CN109310227A

CN109310227A - 咖啡分配设备

Info

Publication number: CN109310227A
Application number: CN201680079859.3A
Authority: CN
Inventors: 休·马尔金; 蒂莫西·查尔斯·布洛克; 格拉哈姆·斯科特·吉特赛尔; 伊恩·迈克尔·里奥当·乔治; 尼古拉斯·詹姆斯·黑斯廷斯
Original assignee: Cambudev Co Ltd
Current assignee: Cambudev Co Ltd; Cambdev Ltd
Priority date: 2015-11-25
Filing date: 2016-11-24
Publication date: 2019-02-05
Also published as: BR112018010402A8; WO2017089810A3; US20180263408A1; AU2016358449B2; CA3006243A1; EP3379981B1; AU2016358449A1; BR112018010402A2; WO2017089810A2; EP3379981A2

Abstract

一种装有未研磨咖啡豆的咖啡盒，所述盒具有限定腔的壁，所述咖啡豆被盛装在所述腔中，所述盒适于用作所述咖啡豆的研磨萃取腔。

Description

咖啡分配设备

技术领域

本发明涉及用于通过在预包装的盒内研磨和萃取咖啡来生产和分配煮好的咖啡的盒、设备和方法。

背景技术

现在，用于冲煮装在盒中的咖啡粉的咖啡制作设备无处不在，其包括适于容纳咖啡粉盒的冲煮腔、用于对咖啡粉盒进行穿孔的装置以及用于将热冲煮水供给到冲煮腔中以萃取咖啡的泵。

这些设备主要用于家庭，专为未经培训的操作人员使用而设计。与使用速溶咖啡颗粒相比，它们提供了一种相对快捷方便的方法来生产高质量的咖啡饮料，同时避免了对昂贵的烘焙、研磨和冲煮用具的需求，而使用这些用具需要相当多的专业知识。事实上，商标下的商业化系统以数百万计的数量发售，目前在世界各地的家庭、餐馆和酒店中使用。

与这种设备一起使用的各种不同的盒(或胶囊)已有描述(例如参见：US4895308；US5402707；WO93/17932；US5656316；WO2014/128658；WO2014/091439；US2005/0150391和EP1554958)。这种盒装有研磨过的和烘焙过的咖啡粉，其可在压力下被自动或半自动萃取，提供操作便利性和可重现的萃取条件。因此，它们允许任何使用者快速且毫不费力地制备一杯新鲜萃取的咖啡。

为了萃取装在盒中的咖啡粉，手动操作的、半自动的以及全自动的装置已有描述。通常，在手动操作的咖啡机中，盒被插入盒保持器中，盒保持器又被插入咖啡制造设备中。在半自动咖啡机中，盒被插入盒保持器中或直接插入咖啡机的冲煮腔中，然后被手动关闭(通常通过杠杆机构)。在全自动咖啡机中，盒被从盒仓中取出并被自动插入冲煮腔中。在自动和半自动设备中，用过的或消费过的盒被从冲煮腔中弹出，并在冲煮完成后被丢弃到废物容器中，无需操作人员干预。

所有上述咖啡机的共同之处在于提供一个或多个“冲煮钉”，其设置有一个或多个开口，用于将冲煮水注入盒中并且还适于穿透盒的底部和/或顶部。操作期间，冲煮水借助冲煮钉被注入盒中，在压力下流过盒中装有的咖啡粉并通过底部中产生的穿孔作为煮好的咖啡从盒中逸出。

然而，上述盒系统分配的煮好的咖啡的质量受装在盒中的咖啡是预烘焙的、预研磨的和粉末形式的事实的限制。这大大有损所得咖啡萃取物的感官品质，因为对煮好的咖啡的质量有贡献的许多可溶性和挥发性芳香族成分是在烘焙和/或研磨期间瞬间产生的，在后续的储存过程中快速流失。

因此，需要一种方便的基于盒的咖啡制造系统，该系统通过允许使用者在冲煮之前烘焙和/或研磨咖啡来提供优质的咖啡饮料。

发明内容

在第一方面，提供了一种装有未研磨咖啡豆的咖啡盒，所述盒具有限定腔的壁，所述咖啡豆被盛装在所述腔中，所述盒适于用作所述咖啡豆的研磨和萃取腔。

可以烘焙未研磨咖啡豆，但在优选实施例中，所述盒包括未研磨和未烘焙咖啡豆。在这种情况下，所述盒适于用作所述咖啡豆的烘焙、研磨和萃取腔。

在优选实施例中，本发明提供一种装有未研磨和未烘焙咖啡豆的咖啡盒，所述盒具有限定腔的壁，所述咖啡豆被盛装在所述腔中，所述盒适于用作所述咖啡豆的烘焙、研磨和萃取腔。

在这样的实施例中，所述盒优选地耐热至少200℃，例如耐热至少210℃、至少220℃、至少230℃、至少240℃、至少250℃或超过250℃。此外，在这样的实施例中，至少一个壁的近腔表面包括用于在所述腔内研磨咖啡豆的研磨装置。

因此，在另一实施例中，本发明提供一种装有未研磨和未烘焙咖啡豆的咖啡盒，所述盒具有限定腔的壁，所述咖啡豆被盛装在所述腔中，所述盒适于用作所述咖啡豆的烘焙、研磨和萃取腔，其中：(a)所述盒耐热至少200℃；以及(b)至少一个壁的近腔表面包括用于在所述腔内研磨咖啡豆的研磨装置。在这样的实施例中，包括研磨装置的所述至少一个壁的部分或全部可相对于其它壁移动。

因此，本发明设想了允许研磨以及可选地烘焙装在其中的咖啡豆的咖啡盒，从而通过允许使用者在冲煮之前烘焙和/或研磨咖啡而能够分配优质咖啡饮料。

所述未研磨咖啡豆优选地是全豆咖啡豆。但使用爆裂咖啡豆可以促进研磨操作。在这样的实施例中，可以使用平均颗粒尺寸至少2mm的未研磨咖啡豆，例如至少3mm、至少4mm、至少5mm或约6mm。

在所述盒装有未烘焙咖啡豆的实施例中，可以使用干燥过或预先加热过的咖啡豆(或其混合物)来促进烘焙过程。这种咖啡豆可以在烘焙之前预研磨，因为干燥过的和预先加热过的咖啡豆需要较小的力来研磨，并且容易形成碎片，这些碎片在后续的烘焙步骤中增加了受热的咖啡豆的表面积。

在咖啡盒装有烘焙咖啡豆的实施例中，烘焙咖啡豆的烘焙程度可以是：(a)浅焙；(b)中浅焙；(c)中焙；(d)中深焙；(e)深焙；(f)极深焙；(g)重度深焙(extremely dark)；或(h)前述各项的两种或更多种的混合。

典型地，装在腔中的咖啡豆由或基本上由如上限定的单一类型的咖啡豆(例如全部未烘焙或全部烘焙过的)组成。然而，可以理解，可以使用咖啡豆混合物(例如两种或更多种全豆、爆裂的、干燥过的、预先加热过的、浅烘焙的和未烘焙的咖啡豆的混合物)来平衡冲煮饮料的质量和对烘焙和研磨的严格要求，同时产生非常理想的味道特征。

在另一方面，提供了一种与本发明的盒一起使用的用于研磨、冲煮和分配咖啡的设备，所述设备包括：(a)适于容纳和固定所述盒的盒保持器；(b)用于将所述盒的一个壁或其一部分向其相对壁推动的压头；(c)相对的穿孔装置，用于穿孔所述盒的相对壁以允许水流过所述腔；(d)加压热水源；(e)供应装置，用于将加压的热水引入所述腔中，由此萃取咖啡以产生咖啡饮料；(f)排放装置，用于将在所述腔中煮好的咖啡输送至分配器；(g)分配器，用于将煮好的咖啡输送到饮用容器以供消费；以及(h)控制器，用于控制所述压头、穿孔装置、加压热水源、供应装置和/或排放装置中的一个或多个的操作。

另一方面，提供了一种用于研磨、冲煮和分配咖啡的系统，包括固定在本发明的设备的盒保持器中的盒。

在另一方面，提供了一种用于生产和分配冲煮的咖啡的方法，包括将本发明的盒放入本发明的设备的盒保持器中的步骤。

根据这个方面，该方法还可以包括以下自动化步骤：

(a)研磨盛装在所述盒内的咖啡豆以形成咖啡粉；(b)对所述盒的相对壁进行穿孔；(c)经由步骤(b)中形成的穿孔将加压热水引入所述盒中；(d)将步骤(c)的热水冲过咖啡粉，从而萃取咖啡以产生咖啡饮料；(e)经由步骤(b)中形成的所述盒中的穿孔将咖啡饮料排放至分配器；以及(f)经由分配器将咖啡饮料输送到饮用容器以供消费。

本发明的其它方面如所附权利要求中所限定。

详细描述

定义和一般偏好

根据本发明使用的咖啡豆是咖啡属植物的种子。咖啡豆可以是任何品种，但优选来自罗布斯塔种(“罗布斯塔”咖啡豆)或阿拉比卡种(“阿拉比卡”咖啡豆)。

优选咖啡豆来源于阿拉比卡种(例如南美或东非阿拉比卡种)。

根据本发明使用的咖啡豆还可以包括含有来源于罗布斯塔种和阿拉比卡种(例如南美、东非或其混合物)的咖啡豆衍生材料的混合物的拼配物。在优选的实施例中，咖啡豆是阿拉比卡种和罗布斯塔种的混合物，其主要是阿拉比卡种和少量的罗布斯塔种。

术语咖啡盒(在上下文允许的情况下在本文中有时缩写为盒)是定义包括盛装咖啡的腔的一次性容器的技术术语，该一次性容器适于插入自动或半自动咖啡分配装置中，在该分配装置中热水被引入到腔中并且咖啡被萃取和分配，然后丢弃该咖啡盒。咖啡盒在本领域中有时被称为“咖啡胶囊”。

咖啡盒既可以减少冲煮咖啡所需的时间，又可以消除从大型散装容器中量取部分的需要，同时允许使用者从各种不同类型的咖啡中进行选择，简化了冲煮过程。通过分开单独包装而不是将整批暴露于空气和光照下，它们还可以有助于使未使用的产品更新鲜。

单份咖啡盒是用于在腔内装有单份咖啡的咖啡盒的技术术语，即，装有足以用于单份饮料的一定量的咖啡。

如本文所使用的，当应用于咖啡豆(包括如本文所限定的全豆、爆裂的和/或研磨过的咖啡豆)时，术语烘焙定义已在一定程度上烘焙过的材料。术语烘焙应相应地予以解释。

在咖啡豆的上下文中，术语流床式烘焙是定义咖啡豆至少部分地被加热空气流浮起且烘焙程度通过空气温度的变化和加热持续时间来控制的烘焙过程的技术术语。

根据本发明，流床式烘焙可以应用于未研磨咖啡豆(如本文所限定的)，特别是全豆以及已爆裂或碎裂到有限程度的豆。其与爆裂咖啡豆相关的使用可允许较低的空气速度、较小的空气管道和/或降低的烘焙温度和/或时间。

