ПАЛОЧКА ДЛЯ КАРАМЕЛИ И СПОСОБ ЕЕ ИЗГОТОВЛЕНИЯ Российский патент 2005 года по МПК A23G3/02 A23G9/26 B29C49/04 B29C47/20 A47G21/18 

Изобретение относится к пищевой промышленности, а именно к палочкам из полипропилена, например, для карамели или жевательной резинки, заключенной в карамель, которые предназначены для расфасовки, транспортирования, хранения и продажи потребителю штучной продукции.

Изобретение также относится к способам переработки полимерных материалов, а именно формованию полимеров экструзией для получения изделий трубчатой формы, например палочек для карамели.

Известна карамель со светящейся палочкой (см. патент ВОИС №9904644 от 10.02.1998, МКИ 6 А 23 G 3/00, публикация ИСМ, выпуск 003 №02, 2000), которая снабжена трубчатой палочкой.

Недостатками данного изобретения являются ненадежная фиксация карамели на палочке, а также она не предназначена для крепления на ней кондитерской массы иной плотности, например жевательной резинки, заключенной в карамель.

Известно кондитерское изделие в виде ракеты (см. патент США №5976590 от 12.06.1998, МКИ 6 А 23 G 3/00, ИСМ, выпуск 003 №11/2000), содержащее телескопический корпус, к которому прикреплен леденец для потребления пользователем.

Недостатками данного изделия является сложность изготовления и неудобство при использовании.

Наиболее близкой по технической сущности и достигаемому результату является палочка для карамели (см. свидетельство РФ на полезную модель №10514, МКИ 6 А 23 G 3/02 от 17.02.1999, ПМПО №8 от 16.08.1999), выполненная в виде полой трубочки из полипропиленового материала и снабженная в верхней части вырезом. При этом вырез имеет форму квадрата или треугольника, или трапеции.

Фиксация карамели на данной палочке происходит за счет выреза, который выполняют различной геометрической формы. Это усложняет процесс изготовления палочки и в то же время такая фиксация ненадежна, так как является точечной.

Недостатком данной палочки также является то, что она выполнена с гладкой поверхностью трубочки и возможно выскальзывание свободного конца палочки для карамели из рук ребенка. Одновременно с этим конец трубочки, на котором находится карамель, удерживает изделие только за счет выреза, то есть за счет механического способа сцепления кондитерской массы с трубочкой, не используя молекулярного взаимодействия карамели с поверхностью палочки.

Конструкция этой палочки не предусматривает защиты полости трубочки от проникновения насекомых, например термитов, что значительно сужает область ее применения.

Известен способ и устройство для изготовления полых изделий экструзией расплавленных пластиков (см. патент ВОИС №9630188 от 03.10.96, МКИ 6 В 29 С 47/20, ИСМ, 2001), состоящий в том, что расплав пластика экструзируют, чтобы изготовить полое изделие. Расплав продавливают через формующий инструмент с внутренним стержнем. Экструдат калибруют и охлаждают.

Недостатками данного способа являются большие энергозатраты и трудозатраты. Этот способ не дает возможности получить трубчатые изделия с шероховатой наружной поверхностью.

Известен также способ изготовления изделий из полимерных материалов (см. патент РФ №2170670 от 09.08.1999 г., МПК 7 В 29 С 49/04, 20.07.2001), который включает изготовление трубчатой заготовки путем загрузки материала, нагрева его и выдавливания вращающимся шнеком через экструзионную головку, а затем разрезание трубки на отдельные изделия и охлаждение.

Недостатком данного способа является сложность процесса, он не дает возможности нанесения дополнительного слоя для изменения свойств трубчатой заготовки, например для увеличения адгезии наружной поверхности.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является способ, в котором используют установку для изготовления термопластичных труб (см. авторское свидетельство СССР №1431950 от 08.10.86, МКИ 4 В 29 С 47/20, 03.10.88, Бюл. №39), включающий расплавление полимера, экструдирование расплава через кольцевую фильеру, последующее охлаждение сформированной трубки, ее протяжку и резку.

