CN110381741A - 用于将气体注入到饮料中的方法和设备 - Google Patents

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Abstract

本文公开了用于将一定体积的气体分散在容纳于非加压的容器中的饮料中的技术和方法。

Description

用于将气体注入到饮料中的方法和设备
技术领域
本公开涉及一种用于将气体注入到饮料中的方法和设备，并且在某些实施例中，涉及一种用于将氮气注入到饮料中的方法和设备。
背景技术
饮料的碳酸化用来在饮料中产生泡腾效果。然而，当二氧化碳气体溶解于饮料时，形成了碳酸，使得碳酸饮料具有一种特征性的酸味。氮化可以替代碳酸化。氮化可以在饮料中产生独特的泡腾效果，形成奶油状泡沫盖。然而，类似于碳酸化，饮料的氮化传统上需要将氮气施加于大桶或者具有远高于大气条件的小心控制的内部压力以及专门的分配龙头的其他容器。
附图说明
各种实施例描绘在附图中以用于说明目的，不应当以任何方式解释为限制实施例的范围。所公开的不同实施例的各个特征可以组合而形成另外的实施例，这些另外的实施例也是本公开的一部分。
图1示出了根据本公开的一实施例的用于将气体分散到饮料中的设备。
图2示出了图1的设备，其中，已经启动了气体至饮料中的流动。
图3A示出了根据本公开的另一实施例的输送装置的实施方式。
图3B示出了图3A的输送装置的局部横截面视图。
图4A-4D示出了根据本公开的一实施例的将气体注入到容纳于非加压的容器中的饮料中的方法的实施方式。
图5示出了本公开的输送装置的另一实施例。
图6A示出了用于清洁输送装置的设备的局部横截面示意图。
图6B示出了用于清洁输送装置的另一设备的局部横截面示意图。
图7示出了集成到容器中的输送装置的局部横截面示意图。
具体实施方式
下面描述各种饮料氮化系统和方法以说明可以实现一个或多个期望的改进各个示例。这些示例仅作为说明，而不旨在以任何方式限制所呈现的公开以及本公开的各个方面和特征。本文所述的一般原理可以应用到除了本文所讨论的实施例和应用之外的其他实施例和应用而不背离本公开的精神和范围。事实上，本公开不局限于所示的特定实施例，而是依照符合本文所公开或建议的原理和特征的最宽范围。
虽然本文说明了某些方面、优点及特征，但是任何特定实施例不需要包括或实现任何或所有这些方面、优点及特征。例如，一些实施例可能无法实现本文所述的优点，但可以实现其他优点。任何实施例种的任何结构、特征或步骤可以使用来作为任何其他实施例的任何结构、特征或步骤的替代或附加，或者可以被省略。本公开可以预期所公开的各个实施例的特征的所有组合。没有特征、结构或步骤是必要的或不可或缺的。
氮化是将氮气溶解到液体中的过程。在某些配置中，氮化可以允许生产具有比经历传统碳酸化或根本没有添加气体的饮料更柔滑和更奶油风味的饮料。然而，氮气在水中的溶解度显著低于传统碳酸化技术中使用的二氧化碳。因此，将氮气分散到饮料中可能会带来其自身的一系列挑战。
气体在液体中的溶解度取决于几个因素，包括系统的温度和所关注的气体的局部压力。气体的溶解度随气体在气液混合物中的局部压力的增加而增加。因此，氮化技术通常需要大桶或者其他合适的能够长时间维持内部压力远高于大气压力条件的容器，以补偿氮气的低溶解度和迫使一部分气体溶解。然而，这些大型容器不方便存放，维护成本高，并且使针对各个顾客的口味和订单所定制的定制饮料的制作更为复杂，因为可能需要不同的加压容器来制作每种氮化饮料。此外，桶的成本高昂，并且基于桶的系统可能难以维护。
本文所述的用于氮化饮料或将其他类型的气体注入到饮料中的技术和方法可以消除加压桶的需要。此外，在某些配置中，本文所述的技术和方法可以允许制作定制和/或个性化的氮化饮料，可以针对每个顾客以各个独立部分制备这样的氮化饮料。此外，在某些实施例中，本文所述的技术和方法相较于先前技术的方法可以产生更大量的泡沫。在某些实施例中，本文所述的技术和方法相较于先前技术的基于桶的系统可以需要更少的氮气来实现给定量的泡沫。最后，因为在某些配置中氮化可以逐份地进行，所以本文的某些实施例所述的技术和方法可以提供在氮化饮料的制备中增加可定制性和观演的机会。
在本文描述的某些配置中，所述技术和方法可轻巧地执行，并且需要的步骤数量减少，实现了成本效益。本文描述的各种实施例可以利用与输送装置流体连通的储存装置。例如，在某些实施例中，与传统的氮化处理相比，可以在将消费氮化饮料的顾客的观察下进行氮化处理，这可以增强顾客的体验。输送装置可以包括多个出口孔。在一种使用方法中，输送装置可以浸入在位于非加压的容器中的一份饮料中。将输送装置浸入在饮料内可以包括将输送装置的一部分插入到饮料中和/或用饮料覆盖输送装置的一部分，例如通过将饮料倒在输送装置的一部分上。一旦启动氮气流动，氮气就可以从储存装置流到输送装置。在那里，氮气气泡可以通过输送装置的浸入端上的出口孔离开。氮气气泡可以向上行进通过饮料，同时一部分氮气溶解到液体中。由于容器可以是非加压的，因此可以在饮料的表面界面处形成细腻柔滑的泡沫盖，因为氮气气泡被流体的表面张力捕获。在某些实施例中，其中浸入输送装置的容器可以是提供给顾客和/或饮料消费者的相同容器，例如杯子。在某些实施例中，输送装置可以集成到容器中。例如，在某些实施例中，输送装置可以位于容器的下部部分中。在这样的配置中，一旦饮料被氮化，饮料就可以从容器中倒出并进入第二容器中(例如，可以由顾客和/或饮料消费者使用的杯子)，或者容器可以包括一次性输送装置，该一次性输送装置在饮料消费后可以与容器一起丢弃。