流床式烘焙还可以有利地应用于干燥和/或预先加热过的咖啡豆(如本文所限定的)，因为其相对于这种材料的使用可允许较低的空气速度、较小的空气管道和/或降低的烘焙温度和/或时间。

本文使用的术语“快速流床式烘焙”定义了其中加热空气的温度超过250℃(例如约300℃)的流床式烘焙(如上所限定的)，从而允许以加速的速率进行烘焙。快速流床式烘焙还可以有利地应用于干燥和/或预先加热过的咖啡豆(如本文所限定)，因为其相对于此类材料的使用可允许较低的空气速度、较小的空气管道和/或降低的烘焙温度和/或时间。

本文使用的术语“原位烘焙”定义了在咖啡盒腔内烘焙咖啡材料的过程。

本文使用的术语“远程烘焙”定义了在咖啡盒腔外烘焙咖啡材料的过程。因此，远程烘焙要求本发明的盒适于既用作咖啡豆的研磨和萃取腔，还允许将咖啡豆传送到单独的烘焙腔并在烘焙完成后接收烘焙的咖啡豆。

烘焙程度主要取决于诸如温度和烘焙持续时间等因素，但可以通过烘焙过程导致的咖啡颜色变化来表征烘焙程度。

这种颜色变化可以使用分光光度计来测量，并按照以下等级的数值表示：

因此，术语浅、中浅、中、中深、深、极深和重度深在本文中是关于根据按照上述等级本发明使用的烘焙咖啡豆材料所使用的。

如上所述，虽然烘焙程度部分取决于烘焙的持续时间，但通常应理解，196℃-200℃的温度产生浅焙，约205℃产生中浅焙，约210℃产生中焙(“美式烘焙”)，约219℃产生中深焙(“城市烘焙”)，约225℃产生深焙(“深城市烘焙”)，230℃至240℃产生极深焙(“维也纳烘焙”或“法式烘焙”)，约245℃产生重度深焙(“意式烘焙”)。

因此，烘焙通常涉及将咖啡豆加热至超过第一爆的点的过程。第一爆是描述一个烘焙阶段的技术术语，在该阶段当温度接近200℃(通常约196℃)时，豆子第一次发出爆裂声。由于烘焙预研磨或爆裂咖啡豆可能不具有“第一爆”的特征，本文所使用的术语“烘焙”还可以定义将爆裂或研磨咖啡豆加热至196℃或更高温度或经受加热从而Agtron值大于70的一种过程。

如本文所使用的，术语“未烘焙咖啡豆”定义未烘焙(如上所限定的)但已经历某些热处理以产生下文所限定的干燥或预先加热的豆的咖啡豆。因此该术语包括“生”咖啡豆。

在这种情况下，术语“生豆”是定义未烘焙但已被干燥至含水量降低至低于脱皮新鲜咖啡豆的含水量(其水分含量为45-55％重量)的咖啡豆的技术术语。因此，该术语包括已经干燥(例如通过日晒或人工烘箱加热)到含水量10％-14％重量，通常约12％重量的生咖啡豆。

然而，应该注意，术语“未烘焙咖啡豆”不仅涵盖生咖啡豆(如上所述)，还涵盖一类包括“干燥”和“预先加热”过的咖啡豆的咖啡豆。

就这一点而言，术语“干燥咖啡豆”定义了尽管未被烘焙(如上所限定)但已被干燥至含水量低于10％(例如在0.5％至9.0％或1.0-5.0％重量的范围内)的未烘焙豆。这种干燥过的豆相对于生咖啡豆较脆和收缩，因此在未烘焙状态下更容易研磨。它们也可以表现出有利的烘焙和萃取特性。

此外，应该注意，术语“未烘焙咖啡豆”不仅包括生咖啡豆和干燥咖啡豆(如上所述)，还包括“预先加热的咖啡豆”。

就这一点而言，术语“预先加热的咖啡豆”定义了尽管未被烘焙(如上所限定)但仍然被加热至超过仅仅干燥(如上所限定)以外的点但尚未被浅烘焙(也如上所述)的未烘焙豆。这通常通过加热到第一爆之前的点来实现。在研磨之前预先加热生豆或干燥咖啡豆大大便于后续的研磨操作，并且因此可用于本发明的一些实施例中。

如本文所使用的，术语“部分烘焙咖啡豆”定义了已被加热至超过仅仅干燥或预先加热(如上所限定)以外的点的豆，豆的一些(但不是全部)(或一些但不是所有的豆子都是)被至少轻微烘焙。因此，部分烘焙咖啡豆包括一些(但不是全部)已被加热到超过第一爆的点的豆。这种豆在需要特别快速烘焙和/或所用的烘焙温度相对较低和/或持续时间较短的实施例中可能是有用的。部分烘焙咖啡豆还包括包含未烘焙咖啡豆和烘焙咖啡豆的混合物(即拼配物)的咖啡豆。

如本文所使用的，术语“全豆咖啡豆”在本文中用于定义未爆裂、破碎成片或研磨过的全豆咖啡豆。如上所限定并且与全豆咖啡豆相关使用的术语未烘焙的、烘焙过和预先加热过的，应解释为表示在作为起始材料的全豆咖啡豆上进行各种操作，而不管这些操作对豆的物理特性的影响。

术语“爆裂咖啡豆(cracked coffee bean)”在本文中用于定义已碎裂和/或爆裂到一定程度但未经研磨(即，未经过粗(或更细)研磨的，如本文所限定的)的未研磨咖啡豆。这种豆的平均直径为至少2mm、例如至少3mm、至少4mm、至少5mm或约6mm。此外，如上所限定并且与爆裂咖啡豆相关使用的术语未烘焙、干燥未烘焙、烘焙和预先加热过的，应被解释为意味着在作为起始材料的爆裂的咖啡豆上进行各种操作，而不考虑这些操作对豆的物理特性的影响。

术语“研磨过的咖啡豆”在此用于定义处于碎片形式的咖啡豆，例如具有约1.5mm(“粗粉”)、约1.0mm(“普通粉”)、约0.75mm(“滴漏粉”)、约0.4mm(“细粉”)或约0.2mm(“浓缩粉”)的平均颗粒直径。由于咖啡豆通常在烘焙后被研磨，所以研磨过的豆通常也被烘焙到一定程度。然而，根据本发明也设想了未研磨的、研磨过的和研磨并预先加热过的咖啡豆。

因此，如本文所用，术语“未研磨咖啡豆”定义了一类咖啡豆，其包括全豆咖啡豆(如上所限定)和爆裂咖啡豆(如上所限定)。因此，此处提及未研磨咖啡豆包括全豆以及已爆裂或碎裂到有限程度的咖啡豆(例如，使得它们的平均直径为至少2mm、例如至少3mm、至少4mm、至少5mm或者约6mm)，但是其没有被研磨成平均颗粒直径低于约1.5mm。

如本文所使用的，术语“冲煮钉”定义了本发明的设备或盒的部件，其包括用于对盒的壁进行穿孔从而允许水流过所述壁的装置。在冲煮钉形成盒的一部分的情况下，其优选地与提供松配合的保持装置相关联，使得穿孔可以通过作为本发明的系统的一部分使用的设备的部件在冲煮钉上施加力来实现。

冲煮钉还可以包括用于通过壁中的穿孔输送水和/或用于经由穿孔将煮好的咖啡导出腔的通道。

用于穿孔盒壁的装置可以采取一个或多个钉，优选地多个钉，的形式。在冲煮钉还包括用于通过壁中的穿孔输送水和/或用于将煮好的咖啡从腔中导出的通道的情况下，穿孔装置可以有利地采取一个或多个中空钉、针注射器或套管的形式。

在冲煮钉包括用于将煮好的咖啡导出腔经由穿孔引入腔壁中的通道的情况下，冲煮钉可以有利地与用于分配煮好的咖啡的冲煮喷嘴形成为整体。

在冲煮钉包括用于将热水通过壁中的穿孔输送到盒腔中的通道的情况下，冲煮钉可有利地与适于在腔的壁(或者直接在其中装有的豆)上施加力的柱塞形成为整体。在这样的实施例中，柱塞可以包含研磨头。

如本文所使用的，术语“研磨头”定义了本发明的盒或设备的部件，其包括用于向盒腔内的咖啡豆施加(和/或经由与盒腔壁接触传递)压碎和/或研磨力的装置。

因此，研磨头可以是设备的适于进入盒(例如经由其中的开口或在从其中移除壁之后)并直接接触豆的部件。

可替代地或附加地，研磨头可以是盒的部件，当其可以适于与在作为本发明的系统的一部分使用时的设备中的柱塞装置接合时，柱塞装置推动研磨头与盒腔中的豆接触。

因此，本发明设想使用适于进入盒并直接向盒中的豆施加力的研磨头，研磨头整体上是设备的元件并在作为本发明的系统的一部分使用时适于直接接触咖啡豆。

施加所述压碎和/或研磨力的装置可以包括研磨装置。在这种情况下，研磨装置是接触咖啡豆并将集中力传递到其上从而促进其碎裂的研磨头的基本刚性的部件。

研磨装置优选地包括冲煮钉的穿孔装置。

在一些实施例中，研磨头包括本发明的咖啡盒的部分或全部壁。在这样的实施例中，研磨头可以适于与本发明的设备的柱塞可释放地联接。

在冲煮钉与结合研磨头的柱塞形成为整体的实施例中，用于施加所述压碎和/或研磨力的装置可以包括冲煮钉的穿孔装置。

因此，在一些实施例中，本发明的设备包括两种不同的冲煮钉：

(a)与结合(或可释放地联接)研磨头的柱塞形成为整体的第一冲煮钉；以及

(b)与用于分配冲煮出的咖啡的冲煮喷嘴形成为整体的第二冲煮钉，所述冲煮喷嘴包括用于将冲煮好的咖啡导出腔经由穿孔引入腔壁中的通道。

研磨

本发明的咖啡盒装有未研磨咖啡豆，并且适合用作咖啡豆的研磨腔。

在盒中的咖啡豆是未烘焙咖啡豆的实施例中，研磨通常在烘焙之后进行。然而，在一些实施例中，执行预研磨步骤以促进稍后的烘焙步骤(通过增加暴露于热的咖啡材料的表面积)。在这样的实施例中，咖啡豆优选地被干燥或预先加热(特别是当盒中的咖啡豆是生咖啡豆时，生咖啡豆具有相对较高的含水量并且在研磨时容易形成不合需要的糊状)。

