用于制备饮料的设备的制作方法

本发明涉及一种用于制备调味饮料的设备。特别地，通过使用流体提取液从任何类型的经烘烤或干燥的谷物、经烘烤或干燥的香料或从经烘烤或干燥的水果提取而获得的调味饮料。

背景技术：

1、从谷物、香料或经烘烤或干燥的水果获得的调味饮料早已是已知的，其中最著名的是咖啡。

2、在咖啡豆中已经鉴定出近九百种芳香物质和营养物质，其中最重要的是水、蛋白质和氨基酸、脂质、碳水化合物和矿物质。在矿物质中，钾、钙和镁以较高的浓度存在。

3、用于制备咖啡的不同方法是已知的，所有这些方法包括两个不同的步骤。

4、已知的方法提供了通过分馏或冲击来干磨经烘烤的咖啡豆的第一步骤，旨在增加咖啡和提取液(通常为水)之间的交换表面，从而改善豆中所包含的可溶性物质的提取。

5、从干磨获得的颗粒的尺寸对饮料的制备具有影响。较细的颗粒有助于更有效的提取，而较粗的颗粒确保提取液的良好流出。

6、在干磨步骤之后，进行从在第一步骤中生产的研磨产品提取饮料的第二步骤。到目前为止，已知用水提取咖啡的三种不同类型的过程：渗滤或滴落提取、压力提取、浸渍提取。

7、在这三种类型的过程中，压力提取提供了由于其感官特性(特别地当咖啡已经借助于浓缩咖啡型机器获得时)而最受消费者喜爱的咖啡。浓缩咖啡非常普遍且受到欢迎，因为它允许获得非常浓的、浓缩的和浓郁的饮料，该饮料具有更复杂的结构并且具有覆盖液体的奶油层。浓缩咖啡是其中存在这种奶油层的唯一类型的咖啡。

8、浓缩咖啡机设置有泵，该泵在压力下供给热水通过设置在与用于递送饮料的头相对应的桶中的研磨咖啡。增加的水压允许即使通过一定剂量的精细研磨的咖啡也能够获得良好的水流，同时仍然保持使用精细咖啡粉末在提取咖啡中所包含的香味物质和其他物质的效率以及形成奶油层方面的优点。

9、目前，存在用于家用或专业用途的各种类型的浓缩咖啡机，这些浓缩咖啡机利用咖啡豆(咖啡豆就在机器本身中研磨)、研磨咖啡、咖啡胶囊或咖啡囊包工作。所有浓缩咖啡机的共同之处在于，它们在压力下将水供给到干燥的研磨咖啡中，这与关于已知饮料提取过程所述的一致。

10、用于制备咖啡的已知机器的一个缺点在于咖啡的干磨，这导致咖啡豆中最初所包含的各种挥发性芳香物质的损失、油的氧化加速和所获得的粉末的颗粒度测定的不规则性。挥发性芳香物质的损失是由于在研磨装置中，特别地在电动研磨机中产生的热量，并且其可引起使咖啡基饮料的感官品质变差的美拉德反应。

11、这些咖啡机的另一个缺点在于从粉末提取咖啡的低效率。据估计，已知机器允许提取咖啡豆中原本所包含的物质的大约30％。

12、例如，已经可以证实，在咖啡豆中所包含的各种物质中，钾被提取，而其他矿物质保留在咖啡渣中，大部分脂质或脂肪保留在过滤器中，蛋白质和氨基酸在烘焙过程期间损失，可溶性碳水化合物也是如此，而不溶性碳水化合物经历转化。

13、已知方法的另一个缺点正是咖啡渣，咖啡渣除了截留许多物质之外，还意味着相当大量的废物。

14、已知机器的另一个缺点是所获得的奶油层小，通常是所获得的饮料的约10％。而且不能满足喜欢这种奶油的消费者的期望，因为少量奶油会在非常短的时间内消失。

15、意大利专利申请102020000011815描述了一种制备调味饮料的方法，该方法允许解决上述问题，特别地通过提供在提取液已经与食物基质接触之后乳化提取液的步骤，但是允许实施该方法的机器还不可用。

16、文献wo-a-2007/045949描述了一种用于制备咖啡型调味饮料的设备，该设备仅利用可溶性咖啡工作，任选地还利用奶粉工作。该设备包括混合室，可溶性咖啡和奶粉(如果提供的话)在该混合室中溶解于水。该文献教导了在感官特性方面，在不搅拌的情况下进行溶解是有利的，并且还声称具有不起泡沫的优点。可以观察到，在混合室内设置有转子，以进行饮料的精细混合，该转子设置成以低于500rpm的速度旋转。该文献与本发明的目的相反。

