CN105007784B - 用于在离心冲煮系统中使用胶囊制备饮料的参数配方 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及通过胶囊的离心作用来制备饮料,其中:识别插入离心冲煮设备中的胶囊的类型,和/或其配料;相应选择包括至少两组用于所述离心冲煮设备的参数的目标值的配方,每组都与特定条件相关联;将离心冲煮设备的参数控制成达到与当前满足的特定条件相关联的那组的目标值。
Description
技术领域
1.本发明涉及由容纳在胶囊中的饮料物质制备饮料,利用离心力使液体从该物质通过来进行制备。
2.具体而言,本发明涉及一种用于使用配方来制备饮料的方法,该配方用于针对用来制备该饮料的胶囊的类型而精确地调节提取参数。
背景技术
3.存在用于通过利用离心力迫使液体从被容纳在胶囊中的配料通过来制备诸如咖啡的饮料的系统。
4.例如,WO2008/148604涉及一种用于通过利用冲煮离心力使水从容纳在胶囊中的物质通过而在离心式冲煮单元中由该物质制备饮料或液体食品的胶囊,该胶囊包括:容纳预定剂量的物质的封闭件;开启装置,该开启装置在离心作用下开启,以允许冲煮液体离开胶囊。该胶囊还可包括用于使胶囊与离心冲煮设备的外部旋转驱动装置接合的装置,其中该接合装置构造成在胶囊旋转期间提供转矩阻力以将胶囊维持在基准旋转位置。
5.由此,离心力冲煮咖啡或制备其它食物的效果与利用压力泵的常规冲煮方法相比具备许多优点。例如,在利用压力泵的传统浓咖啡(espresso) 或大杯咖啡(lungocoffee)型冲煮方法中,很难把握所有影响所形成的咖啡提取物的提取品质的参数。这些参数通常为压力、随着压力降低而降低的流速、同样影响流动特性并且取决于咖啡研磨粒径的咖啡粉末的压实度、温度、水流分布等。特别地,不容易改变提取压力和流速,因为主要由泵可形成的静压力、咖啡床的阻力和下游过滤系统决定。
6.对于离心提取而言,旋转胶囊被用作离心泵。因此,转速决定从胶囊出来的离心液体的流速。要制备的饮料的品质取决于特别是对流速的控制。特别地,流速受两个参数影响:胶囊在该设备中的转速和在离心液体从胶囊喷出之前对离心液体施加的背压。
7.此外,其它参数对所形成的饮料的品质有影响,例如机器的与饮料接触的部件的温度。
8.根据要制备的配料的类型和要制备的饮料的类型,为了制备饮料而应用的最佳参数相差很大。例如,理想而言,应当根据咖啡粉末、强度、香气、味道、克莱沫、体积等来设定各参数。
9.WO2010/026053涉及一种利用离心力的受控饮料生产设备,该饮料生产设备包括用于通过根据测定流速或测定压力自动调节驱动装置在饮料生产的提取阶段期间的转速而在控制回路中将液体的流速或压力控制成与基准流速或基准压力一致的控制装置。控制单元例如可以包含驱动装置在饮料制备循环的不同阶段的转速的设定点和值。要使用的胶囊也可与包含关于以下参数中的一个或多个的信息的代码相关联:流速,饮料体积,速度,饮料温度。
10.因此,存在对能够在简单和通用的系统中提供具有不同强度、味道、香气、泡沫/克莱沫特性的饮料(例如咖啡)。还存在对提出一种新型系统的需求,对于该系统,冲煮参数更佳、更精确并且更独立地受控以改善所形成的咖啡的品质并且提供形成更宽范围的不同体积(例如25、40、230ml) 的咖啡饮料的机会。还存在对提出一种方案以根据所使用的胶囊的类型和要生产的咖啡饮料来实现可靠和精确的用于在冲煮过程中管理所有这些参数和它们的变量的方案的需求。
11.本发明提供了前述问题的解决方案并且与已有的技术相比提供了另外的益处。
发明内容
12.本发明的第一方面涉及一种用于在饮料制备系统的离心冲煮设备中通过胶囊的离心作用来制备饮料的方法。该饮料制备系统包括适合控制离心冲煮设备在饮料制备过程中使用的参数的控制装置。该方法包括以下步骤:
13.(a)在第一步骤中,确定与由使用者插入离心冲煮设备中的胶囊和/ 或封装在所述胶囊内的配料的类型有关的识别信息;
14.(b)在第二步骤中,根据识别信息来选择配方;所述配方包括至少两组用于离心冲煮设备的参数的目标值,每组目标值都与特定条件相关联; 15.(c)在第三步骤中,控制装置将离心冲煮设备的参数控制成达到与当前满足的特定条件相关联的一组目标值。
16.术语“配方”指的是用于控制饮料制备设备以便制备饮料的信息。更具体地,配方可包括与饮料制备参数——尤其是由控制单元控制的参数,例如驱动旋转冲煮单元的马达的转速、液体的温度、从胶囊排出的液体被收集在其中的收集器的温度、在饮料生产过程中提供给胶囊的液体的压力和/或体积、泵的流速等——有关的信息。该方法允许利用用于每类胶囊和 /或用于容纳在所述胶囊的每种配料的特定配方使用不同类型的胶囊来制备咖啡饮料。
17.特别地,所述参数可随着时间推移而被动态地改变并且精确地确定。本发明允许以可靠和使用者直观的方式来确定不同类型的胶囊的精确提取配置,包括参数随着时间推移或根据制备过程的其它特性的变化。在第二步骤期间,可根据在第一步骤期间收集和/或确定的与要制备的饮料有关的信息来确定和/或取得所述配方。可根据插入机器的胶囊保持器中的胶囊的类型、容纳在插入胶囊保持器中的胶囊中的配料和/或由使用者提供和/或嵌入所述胶囊中的信息来确定和/或取得所述配方。可利用例如配方的标识符和/或胶囊类型的标识符和/或容纳在胶囊中的配料的标识符和/或由使用者提供的信息由储存在机器中和/或机器可访问的清单来读取配方。在第三步骤期间,将饮料制备机器的不同部件调节成应用所述配方中包括的对应参数的目标值。例如,通过流量计来控制液体的流速和数量,所述流量计向用于计算的控制单元提供流量信息并且在例如以给定的时间或制备的饮料的体积满足有关特定条件时控制液体供给泵以便达到目标水平。
18.特别地,用于两组中的至少一组的特定条件与已经制备的咖啡的体积有关。例如,条件可以是例如:“已经制备的咖啡的体积介于要制备的咖啡的总体积的0%至50%之间”。
19.优选地,该至少两组目标值与至少两个相继的冲煮阶段有关。因此,可以管理宽范围的用于各种咖啡体积的咖啡配方。特别地,可以根据要生产的咖啡的类型(例如芮斯崔朵、浓咖啡、大杯咖啡、牛奶咖啡和经典咖啡)来优化提取特性。还可以针对每种考虑的体积来实现各种咖啡品质/ 感官属性(稠度(body),味道,香气,克莱沫,...)。
20.所述两组中的至少一组的特定条件还可以与自开始制备饮料以来经过的时间有关。例如,条件可以是例如:“自制备过程开始以来经过的时间介于5s到10s之间”。