如本文所用的术语“饮料”具有其普通和惯常的含义，并且尤其包括任何可食用的液体或大体液态的物质或具有流动性质的产品(例如，咖啡、冷酿咖啡、咖啡饮料、牛奶、乳制品、果汁、茶、冷冻酸奶、啤酒、葡萄酒、鸡尾酒、利口酒、烈酒、苹果酒、软饮料、调味水、能量饮料、汤、肉汤、它们的组合等)。举例来说，饮料尤其可以是滴流咖啡、冷酿咖啡、浓咖啡、脱脂乳、减脂牛奶、全脂奶、奶油、绿茶、红茶、印度香茶和/或任何上述物品的组合。在一些实施例中，饮料可以是较大份饮料的一部分。举例来说，在一些实施例中，饮料可以是一份牛奶，其可以在与其他成分(例如，浓咖啡、咖啡、茶、调味品等)组合之前进行氮化。虽然本文所述的方法和设备特别用于将氮气注入到饮料中并且因此通常参照利用氮气的实施例进行描述，但是本文所述的方法和设备也可以用于将其他类型的气体注入到饮料中。
在一些实施例中，饮料容纳在容器中。在一些实施例中，位于容器内的饮料不需要加压。在一些实施例中，容器对大气开放，因此不需要盖子和/或可以包括具有一个或多个开口的盖子。有利地，所公开的技术和方法的某些配置可以允许在大气压下对单份饮料进行氮化，这可以极大地简化氮化饮料的生产并极大地增加定制选择。在一些实施例中，输送装置可以通过位于容器顶部处的开口插入到容器中，并浸入在其中的饮料中。
输送装置可以包括浸泡器、喷嘴、分布器、注入器、静态混合器、曝气机组、玻璃料、碳酸化石或能够将氮气分散到溶液中的任何其它合适的输送装置。在一些实施例中，输送装置由食品级不锈钢构成，用于食品安全，耐腐蚀，并且易于清洁。然而，对于本领域技术人员显然的是，也可以使用其他材料，例如各种陶瓷、金属和塑料等。在一些实施例中，输送装置包括入口部分和出口部分。入口部分可以与储存装置流体连通。出口部分可以设置在管的第二端上或附近，基本上与管的入口部分相对。在某些实施例中，出口部分包括浸泡器、喷嘴、分布器、注入器、静态混合器、曝气机组、玻璃料、碳酸化石或本领域技术人员已知的能够将氮气分散到溶液中的任何其它合适的输送装置。在一些实施例中，出口区域可以包括具有多孔壁的中空管。在一些实施例中，多孔壁可以包括开口，在一个实施例中，所述开口可以具有约2μm的直径，在某些实施例中，所述开口可以具有约0.2μm、0.5μm、1μm、10μm和/或25μm的直径，并且在某些实施例中，所述开口可以具有约0.1μm至约150μm的直径；在一个实施例中，所述开口可以具有约1μm至约100μm、10μm至50μm、或约20μm至25μm的直径。在一些实施例中，出口部分可以包括不同尺寸的孔。例如，在某些实施例中，出口部分由烧结材料构成，所述烧结材料的标称孔径为约2μm，在某些实施例中为约0.2μm、0.5μm、1μm、10μm和/或25μm，并且在某些实施例中，开口的直径可以为约0.1μm至约150μm；在一个实施例中为约1μm至约100μm、10μm至50μm、或约20μm至25μm。标称孔隙率、孔隙度等级或介质等级通常用于表示材料的平均孔径。在某些实施例中，开口是圆形的。在一些实施例中，出口部分由烧结不锈钢构成。在某些实施例中，出口部分包括烧结材料，该烧结材料由已经烧结在一起以形成多孔材料的粉末制成。在某些实施例中，出口部分包括烧结金属材料，该烧结金属材料由已经烧结在一起以形成多孔材料的金属粉末制成。在某些实施例中，出口部分包括烧结不锈钢，该烧结不锈钢由已经烧结在一起以形成多孔材料的金属粉末制成，该多孔材料形成多个出口孔。
在一些配置中，除了压缩气体之外，输送装置可以适于排出多种物质。例如，在一些实施例中，输送装置可以配置成将调味剂或其他成分排出到饮料中。例如，流体可以通过该输送装置并被排出。在一些实施例中，可以从装置中排出另外的饮料组分或饮料。例如，在一些实施例中，浓缩咖啡可以通过输送装置流入一杯热水中以生产美式咖啡。其他配置也是可行的。例如，为了便于清洁该输送装置，水和洗涤剂的混合物可以流动通过该输送装置。
在某些实施例中，储存装置包括压缩气体(例如，氮气)储器。在一些实施例中，用于控制氮气输送速率的控制装置设置在储存装置和输送装置之间。控制装置可用于启动、计量和/或停止从储存装置到输送装置的氮气流动。在一些实施例中，流量控制装置允许操作者控制氮气被输送到输送装置并分散在饮料中的速率和压力。在某些配置中，控制装置包括可连接到手动或电子控制机构的阀。阀可以定位在输送装置、储存装置和/或将输送装置连接到储存装置的管线上和/或附近。在某些实施例中，可以在储存装置和输送装置之间设置调节器。
在某些实施例中，输送至输送装置的氮气压力可以取决于输送装置、饮料以及氮气混合物的特性。例如，在一些实施例中，最佳压力可以取决于输送装置的出口部分的几何结构和孔隙率。因此，对于本领域技术人员显然的是，最佳压力范围将广泛变化。然而，在一些实施例中，压力可以小于约0.5psi、小于约1psi、小于约1.5psig、小于约3psig、小于约6psig、或小于约10psig。在一些实施例中，压力可以在0.5psig至6psig之间、在1psig至5psig之间、或在1.5psig至4psig之间的范围内。在一些实施例中，压力可以大于约1psig、大于约2psig、或大于约10psig。在某些实施例中，当与长约3英寸、直径为约3/4英寸并且平均出口孔径为约2微米的分布器组合时，约1psig至约8psig的压力可能是特别有利的，不过其他配置也是合适的。
