Способ изготовления трубочки для питья из растений семейства злаковых Российский патент 2023 года по МПК A47G21/18 

Изобретение относится к способу, предназначенному для изготовления трубочек для питья из растений с трубчатыми стеблями семейства злаковых, к которым относится тростник, камыш, пшеница, овес, рожь, кукуруза, а именно к способу изготовления трубочек и соломинок для питья.

Соломки обычно делают из пластика, но экологические проблемы и новые правила привели к увеличению количества многоразовых и биоразлагаемых соломинок. Соломки для питья исторически предназначались как одноразовый продукт и несколько стран, регионов и муниципалитетов запретили одноразовые пластиковые соломинки, чтобы уменьшить пластиковое загрязнение.

Первая бумажная трубочка для питья коктейлей была изобретена Марвином Стоуном в 1888 году (патент США №375962).

Недостатком известной трубочки является высокая трудоемкость при ее изготовлении, поскольку трубочки изготовляют по отдельности каждую, наматывая на стержень. Кроме того, при употреблении горячих напитков, трубочка может намокать и терять форму.

Из сети Интернет известен способ изготовления трубочек для коктейлей из тростника https://yandex.ru/video/preview/?filmId=15627920885664108640&text=способ+изготовления+трубочек+из+тростника+для+коктейлей, при котором стебли тростника, сортируют, удаляя пораженные бактериями. Из качественного сырья удаляют верхний слой с поверхности стебля. Стебли нарезаются до нужного размера пилкой. Спицей удаляют сердцевину тростника. Очищенные стебли промывают водой. Трубочки томятся на огне с луком, маслом и водой от 15 до 50 минут. Для исключения деформации трубочек после термической обработки их еще 5 минут настаивают без кипячения. Затем вынимают трубочки из воды и остужают в прохладном помещении.

Недостатком известного способа получения трубочек для питья является короткий срок их хранения из-за некачественной, ручной очистки внутренней поверхности стебля, невозможности соблюдения режимов производства при кустарном изготовлении, из-за чего трубочка изнутри при хранении могут покрываться плесенью, что пагубно влияет на организм в процессе эксплуатации.

Наиболее близким к предложенному решению относится способ известный из сети Интернет https://vogue.ua/article/culture/lifestyle/chto-nuzhno-znat-ob-eko-trubochkah-dlya-napitkov-yes-straw.html производство изготовления трубочек для коктейлей из растений с трубчатыми стеблями семейства злаковых, например, изо ржи и камыша. Способ изготовление состоит из многоэтапного процесса обработки сырья. Соломинки дезинфицируют с помощью высокотемпературного пара и дополнительно промывают с помощью специального оборудования, после высушивают в автоматических инфракрасных шкафах, для стерилизации готового продукта. После чего трубочки проверяют на соответствие качества и фасуют. Все трубочки изготавливают вручную — автоматическая линия будет ломать большое количество тонких соломинок.

Недостатком известного способа получения трубочек для питья является невысокая производительность. Кроме того у трубочек при их использовании есть послевкусие, так изо ржи - это легкий солодовый привкус, из камыша — легкий терпкий привкус, который ухудшает потребительские свойства изделия и влияет на органолептические характеристики питьевого продукта.

Проблемой, на которую направлено изобретение, является устранение недостатков известных способов.

Техническим результатом изобретения является повышение производительности получения трубочки для питья с высокими потребительными свойствами, исключающими послевкусие после использования.

Поставленная проблема и заявленный технический результат решаются за счет того, что способ изготовления трубочки для питья из растений семейства злаковых согласно изобретению включает деление стеблей на части по заданному размеру, группировку частей стеблей в кассеты, шлифование торцов стеблей, объединенных в кассеты с двух противоположных сторон, с последующим погружением кассет в подогретую до 70°С воду, в которую поочередно добавляют 60% водный раствор перекиси водорода, в количестве от 14 до 15% от объема воды и едкий натр из расчета 0,2 кг на 10 л перекиси водорода, выдерживание кассет в растворе в течение 10-12 часов при температуре от 60 до 80°С. Снизу периодически каждые 30 - 35 минут подают под давлением 10 атм. воздух для барботажа раствора в течение 15-30 сек.. Затем кассеты извлекают из раствора и продувают воздухом под давлением от 6 до 10 атм. для удаления остатков из внутренней полости соломки с дальнейшей сушкой при температуре 75-80°С в течение 7-8 часов с принудительной вентиляцией.

Стебли преимущественно делят на части длиной 15 и 21 мм на ленточных пилах с использованием полотен для хрупких материалов. Деление стеблей на части длиной 15 и 21 мм позволяет после шлифовки с двух сторон выдержать размер соломки 14 и 20 мм, размер которых преимущественен при использовании. Деление стеблей на части с помощью ленточных пил с использованием полотен для хрупких материалов, исключат сминание краев соломки.

