CN112074213B - 饮料制备设备、装置和方法 - Google Patents
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Abstract
饮料提取设备包括由过滤器分开的上部腔室和下部腔室；其中上部腔室包括周壁和入口，并且下部腔室包括周壁和出口；并且其中邻近过滤器的上部腔室的周壁朝向过滤器向内渐缩不超过10度，并且下部腔室的周壁从邻近过滤器或在过滤器近侧向内渐缩。
Description
技术领域
本发明涉及用于提取咖啡以制备饮料的设备和装置，尤其涉及在大气压下操作的设备和装置。本发明还涉及可与传统过滤咖啡机结合使用的设备和装置。
背景技术
“滴落过滤”是从咖啡的粉床或分散体中提取饮料液体的已知方法。已知过程依赖于饮料提取设备，该饮料提取设备包括大致漏斗形的过滤器设备，具有通向孔或管状平行壁出口的圆锥形或截头圆锥形腔室。圆锥形或截头圆锥形滤纸内衬该腔室，该圆锥形或截头圆锥形滤纸在腔室和漏斗出口之间形成咖啡提取物的筛网。为了使用此类设备，过程通常由以下步骤组成：将研磨咖啡装载到腔室中、装载到过滤器上以形成咖啡粉床，并然后将水倾倒在咖啡粉床上方并穿过咖啡粉床，使得咖啡提取物通过过滤器递送并离开漏斗出口，留下咖啡粉床。一般来讲，在过滤器下面也存在容器，诸如杯或罐，并且在过滤器和容器之间可存在或可不存在另外的导管以便在提取物来自过滤器时收集和引导提取物。
水在重力下被驱动通过已知的滴落过滤器饮料提取设备。咖啡粉床和滤纸的阻力进一步限制和削弱了通过已知滴落过滤器设备的水的流速，并且当粒状咖啡通过堵塞滤纸的毛孔的水流被带到滤纸上时，此类阻力在使用期间得到增强，使得当水流过饮料提取设备时，通过已知滴落过滤器的水流速显著减慢。
已知咖啡粉床和水接触时间对于咖啡提取的程度是重要的。过长的咖啡粉床和水接触时间导致过度提取的苦味饮料。相反，过短的咖啡粉床和水接触时间导致风味较少的饮料。
现有技术的滴落过滤器饮料提取设备依赖于将水稳定且一致地添加到上部腔室，以便优化咖啡的提取。已知在某种程度上提供解决方案的机器，包括“过滤咖啡机”，诸如由博世公司(Bosch)制造的TKA8011，并且该机器是本领域中熟知的。这些咖啡过滤机以与手动滴落过滤器设备大致相同的方式起作用，其附加优点是进入提取设备和咖啡粉床中的水的受控的温度和流动，并且通常有加热板以将提取的饮料的容器储存在提取设备下面。
由于通过现有技术的滴落过滤器或过滤咖啡机的流速在很大程度上由咖啡粉床和过滤器的阻力确定，并且已知该阻力随着水流过现有技术的设备而增加，还已知：
-通过现有技术的设备的咖啡粉床提取的饮料的第一部分可能提取不足，从而由于短的可提取材料/水接触时间而产生弱的、发展不足且缺乏风味的饮料；
-通过现有技术的设备的咖啡粉床提取的饮料的中间部分可被最佳地提取；
-由于长的可提取材料/水接触时间，通过现有技术的设备的咖啡粉床提取的饮料的最终部分可能是过提取的和苦的。
通过已知的滴落过滤器设备或过滤机的流速在提取期间显著减慢，并因此咖啡粉床和水接触时间从太短增加到无法接受的太长，以至于不能制备具有最佳风味特性的饮料。
有利的是，提供滴落过滤器类型的饮料制备设备，该饮料制备设备能够实现用于制备良好提取的饮料的最佳饮料提取物流速以及咖啡和水接触时间。此类最佳的咖啡和水接触时间为包含快速提取咖啡级分和慢速提取咖啡级分的水平的最佳组合的均衡的咖啡提取物提供了条件。
还有利的是，提供滴落过滤器类型的饮料提取设备，该饮料提取设备限制所提取的饮料的第一部分和最后部分之间的可提取材料/水接触时间的差异。类似地，有利的是，提供在饮料制备期间限制来自过滤器的咖啡提取物的流速差异的饮料提取设备。另外，有利的是，提供在整个饮料制备过程中以一致的提取水平递送饮料提取物流的饮料制备设备。
因此，本发明的实施方案的目的是减轻或减少现有技术所呈现的缺点。