在一些实施例中，压力可以维持超过约10秒、超过约30秒、超过约1分钟、超过约2分钟、超过约3分钟、或超过约5分钟。在一些实施例中，压力可以维持约5秒至2分钟、约10秒至1分钟、或约10秒至30秒。氮气流动可以维持延长的时间段以达到所期望的饱和水平，或者可以根据需要重复该处理。在一些实施例中，压力大小或分散持续时间可以在各个分散之间变化，并且可以随着被氮化的饮料的类型和/或所期望的氮化量而变化，或者随着输送装置的某些特征、例如入口尺寸、内部宽度、出口部分的孔隙率、各个孔径和平均孔径以及其他考虑因素而变化。在一些实施例中，该处理可以重复至少两次、至少四次、少于八次或约三次。在一些配置中，缓慢增加压力大小直到达到所期望的压力大小可能是有利的。例如，在一些实施例中，输送装置可以浸入在饮料中，并且压力可以在超过约5秒、超过约2秒、0至10秒之间、或少于约2秒的时间段内从0增加到期望水平。在一些实施例中，氮化可以持续直到在饮料的顶部形成期望量的泡沫。在一些实施例中，当输送装置被从饮料移除时，气体流动可以继续，在其他实施例中，在移除输送装置之前气体流动可以停止。
储存装置可以是用于保持气体的任何合适的容器。在一个实施例中，储存装置可以是用于保持压缩气体的任何合适的容器。在某些实施例中，储存装置可以位于输送装置的外部，或者可以设置在输送装置内或直接联接至输送装置，使得输送装置和储存装置可以作为整体单元一起移动。当储存装置设置在输送装置内或与输送装置形成整体单元时，通过将储存装置连接到外部气体源，可以用压缩气体重新填充储存装置。有利地，将储存装置结合在输送装置内或将两个部件集成为整体单元可以允许设备用手携带，并且用于在任何地方对饮料进行氮化，而不需要携带外部压缩气体源。另外，在一些实施例中，输送装置可以直接附接到氮气分离器系统或其他合适的气体源，而不是压缩气体储器。
储存装置可以分配纯氮气或者分配与一种或多种另外的气体混合的氮气。举例来说，储存装置可以分配纯氮气、基本上纯的氮气、啤酒气体、与二氧化碳混合的氮气、以及二氧化碳，但是技术人员将认识到可以使用另外的气体和气体混合物。例如，可以使用啤酒气体，即传统上氮气和二氧化碳的组合，比例为70％N2和30％CO2。然而，另外的比例也是合适的，并且由储存装置释放的气体可以包括不同浓度的氮气。在一些实施例中，由储存装置释放的气体可以包含约100％的氮气、至少约90％的氮气、至少约80％的氮气、80％至70％的氮气、小于约70％的氮气、或其中的任何值。在一些实施例中，由储存装置释放的气体可以是90％的氮气和10％的CO2、80％的氮气和20％的CO2、70％的氮气和30％的CO2、或60％的氮气和40％的CO2等。
图1描绘了根据本公开的实施例的用于氮化饮料103的设备100和方法的说明性实施例。如上所述，尽管通常参照氮气描述本文所述的实施例，但在某些实施例中，可以使用其他气体。饮料103可以容纳在非加压的器皿或容器104中。在某些实施例中，容器104可以是被最终用来由终端用户消费饮料的杯子或瓶子。该设备可以包括输送装置105，输送装置的一部分可通过容器104中的开口106浸入在饮料103中。输送装置105可以通过源管线107与储存装置101流体连通。在某些实施例中，源管线107可以包括柔性管件，其允许用户相对于储存装置101操纵和移动输送装置105。
储存装置可以是用于储存诸如压缩气体的气体的任何合适的容器，在一个实施例中储存装置储存压缩氮气。控制装置102可以沿着输送装置105和储存装置101之间的源管线107设置，并且可以允许操作者启动、调节和/或停止从储存装置101到输送装置105的氮气流动。控制装置102可以具有拨盘108或耦合到阀(未示出)的其他合适的机构，以调节通过源管线107的氮气的流动速率。例如，在一些实施例中，用户可以旋转拨盘108以增加或减少通过源管线107的氮气的流动速率。此外，拨盘108可以包括散列标记以在视觉上识别流动速率。在一些实施例中，控制装置102可进一步包括显示器110，例如测量仪器、计量表、屏幕或其他视觉指示，以在视觉上描绘氮气的压力和流动速率。在一些示例性配置中，控制装置102和输送装置105中的一个或多个可以包括振动马达，该振动马达配置成在已经达到期望的流动速率时或者当已经将期望量的气体输送到容器时向用户发出警报。然而，可以采用其他配置来向用户提供关于氮化处理的各个方面的反馈。例如，在一些配置中，扬声器或显示器可以结合到控制装置102或输送装置105中，以提供关于气体输注的进展的视觉或听觉反馈。同样地，在某些实施例中，控制装置102可以配置成用于自动操作，使得通过按下开关或按钮，控制装置102可以根据预设的控制程序自动控制通过源管线107的气体流动。这种特征可以与如上所述的手动调节阀组合使用或作为替代方案使用。如下面将参照图3A、3B和5所讨论的，在某些实施例中，控制装置和阀可以设置在输送装置本身上或者设置在输送装置本身内。这样的配置可以通过消除控制装置和输送装置之间的过多管道有利地防止过多气体在阀已经关闭之后通过输送装置，否则一旦气体停止流动，将允许过多空间供气体留存于其中。
在所示的实施例中，压力调节器95可以定位在储存装置101和控制装置102之间。在某些实施例中，储存装置101内的氮气可以处于相对高的压力下，例如约45psi或约2000psi的压力。压力调节器95可用于将来自储存装置101的压力降低到较低的期望值，在一个实施例中，该期望值可为约3.5psi。在某些实施例中，可以提供多于一个的压力调节器。
