ИНДИКАТОРНЫЙ СОСТАВ ДЛЯ ОБНАРУЖЕНИЯ ЛИПИДОВ НА ПОВЕРХНОСТИ ПОСУДЫ И СПОСОБ ЕГО ПОЛУЧЕНИЯ Российский патент 2015 года по МПК G01N31/22 G01N33/03 

Изобретение относится к области анализа органических веществ, в частности к отрасли общественного питания, в том числе пищевому блоку лечебно-профилактических учреждений (ЛПУ) различного профиля, и может быть использовано для оценки качества обезжиривания столовой и кухонной посуды: эмалированной, пластиковой, стеклянной, керамической, фарфоровой, фаянсовой, выполненной в белом цвете и его оттенках и светлых пастельных тонах.

Известен метод А.К. Кощеева, основанный на определении количества жира, оставшегося на посуде, с помощью индикаторных полосок из белой хлопчатобумажной ткани, смоченных эфиром. Для этого полоской, смоченной эфиром и укрепленной на основании корковой пробки, протирают поверхность тарелки. После высушивания на воздухе полоску окрашивают. Для этого ее осторожно кладут на поверхность раствора метиленового голубого с массовой долей 0,01% так, чтобы она смачивалась только с нижней стороны. При наличии жира на полоске остается круглое неокрашенное пятно, имеющее форму основания пробки. При отсутствии жира полоска окрашивается в синий цвет равномерно. По величине неокрашенной части полоски можно судить о степени загрязнения посуды. Чем больше жира осталось на посуде, тем отчетливее и больше неокрашенное пятно, см. Методические указания по лабораторному контролю качества продукции общественного питания, раздел 8.2.4 «Определение качества мытья столовой посуды», Министерство здравоохранения СССР, 1991 г. - Интернет, по соответствующему названию методики.

Недостаток известного метода определения индикаторными полосками заключается, во-первых, в использовании этилового эфира - легколетучего, легковоспламеняющегося вещества, относящегося к категории наркотических веществ.

Во-вторых, поскольку полоска хлопчатобумажной ткани прикреплена к основанию в виде корковой пробки, это не позволяет просмотреть степень чистоты угловых областей посуды, сгибов, различных конструкционных форм - контакт с непрямыми поверхностями в данном случае менее полный. В-третьих, метод подразумевает наличие дополнительных вспомогательных материалов: хлопчатобумажной белой ткани, эфира, подложки для ткани.

Наиболее близким к изобретению как состава, так и способа его изготовления является метод М.М. Балашова, основанный на определении количества жира, оставшегося на посуде, с помощью индикаторного состава, в соответствии с которым в тарелку наливают 5 см³ реактива, содержащего краску Судан III, и распределяют его по всей поверхности тарелки. Через 10 с на плохо обезжиренных тарелках образуются желтые пятна разной интенсивности. Различают три степени чистоты посуды: первая -поверхность посуды не желтеет, вторая - появляются отдельные пятна или полосы, третья - вся поверхность посуды окрашивается в желтый цвет.

Приготовление индикаторного состава для использования указанного метода заключается в нагревании 70 см³ этилового спирта до 60°C, растворении в нем 0,2 г краски Судан III и 0,05 г метиленового голубого. Далее добавляют 10 см³ раствора аммиака с массовой долей 20-25% и 20 см³ воды - источник информации тот же, что указан выше для аналога.

Недостатки состава-прототипа следующие:

- индикаторный состав не является готовым продуктом и требует предварительного приготовления;

- состав является легковоспламеняющимся;

- состав имеет агрессивный запах, обусловленный присутствием аммиака;

- состав имеет ограниченный срок хранения - до 6-ти месяцев при температуре от 0 до +5°C;

- требуется большой расход средства, но, несмотря на его неэкономичность, имеется вероятность неполной обработки исследуемой поверхности.

Техническая задача, решаемая составом-изобретением состоит в разработке безопасного, экономичного при использовании индикаторного состава с длительным сроком хранения для быстрого и надежного определения жировых загрязнений на вымытой посуде.