发明内容
根据本发明的第一方面，提供了饮料提取设备，该饮料提取设备包括由过滤器分开的上部腔室和下部腔室；其中上部腔室包括周壁和入口，并且下部腔室包括周壁和出口；并且其中邻近过滤器的上部腔室的周壁朝过滤器向内渐缩不超过10度，并且下部腔室的周壁从邻近过滤器或在过滤器近侧向内渐缩。
所谓“近侧”是指通常在距过滤器8mm内，并因此下部腔室的渐缩周壁可在距过滤器的8mm内开始。优选地，下部腔室的周壁的渐缩在距过滤器7mm、6mm或5mm内开始，并且在优选的实施方案中在距过滤器4mm、3mm、2mm或1mm内开始。
在一些实施方案中，上部腔室的周壁渐缩不超过8°、6°、4°、2°或不超过1°。在优选的实施方案中，上部腔室的周壁是非渐缩的。
在一些实施方案中，上部腔室的周壁是平行侧的。
上部腔室的平行侧、非渐缩的周壁是特别有效的，因为它们提供允许水/咖啡溶液对流的提取腔室几何形状；对于给定容积的水(相对于例如滴落过滤器器具中的漏斗形状)足够高的填充高度以进一步增强对流；在容器的侧面上的咖啡渣沉积较低(相对于例如滴落过滤器器具中的漏斗形状)；在排空提取腔室时在咖啡粉床中均匀沉积咖啡渣，从而有利于均匀提取；小占有面积；较小的液体表面，以有利于较低的热损失。
上部腔室周壁可为管状的并且可具有圆形、椭圆形或多边形横截面，但优选地为圆形。其中上部腔室周壁具有圆形横截面并且该壁基本上完全不渐缩的实施方案尤其可用于实现上述益处。
在一些实施方案中，上部腔室的周壁可包括具有不超过10°的向内渐缩的上部部分，以及邻近过滤器的非渐缩且平行侧的下部部分。上部部分可具有不超过8°、6°、4°或2°的向内渐缩。上部部分可包括不超过上部腔室的周壁的总高度的50％，优选地不超过40％、30％、20％或10％。此类实施方案可具有将可提取饮料方便地填充到上部腔室的上部渐缩部分中的优点。
在一些实施方案中，上部腔室的周壁的内径介于30mm和100mm之间，优选地介于40mm和80mm之间，更优选地介于50mm和70mm之间。
在一些实施方案中，上部腔室的周壁具有从过滤器测量的至少50mm、优选地介于50mm和200mm之间的高度。
在一些实施方案中，上部腔室的容积介于100ml和500ml之间，优选地介于200ml至400ml之间，最优选地介于250ml至350ml之间。
具有此类尺寸的实施方案具有提供最佳尺寸的附加优点，以用于制备在提取期间具有最佳可提取材料/水接触时间的2杯饮料提取物。
在一些实施方案中，饮料提取设备的下部腔室包括从过滤器到出口的无阻挡流体路径，优选地，过滤器和/或支承件是存在于入口和出口之间的设备的唯一部件，最优选地，在由过滤器和/或支承件和下部腔室的周壁界定的空间内不存在结构。无阻挡流体路径意指流体能够从下部腔室的出口无阻挡地排出，而在整个饮料制备过程中不显著影响上部腔室中的咖啡/水接触时间，并且特别是在出口中或附近不存在阻挡物。
此类实施方案具有以下特定优点：允许流体在使用中连续地流过饮料提取设备，并且使得提取的质量和一致性在整个过程中得以改善。
在一些实施方案中，在上部腔室的底部处存在用于可提取饮料材料的支承件。在优选的实施方案中，该支承件是位于上部腔室和下部腔室之间的多孔网或筛网。
在一些实施方案中，支承件邻近过滤器。支承件可以在过滤器上面或下面。
在一些实施方案中，上部腔室包括支承件或多孔网。
支承件可固定到上部腔室和/或内部腔室；或可以可移除地附接到上部腔室和下部腔室。
在一些实施方案中，支承件包括过滤器，而在其他实施方案中，饮料提取设备包括单独的支承件和过滤器。此类实施方案具有允许将可提取饮料材料方便地装载到饮料提取设备的上部腔室中的附加优点。
在一些实施方案中，过滤器和/或支承件的超过50％、60％、70％或75％垂直于上部腔室和/或下部腔室的非渐缩壁，而在其他实施方案中，基本上全部的过滤器和/或支承件垂直于上部腔室和/或下部腔室的非渐缩壁。
