CN102917966B - 用于饮料制备的筒罐和方法 - Google Patents

Abstract

一种筒罐，包含饮料成分，该饮料成分包括液态饮料成分和饮料成分的细长颗粒。筒罐包括：进口（45），用于引入水介质；出口（44），用于由饮料成分生产的饮料；及流动路径，将进口连接到出口。筒罐还包括位于流动路径中的过滤器（400）和位于过滤器下游的流动路径中的孔眼（128），孔眼布置成用以在使用中产生饮料射流。过滤器具有多个开口（401），这些开口的尺寸设置成用以将细长颗粒的大部分保持在过滤器的上游侧，以防止孔眼的堵塞。在过滤器的上游正面上的每个开口的最大面积不大于孔眼的面积的十倍。

Description

用于饮料制备的筒罐和方法

技术领域

本发明涉及饮料制备的筒罐，这些筒罐包含用于饮料制备的一种或更多种成分。

背景技术

高质量咖啡饮料的制备在商业咖啡店中已经公知多年了。在这些年，制造咖啡的方法已经精化，并且技术人员已经被训练成能够生产最好的咖啡饮料。咖啡店已经快速增长，特别是在最近十年，这些咖啡店供给更专业的饮料，如espresso（一种蒸馏咖啡）和cappuccino（卡布奇诺咖啡）。这些类型的饮料在以往一直被当作奢侈品，这是因为需要昂贵、复杂的机器——这些机器能够产生制造饮料必需的高压，这些机器必须由受过训练的barista（服务员）适当地操作和维护，以产生良好质量。

消费者对于高质量咖啡饮料的爱好，不仅已经增大对来自专业咖啡店的奢侈顶级质量饮料的需要，而且也导致对于各种各样专用饮料的希望、和人们在自己家中舒适地制造这样的饮料的能力。

从二十世纪60年代起，家用过滤咖啡机已经广泛地适用。然而，这样的机器不能够生产蒸馏咖啡式咖啡，也不能够生产对于专业饮料（如cappuccino）的制备所需的泡沫奶。家用咖啡机从第一台过滤机的引入起，已经显著地发展，并且现在在许多家庭中是厨房设备的基本件。一些这样的机器将各份饮料直接分配到饮用器皿中，并且从批量供给的饮料成分或从各个包装的饮料成分，如箱盒、袋包、或筒罐，产生饮料。在如下说明书中，这样的包装将由通用术语“筒罐”注明。使用这样的筒罐的机器消除对于清理的需要，并且可使使用者能够进行饮料的选择。在EP-A-1440903中描述了一种类型的这样的筒罐的例子。饮料由饮料成分在水中的煮泡、混合、溶解或悬浮而形成。例如，对于咖啡饮料，强迫热水通过筒罐，以形成提取溶液。筒罐在这样的机器中的使用，由于它们的方便和产生饮料的质量，已经变得日益普及。

在EP-A-1440644中描述了使用这种类型的筒罐来制备饮料的机器的例子。这种类型的机器提供了优于当时已知的现有技术的改进，因为该机器在低于以前已知机器的压力下操作，这些已知机器为商业或工业市场而不是为家用市场而设计。所以就成本、可靠性及性能而论，它更适于家用市场。

尽管在家用咖啡机和相关筒罐方面取得的进步，但继续有对甚至更好的barista质量咖啡饮料的需要，这些barista质量咖啡饮料可容易地在家中制备，而无需专业设备或训练。

为了允许使用者在家中生产全范围“咖啡店”式饮料，不仅必须提供用来酿造高质量蒸馏咖啡型咖啡的装置，而且也必须向使用者提供用来生产泡沫奶以制成诸如cappuccino之类的饮料。传统泡沫奶在咖啡店中一直通过使用蒸汽棒将蒸汽射流引导到奶的储罐中而生产。这仍然是在商业环境中生产泡沫奶的主要方法。然而，在家中使用蒸汽射流设备是不方便的，因为它如果不正确地使用则可能是危险的，并且也可能难以清洁。这对于关于奶使用的设备特别不利，该设备需要彻底清洁以防止污染。