如上所述，本发明的研磨咖啡豆是碎片形式，例如具有约1.5mm(“粗粉”)、约1.0mm(“普通粉”)、约0.75mm(“滴漏粉”)、约0.4mm(“细粉”)或约0.2mm(“浓缩粉”)的平均颗粒尺寸。因此，本文使用的术语“研磨”应被广义地解释，以涵盖导致咖啡豆碎裂(例如到上面列出的颗粒尺寸)的任何形式的加工。

因此可以理解，研磨咖啡豆可以通过简单的压碎来制备-烘焙咖啡豆是脆性的，并且在不进行旋转研磨的情况下施加压碎力可能足以将烘焙豆碎裂成足够小的碎片，从而构成如本文所限定的研磨过的咖啡豆。在这种情况下，研磨装置可以采用盒壁的可移动(优选地刚性的)部分的形式，使得压碎力可以被传递到腔中盛装的咖啡豆。

但是，如果压碎力与旋转研磨相结合，研磨通常更有效。这里，盒可以设置有相对于腔可旋转的可移动壁或其部分，从而可以向腔中盛装的咖啡豆施加旋转研磨力。旋转研磨在需要滴落粉、细粉或浓缩咖啡豆的情况下特别有利。

可以在使用或不使用研磨装置的情况下执行压碎/研磨(如上所述)。研磨装置是接触咖啡豆并向其传送集中力以促进其碎裂的基本刚性的部件(咖啡盒和/或设备)。在优选实施例中，研磨装置可以包括一个或多个肋、凹槽、通道、齿、脊、钉、刀片或突起。研磨装置可以是盒的一部分(例如采取布置在至少一个壁的近腔表面上的元件的形式)。

应该理解，研磨装置的性质将取决于装在盒中的未研磨咖啡豆(并且特别地，不管它们是：(a)全豆还是爆裂豆；以及(b)未烘焙的、干燥过的、预先加热或烘焙过的)的物理状态。还应该理解，全豆咖啡豆可能需要比爆裂豆更粗糙、更硬和/或更锋利的研磨装置，而烘焙或干燥过的豆相对易碎并且因此可以通过施加压碎力而被有效地研磨，无需这种研磨装置。相比之下，生咖啡豆(其具有相对较高的含水量，并且难以研磨，同时避免形成糊剂)通常(但不一定)在研磨之前被预先加热或烘焙。

萃取

本发明的咖啡盒适于用作咖啡豆的萃取腔。在这种情况下，术语“萃取”定义了使热水与研磨的咖啡豆接触从而溶解咖啡的某些组分以形成咖啡饮料的过程。该过程在本领域有时被称为冲煮或渗滤。

水的温度、进入腔的压力和冲过腔的流率都会影响咖啡饮料的质量。然而，本领域技术人员将能够容易地特别通过参考描述了萃取咖啡盒中装的咖啡的US4895308、US5402707、WO93/17932、US5656316、WO2014/128658、WO2014/091439、US2005/0150391和EP1554958的教导，来为这些参数选择合适的值。

热水的温度通常在91℃和94℃之间(尽管这取决于当较低的温度可能有效时萃取腔是否处于真空下)。

所选择的水压影响冲过咖啡粉的水流率，但许多其它因素也起作用，包括咖啡粉的颗粒尺寸分布、它们的密度、所需冲煮的强度和所需的萃取率。

通常，目标萃取率(extraction yield)将为18％至22％。这种产率可以在1巴和20巴之间的压力下获得，产生80至250毫升/分钟的平均流率，例如120至200毫升/分钟。

可以控制流率，例如，通过改变热水的压力，来控制咖啡浓度(coffeeintensity)，并避免咖啡萃取不足(与味道损失相关)或过度萃取(与苦味相关)。

分配的冲煮饮料中的目标总溶解固体(TDS)取决于所需冲煮的方式，但通常在1％(美式“长”咖啡)和20％(“短”咖啡，诸如浓缩咖啡(espresso))之间。这可以特别通过改变通过盒腔的热水的总体积和腔内的咖啡剂量来容易地控制。

可以理解的是，虽然盒腔被密封到至少足以盛装咖啡豆和/或咖啡粉的程度，但密封不必足以容纳用于萃取的热水(特别是在上述较高压力下)。在这样的实施例中，适于在使用时容纳和固定盒的盒保持器提供这种密封，并确保泵入腔中的热水冲过咖啡粉(并且不会从腔漏出)。

因此，盒保持器优选地适于用作压力套以在将加压热水注入盒的腔中并冲过咖啡粉期间容纳加压热水

在本领域中，例如在US4895308、US5402707、WO93/17932，US5656316、WO2014/128658、WO2014/091439、US2005/0150391和EP1554958中，描述了实现这种密封的各种不同手段。

烘焙

本发明设想使用烘焙咖啡豆，并且在这样的实施例中不需要烘焙步骤。

然而，即使在本发明的盒装有烘焙咖啡豆的情况下，包括加热步骤(例如，以产生和/或释放可增强冲煮饮料的味道和香味的挥发性油)可能仍然是有利的。在这种情况下，该设备或系统可以包括加热装置。合适的加热装置可以是如本文所述的烘焙炉/烘焙过程，但适用于较低温度的加热(例如以流床式加热腔的形式)。这样的加热腔可以通风，以在冲煮期间增强香味。

在本发明的盒装有未烘焙咖啡豆(如本文所限定的)的实施例中，必须在萃取之前烘焙咖啡豆。

如上所述，可以通过将咖啡加热至至少196℃至200℃的温度来实现烘焙。在豆被干燥过、预先加热过或部分烘焙过的情况下可以采用较低的温度。

优选地烘焙持续时间低于5分钟，以及优选地低于3分钟，更优选地低于2分钟，最优选地低于1分钟。

可采用任何加热手段，包括微波加热、辐射加热、传导加热、对流加热(例如通过热空气流)或其任何组合。

加热装置(以及加热参数，包括持续时间和温度)也将根据待烘焙的豆子来选择。例如，全豆咖啡豆可能需要暴露于更高的温度和/或更长的加热周期，而爆裂的咖啡豆可能需要更低的温度和/或加热持续时间(因为它们通常有更大的表面积接触热源)。

烘焙过程可以包括将水分从豆中驱除的预加热阶段。在使用生咖啡豆的实施例中，该水分含量可以高达重量的12％。在除去水分之前，豆子实际上不会被烘焙：直到水分被去除，长时间暴露于热会导致“烹饪”而不是“烘焙”豆子。烹饪导致酸(如乙酸)和各种异味的形成。因此，在一些实施例中，使用干燥过的或预先加热的豆(如本文所限定的)。

烘焙过程还可以包括预先研磨或压碎步骤，例如以增加暴露于热的豆的表面积(并且因此加速烘焙)。

如下文更详细描述的，烘焙可以通过炉烘焙或流床式烘焙方便地实现。在任何一种情况下，都可以在烘焙之前进行初始微波加热步骤(例如，以烘干或预先加热豆子和/或驱除水分)。

烘焙可伴随或随后进行脱气/排气步骤，因为烘焙与从咖啡材料中释放的热气体(主要是二氧化碳)有关。

炉烘焙

咖啡豆可以通过辐射热来烘焙，例如在炉中加热的鼓中。这样的实施例采用远程烘焙配置(本文予以更详细地描述)。但是，必须注意不要烤焦及因此毁坏咖啡豆，而且过程中产生的烟和油与咖啡豆保持接触会带来讨厌的味道。

流床式烘焙

在本发明的某些实施例中，对咖啡进行流床式烘焙(如本文所限定)。流床式烘焙(例如在US5394623中所述)避免了与在炉烘焙期间产生的烟和油相关联的问题。

但是，必须小心避免烤焦豆子。因此，在根据本发明采用流床式烘焙的实施例中，可以提供烘焙完成后用于冷却豆子的设置。这可以通过引入环境空气流或通过喷洒水来实现。例如在US4484064、US5185171、US3964175和US5394623中描述了这样的技术。

在远程烘焙系统(如上所述)中可以容易地实施流床式烘焙，因为：(a)热空气流可以用来从盒的腔中推动咖啡材料并将其传送到单独的烘焙腔(因此不需要机械传送压头、梭式漏斗或罐(caddy))；以及(b)使用单独的烘焙腔允许使用比使用盒本身作为烘焙腔时可以实现的更大的气流管道(以及因此更高的体积流率)。

但是，流床式烘焙也可以原位实施。例如，在盒的至少一个壁的部分或全部是可逆地可打开或可拆卸的实施例中，可以实现流入流出盒的足够高的体积流率，以原位流体化咖啡豆而不需要通过额外的管道进入盒。

根据本发明，流床式烘焙可以应用于未研磨咖啡豆(如本文所限定的)，并且特别是全豆以及已爆裂的豆或碎裂到有限程度的豆。其相对于爆裂豆的使用可允许较低的空气速度、较小的空气管道和/或降低的烘焙温度和/或时间。

流床式烘焙还可有利地应用于干燥过和/或预先加热过的咖啡豆(如本文所限定的)，因为其相对于这种材料的使用可允许较低的空气速度、较小的空气管道和/或降低的烘焙温度和/或倍。

快速流床式烘焙(如本文所限定的)可以有利地用于需要加速烘焙的情况。快速流床式烘焙可应用于干燥过和/或预先加热过的咖啡豆(如本文所限定)，因为其相对于这种材料的使用可允许较低的空气速度、较小的空气管道和/或降低的烘焙温度和/或时间。

流床式烘焙也可以用来去除豆在烘焙期间膨胀时产生的皮(chaff，壳)，因此减少了烘焙过程中产生的烟和油造成的污染。这可以方便地通过过滤热空气以除去烘焙期间产生的皮来实现。

原位烘焙

如上所述，本发明设想了装有烘焙咖啡豆的盒，并且在这样的实施例中，不需要烘焙步骤。

然而，在本发明的盒装有未烘焙咖啡豆(如本文所限定的)的实施例中，咖啡豆必须在萃取之前烘焙。

烘焙可以方便地在盒腔内进行。在这样的实施例中，盒优选地由耐热材料形成，例如能够承受加热至至少196℃(并且优选地接近250℃的温度)。

用于使用原位烘焙的系统的合适的盒材料包括纸、纸板和涂覆的纸或纸板(例如涂覆金属、聚四氟乙烯(PTFE-)或硝基纤维素的纸或纸板)。

可以理解的是，使用干燥过的、预先加热的或部分烘焙的豆可以有利地用于采用原位烘焙的环境中，因为它们的使用可以允许降低烘焙温度和/或时间。类似地，使用爆裂豆也可以降低烘焙温度和/或时间。在使用原位烘焙的情况下，还可以有利地采用预研磨或压碎步骤(以增加咖啡豆暴露于热的表面积)。