Торцы кассет поочередно шлифуют с помощью шлифовальных дисков с зернистостью 40, 80, 120 и 180 соответственно. Указанное шлифование позволяет осторожно, без повреждений обрабатывать концы соломки непосредственно в кассетах, тем самым увеличивая производительность обработки без повреждения концов соломки.

Продувку частей стеблей, связанных в кассеты после выдерживания в растворе можно осуществлять воздушным пистолетом с удлиненными соплами, поочередно с одной и другой стороны кассет.

После продувки и сушки трубочки фасуют по пакетам из крафтовой бумаги и упаковывают в коробки из гофрокартона. Такая упаковка предохраняет трубочки от повреждения при транспортировке и увеличивает сроки ее хранения.

Предварительное деление стеблей на части по заданному размеру и группировка частей стеблей в кассеты, преимущественно от 5000 до 6000 штук в каждую позволяет повысить производительность получения соломки для питья, т.к. дальнейшая обработка частей соломки будет осуществляться ни по одной штуке, а сразу большими группами.

Шлифование торцов стеблей, объединенных в кассеты, с двух противоположных сторон исключает повреждение соломки, т.к. собранная в кассету соломка от 5000 до 6000 штук обладает совокупностью прочности каждого отдельного стебля. Погружение кассет соломки в подогретую до 70°С воду, обеспечивает вымачивание соломки. Снижение температуры ниже 70°С не эффективно и кроме того увеличит время вымачивания, а превышение температуры на данном этапе нецелесообразно.

Поочередное добавление 60% водного раствор перекиси водорода в количестве от 14 до 15% от объема воды и едкого натра из расчета 0,2 кг на 10 л перекиси водорода обеспечивает дезинфекцию соломки и размягчение ее внутренней поверхности, для того, чтобы в последующем цикле производства облегчить удаление растительных остатков изнутри соломки. При этом повышение концентрации перекиси водорода может привести к повреждению структуры соломки, а, следовательно, к снижению физико-механических характеристик. Снижение концентрации перекиси водорода ниже 60% не обеспечит необходимого дезинфицирующего эффекта, и увеличит время выдержки кассет в растворе. Введение едкого натра меньше 0,2 кг на 10 л перекиси водорода не обеспечит необходимого размягчения сердцевины внутри соломки и затруднит в последующем ее извлечение, а увеличение концентрации едкого натра, нецелесообразно, а также может привести к повреждению соломки.

Выдерживание кассет в растворе в течение 10-12 часов при температуре от 60 до 80°С позволяет полностью размягчить растительные остатки на внутренней поверхности соломки. При этом снижение температуры раствора ниже 60°С повлечет увеличение времени выдержки кассет для достижения физико-механических и потребительских свойств трубочки, а превышение температуры выше 80°С – нецелесообразно и не приведет к повышению качественных характеристик соломки. Выдерживание кассет меньше 10 часов не обеспечит полной дезинфекции и размягчения внутренних растительных остатков и затруднит извлечение этих остатков из трубочек, а это повлияет на качество продукта, т.к. может оставить послевкусие при использовании трубочки, а также может привести к загниванию растительных остатков. Превышение времени выдерживания кассет в растворе – нецелесообразно.

Подача снизу емкости воздуха под давлением 10 атм. с периодичностью 30 - 35 минут в течение 15-30 сек. обеспечивает турбулентное перемещение водного раствора перекиси водорода с едким натром по всему объему емкости, в которой выдерживаются кассеты. Турбулентное перемещение раствора позволяет поэтапно удалять размягченные растительные остатки изнутри трубочек, обеспечивая возможность контакта с растительными остатками для новых порций раствора, ускоряя процесс очистки трубочек, повышая тем самым производительность процесса. Снижение давления воздуха ниже 10 атм. не создаст достаточных условий для барботажа раствора с возможностью вымывания размягченных остатков, а превышение давления свыше 10 атм. – нецелесообразно.

Величина давления воздуха от 6 до 10 атм. для продувания извлеченных из раствора выбрана исходя из размера частей соломки. Для трубочек 14 мм, длина которой останется после шлифовки 15 мм трубочек – достаточна в 6 атм., а для трубочек 20 мм, длина которой остается после шлифовки трубочек длиной в 21 мм, необходимо в 10 атм. Повышение указанных параметров давления нецелесообразно, а снижение не обеспечит полного выдувания раствора из соломки.

Режим сушки кассет при температуре 75-80°С в течение 7-8 часов с принудительной вентиляцией, подобран опытным путем, при этом снижение температуры и времени сушки может оставить трубочку влажной, что при хранении создаст условия для образования плесени, а превышение температуры и времени сушки приводят к хрупкости трубочки, снижая ее качество и увеличивая время производства.

Способ изготовления трубочек для питья из растений семейства злаковых осуществляют следующим образом.

