本发明的领域涉及加热可流动食品物质并且任选地使可流动食品物质均质化和/或发泡，诸如加热牛奶或含牛奶的物质。加热在搅拌器(例如，搅打器或混合器或其它叶轮)的辅助下进行，所述搅拌器用于为食品物质赋予机械效应。
背景技术：
其中至少一部分由发泡或加热的牛奶制成的特制饮料正变得越来越受欢迎。此类型最著名的饮料是卡布奇诺类咖啡。它包含由咖啡组成的液体部分，其顶部有一层起泡牛奶，由于起泡牛奶密度非常低，因此漂浮在液体表面顶上。一般来说，制备一杯咖啡需要时间、操作和清洁。
制备奶基泡沫的最常用的方法是将所需量的牛奶倒入容器中，将咖啡机的蒸汽出口管浸入容器中，上下搅拌以引入形成泡沫所需的空气。
目前也存在通常用于家用的机械搅拌器具，用以从多多少少有几分粘稠的食品产品(诸如鸡蛋、冰、果汁等)中打出泡沫。这些器具通常不适合使微生物敏感型液体(诸如牛奶)发泡。需设想对该器具的槽进行定期清洁，以去除任何固体食品残渣。此外，将牛奶加热往往会增加煮熟或焦糊的蛋白质沉积并附着在表面上的程度。现有器具在大多数情况下并不太适合减少固体残留物的结垢，这使清洁变得麻烦。这些器具还具有固定并插入槽中的搅拌和驱动机构，并且这带来了若干缺点：拆卸/重新安装时间不可忽略、这些器具往往会变得更快受到污染、由于存在多种部件故而需要耗费额外成本，并且搅拌装置难以清洁。
美国专利us6,318,247涉及一种利用搅拌来制备热饮或食品(诸如热巧克力)的器具。用于搅拌食品产品的其它设备在以下专利文献中有所描述：wo2004/043213、de8915094、de19624648、us2,932,493、de1131372、us3,356,349、us4,537,332和us6,712,497。在wo2006/050900、wo2008/142154、wo2009/074555、wo2010/023313、wo2011/039222、wo2011/039224和wo2011/144647中提出了用于由奶基液体或牛奶制备泡沫的改进的器具。此类设备具有：用于接收要被发泡的液体的内槽，该内槽中设置有可旋转的搅拌器；用于保持槽的外支架；驱动和控制装置，其位于内槽和外支架之间的腔室中，并且与位于支架外表面上的开关和电连接件相连通；以及用于在起泡期间优化牛奶循环的扰动装置。
技术实现要素：
本发明的优选目的是提供用于加热可流动食品物质的方法和设备，所述可流动食品物质诸如发泡牛奶或者发泡或未发泡的奶基液体，同时防止或抑制食品物质被烧糊。
因此，本发明涉及用于加热食品物质(例如液体，如饮料)的方法和设备，诸如加热(发泡或未发泡的)牛奶或乳基液体的方法和设备。所述设备可为单机设备或结合到食品处理器诸如饮料制造机(例如，咖啡机)中的设备，并且所述方法可在任何此类设备中进行。
该设备可以是独立的设备，例如可以通过电线直接插入主电源，或者可以合并到被布置成加工其它食品或执行不同的食品调理过程的食品处理器中，该食品处理器本身通常可通过电线插入主电源，而所述设备是食品处理器的子部件。此类食品处理器可以是饮料制造机(诸如咖啡机)，例如配置成从配料胶囊制备饮料(诸如咖啡)的饮料制造机。
在例如wo2006/050900、wo2008/142154、wo2009/074555、wo2010/023312和wo2010/023313中公开了牛奶加工设备和咖啡机的独立与集成形式联想。
因此，该机器可以是牛奶发泡机，通过在牛奶中并入精细粉碎的气泡(例如，空气气泡)来工作。当该机器配置成将气泡掺入牛奶中时，其可以包括不引入气泡的操作模式。然而，出于本发明的目的，发泡功能是任选的。如果提供有发泡功能，则可在加热时进行发泡，或者如果该设备配置成具有发泡功能，则即使不加热也可进行发泡。
