Способ и устройство для приготовления кислородного коктейля
OXYGEN COCKTAIL PREPARATION METHOD AND DEVICE

Изобретение относится к безалкогольной и пищевой промышленности, а именно к устройствам и способам приготовления кислородных коктейлей, которые могут быть использованы в целях употребления в пищу и в качестве биологически активных добавок.
Известны различные способы получения кислородного коктейля. В большинстве способах получения кислородного коктейля используются следующие ингредиенты: отвар или настой трав, сахар, белок куриного яйца. Недостатком применения данных ингредиентов является сложный технологический процесс, предусматривающий длительную подготовку отвара или настоя трав перед применением, необходимость фильтрования и тщательного перемешивания ингредиентов до полного растворения с целью получения однородной структуры готового напитка. Также недостатком таких способов является незначительность стойкости пены, что неудобно для использования, так как употреблять необходимо очень быстро, не отходя от места его приготовления.
Например, известен, способ приготовления кислородного коктейля, по патенту РФ № 2442442 от 15.06.2010 (МПК A23L 2/00) включающий внесение ингредиентов смеси для напитка, состоящей из натурального фруктово-ягодного сока, водного настоя лекарственных трав и пенообразователя, перемешивание и насыщение полученной смеси кислородом путем вспенивания ее при пропускании кислорода. В смесь для напитка дополнительно вносят стабилизатор пены, полученный из сока смородины путем соединения его с сахаром в соотношении 1:0,5-1,5 при нагревании до температуры 80-90°С в течение 20-30 минут с последующим охлаждением полученного сиропа в течение 20-40 минут до температуры 25-35°С для проявления желирующих свойств. Недостатком известного способа приготовления кислородного коктейля являются временные затраты, до 70 минут, требуемые для приготовления стабилизатора пены, а также использование водного настоя лекарственных трав, что сокращает возможность массового применение полученного продукта.
Также известен способ получения кислородного коктейля по патенту РФ № 2539843 от 27.01.2015 (МПК A23L 2/00), включающий приготовление основы коктейля, введение стабилизатора пены, смешивание его с основой коктейля, насыщение кислородом, согласно изобретению, в качестве стабилизатора пены используют смесь молочной сыворотки с, по крайней мере, одним полисахаридом растительного происхождения при соотношении полисахарида к молочной сыворотке 1:100-500, при этом предварительно перед смешиванием стабилизатора с основой коктейля осуществляют набухание полисахарида в молочной сыворотке совместно в виде смеси в течение 20-30 минут, нагрев полученной смеси до 50-90°С и охлаждение до 23-25°С, а соотношение основы коктейля к стабилизатору пены выбирают из условия или 1:1, или 1:1,5. Получаемый кислородный коктейль имеет 100%-ную устойчивость пены в течение 40 минут. Недостатком предлагаемого способа является способ приготовления питьевой основы коктейля, требующий временных затрат на подготовку смеси полисахарида и молочной сыворотки. Что делает процесс приготовления кислородного коктейля технически сложной задачей, требующей подготовки, как в техническом плане, так и в плане профессиональной подготовки.
Наиболее близким по совокупности существенных признаков аналогом (прототипом) является способ для приготовления кислородного коктейля по патенту РФ № 2723185 от 27.01.2020 (МПК A23L 2/00) на изобретение.  Способ приготовления кислородного коктейля при помощи устройства для его приготовления заключается в том, что в одноразовую тару либо потребительскую тару наливают питьевую основу и пенообразователь, затем тару помещают в ложемент таким образом, чтобы взбиватель и неподвижный шток были погружены в смесь, на глубину от 5 до 10 мм от дна тары до венчика, далее включают кислородный концентратор, затем включают миксер и одновременно обеспечивают подачу кислорода благодаря электромагнитному клапану, при этом кислород пропускают через смесь со скоростью 3,0 л/мин в течение от 5 до 25 сек под давлением до 1 атм и одновременно взбивают полученную смесь венчиком, благодаря строению которого получают мелкодисперсную пену с размером пузырьков воздуха не более 1,5 мм и с большим временем устойчивости пены. Недостатками данного способа являются сложность конструкции устройства для приготовления кислородного коктейля, а также низкая скорость производства больших объемов кислородного коктейля.