因此，通过选择干燥过的、预先加热的、部分烘焙的、爆裂的、预研磨的和/或压碎的咖啡豆，可以至少部分地减轻由盒的热敏性所施加的任何限制。

可采用任何加热手段进行原位烘焙，包括微波加热、辐射加热、传导加热、对流加热(例如通过热空气流)或其任何组合。原位烘焙还可以包括用于快速加热和/或干燥豆的微波加热步骤(其随后可以是辐射、传导或对流加热以完成烘焙过程)。

然而，根据本发明，优选的是原位流床式烘焙(如上所述)。

远程烘焙

作为原位烘焙的替代方法，可以将豆从咖啡盒中取出，在单独的烘焙腔中烘焙，然后返回到盒腔进行研磨和萃取。

可采用任何用于从盒中取出咖啡豆的合适装置，包括重力、惯性力(例如离心的或线性的)、压头(包括空气压头)、推动器、分流器、输送器、梭式漏斗、抽吸或其任何组合。

远程烘焙使得在选择盒材料时具有更大的自由度：远程烘焙配置可以规避由盒的热敏性强加的任何限制。因此它特别适用于使用可堆肥/可生物降解材料制造盒的应用(见下文)。

然而，可以理解的是，远程烘焙不一定意味着盒/盒保持器与烘焙腔完全绝热：在许多情况下，烘焙腔和盒腔/盒保持器物理上很接近(例如，以便于在之间传送咖啡豆)，使得咖啡盒自身可以在烘焙期间被来自烘焙腔的热量间接加热。

远程烘焙还有利于流床式烘焙(如上所述)，并且在这种情况下，使豆流体化所需的热空气流也可用于将咖啡豆从盒腔移动到烘焙炉和/或从烘焙炉移动到盒腔。

根据本发明的配置用于远程烘焙的系统包括烘焙腔。这可以采取烘焙炉的形式(如上所述)，或者可以包括烘焙腔，该烘焙腔包括：被配置为在其上支撑咖啡豆的透气构件；热空气入口，其设置为通过所述可渗透构件将热空气流引入所述腔，以便穿过所述咖啡豆并使热空气流态化；以及空气出口，其设置成在所述热空气已经通过所述咖啡豆之后引导所述空气流离开所述腔。

当需要高速烘焙和/或快速烘焙时(例如当采用深烘焙(如意式)和/或瞬态非常高的温度(高达300℃或更高)加速烘焙时)，远程烘焙特别有利。

添加剂

本发明的咖啡盒装有未研磨咖啡豆，但是在一些实施例中，该盒还可以与咖啡豆一起装有盛装在盒腔中的添加剂。在这样的实施例中，该盒适于用作添加剂和咖啡豆的萃取腔。

这些可选的添加剂可以选自调味剂、防腐剂，发泡剂(如WO2013034520中所述)、消泡剂(例如表面活性剂)、泡沫稳定剂(例如US2010310746中所述)、着色剂及其混合物。

合适的调味剂包括选自可可、焦糖(caramel)、香草、茶、菊苣、水果/浆果萃取物(例如覆盆子、樱桃、杏、香蕉或柑橘，诸如柠檬)、草药(例如薄荷)、香料(例如辣椒和肉桂、肉豆蔻)、利口酒(例如白兰地和意大利苦杏酒)，烈性酒(例如朗姆酒和白兰地)、盐、糖、淀粉糖(scorched sugar)、蜂蜜、坚果(例如杏仁、榛子、核桃、花生、山核桃、澳洲坚果和开心果)、椰子和前述各项的混合物。

添加剂可以是粉状或颗粒状(例如，已被喷雾干燥过)。在某些情况下(例如水果/浆果萃取物、蜂蜜和利口酒)，它们可以作为咖啡豆和/或盒腔壁上的糖浆或浆汁或涂层提供。

根据本发明特别优选的是装有未研磨咖啡豆和可可(任选地还包括一种或多种上述其它添加剂)的盒，所述盒具有限定腔的壁，咖啡豆和可可被盛装在所述腔中，所述盒适于作为咖啡豆的研磨腔以及咖啡豆和添加剂的萃取腔。在这样的实施例中，可可优选为粉状。

盒几何形状

本发明的咖啡盒装有未研磨咖啡豆。未研磨咖啡豆不能被有效地萃取，因此本发明的盒必须适于充当咖啡豆的萃取和研磨腔。

后一要求可体现在至少一个壁的近腔表面上提供研磨装置，其中，研磨装置适于在腔内研磨咖啡豆。研磨装置可以包括一个或多个肋、凹槽、通道、齿、脊、钉、刀片或突起，并且可以理解，研磨装置的性质将取决于装在盒中的未研磨咖啡豆的物理状态(特别是它们是否是：(a)全豆还是爆裂豆；以及(b)未烘焙的、干燥过的、预先加热过的或烘焙过的)。

通常，在盒装有未烘焙咖啡豆的实施例中，豆在研磨之前被烘焙(或至少预先加热)。

本发明的盒适于充当咖啡豆的研磨和萃取腔的要求可选地或另外地可以通过提供盒壁来体现，其中，所述壁中的至少一个的部分或全部是相对于其它壁可移动的。在这样的实施例中，至少一个壁的所述部分或全部是可移动的，使得腔的体积可以减小。这允许将压碎力施加到腔中的豆上，产生对豆的有效研磨(特别是在如上所述豆被烘焙的情况下)。

然而，如果压碎力与旋转研磨结合，研磨通常更有效。因此，在一些实施例中，至少一个壁的所述部分或全部可相对于腔(并因此相对于装在其中的咖啡豆)旋转。在这样的实施例中，研磨装置(如上所述)有利地被提供到可旋转壁的近腔端表面。

在后面的实施例中，可移动壁可以是基本平面的和/或刚性的，从而便于将压碎力和/或旋转研磨力传递到腔中的咖啡豆。

在采用旋转研磨的实施例中，腔的几何形状可以有利地适于促进部分或全部腔壁的旋转。例如，盒可以是圆柱形的、基本圆柱形的或截头圆锥形的，具有限定圆柱体的端部或截锥体的基部的顶壁和底壁，顶壁和/或底壁是：(a)可移动的和/或可旋转的；和/或(b)设有如上所述的研磨装置。

盒腔的内部容积是存在的咖啡量和待引入用于萃取的腔中的水量的函数。水的体积将根据待煮咖啡的样式(例如长或短)而变化，但通常为咖啡体积的0.5至3倍。

在采用远程烘焙的实施例中，本发明的盒被构造成使得咖啡豆可以从盒腔移除，然后在烘焙之后返回。这一要求可能反映在提供一个或多个可打开壁(或其部分)上。

盒材料

如上所述，本发明的盒适于用作咖啡豆的研磨和萃取腔。后者要求可能反映在所使用的材料中，因为萃取可能要求将加压热水注入盒腔中。

因此，盒优选地由耐热至少80℃、优选至少100℃的材料构成。本领域技术人员将能够从例如US4895308、US5402707、WO93/17932、US5656316、WO2014/128658、WO2014/091439、US2005/0150391和EP1554958中描述的各种合适材料中选择适合的材料。

应该理解，任何单个盒可以由多种不同材料构成，并且可以采用不同材料例如用于可移动/可旋转壁、可滑动的插塞、盖件或活塞元件(在提供的情况下)。

合适的材料包括：金属(例如铝，通常具有20μm和100μm之间的厚度)；塑料(如聚丙烯、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)和金属化PET)；金属-塑料复合材料(如塑料涂层铝)；纸板、聚合物涂层纸板和纸板金属或纸板塑料复合材料。

合适的复合材料/层压材料包括具有阻氧层(例如乙烯乙烯醇、聚偏二氯乙烯和/或SiO₂)的那些材料，包括阻挡层涂覆的纸板/铝/塑料或纸板/塑料层压材料。

在某些实施例中，盒盖或插塞由聚丙烯(PP)形成，而壁由聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)形成。在这样的实施例中，盖件有利地被注塑成型，而盒本身被吹塑成型。

如上所述，在本发明的某些实施例中，咖啡盒装有未研磨和未烘焙咖啡豆，并且在这样的实施例中(例如，在考虑原位烘焙的情况下)，咖啡盒可以适于用作咖啡豆的研磨、萃取和烘焙腔。

后者的要求可能反映在用于盒的材料中，因为烘焙要求豆被加热到至少196℃(并且通常温度接近250℃)。合适的材料包括纸、纸板和涂覆的纸或纸板(例如涂覆金属、聚四氟乙烯-(PTFE-)或硝基纤维素的纸或纸板)。

咖啡盒可以有利地包括过滤器，用于保留在盒腔内萃取期间释放的咖啡粉和其它颗粒。在这样的实施例中，过滤器优选位于底壁并且可以包括基于PET或PP的滤纸层或织物或非织物纤维层。这种过滤器可以接合或焊接到腔的底壁的近腔端表面。

生物降解性

根据本发明的咖啡盒可以有利地由可堆肥/可生物降解的材料制造。WO2014/128658中详细描述了这种材料，特别是其第4至6页(其内容通过引证并入本文)。

这种咖啡盒优选地符合欧洲标准EN 13432。

附图说明

现在将参考附图以举例的方式描述本发明的实施例，在附图中：

图1是根据本发明的咖啡盒的第一实施例的剖面透视图。

图2示意性地示出了一种在适于与图1所示的咖啡盒一起使用的咖啡制造设备中使用该咖啡盒进行烘焙、研磨、冲煮和分配咖啡的方法。

图3示意性地示出了根据本发明的咖啡盒的第二实施例。

图4A示意性地示出了一种在适于与图3所示的咖啡盒一起使用的咖啡制造设备中使用该咖啡盒进行烘焙、研磨、冲煮和分配咖啡的方法。

图4B示意性地示出了一种在适于与图3所示的咖啡盒一起使用的咖啡制造设备中使用该咖啡盒进行烘焙、研磨、冲煮和分配咖啡的替代方法。

图5A是根据本发明的咖啡盒的第三实施例的剖面透视图。

图5B是图5A所示的实施例的透视图。

图6A是与根据本发明的设备相关的根据第三实施例的包括咖啡盒的系统的剖面透视图。

图6B是图6A所示的系统的冲煮钉/喷嘴的透视图。

图6C是冲煮钉/喷嘴当与图6B所示的系统中的盒接合时的示意图。

图7示意性地示出了一种在适于与图5所示的咖啡盒一起使用的咖啡制造设备中使用该咖啡盒进行烘焙、研磨、冲煮和分配咖啡的方法。

图8示出了用于在本发明的系统中使用的咖啡盒处于闭合构造中的平面图和截面图。

图9示出了图8所示的咖啡盒的顶部透视图和底部透视图。

图10示出了本发明的咖啡盒的另一实施例的平面图、截面图以及顶部透视图和底部透视图。

图11示出了本发明的咖啡盒的又一实施例的平面图、截面图以及顶部透视图和底部透视图。

示例1：原位烘焙

参考图1，咖啡盒(1)包括圆柱形侧壁(2)、固定底壁(未示出)和盖件(4)形式的顶壁，盖件包括外部保持器装置(6)，外部保持器装置用于通过与侧壁(8)上的凸缘“搭扣(snap-on)”接合将盖件固定到咖啡盒的顶部，所述凸缘适于接合盖件的外部保持器装置(6)。

