DE1985759U - Vorrichtung zur anzeige unvorschriftsmaessiger lagerung von tiefkuehlwaren. - Google Patents

Description

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Diving. 111. Heyss'

Α. 7.3353

Q. S@i

₅ Kl/En

den 19„Dezember 1967

Studiengesellschaft Kohle .mbH./.
Mülheim/Ruhr j Kaiser-Wilhelm-Platz 1

Vorrichtung zur Anzeige_unyorschriftsmäßiger^Lagerung • von Tiefkühlwaren

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung, zur Anzeige unvor-'>· ZQrS_-ChT if tsmäßiger-·, Lagerung von Tiefkühlwaren

Für die Haltbarkeit von tiefgekühlten Waren., wie Lebensmit- . teln, Früchten und Gemüse., ist es erforderlich, daß die Tem-. peratur der Ware auch nicht kurzzeitig über eine bestimmte Temperatur ansteigt« Wird diese Temperatur ."überschritten, so ist die Ware nur noch begrenzt haltbar, auch wenn sie anschließend wieder vorschriftsmäßig bei ausreichend tiefen Temperaturen gelagert wird» Die Veränderungen beim Überschreiten.dieser bestimmten Temperatur sind somit.irreversibel»

Bei der"großen und noch ständig wachsenden Bedeutung von tiefgekühlten Waren für die menschliche Ernährung vmre es daher wünschenswert, wenn man den tiefgekühlten Waren ansehen könnte- ob sie bereits die für ihre Haltbarkeit kritische b'estimmte Temperatur überschritten habe öder'nicht',," So würde ZaBo die Hausfrau beim Einkauf leicht erkennen können, ob die Ware durch unvorschriftsmäßige Lagerung in Qualität und Haltbarkeit beeinträchtigt ist oder nicht«

Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist nun eine Vorrichtung, die auf einfache Weise eine solche irreversible Qualitätsminde-

rung tiefgekühlter Waren., bedingt durch eventuell auch nur kurzzeitige Erwärmung über, einer bestimmten Temperatur hinaus, anzeigt.«, Sie besteht aus einem verschlossenen Gefäß (1) aus sprödem Material _s das eine sich beim Erstarren ausdehnende Flüssigkeit .(2)·enthält» Das Gefäß (1) ist von einem porösen Material (3) umgeben» Gefäß (1) und poröses Material (j5) sind voneinem 'ebenfalls verschlossenen Mantel (4) umgeben,, in dem sich ein Indikator (5) zur Anzeige des Austritts von Flüssigkeit (2) aus dem inneren Gef^-äß (1) befindet»

Das:> innere■·Gefaßti'4>li}Ii>esteht-':aus'i:"Glas^oder'fspröäem-Kunst-'V..v'i " stoff;:.Das, Gefäß.;-(l):4kanmzum-Eeispiel-einent>..i^-Ä ^'.,.^ii Kunststoffmantel darstellen^ in dem die Flüssigkeit (2) einpolymerisiert wurde. Als Kunststoff ist z.B. Polystyrol ge.--. eignet» Es kann an sich beliebige Formen haben„ Bevorzugt v,^Tird jedoch eine Ampulle^ die etwa erbsengroß ist»_:

Die .Wandstärke des Gefäßes (l) ist nicht: kritische .Die ,Wand lediglich beim Erstarren der Flüssigkeit (2) zu Bructi gehen. - Das ist selbst bei Wandstärken einer Glasampulle von 5 mm noch der FaIl₀ Im allgemeinen wird mit Wandstärken von 0^3 bi-s 0₅5 mm gearbeitet ο Zu hohe Wandstärken sind nicht ratsam/ da die Ampullen dann mit einem Knall'unter Umherfliegen der Bruchstücke gesprengt werden» V _: ^; -

Das Gefäß (1) kann auf beliebige Weise .verschlossen sein» Jedoch muß der-Verschluß unelastisch . seiru Bei der Ampulle ist -die'Flüssigkeit--eingeschmolzen,, Als Ver-schluß ist aber ■ auch ein unelastischer, festhaftender Stopfen mögliche ■

