DE102022129405A1

DE102022129405A1 - Beverage preparation device, method for operating a beverage preparation device and method for training a detection device for a beverage preparation device

Info

Publication number: DE102022129405A1
Application number: DE102022129405.6A
Authority: DE
Inventors: Jutta Tembaak; Mario Last; Patrick Schimke
Original assignee: Miele und Cie KG
Current assignee: Miele und Cie KG
Priority date: 2022-11-08
Filing date: 2022-11-08
Publication date: 2024-05-08

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Getränkezubereitungsgerät (100) zum Zubereiten von Getränken, wobei das Getränkezubereitungsgerät (100) eine Vorlagereinheit (105) zum Vorlagern von Lebensmitteln aufweist. Zudem umfasst das Getränkezubereitungsgerät (100) eine Detektionseinrichtung (110) zum Detektieren eines Verderbs der Lebensmittel, wobei die Detektionseinrichtung (110) eine elektrochemische Sensoreinheit (115) umfasst, die ausgebildet ist, um den Verderb repräsentierende Geruchsmoleküle zu erfassen.The invention relates to a beverage preparation device (100) for preparing beverages, wherein the beverage preparation device (100) has a storage unit (105) for pre-storing foodstuffs. In addition, the beverage preparation device (100) comprises a detection device (110) for detecting spoilage of the foodstuffs, wherein the detection device (110) comprises an electrochemical sensor unit (115) which is designed to detect odor molecules representing spoilage.

Description

Die Erfindung betrifft ein Getränkezubereitungsgerät, ein Verfahren zum Betreiben eines Getränkezubereitungsgeräts und ein Verfahren zum Trainieren einer Detektionseinrichtung für ein Getränkezubereitungsgerät.The invention relates to a beverage preparation device, a method for operating a beverage preparation device and a method for training a detection device for a beverage preparation device.

In Getränkezubereitungsgeräten, wie zum Beispiel Kaffeevollautomaten, können Lebensmittel, die zum Zubereiten eines speziellen Getränks benötigt werden, wie zum Beispiel Kaffeebohnen, vorgelagert werden. Dabei sind solche Lebensmittel in der Regel selbst bei einer Lagerung in einer mit einem Deckel versehenen Einheit nicht luftdicht verschlossen und können mit der Zeit verderben beziehungsweise Schadstoffe entwickeln.In beverage preparation devices, such as fully automatic coffee machines, foods that are needed to prepare a specific drink, such as coffee beans, can be stored in advance. However, even when stored in a unit with a lid, such foods are usually not hermetically sealed and can spoil or develop harmful substances over time.

Der Erfindung stellt sich die Aufgabe, ein verbessertes Getränkezubereitungsgerät, ein verbessertes Verfahren zum Betreiben eines Getränkezubereitungsgeräts und ein verbessertes Verfahren zum Trainieren einer Detektionseinrichtung für ein Getränkezubereitungsgerät zu schaffen. Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch ein Getränkezubereitungsgerät, ein Verfahren zum Betreiben eines Getränkezubereitungsgeräts und ein Verfahren zum Trainieren einer Detektionseinrichtung für ein Getränkezubereitungsgerät mit den Merkmalen der Hauptansprüche gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den nachfolgenden Unteransprüchen.The invention has the object of creating an improved beverage preparation device, an improved method for operating a beverage preparation device and an improved method for training a detection device for a beverage preparation device. According to the invention, this object is achieved by a beverage preparation device, a method for operating a beverage preparation device and a method for training a detection device for a beverage preparation device with the features of the main claims. Advantageous embodiments and further developments of the invention emerge from the following subclaims.

Die mit der Erfindung erreichbaren Vorteile bestehen neben einer Verbesserung von Geschmack und Geruch des zubereiteten Getränks in einer verbesserten Hygieneleistung des Getränkezubereitungsgeräts.The advantages achievable with the invention include an improvement in the taste and smell of the prepared beverage and an improved hygiene performance of the beverage preparation device.

Es wird ein Getränkezubereitungsgerät zum Zubereiten von Getränken vorgestellt, wobei das Getränkezubereitungsgerät eine Vorlagereinheit zum Vorlagern von Lebensmitteln aufweist. Zudem umfasst das Getränkezubereitungsgerät eine Detektionseinrichtung zum Detektieren eines Verderbs der Lebensmittel, wobei die Detektionseinrichtung eine elektrochemische Sensoreinheit umfasst, die ausgebildet ist, um den Verderb repräsentierende Geruchsmoleküle zu erfassen.A beverage preparation device for preparing beverages is presented, wherein the beverage preparation device has a storage unit for pre-storing food. In addition, the beverage preparation device comprises a detection device for detecting spoilage of the food, wherein the detection device comprises an electrochemical sensor unit which is designed to detect odor molecules representing spoilage.

Bei dem Getränkezubereitungsgerät kann es sich zum Beispiel um einen Automaten zum Zubereiten von Kaffee handeln, wobei als Lebensmittel zum Beispiel Kaffeebohnen in einem dafür vorgesehenen Bohnenbehälter vorgelagert werden können. Zum Zubereiten eines Kaffees können diese Bohnen zum Beispiel mittels eines Mahlwerks zu Pulver verarbeitet werden und über einen Mahlschacht beispielsweise einer Brüheinheit zugeführt werden, um das gemahlene Kaffeepulver mit heißem Wasser aufzubrühen. Dabei können insbesondere Kaffeebohnen unter Sauerstoffzufuhr im Bohnenbehälter schlecht werden, man nennt es auch ranzig werden. Auch Kaffeepulverreste im Gerät, beispielsweise im Mahlwerk oder im Mahlschacht, können entsprechend ranzig werden. Von ranzig spricht man, wenn die Fette und Öle durch Einwirkung von Sauerstoff in ihre Bestandteile aufgespalten werden, beispielsweise in die übelriechende, kurzkettige Buttersäure sowie andere, nicht minder geruchsintensive Fettsäuren und deren Bruchstücke. Sind die Bohnen beziehungsweise der Kaffee ranzig, kann eine Qualität des Kaffees beeinträchtigt sein. Idealerweise lagert man die Bohnen unter Vakuum oder wenigstens unter Ausschluss von Luftzufuhr. Das lässt sich im Gerät jedoch nicht wirklich realisieren, nur mit sehr hohem technischem und kostenintensivem Aufwand. Sind im Gerät erst einmal ranzige Bohnen oder ranzige Kaffeereste vorhanden, kann es schwierig sein, das Gerät wieder richtig säubern zu können. Buttersäure kann extrem hartnäckig sein. Aus diesem Grund sollte es Ziel sein, schon bei ersten Anzeichen von Aufspaltung, den Getränkebezug mit diesen Bohnen einzustellen. Aus diesem Grund umfasst das hier vorgestellte Getränkezubereitungsgerät bzw. Getränkezubereitungssystem vorteilhafterweise eine Detektionseinrichtung mit einer Sensoreinheit zum Erfassen des Verderbs der vorgelagerten Lebensmittel. Bei der Detektionseinrichtung kann sich zum Beispiel um eine sogenannte elektronische Nase handeln, die zum Beispiel speziell auf Kaffeebohnen eingerichtet beziehungsweise sensibilisiert wurde. Eine elektronische Nase kann elektrochemische Sensoren umfassen, die Geruchsmoleküle detektieren können. Somit können vorteilhafterweise Abweichungen, oder kann ein Fehlgeruch der Kaffeebohnen, elektrochemisch detektiert werden. So kann nicht nur Geschmack und Geruch des Getränks, beispielsweise des Kaffees, verbessert, sondern auch Keimübertragung ins Fluidsystem verhindert und das ganze Gerät hygienischer gemacht werden.The beverage preparation device can be, for example, a machine for preparing coffee, whereby coffee beans can be stored as foodstuffs in a bean container provided for this purpose. To prepare coffee, these beans can be processed into powder using a grinder, for example, and fed to a brewing unit via a grinding shaft, for example, in order to brew the ground coffee powder with hot water. Coffee beans in particular can go bad when exposed to oxygen in the bean container; this is also known as becoming rancid. Coffee powder residues in the device, for example in the grinder or in the grinding shaft, can also become rancid. Rancid is when the fats and oils are broken down into their components by the action of oxygen, for example into the foul-smelling, short-chain butyric acid and other, no less odorous fatty acids and their fragments. If the beans or coffee are rancid, the quality of the coffee can be impaired. Ideally, the beans are stored under a vacuum or at least with no air supply. However, this cannot really be achieved in the device, only with a very high level of technical and costly effort. Once rancid beans or rancid coffee residues are present in the device, it can be difficult to clean the device properly again. Butyric acid can be extremely stubborn. For this reason, the aim should be to stop dispensing drinks with these beans as soon as there are the first signs of decomposition. For this reason, the drinks preparation device or drinks preparation system presented here advantageously includes a detection device with a sensor unit for detecting the spoilage of the foodstuffs stored upstream. The detection device can, for example, be a so-called electronic nose that has been specially set up or sensitized to coffee beans, for example. An electronic nose can include electrochemical sensors that can detect odor molecules. This advantageously allows deviations or an off-odor of the coffee beans to be detected electrochemically. This not only improves the taste and smell of the drink, for example the coffee, but also prevents the transfer of germs into the fluid system and makes the entire device more hygienic.