21.所述至少两组中的至少一组的特定条件还可以与使用者输入或对饮料制备的偏好有关。例如,条件可以是例如:“使用者已选择大于120ml的要制备的饮料的体积”。于是可以根据使用者的不同选择来优化配方。
22.更具体地,各组中包括的离心冲煮设备的参数的目标值中的至少一个与以下参数中的至少一个或组合有关:要在制备过程的特定阶段期间导入胶囊中的液体的体积,液体的流速,在制备过程的特定阶段之后的等待时间,冲煮单元在冲煮的特定阶段或在特定阶段之间的过渡期间的转速的加速/减速函数,在冲煮的特定阶段期间或在特定阶段之间的过渡期间导入胶囊中的液体的初始流速,在冲煮的特定阶段期间或在特定阶段之间的过渡期间导入胶囊中的液体的流速的加速/减速,液体在冲煮过程的特定阶段期间的温度,冲煮设备的收集器在冲煮过程或预润湿过程的特定阶段期间的目标温度,冲煮单元在冲煮过程的特定阶段期间的最低转速。
23.在一个实施例中,在第一步骤期间,读取插入离心冲煮设备中的胶囊上的识别装置,所述识别装置包括适合于控制单元取得或确定胶囊的类型和/或封装在胶囊内的配料和/或要使用胶囊制备的饮料的类型的信息。例如,WO2011/141532中公开了这种合适的胶囊和用于识别所述胶囊的有关系统。所述代码可以包括配方的标识符,例如与配方对应的独特编号。所述代码可包括与胶囊的类型和/或胶囊中包括的配料的类型有关的标识符,例如与胶囊的类型和/或胶囊中包括的配料的类型对应的独特编号。
24.识别装置可以包括与可访问配方的位置有关的信息,控制单元设置成在第二步骤期间利用与位置有关的信息来取得配方。
25.胶囊上的代码可以包含所述地址。该地址可指向存储配方的机器中的存储空间。替代地,该地址可指向存储配方的外部存储位置,该机器设置成在所述位置取得与所述配方有关的信息。因此,它允许机器访问在本地尚无法获得的配方。替代地,该地址可指向外部设备,该外部设备设置成在接收请求时发送配方。因此,它允许机器访问在本地尚无法获得的配方。
26.在一个实施例中,识别装置可包括与要供胶囊使用的配方有关的信息的至少一部分,控制单元设置成在无法取得配方的情况下和/或代替配方的对应参数使用所述信息。它允许机器即使在本地无法完全获得配方或配方相比于本地存储的配方已被更新或修改也取得与配方有关的信息,并且可选地,更新其配方的清单和/或配方自身中的对应目录。
27.在以下方面中,进一步举例说明根据本发明的方法根据咖啡体积和咖啡产品特性来产生宽范围的不同咖啡配方的通用性。根据这些优选模式,可以设计宽范围的(优选黑色)咖啡饮料(例如,芮斯崔朵、浓咖啡、长饮咖啡、大杯咖啡),同时优化和个性化它们的产品品质特性(即,强度、香气、“克莱沫”)。
28.特别地,该方法至少包括分别由第一组目标值和第二组目标值限定的第一冲煮阶段和第二冲煮阶段。所述第一组目标值和第二组目标值优选各自都至少包括加热器的目标温度、泵的目标流速和目标转速;可选地,收集器的目标温度。
29.优选地,第一冲煮阶段的第一组目标值与这样的条件相关联,即该条件规定第一冲煮阶段在预润湿阶段或预润湿等待阶段结束之后、已经制备的咖啡饮料的体积大于或等于导入胶囊中的液体的第一阶段体积阈值之前在第一组目标值下运行。更优选地,第二冲煮阶段的第二组目标值与这样的条件相关联,即该条件规定第二冲煮阶段在第一冲煮阶段结束之后、已经制备的饮料的体积大于或等于导入胶囊中的液体的第二阶段体积阈值(在说明书中也称为“过渡体积”或“阶段体积阈值”)之前在第二组目标值下运行。
30.通过具有这些独立控制的冲煮阶段,可以形成具有多样化的产品特性 (香气,味道,克莱沫,...)的不同体积的咖啡饮料。这种控制可以与大量不同烘培和研磨咖啡特性——例如咖啡混合物、咖啡来源、咖啡粒度(例如,平均粒径、分配比(distribution)、细粒含量)、咖啡处理如烘焙程度、咖啡重量等等——相关联,从而可以由无限可能数量的编码配方以可复制方式设计和生产数量巨大的不同咖啡提取物。
31.最优选地,该配方至少包括第三冲煮阶段,该第三冲煮阶段由第三组目标值限定并且与要在第二冲煮阶段结束之后并且在已经制备的饮料的体积至少等于要制备的饮料的体积之前运行的条件相关联。第三冲煮阶段包括第三组目标值,该第三组目标值至少包括加热器的目标温度、泵的目标流速和目标转速;可选地,收集器的目标温度。
32.使三个冲煮阶段与用于在确定的时刻运行/结束这些冲煮阶段的可调节条件相关联使得能够更好地管理在从极短咖啡提取物(25ml)到大咖啡体积(例如,230ml,250ml,400ml)的更宽体积范围上的咖啡配方并且适当地控制在每种体积内形成的液体咖啡提取物的多样化。由此可以运行不同配置的参数(利用两种可能的方向变化)以精确调整咖啡提取,例如温度、转速、流速。
33.例如,对两个或三个冲煮阶段的配方管理使得能够根据目标咖啡类型来考虑咖啡提取特殊性。例如,这使得能够通过配置温度和/或流速来减少大杯咖啡的过度提取。例如,从一个冲煮阶段到下一个冲煮阶段,可以提高流速和/或降低加热器温度。还可以通过在不同冲煮阶段调节(例如,降低)加热器和/或收集器的温度来维持“咖啡克莱沫”的高品质,特别是对于大的咖啡体积而言(即,避免“克莱沫”塌陷或气泡成团)。例如,从一个冲煮阶段到下一个冲煮阶段,可以降低收集器的温度。
34.在一个方面中,该配方还包括最终干燥阶段。特别地,该配方包括限定与这样的条件相关联的干燥阶段的一组,即该条件规定干燥阶段在最后冲煮阶段(例如,第三冲煮阶段)之后、干燥完成或经过了一定时间之前在所述组下开始。该组可优选包括马达的目标转速和关闭加热器的关闭指令和/或关闭泵的关闭指令。
35.该配方还可包括用于在液体导入胶囊中之前通过离心力的作用来压实胶囊中的配料——例如,烘培和研磨咖啡粉末)的初始压实步骤。在这种情况下,通过设定马达的高转速并且通过在已经过预定时间(例如,2-3s) 之后停止该转速,在配方模式启动之后,压实阶段自动运行。该步骤优选为确定与由使用者插入离心冲煮设备中的胶囊的类型和/或封装在所述胶囊内的配料有关的识别信息的第一步骤。因此,设定目标可以是转速,以实现通过设备的固定的代码读取器来读取胶囊上的代码(例如,可旋转读取的条码)。
36.该方法还优选包括用于初始压实步骤的退出条件,即通过设置在胶囊上的识别装置(例如可由固定的读取器读取的旋转代码)来识别胶囊类型。如果胶囊被识别,则开始接下来的预润湿步骤。
37.根据第二方面,本发明涉及一种用于通过胶囊的离心作用来制备饮料的离心冲煮设备,该设备包括:
38.冲煮设备的用于保持胶囊的旋转胶囊保持器,