盖件(4)具有通过易碎撕条(12)可拆卸地连接到保持器装置的内部活塞元件(10)。活塞元件(10)特征在于外围密封部分(14)，外围密封部分适于接触咖啡盒的侧壁(2)的内表面从而形成密封，使得当活塞元件通过破坏易碎撕条(12)从保持器装置(6)上拆下时，活塞元件(10)和盒腔可以用作活塞和缸部件。

未研磨的(全豆)和未烘焙的(生豆)咖啡豆(20)显示为虚影(ghost)。

因此可以理解，盒壁限定了盛装咖啡豆的烘焙、研磨和冲煮腔(18)。

现在参考图2，并且使用图1(上面)描述中采用的咖啡盒的部件的编号，将咖啡盒(1)插入咖啡制造设备的盒保持器(未示出)中。然后将具有多个冲煮钉(24)的上压头(22)下降到内部活塞元件(10)上，用冲煮钉(24)刺穿它并与其耦接(借助由泵(未示出)产生的真空压力))。

然后通过上压头(22)与耦接的活塞元件(10)一起旋转而使易碎撕条(未示出)破裂。然后抬起上压头(22)以便将耦接的活塞元件(10)从盖件(4)移除，从而打开腔并形成外围通风口(23)。

通风口(23)足够大以允许以足以使腔内的咖啡豆流体化的体积流速引入热空气流(虚线箭头)，由此实现了在盒腔内快速原位流床式烘焙咖啡豆。

在此过程中，胶囊壁由冷却元件(未示出)冷却，而蒸汽和香味(由箭头示出)经由通风口(23)逸出。

然后将具有多个套管(26)的下压头(25)升起抵靠固定的底壁(9)，该底壁被套管(26)刺穿，使得它们稍微突出穿过底壁并与腔内的咖啡豆接触。同时，上压头(22)与联接的活塞元件(10)一起下降并因此重新插入腔中以关闭腔。然后经由向其施加真空的冲煮钉，将烘焙咖啡豆迅速脱气。

然后朝向底壁推动上压头(22)，在此过程中，活塞元件(10)和冲煮钉(24)与盛装在其中的烘焙咖啡豆接触，从而压碎烘焙咖啡豆。然后旋转上压头，经由突出的冲煮钉(24)和下突出套管(26)在压碎的咖啡豆上施加旋转研磨力。

上述过程产生了盛装在咖啡盒的腔(18)内的新鲜烘焙的咖啡粉(coffeegrounds)(30)。

然后经由上压头(22)(如箭头所示)中的冲煮钉(24)将热水(93℃)泵入(5巴压力下)到萃取腔中。水被挤压在咖啡粉(30)周围，在咖啡饮料流向下压头中的套管(26)时萃取咖啡饮料。煮好的咖啡然后经由冲煮喷嘴(未示出)流出套管进入咖啡杯(31)。

接着，将上压头(22)和下压头(25)从咖啡盒拆下，装有湿的、压缩的咖啡粉(32)的用过的咖啡盒然后被从盒保持器中弹出到废物室(未示出)中。

示例2：远程炉烘焙

现在参考图3，咖啡盒(100)采取具有圆柱形侧壁(102)和顶壁和底壁的圆柱体的形式，限定了装有未研磨的(全豆)和未烘焙的(生豆)咖啡豆(106)的腔(104)。顶壁和底壁各自呈可滑动地配合在腔内的上插塞和下插塞(分别为108和110)的形式。

梭式漏斗传送

现在参考图4A，为了清楚起见，省略了所有附图标记(因为部件将通过上面对于图2给出的描述来识别)，将咖啡盒插入咖啡制造设备的盒保持器中。然后通过具有刺穿上压头(由此联接上压头和上插塞)的多个冲煮钉移的上压头移除上插塞，来打开咖啡盒。

具有多个套管的下压头被抵靠下插塞推动，下插塞被套管刺穿，使得它们稍微突出穿过下插塞并与腔中的咖啡豆接触。下压头将下插塞滑过腔的侧壁的上端，从而将咖啡豆移入梭式漏斗中。

接着，将装有咖啡豆的梭式漏斗从顶部和下部插塞移开，然后加热漏斗壁以烘焙咖啡豆，同时蒸汽和香味经由排气口(未示出)逸出。

冷却后，漏斗返回其原始位置，使得烘焙豆再次位于上插塞和下插塞之间。然后将上压头推向下插头，在此过程中，烘焙咖啡豆被压碎并与突出的冲煮钉和下突出套管接触。与此同时，上插塞和下插塞与它们之间的烘焙咖啡豆一起被推动通过漏斗，经过咖啡侧壁的上端并返回到腔中，使得烘焙咖啡豆返回到盒腔中。

上压头然后依次推动顶塞(108)抵靠烘焙咖啡豆(106)，烘焙咖啡豆抵靠下插塞(110)，从而压碎烘焙咖啡豆，同时其旋转经由突出的冲煮钉和下突出套管向压碎的咖啡豆施加旋转研磨力。

这个过程产生了盛装在咖啡盒的腔内的新鲜烘焙的咖啡粉。

然后经由上压头(如箭头所示)中的冲煮钉将热水(93℃)泵入(5巴压力下)到萃取腔中。水被挤压在咖啡粉周围，在咖啡饮料流向下压头中的套管时萃取咖啡饮料。煮好的咖啡然后经由冲煮喷嘴(未示出)流出套管进入咖啡杯。

接着，将上压头和下压头从咖啡盒拆下，装有湿的、压缩的咖啡渣的用过的咖啡盒然后被从盒保持器中弹出到废物室(未示出)中。

倒置重力传送

作为上面关于图4A描述的过程的替代方案，也可以通过图4B中示意性示出的重力推动过程将咖啡豆从盒腔传送到远程烘焙炉。再次，为了清楚起见，省略了所有附图标记(因为部件将通过上面对于图2给出的描述来识别)。

这里，咖啡盒被插入咖啡制造设备的盒保持器(未示出)中。盒保持器具有上炉部。具有多个冲煮钉的上压头移除上插塞，然后盒保持器和炉被倒置，促使咖啡豆因为重力从盒腔下落到炉部中进行烘焙。

烘焙后，盒保持器和炉返回到其原始位置，促使烘焙咖啡豆下落回盒腔中。

上插塞联接的上压头然后被推向下插塞，从而压碎烘焙咖啡豆，同时其旋转经由上压头的突出的冲煮钉以及下压头的突出的套管对压碎的咖啡豆施加旋转研磨力。

这个过程产生了盛装在咖啡盒的腔内的新鲜烘焙的咖啡粉。

示例3：远程流床式烘焙

现在参考图5A，咖啡盒(200)采取具有圆柱形侧壁(202)、可相对于侧壁(202)滑动的底壁(204)和3尖点卷曲和焊接的顶壁(206)的圆柱体的形式，限定了装有未研磨的(全豆)和未烘焙的(生豆)咖啡豆(未示出)的腔(208)。咖啡盒由内壁上具有铝涂层的纸板形成。

在图5B中更清楚地示出了3尖点卷曲顶壁(206)。

现在参考图6A，咖啡盒(200)示出为与用于与咖啡盒(200)一起使用的用于烘焙、研磨、冲煮和分配与咖啡的咖啡制造设备(300)接合，咖啡盒(200)示出为位于防水的盒保持器(310)中并且适于用作压力套，以在将加压热水注入到咖啡盒的腔中并冲过咖啡粉期间容纳加压热水。咖啡盒的底壁(未示出)与结合有冲煮喷嘴(320)的冲煮钉接合。

在图6B中更清楚地示出了形成为整体的冲煮钉/喷嘴(320)。冲煮钉/喷嘴(320)包括多个钉(330)和多个通道(340)，用于经由钉(330)引入的穿孔将煮好的咖啡导出腔，导入咖啡盒的底壁(204)中。冲煮钉与用于分配煮好的咖啡的冲煮喷嘴(340)形成为整体。

盒保持器(310)上方是烘焙腔(350)，由加热元件(360)加热的空气由电机(380)经由导管(390)驱动的风扇(370)循环进入烘焙腔(350)。

研磨柱塞(400)适于下降和旋转，以研磨烘焙咖啡豆。它包括用于将加压热水引入咖啡盒(200)的腔中的供给装置(未示出)并且与加压热水源(未示出)流体连通。

在图6C中更清楚地示出了咖啡盒的带有冲煮钉/喷嘴(320)的底壁(204)与盒保持器(310)之间的接合。这示出了钉(330)穿孔咖啡盒的底壁(204)，使得它们可以接触腔中的咖啡豆(400)。展开区域示出了冲煮钉/喷嘴(320)和盒保持器(310)之间的密封装置(410)。

现在参考图7，咖啡盒(200)被使用者装载到盒托架(401)中，然后托盘被移动到盒保持器(310)和烘焙腔(350)下方的位置。冲煮钉/喷嘴(320)然后上升将底壁(204)朝向烘焙腔滑动，推动咖啡豆(未示出)抵靠焊接的顶部(206)，从而打破焊接，打开顶部(206)并将咖啡豆(351)移动到烘焙腔(350)中。

接着，约300℃的热空气被风扇(370)在烘焙腔中循环，使咖啡豆流体化并快速烘焙它们。

烘焙之后，通过研磨柱塞(391)将咖啡豆(351)驱回到腔中，研磨柱塞将烘焙咖啡豆挤压在冲煮钉/喷嘴(320)上，将咖啡豆与冲煮钉/喷嘴(320)一起推回到与托盘(401)接触。然后旋转研磨柱塞以研磨烘焙咖啡豆。

这个过程产生了盛装在咖啡盒的腔内的新鲜烘焙的咖啡粉。

然后将热水从高压泵(未示出)通过研磨柱塞(391)供应，迫使热水通过研磨过的咖啡豆并且萃取咖啡饮料，所述咖啡饮料经由冲煮钉/出口喷嘴(320)输送至使用者。然后，在重闭合活塞(未示出)重新形成(但不重新焊接)顶壁(206)的卷曲的同时，机器自动清洁研磨柱塞，使得用过的咖啡渣和盒可被弹出到废物室中(未示出)，无需使用者干预。

示例4：使用具有折叠封闭的盒的远程流床式烘焙

现在参考图8和图9，咖啡盒(10)基本上是圆柱形的，具有基本上圆柱形的侧壁(12)、可相对于侧壁(12)滑动的底壁(14)以及可逆地可打开的顶壁(16)。所述壁限定了装有未研磨的(全豆)和未烘焙的(生豆)咖啡豆(未示出)的腔(18)。也可以使用部分烘焙咖啡豆。咖啡盒由纸板形成。