继续参照图1，输送装置105可以包括出口部分91和与源管线107流体连通的入口部分90，出口部分可以包括一个或多个出口孔203，流过输送装置105的氮气可以经由出口孔被输送到饮料103。输送装置105可以包括在入口部分90和出口部分91之间延伸的管状棒93。管状棒93可以配置成由用户抓握并保持，并且可以包括内部通道(未示出)，用于在入口部分93和出口部分91之间提供流体连通。
现在转到图2，描绘了图1的设备100，其中已经允许氮气流动通过输送装置105进入到饮料103中。如图所示，氮气可以从储存装置101流出并进入到浸入在容纳于容器104中的饮料103内的输送装置105中。氮气可以通过入口部分90流入到输送装置105中，并且可以通过形成在输送装置105的出口部分91上的一个或多个出口孔203离开输送装置。氮气可以流动到饮料的表面204，其中一些氮气可以在表面204界面处被捕获以形成泡沫盖201。类似地，随着氮气流动通过饮料103，一定比例的氮气可以被溶解。
如上所述，在某些实施例中，出口孔203可以包括开口，在一个实施例中，所述开口可以具有约2μm的直径，在某些实施例中，所述开口可以具有约0.2μm、0.5μm、1μm、10μm和/或25μm的直径，并且在某些实施例中，所述开口可以具有约0.1μm至约150μm的直径；在一个实施例中，所述开口可以具有约1μm至约100μm、10μm至50μm、或约20μm至25μm的直径。在某些实施例中，开口是圆形的。在本文所述的各种配置和实施例中，确保输送装置的出口孔203被充分润湿以确保装置的合适性能可能是有利的。
在某些实施例中，出口部分91包括烧结材料，该烧结材料由已经烧结在一起形成多孔材料以形成上述出口孔203的粉末制成。在某些实施例中，出口部分91包括烧结金属材料，该金属材料由已经烧结在一起以形成多孔材料的金属粉末制成。在某些实施例中，出口部分91包括烧结不锈钢，该烧结不锈钢由已经烧结在一起以形成多孔材料的金属粉末制成。在某些实施例中，烧结材料可以形成为管，所述管与管状棒93内的内部通道流体连通。在其他实施例中，出口部分91可以由管形成，该管具有形成在管壁中的多个开口以形成出口孔203。如上所述，在某些实施例中，输送装置105的出口部分91可以包括浸泡器、喷嘴、分布器、注入器、静态混合器、曝气机组、玻璃料、碳酸化石或能够将氮气分散到溶液中的任何其它合适的输送装置。
图3A描绘了根据本公开的实施例的适用于氮化饮料(未图示)的设备300的另一实施方式。在图3A中，相似的数字用于表示与图1和2类似的部分，并且可以参考参照图1和2进行的那些部分的描述。与参照图1和2描述的实施例一样，设备300可以包括储存装置101，储存装置可以包括与输送装置105流体连通的压缩气体储器。在所示的实施例中，输送装置305配置为类似于图1和2的输送装置，但是在图3A的输送装置305中，输送装置305可以包括集成在输送装置305中的控制装置302。如下面将解释的那样，控制装置302可以包括脚踏板、旋钮或拨盘308，操作者可以通过该脚踏板、旋钮或拨盘308调节、启动、停止或计量通过输送装置305的气体流动。
与图1和2的实施例一样，输送装置305可以通过源管线107与储存装置101流体连通。输送装置305还可以包括出口部分91和与源管线107流体连通的入口部分90，出口部分可以包括如上所述的一个或多个出口孔203，流动通过输送装置105的氮气可以通过所述出口孔被输送到饮料103。管状棒93可以在入口部分90和出口部分91之间延伸，并且可以设置有如上所述的控制装置302。与图1和2的实施例一样，管状棒93可以配置成由用户抓握和保持。
如图3A所示，压力调节器95可以定位在储存装置101和控制装置302之间且在管状棒93中。在某些实施例中，储存装置101内的氮气可以处于相对高的压力下，例如约45psi或约2000psi的压力。压力调节器95可用于将来自储存装置102的压力降低到较低的期望值，在一个实施例中，该期望值可以为约3.5psi。同样，压力调节器95可用于帮助促进更一致的气体流动速率，已发现这改善了所产生的泡沫的质量和数量。例如，已经发现，通过避免流动速率的峰值，可以防止形成大气泡。此外，通过从一开始即维持理想的流动速率，可以产生大量的高质量泡沫。在一些配置中，可以在压力调节器95的下游实施蓄压器(未示出)。以这种方式，蓄压器可以帮助最小化压力调节器95的动态，从而允许在分布器处实现更恒定的压力。在改进的配置中，压力调节器95可以是可电子调节的压力调节器，其与一质量流量计(未示出)通信地联接。在这样的配置中，质量流量计可以配置成确定给定的流动速率是否太高或太低，并向可电子调节的压力调节器提供反馈。以这种方式，可电子调节的压力调节器可以自动调节流动速率以进行补偿。在一些实施方式中，可以沿源管线107实施另外的压力调节器或电磁阀，以提供对气体流动特性的进一步精细控制，以便实现具有期望特性的任意流动速率。例如，在一些配置中，质量流量控制器(未示出)可以沿着源管线107实施，并且布置成与一清洗阀(未示出)流体连通。以这种方式，当流动开始并且质量流量控制器尚未达到期望的条件时，可以将气体流可以引导到清洗阀，而远离管状棒93。一旦质量流量控制器已经开始接近正确的流动速率，气体流可以被重新引导离开清洗阀，而朝向管状棒93，以确保相对恒定的流动速率。
