой промежуток вре- ют в объемемени. Поэтому процесс диспергирования . Ч = Ч(1 - а т),пробы напитка осуществляют, не прекра- где Ч - объем отбираемой пробы напитка;щая движения поршня. Чо - постоянная заданная величина объВ процессе диспергирования напитка 45 ема;под вакуумом происходит интенсивная де- а - термический коэффициент объемносорбция из него диоксида углерода, кото- го расширения диоксида углерода;рая при последующем опускании поршня- температура напитка.до крайнего нижнего положения про. Устройство для определения массодолжается вследствие продолжения про вой концентрации диоксида углерода в гацесса вакуумирования замкнутого зированных напитках, включающееобъема (камер 11 и 12) перемещающимся цилиндр для отбора пробы с поршнем,вниз поршнем. подводящим и отводящим патрубками дляК окончанию движения поршня вниз напитка, средство для измерения объема,процесс десорбции диоксида углерода из 55 о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с цельюнапитка полностью завершается. При по- ускорения анализа, оно снабжено маноследующем вращении привода 18 в проти- метром, подсоединенным к цилиндру длявоположную сторону повышают давление в забора пробы, средство для измерения объэамкнутом объеме до нормального атмос- ема выполнено в виде сильфона, закрепленферного давления (7 бб мм рт,ст,), считмвае1681192 Составитель А, КубасТехред М,Моргентал едакто о ректор аксимишинец Заказ 3307 Тираж ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5 Производсгвенно издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул.Гагарина, 101 ного на штоке поршня, цилиндр и поршень выполнены двухступенчатыми, по периферии меньшего торца поршня выполнены наклонные пазы, в меньшей ступени поршня выполнена герметическая полость, подсоединенная к сильфону, указатель объемов напитка закреплен на сильфоне, а герметичная полость и сильфон заполненыдиоксидом углерода.3, Устройство пои 2, отл ич а ющеес я тем, что торец меньшей ступени поршня5 выполнен из теплонроводного материала,остальные части поршня, а также цилиндр исильфон - из нетеплопроводного,

Заявка

4657388, 01.03.1989

ВСЕСОЮЗНЫЙ НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ИНСТИТУТ ВИНОГРАДА И ПРОДУКТОВ ЕГО ПЕРЕРАБОТКИ "МАГАРАЧ"

САДЛАЕВ ОЛЕГ ОСМАНОВИЧ, ПАРШИН БОРИС ДМИТРИЕВИЧ, ВИНОГРАДОВ ВЛАДИМИР АЛЕКСАНДРОВИЧ, ТИХОНОВ ВЯЧЕСЛАВ ПЕТРОВИЧ, КОСЮРА ВЛАДИМИР ТЕРЕНТЬЕВИЧ

МПК / Метки

МПК: G01N 7/14

Метки: диоксида, напитках, газированных, углерода, массовой, концентрации

Опубликовано: 30.09.1991

Код ссылки

<a href="http://patents.su/4-1681192-sposob-opredeleniya-massovojj-koncentracii-dioksida-ugleroda-v-gazirovannykh-napitkakh-i-ustrojjstvo-dlya-ego-osushhestvleniya.html" target="_blank" rel="follow" title="База патентов СССР">Способ определения массовой концентрации диоксида углерода в газированных напитках и устройство для его осуществления</a>

Похожие патенты