39.用于以旋转离心作用来驱动胶囊的旋转驱动装置,
40.用于将液体喷射到胶囊中的喷射装置,其中该喷射装置与泵连接,
41.该设备还包括至少与设计成改变饮料的流速和/或饮料的体积的旋转驱动装置和泵连接的控制装置,和
42.用于确定与插入设备中的胶囊的类型有关的识别信息的信息识别装置,
43.其中,所述控制装置设置成执行根据第一方面的方法的步骤。
44.本发明的冲煮设备优选还包括用于加热导入胶囊中的液体的加热装置 (即,液体加热装置)和用于加热从胶囊分配的饮料的收集器的加热装置 (即,收集器加热装置)以及用于控制液体加热装置和收集器加热装置的温度的温度控制装置。
45.根据第三方面,本发明涉及不同类型胶囊的套件(或系列),其中该套件的每个胶囊都适合由根据第二方面的离心冲煮设备用来根据所述胶囊的类型和/或根据容纳在所述胶囊中的配料利用特定配方来制备咖啡饮料。特别地,该套件的每个胶囊都可设置有识别装置。与该套件的不同胶囊相关联的识别装置可以是以下清单中的一个或组合:条码,RFID标签,图像和/或颜色识别装置,铁磁性元件,电气元件,机械装置。所述识别装置设置成可由嵌入离心冲煮设备中的读取器读取,所述读取器适合于读取胶囊的识别装置。该读取器可与设备的控制单元连接以用于响应于检测到的胶囊来控制设备的不同装置。
46.特别地,根据第三方面的套件的胶囊包括不同类型的咖啡粉末以生产具有不同品质特性(强度,香气,味道,克莱沫,...)和不同体积——例如,25、40、110、250、400mL——的咖啡饮料(例如,芮斯崔朵、浓咖啡、长饮咖啡、双倍咖啡、美式咖啡、大杯黑咖啡等),该咖啡饮料优选具有可变的克莱沫特性(体积和/或质地)。
47.更优选地,该套件的每个胶囊都包括与配方有关的信息,例如配方编号,这种信息可由设备的信息识别装置识别以使得能够根据与胶囊的类型有关的识别信息来选择对应的配方并且根据本发明的方法通过控制装置来处理该配方。
48.“不同类型”的饮料物质或咖啡是指与以下有关的任何差异:胶囊的重量,研磨粒度,振实密度,烘培水平,来源,混合物,配料的性质(咖啡、茶、可可粉、添加剂等)及其组合。
49.术语“冲煮阶段”一般指的是咖啡饮料产生并且在液体(水)由泵供给到胶囊并且胶囊以使得这种咖啡提取能够发生并且能够分配咖啡提取物的转速旋转的同时从胶囊分配的时期。术语“预润湿阶段”一般指的是液体由泵给送到胶囊但咖啡尚未被分配的时期。术语“预润湿等待阶段”指的是在预润湿阶段之后并且在第一冲煮阶段之前的时期,在此期间胶囊中存在水以用于润湿饮料配料并且胶囊尚未以使得咖啡提取能够发生的转速旋转。术语“干燥阶段”一般指的是泵不再将液体供给到胶囊并且胶囊以升高的转速旋转以从胶囊除去液体的时期。当谈到“已经制备的咖啡的体积”或“阶段体积阈值”或“过渡体积”时,意思是全部目标咖啡体积(例如25、40、230ml)的以百分比表示(例如,20、40、90%)的由泵导入胶囊中的液体的体积且最终考虑了液体在干燥之后的残留体积。
附图说明
50.当结合附图阅读以下对本发明实施例的详细描述时,本发明的更多特征、优点和目的对技术人员来说将变得明显。
51.图1a-1c是根据本发明的具有不同尺寸的胶囊的不同实施例的截面侧视图和它们的边沿高度的变化。
52.图2是根据本发明的胶囊插入其中的离心设备的示意性表示,其中背压由弹簧加载装置施加;
53.图3是表示用于制备饮料的根据本发明的方法的一个实施例的步骤的框图;
54.图4是与根据本发明的一个实施例的用于制备饮料的配方有关的图表;
55.图5a和5b示出了保持胶囊的离心式胶囊保持器和与其相关联的设备的胶囊信息识别装置的一个示例;
56.图6示出了胶囊的识别装置(可旋转读取的代码)的一个示例。
具体实施方式
57.图1a、1b和1c涉及一组胶囊、更具体地一次性胶囊1A、1B、1C的一个实施例。所述胶囊优选包括杯形本体2、边沿3和上壁部件或可穿孔隔膜4。由此,隔膜4和本体2围出容纳咖啡粉末的隔室6。如图中所示,隔膜4优选连接在边沿3的内环形部分R上,所述边沿3优选在1mm到 5mm之间。隔膜4通过密封部分(例如,焊接接合部)与本体的边沿3连接。
58.胶囊的边沿3优选沿相对于胶囊1的旋转轴线Z大体上垂直(如图所示)或稍微倾斜的方向向外延伸。由此,旋转轴线Z代表胶囊在冲煮设备中的离心运动期间的旋转轴线。
59.在其它未示出的实施例中,胶囊1——特别是胶囊本体2——可呈各种不同形状。
60.相应胶囊的本体2具有单个不同深度或d1、d2、d3的三维凸起部分 5a、5b、5c。因此,胶囊1A、1B、1C优选包括不同体积,但具有相同的插入直径’D‘以有利于插入饮料生产设备中。图1a的胶囊显示了小体积胶囊1A,而图1b的胶囊显示了更大体积的胶囊1B或中等体积胶囊,且图 1c的胶囊显示了进一步更大体积的胶囊1C或大体积胶囊。在本实施例中,插入直径’D‘由此在边沿3的下表面与本体2的上部之间的交叉线处确定。
61.胶囊的本体2优选是刚性或半刚性的。它可以由食品级塑料例如聚丙烯形成,具有阻气层——例如EVOH等或铝合金、塑料和铝合金或诸如植物纤维、淀粉或纤维素的可生物降解的材料的叠层及其组合。隔膜4可以由诸如塑料膜的较薄材料制成,还包括屏障层(EVOH、SiOx等)或铝合金或塑料和铝合金的组合。隔膜4通常具有例如介于10到250微米之间的厚度。隔膜被穿孔以形成如稍后将在说明书中描述的进水口。隔膜还包括可穿孔的周边出口区域或部分。
62.代替上隔膜4,胶囊1A、1B、1C也可包括过滤壁或刚性或半刚性的盖部件,其优选具有塑料圆盘的形状,包括具有用于实现注水部件的导入的入口的中央部分和具有周向地排列的出口的周边出口部分。在中央入口与周边出口之间,隔膜或盖优选由不透液体的中间部分形成,由此确保液体在到达胶囊的周边之前不会从胶囊逸出。
63.尤其通过改变该组中的胶囊的本体2的深度(d1,d2,d3),可以实现小胶囊与大胶囊之间的体积差。特别地,较小胶囊1A的本体的深度低于较大胶囊1B、1C的本体的深度。各胶囊的储存容积(或尺寸)之间的差异允许根据要形成的咖啡饮料在胶囊中充填不同数量的咖啡粉末。一般而言,胶囊越大,它所容纳的咖啡粉末的数量就越高。同样,一般而言,该数量越高,所形成的咖啡提取物就越多。为此,咖啡粉末的数量越高,给送到胶囊中的液体的体积就越大。当然,相同体积的胶囊中的咖啡数量也可以变化,但在这种情况下,针对所有份量的要形成的饮料,将优选地选择较大的胶囊。
