用于以受控方式制备具有充气或搅打质构的冷却食品的机器和系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种用于加工食品以根据需求并以受控方式制备充气或搅打的冷却食品(诸如冷冻冰淇凌或冷藏搅打乳制品)的机器和系统，该系统包括产品制备机器和专用包装容器。
【背景技术】
[0002]在食品与饮料加工机的领域中，以下设备是已知的，即利用所述设备，通过在专用容器中混合配料并将混合物冷却预定时间量，可制备冷冻的糖食产品，诸如冰淇淋产品。然而，这种制备流程具有若干缺点。尤其是，所有配料必须预先混合，此类机器的容积常常对应于相同口味的五份或更多份的份量，并且所需的时间约为半小时。此外，该制备所需的配料与制备机器的许多部件(例如搅拌器，储罐或分配器)相接触，所有这些部件都必须清洁。
[0003]需要增加冷藏糖食或甜品制备工艺的便利性，尤其是，缩短制备时间，避免麻烦的清洁与食物接触的表面的操作，以及根据需要提供有吸引力的质构和多样化的产品。
[0004]还需要以自动且受到良好控制的方式为消费者提供一系列不同的现制冷却产品。
[0005]机器诸如冰糕制备机器已被开发为具有搅拌器，该搅拌器的主要功能是在冷却产品的同时对产品进行充气，以此确保顺滑的质构和增加的产品体积。对于冷冻糖食，液体的结晶在大晶体被搅拌器不断搅碎时逐渐地发生。通常，该机器及其搅拌器必须清洁，并且通常需要半个小时来制备冷冻产品。
[0006]WO 2010/149509涉及用于制备现制单份冷冻糖食产品的系统，该系统包括圆柱形容器，该圆柱形容器被设计用于插入到具有热交换部分的专用制备设备中，所述容器包括至少一个刮刀和配料，该至少一个刮刀构成能在该容器内移动的搅拌装置，该配料用于在冷却和移动时产生冷冻糖食。该容器的搅拌装置被布置为提供在容器内的旋转和轴向振荡运动。由此，刮刀被布置为与容器主体同轴。
[0007]US 7,878,021涉及一种冰淇淋制备机器，该制备机器包括刀片构件和外壳，该刀片构件构成布置在双壁容器中的搅拌装置，该外壳容纳驱动机构，所述驱动机构可产生相对于双壁容器的刀片旋转运动。内壁形成桶，具有勺子形状的刀片用于刮削内壁。通过使刀片构件保持静止并与其平行于容器内表面的刮削表面偏移，以及通过驱动容器围绕其中心轴线旋转，而获得刀片构件的移动。
[0008]US20060263490涉及一种冷冻糖食制备机器，该制备机器包括杯子、杯保持器和可拆除的搅拌器，该杯保持器具有用于可旋转地接合该杯子的旋转连接件，该搅拌器与外壳一起固定地定位在杯保持器上方，以便在杯子被可旋转连接件旋转时搅拌杯子中的糖食混合物。
[0009]根据现有技术已知如文档US 5363746 A描述的一种厨房用具，该厨房用具能够根据被预先编程到该用具中的指令自动制备甜品。文档EP 2266418 Al描述了一种用于在容器中制备冷冻糖食的设备，所述容器包含用于制备冷冻产品的配料，这些配料将在该设备中移动并冷却。现有技术的文档WO 2012/122594 Al描述了一种包括可旋转桨叶的冰淇淋制备机器，该制备机器的操作由处理器模块控制。同样已知的是例如文档WO 99/21466 Al，该文档描述了一种包括处理其内部产品的一体式混合器的混合装置，并且EP 0162023 A2描述了一种包括用于感测冰淇淋稠度的装置的家用器具。
[0010]因此，本发明的目的大致是提出一种机器，该机器能够方便地且以自动而且受控的方式生产各种现制的冷却、充气或搅打食品，同时缩短制备时间。
【发明内容】
[0011]本发明试图解决上述问题。本发明还有其他目的，尤其是，这些其他目的是如将在本说明书的其余部分中出现的其他问题的解决方案。
[0012]在第一方面，本发明提出用于制备冷却食品的机器，该机器包括:
[0013]-接纳底座，该接纳底座用于容纳容器，并包括具有热交换接触表面的热交换元件，所述热交换接触表面被布置为当容器被放置在该机器中时与容器侧壁的外表面接触，
[0014]-冷却单元，该冷却单元被布置用于冷却热交换元件，以及
[0015]-搅拌单元，该搅拌单元能连接至搅拌构件，并被布置用于驱动搅拌构件进行至少一种旋转运动；
[0016]其中该机器包括:
[0017]用于在产品制备期间测量产品温度的装置，
[0018]控制单元，该控制单元用于根据控制单元所接收到并与存储在该单元中的阈值比较的输入参数自动设置输出参数；
[0019]其中输出参数包括:搅拌构件的至少一个旋转速度和热交换元件的制冷能力，并且