可逆地可打开的顶壁(16)由多个顺序重叠的铰接翼片(20)形成。

该咖啡盒可以用于远程流床式烘焙系统，其方式类似于示例3中描述的用于卷曲和焊接盒的方式。

应该注意，铰接翼片在萃取之后不需要重新折叠成顺序重叠构造：所需要的是在弹射到废物室中之前，将用过的咖啡渣基本上用盒腔内的重折叠翼片保持。

示例5：使用具有单个翼片闭合件的咖啡盒进行远程流床式烘焙

现在参考图10，咖啡盒(10)基本上是圆柱形的，具有基本上圆柱形的侧壁(12)、可滑动抵靠侧壁(12)的底壁(14)以及可逆地可打开的顶壁(16)。所述壁限定了装有未研磨(全豆)和未烘焙(生豆)咖啡豆(未示出)的腔(18)。也可以使用部分烘焙咖啡豆。咖啡盒由纸板形成。

可逆地可打开的顶壁(16)由铰接的翼片(20)形成，铰接的翼片(20)通过穿孔的撕裂线(22)可释放地连接到所述盒壁。

该咖啡盒可用于远程流床式烘焙系统，其方式类似于示例3中描述的用于卷曲和焊接盒的方式。

应该注意，在萃取之后，铰接翼片不需要被精确地重新折叠：所需要的是在弹出到废物室中之前，将用过的咖啡渣基本上用盒腔内的重折叠翼片保持。

示例6：使用具有双叶门闭合件的盒进行远程流床式烘焙

现在参考图11，咖啡盒(10)基本上是圆柱形的，具有基本上圆柱形的侧壁(12)、可滑动抵靠侧壁(12)的底壁(14)以及可逆地可打开的顶壁(16)。所述壁限定了装有未研磨(全豆)和未烘焙(生豆)咖啡豆(未示出)的腔(18)。也可以使用部分烘焙咖啡豆。咖啡盒由纸板形成。

可逆地可打开的顶壁(16)是折叠的闭合件，其形式为两个相对的铰接翼片(20和21)，被构造为双叶门，每个门通过穿孔撕裂线(22和23)可释放地连接到所述盒壁。

以上描述详细描述了本发明的当前优选实施例，因此其在所有方面都被视为说明性而非限制性的。本领域技术人员将认识到，或仅仅使用常规实验就能够确定，本文具体描述的本发明的具体实施例的许多等同物、修改和变化。这样的等同物、修改和变化意图(或者正)被包含在所附权利要求的范围内。

Claims

1.一种装有未研磨咖啡豆的咖啡盒，所述盒具有限定腔的壁，所述咖啡豆被盛装在所述腔中，所述盒适于用作所述咖啡豆的研磨和萃取腔。

2.根据权利要求1所述的盒，其中，所述未研磨咖啡豆选自：

(a)全豆和/或爆裂咖啡豆；

(b)未烘焙咖啡豆，例如选自：(i)生咖啡豆；(ii)干燥咖啡豆；(iii)预先加热过的咖啡豆；以及(iv)前述各项的两种或更多种的混合物；

(c)烘焙咖啡豆；

(d)部分烘焙咖啡豆；以及

(e)前述各项的混合物。

3.根据权利要求1或2所述的盒，其中，所述未研磨咖啡豆是未烘焙咖啡豆，例如选自：(i)生咖啡豆；(ii)干燥咖啡豆；(iii)预先加热过的咖啡豆；以及(iv)前述各项的两种或更多种的混合物。

4.根据权利要求3所述的盒，其中，所述盒适于用作所述咖啡豆的烘焙、研磨和萃取腔，并且耐热至少200℃、至少210℃、至少220℃、至少230℃、至少240℃、至少250℃、超过250℃、高达300℃或高达至250℃和350℃之间。

5.根据权利要求4所述的盒，其中，所述盒的部分或全部由选自以下各项的材料形成：纸、纸板、涂覆的纸或纸板、以及金属涂覆、聚四氟乙烯(PTFE)涂覆或硝基纤维素涂覆的纸或纸板。

6.根据权利要求5所述的盒，其中，所述金属是铝。

7.根据权利要求3所述的盒，其中，所述盒耐热低于190℃，不适于用作所述咖啡豆的烘焙腔。

8.根据权利要求1或2所述的盒，其中，所述未研磨咖啡豆是烘焙咖啡豆，并且所述盒耐热低于190℃，不适于用作该咖啡豆的烘焙腔。

9.根据前述权利要求中任一项所述的盒，其中，所述盒包括限定所述腔的侧壁、底壁和顶壁。

10.根据前述权利要求中任一项所述的盒，其中：(a)所述壁是基本刚性的；和/或(b)所述盒还包括冲煮钉。

11.根据前述权利要求中任一项所述的盒，所述盒为圆柱形的、基本圆柱形的、或截头锥形的，分别地具有限定圆柱形的端部或截头锥形的基部的顶壁和底壁。

12.根据前述权利要求中任一项所述的盒，其中，至少一个壁的近腔表面包括用于研磨盛装在所述腔中的咖啡豆的研磨装置。

13.根据权利要求12所述的盒，其中，所述研磨装置包括一个或多个肋、凹槽、通道、齿、脊、钉、刀片或突起。

14.根据从属于权利要求11的权利要求12或13所述的盒，其中，所述顶壁和/或所述底壁的近腔表面包括所述研磨装置。

15.根据前述权利要求中任一项所述的盒，其中，所述盒的至少一个部件是：(a)可生物降解的；(b)不可生物降解的；(c)可堆肥的；(d)不可堆肥的；(e)可回收的和/或(f)不可回收的。

16.根据前述权利要求中任一项所述的盒，其中，所述盒的腔的一个壁包括用于保留咖啡渣的过滤器，例如在权利要求11中限定的底壁。

17.根据前述权利要求中任一项所述的盒，其中，所述盒是一次性的单份盒。

18.根据前述权利要求中任一项所述的盒，其中，选自调味剂、防腐剂、发泡剂、消泡剂、泡沫稳定剂、着色剂及其混合物的一种或多种添加剂与所述咖啡豆一起盛装在所述腔中。

19.根据权利要求18所述的盒，其中，所述一种或多种添加剂选自可可、焦糖、香草、茶、菊苣、水果/浆果萃取物(例如覆盆子、樱桃、杏、香蕉或柑橘，诸如柠檬)、草药(例如薄荷)、香料(例如辣椒和肉桂、肉豆蔻)、利口酒(例如白兰地和意大利苦杏酒)，烈性酒(例如朗姆酒和白兰地)、盐、糖、淀粉糖、蜂蜜、坚果(例如杏仁、榛子、核桃、花生、山核桃、澳洲坚果和开心果)、椰子和前述各项的混合物。

20.根据前述权利要求中任一项所述的盒，其中，至少一个壁的部分或全部是可逆地能打开的，使得可以将柱塞引入到所述盒的腔中，以向所述腔中盛装的咖啡豆施加压碎力。

21.根据权利要求20所述的盒，其中，可逆式能打开的所述至少一个壁或其部分包括能释放地卷曲的、焊接的或折叠的封闭件。

22.根据权利要求20或21所述的盒，其中，可逆地能打开的所述至少一个壁或其部分包括狭缝，所述狭缝通过所述盒的材料的弹性被偏置到闭合构造，并且适于通过施加在所述盒上的扭曲压力变为打开构造。

23.根据权利要求20至22中任一项所述的盒，其中，可逆地能打开的所述壁与能滑动的壁相对，例如其中，所述能滑动的壁呈与所述腔能滑动地配合的插塞的形式。

24.根据权利要求22或23所述的盒，所述盒为圆柱形的或基本圆柱形的，并且其中，所述能滑动的壁适于在所述盒的腔内往复运动和/或旋转，从而能向所述腔中盛装的咖啡豆施加压碎力和/或旋转研磨力。

25.根据权利要求20至24中任一项所述的盒，其中，所述能滑动的壁适于朝向能打开的所述壁滑动，使得当能打开的所述壁打开时，所述咖啡豆能从所述腔移出。

26.根据权利要求25所述的盒，其中，能够通过包括使所述能滑动的壁远离能打开的所述壁滑动的步骤的过程，来替换所述咖啡豆。

27.根据权利要求23至26中任一项所述的盒，其中，能滑动的所述插塞包括外围密封部分，该外围密封部分适于接触所述盒的侧壁的内表面，从而形成密封。

28.根据权利要求27所述的盒，其中，所述插塞摩擦配合在所述腔的侧壁内。

29.根据权利要求23至28中任一项所述的盒，其中，能滑动的所述插塞包括环形同轴边缘，该环形同轴边缘增加了所述插塞与所述腔的内侧壁接触的表面积。

30.根据前述权利要求中任一项所述的盒，其中，所述盒是圆柱形的、基本圆柱形的或截头锥形的，具有分别限定所述圆柱体的端部或所述截头锥形的基部的顶壁和底壁，并且其中，所述底壁适于与冲煮钉接合。

31.根据权利要求30所述的盒，其中，所述顶壁适于与柱塞接合。

32.根据权利要求31所述的盒，其中，所述柱塞结合有研磨头。

33.根据权利要求32所述的盒，其中，所述研磨头包括用于将热水输送到所述盒的腔中的一个或多个注射器。

34.根据权利要求1至19中任一项所述的盒，其中，至少一个壁的部分或全部是能移除的，使得能将柱塞引入到所述盒的腔中，以向所述腔中盛装的咖啡豆施加压碎力。

35.根据权利要求34所述的盒，其中，能移除的所述至少一个壁或其部分包括盖件或插塞。

36.根据权利要求35所述的盒，其中，能移除的所述至少一个壁或其部分包括盖件，该盖件通过易碎撕条能释放地连接到所述腔的其它壁。

37.根据前述权利要求中任一项所述的盒，其中，至少一个壁的部分或全部是能移动的，使得能向所述腔中盛装的咖啡豆传递压碎力。

38.根据权利要求37所述的盒，其中，能移动的所述至少一个壁或其部分能相对于所述腔旋转，使得能向所述腔中盛装的咖啡豆施加旋转研磨力。

39.根据权利要求34至38中任一项所述的盒，其中，能移动(能移除)的所述至少一个壁或其部分包括在权利要求12或13中所限定的研磨装置。

40.根据权利要求37至39中任一项所述的盒，其中，能移动的所述至少一个壁或其部分呈盖件的形式，该盖件包括用于将该盖件固定到所述盒的顶部的外部的保持器装置和内部的活塞元件，所述活塞元件能拆卸地连接到所述保持器装置并且包括适于接触所述盒的侧壁的内表面从而形成密封的外围密封部分，当所述活塞元件从所述保持器装置上拆下时，所述活塞元件和所述盒的腔适于充当活塞和缸组件。