一般来讲，本发明涉及用于在进行或未进行发泡的加热过程中防止或抑制食品加热设备内贴着加热表面(该加热表面界定容纳食品物质的设备腔室或包含在该设备腔室中)的可流动食品物质(诸如牛奶或奶基液体)被烧糊的方法。
腔室可由容器形成。容器可以设置有用于将食品物质限制在腔室内的可选的盖子，以用于舀取食品物质。
加热表面可形成腔室中暴露于食品物质的底壁和/或侧壁。
加热表面可由包括(例如悬浮)在腔室中或固定在腔室中的加热主体形成。
加热设备具有可在腔室中移动的搅拌器。
该方法包括以下步骤：将可流动的食品物质引入腔室中；加热该加热表面并以一搅拌器速度移动搅拌器，以使加热表面上与之接触的食品物质在腔室内形成流动，该搅拌器例如由马达驱动；扰乱食品物质的流动以打破食品物质在腔室内的流动或致使食品物质在腔室内的不对称流动。
通常大致同时进行加热表面的加热、搅拌器的移动和对流动的扰动。
加热设备可结合到以下专利中所公开的任一特征结构中：wo2006/050900、wo2008/142154、wo2009/074555、wo2010/023312、wo2010/023313、wo2011/144647、ep2015172387、ep2015172393、ep2015172386、ep2015172389和ep2015172392。
加热过程中的第一搅拌器速度导致食品物质在加热表面上以不同的第一相对局部速度流动。因此，加热表面包括较快的速度位置(通常靠近搅拌器)以及第一最小速度位置(不同于较快的速度位置)，在该第一最小速度位置上食品物质以不同的第一相对局部速度的第一最小速度流动。
由于食品在第一最小速度位置处流动最慢，因此该位置在通过流动的食品物质来散热方面的效果最不理想。因此，正是这个位置处于最高温度升高的风险中，并且正是该位置最易将贴着它的食品物质烧糊。
因此加热表面的暴露于流动速度高于第一最小速度的食品物质的其它位置较不易引起食品物质的烧糊。
根据本发明，在加热过程中将搅拌器的速度改变至第二速度。这引起食品物质在包括第二最小速度位置的加热表面上以不同的第二相对局部速度流动，食品在该第二最小速度位置上以不同的第二相对局部速度中的第二最小速度流动。第二最小速度位置不同于第一最小速度位置。
不受任何理论的束缚，据信当搅拌器的速度改变时，对食品物质流动的干扰导致加热表面上最小流动速度位置的改变。当搅拌器的速度改变时，食品物质流动的整体结构改变。通过置换加热表面的最小速度位置，在一个搅拌器速度下冷却不充分的位置在另一个搅拌器速度下将得到较好的冷却。因此，通过间歇改变搅拌器的速度，食品物质烧糊发生的可能性更小，或者即使发生，相较于搅拌器的速度保持恒定的情况，其也将在较后的时间点处发生。
当然，不同的速度位置和相应的速度将取决于腔室的几何形状、搅拌器的几何形状及其速度、食品物质的量和粘度。就实施本发明而言，不必精确确定加热表面上的位置和相对速度的值。正是加热过程期间最小速度位置的改变防止或抑制将贴着加热表面的食品物质烧糊。
最小速度位置可被理解为加热表面的某一区域，该区域在给定时间点下经受变动跨度为约1℃或2℃的最低温度范围。
最小速度位置将通过改变搅拌器的速度而得以改变。也可通过改变食品物质的粘度而使最小速度位置随时间推移得到改变，在发泡食品物质的情况下尤其如此。
例如，不同的最小速度位置以至少2mm或至少3mm(诸如至少7mm或至少8mm，例如至少15mm或至少30mm)的距离间隔开。