图3B描绘了图3A的输送装置305的局部横截面视图。如图所示，源管线107可以与输送装置305的入口部分90流体连通。管状棒93可以限定内部通道304，该内部通道可以与位于输送装置305的出口部分91处的多个出口孔203流体连通。管状棒93可以由管303形成，所述管可以由不锈钢或其他合适的材料形成。如上所述，出口部分91可以包括烧结材料(例如，诸如不锈钢的金属)，该烧结材料由已经烧结在一起以形成多孔材料的粉末(例如，金属粉末)制成。在其他实施例中，出口部分91可以由具有开口端和封闭端的管形成，该封闭端具有在管的侧壁中形成的多个开口以形成出口孔203。如图3B所示，出口部分91可以形成管状构件，该管状构件通过连接管317与内部通道304流体连通。如上所述，出口孔203可以包括开口，在一个实施例中，所述开口可以具有约2μm的直径，在某些实施例中，所述开口可以具有约0.2μm、0.5μm、1μm、10μm和/或25μm的直径，并且在某些实施例中，所述开口可以具有约0.1μm至约150μm的直径；在一个实施例中，所述开口可以具有约1μm至约100μm、10μm至50μm、或约20μm至25μm的直径。
继续参照图3B，控制装置302可以是针阀的形式，该针阀可以包括内部通道304中的端口311并且可以包括连接到螺纹轴313的针312。螺纹轴33可以连接到拨盘308。螺纹轴313可以延伸穿过螺纹孔315，使得拨盘308的旋转可以带动针312移动。以这种方式，针312可选择性地关闭、打开或部分打开端口311以控制通过内部通道304和通过出口孔203的气体的流动速率。图3B的实施例的优点在于控制装置302和阀310可以设置在输送装置305本身上。这样的配置可以通过消除控制装置302和输送装置305之间的过多管道有利地防止过多气体在阀310已经关闭之后通过输送装置305，否则一旦气体停止流动，将允许过多空间供气体留存于其中。
在图4A-4D中示出了根据本公开的某些实施例的用于氮化饮料的方法的视图。应当理解，图4A-4D示出了图1的输送装置105；然而，该方法也可以与图3A、图3B及图5和/或本文所述的其他实施例的装置一起使用。
图4A描绘了位于器皿或容器104中的饮料103，该容器在容器的顶部处具有开口106。在一些实施例中，容器104是非加压的。图4B描绘了根据例如本文所述的实施例的输送装置105，其通过容器的顶部中的开口106插入到容器104中。输送装置105的一部分(例如，出口部分91或该出口部分的一部分)可以浸入在饮料103内，并且氮气尚未开始流动，但是在一些实施例中，在将输送装置浸入在饮料中之前启动气体流动可能是有利的。在所示的实施例中，源管线107用于将输送装置的入口90与控制装置102(图4A-4D中未示出)连接，控制装置与储存装置101(图4A-4D中未示出)流体连通。输送装置的入口90可以延伸超过容器104的开口106，而多个出口孔302浸入在容器104底部附近的饮料103内。尽管图4A-4D是在图1和2的设备100的背景下描述的，但是应当理解，该方法可以应用于图3A和3B以及图5的设备300(下面描述)。如上所述，将输送装置105浸入在饮料103内可以包括将输送装置105的一部分插入到饮料中和/或用饮料103覆盖输送装置105的一部分。在某些实施例中，将输送装置105浸入在饮料103内可以包括将输出装置105的出口部分91或出口部分91的一部分插入到饮料中和/或用饮料103覆盖输送装置105的出口部分91或覆盖出口部分91的一部分。
图4C描绘了输送装置105，其一部分可以在氮气已经开始流动之后浸入在非加压的容器内，并且氮气通过饮料向上冒泡。在某些实施例中，输送至输送装置的氮气的压力可以小于约0.5psi、小于约1psi、小于约1.5psig、小于约3psig、小于约6psig、或小于约10psi。在一些实施例中，该压力可以在0.5psig至6psig、1psig至5psig、或1.5psig至4psig的范围内。在一些实施例中，该压力可以大于约1psig、大于约2psig、或大于约10psig。在一些实施例中，该压力可以维持超过约10秒、超过约30秒、超过约1分钟、超过约2分钟、超过约3分钟、或超过约5分钟。在一些实施例中，该压力可以维持约5秒至2分钟、约10秒至1分钟、或约10秒至30秒。为了达到所期望的饱和度，可以根据需要延长或重复该处理。在一些实施例中，压力的大小或分散的持续时间可以在各个分散之间不同，并且可以随着被氮化的饮料的类型和/或期望的氮化量而变化。在一些实施例中，该处理可以重复至少两次、至少四次、少于八次、或约三次。
在某些实施例中，在氮气已经开始通过出口部分91流动的同时，输送装置105的出口部分91可以旋转、漩涡运动、搅拌和/或上下移动，并且氮气或其他气体在饮料中向上冒泡。已经发现，搅拌可增加所产生泡沫的数量和质量。已经发现，各种运动的强有力的不规则组合，包括至少部分漩涡运动和搅拌运动结合不规则的线性竖直和水平调节，产生了比使用静止装置或仅使用搅拌运动产生的质量高得多的泡沫。在设置控制装置302的实施例中，有利的是将流动通过输送装置105的压力在一段时间(例如，1至2秒)内逐渐升高到目标压力(例如，3.5psi)，然后维持该目标压力一第二时间段(例如，10至30秒)，直到在饮料中形成期望量的泡沫盖。
图4D描绘了氮化饮料，其中输送装置105已被移除，留下位于饮料的顶部处的泡沫盖201。通过对单份饮料进行氮化，可以在消费者面前直接制备氮化饮料，从而允许增加的观演并增强顾客整体体验。