Эта задача решена индикаторным составом для обнаружения липидов на поверхности посуды, включающем в себя краситель Судан III, спирт и очищенную воду, при этом используют одноатомный спирт и дополнительно - низкомолекулярный гликоль и/или низкомолекулярный полигликоль при следующем соотношении компонентов, мас.%:

краситель Судан III 0,1-0,4 одноатомный спирт 5,0-19,0 низкомолекулярный гликоль и/или   низкомолекулярный полигликоль 12,0-65,0 очищенная вода остальное

Частные случаи применения состава предполагают следующее:

- в качестве липидов обнаруживают жировые загрязнения;

- в качестве одноатомного спирта используют этиловый спирт, или пропиловый спирт, или изопропиловый абсолютированный спирт;

- в качестве низкомолекулярного гликоля используют этиленгликоль, или 1,2-пропиленгликоль, или 1,3-пропиленгликоль;

- в качестве низкомолекулярного полигликоля используют полиэтиленгликоль (ПЭГ) ПЭГ-200, или ПЭГ-300, или ПЭГ-400, или ПЭГ-600, или ПЭГ-800, или ПЭГ-1000;

- дополнительно содержится водорастворимый краситель, в качестве которого используют метиленовый синий, или кислотный антрахиноновый зеленый 4НЖ, или активный ярко-синий, или любой другой водорастворимый краситель.

Недостатки способа-прототипа приготовления состава следующие:

- процесс приготовления является пожароопасным;

- необходимы особые требования к оборудованию и условиям проведения процесса;

- повышенные энергозатраты на производство.

Техническая задача, решаемая способом-изобретением получения состава -устранение опасности воспламенения готовой продукции, упрощение условий проведения процесса и уменьшение энергозатрат.

Указанная техническая задача решена способом получения индикаторного состава для определения липидов, при котором применяют смешение компонентов, при этом в смеситель холодного смешения с мешалкой при комнатной температуре последовательно загружают низкомолекулярный гликоль и/или низкомолекулярный полигликоль, краситель Судан III и 0,5 части одноатомного спирта, указанную смесь гомогенизируют в течение не менее 40 минут, одновременно в другой емкости с мешалкой смешивают в течение 20-30 минут 0,5 части одноатомного спирта и очищенную воду, по истечении указанного времени готовую смесь из емкости добавляют в смеситель холодного смешения и обе части состава перемешивают в течение не менее 15 минут, после окончания процесса смешения производят контроль качества состава.

Предлагаемый способ имеет свое развитие в виде отдельных конкретных операций:

- при контроле качества измеряют плотность состава, реакцию на наличие красителя Судан III, внешний вид, цвет и запах;

- производят розлив и фасовку полученного состава в полимерные флаконы с распылителем.

Получение смеси

Для получения индикаторного состава может применяться любой промышленный двухстадийный смеситель холодного смешения. Холодный способ приготовления состава осуществляется путем последовательной загрузки компонентов при комнатной температуре без принудительного нагрева.

В смеситель загружают низкомолекулярный гликоль, например этиленгликоль, или 1,2-пропиленгликоль, или 1,3-пропиленгликоль; и/или низкомолекулярный полигликоль - например, ПЭГ-200, или ПЭГ-300, или ПЭГ-400, или ПЭГ-600, или ПЭГ-800, или ПЭГ-1000, а также краситель Судан III, 0,5 части одноатомного спирта, например этилового, или пропилового, или изопропилового абсолютированного и очищенную воду. Полученную смесь гомогенизируют в течение не менее 40 минут, этого времени достаточно для получения необходимого качества смешения первой части состава.

Вторая часть состава готовится одновременно с первой в отдельной емкости с мешалкой, где смешивают в течение 20-30 минут 0,5 части одноатомного спирта и очищенную воду. Время смешения компонентов зависит от объема приготавливаемого продукта и при производстве 1-100 кг данной продукции гомогенизация длится в течение 30 минут.

Затем готовую вторую часть смеси из емкости перекачивают в смеситель холодного смешения и обе части состава гомогенизируют в течение не менее 15 минут. Этого времени достаточно для получения необходимого качества готового состава.

После окончания процесса приготовления индикаторной смеси в реакторе производят контроль качества полученного состава, его розлив и фасовку в полимерные флаконы с распылителем.

Контроль качества готового продукта проводится в лаборатории ОТК и состоит в отборе из реактора пробы полученной смеси, оценке внешнего вида, цвета, запаха, плотности, реакции на наличие красителя Судан III по отношению к эталонному образцу.

В Таблице приведены примеры составов.

В Таблице приведены три примера составов при граничных показателях и в середине диапазонов.