Gemäß einer Ausführungsform kann die Sensoreinheit ausgebildet sein, um ein Spektrum von Geruchsmolekülen zu erfassen. Dabei kann die Detektionseinrichtung ausgebildet sein, um das detektierte Spektrum mit einem Normalspektrum von Geruchsmolekülen unverdorbener Lebensmittel abzugleichen und eine Abweichung des detektierten Spektrums von dem Normalspektrum als Verderb der Lebensmittel zu detektieren. Die Abweichung kann qualitativ und zusätzlich oder alternativ quantitativ sein. Die Abweichung kann einen vordefinierten Wert oder Betrag aufweisen. Beispielsweise kann die Detektionseinrichtung ein neuronales Netz beziehungsweise eine Künstliche Intelligenz aufweisen, die auf ein Spektrum von typischen Geruchsmolekülen der Getränkezubereitungsgerät verwendeten Lebensmittel, zum Beispiel von Kaffeebohnen-Geruchsmolekülen, angelernt beziehungsweise trainiert sein kann. Werden Geruchsmoleküle erfasst, die dem erlernten Normalspektrum nicht zugeordnet werden können, so kann dies als Abweichung verstanden werden. Somit können vorteilhafterweise Abweichungen, also zum Beispiel der Fehlgeruch der Kaffeebohnen, zuverlässig elektrochemisch detektiert werden.According to one embodiment, the sensor unit can be designed to detect a spectrum of odor molecules. The detection device can be designed to compare the detected spectrum with a normal spectrum of odor molecules of unspoiled food and to detect a deviation of the detected spectrum from the normal spectrum as spoilage of the food. The deviation can be qualitative and additionally or alternatively quantitative. The deviation can have a predefined value or amount. For example, the detection device can have a neural network or an artificial intelligence that reacts to a spectrum of typical odor molecules of the food used in the beverage preparation device, for example of coffee beans. Odor molecules can be learned or trained. If odor molecules are detected that cannot be assigned to the learned normal spectrum, this can be understood as a deviation. This means that deviations, for example the off-odor of coffee beans, can be reliably detected electrochemically.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform kann das Getränkezubereitungsgerät eine Warneinrichtung zum Ausgeben eines Warnsignals an eine Nutzerschnittstelle umfassen, um eine Warnung bezüglich verdorbener Lebensmittel auszugeben, wenn durch die Detektionseinrichtung den Verderb repräsentierende Geruchsmoleküle detektiert wurden. Beispielsweise kann unter Verwendung des Warnsignals an der Nutzerschnittstelle ein hörbarer Alarm ausgegeben werden oder die Warnung kann visuell zum Beispiel angezeigt werden, beispielsweise durch ein rotes Licht oder einen entsprechenden Schriftzug auf einem Display. Vorteilhafterweise kann ein Nutzer des Getränkezubereitungsgerätes dadurch geräteseitig darauf aufmerksam gemacht werden, dass Inhaltsstoffe der verwendeten Lebensmittel beginnen, sich chemisch zu verändern und die Lebensmittel daher ausgewechselt werden sollten.According to a further embodiment, the beverage preparation device can comprise a warning device for outputting a warning signal to a user interface in order to issue a warning regarding spoiled food when odor molecules representing spoilage have been detected by the detection device. For example, an audible alarm can be issued using the warning signal on the user interface or the warning can be displayed visually, for example by a red light or corresponding text on a display. Advantageously, a user of the beverage preparation device can thereby be made aware on the device side that ingredients of the food used are beginning to change chemically and that the food should therefore be replaced.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform kann die Warneinrichtung eine Anzeigeeinheit zum Anzeigen eines Verderbnisgrads der Lebensmittel und zusätzlich oder alternativ zum Anzeigen einer von dem Verderbnisgrad abhängigen Handlungsanweisung umfassen. Beispielsweise kann mittels der Anzeigeeinheit ein Verderbnisgrad in zum Beispiel drei Stufen angezeigt werden. Beispielsweise kann ein frischer beziehungsweise unverdorbener Zustand der Lebensmittel unter Verwendung eines grünen Lichts angezeigt werden. Bei ersten Anzeichen von Verderb kann ein solches Licht zum Beispiel wie bei einer Ampel in einen orangen Farbton wechseln und zusätzlich oder alternativ kann eine Aufforderung angezeigt werden, die Lebensmittel zügig zu verbrauchen. Sobald die Lebensmittel als akut verdorben eingestuft werden, kann zum Beispiel ein rotes Licht angezeigt werden und zusätzlich oder alternativ eine Aufforderung die Lebensmittel, wie zum Beispiel die Kaffeebohnen, auszutauschen. Zusätzlich oder alternativ kann eine Reinigung des Getränkezubereitungsgeräts vorgeschlagen werden, beispielsweise um ranzige Kaffeepulverrückstände im Mahlschacht zu entfernen. Vorteilhafterweise können dadurch detaillierte Warnungen bezüglich der für ein Getränk verwendeten Lebensmittel angezeigt und dadurch ein optimales geschmackliches sowie auch hygienisches Ergebnis beim Zubereiten des entsprechenden Getränks erzielt werden.According to a further embodiment, the warning device can comprise a display unit for displaying a degree of spoilage of the food and additionally or alternatively for displaying an instruction for action dependent on the degree of spoilage. For example, the display unit can display a degree of spoilage in, for example, three stages. For example, a fresh or unspoiled state of the food can be displayed using a green light. At the first signs of spoilage, such a light can change to an orange color, for example like a traffic light, and additionally or alternatively a request can be displayed to consume the food quickly. As soon as the food is classified as acutely spoiled, a red light can be displayed, for example, and additionally or alternatively a request to replace the food, such as the coffee beans. Additionally or alternatively, cleaning of the beverage preparation device can be suggested, for example to remove rancid coffee powder residues in the grinding shaft. This advantageously allows detailed warnings to be displayed regarding the food used for a drink, thereby achieving an optimal taste and hygienic result when preparing the corresponding drink.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform kann die Sensoreinheit an einer Befüllseite der Vorlagereinheit zum Befüllen der Vorlagereinheit angeordnet sein. Beispielsweise kann die Sensoreinheit in einem oberen Bereich des Bohnenbehälters einer Kaffeemaschine angeordnet sein. Das bietet den Vorteil, dass die elektronische Nase sozusagen mit der „Bohnen-Luft“ umströmt werden und unerwünschte Geruchsmoleküle schnell erfassen kann. According to a further embodiment, the sensor unit can be arranged on a filling side of the supply unit for filling the supply unit. For example, the sensor unit can be arranged in an upper area of the bean container of a coffee machine. This offers the advantage that the electronic nose is so to speak surrounded by the "bean air" and can quickly detect undesirable odor molecules.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform kann die Sensoreinheit der Detektionseinrichtung fluidisch mit einer Ausgabeseite der Vorlagereinheit zum Ausgeben der Lebensmittel in das Getränkezubereitungsgerät verbunden sein. Beispielsweise kann in einer besonders günstigen Ausgestaltung des Getränkezubereitungsgeräts über eine Bypassröhre Luft aus dem unteren Drittel der Vorlagereinheit, wie zum Beispiel dem Bohnenbehälter, über den Sensor geführt werden. Dabei kann über die natürliche Konvektion die Luft von unten nach oben über den Sensor geführt und vorteilhafterweise dessen Messempfindlichkeit erhöht werden.According to a further embodiment, the sensor unit of the detection device can be fluidically connected to an output side of the supply unit for dispensing the food into the beverage preparation device. For example, in a particularly advantageous embodiment of the beverage preparation device, air from the lower third of the supply unit, such as the bean container, can be guided over the sensor via a bypass tube. The air can be guided from bottom to top over the sensor via natural convection and its measurement sensitivity can advantageously be increased.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform kann die Detektionseinrichtung eine Erfassungseinheit zum Erfassen einer Mengenausgabe eines Getränks und zusätzlich oder alternativ eines Verbrauchs der Lebensmittel aufweisen. Dabei kann die Detektionseinrichtung ausgebildet sein, um unter Verwendung der erfassten Mengenausgabe und zusätzlich oder alternativ des erfassten Verbrauchs eine optimale Füllmenge zum Befüllen der Vorlagereinheit mit den Lebensmitteln zu ermitteln. Beispielsweise kann die Erfassungseinheit ausgebildet sein, um beispielsweise aufgrund der Mahlmenge von Kaffeebohnen und zusätzlich oder alternativ eine Anzahl von ausgegebenen Getränken bis zum Zeitpunkt eines ersten Frischealarms zu berechnen, wie viele Lebensmittel, beispielsweise Bohnen, in diesem Zeitraum verwendet wurden. Da jedes Gerät eine andere Bohnenbehältergröße haben kann, kann dieser Wert bei der Berechnung mitberücksichtigt werden. Sobald die Vorlagereinheit neu zu befüllen ist, kann zum Beispiel eine auf den ermittelten Verbrauch optimierte Füllmenge als Vorschlag oder Handlungsanweisung auf einem Display angezeigt werden, zum Beispiel „Fülle den Bohnenbehälter halb voll“. Diese Berechnung kann stetig bis zum nächsten Füllvorgang durchgeführt und nachjustiert werden. Vorteilhafterweise kann dadurch ein Verbrauch der Lebensmittel nutzerspezifisch optimiert und ein Verderb der Lebensmittel dadurch verhindert werden.According to a further embodiment, the detection device can have a detection unit for detecting the quantity of a drink dispensed and additionally or alternatively the consumption of the food. The detection device can be designed to determine an optimal filling quantity for filling the supply unit with the food using the detected quantity dispensed and additionally or alternatively the detected consumption. For example, the detection unit can be designed to calculate how many food items, for example beans, were used in this period based on the amount of coffee beans ground and additionally or alternatively a number of drinks dispensed up to the time of a first freshness alarm. Since each device can have a different bean container size, this value can be taken into account in the calculation. As soon as the supply unit needs to be refilled, a filling quantity optimized for the determined consumption can be shown on a display as a suggestion or instruction, for example "Fill the bean container half full". This calculation can be carried out and readjusted continuously until the next filling process. Advantageously, this can optimize the consumption of the food on a user-specific basis and prevent the food from spoiling.

