CN1296800A - 由可复水食料制备饮料类的设备及相关食料品的制造方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及饮料制备设备,特别是欲装备一自动分配器系统的设备,该设备包括:一磨削或切割装置(20),对以可水分散性物料为基料的固体和压实再装料(5)起作用的挤压装置(30),该挤压装置给再装料(5)施加一使之对顶到所说磨削装置(20)上的推力,以便释放确定量的磨削的或切割的产品,用于收集磨削或切割产品的装置(7)。

Description

由可复水食料制备饮料类的设备及 相关食料品的制造方法

本发明涉及由可复水的食料根据要求制备饮料或调味汁的领域，例如基于咖啡、巧克力、奶的饮料、肉汤或菜汤、烹调用调味汁和其它类似的食物制品。更具体说，本发明涉及用于制备这些饮料和调味汁的设备，例如装备有自动分配器的设备。本发明还涉及用于制备这些饮料的食料，以及这些食料产品的制造方法。

已知可以用以咖啡、可可等为基料的粉状组合物在自动分配器中制备饮料的方法。其原理在于将一定量的粉末与一定体积的水混合，使其根据具体情况复原成冷或热的饮料。通常来说，粉末被以“散状”储放在位于分配器上部的储器中，在一沿储器向下延伸的料斗中收集粉末。在料斗的下游水平设置一计量装置，例如计量螺杆，以便按使用者的需求提供所需量的产品。粉末和水通常可以直接在饮料容器中混合，也可以在中间混料罐中混合。然后可以将该饮料分配。

这种饮料制备的方法具有很多缺陷。因此，不得不定期地和足够数量地给分配器提供粉状产品，而且通过使产品倾斜地倾入储器中。这种填充方法是不实用的、不卫生的并且需要花费较长的时间。产品以“散状”储放的体积相对较大，从而导致相对庞大的机器来确保它们具有足够的工作能量。这种情况对处于紧凑空间中的分配器来说是主要的问题，例如，在某些公共运输设施如飞机和火车的给养供应设备中安装的分配器。

粉末基料的产品还对储藏期间的热和潮湿非常敏感。从而容易形成结块的产品，并会使机器发生计量的问题和装置的堵塞。

已知设备的另一个缺陷源于以咖啡等为基料的聚结颗粒解聚时产生的“细粉”产品。这些“细粉”形成容易沉降和聚积在料斗或滤毒罐底部的粉尘，从而随着粉尘的堆积而影响计量的准确性。因此需要定期维修清洁机器。这还造成了原料不小的浪费。

另一个缺陷源于缺乏粉状产品和制备设备之间的实际对应和适应，其效果是机器中的任何随意类型的粉状产品均可以被置换。对消费者而言这种效果可能是负面的，使消费者不再确信会得到他合理期望中的恒定质量的产品。

另一个缺陷来源于“散状”储放的食料产品有很快被氧化的特点，从而丧失其风味和鲜度，这是由于粉状或聚结粒状形式的产品具有与周围空气相对较大的接触面。

文献US5,237,910涉及了一种饮料分配器，使来自储藏筒中的粉末或颗粒进入料斗，其打开是由诸如刀片的机械装置完成的。诸如这种的系统仍存在有与常规分配器中储放和供给粉状食料有关的缺陷。

因此，本发明的目的是提出一消除这些缺陷的解决方案。

具体说，本发明的一个目的是提出一种用于制备饮料或类似物的系统，该系统可简化再装、保养和维修设备的操作。

另一个目的是消除与粉末在特定热度和湿度条件下聚结形成团块有关的缺陷。

另一个目的是提出一消除产生“细粉”和所有相关缺陷的解决方案。

本发明的另一个目的是有助于减少设备的体积，具体说是减少储放用来制作饮料的产品所需要的空间，同时不降低制备设备的工作能力。

本发明的另一个目的是提出一种包括一设备和适应该设备之产品的系统，该系统尤其具有针对促使采用标准化或技术标准化的适应性，因而可以减少不适宜或低质量产品被引入的危险。