此类实施方案允许通过过滤器和/或支承件的流体流的均匀分布，并且在使用中允许对来自过滤器和/或支承件的流体流的一致的低阻力。
在一些实施方案中，上部腔室可移除地附接到下部腔室。在优选的实施方案中，上部腔室可移除地附接至下部腔室，使得在使用中，当上部腔室和下部腔室分离时，支承件(当存在时)和/或过滤器固定到上部腔室或下部腔室。
此类实施方案具有方便储存和洗涤部件的附加优点。
在一些实施方案中，过滤器是单独的部件，并且可以是一次性的、可互换的和/或可洗涤的。此类实施方案具有来自过滤器的一致流动阻力和易于清洁的附加优点。
在优选的实施方案中，下部腔室的渐缩周壁邻近过滤器，并且优选地与过滤器接续、邻近过滤器和/或邻接过滤器。在此类实施方案中，渐缩周壁的渐缩可邻近过滤器(或支承件)开始。在其他实施方案中，可存在下部腔室的短长度的非渐缩周壁，使得周壁的渐缩区段在过滤器(或支承件)下面不超过8mm处开始，优选地距过滤器(或支承件)不超过7mm、6mm或不超过5mm。
在一些实施方案中，下部腔室的渐缩周壁或渐缩周壁的渐缩区段的最大直径不超过邻近过滤器的上部腔室的周壁的直径。在优选的实施方案中，下部腔室的渐缩周壁或渐缩区段的最大直径为邻近过滤器的上部腔室的周壁的直径的至少25％、30％或优选35％；不超过邻近过滤器的上部腔室的周壁的直径的95％、90％、85％或优选80％；或介于邻近过滤器的上部腔室的周壁的直径的25％和95％之间；30％和90％之间；35％和85％之间或35％和80％之间，并且优选地介于35％和90％之间。
在一些实施方案中，下部腔室的渐缩周壁或渐缩区段以介于30度和60度之间的角度(相对于过滤器的平面)向内渐缩。在一些实施方案中，下部腔室的渐缩周壁或渐缩区段以45度的角度(相对于过滤器的平面)渐缩。
不受任何理论的约束，据信使用邻近过滤器或距过滤器8mm内的渐缩下部腔室具有以下效果：在使用中，在过滤器下面产生饮料提取物的弯月面，并且在最佳可提取材料/水接触时间内产生通过饮料提取设备的最佳流动阻力。
在一些实施方案中，在使用中，过滤器对通过饮料提取设备的流体流提供低阻力。优选地，过滤器提供通过饮料提取设备的总流动阻力的小于50％、30％或20％。
在此类实施方案中，在使用中，通过饮料提取设备的流动阻力基本上由上部腔室和下部腔室的几何形状产生，并且在饮料的整个制备过程中保持一致。
在本发明的第一方面的实施方案中，下部腔室包括出口。出口可包括下部腔室的周壁的从其远侧端部延伸的非渐缩区段。因此，出口可包括一个或多个平行侧壁。出口可为管状的，并且可具有例如圆形或椭圆形横截面。下部腔室的出口的直径可不超过下部腔室的最大直径的75％，并且可介于最大直径的25％和75％之间，诸如约50％。在一些实施方案中，下部腔室的出口具有介于10mm和20mm之间，优选地介于13mm和17mm之间的直径。
在一些实施方案中，饮料提取设备可插入饮料制备装置中，该饮料制备装置包括将热水递送到上部腔室的入口的装置和从下部腔室收集饮料流体的装置。在优选的实施方案中，饮料制备装置是滴落过滤器咖啡器具。
根据本发明的第二方面，提供了一种制备饮料的方法，该方法包括提供本发明的第一方面的饮料提取设备，并且包括以下步骤：
a.将可提取饮料材料添加到饮料提取设备的上部腔室；
b.将水添加到上部腔室中的可提取饮料材料以产生饮料提取物；以及
c.从饮料提取设备的下部腔室收集饮料提取物。
在一些实施方案中，水是热水，并且当其进入上部腔室时优选地介于80℃至100℃之间。
在一些实施方案中，水的容积介于100ml和500ml之间，优选地介于200ml至400ml之间，最优选地介于250ml至350ml之间。
此类实施方案提供了用于制备2杯饮料提取物的最佳条件。在一些实施方案中，水经由入口添加并从上部腔室流动到下部腔室，作为饮料提取物经由出口离开。