64.体积较小的胶囊1A优选容纳比体积较大的胶囊1B的量小的咖啡粉末量。中等体积的胶囊1B也容纳比大体积胶囊1C的量小的咖啡粉末量。换言之,粉末量优选随着胶囊体积增大而增大。
65.因此,小胶囊1A优选用于形成在10ml到60ml之间的小杯咖啡,优选地对于芮斯崔朵而言而25(+/-3)ml且对于浓咖啡而言为40(+/-3)ml,其中研磨咖啡的量介于4到15克之间,更优选地5到8.5克之间,最优选地7到8克之间。中尺寸胶囊1B优选用于形成例如60到120ml之间的中份咖啡,例如,更优选地对于长饮咖啡而言为120(+/-10)ml。最大的胶囊1C优选用于形成例如120到500ml之间的大份咖啡(对于大杯咖啡而言优选230(+/-10)ml)。此外,中份咖啡胶囊1B可以容纳介于7到15 克之间、更优选地8到12克之间的研磨咖啡量,而大份咖啡胶囊1C可以容纳10到30克之间、更优选地12到15克之间的研磨咖啡量。
66.此外,该组中的胶囊可以容纳烘培和研磨咖啡和/或不同来源和/或具有不同烘培和/或研磨特性(即,可作为平均粒径D4,3测量)的咖啡的不同混合物。咖啡粉末优选在容器中是松散的。通常,在分份咖啡区域中,咖啡粉末可以在由带有盖的胶囊封闭之前仅被轻微加压。
67.在各胶囊中,研磨粒度被选择成确保被改善的提取。特别地,小胶囊 1A优选被充填有平均粒径D4,3在50到500微米、更优选地160到400微米的范围内的研磨咖啡。出乎意料地注意到,与下限通常为220微米以避免咖啡提取物在胶囊中堵塞的传统提取方法相比,可以成功降低针对小杯的粒径。因此,胶囊1A被充填有平均粒径D4,3介于160到255微米之间、最优选地160到220微米之间的研磨咖啡。
68.对于诸如长饮咖啡(120ml)的中份,出乎意料地发现,当选择平均研磨粒度在200微米以上、特别是在300到700微米之间的咖啡粉末时,获得较佳感官品尝结果。当然,这些结果还取决于混合和烘培,但在这些优先选择范围内实现了平均较佳结果。
69.如图1a至1c所示,边沿3的几何形状可适合包括例如L形的截面,该L形的截面具有形成在垂直于隔膜4设置在其中的平面的方向上的环形外突出体8。由此,边沿3的厚度h1、h2、h3优选针对由所示的胶囊1A、 1B和1C容纳的饮料物质的量和/或特性被调整,以便实现对在由饮料生产设备的专用封闭部件15封闭时施加在胶囊上的背压的调节。
70.特别地,对于容纳少量咖啡粉末以便制备例如芮斯崔朵或浓咖啡饮料的胶囊——例如胶囊1A——而言,可能希望较慢的提取以提供具有高强度的咖啡(即,大量总咖啡固体转移到咖啡提取物中)。可以将这些特性与对于从容纳更大量的咖啡粉末的胶囊1B或1C出来的饮料而言可能希望的更快提取进行比较。提取在此定义为通过在提取期间控制液体提取物的较慢流速而“较慢”。可以通过使胶囊以较低速度旋转和/或通过约束离开胶囊的液体提取物提供更高背压来控制这种较慢流速。换言之,胶囊中的咖啡粉末的量越小,优选地流速就越慢。
71.例如,对于如图1a所示的较小尺寸胶囊,厚度h1优选被选择成介于 0.5到2.5mm之间。对于如图1b和1c所示的较大尺寸胶囊,厚度h2或 h3优选被选择成介于0.8到1.8mm之间或0.5到1.5mm之间。当然,这些值可以相差很大,取决于特别是位于设备侧的阀装置的构型。
72.应理解,特定胶囊的边沿3或环形突出体8的厚度(h1,h2,h3)不仅可以针对胶囊容积(即,储存容积)进行调节,而且可以针对容纳在胶囊内的饮料物质的性质(例如,量、密度、组分等)进行调节,以使得在胶囊的边沿3与专用设备的阀的一部分接合时产生的背压被调节至期望值。该厚度是适合在通过将胶囊插入设备而进行的饮料提取过程期间调节背压的有效距离。
73.在一个可行的替代方案中,厚度(h1,h2,h3)在所有类型的胶囊之间是相同的。结果,实现了设备的阀的一部分与边沿接合所引起的初始闭合压力相同。然后可以通过调节各种操作和/或产品参数——例如液体流速、转速、用于冲煮前阶段的各组参数(压实,预润湿,转速的加速斜率,...)——和/或胶囊中的烘培和研磨咖啡粉末的特性(重量,粒度,...) 根据胶囊的类型和/或要形成的咖啡来控制背压。
74.图2示出了处于其闭合状态下的根据本发明的系统的饮料生产设备的侧面剖视图。其中,该设备包括旋转驱动装置——该旋转驱动装置包括旋转胶囊保持器10,即通过旋转轴线Z与胶囊保持器10连接的旋转马达27。该设备还包括收集器11,离心液体撞击在该收集器上并且经饮料出口12 排出。
75.此外,该设备包括液体给送装置18,该液体给送装置具有设置成在胶囊1的中央部分中刺穿胶囊1的隔膜4并且将液体(优选热水)给送到胶囊中的液体喷射器13。喷射装置18优选还包括一系列出口穿孔器24,如 WO2008/148604中所述。因此,在隔膜4的环形部分中产生出口,以使得所提取的饮料能够在胶囊1的旋转移动期间离开胶囊1。液体给送装置18 与液体回路22连接,该液体回路包括用于在饮料制备过程中向胶囊1提供预定体积的加热加压液体的液体供给源21、泵20和加热器19。
76.该设备还包括阀部15,该阀部设置在液体给送装置18的周向上并且具有下部环形加压面15a。
77.阀部15和喷射单元18优选可相对于胶囊保持器10移动,以便使得胶囊1能够在饮料制备过程之前或之后插入胶囊1中和从胶囊保持器10排出。此外,液体给送装置18、阀部15和胶囊保持器10可绕轴线Z旋转。阀部15也可独立于液体给送装置18移动以考虑胶囊的不同可行厚度而不影响喷射部在与胶囊接合时的相对位置。为此,部15可以可滑动地安装在液体给送装置18周围。
78.胶囊1还在本体2基本上不径向变形的情况下在其边沿3上牢固地定位在胶囊保持器10的上凸缘10a上。在此构型中,液体给送装置18和阀部15分别与隔膜4和该边沿接合。该系统由此形成通过设备的阀部15与胶囊的阀部8的接合而形成节流阀23。在阀23的打开构型中,形成能够迫使离心液体流入投射在设备的撞击面11上的至少一股狭窄液体射流中的节流部。该节流部形成表面积优选介于1.0到50mm2之间、优选介于1.0到10.0mm2之间的环形开口。该节流部的表面积可以根据胶囊在阀中设定的背压值、阀部的形状和胶囊的转速而变化,其中一般而言,转速越高,表面积越大。该节流部可以形成为连续周向狭缝或多个分散的周向节流开口。