本发明的另一个目的在于提供一改进其可以被复水的食料之保持的解决方案，具体说是减少其氧化并且使其仅当根据需要复水制品时发出香气。

为达到所有这些目的，本发明的第一个方面涉及一种设备，该设备意欲获得至少一种形成固体或紧密结构之食料产品的再装料，该设备包括：

至少一个磨削或切割装置，

至少一个对再装料起作用的挤压装置，所说的挤压装置能够给棒状物施加一使之对顶到磨削或切割装置上的推力，以便排(释)放一确定量的磨削掉或被切割的产品，和

至少一个用于收集上述释放量粉末的装置。

由此，设备被设计成接收和加工固态和相对紧密型再装料的食料，其松散体积低于通常“散状”包装的粉状或粒状产品。本建议的设备中之机械装置的优点是可以根据需要仅制做可以分散在水中的量，从而限制了产品和空气之间的接触面积，并且还迫使香气仅在制备期间发出。

作为优选，设备包括一具有磨削或切割表面的磨削或切割装置，由此其可根据需要使所需量的再装料转变成粉末、颗粒、薄片、屑片等的残余物。在一个优选的实施方案中，该磨削或切割装置为旋转型。这种类型装置的优点是体积不太大，具有良好的效率和容易操作。

有利地是，设备包括一再装料供料器，其中包括一意欲接收大堆量再装料的储器，以便确保连续地供料和根据需要精确地和可重复地计量出磨削和切割的产品。

根据具体情况，收集装置是设备的一个被提供有水的固定部件，例如混合室。或者，收集装置是一个可拆装的部件，如可拆装的杯子、有柄大杯、碗型服务容器或其它一些服务用容器。

本发明还涉及固体棒状形式的并以食料为基料的产品，该固体棒状物可逐渐被磨削以形成粉末、颗粒、薄片或屑片的固体残余物，并且能够被分散在含水介质中。

作为优选，该固体棒状物的每单位体积质量为0.75-1.65g/cm³。当是可溶性咖啡时优选的单位体积质量为0.8-1.3g/cm³。由此，这种棒状物的松散体积为等量散状储放的粉末或颗粒的约1/3-1/5，其单位体积质量通常为接近0.2-0.25g/cm³。

本发明还涉及一种用于制备以可水分散性产品为基料之制品的方法，该方法包括：

通过一磨削或切割装置对以可水分散性物料为基料的固体再装料进行磨削或切割操作，以便释放一确定量的被切割或磨削掉的产品，

将如此释放的所述体积的粉末与一确定体积的液体作混合操作，以便使所说的制品复水(reconstitute)。

根据另一个方面，本发明还涉及由物料制造再装料的方法，其中所说的物料可分散于含水介质中，其特征在于该方法包括以下操作：

将一预定量的粉状物料置入一模具中，

对所说的体积进行足够的压缩，以导致当压力被释放时形成一固体块状物，

将如此形成的所说块状物从模具中脱出。

或者，该再装料的制造方法包括以下操作：

挤出一由粉状物料形成的连续条状物，

对连续条状物沿至少两个不同的方向进行滚压，所说的方向优选地为大概垂直于所述条状物移动的纵向，以便形成一滚压出的条状物，其每单位体积质量大略相等，

将条状物切割成所需长度的分段。

通过以下非限定性实例给出的详细描述和附图，本发明的这些特点和优点以及其它都将变得显而易见，其中：

图1描绘了本发明用于制备饮料的设备的侧视图；

图2是图1的俯视图；

图3是图1的前视图；

图4是表示将一再装料(refill)送入设备第一阶段的原理图解侧视图；

图5是表示将一再装料送入设备第二阶段的原理图解前视图；

图6是与图5类似的第三阶段的视图；

图7是表示检测系统布局的示意图；

图8是制造再装料第一阶段的原理图解剖面图，在此阶段将一定量的产品或颗粒倾入压缩设备中；

图9是类似图7的视图，其中一定量的粉末被压缩；

图10是类似的视图，其中如此压缩的再装料被挤出；

图11是根据图8-10压缩原理获得的再装料的外形图；

图12是图11之再装料的前视图；

图13举例说明了通过挤压然后沿至少两个方向滚压制造再装料的图解原理；

图14举例说明了本发明另一种形式设备的原理图；

图15举例说明了切割工具的优选外形；

图16图式举例说明了本发明优选实施方案的饮料分配器，其中干区和湿区是分开的。

如图1-3通过优选实施方案举例说明的用于制备饮料或调味汁的设备，是一种包括本发明基本部件的机器，但其中故意省略了某些可以形成常规饮料分配器结构一部分的功能性部件，如橱柜、电能供应源和控制系统、水供应源和加热系统等等，省略它们的原因是为了简化和较好地理解本发明。