Das äußere Mantelgefäß (4) besteht aus durchsichtigem Material·., vorzugsweise aus Glas oder Kunststoff. Es muß flüssigkeitsdicht-verschlossen sein» Ist der äußere Mantel (4) als ein das innere Gefäß (1)_: einschließendes Röhrchen ausgebildet., so kann dieses beispielsweise mit einem Kunststoff- oder Korkstopfen verschlossen sein» :

Das das Gefäß (1) umgebende Material (3) muß porös und ■ kapillaraktiv sein., um Flüssigkeit aufsaugen zu können = Bevorzugt wird Watte verwendet»

Das Gefäß (l) ist vollständig mit der Flüssigkeit (2) ge- - füllt. Allenfalls darf eine sehr kleine Luftblase vorhanden sein_s es wird jedoch bevorzugt, wenn keine Luftblase anwesend ist,

. Die Flüssigkeit (2) im Gefäß (3.) ist ,so. gewählt/ daß ihr . Schmelzpunkt bzw. Schmelzintervall etwa der Temperatur ent-. spricht, die die tiefgekühlte Ware zur Vermeidung einer, irreversiblen Schädigung nicht überschreiten darf» Als Flüssigkeit werden wässrige Lösungen von anorganischen und/oder organischen Stoffen bevorzugt, weil sich wässrige Lösungen beim Gefrieren ausdehnen und sich leicht herste].len lassen, - Die zur Gefrierpunktserniedrigung verwendeten Stoffe müssen ungiftig sein» Als anorganische Stoffe kommen in erster Linie die zur Gefrierpunktserniedrigung verwendeten Salze des Natriums, Kaliums, Ammoniums und Calciums in Frage»

Bei der Wahl der Konzentration der gefrierpunktserniedrigender Stoffe werden vorteilhaft eutektische Gemische oder Gemische verwendet, die nahe der eutektischen Zusammensetzung liegen. Eutektische Gemische erstarren und schmelzen bei einer genau definierten Temperatur».

In dem Mantelgefäß (4) befindet sich neben dem von dem porösen Material (3) umgebenden Gefäß (1)_:noch ein Indikator (5), der den Austritt von Flüssigkeit aus dem Gefäß (I) anzeigt,'" Als Indikator ist z.B. ein ungiftiger Farbstoff geeignet, der sich in der aus dem Gefäß (1)austretenden Flüssigkeit löst. Der Farbstoff kann lose in dem äußeren Mantel.(4) angeordnet

sein., bevorzugt ist er jedoch auf einem Träger, beispielsweise auf einem mit Farbstoff imprägniertem Filterpapierseheibchen, aufgebracht. Ebenso kann man den trockenen.Farbstoff dem porösen Material zusetzen» . . . :

Nach einer Ausführungsform der Erfindung kann der als Indikator verwendete Farbstoff in der im Gefäß (l) enthaltenen -.": Flüssigkeit (2) neben oder anstelle der den Schmelzpunkt erniedrigenden Substanz gelöst sein= Für nicht.zu tiefe Temperaturen kann dabei der Farbstoff selbst die Rolle der den Schmelzpunkt erniedrigenden Substanz übernehmen»

Verwendet man zur Erniedrigung des Schmelzpunktes eine farbige Substanz (z.B..ein farbiges anorganisches Salz) so kann auf die Verwendung eines besonderen Farbstoffesganz verzichtet werden, .■ ■

Die Anzeige des Auslaufens von Flüssigkeit aus dem Gefäß (1) kann auch dadurch erfolgen, daß eine chemische Reaktion ^!* -\ zwischen der Flüssigkeit und einer, dem porösen Material zugesetzten Substanz eintritt, die zu einer von außen sichtbareil Veränderung (z.B. Farbumschlag) führt.

;zum Beispiel-kann die Flüssigkeit etwas Alkali enthalten, dem porösen Material wird Phenolphthalein.. zugesetzt „ Eeim Auslaufen erfolgt dann Rot färbung „ _: v^:::

Die Vorrichtung wird der einzufrierenden Ware so beigepackt, daß sie von außen sichtbar ist» Während die Ware im Herste].- _: lerwerk eingefroren wird, kristallisiert auch die Lösung im inneren Gefäß (1) der Vorrichtung und sprengt das Gefäß durch die Volumenvergrößerung» Von außen ist jedoch keine Veränderung wahrzunehmen, da die erstarrte Lösung das poröse Materia? nicht zu durchdringen vermag» Eei_:der ersten Erwärmung über .