17、文献us2,355,094描述了一种用于制备咖啡的设备，该设备包括配备有转子的第一腔室和位于第一腔室下方的混合腔室，粉末状咖啡设置在该混合腔室中。由第一腔室和混合腔室形成的组件被插入外部容器内，水作为提取液被引入到该外部容器中以进行加热。水在被加热之后到达设置在第一腔室的侧壁中的通孔，并且然后到达转子。使转子旋转从而将水向下推入到混合腔室中，在混合腔室中水被迫通过咖啡，从而提取其感官化合物。此后，从咖啡提取的饮料然后被推动通过混合室的底壁，从而与粉末状咖啡分离。由于到达转子的液体仅是水，因此该设备不提供乳化咖啡的步骤。此外，从不与咖啡接触的转子仅被设置成推动和迫使水通过粉末状咖啡。该已知设备的一个目的是制作不包括从咖啡提取的油的咖啡饮料。在没有油的情况下，实际上不可能获得咖啡的任何乳液。

18、wo-a1-2020/181212描述了一种被包括在用于制备咖啡饮料的设备中的转子-定子系统，其中定子的侧壁设置有尺寸约为一厘米的通孔。这些通孔不适于产生咖啡饮料的乳液。

19、us-a1-2010/203209描述了一种用于制备法式压榨型咖啡饮料的设备，该设备配备有位于提取腔室中的转子混合器。混合器设置成以低速旋转，从而保持咖啡颗粒悬浮在提取液中，从而保证咖啡提取条件的一致性。该文献没有提及咖啡的任何乳液。此外，该已知设备被构造成制备大量咖啡饮料，从而逐渐地递送所制备的饮料。制备大量咖啡饮料与获得更大体积和持久的泡沫不相容。

20、因此，需要完善一种用于制备调味饮料的设备，该设备可以克服现有技术的至少一个缺点。

21、特别地，本发明的一个目的是提供一种用于制备调味饮料的设备，该设备在提取在从中获得饮料的食物中所包含的物质方面更有效。

22、另一个目的是提供一种用于制备调味饮料的设备，该设备制备与已知调味饮料相比具有改进的感官特性(特别地在香味的结构和复杂性方面)的调味饮料。

23、本发明的另一个目的是提供一种用于制备调味饮料的设备，该设备制备将起始食物材料中原本所包含的芳香物质和营养物质更浓缩的调味饮料。

24、另一个目的是提供一种用于制备调味饮料的设备，该设备允许获得更厚且更持久的泡沫层。

25、申请人已经设计、测试并具体实施了本发明，以克服现有技术的缺点，并获得这些和其他目的以及优点。

技术实现思路

1、本发明在独立权利要求中进行阐述和表征。从属权利要求描述了本发明的其他特征或主要发明构思的变型。

2、根据上述目的，在下文中描述了一种用于制备调味饮料的设备，该设备克服了现有技术的局限性并消除了其中存在的缺陷。

3、本发明的构思提供了一种包括乳化器装置的设备，从而乳化新生产的调味饮料。

4、根据一些实施方案，提供了一种用于从食物基质开始制备饮料、特别地调味饮料的设备。食物基质是固体的并且呈不连贯的形式，例如呈谷物、颗粒、豆类的形式，并且包含待借助于提取液提取的芳香物质和营养物质。

5、为此，该设备包括一个或多个第一罐、相应的提取单元和至少一个递送元件，每个第一罐用于容纳提取液。

6、便利地，提取单元流体地连接到该一个或多个第一罐，使得至少一种提取液可以被供给到提取单元。提取单元还流体地连接到递送元件，从而在借助于提取液从食物基质提取芳香物质和营养物质之后递送饮料。提取单元还包括用于驱动提取单元的马达构件。

7、有利地，该设备还包括至少第一供给构件，该第一供给构件被构造成将该至少一种提取液从其罐供给到提取单元。供给构件可以是泵或电磁阀型的，或诸如此类。该设备还包括控制单元，该控制单元既连接到供给构件又连接到提取单元，从而选择性地控制和命令它们。

8、优选地，该设备还包括一个或多个第二罐，每个第二罐用于容纳食物基质，该第二罐流体地连接到提取单元，使得食物基质可朝向提取单元供给。更优选地，还提供一个或多个第二供给构件，该一个或多个第二供给构件被构造成将食物基质从其第二罐朝向提取单元供给。第二供给构件电连接到控制单元，从而由控制单元选择性地控制和命令。

9、该设备包括乳化器装置，该乳化器装置被构造成在提取液已经执行从食物基质提取芳香物质和营养物质之后乳化提取液。由于食物基质中所包含的油等其他物质的存在，并且还由于乳化器装置内空气的存在，使得借助于在液体中产生的湍流来乳化调味饮料成为可能。在咖啡型饮料的情况下，乳液还允许产生与迄今为止获得的奶油相比更一致且更持久的奶油。