总体来说，本发明的设备包括一底盘10，其上安装了一磨削或切割单元20、一作用于食物制品的再装料5上将其挤压向磨削或切割单元20的挤压单元30、以及一给挤压单元30供送再装料的进料和储放单元40。一收集单元7安置在磨削和切割单元的出口。该收集单元7可以是可服务于消费者的容器，例如杯、有柄大杯、碗等等。设置一机械搅拌单元是有利的，以便在服务前改进容器中的混合。该搅拌作用还可以完全或部分地通过加入容器的液体压力和通过液体流入容器的入口位置来保证，所述入口可促进在容器内产生旋涡运动。

在另一种没有描绘的方案中，收集单元可以是制备设备的中间部分，在其中待食用的制品被混合，例如与一个或多个磨削单元和液体供应单元相连接的混合区。

给设备提供以可复水食料为基料的再装料5。这些再装料5是如图11和12示例的固体单个棒状物的形式。它们优选是平行六面体形状并且具有10-200克的质量、优选为15-50克。棒状物的形状和尺寸根据机器所需类型、其能力或食料的性质和特性等当然可以有很大的区别。

磨削或切割单元20包括一旋转型切割或磨削工具或元件21，其安装在一旋转轴线“0”的旋转轴22上，旋转轴与通过连接单元24固定在底盘上的电动机23相连。磨削或切割元件是圆筒形，其外表面的结构呈牙、槽、条纹或滚花的形式。已经完成了试验结果，其所用元件的直径为25-35mm，并且旋转速度为200-2060转/分钟。

除圆筒形表面外，磨削元件还可以形成一平面磨削或切割的表面，其被赋有一直线或转动运动。在直线式运动的情况中，它可以例如是由辊轴支撑的磨削带。该磨削带可以来回移动或者可以有一连续移动。它还可以是一盘形磨削表面并被提供有转动运动，而该棒状物被挤压到该盘形的磨削表面上。

挤压单元30包括一挤压装置，其作用于单个再装料5的后端部，其中通过将该再装料向着磨削或切割单元20推挤而被咬合。为此，挤压装置具有一个活塞单元31，其通过销柱34与一撞锤32相连，该撞锤纵向移动并且是电动的，该撞锤本身通过连接元件33固定在底盘10上。活塞单元31沿推力I方向对再装料5起作用，该方向大略垂直于磨削或切割元件21的旋转0轴线。在推挤构型中，被接合的再装料5与轴线I成一直线定位。推力分布在活塞的整个横断表面310上，该表面用于与再装料或棒状物5的互补表面相接触。该表面优选是一垂直指向于推挤I方向的平面。

活塞/撞锤组件对棒状物施加的朝着磨削或切割元件的推力优选地受一确定的进料速度所限定。该进料速度作为优选是恒定的。然而，可以设想使活塞随着可变化、渐进或后退进料速度而致动。已经完成了试验结果，采用进料速度为至少55mm/min。应当注意制备饮料或类似物的计量值，相当于被磨削或切割单元20所磨掉或切割下并被收集的量值，这一数量可以根据挤压单元中之再装料所覆盖的距离来确定，同时考虑再装料的已知的单位体积之质量。

在挤压装置30中被接合的再装料5被布置成对着挤压单元的下导面36。这个导面36是大概水平的，平行于轴线I，并且允许将再装料沿推挤方向I引导且直至再装料与磨削或切割装置接触时被完全磨掉或切割掉。然后，表面36优选与转动元件21的表面保持齐平，留下十分之几毫米至几毫米的最小空间，以便仅允许所需尺寸的颗粒穿过并防止过大的颗粒穿过。因此过大尺寸的颗粒仍保持与工具接触，直至被磨掉并且转变成能够穿过所说空间的较小尺寸的颗粒。

为确保残余物的均匀释放而不形成比复水粒度大的碎片或碎段，导面36被置于转动元件之旋转轴线“0”的上方是重要的，如图4精确所示。具体说，如果导面延伸到所说轴线以下，则研磨所发生的表面将会具有一较弱的楔形后缘，其将导致破碎并释放一些其粒度可能在水中分散时产生问题的块状或段状物，并且还会具有不期望地增加所设计用量的缺陷。