Задача, которую поставил перед собой разработчик нового устройства и способа приготовления кислородного коктейля состояла в повышении эффективности   приготовления кислородных коктейлей, обладающих функциональными и высокими органолептическими свойствами за счет сокращения времени приготовления и уменьшения затрат, в том числе и на используемое сырье для получения кислородного коктейля. Технический результат заключается в получении более крупнодисперсной структуры пены с сохранением времени устойчивости при сокращении времени приготовления коктейля и сокращении расхода компонентов на его приготовление. Также технических результат заключается в расширении арсенала технических средств. Данный технический результат достигается за счет всей совокупности существенных признаков.
Сущность изобретения состоит в том, что устройство для приготовления кислородного коктейля включает чашу с крышкой и подключенный к ней кислородный концентратор, причем в горловой части чаши выполнены элементы крепления крышки, а на оборотной стороне крышки расположены носик с отверстием для гибкой трубки подачи кислорода на которой расположен регулировочный кран, трубка подачи кислорода соединяет кислородный концентратор с чашей через отверстие в крышке и погружена в чашу, причем трубка подачи кислорода в чаше оканчивается распылителем в виде объёмного пористого элемента. Вместе с тем, чаша представляет собой емкость объемом от 0,5 до 3 л. А в качестве элементов крепления крышки использованы винтовое соединение либо соединение зацепом, либо соединение при помощи защелок. Причем на конце носика выполнено отверстие со скосом. Кроме того, трубка подачи кислорода выполнена диаметром от 6 до 9 мм. В то же время распылитель выполнен в форме цилиндра либо конуса, либо прямоугольника. А кислородный концентратор выполнен с возможностью подачи кислорода под давлением до 1 атм со скоростью 3,0-5,0 л/мин.  Способ приготовления кислородного коктейля заключается в том, что в чашу наливают питьевую основу и добавляют пенообразователь, затем пенообразователь в чаше размешивают до полного растворения, далее чашу плотно закрывают крышкой с носиком, затем включают кислородный концентратор и по трубке осуществляют подачу кислорода до регулировочного крана, открытием регулировочного крана устанавливают силу подачи кислорода от концентратора по трубке до распылителя, при этом кислород пропускают через трубку со скоростью от 3,0 до 5,0 л/мин под давлением до 1 атм в распылитель, при помощи распылителя кислород распределяют по широкой площади соприкосновения с составом для приготовления кислородного коктейля и через носик разливают готовый коктейль в тару. Причем в качестве питьевой основы применяют натуральный сок либо морс, либо нектар без мякоти или осадка любой фруктовой культуры, применяемой в пищевой промышленности. А в качестве пенообразователя применяют смесь для приготовления кислородного коктейля, имеющую следующий состав: сахар, экстракт шиповника, сухой яичный белок, загуститель – пектин, антиокислитель - аскорбиновая кислота либо в качестве пенообразователя применяют смесь для напитков «Кислородный коктейль с экстрактом шиповника», имеющую следующий состав: сахар, экстракт шиповника, сухой яичный белок, либо в качестве пенообразователя применяют смесь «Композиция для кислородных коктейлей №21-Иммунная», имеющую следующий состав: пектин, экстракт шиповника, экстракт солодки, сахар. Вместе с тем, для получения 6 литров готового продукта компоненты вносят в следующем соотношении: натуральный сок – 1000 мл, пенообразователь – 20 гр.