Zudem wird ein Verfahren zum Betreiben einer Variante des zuvor vorgestellten Getränkezubereitungsgeräts vorgestellt. Das Verfahren umfasst einen Schritt des Detektierens eines Verderbs von Lebensmitteln unter Verwendung der Detektionseinrichtung.In addition, a method for operating a variant of the previously presented beverage preparation device is presented. The method comprises a step of detecting spoilage of food using the detection device.

Dabei kann zum Beispiel in einem Kaffeevollautomaten eine elektronische Nase der Detektionseinrichtung vorteilhafterweise genutzt werden, um einen Frische- oder Verderbnisgrad von vorgelagerten Kaffeebohnen und zusätzlich oder alternativ im Gerät vorhandenen Pulverrückständen zu erfassen.For example, in a fully automatic coffee machine, an electronic nose of the detection device can be advantageously used to detect the degree of freshness or spoilage of previously stored coffee beans and, additionally or alternatively, powder residues present in the machine.

Gemäß einer Ausführungsform kann das Verfahren einen Schritt des Ausgebens eines Warnsignals an eine Nutzerschnittstelle aufweisen, um eine Warnung bezüglich verdorbener Lebensmittel auszugeben, wenn im Schritt des Detektierens den Verderb repräsentierende Geruchsmoleküle detektiert werden. Vorteilhafterweise kann ein Nutzer des Getränkezubereitungsgerätes dadurch geräteseitig darauf aufmerksam gemacht werden, dass Inhaltsstoffe der verwendeten Lebensmittel beginnen, sich chemisch zu verändern und die Lebensmittel daher ausgewechselt werden sollten.According to one embodiment, the method may comprise a step of outputting a warning signal to a user interface in order to output a warning regarding spoiled food if odor molecules representing spoilage are detected in the detection step. Advantageously, a user of the beverage preparation device can thereby be made aware on the device side that ingredients of the food used are beginning to change chemically and that the food should therefore be replaced.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform kann das Verfahren einen Schritt des Bereitstellens eines Anzeigesignals an eine Anzeigeeinheit umfassen, um einen Verderbnisgrad der Lebensmittel und zusätzlich oder alternativ eine von dem Verderbnisgrad abhängige Handlungsanweisung anzuzeigen. Vorteilhafterweise können dadurch detaillierte Warnungen bezüglich der für ein Getränk verwendeten Lebensmittel beispielsweise auf einem Display angezeigt und dadurch ein optimales geschmackliches sowie auch hygienisches Ergebnis beim Zubereiten des entsprechenden Getränks erzielt werden.According to a further embodiment, the method can comprise a step of providing a display signal to a display unit in order to display a degree of spoilage of the food and additionally or alternatively an instruction for action dependent on the degree of spoilage. This advantageously allows detailed warnings regarding the food used for a drink to be shown on a display, for example, and thus an optimal taste and hygiene result to be achieved when preparing the corresponding drink.

Weiterhin wird ein Verfahren zum Trainieren einer Detektionseinrichtung für eine Variante des zuvor vorgestellten Getränkezubereitungsgeräts vorgestellt, wobei das Verfahren unter Verwendung von Künstlicher Intelligenz ausgeführt wird. Das Verfahren umfasst einen Schritt des Einlesens eines Moleküldatensatzes, der ein Normalspektrum von Geruchsmolekülen von unverdorbenen Lebensmitteln repräsentiert, und einen Schritt des Trainierens der Detektionseinrichtung unter Verwendung des Moleküldatensatzes, um von dem Normalspektrum abweichende Spektren von Geruchsmolekülen als den Verderb repräsentierend zu detektieren.Furthermore, a method for training a detection device for a variant of the previously presented beverage preparation device is presented, wherein the method is carried out using artificial intelligence. The method comprises a step of reading in a molecular data set that represents a normal spectrum of odor molecules of unspoiled food, and a step of training the detection device using the molecular data set in order to detect spectra of odor molecules that deviate from the normal spectrum as representing spoilage.

Die Verwendung von Künstlicher Intelligenz, wie zum Beispiel einem neuronalen Netz, bietet den Vorteil, dass die Detektionseinrichtung optimal auf die in einem spezifischen Getränkezubereitungsgerät verwendeten Lebensmittel eingestellt werden kann. So kann beispielsweise eine Detektionseinrichtung zum Detektieren eines Verderbs von Kaffeebohnen speziell auf das Normalspektrum von Geruchsmolekülen von frischen Kaffeebohnen trainiert werden, um vorteilhafterweise eine Abweichung von diesem Normalspektrum als Anzeichen von Verderbnis zu erfassen.The use of artificial intelligence, such as a neural network, offers the advantage that the detection device can be optimally adjusted to the food used in a specific beverage preparation device. For example, a detection device for detecting spoilage of coffee beans can be specifically trained on the normal spectrum of odor molecules of fresh coffee beans in order to advantageously detect a deviation from this normal spectrum as a sign of spoilage.

Der hier vorgestellte Ansatz schafft ferner eine Vorrichtung, die ausgebildet ist, um die Schritte einer Variante eines hier vorgestellten Verfahrens in entsprechenden Einrichtungen durchzuführen, anzusteuern beziehungsweise umzusetzen. Auch durch diese Ausführungsvariante der Erfindung in Form einer Vorrichtung kann die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe schnell und effizient gelöst werden.The approach presented here also creates a device that is designed to carry out, control or implement the steps of a variant of a method presented here in corresponding devices. This embodiment of the invention in the form of a device can also quickly and efficiently solve the problem underlying the invention.

