用于生产起泡饮料的系统、方法和胶囊的制作方法
【专利说明】用于生产起泡饮料的系统、方法和胶囊
【背景技术】
[0001 ] 通过把二氧化碳溶解在液体中，通常通过加压具有二氧化碳的液体来制造起泡饮 料。当起泡饮料的压力降低时，二氧化碳气泡可形成并且从液体中出来。
[0002] 二氧化碳通常被提供为加压罐或加压筒中的加压气体。例如，碳酸水可通过可再 冲电的苏打虹吸管（苏打枪，soda siphon)或一次性的二氧化碳筒制作。苏打虹吸管可填 充有冷却水，并且二氧化碳可在压力下被添加。这种方式生产的起泡饮料往往只是轻微含 气的。
[0003] 可替代地，可使用碳酸化器或碳酸化机。碳酸化器从家庭规模的机器比如 Sodastream?到大型的碳酸化器变动。碳酸化器把水栗到加压的腔中，其中水与来自于加 压罐中的C02结合。加压碳酸水可与通常为糖浆形式的调味品混合。
[0004] 然而，对于制造业来说加压的0)2罐是昂贵的并且需要小心处理。加压的C0 2罐的 运输是复杂的，由于它们的高重量和高压。在平原通过航空途径运送加压的〇)2罐也是不 允许的。另外，加压的co2罐的再充注需要将罐带到服务站点，这是一种负担。
[0005] C02也可由，例如碳酸氢钠和柠檬酸的化学反应提供。然而，该方法是不实际的， 因为该化学反应产生可影响和降低饮料味道的其他材料比如盐。从盐中分离出液体是复杂 的，并且使该方法不切实际。
[0006] Plester的US专利5, 182, 084公开了便携式的碳酸化器，其包括在一次性气体产 生筒上操作的内置的C02供应系统的。通过在使水碳酸化并且/或者推动水的试剂间的化 学反应产生C02。在US 5, 182, 084中公开的系统是为了维持恒定的气压，无论碳酸水何时 被吸入。在US 5，182, 084中公开的碳酸化器是非常复杂的，包括例如如图4所述的固定和 可动的许多机械元件。
[0007] Plester的US专利5, 350, 587公开了 C02气体发生器，其由包含在普通容器内的 两种试剂间的化学反应来化学生产气体。该发生器旨在自动提供气体以便维持恒定参考参 考压力的气体顶部空间压力。当基于一次性气体发生单元要求提供非专业用户易于使用的 设备的同时，实际上例如在图3A-图3L中可见的根据该专利的设备涉及包括下列元件的高 度复杂的机械元件：在容器内的容器、被制造以控制气体的处理和试剂的释放的机械阀，等 等。
[0008] Gupta的US专利4, 636, 337公开了用于分配气体C02以使水碳酸化的设备和方 法。该设备和方法使用在水存在下用两种化学活性试剂的气体发生器。该设备教导了一种 排放法（bleed)将顶部空间中的压力维持在足够高的水平，同时允许连续的通过碳酸液的 C02 流。
[0009] Stumphauzer的US专利5, 192, 513公开了使用在一个压力容器中发生的化学反 应，把co2转移到第二个压力容器的水的快速碳酸化的设备和方法。公开的设备和方法的一 个目的是为快速生产〇)2并使水碳酸化提供简单、廉价和有效的方法。然而，例如如图1公 开的单元是非常复杂的并且其包括大量部件，这使它变得不简单。
[0010] Rudick的US专利5, 021，219公开了用于自行调节C02气体发生器以使液体碳酸 化的设备和方法。该气体发生器由含有液体试剂的两个液体腔组成，其中当所述液体试剂 化学毗邻时发生反应并且产生气体。这里公开的设备也是复杂的，包括大量的部件并且不 用一次性试剂包操作。
[0011] Blaxter的GB专利323102公开了将碳酸水和二氧化碳栗到碳酸化容器的碳酸化 设备，其中用被栗到该容器中及栗到混合栗的脱气水供给所述碳酸化容器，其中混合栗提 供水和二氧化碳给碳酸化容器。
[0012] Stumphauzer的国际专利申请公开W0 94/10860公开了用于液体的快速碳酸化的 设备和方法。该设备由连接在一起的两个容器组成，其中在所述容器中使用二氧化碳化合 物和水产生气体，其中当所述水与化合物反应时产生气体。该设备是非常笨重的，并且包括 大量的部件（阀门、密封件、弹簧、导管等）。