41.根据权利要求39所述的盒，其中，所述活塞元件的近腔表面包括在权利要求12或13中所限定的研磨装置，和/或所述活塞元件通过易碎撕条能拆卸地连接至所述保持器装置。

42.根据权利要求34至41中任一项所述的盒，包括限定所述腔的侧壁、底壁和顶壁，其中，所述顶壁和/或所述底壁呈能滑动地配合在所述腔内的插塞的形式。

43.根据权利要求42所述的盒，其中，所述顶壁和所述底壁分别采取第一插塞和第二插塞的形式，这两个插塞均能滑动地配合在所述腔内。

44.根据权利要求42或43所述的盒，其中，所述插塞适于在所述盒的腔内往复运动和/或旋转，使得能向所述腔中盛装的咖啡豆施加压碎力和/或旋转研磨力。

45.根据权利要求42至44中任一项所述的盒，其中，所述第一插塞和/或所述第二插塞适于滑动，使得所述咖啡豆能够从所述腔移走。

46.根据权利要求42至45中任一项所述的盒，其中，能滑动的所述插塞包括环形同轴边缘，该环形同轴边缘增加了所述插塞与所述腔的内侧壁接触的表面积。

47.一种装有未研磨咖啡豆的咖啡盒，所述盒具有限定腔的壁，所述咖啡豆被盛装在所述腔中，其中：(a)至少一个壁的部分或全部是可逆地能打开的，使得能将柱塞引入所述盒的腔中，以向所述腔中盛装的咖啡豆施加压碎力，以及(b)所述可逆地能打开的壁与能滑动的壁相对，其中，所述可逆地能打开的壁或其部分包括折叠的封闭件，该封闭件包括翼片。

48.根据权利要求47所述的盒，其中，所述翼片适于在铰接部处折叠。

49.根据权利要求48所述的盒，其中，所述铰接部包括盒壁中的折痕。

50.根据权利要求49所述的盒，其中，所述铰接部包括弱化的折线，该折线将所述翼片结合到所述盒壁。

51.根据权利要求50所述的盒，其中，所述折线被穿孔或刻痕弱化。

52.根据权利要求47至51中任一项所述的盒，其中，所述翼片适于通过围绕所述铰接部的运动而打开和关闭所述可逆地能打开的壁。

53.根据权利要求48至52中任一项所述的盒，其中，所述翼片通过所述铰接部连接到盒壁。

54.根据权利要求53所述的盒，其中，所述翼片还通过以下方式能释放地连接到所述盒壁：(a)穿孔的撕裂线；和/或(b)能破裂的焊接连接；和/或(c)能破裂的卷曲连接。

55.根据权利要求47至54中任一项所述的盒，其中，折叠的所述封闭件呈单个翼片的形式。

56.根据权利要求55所述的盒，其中，所述翼片构造为单叶门。

57.根据权利要求47至54中任一项所述的盒，其中，折叠的所述封闭件呈两个相对翼片的形式。

58.根据权利要求57所述的盒，其中，所述相对翼片被构造为双叶门。

59.根据权利要求57或58所述的盒，其中，所述相对翼片当折叠成闭合构造时相互重叠。

60.根据权利要求47至54中任一项所述的盒，其中，折叠的所述封闭件包括：

(a)至少三个翼片；或者

(b)至少四个翼片；或者

(c)至少五个翼片；或者

(d)至少六个翼片；或者

(e)至少七个翼片；或者

(f)至少八个翼片；或者

(g)至少九个翼片；或者

(h)至少十个翼片；或者

(i)至少十一个翼片；或者

(j)至少十二个翼片；或者

(k)多于十二个翼片。

61.根据权利要求60所述的盒，其中，所述翼片中的两个或多个当折叠成闭合构造时相互重叠。

62.根据权利要求59或61所述的盒，其中，相互重叠的所述翼片中的至少一个包括允许相互重叠的狭缝。

63.根据权利要求60所述的盒，其中，所述翼片当折叠成闭合构造时顺序地重叠。

64.根据权利要求47至63中任一项所述的盒，其中，所述翼片具有统一的形状和/或基本上为矩形或楔形。

65.根据权利要求47至64中任一项所述的盒，其中，所述能滑动的壁呈能滑动地配合在所述腔内的插塞的形式。

66.根据权利要求65所述的盒，其中，能滑动的所述插塞包括外围密封部分，该外围密封部分适于接触所述盒的侧壁的内表面从而形成密封。

67.根据权利要求65所述的盒，其中，所述插塞被摩擦配合在所述腔的侧壁内。

68.根据权利要求65至67中任一项所述的盒，其中，能滑动的所述插塞包括环形同轴边缘，该环形同轴边缘增加了所述插塞与所述腔的内侧壁接触的表面积。

69.根据权利要求47至68中任一项所述的盒，所述盒包括圆柱形的或基本圆柱形的部分，其中，所述能滑动的壁适于在所述盒的腔内往复运动和/或旋转，使得能向所述腔中盛装的咖啡豆施加压碎力和/或旋转研磨力。

70.根据权利要求47至69中任一项所述的盒，其中，所述能滑动的壁适于朝向所述能打开的壁滑动，使得当所述能打开的壁打开时，所述咖啡豆能从所述腔移走。

71.根据前述权利要求中任一项所述的盒，其中，所述盒是圆柱形的、基本圆柱形的或截头锥形的，具有分别限定所述圆柱体的端部或所述截头锥形的基部的顶壁和底壁，并且其中，所述底壁是所述能滑动的壁并适于与冲煮钉接合。

72.根据权利要求47至71中任一项所述的盒，其中，所述未研磨咖啡豆选自：

(a)全豆和/或爆裂咖啡豆；

(b)未烘焙咖啡豆，例如选自：(i)生咖啡豆；(ii)干燥咖啡豆；(iii)预先加热过的咖啡豆；以及(iv)前述两种或更多种的混合物；

(c)烘焙咖啡豆；

(d)部分烘焙咖啡豆；以及

(e)前述各项的混合物。

73.根据权利要求72所述的盒，其中，所述未研磨咖啡豆是未烘焙咖啡豆或部分烘焙咖啡豆，例如选自：(i)生咖啡豆；(ii)干燥咖啡豆；(iii)预先加热过的咖啡豆；以及(iv)前述各项的两种或更多种的混合物。

74.根据权利要求47至73中任一项所述的盒，其中，所述盒的部分或全部由选自以下各项的材料形成：纸、纸板、涂覆的纸或纸板、以及金属涂覆、聚四氟乙烯(PTFE)涂覆或硝基纤维素涂覆的纸或纸板。

75.根据权利要求74所述的盒，其中，所述金属是铝。

76.根据权利要求47至75中任一项所述的盒，所述盒是一次性的单份盒。

77.根据权利要求47至76中任一项所述的盒，其中，选自调味剂、防腐剂、发泡剂、消泡剂、泡沫稳定剂、着色剂及其混合物的一种或多种添加剂与所述咖啡豆一起盛装在所述腔中。

78.根据权利要求77所述的盒，其中，所述一种或多种添加剂选自可可、焦糖、香草、茶、菊苣、水果/浆果萃取物(例如覆盆子、樱桃、杏、香蕉或柑橘，诸如柠檬)、草药(例如薄荷)、香料(例如辣椒和肉桂、肉豆蔻)、利口酒(例如白兰地和意大利苦杏酒)，烈性酒(例如朗姆酒和白兰地)、盐、糖、淀粉糖、蜂蜜、坚果(例如杏仁、榛子、核桃、花生、山核桃、澳洲坚果和开心果)、椰子和前述各项的混合物。

79.根据权利要求47至78中任一项所述的盒，其中，所述盒的至少一个部件是：(a)可生物降解的；(b)不可生物降解的；(c)可堆肥的；(d)不可堆肥的；(e)可回收的和/或(f)不可回收的。

80.一种与前述权利要求中任一项所述的盒一起使用的用于研磨、冲煮和分配咖啡的设备，所述设备包括：

(a)盒保持器，适于容纳和固定所述盒；

(b)冲煮钉，用于穿孔所述盒的壁从而允许水流过该壁；

(c)加压热水源；

(d)供给装置，用于将加压热水引入萃取咖啡的腔中，以产生咖啡饮料；

(e)排放装置，用于将所述腔中煮好的咖啡输送到分配器；

(f)冲煮喷嘴，用于将煮好的咖啡输送到饮用容器以供消费；以及

(g)控制器，用于控制穿孔装置、所述加压热水源、所述供给装置和/或所述排放装置中的一个或多个的操作。

81.根据权利要求80所述的设备，其中，所述盒保持器是防水的且适于用作压力套，以在将加压热水注入所述盒的腔中且冲过咖啡粉期间容纳加压热水。

82.根据权利要求80或81所述的设备，其中，所述冲煮钉包括通道，用于通过所述壁中的穿孔输送水和/或用于经由该穿孔将煮好的咖啡导出所述腔。

83.根据权利要求80至82中任一项所述的设备，其中，所述冲煮钉的穿孔装置包括一个或多个中空钉、针注射器或套管。

84.根据权利要求80至83中任一项所述的设备，其中，所述冲煮钉与所述冲煮喷嘴形成为整体。

85.根据权利要求80至84中任一项所述的设备，其还包括柱塞，该柱塞适于在所述腔的壁上或直接盛装在所述腔中的咖啡豆上施加力。

86.根据权利要求85所述的设备，其中，所述柱塞与冲煮钉、例如在权利要求49至51中任一项所限定的冲煮钉，形成为整体。

87.根据权利要求85或86所述的设备，其中，所述柱塞包括研磨头。

88.根据权利要求87所述的设备，其中，所述研磨头包括研磨装置。

89.根据权利要求88所述的设备，其中，所述研磨装置：

(a)为在权利要求12或13中限定的研磨装置；和/或

(b)包括例如在权利要求83中限定的冲煮钉的穿孔装置。

90.根据权利要求85至89中任一项所述的设备，其中，所述柱塞包括用于将加压热水引入所述腔中的所述供给装置。

91.根据权利要求85至90中任一项所述的设备，其中，所述柱塞适于能释放地耦接包括在所述盒中的研磨头。

92.根据权利要求80至91中任一项所述的设备，所述设备用于烘焙、研磨、冲煮和分配咖啡，还包括用于烘焙咖啡豆的烘焙装置。

93.根据权利要求92所述的设备，其中，用于烘焙咖啡豆的所述烘焙装置包括加热装置，所述加热装置选自用于微波加热、辐射加热、传导加热、对流加热的装置或其任何组合。

94.根据权利要求92或93所述的设备，其中，用于烘焙咖啡豆的所述烘焙装置适于在所述盒的腔中原位烘焙咖啡豆。

95.根据权利要求92或93所述的设备，其中，用于烘焙咖啡豆的所述烘焙装置适于在所述盒保持器的外部远程烘焙咖啡豆。

96.根据权利要求94所述的设备，其中，用于烘焙咖啡豆的所述烘焙装置包括远离所述盒保持器的烘焙炉。

97.根据权利要求95所述的设备，其中，用于烘焙咖啡豆的所述烘焙装置包括用于流床式烘焙咖啡豆的烘焙腔。

98.根据权利要求96所述的设备，其中，所述烘焙腔包括：

(a)透气构件，用于将咖啡豆支撑在该透气构件上；空气入口，用于通过所述透气构件将热空气流引入所述腔中，以穿过并流体化一容积的所述咖啡豆；以及空气出口，用于在空气流已经通过该容积的所述咖啡豆之后引导该空气流离开所述腔；