本发明的设备最后包括一进料单元40，其不断地给挤压单元送料以便保证恒定计量的产品。为此，在挤压单元的所述侧面上设置一储器或加载器41。更具体说，储器包括一壳体42，其大概垂直地在一平面P1中延伸，该平面P1大略平行于推挤方向I。壳体的尺寸应能够接纳多个的再装料或棒状物5，由此形成一自由的垂直堆垛。为此，壳体的长度L和宽度l要明显大于棒状物的宽度，并且高度h要大于棒状物高度的数倍。

再装料通过推挤构件43而被接合，该构件被设置在设备的所述侧面上并且包括一横向的活塞，该活塞包括一推进单元或活塞滑块45和一个与电动撞锤47相连的连杆46，其中撞锤47本身通过连接装置48固定到底盘上。储器的下基部具有一个在横向轴线J方向上的通口49，其尺寸足够大到允许再装料的通过和允许活塞滑块45当为该挤压单元30再装料时横向来回地移动并通过。

图4-6举例说明了将棒状物送入设备的工作循环。图4显示了将棒状物5a磨碎成一确定程度的阶段，挤压装置30先沿I方向后以从推挤方向沿纵向离开的方向A作移动。该移动留下了纵向空间“e”，其长度至少等于新的再装料的长度。图5显示了下一阶段，其中横向推挤构件43此后沿平行于水平面P且垂直于推挤方向I的方向J、以箭头B所示的方向推挤一新的再装料5b。保持这一推挤，直至再装料5b达到挤压单元中的合适位置；也就是说直至该元件到达与轴线I的纵向推挤方向成直线。该横表面的一部分可以用于使该元件限位在所述对齐(成直线)的位置上。然后活塞滑块45占据开口49中的一位置，以允许堆在加载器的壳体42中的再装料压在活塞滑块45上。图6中举例说明的接下来的阶段在于，使活塞滑块45返回由箭头C所示的其起始位置。在此位置，开口又一次被揭开，以允许一新鲜的再装料5c落下到加载器中，以便它在新一轮进料循环开始之前可以占据开口49中的一备用位置。

应注意到，当挤压单元中的现有再装料被磨碎至一确定程度并被检测到时进料循环才启动。可以通过各种装置例如通过在纵向活塞滑块31和该设备的一固定部分之间设置的接近传感器来进行磨削量的检测，由此给出活塞滑块31之相对前进位置的指示。当纵向活塞滑块31达到所述前进的预定限制位置时，传感器发出一信号至中央控制单元，然后中央控制单元命令进料循环开始。因此进料不断地进行而不中断磨削或切割循环是可以理解的。新的再装料被送入该再装料的连续加工中(在后者(再装料)被完全转变成残余物之前该再装料处在被使用的过程中)。由此保持了整个时间内恒定的且不中断的计量工作。

还注意到，装填单元的电动撞锤可以被电磁型系统取代，所说的电磁型系统按两个位置的原理进行操作：一回撤位置，其中活塞滑块处在储器的外面；以及一接合的位置，其中活塞滑块被引入到储器中。

通过磨削或切割单元20磨掉或切割下的产品数量可以按不同方式来控制。第一种方式是根据测定棒状物的相对进程、或者通过测定活塞滑块41相对于机械磨削或切割装置或设备的任何其它适宜固定参考物的进程(两者是等效的)来确定磨削或切割产品的数量。换句话说，产品数量的排放可简单地取决于棒状物或活塞滑块移动的距离(两者是等效的)。例如，需要“x”克咖啡来生产一定浓度的饮料，可相当于设备中活塞滑块所覆盖的距离“y”，该距离“y”将主要根据棒状物的尺寸和单位体积质量来计算出。

另一种控制方法在于排(释)放的产品量是根据测定的释放和收集的产品质量来确定的。在此第二种情形中，设备包括一测定质量的装置，例如天平60，其上安置了容器7。由此测定的质量将给出是否继续或停止磨削或纵向推挤循环的指示信号。