79.节流阀23被设计成在通过优选包括弹簧偏压元件16的负荷产生系统 16、17获得的弹性封闭负荷的力的作用下封闭或至少限制流动通路。弹簧偏压元件16在封闭部件15上施加预定的弹性负荷。该负荷主要自行沿阀部15的用于抵靠边沿3的阀部的环形表面封闭的加压面15a分布。这种面也可以是简单的环形接触线。因此,阀23通常封闭离心液体的流动路径,直至经由穿孔元件24形成的孔口离开的离心液体在阀的上游区域上施加充分的压力。应当指出的是,可能需要液体或气体经阀装置23的少量泄漏,这有助于在使用液体(未示出)预润湿胶囊期间放出胶囊中包含的气体或空气。优选地,至少在胶囊的周边达到一定压力之前,气体泄漏被控制成足够小以不透液体或至少将液体流量减至少量泄漏。
80.在提取期间,液体因此在隔膜4与阀部15之间流动并且通过克服弹簧偏压元件16的力向上推动整个封闭部件15而迫使阀23打开。因此,离心液体可以跨越形成在部15的表面15a与边沿3或突出部18的上表面或线之间的节流部。因此,液体靠着如图2中的箭头A所示的收集器11或设备的安置在收集器与阀23之间的另一个竖直地定向的环形壁(未示出)高速排出。
81.已发现,通过控制收集器11的最外部的离心接触面(例如,节流部或另一个面)与撞击壁(例如,图2中的圆柱形竖直壁)之间的距离(这里称为“飞行距离”),可以显著改善杯中的“克莱沫”。特别地,发现越短的该距离提供越大量的克莱沫。发现优选的飞行距离在0.3到10mm、更优选地0.3到3mm、最优选地0.5到1mm之间的范围内。因此,还发现飞行距离在要形成的咖啡提取物的体积增加时应该增加以便相应地调节克莱沫的量。出乎意料地,对于1mm以下的飞行距离而言,总是获得最大的克莱沫。当然,克莱沫的形成还取决于其它可能的参数,例如可以如稍后说明的可以相应地调节的阀的背压(通常,背压越高,克莱沫越大)。
82.由此,通过在将液体给送到胶囊中的同时驱动液体给送装置18、阀部 15和胶囊保持器10随同胶囊一起围绕轴线Z旋转(Y),实现了将饮料从胶囊1提取出来。该旋转由至少与胶囊保持器10或喷射单元18连接的旋转马达27驱动。因此,在安置在根据本发明的系统中的胶囊1的操作期间,胶囊1绕其轴线Z旋转。由此,居中地喷射到胶囊1中的液体将倾向于越过咖啡粉末并且沿着本体2的侧壁的内表面被一直引导到隔膜4的内侧,然后从通过穿孔部件24在隔膜4中形成的穿孔出口通过。由于赋予胶囊1中的液体的离心力,液体和咖啡粉末交互以便在经阀23离开之前形成液体食物(例如,液体提取物)。
83.应该理解的是,通过边沿3的几何形状,例如边沿3的厚度h(或图 1a-1c中的外突出体8的厚度h1、h2和h3),可以调节由加压面15a作用在胶囊1的边沿3上的力。因此,特别地,通过将边沿3的厚度h调整为其预定值,可以调节所施加的作用在边沿3上的背压。由此,通过越大的厚度“h”可以实现越高的背压,因为这引起弹簧偏压元件16的更高压缩,该弹簧偏压元件然后在加压面15a上施加更高的力。相应地,厚度“h”的越低的值引起弹簧偏压元件16的越低的压缩和因此较低的作用在加压面 15a上的力,因此背压越低。因此,厚度h优选被设计成增大以获得所引起的较高背压。如图2所示,感测装置26可以与设备的控制单元25连接以便提供与作用在接合的胶囊的边沿3上的当前背压有关的信息,即压力或力值。
84.控制单元25优选至少与旋转马达27、液体泵20、加热器19和传感器连接。因此,可最终利用感测装置26或设备中的其它传感器的信息来调节饮料制备参数,例如马达27的转速,在饮料生产过程中提供给胶囊的液体的温度、压力和/或体积。控制单元25中提供了速度的选择,该控制单元继而控制旋转马达26并且在必要的情况下控制泵的流速,以确保根据所选择的速度来向胶囊中充分供给液体。泵的调节也可用于限制流入压力(喷射到胶囊中的水的压力);通过胶囊与机器的密封接合,例如,通过喷射器13周围的密封垫,来提供这种压力限制。
85.在一个实施例中,胶囊1包括用于控制冲煮参数和/或与饮料生产设备交互的识别装置。例如,WO2011/141532中公开了这种合适的胶囊和用于识别所述胶囊的有关系统。由此,识别装置优选能够提供与接合在饮料生产设备中的胶囊的类型有关的信息。
86.图3示出了用于操作根据本发明的一个实施例的设备的方法的一个实施例的步骤。更具体地,该方法允许利用用于各型胶囊和/或容纳在所述胶囊中的每种配料的特定配方使用图1a-1c的胶囊中的任何胶囊来制备咖啡饮料。配方包括用于控制饮料制备设备以便制备饮料的信息。更具体地,配方可包括与饮料制备参数有关的信息,尤其是由控制单元25控制的参数,例如马达27的转速、液体的温度、收集器11的温度、在饮料生产过程中提供给胶囊的液体的压力和/或体积、泵20的流速等。更具体地,该配方可以包括与以下信息中的至少一者或组合有关的信息:在冲煮过程的特定阶段或预润湿阶段期间导入胶囊中的液体的体积,在预润湿阶段期间液体的流速,在预润湿阶段之后的等待时间,要制备的饮料的最大体积,要制备的饮料的推荐体积,要制备的饮料的最小体积,在干燥阶段之后残留的水的体积,冲煮单元的转速在冲煮的特定阶段期间或在特定阶段之间的过渡期间的加速斜率,导入胶囊中的液体在冲煮的特定阶段期间或在特定阶段之间的过渡期间的初始流速,导入胶囊中的液体的流速在冲煮的特定阶段期间或在特定阶段之间的过渡期间的加速斜率,液体在冲煮过程或预润湿过程的特定阶段期间的目标温度,收集器在冲煮过程或预润湿过程的特定阶段期间的目标温度,识别冲煮过程或预润湿过程的不同阶段期间的开始和/或结束的过渡点,冲煮单元在干燥阶段期间的最低转速,冲煮单元的转速在过渡到干燥阶段期间的加速斜率,干燥阶段的持续时间等。
87.在第一步骤110中,收集和/或确定与要制备的饮料有关的信息。例如,通过识别插入胶囊保持器10中的胶囊的类型,和/或由用户提供的信息,例如要制备的饮料的体积,可以确定要制备的饮料的类型。在一个实施例中,胶囊1包括用于控制冲煮参数和/或与饮料生产设备交互的识别装置。例如,WO2011/141532中公开了这种合适的胶囊和用于识别所述胶囊的有关系统。在胶囊1a、1b或1c插入如上所述的设备中时,利用所述胶囊的识别装置来识别所述胶囊,和/或利用所述识别装置读取或确定与要制备的饮料有关的信息。
88.在第一步骤的一个实施例中,在所述胶囊被导入胶囊保持器中之后,通过旋转读取印刷在胶囊的周沿上的代码来确定与要制备的饮料有关的信息,如WO2011/141532中所述。所述代码可以包括配置的标识符,例如与配置对应的独特数字。所述代码可包括与胶囊的类型和/或胶囊中包括的配料的类型有关的标识符,例如与胶囊的类型和/或胶囊中包括的配料的类型对应的独特数字。