(b)用于输送所述热空气流的鼓风机；

(c)一个或多个空气导管，能操作地连接所述鼓风机和所述腔的空气入口，以将热空气流从所述鼓风机引导至该空气入口；

(d)加热器，用于将热空气流加热；

(e)加热器控制器，用于控制所述加热器，由此能将空气流加热到预选择的温度曲线；以及

(f)温度传感器。

99.根据权利要求97所述的设备，还包括冷却装置，用于在烘焙完成之后冷却所述咖啡豆。

100.根据权利要求92至98中任一项所述的设备，还包括通风装置，用于将烘焙期间形成的气体释放到大气中。

101.根据权利要求92至99中任一项所述的设备，还包括净化装置，用于在烘焙后使烘焙咖啡豆脱气。

102.用于与根据权利要求20至33中任一项所述的盒一起使用的根据权利要求80至100中任一项所述的设备，还包括用于可逆地打开所述盒的至少一个壁的部分或全部的打开装置。

103.根据权利要求101所述的设备，其中，用于可逆地打开所述咖啡盒的至少一个壁的部分或全部的所述打开装置包括柱塞，该柱塞适于使所述盒的能滑动的壁朝向所述盒的能打开的壁滑动，由此施加力至所述能打开的壁而使所述能打开的壁打开，从而允许咖啡豆从所述腔移出。

104.根据权利要求102所述的设备，其中，所述柱塞：(a)包括在权利要求82至84中任一项中所限定的冲煮钉；和/或(b)与所述冲煮喷嘴形成为整体；和/或(c)包括例如在权利要求89中所限定的研磨装置。

105.根据权利要求101至103中任一项所述的设备，其中，在供给柱塞中包括用于将加压热水引入所述腔中的所述供给装置，该供给柱塞适于经由所述盒的至少一个壁的打开部分或全部向所述腔中盛装的咖啡豆施加压碎力。

106.根据权利要求104所述的设备，其中，所述供给柱塞包括研磨头。

107.根据权利要求105所述的设备，其中，所述研磨头包括研磨装置。

108.根据权利要求106所述的设备，其中，所述研磨装置如在权利要求12或13中所限定的研磨装置。

109.根据权利要求80所述的设备，包括：

(a)盒保持器，适于容纳和固定所述盒；

(b)压头，用于将所述盒的一个壁或其一部分朝向该壁的相对壁推动；

(c)相对的穿孔装置，用于穿孔所述盒的相对的壁以允许水流过所述腔；

(d)加压热水源；

(e)供给装置，用于将加压热水引入萃取咖啡的腔中以产生咖啡饮料；

(f)排放装置，用于将所述腔中煮好的咖啡输送到分配器；

(g)冲煮喷嘴，用于将煮好的咖啡输送到饮用容器以供消费；以及

(h)控制器，用于控制所述压头、所述穿孔装置、所述加压热水源、所述供给装置和/或所述排放装置中的一个或多个的操作。

110.根据权利要求108所述的设备，其中，所述压头是空气压头。

111.根据权利要求108或109所述的设备，包括两个相对的压头，以用于推动所述咖啡盒的相对的壁更接近。

112.根据权利要求108至110中任一项所述的设备，其中，相对的所述穿孔装置中的至少一个设置在所述压头上。

113.根据权利要求111所述的设备，其中，相对的所述穿孔装置设置在两个相对的压头中的每一个上。

114.根据权利要求108至112中任一项所述的设备，其中，所述穿孔装置包括在权利要求82至84中任一项中所限定的冲煮钉。

115.根据权利要求108至113中任一项所述的设备，其中，用于将加压热水引入所述盒中的所述供给装置包括所述注射器和/或泵。

116.根据权利要求101至114中任一项所述的设备，其中，所述柱塞和/或所述压头安装在推动杆、管或轴上。

117.根据权利要求108至115中任一项所述的设备，其中，所述压头包括多个钉、齿或刀片，这些钉、齿或刀片适于刺穿由所述压头推动的壁，从而与该壁能释放地耦接。

118.根据权利要求80至116中任一项所述的设备，其中，所述冲煮钉包括一个或多个钉、齿或刀片，该钉、齿或刀片适于突出穿过所述盒的刺穿壁并且由此接触所述盒的腔中的咖啡豆，所述腔内盛装的咖啡豆能在所述腔处研磨、压碎和/或切割。

119.根据权利要求101至114中任一项所述的设备，其中，所述柱塞和/或所述压头还适于：

(a)可选地与所耦接的壁或其部分一起以活塞和缸的方式在所述盒的腔内往复运动；和/或

(b)可选地双向地与所耦接的壁或其部分一起在所述盒的腔内旋转。

120.根据权利要求80至118中任一项所述的设备，还包括电机，所述电机用于：(a)使所述柱塞和/或所述压头往复运动；和/或(b)可选地双向旋转所述柱塞和/或所述压头。

121.根据权利要求80至119中任一项所述的设备，还包括用于在所述柱塞和/或所述压头上产生基本恒定的线性力的装置。

122.根据权利要求120所述的设备，其中，用于在所述柱塞和/或所述压头上产生基本恒定的线性力的所述装置包括重物、螺旋弹簧、杆弹簧、气弹簧、液压支柱、螺线管、伺服电机或步进电机。

123.根据权利要求80至121中任一项所述的设备，其中，所述排放装置和/或所述冲煮喷嘴包括用于从冲煮饮料中去除咖啡粉和/或颗粒的过滤器。

124.根据权利要求80至122中任一项所述的设备，还包括用于收集使用过的盒的废物室。

125.根据权利要求123所述的设备，还包括用于将所述用过的盒自动地弹出到所述废物室中的装置。

126.根据权利要求80至124中任一项所述的设备，还包括用于在所述盒的腔和/或所述盒保持器中产生真空的装置。

127.与权利要求42至46中任一项所述的盒一起使用的根据权利要求108所述的设备，所述设备用于烘焙、研磨、冲煮和分配咖啡，其中，所述压头适于滑动第一壁插塞和/或第二壁插塞，使得所述咖啡豆从所述盒的腔移出，所述设备还包括：

(a)烘焙炉，基本上与所述盒的部件热隔离；

(b)输送装置，用于将移出的咖啡豆输送到所述烘焙炉；以及

(c)送回装置，用于将烘焙咖啡豆从所述焙烘炉送回所述盒的腔。

128.根据权利要求126所述的设备，其中，用于将移出的咖啡豆输送到所述烘焙炉的所述输送装置和用于将烘焙咖啡豆从所述焙烘炉送回所述盒的腔的所述送回装置包括所述第一壁插塞和/或所述第二壁插塞。

129.根据权利要求127所述的设备，其中，用于将移出的咖啡豆输送到所述烘焙炉的所述输送装置和用于将烘焙咖啡豆从所述焙烘炉送回所述盒的腔的所述送回装置还包括线性的或旋转的梭式漏斗，在所述梭式漏斗中装有通过滑动所述壁插塞移走的咖啡豆，并且烘焙咖啡豆通过所述壁插塞的往复滑动动作被从所述梭式漏斗移走并返回到所述盒的腔。

130.根据权利要求128所述的设备，其中，所述梭式漏斗能在以下位置之间移动：(a)所述梭式漏斗的内容物能通过滑动所述第一壁插塞和/或第二壁插塞而被移走的第一位置；和(b)基本上与所述盒的部件热隔离的第二位置。

131.根据权利要求129所述的设备，其中，所述梭式漏斗包括加热装置。

132.根据权利要求130所述的设备，其中，所述加热装置如在权利要求61中所限定的加热装置。

133.根据权利要求130或131所述的设备，其中，所述烘焙炉是所述梭式漏斗。

134.一种用于研磨、冲煮和分配咖啡的系统，所述系统包括根据权利要求1至79中任一项所述的盒，所述盒被固定在根据权利要求80至132中任一项所述的设备的所述盒保持器中。

135.一种用于生产和分配煮好的咖啡的方法，包括研磨、萃取、以及可选地烘焙盛装咖啡盒中的未研磨咖啡豆的步骤。

136.根据权利要求134所述的方法，包括将权利要求1至46中任一项所述的盒装入根据权利要求47至101中任一项所述的设备的所述盒保持器中的步骤。

137.根据权利要求134或135所述的方法，还包括以下自动化的步骤：

(a)研磨所述盒内盛装的咖啡豆以形成咖啡粉；

(b)穿孔所述盒的至少一个壁；

(c)经由步骤(b)中形成的穿孔将加压热水引入所述盒中；

(d)使步骤(c)的热水冲过咖啡粉，从而萃取咖啡以产生咖啡饮料；

(e)经由步骤(b)中形成的所述盒中的穿孔将泡制饮料排放至分配器；以及

(f)经由所述分配器将泡制饮料输送到饮用容器以供消费。

138.根据权利要求136所述的方法，其中，水压在1巴和20巴之间。

139.根据权利要求136至137中任一项所述的方法，其中，水温至少为85℃，可选地在90℃与98℃之间，例如在91℃与94℃之间。

140.根据权利要求136至138中任一项所述的方法，还包括在研磨步骤(a)之前和/或之后烘焙咖啡豆的步骤。

141.根据权利要求139所述的方法，其中，所述咖啡豆在所述盒内被烘焙。

142.根据权利要求139所述的方法，其中，所述咖啡豆在所述盒外被烘焙。

143.根据权利要求141所述的方法，其中，烘焙步骤在基本上与所述盒的部件热隔离的烘焙炉或烘焙腔中进行。

144.根据权利要求141或142所述的方法，其中，所述咖啡豆从所述盒移走，传送到所述烘焙炉或所述烘焙腔，烘焙，然后返回到所述盒的腔，以在所述盒内研磨。

145.根据权利要求143所述的方法，其中，所述咖啡豆从所述盒移走，传送到所述烘焙炉或所述烘焙腔，烘焙，然后返回到所述盒的腔以在所述盒内通过空气流和/或重力进行研磨。

146.根据权利要求143所述的方法，其中，所述咖啡豆在梭式漏斗中被传送到所述烘焙炉或所述烘焙腔，所述梭式漏斗在以下位置之间移动：(a)所述梭式漏斗的内容物能通过滑动第一壁插塞和/或第二壁插塞而被移走的第一位置；和(b)基本上与所述盒的部件热隔离的第二位置。