". den Schmelzpunkt der Füllung wird diese, flüssig, die. entstandene Lösung durchdringt das poröse Material, kommt mit dem im Mantelgefäß (4) vorhandenen Farbstoff zusammen und bildet mit diesem eine intensiv gefärbte Farbstofflösung. Diese Lösung wird von dem porösen Material aufgesaugt, wodurch die Vorrichtung nach außen hin deutlich sichtbar verfärbt wird»

Eei Verwendung eines vom.Lebensmittel-Gesetz zugelassenen Farbstoffes als Indikator und.eines ungiftigen anorganischen Salzes, z.B... Kochsalz, als den Schmelzpunkt erniedrigende Substanz bestehen auch bei Beschädigung des äußeren Mantels keine gesundheitlichen Gefahren durch Auslaufen der Füllung,

Je nach Temperatur, die nicht überschritten werden darf, kann durch Wahl der Flüssigkeit (2) im Gefäß (1) die.Vorrichtung auf verschiedene Anzeigetemperaturen eingestellt werden.

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In einem mit Kunststoffstopfen verschlossenen Glasröhrchen befindet sich eine mit Kochsalzlösung gefüllte 'Glasampulle,, Die Ampulle ist aus Ruhrglas geblasen,.Sie ist mit einer eutektischen wäßrigen Kochsalzlösung (JO., 7 g NaCl „..2 HpO + 100 g HpOj Schmelzpunkt -2I₅2⁰C) gefüllt» Die eutektische Lösung hat den..Vorteil., daß ihr Schmelzpunkt und damit die Temperatur, bei deren Überschreiten die Vorrichtung anspricht _s genau angegeben werden kann₀ Möglich ist allerdings auch die Verwendung anderer als eutektischer Gemische.9 wenn man ("z,B„ durch eine genau dosierte Wattemenge) dafür sorgt _s daß die Vorrichtung erst anspricht^ wenn ein ganz bestimmter Anteil der Flüssigkeit geschmolzen ist» Aus dem Schmelzdiagramm der Lösung kann man dann genau die Temperatur errechnen., bei der gerade dieser Anteil geschmolzen ist» Die Ampulle ist von etwas Watte umgeben,, damit durch Kapillarkräfte gewährleistet istj, daß die Kochsalzlösung auch dann zu dem Filtrierpapierscheibchen gelangt., wenn die Vorrichtung auf dem Kopf steht. Unter der Ampulle liegt zunächst ein mit Farbstoff (Rubin S (Säurefuchsin) der Firma Eo Merck., Darmstadt) imprägniertes Filtrierpapiersclieibchen und darunter noch ein ungefärbtes ' Stück Filtrierpapier,, Das farblose Filtrierpapierblättchen dient zur Abdeckung des farbstoffhaltigen FiItrierpapiers^ um zu vermeiden» daß durch den Indikator allein schon der Eindruck einer Anzeige erweckt wird= Die Vorrichtung -wird : nun bis zum Erstarren der Lösung abgekühlt» Bei -35 C- war der Inhalt der Ampulle nach 30 Minuten gefroren. Eine genaue Ermittlung des Erstarrungspunktes ist nicht notwendige da die zum Einfrieren ausreichende Temperatur von ~35°C beim Einfrieren von Tiefkühlkost auf jeden Fall noch unterschrit-. ten wird., Beim Abkühlen erstarrt die Kochsalzlösung und zertrümmert die Ampulle durch ihre-Ausdehnung,. .'Beim langsamen Erwärmen der Vorrichtung erfolgte bei einer Badtemperatur von -2O⁰C die Anzeige durch intensive Violettfärbung, .