用于家用饮料机的筒罐的例子由EP-A-1716055已知，该家用饮料机适于生产泡沫奶。当将水与在筒罐内包含的浓缩奶成分混合时，通过使空气被夹带到所产生的奶流中而生产泡沫奶。这通过使奶通过在筒罐内的喷射器而实现。喷射器包括孔眼，该孔眼布置成用以产生奶射流。奶射流越过空气进口，使空气被夹带到奶中，由此产生泡沫奶。由这样的筒罐产生的泡沫奶允许在家中容易地生产咖啡店式饮料，如cappuccino，而没有对于潜在危险的、和难以清洁的蒸汽棒设备的需要。希望的是，继续发展这样的筒罐，以进一步改进可以在家中生产的泡沫奶的质量。

调查已经表明，在处理和存储期间，细长聚结颗粒形成在筒罐的浓缩液态奶成分中。这些颗粒具有堵塞、或部分地堵塞孔眼的潜力，导致较少空气被夹带到奶流中。如果这发生，则会不利地影响泡沫奶的质量和数量。

已知的是，在用于饮料机的筒罐中使用过滤器，以防止颗粒物质到达筒罐的出口，并因而污染饮料。在用于咖啡生产的筒罐中例如通常采用过滤器，如在以上提到的EP-A-1440903中描述的那样。这样的过滤器包括多个细小开口，这些细小开口比待过滤的颗粒物质的最小尺寸小。这具有防止细小颗粒物质到达筒罐的出口的效果。然而，它也具有限制饮料穿过筒罐流动的效果，因为颗粒饮料成分积累在过滤器的上游侧。这样的流动限制在对于泡沫奶生产使用的筒罐中是不希望的，因为流动限制降低喷射器的效力，并因此降低了所生产的泡沫奶的质量和数量。这与改进泡沫质量和数量的希望效果恰恰相反。

发明内容

在第一方面，本发明提供一种包含一种或更多种饮料成分的筒罐，所述筒罐包括：

进口，用于将水介质引入到筒罐中；

出口，用于由所述一种或更多种饮料成分生产的饮料；及

流动路径，将进口连接到出口上；

其中，一种或更多种饮料成分包括液态饮料成分和饮料成分的细长颗粒；

筒罐还包括位于流动路径中的过滤器，所述过滤器包括多个开口，这些开口的尺寸设置成用以将细长颗粒的大部分保持在过滤器的上游侧，

其中，筒罐还包括孔眼，该孔眼位于过滤器下游的流动路径中，孔眼布置成用以在使用中产生饮料射流，其中，在过滤器的上游正面上的每个开口的最大面积不大于孔眼的面积的十倍。

过滤器防止细长颗粒的大部分到达筒罐的下游侧。这帮助防止颗粒堵塞筒罐的下游侧、或干扰筒罐的操作。具体地说，它帮助防止孔眼被堵塞。因而筒罐能够产生更好质量的更加可重复的结果，而无需修改饮料成分的组成或筒罐的下游特征。

当与奶制备结合地使用时，开口在过滤器的上游正面上优选地具有1.6mm的最大尺寸。已经发现，这能够提供在使由过滤器保持的细长颗粒量最大化与使在筒罐内的液体流动的破坏最小化之间的适当平衡。

更优选地，当与奶制备结合地使用时，开口在过滤器的上游正面上具有1.0mm的最大尺寸，以优化在使由过滤器保持的细长颗粒量最大化与使在筒罐内的液体流动的破坏最小化之间的平衡。对于具体饮料组成，可以有利地选择在过滤器的上游正面上的最大尺寸，以平衡泡沫的一致性和质量与由筒罐保持的成分量。