Сырье в виде стеблей тростника для изготовления готовой продукции поступает на склад в тюках. Стебли тростника нарезают ленточными пилами с использованием полотен для хрупких материалов на части размером 15 мм и 21 мм для того, чтобы после обработки краев их размер соответствовал 14 и 20 мм. Затем части стеблей в виде трубочек объединяют в кассеты по 5000 или по 6000 штук в одной кассете. Объединенные в кассеты трубочки с торцов подвергают обработке шлифованием. При этом поочередно используются шлифовальные диски с зернистостью 40, 80, 120 и 180 соответственно для более тщательной шлифовки без повреждения торцов. Обработка трубочек в кассетах предотвратит деформацию торцов трубочек. Пыль, образующаяся в результате шлифовки, высасывается вентиляционной установкой с системой циклон для предотвращения всасывания пыли обратно в производственные помещения приточной вентиляцией. Кассеты с отшлифованными трубочками, погружают полностью в емкость из нержавеющей стали объемом 350 литров с предварительно нагретой до 70°С водой. После погружения в емкость 4 кассет средняя температура опускается до 60°С.

Поочередно в воду добавляют реагенты: 50 литров 60%-го раствора перекиси водорода, что составляет 14,3% от объема воды и 1 кг едкого натра, растворенного в 5 литрах воды (из расчета 0,2 кг на 10 литров перекиси водорода). При этом в результате реакции между ингредиентами выделяется тепло, достаточное для поддержания температуры в емкости на уровне 80°С на протяжении 12 часов. Раствор одновременно является средством дезинфекции и размягчения растительных остатков, расположенных на внутренних стенках трубочек. Образованный в результате реакции пероксид натрия придает трубочкам из тростника приятный желтый оттенок.

К нижней части емкости подведены патрубки для подачи воздуха, для осуществления барботажа раствора. Воздух в систему подают под давлением 10 атмосфер на протяжении 15-30 секунд через каждые 30 минут для перемешивания реагентов и поддержания равномерного протекания реакции. Одновременно, в момент активного барботажа из внутренней части трубочек вымываются размягченные растительные остатки, освобождая место для контакта с новыми порциями раствора. Через 12 часов кассеты извлекают из емкости с раствором. Размягченные внутренности трубочек выдувают сжатым воздухом под давлением до 7 атмосфер воздушными пистолетами с удлиненными соплами. Давление регулируют настраиваемыми редукторами. После продувки кассет с одной стороны их переворачивают, и процесс повторяют с другой стороны кассет. Затем кассеты распаковывают и трубочки сушат в сушильном шкафу на протяжении 8 часов при температуре до 80°С с принудительной вентиляцией. При этом вентиляционная установка сушильного шкафа создает внутри шкафа пониженное давление, таким образом, жидкость выпаривается из трубочек и удаляется из шкафа в виде низкотемпературного пара. Готовую продукцию фасуют по пакетам из крафтовой бумаги и упаковывают в коробки из гофркартона для последующего хранения и отправки потребителям.

Изобретение относится к способу, предназначенному для изготовления трубочек для питья из растений с трубчатыми стеблями семейства злаковых, к которым относится тростник, камыш, пшеница, овес, рожь, кукуруза, а именно к способу изготовления трубочек и соломинок для питья. Техническим результатом изобретения является повышение производительности получения трубочки для питья с высокими потребительными свойствами, исключающими послевкусие после использования. 5 з.п. ф-лы.

1. Способ изготовления трубочки для питья из растений семейства злаковых, включающий деление стеблей на части по заданному размеру, группировку частей стеблей в кассеты, шлифование торцов стеблей, объединенных в кассеты с двух противоположных сторон, с последующим погружением кассет в подогретую до 70°С воду, в которую поочередно добавляют 60% водный раствор перекиси водорода от 14 до 15% от объема воды и едкий натр из расчета 0,2 кг на 10 л перекиси водорода, выдерживание кассет в растворе в течение 10-12 часов при температуре от 60 до 80°С, при этом снизу периодически каждые 30-35 минут подают под давлением 10 атм в течение 15-30 с воздух для барботажа раствора, затем кассеты извлекают из раствора и продувают воздухом под давлением от 6 до 10 атм для удаления растительных остатков из внутренней полости трубочек с дальнейшей сушкой при температуре 75-80°С в течение 7-8 часов с принудительной вентиляцией.

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что стебли делят на части длиной 15 и 21 мм на ленточных пилах с использованием полотен для хрупких материалов.

3. Способ по п. 1, отличающийся тем, что торцы кассет поочередно шлифуют с помощью шлифовальных дисков с зернистостью 40, 80, 120 и 180 соответственно.

4. Способ по п. 1, отличающийся тем, что после деления стебли связывают в кассеты от 5000 до 6000 штук в каждую.

5. Способ по п. 1, отличающийся тем, что продувку трубочек, связанных в кассеты, после выдерживания в растворе осуществляют воздушным пистолетом с удлиненными соплами, поочередно с одной и другой стороны кассет.

6. Способ по п. 1, отличающийся тем, что после продувки и сушки трубочки фасуют по пакетам из крафтовой бумаги и упаковывают в коробки из гофрокартона.