Beispiel 2

Nach den "Leitsätzen für tiefgefrorene Lebensmittel" (Beilage zum Bundesanzeiger _s Nr= 101., vom 2.6.1965}..dürfen Tiefkühlwaren bei Transport und Lagerung die Temperatur von -15⁰C am Rand der Packung und -18° in der Mitte der Packung nicht überschreiten» Entsprechend dieser Vorschrift ist im folgenden Beispiel eine Anzeigetemperatur von ca, 15°C gewählt,,

Man füllte die innere Ampulle der Vorrichtung des Beispiels 1_: mit einer eutektischen Lösung von Ammoniumchlorid in Wasser (22,9 g NH₂-Cl + 100 g Wasserj Schmelzpunkt -15.-8⁰C)O Die AB-weichung von 0.,8⁰C gegenüber der vorgeschriebenen Rand temperatur wird dadurch kompensiert ₃ daß die Vorrichtung eine gewisse räumliche Ausdehnung hat und die innere Ampulle somit etwas vom Rand der Packung entfernt liegt,, wo die Maximaltemperatur gemäß Vorschrift etwas unter -15°C: beträgt*

Durch Zugabe von etwas Glasstaub zu der Ammoniurachlorid-Lösung werden Unterkühlungserscheinungen weitgehend vermiedene Die Lösung erstarrt bei -20° innerhalb von 30 Minuten» \ . ■

Claims (12)

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1) Vorrichtung zur Anzeige unvorschriftsraäßiger Lagerung von Tiefkühlwaren,, bestehend aus einem verschlossenen, dünnwandigen Gefäß (1) aus sprödem Material., das eine sich beim Erstarren ausdehnende Flüssigkeit (2) enthält., einem das Gefäß (1) umgebenden porösen Material (5) und einem Gefäß (1) und poröses Material (j) umgebenden'äußeren^ verschlossenen Mantel (4). der einen Indikator (5) zur Anzeige des Austritts von Flüssigkeit aus dem inneren Gefäß (I)- enthält=

2) Vorrichtung nach Anspruch 1., dadurch gekennzeichnet, daß das innere Gefäß (1) aus Glas., oder"-'-? —-^t5> ^h 'Tr--'.: J'."*-- -sprödem Kunststoff besteht,, -

3) Vorrichtung nach Ansprüchen 1 und 2₃ dadurch gekennzeichnet _s daß das Gefäß (1) vorzugsweise als Ampulle ausgebildet ist.

4) Vorrichtung nach Anspruch I^ dadurch gekennzeichnet^ daß das äußere Mantelgefäß (4) aus durchsichtigem Material^ vorzugsweise aus Glas oder Kunststoff,, besteht=,

5) Vorrichtung nach Ansprüchen 1 und 2_S dadurch gekennzeichnetj daß das innere Gefäß (1) vollständig mit der Flüssigkeit gefüllt ist ο -.-.-.■

6) Vorrichtung, nach Anspruch l_s dadurch gekennzeichnet,, daß die Flüssigkeit (2) im Gefäß (1) bei Temperaturen schmilzt., die etwa den Temperaturen entsprechen^, die die Tief kühl-. ware nicht überschreiten darf„

. 7) Vorrichtung nach Ansprüchen 1 und 6, dadurch gekennzeichnet _s daß die Flüssigkeit (2) aus"wäßrigen: Lösungen von an-' :■ organischen und/oder organischen Stoffen; besteht»

8) Vorrichtung nach Ansprüchen I₃ β und 7j dadurch gekenn- - zeichnet, daß die Flüssigkeit (2) aus wäßrigen Lösungen von anorganischen Salzen besteht=

9) Vorrichtung nach Ansprüchen 1. 6_S 7 und 8., dadurch gekennzeichnet^, daß die Flüssigkeit (2) aus einer eutektischen Lösung besteht, -_: .'

10) Vorrichtung nach Anspruch l_s dadurch gekennzeichnet _} daß der Indikator zur Anzeige des Austritts der Flüssigkeit aus dem inneren Gefäß (1) aus einem vorzugsweise auf FiI-trierpapier aufgebrachten., in&er Gefäßflüssigkeit löslichen Farbstoff besteht« . . .;..'.'

11) Vorrichtung nach Anspruch I₃ dadurch gekennzeichnet'_s daß die Flüssigkeit (2) im Gefäß (1) den -Indikator enthält„

12) Vorrichtung nach Anspruch 1., gekennzeichnet durch-einen Indikator, der durch Reaktion der Flüssigkeit (2) mit einer dem porösen Material (3) zugesetzten Substanz gebildet wird, ■■'■..■'■■■.