89.壳体通过对特定地址读取数据或接收来自特定地址的数据来取得与要制备的饮料有关的信息。胶囊上的代码可以包含所述地址。该地址可以是机器中存储配方的存储空间中的一个点。替代地,该地址可指向存储配方的外部存储位置,该机器设置成在所述位置取得与所述配方有关的信息。替代地,该地址可指向外部设备,该外部设备设置成在接收请求时发送配方。
90.该代码可包括与要供胶囊使用的配方有关的信息的至少一部分。如果其它与配方有关的信息不可用或部分地不可用,则机器可以使用与直接嵌入胶囊中的配方有关的信息。例如,该代码可包括与以下信息有关的信息的任何组合:在冲煮过程的特定阶段或预润湿阶段期间导入胶囊中的液体的体积,在预润湿阶段期间液体的流速,在预润湿阶段之后的等待时间,要制备的饮料的最大体积,要制备的饮料的推荐体积,要制备的饮料的最小体积,在干燥阶段之后残留的水的体积,冲煮单元的转速在冲煮的特定阶段期间或在特定阶段之间的过渡期间的加速斜率,导入胶囊中的液体在冲煮的特定阶段期间或在特定阶段之间的过渡期间的初始流速,导入胶囊中的液体的流速在冲煮的特定阶段期间或在特定阶段之间的过渡期间的加速斜率,液体在冲煮过程或预润湿过程的特定阶段期间的目标温度,收集器在冲煮过程或预润湿过程的特定阶段期间的目标温度,识别冲煮过程或预润湿过程的不同阶段期间的开始和/或结束的过渡点,冲煮单元在干燥阶段期间的最低转速,在过渡到干燥阶段期间冲煮单元的转速的加速斜率,干燥阶段的持续时间等。
91.在第二步骤120中,根据在第一步骤110期间收集和/或确定的与要制备的饮料有关的信息来确定和/或取得配方。可根据插入胶囊保持器10中的胶囊的类型、容纳在插入胶囊保持器10中的胶囊中的配料和/或由使用者提供和/或嵌入所述胶囊中的信息来确定和/或取得所述配置。可利用例如配方的标识符和/或胶囊类型的标识符和/或容纳在胶囊中的配料的标识符和/或由使用者提供的信息由储存在机器中和/或机器可访问的清单来读取配方。
92.在第三步骤130中,饮料制备机器制备应用在第二步骤120期间选择的配方的饮料。更具体地,控制单元设置成调节饮料制备机器的不同部件以便应用配方中包括的对应参数的目标值。例如,液体的流速和数量由流量计(未示出)控制,所述流量计向用于计算的控制单元提供流量信息并且以给定的时间或制备的饮料的体积控制液体供给泵以达到配方中描述的目标水平。
93.在一个实施例中,在第二步骤期间选择的配方包括至少两组S1、S2 参数。每组参数都包括应当被满足以用于应用对应的一组参数的条件。例如,组S1、S2可分别包括条件C1、C2,所述条件与已经制备的咖啡的体积有关。条件C1例如可以是:“已经制备的咖啡的体积介于要制备的咖啡的总体积的0%到50%之间”。条件C2可以是:“已经制备的咖啡的体积介于要制备的咖啡的总体积的51%到100%之间”。控制单元25设置成通过应用每组参数中的参数而在第三步骤130期间控制制备,直至对应的条件被验证。例如,控制单元25设置成通过应用组S2中包括的参数来控制制备,直至条件C2被验证,即直至已经制备的咖啡的体积介于要制备的咖啡的总体积的51%到100%之间。
94.参照图4,现在描述饮料制备过程的一个示例。该图表的X轴对应于以秒为单位表示的时标。该图标的左Y轴对应于以转每分(rpm)为单位的马达27的转速,该图表的右Y轴对应于泵20的流量。曲线TR对应于如在选定的配方中所述的马达27的目标转速。曲线TF对应于如在选定的配方中所述的泵的目标流量。
95.在已将胶囊1a、1b或1c插入设备中之后,所述胶囊可设置有代码,使用者通常操作开关(未示出)以起动制备过程或该过程可以在胶囊插入设备中之后自动开始。
96.在干离心或压实阶段201中,控制单元25命令旋转驱动装置(图2 中的马达27)开始干咖啡粉末的最佳离心作用301、302、303、304。液体泵20尚未启动。转速303优选较高,约2000到5000rpm,通常3000rpm,且其持续时间短,在2到6秒之间,以确保咖啡靠着胶囊周边——主要靠着侧壁和上壁的周边区域——的压实。在此阶段期间旋转读取代码。
97.在已在第一步骤110期间读取代码之后,控制器使用所述代码来选择或确定配方R。例如,控制单元可通过利用代码中包括的标识符来访问对应的配方R储存在其中的内部存储器而在第二步骤120期间取得配方R的数据。在此示例中,配方R包括6组参数S1、S2、S3、S4、S5、S6,这6 组参数分别包括6个条件C1、C2、C3、C4、C5、C6。
98.组S1限定预润湿阶段202。条件C1规定组S1应当在干离心阶段201 结束之后、胶囊充填有预润湿体积PWV的液体之前使用。组S1包括加热器19的目标温度PWT、收集器11的目标温度PWTC、泵20的目标流量 401、马达27的关闭命令(或等于0rpm的马达27的目标转速)。
99.组S2限定出预润湿等待阶段(在图4的图中未示出)。条件C2规定组S2应当在预润湿阶段202结束之后、经过预润湿等待时间PWTM之前使用。该组S2包括用于泵20的关闭命令(或等于0ml/min的泵的目标流速)。
100.组S3限定出第一冲煮阶段203。条件C3规定组S2应当在预润湿等待阶段结束之后、已经制备的饮料的体积大于或等于液体的第一阶段体积阈值VT1之前使用。组S3包括加热器19的目标温度TT1、收集器11的目标温度TTC1、泵20的目标流量命令TFC1、马达27的目标转速命令TRSC1。泵20的目标流量命令TFC1包括初始流量目标402、流量加速目标403和流速目标404。目标转速命令TRSC1包括初始转速目标301、转速加速目标和转速目标305。初始转速目标301允许避免第一冲煮阶段203 开始时的停滞时间,从而缩短马达的反应时间。
101.组S4限定出第二冲煮阶段204。条件C4规定组S4应当在第一冲煮阶段203结束之后、已经制备的饮料的体积大于或等于液体的第二阶段体积阈值VT2之前使用。组S4包括加热器19的目标温度TT2、收集器11的目标温度TTC2、泵20的目标流量命令TFC2、马达27的目标转速命令 TRSC2。泵20的目标流量命令TFC2包括流量目标405。目标转速命令 TRSC2包括过渡转速目标306和转速目标307。
102.组S5限定出第三冲煮阶段205。条件C5规定组S5应当在第二冲煮阶段204结束之后、已经制备的饮料的体积至少等于要制备的饮料的体积之前使用。组S5包括加热器19的目标温度TT3、收集器11的目标温度TTC3、泵20的目标流量命令TFC3、马达27的目标转速命令TRSC3。泵20的目标流量命令TFC3包括流量目标406。目标转速命令TRSC2包括过渡转速目标306和转速目标308。