在一些实施方案中，可提取饮料材料的质量介于10g和50g之间。
在一些实施方案中，可提取饮料材料是烘焙并且研磨的咖啡和/或茶。
在一些实施方案中，添加到上部腔室的水的容积与可提取饮料材料的质量的比率介于10:1和2:1之间。
在一些实施方案中，总提取时间少于5分钟，优选地少于4分钟，尤其是介于2分30秒至3分30秒之间。
所谓“总提取时间”是指从水开始添加到上部腔室的时刻到饮料提取物已基本上停止从下部腔室的出口流动的时刻测量的时间。
此类实施方案具有制备最佳饮料提取物的最佳可提取材料/水接触时间的附加优点。
在一些实施方案中，来自下部腔室的流速介于0.8ml/sec至2ml/sec之间，最优选地介于1ml/sec至1.6ml/sec之间。
在一些实施方案中，在总提取时间的80％内来自下部腔室的流速基本上恒定，优选地介于1ml/sec至1.6ml/sec之间。
在一些实施方案中，水通过入口以基本上恒定的速率添加到上部腔室，直到一定容积的水耗尽。
在一些实施方案中，经由入口添加水的速率和来自下部腔室的饮料提取物流的速率达到稳定平衡状态。
在一些实施方案中，经由入口添加水的速率被布置成初始超过来自下部腔室的饮料提取物流的速率，从而形成填充阶段。
在一些实施方案中，在总提取时间即将结束时，来自出口的饮料提取物流超过经由入口添加水的速率，从而形成排出阶段。
在一些实施方案中，稳定平衡状态的持续时间长于填充和/或排出阶段的持续时间。
在一些实施方案中，稳定平衡状态介于总提取时间的25％和75％之间，优选地介于总提取时间的40％和60％之间。
在一些实施方案中，稳定平衡状态的持续时间长于填充阶段和排出阶段的持续时间的总和，并因此可包括总提取时间的大于50％，诸如介于提取时间的50％和75％之间。
在此类平衡状态下，上部腔室经历湍流和常规流动，从而提高提取速率。此类实施方案具有与此类平衡状态相关联的特定优点，并且提供进一步优化的饮料提取物。
在其中水的总容积介于250ml至350ml之间的实施方案中，稳定平衡状态可介于30秒和180秒之间，优选地介于60秒和140秒之间。
此类实施方案具有进一步优化用于制备平均2杯(125ml至175ml)饮料提取物的可提取材料/水接触时间的附加优点。
在一些实施方案中，在大气压下将水从提取设备的入口驱动到下部腔室，因此提取设备的排出优选地仅在重力下进行。此类实施方案具有降低制造复杂性、降低成本、更容易清洁和消费者偏好的附加优点。
根据本发明的第三方面，提供了一种饮料制备装置，该饮料制备装置包括：本发明的第一方面的饮料提取设备；水加热设备；以及水导管，并且其中该水导管被布置成在使用中经由入口将由水加热设备加热的水递送到饮料提取设备的上部腔室中。
在一些实施方案中，饮料制备装置是滴落过滤器咖啡器具。
滴落过滤器器具是包含水源和水加热器的器具，该水加热器被构造成在咖啡或其他饮料材料的粉床上面递送热水。热水与饮料材料混合，并且饮料提取物通过过滤器和漏斗滴入容器(通常为热罐)中。已知的滴落过滤咖啡器具的示例为由杜威·埃格伯茨公司(Douwe Egberts)制造的Excellent 10SN。
利用现有滴落过滤器饮料器具的实施方案具有向后兼容性和对现有设备的改善的附加优点。
在一些实施方案中，水加热设备为电加热元件。
在一些实施方案中，热水的膨胀使其通过水导管流到入口。
在一些实施方案中，该装置还包括可操作地连接到水加热设备和水导管的储水箱。
在一些实施方案中，水导管的出口为喷管或喷射器和/或喷雾头。
在一些实施方案中，以下部件中的至少一个部件可移除地附接到饮料提取装置：上部腔室；过滤器；支承件和/或下部腔室。
在一些实施方案中，整个饮料提取设备可移除地附接到饮料提取装置。此类实施方案具有易于用可提取饮料材料再填充和易于清洁的附加优点。
根据本发明的第四方面，提供了一种制备饮料的方法，该方法包括提供本发明的第三方面的饮料制备装置，该方法还包括以下步骤：