Недостатком данного способа является то, что полученная таким способом трубка имеет слабое сцепление ее поверхности с контактирующими с ней материалами. Так как наружная поверхность трубки гладкая, с низкой степенью адгезии, трубка не может быть успешно применена в пищевой промышленности при контакте с кондитерскими изделиями.

Технический результат, обеспечиваемый заявляемым решением, заключается в надежной фиксации карамели на палочке путем совместного использования механического контакта и молекулярного взаимодействия кондитерской массы и трубочки, а также в повышении и расширении эксплуатационных качеств палочки.

Технический результат достигается тем, что в палочке для карамели, выполненной в виде полой трубочки из полимера и имеющей вырез в верхней части, согласно заявляемому техническому решению, в зоне контакта кондитерского изделия и трубочки выполнен дополнительный вырез, при этом изнутри трубочка изготовлена с препятствием от насекомых, а снаружи с шероховатой поверхностью. Причем дополнительный вырез выполнен со смещением вдоль продольной оси трубочки и расположен как со стороны существующего выреза, так и со стороны диаметрально ему противоположной. При этом препятствие от насекомых выполнено как в виде крестообразной перегородки по всей длине трубочки, которая делит ее полость на четыре равные части, так и препятствием является дополнительный вырез, выполненный в виде частичной вырубки стенки путем просечки с отгибом внутрь трубочки.

Технический результат достигается также тем, что в способе изготовления палочки для карамели в виде полой трубочки, включающем расплавление полимера, экструдирование расплава через кольцевую фильеру, последующее охлаждение сформированной трубки, ее протяжку и резку, согласно заявляемому техническому решению, при экструдировании расплава трубку формируют с шероховатой наружной поверхностью. При этом шероховатую поверхность трубки получают как путем нанесения слоя расплавленного покровного материала, например сэвилена, так и путем снижения температуры расплава на выходе из экструдера на 9-10% от номинальной для конкретного полимера. Причем трубку разрезают на палочки, одновременно вырубая вырезы в верхней части палочки для удержания карамели.

Наличие отличительных признаков, а именно выполнение в зоне контакта кондитерского изделия и трубочки дополнительного выреза, который смещен относительно существующего по продольной оси трубочки и размещен или со стороны имеющегося выреза или со стороны диаметрально ему противоположной, а также выполнение внутри трубочки препятствия от насекомых в виде крестообразной перегородки по всей длине трубочки, которая делит полость трубочки на четыре равные части, а также выполнение дополнительного выреза, выполненного в виде частичной вырубки стенки путем просечки с отгибом внутрь трубочки, что позволяет ему также служить препятствием от насекомых, выполнение трубочки с шероховатой наружной поверхностью как посредством нанесения расплавленного покровного слоя, например из сэвилена, так и путем снижения температуры расплава на выходе из экструдера на 9-10% от номинальной для данного полимера, свидетельствует о соответствии заявляемого технического решения критерию патентоспособности “новизна”.

Выполнение дополнительного выреза в верхней части трубочки позволяет надежно зафиксировать на ней не только карамель, но и жевательную резинку, заключенную карамельную массу, так как масса кондитерского изделия внедряется в полость палочки в двух местах.

При этом вырезы выполнены со смещением вдоль продольной оси трубочки, что дает возможность избежать точечной фиксации карамели и за счет создания плеча сил взаимодействия надежно удерживать карамель на палочке.

Выполнение выреза с диаметрально противоположных сторон трубочки опять же со смещением относительно друг друга позволяет избежать крутящего момента в местах фиксации и еще более усиливает полученный положительный эффект. Карамель прочно закреплена на палочке.

Покрытие наружной поверхности трубочки слоем материала, улучшающим адгезию поверхности, например сэвиленом, позволяет создать шероховатую наружную поверхность, которая не скользит в руках, что повышает удобство при использовании карамели.

