Способ хранения растительного масла и устройство для его осуществления Российский патент 2022 года по МПК B65D1/10 B65D88/34 

Изобретение относится к области хранения жидкостей, окисляющихся кислородом воздуха, в частности к хранению пищевых растительных масел, особенно нерафинированных.

Для сохранения полезных веществ и вкусовых качеств масел во время их продолжительного хранения в торгово-бытовой таре необходимо исключить контактирование кислорода воздуха с растительным маслом, находящимся в таре.

Известен способ снижения скорости окисления растительных масел при их изготовлении путем добавления в них антиоксидантов (синтетического фосфоглицерида в смеси с лимонной кислотой и др., Хомутов Б.И. Хранение пищевых жиров. - М.: Экономика, 1972).

Недостатком известного способа является то, что он замедляет, но не устраняет процесс окисления растительных масел, поэтому он эффективен только лишь непосредственно при их изготовлении (кратковременный кон-такт масел с атмосферным воздухом при их выдавливании на прессе), и мало эффективен при длительном хранении изготовленных масел (длительный контакт с атмосферным воздухом в хранилищах на заводе-изготовителе, на торговых складах и торговых точках до реализации, в быту после торговой реализации).

Известен способ хранения растительных масел в герметичных емкостях, включающий исключение их контакта с атмосферным воздухом при длительном хранении путем замены воздушной подушки в емкостях на азот (Патент № 2229502, С11В 3/00, 3/16, 2001). Этот способ дает эффект на заводах-изготовителях растительных масел при их длительном хранении в больших заводских емкостях-хранилищах (сотни и тысячи тонн масла), то есть до его расфасовки в тару на продажу и использование.

Недостатками известного способа являются его сложность и малая эффективность. Если заменить в малых торгово-бытовых емкостях воздушную подушку на азот, то при расходовании масла в быту (например, хозяйками на кухне) после первого же слива части масла в бытовую емкость попадет воздух, и масло начнет окисляться.

Наиболее близким к предлагаемому способу является способ хранения растительного масла (Патент № 2316457, B65D 1/10, B65D 1/32, C11B 5/00, 2008), обеспечивающий исключение его контакта с атмосферным воздухом, благодаря тому что масло хранят в герметичной эластичной торгово-бытовой таре, внутренний объем которой равен объему находящегося в ней масла, а при частичном расходовании масла одновременно уменьшают объем тары прямо пропорционально уменьшению объема хранящегося в ней масла, при этом масло хранят при давлении ниже атмосферного, которое создают упругой силой растягивающихся стенок тары.

Недостатком известного способа хранения растительного масла является использование эластичной торгово-бытовой тары, изготовленной из полимерного материала и добавление красителя, например, коричневого или зеленого для придания материалу светонепроницаемости в пластиковые заготовки (преформы), что влияет на качество находящегося в нем продукта при длительном хранении.

Известно устройство (тара) для хранения жидкости, содержащее дно, стенки, сливную горловину, в котором использовано несколько последовательно соединенных сосудов, способных располагаться один в другом методом "матрешки" после их поочередного опорожнения (Патент № 1735138, В65D 8/00; 6/00, 1990). Известное устройство уменьшает количество контактируемого с маслом воздуха после слива его части в процессе эксплуатационного расходования за счет размещения (вдавливания) меньшего сосуда в больший после его опорожнения.

Недостатками известного устройства являются его сложность, высокая стоимость, неудобства в эксплуатации, невозможность полного исключения контакта масла с воздухом в процессе его постепенного эксплуатационного расходования (невозможность исключения присутствия воздуха во внутренней полости последовательно соединенных нескольких сосудов при их последовательном опорожнении).

Известно устройство для хранения и использования космонавтами жидких продуктов питания в космическом пространстве (в невесомости), содержащее жесткую внешнюю оболочку с дном, стенками, сливной горловиной, эластичный мешок, помещенный внутрь жесткой оболочки и соединенный с источником давления (газ, пружина) для расширения мешка и выдавливания жидкости из жесткой оболочки потребителю (Патент №1443793, В65D 1/02, 1985, прототип).

Недостатками известного устройства являются его сложность, высокая стоимость, неудобства в эксплуатации.