图4A-4D描述的技术和方法可以有利地允许生产定制的和/或个性化的饮料，这种饮料可以针对每个顾客以各个独立部分制备。在某些实施例中，独立部分包含约6液量盎司至约50液量盎司的饮料，并且在某些实施例中，包含约12液量盎司至约30液量盎司的饮料。在某些实施例中，容器104配置成保持饮料的各个独立部分并且配置成保持约6液量盎司至约50液量盎司的饮料，并且在某些实施例中保持约12液量盎司至约30液体盎司的饮料。因为在某些配置中，氮化可以在各个独立部分中逐份地进行，所以本文所述的某些实施例所描述的技术和方法可以在氮化饮料的制备中提供增加的定制性和观演的机会。另外，因为本文所述的技术和方法可用于制备饮料的各个独立部分，所以在用气体(例如，氮气)注入饮料的处理之后不久便可以将饮料提供给顾客。在某些实施例中，在用气体(例如，氮气)注入饮料之后，饮料在不到5秒内被提供给顾客，在某些实施例中，饮料在停止气体流入到饮料中的约2分钟内被提供给顾客，并且在某些实施例中，饮料在停止气体流入到饮料中的约4分钟内被提供给顾客。
定期地清洁根据本文所述的任何实施例的输送装置105、305以改善通过输送装置105的气体流动以及为了美观、卫生和食品安全目的可能是有利的。在本公开的各种实施例中，可以使用温湿布清洁输送装置105并且擦拭输送装置105的外部。在一些实施例中，启动气体流动通过输送装置105来帮助清洁以通过出口孔排出流体或干燥的颗粒物质可能是有利的。在一些实施例中，可以在清洁期间将具有约1psig至约15psig的压力的气体流施加于输送装置105。在某些实施例中，可让输送装置通过一风刀或类似装置，以在各次使用之间吹走输送装置上的泡沫或液体和/或干燥该装置。在一些实施例中，在不使用时可以将输送装置105放置在清洁溶液中。可以使用任何食品安全级清洁溶液，包括水以及各种洗碗皂、洗涤剂和消毒剂。在一些实施例中，使用咖啡机清洁粉(Cafiza，可从Urnex获得)。在一些实施例中，清洁溶液可以有效地持续去除污染物并保持出口孔203湿润以防止在氮化期间形成不期望的大气泡。在某些配置中，用水或另外合适的液体冲洗输送装置105以在使用前从输送装置移除多余的清洁溶液可能是有利的。类似地，为了食品安全目的，在使用后冲洗输送装置105以移除污染物可能是有利的。当在使用前或使用后冲洗输送装置105时，使压缩气体流动通过装置以从输送装置105排出污染物和多余的清洁溶液可能是有利的。在一些实施例中，在输送装置105使用后，可以在外部用水(或其他合适的清洁流体)冲洗，在内部用气体吹扫以冲掉在冲洗过程中脱落的任何污染物并减少或防止被污染的清洁流体依靠毛细作用返回到装置105中。例如，在一些配置中，可以冲洗输送装置105，同时允许气体流动通过装置105一段时间，接着停止外部清洁流体流动，但允许气体流动持续，然后使清洁流体和气体同时流动以排出脱落的污染物。同样地，可以允许清洁流体的流动持续，但停止通过装置105的气体流动。在一些另外的实施例中，代替压缩气体或与压缩气体结合，可以迫使水或清洁溶液通过出口孔203，作为独立的清洁程序或者作为更全面的清洁方案(例如，洗涤、冲洗和消毒三步骤程序)的一部分，以便于清洁输送装置105。
图6A示意性地示出了用于清洁根据本文描述的实施例的输送装置105的方法和设备的一个实施例。在该实施例中，输送装置105在使用后可以放置在腔体500内，该腔体可以设置有围绕腔体500定位的一个或多个喷嘴502。输送装置105可以定位在该腔体内，水和/或另一清洁溶液可以通过喷嘴502喷射到输送装置上。然后，用过的水和/或清洁溶液可以通过排放部504流出腔体500。图6B示意性地示出了用于清洁根据本文描述的实施例的输送装置105的方法和设备的另一实施例，其可以与图6A的装置一起使用或者独自使用。如图6B所示，输送装置105可以设置有环形环圈600，该环形环圈定位在输送装置105的上部部分上。环形环圈600可以包括一个或多个喷嘴和/或可以形成环形开口602，该环形开口通过管604连接到水源和/或清洁溶液源。当启动时，水和/或清洁溶液可以流动通过一个或多个喷嘴和/或环形开口602，以清洁输送装置的外表面。
在输送装置105一段时间未使用之后而重新使用前，确保装置的孔被适当润湿以确保装置的合适性能可能是有利的。例如，在某些配置中，在未使用超过一个小时的时间段之后确保装置的孔被适当润湿可能是有利的。例如，在一些配置中，在当天第一次使用前或在新的输送装置105第一次使用前确保装置的孔被适当地润湿可能是有利的。在本文公开的各种实施例中，通过用外部的清洁流体(例如水)流冲洗该装置，允许流体通过毛细作用进入到输送装置105的孔中，然后使通过装置105的气体流脉动，来润湿装置的孔可能是有利的。在一些配置中，气体流可以与外部的清洁流体流同时进行，而在相同或另外的配置中，气体流和清洁流体流可以交替进行。清洁流体流和气体流的交替和/或同时可以在约30秒至约30分钟的时间段内(例如，约30秒、约1分钟、约2分钟、约5分钟、约10分钟、约15分钟、约20分钟、约25分钟、或约30分钟或上述时间之间的任何时间段)重复启动和终止。在一些配置中，在开始制备饮料之前或在将新的输送装置105装配到系统100之后确保输送装置105的孔被充分润湿可能是有利的。
在图1-3A所示的实施例中，输送装置105被示出为与储存装置101分开的单独部件，其通过源管线107连接到储存装置。然而，在某些实施例中，输送装置105和储存装置101可以形成为整体单元403，使得用户可以用他们的手握住整体单元403并将两个部件105、101一起作为一个单元403移动。例如，图5描绘了与图3A的实施例类似的实施例，其中输送装置105、气体储存装置101和控制装置302已经集成在一起以形成单元403。在图5中，相似的数字用于表示与图3A和3B的部分类似的部分。在所示的实施例中，储存装置101可以是细长的管状构件405的形式。气体配件410，例如快速连接气体配件，可以设置在管状构件405的一端处，并且可以用于将储存装置101连接至外部的压缩气体源以用压缩气体填充储存装置101。止回阀412可以定位在气体配件410的下游，以防止气体逸出气体配件410。以这种方式，在某些实施例中，储存装置101可以多次使用，然后用来自较大的气体储存装置或其他压缩气体源的另外压缩气体“重新填充”。