Die Vorrichtung kann ausgebildet sein, um Eingangssignale einzulesen und unter Verwendung der Eingangssignale Ausgangssignale zu bestimmen und bereitzustellen. Ein Eingangssignal kann beispielsweise ein über eine Eingangsschnittstelle der Vorrichtung einlesbares Sensorsignal darstellen. Ein Ausgangssignal kann ein Steuersignal oder ein Datensignal darstellen, das an einer Ausgangsschnittstelle der Vorrichtung bereitgestellt werden kann. Die Vorrichtung kann ausgebildet sein, um die Ausgangssignale unter Verwendung einer in Hardware oder Software umgesetzten Verarbeitungsvorschrift zu bestimmen. Beispielsweise kann die Vorrichtung dazu eine Logikschaltung, einen integrierten Schaltkreis oder ein Softwaremodul umfassen und beispielsweise als ein diskretes Bauelement realisiert sein oder von einem diskreten Bauelement umfasst sein.The device can be designed to read in input signals and to determine and provide output signals using the input signals. An input signal can, for example, represent a sensor signal that can be read in via an input interface of the device. An output signal can represent a control signal or a data signal that can be provided at an output interface of the device. The device can be designed to determine the output signals using a processing rule implemented in hardware or software. For example, the device can comprise a logic circuit, an integrated circuit or a software module and can be implemented, for example, as a discrete component or be comprised of a discrete component.

Von Vorteil ist auch ein Computer-Programmprodukt oder Computerprogramm mit Programmcode, der auf einem maschinenlesbaren Träger oder Speichermedium wie einem Halbleiterspeicher, einem Festplattenspeicher oder einem optischen Speicher gespeichert sein kann. Wird das Programmprodukt oder Programm auf einem Computer oder einer Vorrichtung ausgeführt, so kann das Programmprodukt oder Programm zur Durchführung, Umsetzung und/oder Ansteuerung der Schritte des Verfahrens nach einer der vorstehend beschriebenen Ausführungsformen verwendet werden.Also advantageous is a computer program product or computer program with program code that can be stored on a machine-readable carrier or storage medium such as a semiconductor memory, a hard disk memory or an optical memory. If the program product or program is executed on a computer or a device, the program product or program can be used to carry out, implement and/or control the steps of the method according to one of the embodiments described above.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den Zeichnungen rein schematisch dargestellt und wird nachfolgend näher beschrieben. Es zeigt

1 eine schematische Darstellung eines Getränkezubereitungsgeräts gemäß einem Ausführungsbeispiel;
2 ein Blockschaltbild einer Detektionsvorrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel;
3a eine schematische Darstellung einer Vorlagereinheit mit einer Sensoreinheit eines Getränkezubereitungsgeräts gemäß einem Ausführungsbeispiel;
3b eine schematische Darstellung einer Vorlagereinheit mit einer Sensoreinheit eines Getränkezubereitungsgeräts gemäß einem Ausführungsbeispiel;
4 eine schematische Darstellung einer Detektionseinrichtung eines Getränkezubereitungsgeräts gemäß einem Ausführungsbeispiel;
5 ein Diagramm eines von einer Detektionseinrichtung eines Getränkezubereitungsgeräts detektierbaren Spektrums von Geruchsmolekülen gemäß einem Ausführungsbeispiel;
6 ein Diagramm eines von einer Detektionseinrichtung eines Getränkezubereitungsgeräts ausgewerteten Spektrums von Geruchsmolekülen gemäß einem Ausführungsbeispiel;
7 ein Ablaufdiagramm eines Ausführungsbeispiels eines Verfahrens zum Betreiben eines Getränkezubereitungsgeräts;
8 ein Ablaufdiagramm eines Ausführungsbeispiels eines Verfahrens zum Trainieren einer Detektionseinrichtung; und
9 ein Blockschaltbild eines Ausführungsbeispiels einer Vorrichtung.

An embodiment of the invention is shown purely schematically in the drawings and is described in more detail below. It shows

1 a schematic representation of a beverage preparation device according to an embodiment;
2 a block diagram of a detection device according to an embodiment;
3a a schematic representation of a supply unit with a sensor unit of a beverage preparation device according to an embodiment;
3b a schematic representation of a pre-cleaning unit with a sensor unit of a Beverage preparation device according to an embodiment;
4 a schematic representation of a detection device of a beverage preparation device according to an embodiment;
5 a diagram of a spectrum of odor molecules detectable by a detection device of a beverage preparation device according to an embodiment;
6 a diagram of a spectrum of odor molecules evaluated by a detection device of a beverage preparation device according to an embodiment;
7 a flow chart of an embodiment of a method for operating a beverage preparation device;
8th a flow chart of an embodiment of a method for training a detection device; and
9 a block diagram of an embodiment of a device.

1 zeigt eine schematische Darstellung eines Getränkezubereitungsgeräts 100 gemäß einem Ausführungsbeispiel. Das Getränkezubereitungsgerät 100 ist ausgebildet, um Getränke zuzubereiten. Das Getränkezubereitungsgerät 100 umfasst eine Vorlagereinheit 105 zum Vorlagern von Lebensmitteln sowie eine Detektionseinrichtung 110 zum Detektieren eines Verderbs der Lebensmittel. Die Detektionseinrichtung 110 weist eine elektrochemische Sensoreinheit 115 auf, die ausgebildet ist, um den Verderb repräsentierende Geruchsmoleküle zu erfassen. 1 shows a schematic representation of a beverage preparation device 100 according to an embodiment. The beverage preparation device 100 is designed to prepare beverages. The beverage preparation device 100 comprises a storage unit 105 for pre-storing foodstuffs and a detection device 110 for detecting spoilage of the foodstuffs. The detection device 110 has an electrochemical sensor unit 115 which is designed to detect odor molecules representing spoilage.

In diesem Ausführungsbeispiel ist das Getränkezubereitungsgerät 100 beispielhaft als Kaffeevollautomat zum Zubereiten von Kaffee ausgebildet. Entsprechend kann das Getränkezubereitungsgerät 100 auch als Kaffeemaschine oder Kaffeeautomat bezeichnet werden und die Vorlagereinheit 105 ist in diesem Ausführungsbeispiel als Bohnenbehälter zum Vorlagern von Kaffeebohnen ausgebildet. Die Kaffeebohnen sind in diesem Ausführungsbeispiel mittels eines Mahlwerks 117 zu Kaffeepulver mahlbar. Zudem weist der Kaffeevollautomat beispielhaft eine Brüheinheit 120 auf, mittels derer über eine Pumpe 125 heißes Wasser mit dem Kaffeepulver versetzt und über eine beispielhafte Ausgabeeinheit 130 in ein Gefäß 135 zum Aufnehmen eines Getränks, wie beispielhaft eines heißen Kaffees, ausgebbar ist.In this exemplary embodiment, the beverage preparation device 100 is designed, for example, as a fully automatic coffee machine for preparing coffee. Accordingly, the beverage preparation device 100 can also be referred to as a coffee machine or coffee machine and the storage unit 105 is designed in this exemplary embodiment as a bean container for pre-storing coffee beans. In this exemplary embodiment, the coffee beans can be ground into coffee powder using a grinder 117. In addition, the fully automatic coffee machine has, for example, a brewing unit 120, by means of which hot water is mixed with the coffee powder via a pump 125 and can be dispensed via an exemplary dispensing unit 130 into a container 135 for holding a beverage, such as hot coffee, for example.

Der hier dargestellte Kaffeevollautomat umfasst weiterhin beispielhaft eine als Touchdisplay ausgebildete Anzeigeeinheit 140, über die lediglich beispielhaft Anweisungen zum Zubereiten des gewünschten Getränks eingebbar sind sowie zusätzlich oder alternativ Hinweise über den Zustand des Geräts oder das in der Zubereitung befindlichen Getränks anzeigbar sind. So ist in einem Ausführungsbeispiel die Detektionseinrichtung 110 signalübertragungsfähig mit der Anzeigeeinheit 140 verbunden, um beispielhaft Warnungen bezüglich eines detektierten Verderbs der Kaffeebohnen anzeigen zu lassen.The fully automatic coffee machine shown here also includes, for example, a display unit 140 designed as a touch display, via which instructions for preparing the desired beverage can be entered as an example and additionally or alternatively information about the status of the device or the beverage being prepared can be displayed. In one embodiment, the detection device 110 is connected to the display unit 140 in a way that can transmit signals in order to display, for example, warnings regarding a detected spoilage of the coffee beans.