При этом нанесение данного покровного слоя производят методом Ко-экструзии, согласно ему сэвилен или другой материал, усиливающий адгезию поверхности, в расплавленном состоянии подается на поверхность трубочки через дополнительный экструдер. Наличие полученного таким методом слоя на поверхности трубочки, при контакте его с кондитерской массой, позволяет получить сцепление соприкасающихся элементов на молекулярном уровне за счет взаимного проникновения и притяжения молекул карамели и покровного слоя трубочки, так как наружная поверхность ее приобретает шероховатость, то есть совокупность микроскопических неровностей.

Из патентной литературы известен способ и устройство для нанесения покрытия на подложку (см. патент ВОИС №9710094 от 16.09.95, МКИ 6 В 23 С 49/04, публикация 20.03.97), в котором благородный покровный материал через дополнительный экструдер в виде расплава наносят на подложку из более дешевого материала для повышения его твердости.

Однако в заявляемом техническом решении покровный слой в виде расплава из дополнительного экструдера выполняет иную роль, а именно создает шероховатую наружную поверхность для повышения адгезии, лучшего слипания, сцепления кондитерской массы и полученной поверхности трубочки, что позволяет надежно удерживать карамель на палочке.

Таким образом, карамель удерживается на палочке путем совместного использования как механического взаимодействия посредством вырезов, так и молекулярного взаимодействия посредством покровного слоя из сэвилена.

Выполнение крестообразной перегородки внутри трубочки по всей ее длине делает ее многополостной, то есть делит полость трубочки на части, что позволяет разбить входное отверстие на конце палочки, где нет карамели, на достаточно мелкие отверстия, в которые уже не могут проникнуть насекомые, например термиты. Это расширяет область применения изобретения на страны с жарким климатом и большим количеством насекомых.

Препятствие от насекомых внутри трубочки можно выполнить еще более эффективным способом. Дополнительный вырез в верхней части трубочки, который предназначен для надежной фиксации карамели, выполняют в виде не полностью вырубленного отверстия путем просечки. Таким образом, стенка трубочки, которая получается отогнутой внутрь, перекрывает полость, создавая препятствие на пути насекомого. При этом дополнительный вырез выполняет двойную функцию, а именно надежно удерживает кондитерское изделие разной плотности на палочке и является препятствием для насекомых.

Из вышесказанного следует, что предлагаемая палочка удобна в эксплуатации, надежно удерживает карамель на ней, предотвращает выскальзывание из рук потребителя, а также предохраняет от попадания в ее полость насекомых, обеспечивая, таким образом, технический результат, который достигается новой совокупностью существенных признаков, следовательно, заявляемые технические решения соответствуют критерию патентоспособности "изобретательский уровень".

Сущность изобретения поясняется чертежами, где на фиг.1 - вид палочки с вырезами с одной стороны; на фиг.2 - вид палочки с вырезами диаметрально противоположными; на фиг.3 - поперечный разрез палочки А-А с крестообразной перегородкой от насекомых; на фиг.4 - схема способа изготовления палочки для карамели.

Палочка для карамели выполнена в виде полой трубочки 1 из полипропиленового материала и снабжена в верхней части вырезом 2 для удержания карамели. По продольной оси трубочки 1 в зоне контакта кондитерского изделия и трубочки размещен дополнительный вырез 3 со смещением относительно выреза 2 и с возможностью выполнения как со стороны выреза 2 (фиг.1), так и с диаметрально противоположной стороны вырезу 2 (фиг.2). В одном из вариантов конкретного выполнения дополнительный вырез 3 выполнен в виде не полностью вырубленного отверстия, при этом стенка трубочки 1 отогнута внутрь и служит препятствием от насекомых.

В данном примере изнутри трубочка 1 решена с препятствием от насекомых в виде крестообразной перегородки 4, которая делит полость трубочки 1 на четыре равные части. Снаружи трубочка 1 покрыта слоем 5 из сэвилена, материала, усиливающего адгезию поверхности, придающего ей шероховатость.