Устройство для приготовления кислородного коктейля состоит из чаши 1 с крышкой 2 и подключенного к ней кислородного концентратора (не показан). Чаша 1 предназначена для смешения ингредиентов в процессе приготовления кислородного коктейля. Чаша 1 представляет собой емкость объемом от 0,5 до 3 л с выполненными в горловой части элементами крепления крышки. В качестве элементов крепления крышки 2 могут быть предусмотрены: винтовое соединение, соединение зацепом, соединение при помощи защелок и другие виды соединения. На оборотной стороне крышки расположены носик 3 c трубкой подачи кислорода 4. Носик 3 предназначен для непрерывной подачи кислородного коктейля в процессе его приготовления. Отверстие на конце носика 3 выполнено со скосом, благодаря которому обеспечивается удобная подача кислородного коктейля в потребительскую тару без расхода готового продукта и непрерывно. Трубка подачи кислорода 4 выполнена гибкой с регулировочным краном 5. Трубка подачи кислорода 4 соединяет кислородный концентратор с чашей 1 через носик 3. Трубка подачи кислорода 4 предназначена для подачи кислорода под давлением до 1 атм. в смесь со скоростью 3,0-5,0 л/мин. Трубка подачи кислорода 4 выполнена диаметром от 6 до 9 мм и погружена в чашу 1. Трубка подачи кислорода 4 в чаше 1 оканчивается распылителем 6.  Распылитель 6 представляет собой объёмный пористый элемент на трубке 4. Распылитель 6 может быть выполнен в форме объемного геометрического тела, например, цилиндра, конуса, прямоугольника и проч. Подобное строение распылителя 6 увеличивает площадь соприкосновения кислорода, поступающего из кислородного концентратора с составом для приготовления кислородного коктейля и, тем самым, кислородный коктейль лучше насыщается кислородом. В месте соединения трубки 4 с крышкой 2 установлен регулировочный кран 5 предназначен для регулирования скорости подачи кислорода в смесь для приготовления кислородного коктейли и, следовательно, регулирования скорости производства кислородного коктейля. Благодаря подобному строению устройства обеспечивается возможность получения крупнодисперсной пены с размером пузырьков воздуха от 0,1 мм до 4 мм и с большим временем устойчивости пены. Следовательно, такой кислородный коктейль обладает большей эффективностью, так как пена попадает в организм потребителя в полном объеме и дольше находится в организме потребителя. В основе работы концентратора кислорода лежит принцип физического разделения газов. Воздух проходит внутри концентратора кислорода через ряд фильтров и под давлением подается на цеолитовые колонки. Кислород через клапан-регулятор давления и объемный счетчик поступает в увлажнитель, далее по трубке поступает в распылитель 1. Кислородный концентратор предназначен для подачи кислорода под давлением до 1 атм со скоростью 3,0-5,0 л/мин. Это делает его безопасным в отличие от баллонов с кислородом, где давление достигает 140 атм.
Способ приготовления кислородного коктейля заключается в следующем. Вначале в чашу 1 наливают питьевую основу и добавляют пенообразователь. В качестве питьевой основы применяют натуральный сок либо морс, либо нектар без мякоти или осадка любой фруктовой культуры, применяемой в пищевой промышленности. В качестве пенообразователя применяют смесь для приготовления кислородного коктейля, имеющую следующий состав: сахар, экстракт шиповника, сухой яичный белок, загуститель – пектин, антиокислитель - аскорбиновая кислота. Либо в качестве пенообразователя применяют смесь для напитков «Кислородный коктейль с экстрактом шиповника», имеющую следующий состав: сахар, экстракт шиповника, сухой яичный белок. Либо в качестве пенообразователя применяют смесь «Композиция для кислородных коктейлей №21-Иммунная», имеющую следующий состав: пектин, экстракт шиповника, экстракт солодки, сахар. Причем для получения 6 литров готового продукта компоненты вносят в следующем соотношении: натуральный сок – 1000 мл, пенообразователь – 20 гр. Затем пенообразователь в чаше 1 размешивают до полного растворения. Далее чашу 1 закрывают крышкой 2 с носиком 3. Затем включают кислородный концентратор и по трубке 4 осуществляют подачу кислорода до регулировочного крана 5. Открытием регулировочного крана 5 устанавливают силу подачи кислорода от концентратора по трубке 4 до распылителя 6. При этом кислород пропускают через трубку 4 со скоростью от 3,0 до 5,0 л/мин под давлением до 1 атм в распылитель 6. Кислород, поступающий по трубке 4, при помощи распылителя 6 распределяют по широкой площади соприкосновения с составом для приготовления кислородного коктейля для лучшего насыщается кислородом. Благодаря пористому строению распылителя обеспечивается возможность получения крупнодисперсной пены с размером пузырьков кислорода не более 4 мм и с большим временем устойчивости пены. Готовый коктейль употребляют сразу.