Generell werden Kaffeebohnen unter Sauerstoffzufuhr im Bohnenbehälter schneller schlecht - man nennt es ranzig werden. Auch Kaffeepulverreste im Gerät werden entsprechend ranzig. Von ranzig spricht man, wenn die Fette und Öle durch Einwirkung von Sauerstoff in ihre Bestandteile aufgespalten werden - in die übelriechende, kurzkettige Buttersäure sowie andere, nicht minder geruchsintensive Fettsäuren und deren Bruchstücke. Sind die Bohnen beziehungsweise der Kaffee ranzig, schmeckt der Kaffee schlecht.In general, coffee beans go bad more quickly when there is oxygen in the bean container - this is called rancid. Coffee powder residues in the machine also go rancid. Rancid is when the fats and oils are broken down into their components by the action of oxygen - into the foul-smelling, short-chain butyric acid and other, no less odorous fatty acids and their fragments. If the beans or the coffee are rancid, the coffee tastes bad.

Idealerweise lagert man die Bohnen unter Vakuum oder wenigstens unter Ausschluss von Luftzufuhr. Das lässt sich im Gerät jedoch nicht wirklich realisieren, nur mit sehr hohem technischem und kostenintensivem Aufwand. Sind im Gerät erst einmal ranzige Bohnen oder ranzige Kaffeereste vorhanden, ist es schwierig, das Gerät wieder richtig säubern zu können. Buttersäure ist extrem hartnäckig. Aus diesem Grund kann es beispielsweise ein Ziel sein, schon bei ersten Anzeichen von Aufspaltung den Getränkebezug mit diesen Bohnen einzustellen.Ideally, the beans should be stored under vacuum or at least without air. However, this cannot really be achieved in the machine; it would require a great deal of technical effort and would be very costly. Once rancid beans or rancid coffee residues are present in the machine, it is difficult to clean the machine properly. Butyric acid is extremely stubborn. For this reason, one goal could be to stop making drinks with these beans at the first sign of decomposition.

Im Bohnenbehälter sind Bohnen, die bis zum Mahlvorgang gelagert werden. Selbst wenn der Deckel abgedichtet ist, kann zum Mahlwerk 117 hin der Behälter nicht luftdicht verschlossen werden. Das heißt, die Bohnen werden mit der Zeit eventuell ranzig. Im Mahlwerk 117 verbleiben Pulverreste, die ebenfalls ranzig werden können, ebenso im Mahlschacht. Mahlt man bereits mit ranzigen Bohnen, wird es im Mahlwerk 117 und -schacht immer schwieriger, das Gerät sauber und geruchsfrei zu halten.The bean container contains beans that are stored until the grinding process. Even if the lid is sealed, the container cannot be sealed airtight towards the grinder 117. This means that the beans may become rancid over time. Powder residues remain in the grinder 117, which can also become rancid, as does the grinding shaft. If you are already grinding with rancid beans, it becomes increasingly difficult to keep the device clean and odor-free in the grinder 117 and shaft.

Entsprechend ist das hier dargestellte Gerät mit der Detektionseinrichtung 110 ausgebildet, um Frischeeigenschaften der gelagerten Bohnen beziehungsweise eine Eignung zum Aufbrühen zu erfassen. Bei Nichteignung, d. h. Bohnen verdorben oder überlagert, ist die Detektionseinrichtung 110 in einem Ausführungsbeispiel ausgebildet, um ein Verweigern der Getränkezubereitung zu veranlassen und/oder über die Nutzerschnittstelle 140 eine entsprechende Warnung auszugeben. Dadurch ist es ermöglicht, einen Nutzer geräteseitig darauf aufmerksam zu machen, dass Inhaltsstoffe der Bohnen beginnen, sich chemisch zu verändern und die Bohnen ausgewechselt werden sollten. Optional kann der Nutzer auch darauf aufmerksam gemacht werden, dass Pulverreste im Gerät sind, die ranzig werden. Hier ist in einem Ausführungsbeispiel die Aufforderung zur gründlichen Reinigung von Hand möglich. Dadurch sind nicht nur Geschmack und Geruch des zuzubereitenden Kaffees verbesserbar, sondern auch eine Keimübertragung ins Fluidsystem verhinderbar und das ganze Gerät hygienischer zu halten.Accordingly, the device shown here is designed with the detection device 110 to detect the freshness properties of the stored beans or their suitability for brewing. If the beans are not suitable, ie if the beans are spoiled or have been stored for too long, the detection device 110 is designed in one embodiment to refuse the preparation of the beverage and/or to issue a corresponding warning via the user interface 140. This makes it possible to alert a user on the device that the ingredients of the beans are beginning to change chemically and that the beans should be replaced. Optionally, the user can It should also be pointed out that there are powder residues in the device that are going rancid. In one example, it is possible to request thorough cleaning by hand. This not only improves the taste and smell of the coffee being prepared, but also prevents the transfer of germs into the fluid system and keeps the entire device more hygienic.

2 zeigt ein Blockschaltbild einer Detektionsvorrichtung 110 gemäß einem Ausführungsbeispiel. Die hier dargestellte Detektionsvorrichtung 110 entspricht oder ähnelt der in der vorangegangenen Figur beschriebenen Detektionsvorrichtung. Die Detektionsvorrichtung 110 ist ausgebildet, um einen Verderb von Lebensmitteln zum Zubereiten eines Getränks in einem Getränkezubereitungsgerät, wie es in der vorangegangenen Figur beschrieben wurde, zu detektieren. 2 shows a block diagram of a detection device 110 according to an embodiment. The detection device 110 shown here corresponds to or is similar to the detection device described in the previous figure. The detection device 110 is designed to detect spoilage of food for preparing a drink in a drink preparation device as described in the previous figure.

Hierfür umfasst die Detektionseinrichtung 110 eine Sensoreinheit 115, die ausgebildet ist, um ein Spektrum von Geruchsmolekülen zu erfassen. In einem Ausführungsbeispiel ist die Sensoreinheit 115 als elektronische Nase ausgebildet, die für einen Einsatz in einem Kaffeeautomaten speziell auf Kaffeebohnen eingerichtet beziehungsweise sensibilisiert wurde. Eine elektronische Nase umfasst elektrochemische Sensoren, die Geruchsmoleküle detektieren können. Die Geruchsmoleküle werden chemisch umgewandelt und erzeugen je nach Art ihrer funktionellen Gruppe unterschiedliche Stromimpulse, die ausgewertet werden können. Entsprechend sind die Sensoren in einem Ausführungsbeispiel mit Hilfe von künstlicher Intelligenz auf ein Spektrum von Kaffeebohnen-Geruchsmolekülen angelernt beziehungsweise trainiert. Somit können sie Abweichungen, also den Fehlgeruch der Kaffeebohnen, elektrochemisch detektieren. Dadurch ist die Detektionseinrichtung 110 in diesem Ausführungsbeispiel ausgebildet, um das mittels der Sensoren erfasste Spektrum mit einem Normalspektrum von Geruchsmolekülen unverdorbener Lebensmittel abzugleichen und eine Abweichung des detektierten Spektrums von dem Normalspektrum als Verderb der Lebensmittel zu detektieren.For this purpose, the detection device 110 comprises a sensor unit 115 which is designed to detect a spectrum of odor molecules. In one embodiment, the sensor unit 115 is designed as an electronic nose which has been specially set up or sensitized to coffee beans for use in a coffee machine. An electronic nose comprises electrochemical sensors which can detect odor molecules. The odor molecules are chemically converted and, depending on the type of their functional group, generate different current pulses which can be evaluated. Accordingly, in one embodiment, the sensors are taught or trained to detect a spectrum of coffee bean odor molecules using artificial intelligence. They can thus electrochemically detect deviations, i.e. the off-odor of the coffee beans. As a result, the detection device 110 in this embodiment is designed to compare the spectrum detected by the sensors with a normal spectrum of odor molecules of unspoiled food and to detect a deviation of the detected spectrum from the normal spectrum as spoilage of the food.