在一个优选实施例中，在过滤器的上游正面上的每个开口的最大面积不大于孔眼的面积的七倍。最优选地，在过滤器的上游正面上的每个开口的最大面积不大于孔眼的面积的五倍。在过滤器中开口的尺寸与下游孔眼的尺寸之间的关系影响下游孔眼被堵塞的可能性。

饮料成分的细长颗粒可以是液态饮料成分的聚结物。液态饮料成分可以是液态乳品基成分，如浓缩奶。液态奶可以由诸如UHT处理、高温瞬间灭菌法、蒸馏、等等之类的已知方法巴氏灭菌或杀菌。

在第二方面，本发明还提供一种从筒罐制造饮料的方法，该筒罐包含一种或更多种饮料成分，所述一种或更多种饮料成分包括液态饮料成分和饮料成分的细长颗粒，所述方法包括如下步骤：

将水介质引入到筒罐中；

将水介质与一种或更多种饮料成分相混合，以形成饮料混合物；

使饮料混合物通过过滤器，从而细长颗粒的大部分保持在过滤器的上游侧；及

通过使饮料混合物通过孔眼，产生饮料混合物的射流，该孔眼位于过滤器的下游，在过滤器的上游正面上的每个开口的最大面积不大于孔眼的面积的十倍。

在第三方面，本发明提供一种用来制造饮料的系统，该系统包括：根据本发明的第一方面的筒罐；和饮料机，布置成在使用中由所述筒罐生产饮料。

在第四方面，本发明提供一种制造饮料的方法，该方法包括：提供根据本发明的第一方面的筒罐；提供饮料机；将所述筒罐放置成与饮料机可操作地接合；及操作饮料机，以生产饮料。将理解，由这里所使用的术语“筒罐”是指包装、容器、囊袋、器皿，该包装、容器、囊袋、器皿按描述的方式包含一种或更多种饮料成分，并且适于与饮料制备机结合使用。筒罐可以包括单个元件或等效的多个元件，如软垫片，该软垫片位于分立的垫夹具中。优选地筒罐适于产生各份饮料。筒罐可以是刚性的、半-刚性的、或柔性的。筒罐的进口和出口可以是敞开的，或者需要在使用中通过例如刺穿而打开。

在如下描述中，术语“上部”和“下部”和等效术语将用来描述本发明的各特征的相对定位。术语“上部”和“下部”和等效术语应被理解成，是指筒罐（或其它元件）在其用于插入到饮料制备机中和以后分配的正常方位中，如例如图1所示。具体地说，“上部”和“下部”分别指离筒罐的顶部表面11较近或较远的相对位置。另外，术语“内部”和“外部”和等效术语将用来描述本发明的各特征的相对定位。术语“内部”和“外部”和等效术语应被理解成，是指在筒罐（或其它元件）中分别离筒罐1（或其它元件）的中心或主轴线较近或较远的相对位置。

附图说明

现在参照附图，仅以例示方式描述本发明的优选实施例，在附图中：

图1是在EP-A-1716055中所讲授的现有技术筒罐的横截面图；

图2是筒罐的剖视立体图，该筒罐具有根据本发明的内部部件；

图3是根据本发明的一种可选择的内部部件的立体图；

图4是根据本发明的另一种可选择的内部部件的立体图；及

图5是图4的内部部件的可选择的立体图。

具体实施方式

图1表示在本申请人的较早欧洲专利公报号EP-A-1716055中所描述的现有技术筒罐1。关于筒罐1的充分描述，读者可以参阅EP-A-1716055的公开内容，该公开内容通过参考包括在这里。在下面，将仅仅详细地描述筒罐1的与本发明有关的那些部分。

EP-A-1716055的筒罐1总体而言包括外部部件2、内部部件3及叠层盖5。外部部件2、内部部件3及叠层5相组合，以形成筒罐1，该筒罐1具有：腔室134，用来包含一种或更多种饮料成分200；进口28（见图2）；出口122；及饮料流动路径，将进口连接到出口122。