加热设备可具有与腔室相邻的电动室。例如，所述室具有以下中的至少一者：用于为设备供电的电源连接器；控制单元，该控制单元连接到用户界面以用于控制设备；用于对加热表面进行加热的电热器；用于感测加热表面的温度的温度传感器；以及用于驱动搅拌器的电动马达，诸如具有输出轴和磁力耦合器以用于磁力驱动搅拌器的马达。例如，室具有控制单元，该控制单元例如基于定时器和/或温度传感器控制对马达和电热器的供电。
因此，搅拌器可基于定时和/或温度或基于另一个参数而受控，所述另一参数为例如食品物质的粘度，该粘度可例如根据马达的功耗推导出。
在加热过程期间，搅拌器能够以第三搅拌器速度移动，该第三搅拌器速度与食品物质在包括第三最小速度位置的加热表面上的不同的第三相对局部速度相关联，该第三最小速度位置不同于第一最小速度位置和第二最小速度位置。例如，在加热过程期间，搅拌器以第四搅拌器速度移动，该第四搅拌速度与食品物质在包括第四最小速度位置的加热表面上的不同的第四相对局部速度相关联，该第四最小速度位置不同于第一最小速度位置、第二最小速度位置和第三最小速度位置。可以提供另外的搅拌器速度，例如第五搅拌器速度、第六搅拌器速度、第七搅拌器速度等。
腔室可大致围绕大致竖直的旋转轴线延伸，该腔室为例如大致圆柱形或圆锥形或球形或椭圆形腔室；和/或腔室可大致围绕大致竖直的中心轴线延伸，该腔室为例如大致金字塔形或棱柱形。例如，腔室的下部部分可为大致棱柱形的，并且上部部分可为大致圆柱形的，反之亦然。
腔室可包括至少一个障碍物，所述障碍物位于腔室内或突伸入腔室内，并干扰食品物质的流动。
腔室可大致围绕大致竖直的旋转轴线或中心轴线延伸，搅拌器从所述轴线移开，搅拌器例如围绕远离腔室的中心轴线或旋转轴线的轴线旋转。
此类构型的示例(具有障碍物和/或搅拌器偏轴运动的腔室)公开于wo2006/050900中。
搅拌器通常围绕旋转轴线旋转。搅拌器可包括至少一个相对于旋转轴线径向延伸的叶轮构件，诸如一个或多个径向挡板，以例如用于基本上不发泡的加热过程；和/或搅拌器可包括至少一个相对于旋转轴线呈环状延伸的叶轮构件，诸如围绕旋转轴线的至少一个成环的螺旋状弹簧，以例如用于发泡的加热过程。
径向构件和环状构件可在同一搅拌器中组合，所述搅拌器能够例如以较低的速度移动以防止或抑制发泡，或者例如以较高的速度移动以引起食品物质的发泡。
该方法可包括以下步骤：例如经由温度传感器测量食品物质或加热表面的温度，以及在达到对应的预定温度阈值时在上述速度之间改变搅拌器的速度。
该方法可包括如下步骤：在加热过程期间，以随着所测得的食品物质或加热表面的温度增加而增加或随着加热过程期间持续时间的增加而增加的步幅在上述速度之间改变搅拌器的速度。
因此，当最小速度位置的温度较接近食品物质被烧糊的温度时，必须改变搅拌器的速度。在加热过程期间，改变速度的步幅可随时间推移而加快。
搅拌器的第一速度和第二速度，以及到目前为止所提供的搅拌器的第三速度和其它速度可为在750至2500rpm，诸如800至2000rpm(例如850至1750rpm)范围内的旋转速度。
搅拌器的第一速度和第二速度，以及到目前为止所提供的搅拌器的第三速度和其它速度可为在所述第一速度、第二速度和任选的第三速度以及其它速度中最低速度的基础上变动35％的速度范围，诸如在所述最低速度的基础上变动25％的速度范围，例如变动15％(例如12.5％)的速度范围。
因此，即使该搅拌器的速度具有相对较小的变化，也可足以改变加热表面的最小速度位置。
搅拌器的第一速度和第二速度，以及到目前为止所提供的搅拌器的第三速度和其它速度可在850至1400rpm(诸如950至1250rpm)的范围内。
在该方法的一个实施方案中，提供了至少两种不同的搅拌器速度。搅拌器速度按以下顺序执行：