In einem Ausführungsbeispiel ist die Detektionseinrichtung 110 signalübertragungsfähig mit einer Warneinrichtung 200 des Getränkezubereitungsgeräts verbunden. Bei einer Detektion von Geruchmolekülen außerhalb des Normalspektrums ist in diesem Ausführungsbeispiel die Warneinrichtung 200 ausgebildet, eine diesbezügliche Information unter Verwendung eines Warnsignals 202 in einer beispielhaften Verarbeitungseinheit 203 zu verarbeiten und eine Warnung bezüglich verdorbener Lebensmittel auszugeben. Hierfür umfasst die Warneinrichtung 200 lediglich beispielhaft eine Anzeigeeinheit 140, die ausgebildet ist, um unter Verwendung eines beispielhaft von der Verarbeitungseinheit 203 bereitgestellten Anzeigesignals 207 einen Verderbnisgrad der Lebensmittel sowie beispielhaft eine von dem Verderbnisgrad abhängigen Handlungsanweisung visuell anzuzeigen.In one embodiment, the detection device 110 is connected to a warning device 200 of the beverage preparation device in a way that is capable of transmitting signals. In this embodiment, when odor molecules outside the normal spectrum are detected, the warning device 200 is designed to process information in this regard using a warning signal 202 in an exemplary processing unit 203 and to issue a warning regarding spoiled food. For this purpose, the warning device 200 comprises, by way of example, a display unit 140 which is designed to visually display a degree of spoilage of the food and, by way of example, an instruction for action dependent on the degree of spoilage using a display signal 207 provided by the processing unit 203.

Weiterhin umfasst die Detektionseinrichtung 110 in einem Ausführungsbeispiel eine Erfassungseinheit 210 zum Erfassen einer Mengenausgabe eines Getränks und beispielshaft eines Verbrauchs der Lebensmittel. Die Detektionseinrichtung 110 ist lediglich beispielhaft ausgebildet, um unter Verwendung der erfassten Mengenausgabe und des erfassten Verbrauchs eine optimale Füllmenge zum Befüllen der Vorlagereinheit mit den Lebensmitteln zu ermitteln. Auf diese Weise ist in einem Ausführungsbeispiel aufgrund der Mahlmenge und Anzahl von Getränken bis zum Zeitpunkt eines ersten Frischealarms ermittelbar, wie viele Bohnen in diesem Zeitraum verwendet wurden. Da jedes Gerät eine andere Bohnenbehältergröße haben kann, ist dieser Wert bei der Berechnung berücksichtigt. Sobald der Bohnenbehälter neu zu füllen ist, wird beispielhaft im Display eine Mengenangabe vorgeschlagen, zum Beispiel „Fülle den Bohnenbehälter halb voll“. Diese Berechnung ist stetig bis zum nächsten Füllvorgang durchführbar und nachjustierbar. So ist vermeidbar, auf Dauer zu viele Bohnen entsorgen zu müssen.Furthermore, in one embodiment, the detection device 110 comprises a detection unit 210 for detecting the quantity of a beverage dispensed and, for example, the consumption of the food. The detection device 110 is designed merely as an example to determine an optimal filling quantity for filling the supply unit with the food using the detected quantity dispensed and the detected consumption. In this way, in one embodiment, based on the amount of ground beans and the number of beverages up to the time of a first freshness alarm, it is possible to determine how many beans were used in this period. Since each device can have a different bean container size, this value is taken into account in the calculation. As soon as the bean container needs to be refilled, an amount is suggested on the display, for example "Fill the bean container half full". This calculation can be carried out continuously until the next filling process and can be readjusted. This avoids having to dispose of too many beans in the long term.

Die 3a und 3b zeigen jeweils eine schematische Darstellung einer Vorlagereinheit 105 mit einer Sensoreinheit 115 eines Getränkezubereitungsgeräts gemäß einem Ausführungsbeispiel. Die hier gezeigte Vorlagereinheit 105 entspricht oder ähnelt der in den vorangegangenen Figuren beschriebenen Vorlagereinheit. Dabei ist die Vorlagereinheit 105 lediglich beispielhaft als Teil einer Kaffeemaschine zum Vorlagern von Lebensmitteln 300 in Form von Kaffeebohnen ausgebildet. Die Sensoreinheit 115 entspricht oder ähnelt der in den vorangegangenen Figuren beschriebenen Sensoreinheit. Das Getränkezubereitungsgerät entspricht oder ähnelt dem in den vorangegangenen Figuren beschriebenen Getränkezubereitungsgerät.The 3a and 3b each show a schematic representation of a storage unit 105 with a sensor unit 115 of a beverage preparation device according to an embodiment. The storage unit 105 shown here corresponds to or is similar to the storage unit described in the previous figures. The storage unit 105 is designed merely as an example as part of a coffee machine for pre-storing foodstuffs 300 in the form of coffee beans. The sensor unit 115 corresponds to or is similar to the sensor unit described in the previous figures. The beverage preparation device corresponds to or is similar to the beverage preparation device described in the previous figures.

Die Kaffeebohnen sind, wie in 3a gezeigt, mittels eines Mahlwerks 117 zu Kaffeepulver mahlbar, das über einen Mahlschacht 305 einer Brüheinheit 120 zuführbar ist, um zu einem Heißgetränk verarbeitet zu werden.The coffee beans are, as in 3a shown, can be ground into coffee powder by means of a grinder 117, which can be fed to a brewing unit 120 via a grinding shaft 305 in order to be processed into a hot beverage.

Die Kaffeebohnen sind beispielhaft in der Vorlagereinheit 105, das heißt im Bohnenbehälter, bis zum Mahlvorgang lagerbar. Da der Behälter zumindest zum Mahlwerk 117 hin nicht luftdicht verschließbar ist, besteht bei langfristiger Lagerung die Gefahr, dass die Bohnen mit der Zeit ranzig werden. Zudem verbleiben im Mahlwerk 117 Pulverreste, die ebenfalls ranzig werden können, ebenso im Mahlschacht 305. Um eine Getränkezubereitung mit bereits ranzigen Bohnen zu vermeiden und das Mahlwerk 117 und den Mahlschacht 305 sauber und geruchsfrei zu halten, ist eine Detektionseinrichtung mit einer Sensoreinheit 115, wie sie in den vorangegangenen Figuren beschrieben wurde, einsetzbar.The coffee beans can be stored in the storage unit 105, i.e. in the bean container, until the grinding process. Since the container cannot be sealed airtight, at least not towards the grinder 117, there is a risk that the beans will go rancid over time if stored for a long time. In addition, powder residues remain in the grinder 117, which can also go rancid, as well as in the grinder. shaft 305. In order to avoid preparing a beverage with already rancid beans and to keep the grinder 117 and the grinding shaft 305 clean and odor-free, a detection device with a sensor unit 115, as described in the previous figures, can be used.

Dabei ist gemäß dem in 3a dargestellten Ausführungsbeispiel die Sensoreinheit 115 der Detektionseinrichtung an einer Befüllseite 310 der Vorlagereinheit 105 angeordnet. Bei der Befüllseite 310 handelt es sich um eine in den hier gezeigten Figuren oben angeordnete Seite der Vorlagereinheit 115, von der aus die Vorlageeinheit 115 mit in diesem Ausführungsbeispiel Kaffeebohnen befüllbar ist. Durch den Einbau der Sensoreinheit 115, beispielsweise in Gestalt einer elektronischen Nase, im oberen Bereich des Bohnenbehälters ist ermöglicht, dass die Sensorik mit der „Bohnen-Luft“ umströmt werden kann.According to the 3a In the embodiment shown, the sensor unit 115 of the detection device is arranged on a filling side 310 of the supply unit 105. The filling side 310 is a side of the supply unit 115 arranged at the top in the figures shown here, from which the supply unit 115 can be filled with coffee beans in this embodiment. By installing the sensor unit 115, for example in the form of an electronic nose, in the upper area of the bean container, it is possible for the "bean air" to flow around the sensor system.