在不背离本发明范围的前提下可以将很多变化的和可能的功能引入本发明。例如，可以设想将所述的挤压装置用不同的机械装置如偏心凸轮或一些其它类型的偏心推挤装置来取代。

还可以设想安装很多系列的单元，并联地固定在更复杂的设备中，以便允许生产数种类型的饮料或调味汁、以及数种类型以所需比率相组合的产品。图14举例说明了该原理。所说的设备包括三个不同系列，每个系列包括一进料单元40a、40b、40c；一挤压单元30a、30b、30c和一磨削或切割单元20a、20b、20c。该三个系列与一普通的收集装置7相连通，所说的收集装置7可以是杯或类似物，也可以是一中间室。所述一些切割或磨削单元可如此有利地被连接，以便它们可以与一所有单元共用的电动机选择性地接通。

图7举例说明了设备的检测装置的位置。通过第一检测元件70进行检测通过磨削单元的微小进给量，该第一检测元件位于磨削单元20的附近并且能够给一控制系统(未绘出)发送信号，由此激活给磨削单元装填一新棒状物的程序。检测元件可以是电感型的并且当一被活塞滑块31支承的信号源元件72通过时而被激活，该元件是诸如金属片的一种元件。一第二、固定式检测元件71也是电感型的，位于第一元件70的后面，当信号源元件72移动通过该第二检测元件71时活塞滑块31到达一回撤位置，这时第二元件71被激活。在开始新的棒状物之前第二检测元件71给出活塞滑块处于合适位置的信息。

在进料单元40的活塞滑块45的方向上相互平行定位地设有两个与前述元件相同类型的检测元件73和74，以确保活塞滑块处于储器开口49中接合定位的合适位置上和根据进料循环程序返回到回撤位置。

一检测元件75提供棒状物存在于储器开口49处的信息，该元件优选是光感型的。最后，该光感型检测元件提供在切割或磨削工具下面存在容器7的信息。

以下是控制操作原理的一个实例：

设有一自动或手动模式供选择，在自动模式中，主要程序包括以下阶段：

(1)检查当处于相应于单元71被激活的撤回位置时活塞滑块31的位置，

(2)检查当处于相应于单元74被激活的撤回位置时活塞滑块45的位置，

(3)启动程序以装填棒状物并且激活磨削单元的电动机，或者如果(1)和(2)的位置异常时发送一错误信息，

(4)通过光感检测器检查一杯的存在，并且将天平调零，

(5)致动该挤压撞锤，

(6)检测所达到的重量，

(7)撤消该挤压撞锤，

(8)重新开始从(4)的循环。

在选择自动模式后，该再装填子程序包括：

(9)检查推挤撞锤的最大进程，

(10)如果没有达到最大进程，从(9)起重复，

(11)如果达到了最大进程，重复步骤(1)和所述随后步骤以激活一新棒状物的装填。

本发明还涉及意欲被填充到设备中的实际食料产品。该产品可以是棒状物的形式也可以是任何其它适宜的形式如丸状、塞状、片状等，只要设备以适宜方式被配置得能够接收和处理所有设想的其它形式。然而，横截面为正方形或矩形的棒状物形状就其能够容易堆积、移动、导向和加工而论，在技术上似乎是最实际的。

以再装料形式的产品应当能够被磨削或切割成粉末、颗粒、薄片或碎屑的固体残余物形式，并且能够被分散在液体介质中、优选含水介质中，根据具体情况可以将其加热或不加热。所产生的残余物的大小可以根据产品的性质以及其当饮料复水时在介质中的分散能力而变化。术语“可分散”理解为残余物可溶或部分可溶的意思。在一些情况中，产品可以含有不溶于水的小直径颗粒或内含物，如加香料、脂肪、辛辣调味料或干燥的药草。当是饮料和汤汁型制品时，所添加的液体介质可以是含水介质，或者当是调味汁或其它烹调制品时，添加的液体介质可以是脂肪液体介质或水包油或油包水型乳液。根据具体情况，介质可以加热或可以处于室温或者可以冷藏。