-作为最低速度的第一速度，所述第一速度例如在约930至1000rpm的范围内，任选地执行该第一速度，直到所测得的食品物质或加热表面的温度为约35至42℃；以及
-作为最高速度的第二速度，该第二速度例如在约1060至1160rpm的范围内，任选地执行该第二速度，直到所测得的食品物质或加热表面的温度为约62至75℃，
可执行方法的该第一实施方案以用于在加热过程期间发泡食品物质，例如牛奶或乳基液体。
在该方法的另一个实施方案中，提供了至少四种不同的搅拌器速度。搅拌器速度按以下顺序执行：
-作为最高速度的第一速度，所述第一速度例如在约1100至1150rpm的范围内，任选地执行该第一速度，直到所测得的食品物质或加热表面的温度为约27至33℃；
-作为最低速度的第二速度，该第二速度例如在约1000至1050rpm的范围内，任选地执行该第二速度，直到所测得的食品物质或加热表面的温度为约42至48℃；
-作为中低速度的第三速度，该第三速度例如在约1050至1090rpm的范围内，任选地执行该第三速度，直到所测得的食品物质或加热表面的温度为约52至58℃；以及
-作为中高速度或等于第一速度的第四速度，该第四速度例如在约1090至1140rpm的范围内，任选地执行该第四速度，直到所测得的食品物质或加热表面6的温度为约60至68℃，
可执行方法的该第二实施方案以用于在加热过程期间抑制或防止食品物质(例如牛奶或乳基液体)发泡。
一般来讲，当提及最低或较低的搅拌器速度时，其为在移动搅拌器时的目标速度，例如大致稳定的搅拌器速度。它不包括搅拌器的零速度或启动速度。因此，当初始速度为零或为从零速度到目标速度的过渡增速时，最低或较低的搅拌器速度不适用于短期启动周期。
可在加热过程期间重复第一搅拌器速度、第二搅拌器速度以及到目前为止所提供的搅拌器的第三速度和其它速度中的至少一个速度，所述重复通常在时间上间隔开。例如，以部分或完全重复至少一次的顺序执行不同的搅拌器速度。
搅拌器可在加热过程中基本上永久地移动，例如，没有间歇性的中断。
可在对加热表面进行加热之前移动搅拌器，诸如在对加热表面进行加热前移动3至15秒(例如5至10秒)的时间段。
可在加热表面的加热结束之后移动搅拌器，例如在加热已结束后移动0.1秒至5秒(例如0.5秒至2.5秒)的时间段。
可在开始搅拌器的运动之后延迟对加热表面的加热和/或在结束对加热表面的加热之后延迟对搅拌器的固定，以最小化开始和/或结束加热过程时因时间而引起的影响。
在加热之前开始搅拌食品物质将防止食品物质静止在加热表面上(这将导致热量最不易从加热表面疏散到食品物质)。不再对加热表面加热(例如，由于已经达到了目标温度)之后仍维持搅拌器的运动，将使热量(该热量为最大热量)从加热表面释放到食品物质中，没有或具有很少的局部过热。
本发明还涉及用于加热可流动食品物质(诸如牛奶或乳基液体)的设备，所述设备具有：用于容纳食品物质的腔室；加热表面，该加热表面界定腔室或包括在腔室中，用于在食品物质处于腔室中时加热所述食品物质；以及搅拌器，该搅拌器用于在食品物质处于腔室中时使食品物质在加热表面上流动，由此通过热从加热表面传递到食品物质来加热所述食品物质。
腔室、加热表面和搅拌器配置成当腔室容纳有食品物质时执行如上所述的方法。
在一个实施方案中，设备还包括用于在不加热食品物质的情况下发泡食品物质的操作模式。
附图说明
现在参照示意图描述本发明，其中：
-图1是用于执行根据本发明的方法的加热设备的剖面透视图，该加热设备具有第一类型的搅拌器；以及
-图2是用于执行根据本发明的方法的另一个加热设备的俯视图，该加热设备具有第二类型的搅拌器。
具体实施方式