Известно устройство для реализации способа хранения растительного масла (Патент РФ № 2316457, B65D 1/10, B65D 1/32, C11B 5/00, 2008), содержащее дно, стенки, сливную горловину с крышкой, характеризующееся тем, что его стенки выполнены в виде упругого сильфона и имеют возможность сжиматься и/или растягиваться внешним усилием до получения объема, равного объему имеющегося в нем масла, крышка выполнена герметизирующей от атмосферного воздуха сливную горловину сильфона, сжатого до объема масла, оснащена патрубком слива, имеющим срезаемый наконечник и герметизирующий колпачок, а в сливной горловине смонтирован обратный клапан, препятствующий попаданию атмосферного воздуха во внутреннюю полость устройства при сливе из него масла.

Недостатком устройства является то что в качестве материала для изготовления тары могут быть использованы полиэтиленовая пленка, полиэтиленовые, полипропиленовые, полиэтилентерефталатовые (ПЭТ) бутылки, которые являются экологически не безопасными и плохоутилизируемыми, а в перспективе предполагается их вывод из эксплуатации (использования). Кроме этого сложная форма тары и знакопеременные нагрузки при ее применении приводят к недостаточной надежности и долговечности их использования.

В сливной горловине устройства может быть установлен обратный клапан, препятствующий попаданию атмосферного воздуха во внутреннюю полость устройства при сливе из него масла.

В настоящее время для контейнеров (сосудов, бутылок и т.п.) хранения жидкостей для обеспечения их герметичности используются затворы различной конструкции, в которых в качестве запирающий элемент выполнен в виде шара (шарика) [патенты РФ на полезную модель или изобретения: №№ 14199, 22937, 27061, 31128, 45368, 46738, 50992, 59538, 66304, 79527, 81166, 2148544, 2220083, 2238893, 2294303, 2343096].

К недостаткам известных устройств относится недостаточная надежность его работы, обусловленная тем, что функция запорного элемента в виде шарика направлена в большей степени устранения возможности попадания жидкости обратно в бутылку и допускает попадание в нее воздуха.

Наиболее близким по конструкции и достигаемому положительному эффекту к предлагаемому является затвор для сосудов (Патент РФ № 2035363, B65D 39/12, 1995), содержащий герметичную камеру из эластичного материала с фланцем, состоящую из двух участков, один из которых шарообразной формы предназначен для контактирования с со стенками сосуда, а второй участок выполнен в виде нормально сжатого сильфона.

Недостаток затвора заключается в том, что он не обеспечивает разграничения внутреннего объема на пространство, заполненное маслом и пространство свободное от него и не позволяет автоматически регулировать их соотношения при частичном расходовании масла, что ведет к повышенному окислению масла объемом кислорода воздуха, находящимся над ее поверхностью.

Технической задачей изобретения является минимизация контакта кислорода воздуха с поверхностью масла, как при хранении до реализации в торговых точках, так и при постепенном его расходовании в течение всего срока использования в бытовых условиях, а также повышение удобства, надежности и долговечности эксплуатации устройства.

Техническая задача изобретения достигается тем, что в способе хранения растительного масла, включающем ограничение его контакта с атмосферным воздухом новым является то, что масло хранят в герметичной торгово-бытовой таре, внутренний объем которой разделен подвижным запорным элементом, плавающим на поверхности масла, на пространство, заполненное маслом и пространство свободное от него и автоматически регулирующим их соотношение при частичном расходовании масла, а в устройстве, реализующее способ хранения растительного масла, содержащем запорный элемент и сосуд, имеющий герметичную цилиндрическую камеру с крышкой, состоящей из двух участков, один из которых предназначен для обеспечения путем взаимодействия запорного элемента с внутренней поверхностью стенки цилиндрической камеры и второго участка, предназначенного для удаления жидкости из цилиндрической камеры, новым является то, что второй участок цилиндрической камеры выполнен с большим диаметром, чем у первого участка, а запорный элемент выполнен в виде шара с олеофобным покрытием массой mш = 2/3 ρж πRш2 = ρжπ dш3/12 и диаметром dш на 2-3 мм меньшим, чем диаметр dк первого участка цилиндрической камеры, который при этом размещен на поверхности жидкости, имеющей вязкость ρж с возможностью погружения в нее на половину своего объема и возможностью свободного и беспрепятственного перемещения вдоль цилиндрической камеры, а в крышке ограничивающей второй участок цилиндрической камеры выполнены сливные отверстия с возможностью их перекрытия.

Технический результат изобретения заключается в минимизации кон-такта кислорода воздуха с поверхностью масла, как при хранении до реализации в торговых точках, так и при постепенном его расходовании в течение всего срока использования в бытовых условиях, а также в повышении удобства, надежности и долговечности эксплуатации устройства.