103.组S6限定出干燥阶段206。条件C6规定组S6应当在第三冲煮阶段 205结束之后、干燥完成或经过了一定时间之前使用。组S6包括用于关闭加热器的关闭命令、用于关闭泵的关闭命令、用于马达27的目标转速命令 TRSC4。目标转速命令TRSC2包括转速目标310和过渡转速目标311。
104.一般而言,过渡体积或“阶段体积阈值(以总体积的百分比为单位) 在这种体积被设定为30%的情况下优选由设备通过确定目标杯体积(例如,220ml)和在干燥之后胶囊中残留的液体的体积来确定,液体的综合体积一达到69.6ml,下一个冲煮阶段就开始。该设备还根据胶囊的体积来考虑胶囊中残留的液体的体积的变化。在过渡体积针对给定冲煮阶段(例如,第三冲煮阶段)被设定为100%的情况下,该冲煮阶段被设备简单地忽略。
105.识别装置和识别信息的示例
106.参照图6,在平面图中示出了代码载体。根据本发明的胶囊包括至少一个可光学地读取的代码载体。该代码载体适合与胶囊相关联或成为胶囊的一部分,以便在胶囊由离心单元围绕其轴线Z旋转时被旋转驱动。胶囊的接收区段为胶囊的边沿3的下表面。该代码载体也可以是环,该环具有在其上表示至少一个符号序列的周向部分,以便使用者可以在将它导入饮料机器的冲煮单元中之前将它定位在胶囊的圆周上。
107.符号被表示在光学代码载体上。各符号以至少一个顺序排列,所述顺序对与胶囊有关的一组信息进行编码。通常,每个符号对应于特定的二进制值:第一符号可代表二进制值“0”,而第二符号可代表二进制值“1”。
108.在图6所示的实施例中,该载体具有内径为24.7mm且外径为27.5mm 的环形。载体60b的平均半径R等于26.1mm。各符号沿具有等于26.1mm 的半径RS的圆定位。各符号的宽度Hs的最大值于是等于2.8mm。代码载体60b包括160个符号,每个符号都对1个字节的信息编码。各符号是连续的,每个符号都具有2.25°的直线弧长θS。
109.当胶囊位于胶囊保持器中并且所述符号在点F与光源光束105a对齐时,各符号适合通过图5a和5b的读取装置100来测量。更具体地,各不同符号呈现光源光束105a的随着所述符号的值变化而变化的反射率水平。每个符号都具有光源光束105a的不同反射和/或吸收特性。
110.由于读取装置适合仅测量代码载体的被照射区段的特性,所以胶囊必须由驱动装置旋转,直至光源光束已照射代码中包括的所有符号。通常,读取代码的速度可以介于0.1到2000rpm之间。
111.在图5a和5b中,读取装置100包括用于发射光源光束105a的光发射器103和用于接收反射的光束105b的光接收器102。
112.通常,光发射器103是发射红外光、更具体地波长为850nm的发光二极管或激光二极管。通常,光接收器103是适合将接收的光束变换成电流或电压信号的光电二极管。
113.读取装置100还包括处理装置106,该处理装置包括嵌入了处理器、传感器信号放大器、信号滤波器和用于将所述处理装置106与光发射器
103、光接收器102和机器的控制单元9联接的电路。
114.光发射器103、光接收器102和处理装置106由相对于机器框架刚性地固定的载体101维持在固定位置。读取装置100在提取过程中保持就位并且未被驱动旋转,与胶囊保持器32相反。
115.特别地,光发射器103设置成光源光束105a一般沿在固定点F与包括胶囊保持器32的接收部32的平面P交叉的线L定向,所述平面P具有从点F通过的法线N。固定点F决定在光源光束105a用来撞击反射面的空间中的绝对位置:固定点F的位置在胶囊保持器旋转时保持不变。读取装置可以包括聚焦装置104,该聚焦装置利用例如孔、透镜和/或棱柱来使光源光束105更有效地会聚到位于胶囊保持器32中的胶囊的盖的下表面的固定点F。特别地,光源光束105可聚焦成照射中心明显在固定点F上的圆盘。
116.读取装置100构造成使直线L与法线N之间的夹角θE介于2°到10 °之间,并且特别是4°到5°之间,如图5a所示。因此,当反射面设置在点F时,反射的光束105b大体上沿与固定点F交叉的直线L’定向,直线L’与法线N之间的夹角θR介于2°到10°之间,并且特别是4°与 5°之间,如图5a 所示。光接收器102在载体101上设置成至少部分地聚集大体上沿直线L’定向的反射光束105b。聚焦装置104也可设置成使反射的光束105b更有效地集中到接收器102。在图5a、5b所示的实施例中,点F、直线L和直线L’是共平面的。在另一实施例中,点F、直线L和直线L’不是共平面的:例如,从点F和直线F通过的平面以及从点F和直线L’通过的平面明显成90°角定位,从而避免直接反射并且允许噪音更小的更可靠的读取系统。
117.胶囊保持器32适合允许光源光束105a沿直线L部分传输到点F。例如,形成胶囊保持器的圆锥形或圆锥形宽空腔的侧壁构造成透过红外光。所述侧壁可以由基于塑料的材料制成,该材料可透过红外线,具有允许红外光进入的进入面。
118.因此,当胶囊定位在胶囊保持器32中时,光束105a在形成反射的光束105b之前在点F撞击所述胶囊的边沿的底部。在此实施例中,反射的光束105b经胶囊保持器的壁一直到达接收器102。
119.位于胶囊保持器32中的胶囊的边沿23的下表面的在点F由光源光束 105照射的区段仅在胶囊保持器32被驱动旋转时随着时间推移而改变。因此,需要胶囊保持器32旋转一整圈以便光源光束105照射边沿的下表面的整个环形区段。
120.可通过随着时间推移而测量反射的光束的强度并且可以通过将其强度与光源光束的强度进行比较来计算或生成输出信号。可通过确定反射的光束的强度的随着时间推移的变化来计算或生成输出信号。
121.与胶囊有关的信息例如可包括用于限定配方存储在机器中的位置的配方地址的编号代码、用于要由设备针对制备中的胶囊采用的配方的类型的配方编号代码和可选地特定参数或信息(例如,产品编号、产品名称等)。与胶囊有关的代码优选由设备在胶囊中的咖啡的压实阶段期间识别。
122.初步饮料制备步骤的示例:
123.为使马达旋转以实现对胶囊上的代码的读取和咖啡的压实阶段,可能必须事先满足与“就绪模式”有关的条件。例如,加热器和收集器的温度应当已达到温度目标值,并且泵和旋转马达应当“关闭”。初步“就绪模式”阶段的退出条件可以是使用者按下起动按钮。下一个阶段因此是“代码读取和压实”阶段,其退出条件可以是优选除仍满足就绪模式阶段的条件外胶囊类型已被正确地识别。在“代码读取和压实”阶段,优选控制目标转速和与加速/减速有关的参数。