在图1的例子中，饮料成分200是浓缩液态奶。浓缩液态奶200包括奶的细长聚结颗粒和浓缩液态奶的混合物，这些细长聚结颗粒在处理和存储期间形成在浓缩液态奶中。细长聚结颗粒典型地具有的长度与最大宽度的比值大于10。

内部部件3包括排出喷口43，该排出喷口43由外部管42包围，该外部管42由环形凸缘47连接到排出喷口43。内部部件3也包括裙部部分80，该裙部部分80由裙部肋87连接到外部管42上。环形通道69限定在裙部部分80的内壁与外部管42的外壁之间。环形通道69具有在裙部肋87下面的上游部分69U和在裙部肋87上方的下游部分69D。在环形通道69的上游部分69U和下游部分69D之间的液体连通由在各肋87之间的空间提供。最后，内部部件3的裙部部分80包括碗101，该碗101用来调节饮料成分的混合。

饮料流动路径通过腔室134、环形通道69、及排出喷口43，如下面将更详细描述的那样。

进口28和出口122初始时被叠层5密封，并且在使用中通过叠层5被刺穿或切割而打开。饮料流动路径由在外部部件2、内部部件3及叠层盖5之间的空间相互关系限定。

在EP-A-1716055中所示的各种类型的筒罐可以用来分配焙烧和磨碎产品或液态产品，如浓缩液态奶。也可以分配液态咖啡产品。

在EP-A-1716055的图18和34中所示的筒罐的一个具体优点是，提供了用来将空气夹带到饮料中的装置，例如该装置处于喷射器的形式。这里使用的术语“喷射器”是指使用孔眼或类似结构，以形成饮料射流，孔眼位于空气进口和膨胀腔室的上游的饮料流动路径中，所述孔眼布置成用以产生饮料射流，该饮料射流喷射到膨胀腔室中，以在空气进口附近产生低压区，该低压区使空气被抽吸过空气进口并且被夹带到饮料流中。

如图1（基于EP-A-1716055的图34）所示，边沿67设置在内部部件3上，从环形凸缘47直立，该环形凸缘47将外部管42接合到排出喷口43上。边沿67将进口45围绕到排出喷口43上。边沿67设有向内指向的台肩68。在绕边沿67的周边的一个点处，设有槽口70，槽口70从边沿67的上部边缘延伸到一点处，该点稍微地（marginally）低于台肩68的水平。

空气进口71设置在环形凸缘47中，在周向上与槽口70对准。空气进口71包括孔眼，该孔眼穿过凸缘47，从而提供在凸缘47上方的点与在凸缘47下面的空隙空间（该空隙空间在外部管42与排出喷口43之间）之间的连通。空气进口71包括上部截头锥形部分和下部圆柱形部分。在空气进口71附近的外部管42的壁成形为，形成流道46，该流道46从空气进口71引导到排出喷口43的进口45。

三个轴向肋105设置在排出喷口43的内表面上，以向下向着出口44引导被分配的饮料，以帮助将分配饮料约束成比较窄的、受控的流束。

如图1所示，当组装筒罐时，外部部件2的圆筒形延伸部18坐在边沿67内。圆筒形延伸部18基本上阻塞排出喷口43的进口45，包括阻塞槽口70的上部端部。因为在边沿67中的槽口70在台肩68的水平下面延伸，孔眼128保持敞开，以提供穿过环形凸缘47的流体路径。因而，在组装后，槽口70被构造成变得成为近似正方形的孔眼128。

在使用中，将筒罐1插入到饮料制备机中，并且进口28和出口122由饮料制备机的刺穿部件打开，这些刺穿部件使叠层5穿孔和折叠回。水介质，典型地是水，在压力下通过进口进入筒罐1，并被引导而流入腔室134中。水被迫沿饮料流动路径穿过腔室134，并且与包含在其中的饮料成分200相混合。同时水被迫向上通过饮料成分。