a.将可提取饮料材料添加到饮料提取设备的上部腔室；
b.将由水加热设备加热的水通过水导管递送到饮料提取设备的上部腔室以产生饮料提取物；以及
c.从饮料提取设备的下部腔室收集饮料提取物。
在一些实施方案中，该方法还包括在经由入口分配水之前至少部分地填充储水箱。
在一些实施方案中，总提取时间少于5分钟，优选地少于4分钟，尤其是介于2分30秒至3分30秒之间。
此类实施方案具有制备最佳饮料提取物的最佳可提取材料/水接触时间的附加优点。
本发明的第一方面、第二方面和第三方面中的任一方面的实施方案和相关联优点同样适用于本发明的第四方面。
附图说明
为了可更清楚地理解本发明，现在将仅通过示例的方式参考附图来描述本发明的实施方案，附图中：
图1是穿过本发明的饮料制备设备的第一实施方案的侧面剖视图；
图2是本发明的饮料制备装置的第一实施方案的侧视图；
图3是穿过本发明的饮料制备设备的第二实施方案的侧面剖视图，该饮料制备设备包括具有短的非渐缩区段的下部腔室周壁；并且
图4是穿过本发明的饮料制备设备的第三实施方案的侧面剖视图，该饮料制备设备包括略微渐缩的上部腔室周壁。
具体实施方式
参考图1，本发明的饮料提取设备(2)的第一实施方案包括上部腔室(4)和下部腔室(14)，该上部腔室(4)和下部腔室(14)由呈多孔目筛网(10)和纸过滤器(12)的形式的支承件分开。上部腔室(4)包括周壁(6)。下部腔室包括周壁(16)和出口(18)。
上部腔室周壁(6)邻近目筛网(10)是非渐缩的。目筛网(10)邻近纸过滤器(12)并在其顶部上。在其他实施方案(未示出)中，目筛网(10)和纸过滤器(12)的竖直顺序可以颠倒。目筛网(10)具有0.85mm的目尺寸和0.5mm的线径。纸过滤器(12)具有1.1mm的厚度、低流动阻力和比上部腔室(4)的直径更小的直径(大约为上部腔室(4)的直径的80％至90％)。下部腔室(14)邻近纸过滤器(12)。下部腔室的周壁(16)远离纸过滤器(12)以45°的角度向下渐缩至6.1mm的长度上的15mm的最小直径，以与出口(18)相遇。从滤纸的顶部至出口(18)的端部的总长度为17mm。下部腔室(14)具有6ml的容积，并且上部腔室(4)具有350ml的容积。
渐缩的下部腔室壁(16)邻近过滤器(12)和目筛网(10)具有最大直径，该最大直径为上部腔室(4)的直径的大约40％。
出口(18)包括圆形横截面管，其直径为下部腔室壁(16)的最大直径的大约60％至70％。
参考图2，其中相对于图1，相似的数字表示相似的部件，饮料制备装置(50)包括饮料提取设备(2)、呈水箱(56)的形式的用于供应水的装置、包含水加热器(58)的饮料制备装置主体、水出口(54)和饮料容器(53)。水箱(56)、水加热器(58)和水出口(54)通过管道系统(未示出)连接在一起。水出口(54)位于饮料提取设备(2)的上部腔室附近，并且饮料容器位于饮料提取设备(2)的出口(18)下面。
参考图3，其中相对于图1，相似的数字表示相似的部件，饮料提取设备(20)包括由呈目筛网(10)和纸过滤器(12)的形式的支承件分开的上部腔室(4)和下部腔室(14)。上部腔室(4)包括周壁(6)。下部腔室包括邻近过滤器(12)和网(10)的上部非渐缩的周壁区段(15)；渐缩的下部周壁区段(16)和出口(18)。饮料提取设备在很大程度上类似于图1的饮料提取设备(2)；但不同之处在于，添加了邻近过滤器(12)和目筛网(10)的下部腔室的上部非渐缩的周壁区段(15)，其用于将渐缩的下部周壁区段(16)与过滤器(12)分开5mm；并且过滤器(12)延伸穿过上部腔室(4)和上部腔室周壁(6)的整个直径。