再装料可以是以选自粉状组合物的食料为基料的，所说的粉状组合物以可溶性咖啡、可可、奶、菊苣、汤料、调味汁或含果汁组合物的粉末或聚结浓缩物为基料的，其可以是加甜的和提供能量的并且可以在液体介质中被复水。根据具体情况，这些物料可以是部分或完全脱水的、冷冻干燥的可压实的物料。优选使用通过雾化工艺获得的基料粉末。出于经济原因，不必让该粉末经历通常当生产诸如可溶性咖啡的成品时进行的聚结过程。然而，也可以使用一类先通过雾化然后经过聚结的产品。也可以使用通过冷冻干燥获得的粉末，如可溶性咖啡。然而，由每单位体积质量为200-250 g/l、优选225-235 g/l的雾化的可溶性咖啡已获得最好的效果。还被发现，一种以含水量为3.5-5％、优选4％的可溶性咖啡为基料的产品似乎可生产较细颗粒的残余物，由此更容易可溶的颗粒，弄脏切割工具的后果比含水量大于5％的产品要小。例如，含水量6％的咖啡产品将产生很多其粒度可造成水溶性问题的颗粒，其中所说的水溶性问题需要使用一混合机和增加制备的时间。

形成本发明设备再装料的块状产品可以通过各种方法来制造。图8-10举例说明了一个通过机械压缩获得产品的优选方法。为此，可以使用能够给棒状物施加优选20-50MPa压力的机械挤压器8。

如图8所示，将一定量的食料粉末或颗粒如粉状咖啡或可溶性聚结物引入由一子组件形成的壳体中，所说的子组件包括一下部腔80和一模制本体81。起始物料，例如是可溶性咖啡时的情况，其单位体积质量为约0.2-0.25g/cm³。下部腔中装有一部分型板82，其整体的形状为半菱形。通过上部腔83来关闭挤压器，即该上部腔中装有一部分型板84，其形状大略与部分型板82的形状相对称(图9)。通过挤压器施加足够长时间的压力。

压缩系数可以根据所用食料的性质而变化。压缩系数可以是约3-5，意味着最终产品的单位体积质量为0.75-1.65g/cm³的量级。对诸如可溶性咖啡的食料而言，单位体积质量为1-1.3g/cm³的量级。标准可溶性咖啡在饮料中的浓度可以为1-1.7wt％间变化(即150ml水中约1.5-2.5g)；即表示对约30g的棒状物来说，可以供应约12-20份的150ml速溶咖啡/棒状物。

然后，将下部腔80打开释放压缩过的棒状物5。为此，可以想到对于挤压器机体的释放边缘85被做成为在底部略微张开，以促使棒状物出来。应当注意到腔的形状也被设计成促使棒状物的释放形状。

应当注意到各种因素都会影响压实性，具体说，最重要的因素是：食料的特性、压实的压力、压实过程中产品的温度、相对含水量、促使粘合的添加剂或粘合剂的存在，如油的脂肪或其它一些类型。

同样，可以向即将要压实的产品添加增强风味或香味的添加剂。例如，可以使用含水相或油相的咖啡增香剂。同样，可以考虑胶囊形式的风味剂或香味剂。胶囊载体例如可以是麦芽糖糊精。

具体说，在试验过程中已经发现，当是雾化的可溶性咖啡时，咖啡温度为至少50℃、优选65℃±2℃对相对含水量为约4％的产品来说是必须的。低于此温度，棒状物变得太易碎，并且不能很好地储藏。当相对含水量增加时，就必需在较低温度下工作，以避免可能造成模塑困难的聚结现象。例如，对相对含水量为约6％的可溶性咖啡来说，理想的温度为20℃。过量的含水量也容易产生在机器中转变成残余物期间弄脏磨削工具的问题。

产品的温度调节可以在烘箱或在腔室中实现，在其中对粉状产品在其装料到模具中之前进行调节。还优选地将压缩模具加热至最佳温度。作为一般规律，根据产品情况，产品的温度要保持在20-80℃之间恒定。

如图13举例说明的另一种方法是通过挤压/滚压技术制作棒状物或任何其它形状的再装料。为此，使用单螺杆或双螺杆挤压机91挤出一连续的条状物90，其由粉状类型的物料92开始，例如通过雾化获得的形成可溶性咖啡基料的粉末。当离开模具时，这种连续的条状物或挤出物沿第一方向通过第一滚压装置93被滚压，然后沿第二方向通过第二滚压装置94被滚压，其中所说的第二滚压装置优选地被设置成大致垂直于第一滚压装置93。滚压装置93、94优选是漏斗形状的，并具有较宽的入口，以促使条状物的横截面减小转变成所需的外形。将滚压装置的转动速度选择成极微小地高于挤出速度，以便补偿横截面的减小。滚压装置优选地被配置成相互有部分的重叠。以获得大略均匀的单位体积质量和可接受的尺寸容差的方式进行滚压。如此确定挤出和滚压的条件，以便避免产品的玻璃固化现象，产品的玻璃固化可导致在液体中的溶解性或复水性的问题。然后，这样就获得单位体积质量大略均一的连续滚压条96。之后，通过切割工具95将条状物切割成所需长度的段(97a、97b)。可以设想使用此方法来形成共同挤出的棒状物，使该棒状物形成至少两个不同物料的部分，例如以可溶性咖啡为基料的第一部分和以可溶性压实的粉状奶为基料的第二部分，以便复水成卡普西诺(cappuccino)或“牛奶咖啡”(caféaulait)型的饮料。