图1和图2(其中引用的附图标号一般指代相同的元件)示出了用于执行本发明方法的加热设备20的两个实施方案，包括加热可流动食品物质，诸如牛奶或乳基液体。
设备20具有：用于容纳食品物质的腔室21；界定腔室21或包括在腔室中的加热表面6，该加热表面用于在食品物质处于腔室21中时加热食品物质；以及搅拌器4，该搅拌器用于在食品物质处于腔室21中时使食品物质在加热表面6上流动，从而通过将热从加热表面6传递到食品物质来加热食品物质。此类设备20还可包括用于在不加热食品物质的情况下发泡食品物质的操作模式，例如，如在wo2008/142154中所教导的。
例如，加热设备20包括与腔室21相邻的电动室5，诸如具有以下中至少一者的室5：用于为设备20供电的电源连接器9；控制单元8，该控制单元连接到用户界面80以用于控制设备20；用于对加热表面6进行加热的电热器6’，例如呈印刷电阻电路或厚膜加热器或电感加热构件形式的电热器6’；用于感测加热表面6的温度的温度传感器81；以及用于驱动搅拌器4的电动马达52，诸如具有输出轴51和磁力耦合器50以用于磁力驱动搅拌器4的马达。例如，室5包括控制单元8，该控制单元例如基于定时器和/或温度传感器81感测的温度控制对马达52和电热器6’的供电。
本发明的方法可通过使用设备20实现。该方法被布置用于在发泡或不发泡的加热过程期间防止或抑制加热设备20中贴着加热表面6的可流动食品物质(诸如牛奶或奶基液体)被烧糊，该加热表面界定容纳食品物质的腔室21或包含在该腔室中。
为了执行本发明的方法，将可流动的食品物质引入腔室21中。对加热表面6进行加热。搅拌器4以搅拌器速度41、42移动，以使加热表面6上或与加热表面接触的食品物质在腔室21中形成流动。例如，搅拌器4由马达5驱动。扰乱食品物质的流动，以便打破食品物质在腔室21中的流动，和/或致使食品物质在腔室21中的不对称流动21。
在加热过程中，在第一搅拌器速度41下，引起食品物质在加热表面6上以不同的第一相对局部速度流动，该加热表面包括第一最小速度位置61，食品物质在该第一最小速度位置上以不同的第一相对局部速度的第一最小速度流动。
在加热过程期间，将搅拌器4的速度改变成第二速度42，使得食品物质在加热表面6上以不同的第二相对局部速度流动，该加热表面包括第二最小速度位置62，食品在该第二最小速度位置上以不同的第二相对局部速度的第二最小速度流动。第二最小速度位置62不同于第一最小速度位置61。
例如，不同的最小速度位置61、62、63间隔开至少2mm或至少3mm，诸如至少7mm或至少8mm，例如至少15mm或至少30mm的距离60。
在加热过程期间，搅拌器4可以第三搅拌器速度移动，该第三搅拌器速度与食品物质在加热表面6上的第三不同的相对局部速度相关联，该加热表面包括不同于第一最小速度位置61和第二最小速度位置62的第三最小速度位置63。例如，在加热过程期间，搅拌器4以第四搅拌器速度移动，该第四搅拌器速度与食品物质在包括第四最小速度位置的加热表面6上的第四不同的相对局部速度相关联，该第四最小速度位置不同于第一最小速度位置、第二最小速度位置和第三最小速度位置。
腔室21可大致围绕大致竖直的旋转轴线2延伸。例如，腔室21为大致圆柱形或圆锥形或球形或椭圆形腔室21。
腔室21可具有大致竖直的中心轴线2。例如，腔室为大致金字塔形或棱柱形。
腔室可包括至少一个障碍物，所述障碍物位于腔室内或突伸入腔室内，并且该障碍物干扰食品物质的流动。
腔室21可大致围绕大致竖直的旋转轴线2或中心轴线2延伸，搅拌器4从此类轴线2移开。例如，搅拌器4围绕轴线3旋转，该轴线远离中心轴线2或远离腔室21的旋转轴线2。
搅拌器4可围绕旋转轴线3旋转。