[0013] Novak的国际专利申请公开W0 2011/094677公开了用于使液体碳酸化的系统、方 法和圆筒。二氧化碳可被提供存在于用于生产要溶解在液体中的〇)2气体的圆筒中。
[0014] Novak等人的US专利公开2011/226343公开了用于使前体液碳酸化从而形成饮料 的系统方法和圆筒。由Novak等人公开的系统和方法需要通过将沸石暴露在火炉中550°C 的温度下持续5小时给沸石装载二氧化碳，然后立即将沸石珠转移到密封的金属容器中， 二氧化碳充满容器，并且给容器加压到5-32psig持续1小时。在该过程中，沸石珠被装载二 氧化碳，其中当所述二氧化碳暴露在水或其他液体以及水蒸气和湿气中时其可被释放。因 此，被装载的沸石必须被包装在没有湿气的设施和抗湿气的包装中。应当理解，上面的装载 过程使制备碳酸饮料的圆筒的制备相对昂贵。上面的系统和方法的另一个缺点是被装载的 沸石对湿气高度敏感，并且与湿气的任何相互作用或液体激活从圆筒中释放二氧化碳。因 此，该圆筒的货架寿命受到限制，并且需要小心处理以避免对圆筒中沸石的密封包装的机 械损伤。
【发明内容】
[0015] 公开了用于提供二氧化碳气体的设备，该设备包括压力密封的压力腔，适于用包 含二氧化碳的物质填充；气体导管，在它的近端处连接至所述腔以提供来自于所述腔的所 述气体；热能单元，提供能量以加热在所述腔中的所述物质；以及安全压力出口，当所述压 力超过预定压力水平时其从所述腔中释放压力，其中所述腔包括基体元件和盖元件，所述 基体元件和所述盖元件在闭合的位置适于保持所述腔中的压力，并且当在开放的位置时适 于打开并允许插入和移除物质。方法可进一步包括启动循环装置以从所述瓶中抽出液体， 并且把它喷射回瓶中。该方法的特征在于，提供热是通过给位于所述腔周围的电热器供能， 通过使用基于微波的加热元件，或者通过为物质提供感应加热能量实现。
[0016] 也公开了用于生产起泡饮料的方法，该方法包括提供压力腔和可连接至瓶的压力 可密封的瓶进料管，以压力密封的方式将填充有液体的瓶附接到压力密封的瓶进料管，将 包含二氧化碳的物质放置于腔中，压力密封腔，以及为底物（物质，substrate)提供热。设 备可进一步包括容器盖，被设置成使导管以压力密封的方式通过盖，并且该盖被设置为距 导管的远端一距离以确保当填充有液体的容器适于并紧闭所述容器盖时所述导管的所述 远端浸没在所述液体中。设备可进一步包括循环装置，该循环装置包括循环栗；入口导管， 在所述栗的入口孔连接至所述栗，并且被制成当所述容器附接到所述设备并且填充有液体 时，具有浸没在所述容器的所述液体中的入口导管的自由端；以及出口导管，在所述栗的出 口孔连接至所述栗，并且被制成将从所述栗中接收的液体喷射到所述容器的顶部空间中。
[0017] 进一步公开了在提供二氧化碳气体的设备中产生气体的胶囊，所述胶囊包括以固 体、粉末、湿粉末、溶液、乳液和悬浮液的形式中的一种存在的碳酸氢钠。所述胶囊可进一步 包括至少一种添加剂，来自包括以下各项的清单：味道添加剂、风味添加剂和色素添加剂。 一种或多种添加剂可以是固态或液态。可替代地或另外地，胶囊可包括铁片或者具有高导 磁率的其他材料。胶囊可被封装在非含铁材料的薄的外壳（包封，包壳，envelope)中，其 中所述外壳具有在它的壁上制作的一个或多个穿孔以允许在外壳中产生的气体的释放。外 壳可具有多于一个的隔室。这些隔室中的至少一个可含有以固体或粉末的形式的二氧化碳 载体材料，并且至少一个另外的隔室可含有液体以在加热外壳前润湿二氧化碳载体材料， 以启动来自于二氧化碳载体材料的气体释放。
【附图说明】
[0018] 被认为是本发明的主题被特别指出并且在该说明书的结论部分被明确要求。然 而，关于操作的组织和方法以及其目的、特征和优点，当结合附图阅读时，通过参考下面详 细描述可最好地理解本发明，其中：
[0019] 图1是根据本发明的实施方式的碳酸化系统的示意图；
[0020] 图2是根据本发明的实施方式的用于为气泡饮料的生产提供压缩气体的系统的 示意图；
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