[发明专利]一种快速测定食用植物油中氮气含量的装置和方法

说明书

技术领域

本发明涉及食用植物油中氮气含量的测量，特别指一种快速测定食用植物油中氮气含量的装置和方法。

背景技术

充氮保鲜技术在食用油领域虽已有应用，但对油脂中氮气充入量的定量检测和氮气快速溶入食用植物油的混合方式却很少有人研究，业内的一贯做法是凭经验充入，充入时间和充入量都无法定量，造成生产效率低和能源浪费。由于包装油品中氮气溶解量是否充足无相应的检测方法，于是常出现油品在货架上油瓶变形的现象，这给油脂企业带来了很大的损害，因此发明一种快速测定食用植物油中氮气含量的方法具有很重要的现实意义。

目前测量液体中气体溶解度的方法多采用容积法，但由于气体在液体中的溶解度一般很小（其摩尔分率大致在10^-2—10^-5之间），从而这给实验操作带来很大困难，对检测仪器要求很高，否则实验结果误差较大。而已有的测定液体中气体含量的仪器和方法原理都是基于理想气体状态方程测得液体吸收气体的体积，但这些仪器不适用食用植物油中氮气含量的测定，主要缺陷有三点：一是气液相达到平衡的时间较长，不利于快速检测；二是缺少气液相达到平衡时的衡量手段；三是无法测定液体中已经含有的气体量。

发明内容

本发明的目的是针对背景技术中存在的缺点和问题加以改进和创新，提供一种适用于食用植物油充氮过程的监测，通过调整最佳充氮油温能使植物油快速、高效地吸收氮气，既确保了产品质量又节约了生产成本的快速测定食用植物油中氮气含量的装置。

本发明的另一目的是提供一种利用上述装置快速测定食用植物油中氮气含量的方法。

本发明装置包括电磁搅拌器，放置在电磁搅拌器上的带温度显示的恒温浴槽，和设置在带温度显示的恒温浴槽内恒温液体中的缸体，其中：

缸体内灌装食用植物油，顶部设置密封盖组件密封缸体，密封盖组件上通过管路连接有一端伸入缸体内食用植物油上部空间中的压差计、真空泵、气体组分仪及氮气瓶，密封盖组件上还通过管路连接有循环泵和温度仪；

所述的循环泵设有进油管和出油管，其中进油管伸入缸体食用植物油底部，出油管伸入缸体内食用植物油上部空间中，且出油管的出油口设置有喷淋头；

所述的温度仪包括伸入缸体食用植物油中的油温检测管路和伸入缸体内食用植物油上部空间中的瓶内空间温度检测管路。

本发明所述的密封盖组件密封和隔断缸体的内部空腔与外界大气，密封盖组件包括密封圈、扣环、瓶盖和瓶塞，所述压差计、真空泵、气体组分仪、循环泵、氮气瓶和温度仪的连接管路伸入端均通过瓶塞伸入缸体内。所述的压差计、气体组分仪和温度仪均连接电脑并通过电脑读取和记录检测数据。所述的缸体为带刻度的平底玻璃瓶体，缸体通过底部设置的支架放置于恒温液体中，且缸体内的食用植物油液面底于恒温液体液面。所述的缸体底部与带温度显示的恒温浴槽底部距离为2-3cm。

本发明方法包括以下步骤：

1）将电脑与压差计、温度仪和气体组分仪连机并开启，将已知体积的缸体放入带有温度显示的恒温浴槽内，取下瓶塞及连接管路，将已知体积的食用植物油缓慢注入，再将瓶塞塞紧，扣好扣环，记录初始温度T₀、压力P₀、气体容积V₀和气体组分情况；

2）打开循环泵，调节速度，使食用植物油通过进油管、出油管由喷淋头呈雾状喷淋，观察压差、温度和气体组分变化曲线，气液相达到平衡后压差恒定，记录此时的压力P₁和温度T₁，由气体状态方程n=PV/RT，其中R为常数，密封缸体内的气体是恒量不变的，即n为定值，由此可推出初始状态和平衡状态时的气体状态方程P₀V₀/T₀  = P₁V₁/T₁，计算出平衡状态时气体容积V₁，即得到该压力及温度环境下该已知体积食用油吸收气体的量即V_吸=V₁-V₀，再除以食用油体积，即得到该压力及温度环境下单位食用植物油吸收气体的量S_吸，即还能溶解的气体的量；