搅拌器4可具有至少一个相对于旋转轴线3径向延伸的叶轮构件，诸如一个或多个径向挡板4’，以例如用于基本上不发泡的加热过程。参见图2。
搅拌器4可具有至少一个相对于旋转轴线3环向延伸的叶轮构件，诸如围绕旋转轴线3的成环的至少一个螺旋弹簧4”，以例如用于发泡的加热过程。参见图1。
也可组合径向挡板4’和环状构件4”。在这种情况下，可通过以较高的速度移动(例如旋转)搅拌器而实现发泡，而不发泡的加热可通过较低的搅拌器速度实现。参见图2。
食品物质或加热表面6的温度可例如经由温度传感器81来测量。当达到对应的预定温度阈值时，搅拌器4的速度可在上述速度41、42之间变化。
在加热过程期间，介于上述速度41、42之间的搅拌器4的速度可以以随着所测得的食品物质或加热表面6的温度的增加而增加或随着加热过程期间持续时间的增加而增加的步幅在上述速度之间改变搅拌器的速度。
搅拌器4的第一速度41和第二速度42，以及到目前为止所提供的搅拌器4的第三速度和其它速度可为在750至2500rpm范围内，诸如800至2000rpm，例如850至1750rpm范围内的旋转速度。
搅拌器4的第一速度41和第二速度42，以及到目前为止所提供的搅拌器4的第三速度和其它速度可为在第一速度、第二速度和任选的第三速度以及其它速度中最低速度的基础上变动35％的速度范围，诸如在最低速度的基础上变动25％的速度范围，例如变动15％(例如12.5％)的速度范围。
搅拌器4的第一速度41和第二速度42，以及到目前为止所提供的搅拌器4的第三速度和其它搅拌器速度可在850至1400rpm(诸如950至1250rpm)的范围内。
提供了搅拌器4的至少两种不同的速度41、42，并且其中搅拌器速度41、42按以下顺序执行：
-作为最低速度的第一速度41，例如在约930至1000rpm的范围内，任选地执行第一速度41，直到所测得的食品物质或加热表面6的温度为约35至42℃。以及
-作为最高速度的第二速度42，例如在约1060至1160rpm的范围内，任选地执行第二速度42，直到所测得的食品物质或加热表面6的温度为约62至75℃，
此类加热过程可为伴有食品物质的发泡的加热过程。
可以提供搅拌器4的至少四种不同的速度，所述搅拌器速度按以下顺序执行：
-作为最高速度的第一速度，该第一速度例如在约1100至1150rpm的范围内，任选地执行第一速度，直到所测得的食品物质或加热表面6的温度为约27至33℃；
-作为最低速度的第二速度，该第二速度例如在约1000至1050rpm的范围内，任选地执行该第二速度，直到所测得的食品物质或加热表面6的温度为约42至48℃；
-作为中低速度的第三速度，该第三速度例如在约1050至1090rpm的范围内，任选地执行该第三速度，直到所测得的食品物质或加热表面6的温度为约52至58℃；以及
-作为中高速度或等于第一速度的第四速度，该第四速度例如在约1090至1140rpm的范围内，任选地执行该第四速度，直到所测得的食品物质或加热表面6的温度为约60至68℃。
此类加热过程可以是基本上不伴有食品物质的发泡的加热过程。
可在加热过程期间重复搅拌器4的第一速度41、第二速度42以及到目前为止所提供的搅拌器4的第三速度和其它速度中的至少一个速度，所述重复通常在时间上间隔开。例如，以部分或完全重复至少一次的顺序执行不同的搅拌器速度41、42。
搅拌器4可在加热过程期间基本上永久地移动，例如，没有间歇性的中断。
可在对加热表面6进行加热之前移动搅拌器4，诸如在对加热表面进行加热前移动3至15秒(例如5至10秒)的时间段；和/或在加热表面的加热结束之后移动搅拌器，诸如在加热已结束后移动0.1秒至5秒(例如0.5秒至2.5秒)的时间段。