На фиг. 1 представлена схема устройства для хранения растительного масла, а на фиг. 2 стадии реализации способа хранения растительного масла.

Устройство для хранения растительного масла (фиг. 1) представляет собой герметичную цилиндрическую камеру 1 с крышкой 2, состоящую из двух участков I и II. При этом диаметр участка II больше чем диаметр участка I цилиндрической камеры 1. Внутри цилиндрической камеры 1 размещен запорный элемент 3, выполненный в виде шара с олеофобным покрытием массой mш = 2/3 ρж πRш2 = ρжπ dш3/12 и диаметром dш на 2-3 мм меньшим, чем диаметр dк участка I цилиндрической камеры 1, что обеспечивает через тонкую пленку жидкости (масла) взаимодействие запорного элемента 3 с этим участком (I).

Причем запорный элемент 3 в виде шара размещен на поверхности жидкости (масла), имеющей вязкость ρж с возможностью погружения в нее на половину своего объема и возможностью свободного и беспрепятственного перемещения вдоль цилиндрической камеры 1.

Для выполнения условия погружения в жидкость (масло) на половину объема запорного элемента 3 его масса определяется следующим образом.

На запорный элемент 3 в виде шара объемом V, погруженный в жид-кость (масло) с плотностью ρж действует выталкивающая Архимедова сила FАрх : FАрх = ρжgV, а сила его тяжести P, действующая в обратную сторону Архимедовой силе FАрх равна P = mg.

Объем шара равен V=4/3πR2 = π dш3/6.

А так как для максимального перекрытия поверхности жидкости (масла) в сосуде запорный элемент 3 в виде шара должен быть погружен на его половину, т.е. V1/2 = 2/3πR2 = π dш3/12.

Поэтому после подстановки половины объема шара V1/2 в уравнение Архимедовой силы получим FАрх = ρжg π dш3/12.

Для обеспечения равновесия запорного элемента 3 в виде шара с жидкостью (маслом) приравняем Архимедову силу FАрх к силе тяжести P шара: ρжgπ dш3/12= mg.

Отсюда получим массу запорного элемента 3 шара m =ρжπ dш3/12.

Нижняя часть камеры 1 выполнена в форме сплошного сферического дна с диаметром, соответствующим диаметру камеры 1. Для поддержания устойчивости устройства в вертикальном положении оно снабжена опорным башмаком 6 в виде кольцевой опоры.

Под крышкой 2, ограничивающей второй участок цилиндрической камеры установлен дозатор - упор 4, в котором выполнены сливные отверстия 5 с возможностью их перекрытия.

Предложенное устройство, реализующее способ хранения растительного масла работает следующим образом (фиг.2).

Изготовленное масло (фиг. 2, а) заливается в герметичную цилиндрическую камеру 1 торгово-бытовую тары, внутренний объем которой разделен подвижным запорным элементом 3, плавающим на поверхности масла, на пространство, заполненное маслом и пространство свободное от него, после чего герметизируют крышкой 2, имеющей резьбу.

При расходовании масла в быту (после реализации в торговой точке) тару разгерметизируют снятием крышки 2 с торцевой части камеры 1, ограничивающей участок II, после чего наклоняют ее до горизонтального положения (фиг. 2, б) в результате чего шар 3 перемещается в участок II до дозатора - упора 4 после чего через отверстия 5 сливают из нее нужное количество масла.

При перемещении тары в вертикальное положение шар, плавающий на поверхности масла автоматически регулирует соотношение пространств, заполненного маслом и свободного от него при частичном расходовании масла (фиг. 2, в).

Предложенное устройство после слива масла (фиг. 2, г) может использоваться повторно (т.е. может быть многоразового использования) как в быту, так и в заводских условиях. Для этого снимают крышку 2, в опорожненное устройство заливают нужное количество новой порции масла, герметизируют крышкой 2 и используют его вышеописанным образом.

Предложенный способ не требует больших материальных затрат для внедрения, прост и удобен в эксплуатации, надежен и эффективен для сохранения биологически полезных свойств масла и его вкусовых качеств при длительном хранении в мелкой таре и при постепенном расходовании в быту.

Предложенный способ может быть применен для хранения любых окисляющихся кислородом воздуха жидкостей (красок, олифы, лекарств и др.) с целью уменьшения их контакта с воздухом.

Применение предложенного устройства позволит без больших материальных затрат уменьшить контакт масла с окисляющим атмосферным воздухом и исключить диссоциацию и переход в возбужденное (повышенное окислительное) состояние растворенного в масле кислорода при длительном хранении масла в мелкой таре и постепенном его расходовании в быту.