In einer in 3b gezeigten Ausgestaltung ist die Sensoreinheit 115 beispielhaft fluidisch mit einer Ausgabeseite 315 der Vorlagereinheit 105 verbunden. Über die Ausgabeseite 315 sind die Lebensmittel 300 in das Getränkezubereitungsgerät ausgebbar. In diesem Ausführungsbeispiel ist die fluidische Verbindung beispielhaft durch eine Bypassröhre 320 hergestellt, mittels derer zur Erhöhung der Messempfindlichkeit Luft aus dem unteren Drittel des Bohnenbehälters über den Sensor führbar ist. Dabei ist über die natürliche Konvektion die Luft von unten nach oben über den Sensor führbar.In a 3b In the embodiment shown, the sensor unit 115 is fluidically connected to an output side 315 of the supply unit 105. The food 300 can be dispensed into the beverage preparation device via the output side 315. In this embodiment, the fluidic connection is established, for example, by a bypass tube 320, by means of which air from the lower third of the bean container can be guided over the sensor in order to increase the measurement sensitivity. The air can be guided from bottom to top over the sensor via natural convection.

4 zeigt eine schematische Darstellung einer Detektionseinrichtung 110 eines Getränkezubereitungsgeräts gemäß einem Ausführungsbeispiel. Die Detektionseinrichtung 110 entspricht oder ähnelt der in den vorangegangenen Figuren beschriebenen Detektionseinrichtung. Das Getränkezubereitungsgerät entspricht oder ähnelt dem in den vorangegangenen Figuren beschriebenen Getränkezubereitungsgerät. Die Detektionseinrichtung 110 umfasst eine Sensoreinheit 115, die ausgebildet ist, um Geruchsmoleküle 400 chemisch umzuwandeln und je nach Art ihrer funktionellen Gruppe unterschiedliche Stromimpulse zu erzeugen und diese auszuwerten. Hierfür sind die Geruchsmoleküle 400 beispielhaft über eine Membran 402 erfassbar und mittels einer Messelektrode 404 messbar. Unter Verwendung einer Referenzelektrode 406 sowie einer Gegenelektrode 408, an denen beispielhaft mittels eines Potentiostats 410 eine elektrische Spannung anlegbar ist, sind die erfassten Geruchsmoleküle 400 einem vorbestimmten Normalspektrum oder einem davon abweichenden Spektrum, das einen Verderb der Lebensmittel repräsentiert, zuordenbar. In einem Ausführungsbeispiel ist zwischen der Gegenelektrode 408 und dem Potentiostat 410 eine Anzeige 412 angeordnet, um eine angelegte Spannung anzuzeigen. 4 shows a schematic representation of a detection device 110 of a beverage preparation device according to an embodiment. The detection device 110 corresponds to or is similar to the detection device described in the previous figures. The beverage preparation device corresponds to or is similar to the beverage preparation device described in the previous figures. The detection device 110 comprises a sensor unit 115 which is designed to chemically convert odor molecules 400 and to generate and evaluate different current pulses depending on the type of their functional group. For this purpose, the odor molecules 400 can be detected, for example, via a membrane 402 and measured using a measuring electrode 404. Using a reference electrode 406 and a counter electrode 408, to which an electrical voltage can be applied using a potentiostat 410, for example, the detected odor molecules 400 can be assigned to a predetermined normal spectrum or a spectrum that deviates therefrom and represents spoilage of the food. In one embodiment, a display 412 is arranged between the counter electrode 408 and the potentiostat 410 in order to display an applied voltage.

5 zeigt ein Diagramm 500 eines von einer Detektionseinrichtung eines Getränkezubereitungsgeräts detektierbaren Spektrums von Geruchsmolekülen gemäß einem Ausführungsbeispiel. Die Detektionseinrichtung entspricht oder ähnelt der in den vorangegangenen Figuren beschriebenen Detektionseinrichtung. Das Getränkezubereitungsgerät entspricht oder ähnelt dem in den vorangegangenen Figuren beschriebenen Getränkezubereitungsgerät. Dabei ist bei dem hier gezeigten Diagramm 500 lediglich beispielhaft entlang einer x-Achse ein zeitlicher Verlauf, beispielhaft in Millisekunden, abgebildet und entlang einer y-Achse eine relative Intensität in Prozent. Lediglich beispielhaft basiert die hier gezeigte Darstellung auf der Verwendung einer elektronischen Nase, die speziell auf Kaffeebohnen eingerichtet beziehungsweise sensibilisiert wurde. 5 shows a diagram 500 of a spectrum of odor molecules detectable by a detection device of a beverage preparation device according to an embodiment. The detection device corresponds to or is similar to the detection device described in the previous figures. The beverage preparation device corresponds to or is similar to the beverage preparation device described in the previous figures. In the diagram 500 shown here, a time curve, for example in milliseconds, is shown along an x-axis and a relative intensity in percent is shown along a y-axis. The representation shown here is based purely as an example on the use of an electronic nose that has been specially set up or sensitized to coffee beans.

Lediglich beispielhaft ist in der hier gezeigten Darstellung ein Normalspektrum 505 von unverdorbenen Lebensmitteln abgebildet, das heißt beispielhaft ein antrainiertes Spektrum von Geruchsmolekülen, die von unverdorbenen Kaffeebohnen abgesondert werden. Davon abweichend ist in dieser Darstellung ein von einer Sensoreinheit der Detektionseinrichtung erfasstes, detektiertes Spektrum 510 abgebildet, das beispielhaft solche Geruchsmoleküle repräsentiert, die von verdorbenen Kaffeebohnen abgesondert werden. Es besteht eine zumindest partielle Abweichung des detektierten Spektrums 510 von dem Normalspektrum 505.Merely as an example, the illustration shown here shows a normal spectrum 505 of unspoiled food, i.e., for example, a trained spectrum of odor molecules that are secreted by unspoiled coffee beans. In contrast, this illustration shows a detected spectrum 510 recorded by a sensor unit of the detection device, which represents, for example, odor molecules that are secreted by spoiled coffee beans. There is at least a partial deviation of the detected spectrum 510 from the normal spectrum 505.

Mit anderen Worten setzt sich eine elektronische Nase aus elektrochemischen Sensoren zusammen, die Geruchsmoleküle detektieren können. Sie werden mit Hilfe von Künstlicher Intelligenz beispielhaft auf ein Spektrum von Kaffeebohnen-Geruchsmolekülen angelernt bzw. trainiert. Somit können sie Abweichungen, also den Fehlgeruch der Kaffeebohnen, elektrochemisch detektieren. In dem hier dargestellten Diagramm 500 repräsentiert entsprechend eine durchgezogen gezeichnete Kurve das Normalspektrum 505 bzw. ein Spektrum von frischen Kaffeebohnen und eine gestrichelt gezeichnete Kurve repräsentiert das detektierte Spektrum 510 bzw. Abweichungen vom „Normalspektrum“ bei ranzigen Bohnen.In other words, an electronic nose is made up of electrochemical sensors that can detect odor molecules. They are taught or trained using artificial intelligence to identify a spectrum of coffee bean odor molecules. This allows them to electrochemically detect deviations, i.e. the off-odor of the coffee beans. In the diagram 500 shown here, a solid curve represents the normal spectrum 505 or a spectrum of fresh coffee beans, and a dashed curve represents the detected spectrum 510 or deviations from the "normal spectrum" in rancid beans.

6 zeigt ein Diagramm 600 eines von einer Detektionseinrichtung eines Getränkezubereitungsgeräts ausgewerteten Spektrums von Geruchsmolekülen gemäß einem Ausführungsbeispiel. Die Detektionseinrichtung entspricht oder ähnelt der in den vorangegangenen Figuren beschriebenen Detektionseinrichtung. Das Getränkezubereitungsgerät entspricht oder ähnelt dem in den vorangegangenen Figuren beschriebenen Getränkezubereitungsgerät. Die hier schematisch dargestellte Auswertung ist beispielhaft mittels einer Warneinrichtung, wie sie in der vorangegangenen 2 beschrieben wurde, anzeigbar. Dabei ist bei dem hier gezeigten Diagramm 600 lediglich beispielhaft entlang einer x-Achse ein zeitlicher Verlauf, beispielhaft in Millisekunden, abgebildet und entlang einer y-Achse eine relative Intensität in Prozent. 6 shows a diagram 600 of a spectrum of odor molecules evaluated by a detection device of a beverage preparation device according to an embodiment. The detection device corresponds to or is similar to the detection device described in the previous figures. The beverage preparation device corresponds to or is similar to the detection device described in the previous The evaluation shown schematically here is carried out by means of a warning device as described in the previous 2 described. In the diagram 600 shown here, a time course, for example in milliseconds, is shown along an x-axis and a relative intensity in percent is shown along a y-axis.