压力调节器95可以结合到单元403中并且可以用于调节从储存装置101输送到控制装置302的气体压力，该控制装置可以类似于上文参照图3B描述的控制装置302。因此，在某些配置中，控制装置302可以是针阀的形式，其可以包括在输送装置105中的内部通道(未示出)中的端口(未示出)并且可以包括联接至螺纹轴的针(未示出)。螺纹轴可以联接至拨盘308。螺纹轴可以延伸穿过一螺纹孔，使得拨盘308的旋转可以带动针移动。以这种方式，针312可以选择性地关闭、打开或部分打开端口311，以控制通过内部通道和通过输送装置105的出口部分91处的出口孔203的气体的流动速率。控制装置302可用于控制氮气将流入到出口部分91中的速率。如上所述，出口部分91可以如上文关于图1A-3B的实施例所描述的那样配置，并且可以包括如上所述的多个孔203。
在图5的实施例中，储存装置101、调节器95、输送装置105和控制装置302被集成到整体单元403中，使得用户可以用他们的手握住整体单元403并作为一个单元403一起移动这些部件101、95、105、102。在修改的配置中，可以仅将这些组件的一些或不同组合集成到单元403中和/或可以将另外的部件添加到整体单元403中。
图7是其中输送装置105被集成到容器700中的实施例的示意图。例如，在所示的实施例中，输送装置105的出口部分91可以构建到容器700的下部部分中或者集成到容器的下部部分中。在这样的配置中，一旦饮料被氮化，饮料就可以从容器700中倒出到第二容器中，例如可以由顾客和/或饮料的消费者使用的杯子，或者容器700可以包括一次性输送装置和/或出口部分，其可在饮料消耗后与容器一起丢弃。在一个实施例中，通过将饮料倒入容器700中而通过用饮料覆盖或部分覆盖输送装置105的出口部分91，可以将输送装置105的出口部分91浸入在饮料内。
总之，本文公开的技术和方法具有优于现有方法的若干优点。特别地，本文描述的输送装置的手持式形状因素允许创建一系列定制饮料，并为顾客提供增加的观演。例如，可以在顾客面前直接在柜台处制备氮化饮料。此外，通过将压缩气体储器结合到输送装置中，可以在任何地方制备定制饮料，无需将输送装置连接到输送装置外部的压缩气体源的源管线，从而允许几乎在任何地方生产定制饮料。例如，在一些实施例中，定制饮料可以在顾客的桌边进行氮化。
条件语言，例如，“能够”、“能”，“可能”或“可以”等等，除非另有明确说明或者在所使用的上下文中以其他方式理解，通常旨在表达某些实施例包括某些特征、元素和/或步骤，而其他实施例不包括某些特征、元素和/或步骤。因此，这种条件语言通常不旨在暗示特征、元素和/或步骤被一个或多个实施例以任何方式需要，或者一个或多个实施例必须包括用于在有或没有用户输入或提示的情况下决定在任何特定实施例中是否包括或将要执行这些特征、元素和/或步骤的逻辑。
总结
尽管本公开描述了饮料增强系统的某些实施例和示例，但是本公开中显示和描述的方法和设备的许多方面可以不同地组合和/或修改以形成更进一步的实施例或可接受的示例。所有这些修改和变型旨在包括在本公开的范围内。实际上，各种各样的设计和方案都是可能的，并且都在本公开的范围内。例如，尽管已经公开了一些专门针对咖啡的实施例，但是也可以设想将饮料增强系统用于其他类型的饮料。虽然本文已经描述了说明性实施例，但是如本领域技术人员基于本公开将理解的那样，具有等同元素、修改、省略、组合(例如，各种实施例中的各方面)，适配和/或变更的任何和所有实施例的范围也旨在包括在内。
而且，尽管可能存在未在上文或本文其他地方明确地记载的本公开的范围内的一些实施例，但是本公开设想并包括在本公开示出和描述的范围内的所有实施例。此外，本公开设想并包括这样的实施例，所述实施例包括本文任何地方公开的任何结构、材料、步骤或其他特征与本文任何地方公开的任何其他结构、材料、步骤或其他特征的任何组合。
此外，在本公开中以单独的实施方式、配置和/或实施例的背景描述的某些特征也可以在单个实施方式、配置和/或实施例中组合实施。相反，以单个实施方式、配置和/或实施例的背景描述的各种特征也可以在多个实施方式、配置和/或实施例中单独地或以任何合适的子组合实施。此外，尽管上文描述的特征可以以某些组合起作用，但是在一些情况下，来自所要求保护的组合的一个或多个特征可以从组合中切除，并且该组合可以要求作为子组合或子组合的变型。
本文所使用的术语“大致”、“约”和“基本”表示接近于仍然执行期望功能或实现期望结果的所述量。例如，在一些实施例中，如上下文可以指示的那样，术语“大致”、“约”和“基本”可以指在小于或等于所述量的10％或者等于或大于所述量的10％。本文所使用的术语“大体”表示主要包括或倾向于特定值、量或特性的值、量或特性。本文公开的范围还涵盖任何和所有重叠、子范围及其组合。诸如“至多”、“至少”、“大于”、“小于”、“在...之间”等的语言包括所记载的数字。在前面加了诸如“约”或“大致”之类的术语的数字包括所记载的数字，并且应该基于环境来解释(例如，在这种情况下尽可能合理地准确)。例如，“约1克”包括“1克”。在本申请中描述的实施例中，可以省略诸如在说明书或权利要求中的在值或范围之前的“约”或“大致”之类的术语，使得本申请特别地包括所述值或范围的实施例中，其中从这些值和范围中省略了术语“约”或“大致”。