Предложенное устройство может быть эффективно использовано для длительного хранения и постепенного эксплуатационного расходования любых окисляющихся и не окисляющихся промышленных, парфюмерных, медицинских, пищевых жидкостей - масел, лекарств, фруктовых соков, молока, воды, и т.п., так как исключает контакт жидкостей с атмосферным воздухом, что сохраняет их стерильность, созданную при изготовлении и при заправке жидкостей, следовательно, увеличивает срок их хранения.

Предложенные способ хранения растительного масла и устройство для его осуществления имеют преимущества за счет того, что:

- разделение внутреннего объема подвижным запорным элементом, плавающим на поверхности масла, на пространство, заполненное маслом и пространство свободное от него и автоматически регулирующим их соотношение при частичном расходовании масла позволяет минимизировать контакт кислорода воздуха с поверхностью масла, как при хранении до реализации в торговых точках, так и при постепенном его расходовании в течение всего срока использования в бытовых условиях;

- выполнение запорного элемента в виде шара с олеофобным покрытием массой mш = 2/3 ρж πRш2 = ρжπ dш3/12 и диаметром dш на 2-3 мм меньшим, чем диаметр dк первого участка цилиндрической камеры, который при этом размещен на поверхности жидкости, имеющей вязкость ρж с возможностью погружения в нее на половину своего объема, позволяет запорному элементу свободно беспрепятственно перемещаться вдоль цилиндрической камеры и тем самым автоматически с высокой надежностью регулировать соотношения объемов заполненного маслом и свободного от него при минимальном контакте воздуха с маслом благодаря близкому диаметру шара и внутреннего диаметра цилиндри-ческой камеры, обеспечивающего разграничение объемов;

- выполнение диаметра второго участка цилиндрической камеры большим, чем у первого участка и наличие в крышке, ограничивающей второй участок сливных отверстий с возможностью их перекрытия позволяет беспрепятственно удалять масло из камеры.

Способ хранения растительного масла, включающий ограничение его контакта с атмосферным воздухом, при котором масло хранят в герметичной цилиндрической камере, внутренний объем которой разделен подвижным запорным элементом, плавающим на поверхности масла, на пространство, заполненное маслом и пространство, свободное от него, и автоматически регулирующим их соотношение при частичном расходовании масла. Участок цилиндрической камеры предназначен для удаления жидкости из цилиндрической камеры и выполнен с большим диаметром, чем у первого участка. Запорный элемент выполнен в виде шара с олеофобным покрытием с диаметром, меньшим, чем диаметр первого участка цилиндрической камеры, и размещен на поверхности жидкости, имеющей соответствующую вязкость с возможностью погружения в нее на половину своего объема и возможностью свободного и беспрепятственного перемещения вдоль цилиндрической камеры. В крышке выполнены сливные отверстия с возможностью их перекрытия. Группа изобретений обеспечивает минимизацию контакта кислорода воздуха с поверхностью масла как при хранении до реализации, так и при постепенном его расходовании. 2 н.п. ф-лы, 2 ил.

1. Способ хранения растительного масла, включающий ограничение его контакта с атмосферным воздухом, отличающийся тем, что масло хранят в герметичной цилиндрической камере, внутренний объем которой разделен подвижным запорным элементом, плавающим на поверхности масла, на пространство, заполненное маслом, и пространство, свободное от него, и автоматически регулирующим их соотношение при частичном расходовании масла.

2. Устройство для хранения растительного масла, реализующее способ по п.1, содержащее запорный элемент и герметичную цилиндрическую камеру с крышкой, состоящую из двух участков, один из которых предназначен для хранения масла с обеспечением разделения внутреннего объема герметичной цилиндрической камеры плавающим на поверхности масла запорным элементом и взаимодействующим с внутренней поверхностью стенки цилиндрической камеры, и второго участка, предназначенного для удаления жидкости из цилиндрической камеры, отличающееся тем, что второй участок цилиндрической камеры выполнен с большим диаметром, чем у первого участка, а запорный элемент выполнен в виде шара с олеофобным покрытием диаметром, на 2-3 мм меньшим, чем диаметр первого участка цилиндрической камеры, который при этом размещен на поверхности жидкости, имеющей соответствующую вязкость с возможностью погружения в нее на половину своего объема и возможностью свободного и беспрепятственного перемещения вдоль цилиндрической камеры, а в крышке, ограничивающей второй участок цилиндрической камеры, выполнены сливные отверстия с возможностью их перекрытия.