参考图4，其中相对于图1，相似的数字表示相似的部件，饮料提取设备(30)包括由呈目筛网(10)和纸过滤器(12)的形式的支承件分开的上部腔室(4)和下部腔室(14)。上部腔室(4)包括周壁(6)。下部腔室包括周壁(16)和出口(18)。饮料提取设备在很大程度上类似于图1的饮料提取设备(2)；但不同之处在于，上部腔室(4)的周壁朝向过滤器(12)具有大约9°的渐缩。
实施例1–使用本发明的饮料提取设备制备饮料
使用图1的饮料提取设备(2)通过以下步骤制备饮料：
a)上部腔室(4)装载有12g的烘焙并且研磨的咖啡(Aroma 由雅各布·杜威·埃格伯茨公司(Jacobs Douwe Egberts)
生产)，设备(2)配有巧克力滤纸，代码UPC05A，并且设备(2)支撑在饮料容器上面；
b)然后将234ml的加热至80℃至100℃的水以2.6ml/sec的速率在1分30秒内以稳定速率添加到上部腔室。在此期间，饮料提取设备(2)的上部腔室(4)中的水的容积被构建为最大值，即，进入饮料提取设备(2)中的热水的流速与来自饮料提取设备(2)的出口(18)的饮料提取物的流速相同；以及
c)在停止添加水之后，然后使饮料提取设备(2)排空，直到饮料提取物停止从出口(18)流出。开始向设备添加水后大约3分15秒。
图1的实施方案的设备(2)被构造成使得在使用中，饮料提取物的流速在整个提取过程中介于1ml/s和1.6ml/s之间。来自设备的提取物的流速比进入设备中的水的流速更慢。
通过饮料提取设备(2)的流速在很大程度上由过滤器(12)、网(10)和下部腔室(14)的几何形状之间的阻力的组合确定。通过实施例1的设备(2)的总体流动阻力的主要原因是：
-从上部腔室(4)，饮料提取物经历通过过滤器(12)和网(10)的水平流动的一部分，以便到达较小直径的下部腔室(14)，从而使由低阻力滤纸提供的阻力最大化。
-在横穿网(10)和滤纸时，饮料提取物在网(10)下方形成弯月面，该弯月面由表面张力保持并由下部腔室的渐缩周壁(16)(或周壁的渐缩区段)提供的肩部的几何形状支撑。该弯月面在上部腔室下面提供附加的流动阻力。
-出口(18)被构造成(具有非渐缩周壁)对饮料提取物的流动提供很小阻力或不提供阻力。
由于提取期间咖啡颗粒对过滤器毛孔的堵塞，咖啡粉床对总阻力也有贡献，并且阻力缓慢增加，但是与现有技术的设备(诸如在下面的实施例2中)相比，这是通过设备的总阻力的低得多的比例。
通过将通过饮料提取设备(2)的流动阻力的大部分流动阻力构造成存在于咖啡粉床和过滤器(12)的顶表面下面，实施例1的设备(2)受益于整个提取过程中一致的流速，而不是现有技术的稳定降低的流速，诸如实施例2，其中通过提取设备(2)的流速在很大程度上由压实咖啡粉床和堵塞过滤器(12)的顶表面确定。
上部腔室(4)的构造具有基本上平行的非渐缩的圆周壁以及进出提取设备的流速差异，该构造使得能够在提取设备的上部腔室中产生对流和湍流，使得咖啡颗粒在饮料制备期间在水中形成至少部分悬浮液，从而增强缓慢提取的咖啡级分的提取。
此外，与下面的实施例2相比，上部腔室的几何形状对于给定容积的水具有足够高的填充高度，以进一步增强对流；与下面的实施例2相比，咖啡渣在容器侧面上的沉积较低；在排空提取腔室时在咖啡粉床中均匀沉积咖啡渣，从而有利于均匀提取；小占有面积；较小的液体表面，以有利于在饮料提取物的制备期间较低的热损失。
实施例2(对照)–使用现有技术的滴落过滤器器具制备对照饮料
使用由杜威·埃格伯茨公司(Douwe Egberts)制造的现有技术Excellent 10SN滴落过滤器器具制备对照饮料。滴落过滤器器具包括呈渐缩到窄出口的截头圆锥形塑料腔室的形式的冲煮篮。冲煮篮在使用中被布置成通过以下步骤接收3维过滤器内衬：
a)将过滤器内衬和12g的烘焙并且研磨的咖啡添加到器具的冲煮篮；
b)将冷水添加到器具的水贮存器(58)；
c)接通器具，以在1分30秒内以2.6ml/sec的速率提供234ml的热水的稳定流到器具的冲煮篮和下面收集的饮料提取物。
实施例1和对照例2的结果比较