Палочку для карамели изготавливают методом экструзии из полипропилена марки 01030. Для получения цветной палочки в полипропилен добавляют пигментные суперконцентраты, разрешенные для контакта с пищевыми продуктами. Приготовление окрашенной композиции проводят в лопастном смесителе, смешивая полипропилен в виде гранул размером 5 мм и суперконцентрат в виде гранул размером 3 мм из расчета 1,5% суперконцентрата от массы полипропилена.

Палочки для карамели осуществляют на линии, состоящей из червячного пресса-экструдера 6 с головной частью 7 и приводом 8 в виде ступенчатой коробки передач. Ступенчатое изменение скорости вращения червяка влияет на производительность экструдера. Перед загрузкой окрашенной композиции в бункер производят разогрев экструдера 6 в первой зоне разогрева, вблизи двигателя 8, до температуры 200°С, во второй зоне разогрева, в средней части экструдера 6, до температуры 225°С и в третьей зоне разогрева, в головной части 7 экструдера 6, на месте выхода экструзионного материала, до 240°С.

После окончания разогрева производят пуск экструдера в работу. При этом получают расплав гранул по мере перемещения их между винтами вращающего червяка экструдера 6, в сторону головной части 7, прессование расплавленной массы, истечение ее под давлением сквозь устройство, смонтированное в головной части 7 экструдера 6 для формирования палочки в виде трубки.

Устройство представляет собой полый стержень - дорн, выполненный в виде конуса, установленный во втулку-фильеру с зазором в виде кольцевой щели, через которую выходит пластичная масса. Размеры кольцевой щели определяют размеры трубчатого изделия. Для формирования полой трубки внутреннюю полость дорна соединяют с атмосферой.

По мере выхода разогретого материала из фильеры в виде трубки 1 ее подхватывают пинцетом и пропускают через ванну охлаждения 9, заполненную водопроводной водой и выполненную с регулируемыми по высоте вращающимися роликами, которые прижимают, стремящуюся всплыть, сформированную полипропиленовую трубку. В ванне охлаждения 9, посредством опорных винтов, при необходимости, создают крен в сторону экструдера 6 для образования потока воды навстречу движения трубки 1, чем сокращают время ее охлаждения. По мере остывания трубки 1 ее укладывают на ролики, приподнимая из воды.

Затем остывший конец трубки 1 пропускают между обрезиненными роликами тянущего устройства 10. Механизм протяжки 10 состоит из двух обрезиненных роликов, один из которых смонтирован на валу двигателя, а другой прижат к первому винтовым устройством, исключая проскальзывание охлажденной трубки 1. Механизм протяжки 10 служит для калибровки, а именно для получения трубки 1 с заданным диаметром.

Трубку 1, прошедшую между роликами механизма протяжки 10, с противоположной стороны подают во втулку определенной длины механизма резки 11, где производят резку трубки 1 на палочки фиксированной длины. Механизм резки 11 смонтирован на одной станине с механизмом протяжки 10, он включает направляющую и отрезную втулки, а также вращающиеся диски с укрепленными на них ножами. Размер втулки отрезного механизма 11 соответствует требуемой длине готовой палочки. Трубку 1, проходящую сквозь втулку, обрезают отрезными ножами, при этом отрезные ножи скользят вдоль торцов втулки. Одновременно с резкой производят вырубку вырезов 2 и 3 необходимого размера вырубными ножами, также закрепленными на одном из дисков.

При выпуске трубки, полученной путем неполной просечки, в механизме резки 11 предусмотрено устройство, состоящее из втулки с подпружиненным резцом с возможностью возвратно-поступательного движения за счет ударника, закрепленного на вращающем диске.

При изготовлении палочки с крестообразной перегородкой 4 применяют дорн, представляющий собой цилиндрический стержень с четырьмя отверстиями, расположенными вдоль оси, предназначенными для формирования обособленных полостей трубочки 1. На конце стержня выполнены четыре продольных паза, размещенных между отверстиями. Пазы формируют перекрытия 4 в трубке 1.