出于本公开的目的，本文描述了某些方面、优点和新颖性特征。根据任何特定实施例，不一定可以实现所有这些优点。因此，例如，本领域技术人员将认识到，本公开可以以实现本文教导的一个优点或一组优点的方式实施或执行，而不一定实现本文可能教导或建议的其他优点。
已经结合附图描述了一些实施例。但是，这些图并未按比例绘制。距离、角度等等仅仅是说明性的，并不一定与所示装置的实际尺寸和布局具有精确的关系。可以添加、移除和/或重新布置部件。此外，本文中与各种实施例相关的任何特定特征、方面、方法、性质、特性、品质、属性、元件等等的公开内容可以用于本文阐述的所有其他实施例中。而且，可以使用适合于执行所述步骤的任何装置来实践本文描述的任何方法。
此外，虽然部件和操作可以在附图中描绘或者在说明书中以特定布置或顺序描述，但是这些部件和操作不必以所示的特定布置和顺序布置和执行，也不必按顺序布置和执行，也不必包括所有部件和操作，来实现期望的结果。未描绘或描述的其他部件和操作可以结合到这些实施例和示例中。例如，可以在任何所描述的操作之前、之后、同时或之间执行一个或多个另外的操作。此外，可以在其他实施方式中重新布置或重新排序这些操作。此外，上述实施方式中的各种系统部件的分开不应被理解为在所有实施方式中都需要这种分开，而是应当理解为所描述的部件和系统大体可以一起集成在单个产品中或者包装到多个产品中。
总之，已经公开了饮料制备系统、部件和相关方法的各种说明性实施例和示例。尽管该系统已经在那些实施例和示例的背景中公开了，但是本公开超出了具体公开的实施例，延伸到实施例的其他替换实施例和/或其他用途以及其某些修改和等同。本公开明确地设想所公开的实施例的各种特征和方面可以彼此组合或替代。因此，本公开的范围不应受上述具体公开的实施例的限制，而应仅通过公正地阅读所附权利要求及其等同的全部范围来确定。

Claims (28)

1.一种将气体注入到一份饮料中的方法，该方法包括：
将输送装置的至少一部分浸入在容纳于非加压的容器内的饮料中；和
在容器保持不加压的同时，启动气体流动通过输送装置而进入到饮料中。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，在将输送装置浸入在饮料中之前，启动气体流动通过输送装置。
3.根据权利要求1所述的方法，其中，所述非加压的容器对大气开放。
4.根据权利要求1所述的方法，其中，所述气体是氮气。
5.根据权利要求1所述的方法，还包括从所述非加压的容器向顾客提供饮料。
6.根据权利要求1所述的方法，还包括在停止气体流动通过输送装置的3分钟内将饮料提供给顾客。
7.根据权利要求1所述的方法，其中，所述非加压的容器容纳6至50盎司的流体。
8.根据权利要求1所述的方法，其中，所述饮料为6至50盎司的流体。
9.根据权利要求1所述的方法，其中，输送装置包括入口和多个出口孔。
10.根据权利要求1所述的方法，其中，所述出口孔的直径为约0.01μm至约150μm。
11.根据权利要求1所述的方法，其中，将氮气流动维持2秒至3分钟。
12.根据权利要求11所述的方法，还包括停止气体流动2秒至30秒。
13.根据权利要求12所述的方法，还包括启动至少第二气体流动通过输送装置而进入到饮料中。
14.根据权利要求13所述的方法，其中，将第二气体流动维持2秒至3分钟。
15.根据权利要求1所述的方法，其中，气体流动通过入口进入输送装置，并通过多个出口孔离开输送装置。
16.根据权利要求15所述的方法，其中，所述多个出口孔的直径为0.01μm至约150μm。
17.根据权利要求1所述的方法，其中，所述饮料包括咖啡。
18.根据权利要求1所述的方法，其中，所述饮料包括茶。
19.根据权利要求1所述的方法，其中，将输送装置的至少一部分浸入在饮料内包括将饮料倒在输送装置的至少一部分上并进入到所述容器中。
20.根据权利要求1所述的方法，其中，将输送装置的至少一部分浸入在饮料内包括将输送装置的所述至少一部分插入到容纳于所述非加压的容器内的饮料中。
21.根据权利要求1所述的方法，还包括通过以下操作清洁输送装置：
在允许气体流动通过输送装置的同时，用外部的液体流冲洗输送装置；
在允许气体流动通过输送装置的同时，停止外部的清洁液体流动；和
在允许气体流动通过输送装置的同时，恢复外部的清洁液体流动。
22.一种用于将氮气分散在一份饮料中的设备，所述设备包括：
储存装置，所述储存装置配置成储存压缩气体；
输送装置，所述输送装置包括与所述储存装置流体连通的入口部分和包括多个出口孔的出口部分，所述出口部分配置成插入到饮料容器中；和
控制装置，所述控制装置设置成控制压缩气体的流动速率。
23.根据权利要求22所述的设备，其中，所述储存装置、所述输送装置和所述控制装置形成一整体单元。
24.根据权利要求22所述的设备，还包括调节器。
25.根据权利要求24所述的设备，其中，所述储存装置、所述输送装置、所述调节器和所述控制装置形成一整体单元。
26.根据权利要求22所述的设备，其中，所述多个出口孔的直径为0.01μm至约150μm。
27.根据权利要求22所述的设备，其中，所述控制装置包括阀。
28.根据权利要求27所述的设备，其中，所述阀集成到所述输送装置中。
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