饮料提取物流速：
实施例1中的饮料提取物流速在3分15秒饮料制备时间内为1.2ml/sec，并且在1.6ml/sec的初始速率和1ml/sec的最终速率之间变化非常小。相比之下，对照例2中的饮料提取物流动在提取过程期间显著减慢，因为通过设备的阻力的主要影响因素受到咖啡粉床的压实和滤纸的毛孔被咖啡颗粒堵塞的阻碍。
饮料提取物风味轮廓：
将实施例1和对照例2中获得的饮料提取物呈送给受过训练的专业感官小组以用于所选风味属性的分析，并且结果在表1中示出。
表1：在实施例1和对照例2中制备的饮料之间的感官属性的比较
| 风味属性 | 实施例1 | 对照例2 |
| 清淡味道 | 50 | 39 |
| 苦味 | 35 | 44 |
| 甜味 | 27 | 19 |
| 新鲜味道 | 40 | 26 |
| 干燥口感 | 23 | 33 |
数据示出，与对照例2中制备的饮料提取物相比，实施例1的提取物中获得的风味示出改善的清淡味道、甜味、新鲜味道以及减少的苦味和干燥口感。该感官数据支持以下结论：此类饮料提取设备中存在待达到的最佳可提取材料/水接触时间，并且由本发明的饮料提取设备(2)实现的可提取材料/水接触时间产生了优于现有技术设备制备的那些饮料的改善的饮料。
感官评估确认了与实施例2相比，实施例1中比较的咖啡的快速提取级分和慢速提取级分之间的提取的优化平衡。
本发明的实施方案的其他实施例
实施例3：由本发明的饮料制备装置制备的饮料提取物
通过以下步骤将图1的饮料提取设备(2)装载到由杜威·埃格伯茨公司(DouweEgberts)制造的Excellent 10SN滴落过滤器器具(50)中以产生图2的饮料制备装置(50)来制备饮料提取物：
a)将12g的烘焙并且研磨的咖啡添加到饮料提取设备(2)的上部腔室(4)；
b)将冷水添加到器具(50)的水贮存器(58)；
c)接通器具(50)，以在1分30秒内以2.6ml/sec的速率提供234ml的热水的稳定流到附接到器具(50)的提取设备(2)，以及从饮料提取设备(2)的下部腔室(14)的出口(18)收集的饮料提取物。
饮料提取物流速与实施例1的饮料提取物流速相同，并且饮料在感官分析下具有与实施例1的轮廓相同的轮廓。
本发明的饮料提取设备的替代形式
参考图1，当使用时，饮料提取设备(2)为饮料提取物提供从上部腔室(4)到下部腔室(14)的流体流动路径。从上部腔室(4)到出口(18)的流体流动路径的路线、滤纸和/或网(10)属性以及在过滤器(12)和网(10)下面形成的弯月面尺寸和形状对流动阻力有影响，并因此对提取的饮料的可提取材料/水接触时间和质量有影响。弯月面尺寸和形状可通过下部腔室周壁(16)的最大直径的变化来调节。图1的设备(2)的下部腔室(14)的渐缩周壁(16)具有优选最大直径，该优选最大直径为上部腔室(4)的周壁的直径的40％至50％，而存在受益于图1的优点中的至少一个优点的本发明的设备的实施方案(未示出)，其中图1的设备(2)的下部腔室的渐缩周壁(16)的最大直径介于上部腔室(4)的周壁的直径的四分之一至四分之三之间。另外，弯月面尺寸和形状可通过下部腔室的周壁(16)的渐缩的角度的变化来调节。在本发明的饮料提取设备(2)的另外的实施方案(未示出)中，图1至图4的下部腔室的周壁(16)的渐缩可例如介于35°和55°之间，并且保持本发明的益处中的至少一个益处。
图3和图4示出可替代的饮料提取设备(20)和饮料提取设备(30)的示例。该两个示例各自在咖啡粉床和过滤器的顶表面下面表现出足够的流动阻力，以确保与实施例1的饮料提取设备(2)相关联的益处。
除图1的变化之外，过滤器(12)下面的弯月面形成物及其对通过设备的流动阻力的影响也可通过将下部腔室的渐缩周壁(16)与过滤器间隔开来操纵。参考图3，下部腔室(14)的短的上部非渐缩周壁区段(15)为下部腔室(14)提供了附加容积，而不会显著妨碍咖啡提取物弯月面在过滤器(12)下面的形成，以及在使用时该弯月面提供的对通过设备(20)的流动的阻力。下部腔室(16)的下部非渐缩周壁区段(15)与过滤器(12)间隔开5mm。