[0020]其中输入参数包括测得的产品温度和搅拌时间中的任何一者或多者。
[0021]因此，如这样限定的机器能够提供宽泛范围的现制冷却产品，诸如具有良好质构和适当充气程度的冷冻食品或冷藏食品。
[0022]优选地，该机器还包括扭矩感测装置，该扭矩感测装置连接至搅拌装置以在制备期间测量产品的粘度变化，其中输入参数还包括所感测的扭矩值。因此可以获得所希望的产品粘度，并且还能够根据产品粘度的变化控制所述制备。由此，可极大地缩短制备时间，并且可成功获得所希望的最终质构。
[0023]在一种可能的模式下，该机器还包括产品体积传感器(例如超声波传感器)，以感测容器中产品在被充气期间的体积增加(即，膨胀)。产品体积(或膨胀)传感器使得能够控制制备参数，诸如搅拌时间和/或搅拌装置的旋转速度。
[0024]优选地，该机器还包括用于将空气提供至产品中的空气传送装置，并且输入参数还包括所感测的产品体积，而且/或者输出参数还包括空气传送装置的致动时间。
[0025]通过在搅拌的同时受控地在产品内添加受迫空气，可在制备期间提高膨胀量和/或大幅缩短制备时间。尤其是，可获得与单独使用机械搅拌相比具有更多留截空气的产品。这还使得能够扩大该机器能够制备的产品的范围。
[0026]在一个方面，控制单元还被布置为通过存储要制备的冷却产品类型所特有的输出参数和/或输入参数的设定阈值，来控制冷却产品的制备。尤其是，可由此根据要制备的产品的类型精确调节参数(诸如搅拌装置的旋转速度)，以获得所希望的充气和晶体的或奶油般的质构。例如，可以具体针对产品来确定输出参数和/或输入参数的设定阈值，所述产品诸如:搅打酸奶、牛奶冰沙、冰淇淋、果汁冰糕、冰冻果子露、冰糕、冷冻酸奶、冷冻乳制品、软冰、格兰尼它冰糕、不加黄油的冰淇淋、软质奶油冰淇淋、非乳制冷冻甜点、牛奶冰、冰棍、意大利雪糕或冷冻果冻，或需冷藏的甜点，诸如慕斯、咖啡拿铁或奶昔。
[0027]此外，控制单元还可被布置为通过根据冷却产品制备期间的不同阶段来存储输出参数和/或输入参数的设定阈值来控制冷却产品的制备，其中输出参数被设定为不同的值。
[0028]实际上，冷却产品的类型对于达到所希望的质量有特有的制备要求，可通过逐阶段的调节来更好地满足这些要求。
[0029]作为第一个例子，对于某些产品诸如鲜果冰沙，更好的做法是以高速启动对产品的搅拌，同时产品仍处于常温下并且不太冷。如果基本上在产品已经彻底冷却时进行搅拌，则会形成不希望的晶体，这抑制产品的膨胀。因此，对于这种产品，优选的是根据产品温度实施不同的搅拌阶段。作为第二个例子，对于在常温下具有低粘度的某些产品(诸如冰淇淋)，重要的是以低速搅拌产品以防止飞溅，然后，一旦产品达到特定粘度，就提高旋转速度。同样，优选进行基于阶段的调节来制备这些冷却产品。
[0030]在一种优选模式下，该机器包括识别装置，该识别装置连接至控制单元以与容器的标识装置交互。控制单元还被配置为根据识别装置所标识的冷却产品的类型来控制该冷却产品的制备。主要优点是这种制备可完美地适应所标识的产品，而没有发生错误的风险。此外，可容易地扩大潜在地能够被制备的产品的范围。还可相应地简化该机器的用户界面。
[0031]根据本发明的一个方面，搅拌单元优选地布置用于根据运动组合驱动搅拌构件，其中运动组合包括搅拌构件围绕其纵向轴线(Z)的第一旋转运动，纵向轴线(Z)被布置为相对于接纳底座和/或容器的纵向中心轴线(X)偏移，并且其中第二旋转运动包括围绕容器或底座的纵向中心轴线(X)的轨道式旋转运动，并且其中输出参数包括搅拌构件的第一旋转运动的第一速度和第二旋转运动的第二速度。
[0032]这种运动组合提供容器中的液体或液体-泡沫混合物或部分结晶的液体或液体-泡沫混合物产品从容器周边朝向内部以及从容器内部朝向周边的循环。所谓“内部”在本文中是指朝向容器的中心或靠近其中心的参考，它与“周边”相对，“周边”是指处于或靠近容器侧壁的参考。从而，在制备期间，容器中没有任何液体产品未被搅拌。因此，容器中提供了热交换元件与产品之间因强制对流引起的增强热交换。尤其是，防止了在容器的内表面处形成例如冷冻产品的硬结晶壳或皮。从而，防止了与容器内部的产品之间的热传递发生隔绝和有效性下降。产品的充气也得以改善，从而补偿了某些架藏稳定的起始产品(诸如那些经热处理的起始产品)可能的发泡性下降。
[0033]根据本发明的机器优选地包括搅拌构件，该搅拌构件设计用于能选择性地或可拆卸地连接至该机器的搅拌单元。搅拌