图15显示了本发明制备设备的切割工具外形，其可获得令人满意的效果。在其周边上，工具具有一系列牙齿200，该牙齿包括一形成负切角的切削部分201。诸如此种具有负切角的部分可以增加颗粒尺度并且避免转变成过量的挥发性粉末。所述切角定义为切削部分201的表面与通过切割端点的径向线形成的角度，如图15所示。

图16举例说明了在自动分配器型机器的室中配置该制备设备的有利示例性方案。在此情况中建议，产生磨削残余物的周围环境、即所谓的“干区”11，与将残余物和确定量水混合的周围环境、即所谓的“湿区”12相分开。这两个区11和12优选以避免水蒸气和飞溅物从湿区转到干区的方式分开。由此，可以在两个区之间设置一蒸汽隔板13是有利的。还可以通过适宜的隔离装置将干区与潮湿的机器外部相分隔。这样可防止棒状物吸收水分并由此提高棒状物机械性能的均匀性，结果提高了恒定磨削残余物的数量和质量。为此，将包括磨削单元20、挤压单元30和储存单元40的磨削棒状物的设备安置在干区。该收集装置可以是杯子7，其与磨削单元沿垂直方向配置在一条直线上以便收集干的残余物。通过用于承载杯子并且可以在残余物收集位置A和在服务室18中的工作位置B之间移动的装置14将杯子7运送至湿区。诸如此类的装置是现有技术中已知的并且可以是例如以一个或多个方向铰接的臂件。在两个区之间可以安装开口装置，如一被指令自动打开的升降口15。当在服务位置B时，通过添加冷水或热水来完成饮料的制备。当是热饮料时，在湿区安置一单元加热器16或等效型的加热装置，并且连接到一饮用水供应处，以便将水加热至所需要的温度。残余物/水混合物可以通过一混合装置17来混合。该完全的制备循环当然可通过本领域技术人员已知的控制装置(未绘出)来管理。

当然，本发明不只限制于这些实施方案，而是还覆盖了可以认为是本发明等同物或落入本发明范围的变换方案，本发明的范围由下面的权利要求书限定。

Claims (25)

1、饮料制备设备，特别是意欲装配一自动分配器系统的设备，该设备包括：

一磨削或切割装置(20)，

一对以可水分散性物料为基料的固体和压实再装料(5)起作用的挤压装置(30)，该挤压装置给再装料(5)施加一使之对顶到所说磨削装置(20)上的推力，以便释放一确定量的被磨削的或切割的产品，

一用于收集被磨削或切割之产品的装置(7)。

2、如权利要求1的设备，其特征在于磨削或切割装置(20)是一转动部件(21)，其包括一大致圆筒形状的磨削或切割表面，其沿一大致垂直于推挤方向(I)的旋转轴线(O)延伸，在所说的推挤方向中置有挤压装置(30)的行程。

3、如权利要求2的设备，其特征在于它包括一导引表面(36)，其上的再装料(5)在挤压装置(30)施加的推力下被导向磨削或切割装置(20)，所说的导引表面位于转动部件(21)之旋转轴线(0)的上方。

4、如权利要求3的设备，其特征在于挤压装置(30)包括一具有推挤表面(310)的活塞单元(31)，所说的推挤表面意欲与再装料(5)的互补面相接触，并且其被定位得大致垂直于推挤方向(I)。

5、如权利要求3或4的设备，其特征在于在挤压装置(30)撤回一至少等于新再装料(5b)的长度之后，一再装料被进料至所述导引表面(36)上；所说的料件(5b)被一横向推挤构件(43)所接合，所说的构件(43)沿平行于水平面(P)且垂直于挤压装置(30)之推挤方向(I)的一方向(J)施加一推力(于料件(5b)上)。