在腔室134中集中的饮料的背压，迫使饮料在压力下穿过孔眼128，作为射流出现，进入到在排出喷口43的上部端部处的混合腔室49中。饮料射流直接越过空气进口71。随着饮料进入排出喷口43的流道和进口45，饮料射流的压力下降。作为结果，随着空气穿过空气进口71被向上抽吸，使得呈多个小空气气泡形式的空气被夹带到饮料流中。从孔眼128排出的饮料射流在向下汇集到出口喷口44之前，按紊流在混合腔室49中流动，在出口喷口44处，饮料被排出到诸如杯子之类的器皿中，在该处，空气气泡形成所需的泡沫外观。

图2表示筒罐1′的剖视立体图，该筒罐1′具有根据本发明的内部部件300。内部部件300的各特征中的多个特征与以上参照内部部件3描述的相同，并且在适当的场合，类似的附图标记已经用来指示类似的特征。为了清楚起见，筒罐1′在图2中被描绘成不包含饮料成分。另外，在图2的剖视图中，槽口70和孔眼128是不可见的。

内部部件300与内部部件3的不同之处在于，（选择性地）除去了肋105、并且在排出喷口43的下部部分中添加了隔板65。另外，内部部件300没有碗101。

内部部件300包括过滤器400，该过滤器400位于在上游部分69U与下游部分69D之间的环形通道69中。过滤器400包括开口401，这些开口401的尺寸被设置成使得：在使用中，细长聚结颗粒的大部分被保持在过滤器的上游侧。过滤器防止细长颗粒的大部分到达孔眼128，并由此帮助防止孔眼128被细长颗粒全部或部分地堵塞。因此相对于现有技术筒罐而言，由筒罐1′产生的泡沫质量的可重复性得以改进。

开口401可以具有任何适当尺寸和构造。然而，为了实现在使由过滤器400保持的细长颗粒量最大化与使在筒罐内的液体流动的破坏最小化之间的适当平衡，开口401在上游正面上优选地具有不大于1.6mm的最大尺寸。开口401在上游正面上理想地具有不大于1.0mm的最大尺寸，以优化在使由过滤器400保持的细长颗粒量最大化与使在筒罐内的液体流动的破坏最小化之间的平衡。

开口401的最大尺寸被定义为：在过滤器的上游正面上在开口的周缘上的两个最远点之间的直线距离。

开口401的面积可以与孔眼128的面积相关，从而开口401的面积不大于孔眼128的面积的十倍，其中，开口的面积是其最大横截面。可选择地，开口401的面积可以不大于孔眼128的面积的七倍。同样可选择地，开口401的面积可以不大于孔眼128的面积的五倍。

如以上指明的那样，过滤器400无需将全部的细长颗粒保持在过滤器的上游侧。较长的聚结物较可能影响筒罐的操作。因此优选的是，过滤器在上游侧保持细长颗粒的较长颗粒。

图3表示一种可选择的内部部件310的立体图。内部部件310除了它包括一种可选择的喷射器几何形状之外，与以上描述的内部部件300相同。内部部件310包括过滤器410，该过滤器410具有开口411，这些开口411的尺寸被设置成用以在使用中在过滤器的上游侧保持细长聚结颗粒的大部分。

图4和5表示另一种可选择的内部部件320的立体图。内部部件320的各特征中的一些特征与以上参照图1的内部部件3描述的相同，并且类似的附图标记在适当的场合，用来指示类似的特征。

内部部件320包括排出喷口43，该排出喷口43由外部管42围绕，该外部管42由环形凸缘47连接到排出喷口43。内部部件320也包括裙部部分380，该裙部部分380由裙部肋87连接到外部管42。环形通道69限定在裙部部分380的内壁与外部管42的外壁之间。

裙部380包括过滤器420，该过滤器420具有多个细长槽口421，这些细长槽口421绕裙部380的下部部分布置。参照图1，在组装后的筒罐中，裙部380的底部与叠层5相接触，从而开口421的底部基本上被封闭。槽口421提供在腔室134与流道69之间的流体连通。槽口421的尺寸被设置成用以在使用中将在腔室134中的细长聚结颗粒的大部分保持在过滤器420的上游侧。