Краситель Судан III - основной действующий компонент, с помощью которого определяется наличие липидов на поверхности посуды, поэтому пример 1 определяет нижнюю границу концентрации этого компонента, при которой присутствует яркая окраска жировых загрязнений на исследуемой поверхности.

Ниже границы концентрации 0,1 мас.% красителя Судан III в смеси наблюдается менее явная окраска жирового загрязнения на поверхности посуды, что сказывается на чисто визуальном удобстве восприятия полученного результата и чувствительности данной рецептуры; соответственно, концентрация красителя Судан III на границе 0,4 мас.% придает более яркую окраску жировым загрязнениям, т.е. жировые загрязнения проще и быстрее распознаются на поверхности и нужно меньше времени на проникновение красителя Судан III в загрязнение, чтобы он его окрасил до уровня визуализации.

Превышение концентрации красителя Судан III выше 0,4 мас.% приведет к тому, что при плохо обезжиренной поверхности она становится более чувствительной к окраске индикатором, т.е. смыть его при высокой концентрации красителя Судан III сложнее.

Этиловый спирт, или пропиловый спирт, или изопропиловый абсолютированный спирт регулирует вязкость системы - разжижает ее, снижает поверхностное натяжение, улучшает растекание и распределение препарата по поверхности.

Использование, например, изопропилового спирта марки «абсолютированный» связано с необходимостью создания состава, содержащего недорогой, но доступный и мягкий по запаху спирт с максимально высоким содержанием основного вещества.

Ниже концентрации 5,0 мас.% указанных спиртов в смеси теряются технологические свойства: смесь становится более вязкой, с недостаточным поверхностным натяжением, превышение концентрации спиртов выше 19,0 мас.% приведет к переходу в категорию воспламеняемых систем, запах станет более ощутимым, изменятся токсические свойства готового продукта.

Указанные виды низкомолекулярных гликолей и низкомолекулярных полигликолей используются с целью придания составу свойств невоспламеняемости, дешевизны, доступности, являются функциональной технологической добавкой, позволяющей получить реактив на водной основе путем холодного смешения компонентов, содержащий в качестве основного вещества жирорастворимый компонент - краситель Судан III.

Ниже концентрации 12,0 мас.% низкомолекулярных гликолей и низкомолекулярных полигликолей в смеси краситель Судан III полностью не растворяется, появляется вероятность образования осадка, концентрацию более 65,0 мас.% не рекомендуется превышать, поскольку система становится более вязкой и плохо распределяется по поверхности, что недопустимо при нанесении методом распыления.

Дополнительно композиция может содержать любой водорастворимый краситель, например метиленовый синий, или кислотный антрахиноновый зеленый 4НЖ, или активный ярко-синий.

Массовая доля водорастворимого красителя независимо от его класса, вида и типа составляет незначительное количество в композиции и соответствует допустимым пределам погрешности обозначенного способа приготовления, не оказывает влияния на чувствительность метода при оценке степени обезжиривания посуды, поскольку ввод в систему водорастворимого красителя позволяет только улучшить визуальную оценку равномерности обработки индикатором поверхности посуды.

Приведенный в Таблице пример в середине диапазонов концентраций состава может иметь необходимые характеристики при его использовании: равномерность обработки индикатором поверхности посуды, яркая и быстрая окраска жирового загрязнения на поверхности, необходимая вязкость для оптимального распределения по исследуемой поверхности при нанесении методом распыления.

Тщательный контроль качества взятой на анализ пробы позволяет оценить, в первую очередь, соблюдение параметров загрузки всех указанных компонентов рецептуры и технологии их смешения. Органолептические показатели (цвет, запах, консистенция), а также показатель плотности, определяемый с помощью ареометра при 20°С, позволяют определить правильность загрузки установленного рецептурой количества одноатомного спирта и общую степень гомогенизации индикаторного состава. Наличие и концентрацию красителя Судан III в приготовленном составе оценивают визуально путем обработки предварительно загрязненной и потом обезжиренной на 2/3 поверхности в сравнении с эталонным образцом, приготовленным по установленной рецептуре в лабораторных условиях.

Таким образом, изобретение представляет собой готовый препарат для надежного обнаружения жировых загрязнений, который наносят на исследуемую поверхность - столовую посуду - после мытья для диагностики ее чистоты методом распыления из полимерного флакона с распылителем. Этот процесс занимает несколько секунд, визуализируя качество мытья.