参考图4，上部腔室(4)的周壁(6)中的小渐缩为上部腔室(6)提供了容积增加，并且在周壁(6)的顶部处提供了更大的开口，以便于将饮料材料添加到上部腔室(4)中。与图1的设备相关联的益处未见负面影响，因为上部腔室的圆周壁包括小渐缩。仍然产生咖啡/水悬浮液的湍流、对流，在圆周壁上咖啡渣沉积很少，咖啡粉床均匀地沉积在整个过滤器上，并且从上部腔室的热损失在很大程度上不受影响。
以上实施方案仅以举例的方式进行描述。在不脱离如所附权利要求中限定的本发明范围的情况下，许多变型是可能的。
Claims (13)
1.一种饮料提取设备(2)，所述饮料提取设备包括由过滤器(12)分开的上部腔室(4)和下部腔室(14)；其中所述上部腔室(4)包括周壁(6)和入口，并且所述下部腔室包括周壁(16)和出口(18)；并且其中邻近所述过滤器的所述上部腔室的所述周壁(6)朝向所述过滤器(12)向内渐缩不超过10度，并且所述下部腔室(14)的所述周壁(16)从邻近所述过滤器(12)或在所述过滤器(12)近侧向内渐缩；其中邻近所述过滤器(12)的所述下部腔室(14)的渐缩的所述周壁(16)或在所述过滤器(12)近侧的所述下部腔室(14)的渐缩区段的最大直径介于邻近所述过滤器(12)的所述上部腔室(4)的所述周壁(6)的直径的25％和95％之间，其中所述下部腔室从所述过滤器近侧向内渐缩，并且其中所述下部腔室的非渐缩周壁具有短长度，使得所述下部腔室的所述周壁的所述渐缩区段在所述过滤器下面不超过8mm处开始。
2.根据权利要求1所述的饮料提取设备，其中所述饮料提取设备的所述下部腔室包括从所述过滤器到所述出口的无阻挡流体路径。
3.根据权利要求1或2所述的饮料提取设备，其中所述上部腔室的容积不超过500ml。
4.根据权利要求1或2所述的饮料提取设备，其中所述上部腔室的所述周壁是非渐缩的。
5.根据权利要求1或2所述的饮料提取设备，其中所述下部腔室的所述周壁从邻近所述过滤器向内渐缩。
6.一种制备饮料的方法，所述方法包括提供根据权利要求1至权利要求5中任一项所述的饮料提取设备，并且包括以下步骤：
a.将可提取饮料材料添加到所述饮料提取设备的所述上部腔室；
b.将水添加到所述上部腔室中的所述可提取饮料材料以产生饮料提取物；以及
c.从所述饮料提取设备的所述下部腔室收集所述饮料提取物。
7.根据权利要求6所述的方法，其中在步骤b)中添加的水的容积介于100ml和400ml之间。
8.根据权利要求7所述的方法，其中所述水以至少1ml/sec的速率添加。
9.根据权利要求6至权利要求8中任一项所述的方法，其中总提取时间介于2分钟和5分钟之间。
10.一种饮料制备装置(50)，所述饮料制备装置(50)包括：根据权利要求1至权利要求5中任一项所述的饮料提取设备(2)；水加热设备(56)；以及水导管，并且其中所述水导管被布置成在使用中经由所述入口将由所述水加热设备(56)加热的水递送到所述饮料提取设备(2)的所述上部腔室(4)中。
11.根据权利要求10所述的装置，其中所述装置为滴落过滤器器具。
12.一种制备饮料的方法，所述方法包括使用根据权利要求10或权利要求11所述的饮料制备装置，并且包括以下步骤：
a.将可提取饮料材料添加到所述饮料提取设备的所述上部腔室；
b.将由所述水加热设备加热的水通过所述水导管递送并且递送到所述饮料提取设备的所述上部腔室，以产生饮料提取物；以及
c.从所述饮料提取设备的所述下部腔室收集所述饮料提取物。
13.根据权利要求12所述的方法，其中总提取时间介于2分钟和5分钟之间。
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