124.以下示例呈现根据本发明的配方,包括可以根据识别信息选择的多组目标值和条件(C)。
125.可选择的小杯咖啡配方的示例:
126.可选择的大杯咖啡配方的示例:
Claims (20)
1.一种用于通过胶囊在饮料制备系统的离心冲煮设备中的离心作用来制备饮料的方法,所述饮料制备系统还包括适合控制所述离心冲煮设备在饮料制备过程中使用的参数的控制装置(25);其特征在于,所述方法包括以下步骤:
在第一步骤(110)中,确定与由使用者插入所述离心冲煮设备中的胶囊的类型和/或封装在所述胶囊内的配料有关的识别信息;
在第二步骤(120)中,根据所述识别信息来选择配方;所述配方包括用于所述离心冲煮设备的参数的至少两组目标值,每组目标值都与特定条件相关联;
在第三步骤(130)中,所述控制装置将所述离心冲煮设备的参数控制成达到与当前满足的特定条件相关联的一组的目标值,
其中,所述配方至少包括分别由第一组目标值(S3)和第二组目标值(S4)限定的第一冲煮阶段(203)和第二冲煮阶段(204),
其中,所述第一组目标值(S3)和第二组目标值(S4)各自都至少包括加热器(19)的目标温度(TT1,TT2)、泵(20)的目标流速(TFC1,TFC2),以及目标转速(TRSC1,TRSC2)。
2.根据权利要求1所述的方法,其中,所述第一组目标值(S3)和第二组目标值(S4)还包括收集器(11)的目标温度(TTC1,TTC2)。
3.根据权利要求1或2所述的方法,其中,所述至少两组目标值中的至少一组的所述特定条件与已经制备的咖啡的体积有关。
4.根据权利要求3所述的方法,其中,所述至少两组目标值与至少两个相继的冲煮阶段有关。
5.根据权利要求1或2所述的方法,其中,所述至少两组目标值中的至少一组的特定条件与自饮料制备开始以来经过的时间有关。
6.根据权利要求1或2所述的方法,其中,所述至少两组目标值中包括的离心冲煮设备的参数的目标值中的至少一个与以下参数中的至少一个或组合有关:要在所述制备过程的特定阶段期间导入所述胶囊中的液体的体积,液体的流速,在所述制备过程的特定阶段之后的等待时间,所述冲煮设备在冲煮的特定阶段或在特定阶段之间的过渡期间的转速的加速度/减速度函数,在冲煮的特定阶段期间或在特定阶段之间的过渡期间导入所述胶囊中的液体的初始流速,在冲煮的特定阶段期间或在特定阶段之间的过渡期间导入所述胶囊中的液体的流速的加速度/减速度,液体在所述冲煮过程的特定阶段期间的温度,所述冲煮设备的收集器在所述冲煮过程或预润湿过程的特定阶段期间的目标温度,所述冲煮设备在所述冲煮过程的特定阶段期间的最低转速。
7.根据权利要求1或2所述的方法,其中,在所述第一步骤(110)期间,读取设置在插入所述离心冲煮设备中的胶囊上的识别装置,所述识别装置包括适合于所述控制装置取得或确定所述胶囊的类型和/或封装在所述胶囊内的配料和/或要使用所述胶囊制备的饮料的类型的信息。
8.根据权利要求7所述的方法,其中,所述识别装置包括设置在所述胶囊上的代码,在所述胶囊导入所述离心冲煮设备中之后旋转读取所述代码。
9.根据权利要求7所述的方法,其中,所述识别装置包括与可得到所述配方的位置有关的信息,所述控制装置设置成在所述第二步骤期间利用与位置有关的信息来取得所述配方。
10.根据权利要求7所述的方法,其中,所述识别装置包括与要供所述胶囊使用的配方有关的信息的至少一部分,所述控制装置设置成在不能取得所述配方和/或代替所述配方的对应参数的情况下使用所述信息。
11.根据权利要求1或2所述的方法,其中,所述第一冲煮阶段的第一组目标值(S3)与条件C3相关联,所述条件C3规定所述第一冲煮阶段在预润湿阶段或预润湿等待阶段结束之后、已经制备的咖啡饮料的体积大于或等于导入所述胶囊中的液体的第一阶段体积阈值(VT1)之前在所述第一组目标值(S3)下运行。
12.根据权利要求1或2所述的方法,其中,所述第二冲煮阶段的第二组目标值(S4)与条件C4相关联,所述条件C4规定所述第二冲煮阶段在所述第一冲煮阶段(203)结束之后、已经制备的饮料的体积大于或等于导入所述胶囊中的液体的第二阶段体积阈值(VT2)之前在所述第二组目标值(S4)下运行。
13.根据权利要求1或2所述的方法,其中,所述配方至少包括由第三组目标值(S5)限定并且与条件C5相关联的第三冲煮阶段(205),所述条件C5要在所述第二冲煮阶段(204)结束之后、已经制备的饮料的体积至少等于要制备的饮料的体积之前运行。
14.根据权利要求13所述的方法,其中,所述第三组目标值至少包括加热器(19)的目标温度(TT3)、泵(20)的目标流量(TFC3)和马达的目标转速(TRSC3)。
15.根据权利要求14所述的方法,其中,所述第三组目标值还包括收集器(11)的目标温度(TTC3)。
16.根据权利要求1或2所述的方法,其中,所述配方包括限定与条件C6相关联的干燥阶段(206)的第四组目标值(S6),所述条件C6规定所述干燥阶段在最后的冲煮阶段之后、干燥完成或经过了一定时间之前在所述第四组目标值(S6)下开始;所述第四组目标值(S6)包括马达的目标转速(TRSC4)和用于关闭加热器的关闭命令和/或用于关闭泵的关闭命令。
17.根据权利要求1或2所述的方法,其中,所述配方包括用于初始压实步骤的退出条件,所述初始压实步骤通过设置在所述胶囊上的识别装置来识别胶囊类型。
18.一种用于通过胶囊的离心作用来制备饮料的离心冲煮设备,包括:
所述离心冲煮设备的用于保持胶囊(1)的旋转胶囊保持器(10),
用于以旋转离心方式驱动所述胶囊的旋转驱动装置(24),
用于将液体喷射到所述胶囊(1)中的喷射装置(18),其中,所述喷射装置与泵(20)连接,
所述设备还包括至少与所述旋转驱动装置(24)和所述泵(20)连接的控制装置(25)以及信息识别装置,所述控制装置被设计成改变饮料的流速和/或饮料的体积,所述信息识别装置用于确定与插入所述设备中的胶囊的类型有关的识别信息;
其中,所述控制装置(25)设置成执行根据权利要求1至17中任一项所述的方法的步骤。
19.一种用于通过胶囊的离心作用来制备饮料的系统,所述系统包括根据权利要求18所述的离心冲煮设备,以及包含与胶囊类型有关的信息的胶囊。
20.一种胶囊用于根据权利要求18所述的离心冲煮设备的应用。
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