Состав является пожаровзрывобезопасным, не имеет агрессивного запаха и экономичен при использовании, имеет длительный срок хранения - 2 года при комнатной температуре.

Налажено производство предлагаемого продукта, имеющего Сертификат соответствия на промышленное наименование «Индикатор «ВБИ-контроль» для определения жировых компонентов на твердых поверхностях».

Группа изобретений относится к области анализа органических веществ, в частности к отрасли общественного питания применительно к оценке качества обезжиривания столовой посуды в лечебно-профилактических учреждениях разного профиля. Индикаторный состав включает в себя краситель Судан III, одноатомный спирт, низкомолекулярный гликоль и/или низкомолекулярный полигликоль при следующем соотношении компонентов, мас.%: краситель Судан III 0,1-0,4; одноатомный спирт 5,0-19,0; низкомолекулярный гликоль и/или низкомолекулярный полигликоль 12,0-65,0; очищенная вода остальное. Способ получения указанного состава осуществляют путем смешения компонентов при комнатной температуре без принудительного нагревания, при котором в смеситель холодного смешения последовательно загружают низкомолекулярный гликоль и/или низкомолекулярный полигликоль, краситель Судан III и 0,5 части одноатомного спирта. Полученную смесь гомогенизируют в течение не менее 40 минут. Одновременно в другой емкости с мешалкой смешивают в течение 20-30 минут 0,5 части одноатомного спирта и очищенную воду. Готовую смесь из емкости перекачивают в смеситель холодного смешения и обе части состава гомогенизируют в течение не менее 15 минут. После окончания процесса смешения производят контроль качества состава. Достигается повышение надежности, безопасности и экономичности. 2 н. и 7 з.п. ф-лы, 1 табл.

1. Индикаторный состав для обнаружения липидов на поверхности посуды, включающий в себя краситель Судан III, спирт и очищенную воду, отличающийся тем, что используют одноатомный спирт и дополнительно содержится низкомолекулярный гликоль и/или низкомолекулярный полигликоль при следующем соотношении компонентов, мас.%:
краситель Судан III 0,1-0,4 одноатомный спирт 5,0-19,0 низкомолекулярный гликоль и/или   низкомолекулярный полигликоль 12,0-65,0 очищенная вода остальное

2. Состав по п. 1, отличающийся тем, что в качестве липидов обнаруживают жировые загрязнения.

3. Состав по п. 1, отличающийся тем, что в качестве одноатомного спирта используют этиловый спирт, или пропиловый спирт, или изопропиловый абсолютированный спирт.

4. Состав по п. 1, отличающийся тем, что в качестве низкомолекулярного гликоля используют этиленгликоль, или 1,2-пропиленгликоль, или 1,3-пропиленгликоль.

5. Состав по п. 1, отличающийся тем, что в качестве низкомолекулярного полигликоля используют полиэтиленгликоль (ПЭГ) ПЭГ-200, или ПЭГ-300, или ПЭГ-400, или ПЭГ-600, или ПЭГ-800, или ПЭГ-1000.

6. Состав по п. 1, отличающийся тем, что дополнительно содержит водорастворимый краситель, в качестве которого используют метиленовый синий, или кислотный антрахиноновый зеленый 4НЖ, или активный ярко-синий, или любой другой водорастворимый краситель.

7. Способ получения индикаторного состава для определения липидов, при котором применяют смешение компонентов, отличающийся тем, что в смеситель холодного смешения с мешалкой при комнатной температуре последовательно загружают низкомолекулярный гликоль и/или низкомолекулярный полигликоль, краситель Судан III и 0,5 части одноатомного спирта, смесь гомогенизируют в течение не менее 40 минут и одновременно в другой емкости с мешалкой смешивают в течение 20-30 минут 0,5 части одноатомного спирта и очищенную воду, по истечении указанного времени готовую смесь из емкости перекачивают в смеситель холодного смешения и обе части состава гомогенизируют в течение не менее 15 минут, после окончания процесса смешения производят контроль качества состава.

8. Способ по п. 7, отличающийся тем, что при контроле качества оценивают внешний вид, цвет и запах полученного состава, определяют его плотность, реакцию на наличие красителя Судан III по отношению к эталонному образцу.

9. Способ по п. 7, отличающийся тем, что производят розлив и фасовку полученного состава в полимерные флаконы с распылителем.