Изготовление палочек, покрытых слоем 5 из сэвилена, производят методом Ко-экструзии. При этом в боковой дополнительный экструдер, присоединенный к головной части основного экструдера, загружают материал - гранулированный сэвилен, который в расплавленном состоянии обволакивает полипропилен, проходящий между дорном и фильерой основного экструдера. Для получения шероховатой поверхности путем снижения температуры на выходе из головки 7 экструдера 6 температуру снижают на 20°С, то есть с 240°С до 220°С.

После механизма резки 11 готовое изделие подают в приемный бункер 12, а затем упаковывают в короб.

При этом изготовление данной палочки промышленным способом не вызывает затруднений, предполагает использование освоенных материалов и стандартного оборудования, следовательно, заявляемое техническое решение соответствует критерию патентоспособности “промышленная применимость”.

Изобретение относится к кондитерской промышленности. Палочка (трубочка) для леденцовой карамели содержит полимерный корпус с вырезом для удержания кондитерской массы. Корпус выполнен снаружи с шероховатой поверхностью и с дополнительным вырезом и снабжен внутри крестообразными перегородками для предупреждения попадания насекомых. Дополнительный вырез смещен вдоль оси трубочки относительно основного и размещен либо с его стороны, либо с диаметрально противоположной стороны. Дополнительный вырез может быть выполнен путем частичной вырубки стенки путем просечки с отгибом внутрь корпуса. Способ изготовления палочки (трубочки) для леденцовой карамели предусматривает расплавление полимера, экструдирование через фильеру, последующее охлаждение сформировавшейся палочки (трубочки), протяжку и резку. При экструдировании расплава палочку (трубочку) формируют с шероховатой наружной поверхностью за счет нанесения слоя расплавленного покровного материала, например сэвилена, путем снижения температуры его расплава на выходе из экструдера на 9-10% от номинальной. Резку палочки (трубочки) осуществляют с вырубанием вырезов. Это позволяет обеспечить повышенную надежность фиксации леденцовой карамели за счет совместного использования механического контакта кондитерской массы и палочки (трубочки), а также повысить и расширить эксплуатационные свойства палочки (трубочки). 2 н. и 9 з.п. ф-лы, 4 ил.

1. Палочка для карамели, выполненная в виде полой трубочки из полимера и имеющая в верхней части вырез для удержания кондитерской массы, отличающаяся тем, что в зоне контакта кондитерской массы с палочкой выполнен дополнительный вырез, при этом изнутри трубочка изготовлена с препятствием для насекомых, а снаружи - с шероховатой поверхностью.2. Палочка по п.1, отличающаяся тем, что дополнительный вырез выполнен со смещением вдоль продольной оси трубочки.3. Палочка по любому из пп.1 и 2, отличающаяся тем, что дополнительный вырез выполнен со стороны существующего выреза.4. Палочка по любому из пп.1 и 2, отличающаяся тем, что дополнительный вырез выполнен со стороны, диаметрально противоположной существующему вырезу.5. Палочка по п.1, отличающаяся тем, что препятствие для насекомых выполнено в виде крестообразной перегородки по всей длине трубочки, которая делит ее полость на части.6. Палочка по п.1, отличающаяся тем, что роль препятствия для насекомых исполняет дополнительный вырез, выполненный в виде частичной вырубки стенки путем просечки с отгибом внутрь трубочки.7. Способ изготовления палочки для карамели в виде полой трубочки, включающий расплавление полимера, экструдирование расплава через кольцевую фильеру, последующее охлаждение сформированной трубки, протяжку ее и резку, отличающийся тем, что при экструдировании расплава трубку формируют с шероховатой наружной поверхностью.8. Способ по п.7, отличающийся тем, что шероховатую поверхность трубки получают путем нанесения слоя расплавленного покровного материала.9. Способ по п.8, отличающийся тем, что в качестве покровного материала используют, например, сэвилен.10. Способ по п.7, отличающийся тем, что шероховатую поверхность трубки получают путем снижения температуры расплава на выходе из экструдера на 9-10% от номинальной для конкретного полимера.11. Способ по п.7, отличающийся тем, что трубку разрезают на палочки, одновременно вырубая вырезы в ее верхней части.