6、如权利要求5的设备，其特征在于它包括一进料单元(40)，该进料单元包括一储器(41)，其形成一在水平面(P1)上大致垂直延伸的壳体(42)，所说的水平面(P1)与推挤方向(I)大略平行，以便构成一包含很多再装料的垂直堆垛；该储器(41)的底部包括一允许新再装料(5b)通过的开口(49)，所说的新再装料(5b)相当于堆垛中最底下的再装料，以便在横向推挤构件(43)的推挤作用下(该新再装料(5b))被接合，由此使再装料(5b)从平面(P1)移动到挤压装置(30)的推挤力(I)的工作路线中。

7、如前述权利要求之任一的设备，其特征在于收集装置(7)是一可拆装的服务容器，如杯、有柄大杯或碗。

8、如权利要求1-6之任一的设备，其特征在于收集装置(7)是一设备中被提供有水的固定部件，例如混合室。

9、以可以分散在液体介质中的物料为基料、并且意图在权利要求1-8之任一设备中作为再装料使用的棒状物。

10、用于制备以可水分散性食料为基料之制品的方法，包括：

通过一机械磨削或切割装置(20)对固体的和相对压实的并以所说食料产品为基料的再装料(5)进行一磨削操作，以便排(释)放一确定量的磨削或切割形式的产品，

将如此释放量的产品与一确定体积的液体混合的操作，以便使所说的制品复水。

11、如权利要求10的方法，其特征在于根据测定该固体再装料(5)相对于机械磨削装置或任何其它属于本设备的固定参考装置的相对前进的进程来确定所述磨削或切割产品的释放量。

12、如权利要求10的方法，其特征在于根据测定所释放的磨削或切割产品的质量来确定所述磨削或切割产品的释放量。

13、以食料为基料的产品，其特征在于其是一固体物件的形式，它可以被逐渐磨削或切割成粉末、颗粒、薄片或碎屑残余物并具有可分散于液体介质的能力。

14、如权利要求13的产品，其特征在于所说的固体物件是棒状、丸状、芯状或片状的形式。

15、如权利要求13或14的产品，其特征在于所述的粉末、颗粒、薄片或碎屑残余物可分散于含水的介质中。

16、如权利要求13、14或15的产品，其特征在于所述的固体再装料之每单位体积质量为0.75-1.65g/cm³。

17、如权利要求13-16之任一的产品，其特征在于所述的固体再装料由颗粒、粉末或微粒被压缩而形成。

18、如权利要求13-16之任一的产品，其特征在于使固体再装料形成挤出颗粒、粉末或微粒。

19、如权利要求13-16之任一的产品，其特征在于用于制作固体再装料的食料选自粉状组合物，所说的粉状组合物是以可溶性咖啡、可可、奶、菊苣、汤料、调味汁或含果汁组合物的粉末或聚结浓缩物为基料的，其可以是加甜的和提供能量的并且可以在液体介质中复水。

20、用于制造前述权利要求之任一的可水分散性物料再装料的方法，其特征在于包括以下操作：

将一预定量的粉状物料置入一模具(8)中，

对所说的体积进行足够的压缩，以导致当压力被释放时形成一固体块状物，

然后，将如此形成的所说块状物(5)从模具中脱离。

21、如权利要求20的方法，其特征在于在压缩力之前和/或期间将粉状物料加热。

22、如权利要求20或21的方法，其特征在于施加20-50MPa的压力。

23、如权利要求20或21的方法，其特征在于施加压力直至一固体块状物的单位体积质量达到0.75-1.65g/cm³的时刻。

24、如权利要求10-23之任一的方法，其特征在于使粉状物料达到20-80℃的温度。

25、用于制造一再装料的方法，其中所说的再装料由前述权利要求之任一的可水分散性物料构成，其特征在于包括以下操作：

挤压出由粉状物料(92)形成的一连续条状物(90)，

对该连续条状物沿至少两个不同的方向进行滚压，所说的方向垂直于条状物所移动的纵向，以便形成一滚压过的条状物(96)，其每单位体积质量大略相等，

将条状物切割成所需长度的分段(97a、97b)。

Images