10、乳化器装置可设置在提取单元中，或者提取单元的下游。如果乳化器装置设置在提取单元的下游，则乳化器装置可放置在递送元件的上游或下游。在后一种情况下，乳化器装置可以是模块化的，即，可容易地安装到现有设备上的部件，诸如插入件。特别地，模块化的乳化器装置有利地被构造成安装在现有设备的递送元件的出口处。

11、根据一些实施方案，乳化器装置包括定子和至少部分地位于定子内的转子。转子能够围绕其旋转轴线旋转。

12、有利地，定子包括入口孔口，以允许调味饮料在定子内再循环。

13、优选地，定子具有穿孔的侧壁，即，在该侧壁中制作有多个预定尺寸的通孔。通过这种方式，在乳化器装置的运行期间，转子的旋转将基质推靠在转子的侧壁上，从而导致基质破碎。通孔的尺寸决定了食物基质碎片的尺寸。为了执行乳化，通孔必须具有小直径，特别地具有亚厘米尺寸，优选地亚毫米尺寸(即，小于1mm)，例如微米尺寸(即，1μm至500μm)。调味饮料被强制通过这种尺寸的通孔致使其乳化。

14、更优选地，转子设置有一个或多个刀片，从而在从食物基质提取芳香物质和营养物质之后对可能残留在调味饮料中的食物基质的任何碎片进行切割，并且因此进一步减小碎片的尺寸。这样做优化了从基质提取芳香物质和营养物质。

15、根据一些实施方案，转子设置有干涉元件，所述干涉元件纵向地形成并且被构造成增加调味饮料中的湍流并且促进乳化以及其抵靠在定子的侧壁上的压力。此类干涉元件可以被构造为翅片。此类干涉元件可以设置成具有至少一个锋利的边缘，从而用作刀片。

16、有利地，乳化器装置包括转子和定子位于其中的容器。该容器设置有底壁，该底壁继而配备有通孔，优选地在中心位置中。容器还包括出口管道，该出口管道流体地连接到通孔并且被构造成允许调味饮料在其已被乳化之后流出。

17、根据一些变型，乳化器装置包括电磁阀，该电磁阀连接到出口管道并且被构造成中断调味饮料的流出。

18、根据其他变型，乳化器装置包括与底壁相对应并且在容器内的空气抽吸元件，该空气抽吸元件被构造成通过出口管道抽吸空气。根据这些变型的乳化器装置可以以两种方式运行：当转子停止时，乳化的调味饮料可在重力作用下流出，或者乳化的调味饮料连续地流出。

19、根据一些变型，用于制备饮料的设备还包括加热装置和/或冷却装置，该加热装置和/或冷却装置被构造成加热或冷却提取液。为此，加热装置和冷却装置连接到该一个或多个第一罐、提取单元或将该一个或多个第一罐连接到提取单元的管线中的一个或多个管线。

20、另选地或附加地，可提供碳酸化装置，该碳酸化装置被构造成制作碳酸化饮料。碳酸化装置(如果提供的话)有利地连接到提取单元。

21、根据一个方面，还提供了一种制备饮料的方法，特别地通过借助于提取液从食物基质提取芳香物质和营养物质而获得的调味饮料。此类食物基质是固体的并且呈不连贯的形式，例如呈谷物、颗粒、豆类的形式。

22、该方法允许借助于用于制备饮料的设备来进行制备，该设备包括至少一个乳化器装置。

23、优选地，该设备是上述类型的，即，该设备包括一个或多个第一罐、至少一个供给构件和控制单元，每个第一罐用于容纳提取液，这些罐流体地连接到提取单元，使得至少一种提取液可以被供给到提取单元，该至少一个供给构件被构造成将来自相应的第一罐的该至少一种提取液供给到提取单元，该控制单元既连接到供给构件又连接到提取单元，从而选择性地控制和命令它们。

24、根据一些实施方案，该设备还包括一个或多个第二罐以及一个或多个第二供给构件，每个第二罐用于容纳食物基质，该第二罐流体地连接到提取单元，该第二供给构件用于将基质从相应的第二罐朝向提取单元供给，该第二供给构件电连接到控制单元。

25、该方法提供了将至少一个预定义剂量的调味饮料供给到乳化器装置的步骤，以及驱动乳化器装置从而乳化饮料的步骤。

26、根据一个方面，还提供了一种模块化的乳化器装置或插入件，以在设备的递送元件的出口处添加到已经存在的现有设备。此类模块化的乳化器装置优选地包括容器、在容器内的定子、在容器内并且至少部分地位于定子内的转子，转子能够围绕其旋转轴线旋转，该容器更优选地是密封地封闭的。模块化的乳化器装置还有利地包括马达，该马达以驱动转子围绕其自身的旋转轴线旋转的方式连接到转子。在该容器中，设置有用于调味饮料的入口孔口，该入口孔口可连接到用于制备调味饮料的设备的递送元件的出口。