以上作为在筒罐中实施的例子已经描述了本发明，该筒罐尤其由外部部件和内部部件形成。具体地说，孔眼128已经描述成由外部和内部部件定界。然而，要理解，本发明也适用于在单个元件中形成的而不是由两个元件的接合形成的孔眼。

所描述的筒罐适用于形成细长聚结物的任何液态产品。例如，浓缩巧克力、增味浆或维生素补充物。

Claims (10)

1.一种筒罐，所述筒罐包含一种或更多种饮料成分，所述筒罐包括：

内部部件和外部部件；

进口，用于将水介质引入到所述筒罐中；

出口，用于由所述一种或更多种饮料成分生产的饮料；及

流动路径，将所述进口连接到所述出口，该流动路径由所述内部部件和外部部件限定；

其中，所述进口和所述出口初始被密封并且在使用中被打开，从而在使用之前将所述一种或更多种饮料成分密封在所述筒罐中；

其中，所述一种或更多种饮料成分包括液态饮料成分；

所述内部部件包括裙部部分，所述裙部部分(38a)包括位于所述流动路径中的过滤器，所述过滤器包括绕所述裙部部分的下部部分布置的多个细长槽口，

其中，所述筒罐还包括孔眼，该孔眼位于所述过滤器下游的所述流动路径中，所述孔眼布置成用以在使用中产生饮料射流，

其特征在于：

所述一种或更多种饮料成分还包括液态饮料成分的细长聚结颗粒，所述多个槽口的尺寸设置成用以将细长聚结颗粒的大部分保持在所述过滤器的上游侧；并且

在所述过滤器的上游正面上的每个开口的最大面积不大于所述孔眼的面积的十倍。

2.如权利要求1所述的筒罐，其中，所述开口在所述过滤器的上游正面上具有1.6mm的最大尺寸。

3.如权利要求2所述的筒罐，其中，所述开口在所述过滤器的上游正面上具有1.0mm的最大尺寸。

4.如上述权利要求中的任一项所述的筒罐，其中，在所述过滤器的上游正面上的每个开口的最大面积不大于所述孔眼的面积的七倍。

5.如权利要求1至3中的任一项所述的筒罐，其中，在所述过滤器的上游正面上的每个开口的最大面积不大于所述孔眼的面积的五倍。

6.如权利要求1至3中的任一项所述的筒罐，其中，所述液态饮料成分是液态乳品基成分。

7.如权利要求6所述的筒罐，其中，所述液态饮料成分是浓缩液态奶。

8.一种从密封的筒罐制造饮料的方法，该筒罐包含一种或更多种饮料成分，所述一种或更多种饮料成分包括液态饮料成分和饮料成分的细长聚结颗粒，所述筒罐包括内部部件和外部部件，所述内部部件具有裙部部分，所述方法包括如下步骤：

将水介质引入到所述筒罐中；

将所述水介质与所述一种或更多种饮料成分相混合，以形成饮料混合物；

使所述饮料混合物通过过滤器，所述过滤器包括绕所述裙部部分的下部部分布置的多个细长槽口，所述多个槽口的尺寸设置成用以将细长聚结颗粒的大部分保持在所述过滤器的上游侧；及

通过使所述饮料混合物通过孔眼，产生所述饮料混合物的射流，该孔眼位于所述过滤器的下游，在所述过滤器的上游正面上的每个开口的最大面积不大于所述孔眼的面积的十倍。

9.一种用来制造饮料的系统，包括：

如权利要求1至7中的任一项的筒罐；和

饮料机，布置成在使用中由所述筒罐生产饮料。

10.一种制造饮料的方法，包括：

提供如权利要求1至7中的任一项所述的筒罐；

提供饮料机；

将所述筒罐放置成与所述饮料机可操作地接合；及

操作所述饮料机，以生产饮料。