Lediglich beispielhaft sind bis zu einer Abweichung der erfassten Geruchmoleküle von 40 % vom Normalspektrum bzw. Spektrum frischer Lebensmittel, beispielhaft frischer Kaffeebohnen, die Bohnen noch als frisch genug auswertbar oder bewertbar, um sie ohne Geschmacksbeeinträchtigung verwenden zu können.For example only, if the detected odor molecules deviate by up to 40% from the normal spectrum or spectrum of fresh foods, for example fresh coffee beans, the beans can still be evaluated or assessed as fresh enough to be used without affecting their taste.

Ab einer Abweichung von ca. 40 % vom Normalspektrum bzw. Spektrum frischer Kaffeebohnen, ist beispielhaft in einem Display der Kaffeemaschine eine „Frischewarnung“ anzeigbar. Die Bohnen beginnen ranzig zu werden und sollten beispielhaft in den nächsten 1 bis maximal 2 Tagen verbraucht werden.If the coffee beans deviate by approximately 40% from the normal range or range of fresh coffee beans, a "freshness warning" will be shown on the coffee machine's display. The beans are starting to go rancid and should be consumed within the next 1 to 2 days at the most.

Ab einer Abweichung von ca. 80 % vom Normalspektrum bzw. Spektrum frischer Kaffeebohnen in einem Ausführungsbeispiel die Meldung anzeigbar, dass Geschmacksbeeinträchtigungen durch Haltbarkeitsüberschreitung zu erwarten sind.If the deviation from the normal spectrum or spectrum of fresh coffee beans exceeds approximately 80%, a message can be displayed in one embodiment that taste impairments are to be expected due to the shelf life being exceeded.

Dadurch kann vermieden werden, dass ein Nutzer des Getränkezubereitungsgeräts die Ranzigkeit der verwendeten Kaffeebohnen zu spät bemerkt, vermutlich sogar erst über den Geschmack und später erst über den Geruch.This can prevent a user of the beverage preparation device from noticing the rancidity of the coffee beans too late, probably only through the taste and later through the smell.

7 zeigt ein Ablaufdiagramm eines Ausführungsbeispiels eines Verfahrens 700 zum Betreiben eines Getränkezubereitungsgeräts, wie es in der vorangegangenen 1 beschrieben wurde. Das Verfahren 700 umfasst einen Schritt 705 des Detektierens eines Verderbs von Lebensmitteln unter Verwendung der in den vorangegangenen 1 und 2 beschriebenen Detektionseinrichtung. 7 shows a flow chart of an embodiment of a method 700 for operating a beverage preparation device, as described in the previous 1 The method 700 comprises a step 705 of detecting food spoilage using the methods described in the preceding 1 and 2 described detection device.

In einem Ausführungsbeispiel umfasst das Verfahren 700 zudem einen Schritt 710 des Ausgebens eines Warnsignals, um eine Warnung bezüglich verdorbener Lebensmittel auszugeben, wenn im Schritt 705 des Detektierens den Verderb repräsentierende Geruchsmoleküle detektiert werden.In one embodiment, the method 700 further comprises a step 710 of issuing a warning signal to issue a warning regarding spoiled food when odor molecules representing spoilage are detected in the detecting step 705.

Weiterhin umfasst das Verfahren 700 lediglich beispielhaft einen Schritt 715 des Bereitstellens eines Anzeigesignals an eine Anzeigeeinheit, um einen Verderbnisgrad der Lebensmittel und zusätzlich oder alternativ eine von dem Verderbnisgrad abhängige Handlungsanweisung anzuzeigen.Furthermore, the method 700 comprises, merely by way of example, a step 715 of providing an indication signal to a display unit in order to indicate a degree of spoilage of the food and additionally or alternatively an instruction for action dependent on the degree of spoilage.

8 zeigt ein Ablaufdiagramm eines Ausführungsbeispiels eines Verfahrens 800 zum Trainieren einer Detektionseinrichtung für ein Getränkezubereitungsgerät, wie sie in den vorangegangenen Figuren beschriebenen wurde. Das Verfahren 800 wird unter Verwendung von Künstlicher Intelligenz ausgeführt und umfasst einen Schritt 805 des Einlesens eines Moleküldatensatzes, der ein Normalspektrum von Geruchsmolekülen von unverdorbenen Lebensmitteln repräsentiert, und einen Schritt 810 des Trainierens der Detektionseinrichtung unter Verwendung des Moleküldatensatzes, um von dem Normalspektrum abweichende Spektren von Geruchsmolekülen als den Verderb repräsentierend zu detektieren. 8th shows a flow chart of an embodiment of a method 800 for training a detection device for a beverage preparation device, as described in the previous figures. The method 800 is carried out using artificial intelligence and comprises a step 805 of reading in a molecular data set that represents a normal spectrum of odor molecules of unspoiled food, and a step 810 of training the detection device using the molecular data set to detect spectra of odor molecules that deviate from the normal spectrum as representing spoilage.

9 zeigt ein Blockschaltbild eines Ausführungsbeispiels einer Vorrichtung 900 zum Ansteuern eines Trainierens einer Detektionseinrichtung für ein Getränkezubereitungsgerät gemäß einer hier vorgestellten Variante. Die Vorrichtung 900 umfasst eine Einleseeinheit 905 zum Ansteuern eines Einlesens eines Moleküldatensatzes, der ein Normalspektrum von Geruchsmolekülen von unverdorbenen Lebensmitteln repräsentiert. Zudem umfasst die Vorrichtung 900 eine Trainingseinheit 910 zum Ansteuern eines Trainierens der Detektionseinrichtung unter Verwendung des Moleküldatensatzes, um von dem Normalspektrum abweichende Spektren von Geruchsmolekülen als den Verderb repräsentierend zu detektieren. 9 shows a block diagram of an embodiment of a device 900 for controlling a training of a detection device for a beverage preparation device according to a variant presented here. The device 900 comprises a reading unit 905 for controlling a reading of a molecular data set that represents a normal spectrum of odor molecules of unspoiled food. In addition, the device 900 comprises a training unit 910 for controlling a training of the detection device using the molecular data set in order to detect spectra of odor molecules that deviate from the normal spectrum as representing spoilage.

Claims

Beverage preparation device (100) for preparing beverages, wherein the beverage preparation device (100) has the following features: a storage unit (105) for pre-storing food; and a detection device (110) for detecting spoilage of the food (300), wherein the detection device (110) comprises an electrochemical sensor unit (115) which is designed to detect odor molecules (400) representing spoilage.

Beverage preparation device (100) according to Claim 1 , wherein the sensor unit (115) is designed to detect a spectrum (510) of odor molecules (400), wherein the detection device (110) is designed to compare the detected spectrum (510) with a normal spectrum (505) of odor molecules (400) of unspoiled food (300) and to detect a deviation of the detected spectrum from the normal spectrum (505) as spoilage of the food (300).

Beverage preparation device (100) according to one of the preceding claims, with a Warning device (200) for outputting a warning signal (202) to issue a warning regarding spoiled food (300) when odor molecules (400) representing spoilage have been detected by the detection device (110).

Beverage preparation device (100) according to Claim 3 , wherein the warning device (200) comprises a display unit (140) for displaying a degree of spoilage of the food (300) and/or for displaying an instruction for action dependent on the degree of spoilage.

Beverage preparation device (100) according to one of the preceding claims, wherein the sensor unit (115) is arranged on a filling side (310) of the supply unit (105) for filling the supply unit (105).

Beverage preparation device (100) according to one of the preceding claims, wherein the sensor unit (115) of the detection device (110) is fluidically connected to an output side (315) of the supply unit (105) for dispensing the food (300) into the beverage preparation device (100).

Beverage preparation device (100) according to one of the preceding claims, wherein the detection device (110) has a detection unit (210) for detecting a quantity dispensed of a beverage and/or a consumption of the foodstuffs (300), wherein the detection device (110) is designed to determine an optimal filling quantity for filling the supply unit (105) with the foodstuffs using the detected quantity dispensed and/or the detected consumption.

Method (700) for operating a beverage preparation device (100) according to one of the preceding claims, wherein the method (700) comprises a step (705) of detecting spoilage of food (300) using the detection device (110).

Procedure (700) according to Claim 8 , with a step (710) of issuing a warning signal (202) to issue a warning regarding spoiled food (300) when odor molecules (400) representing spoilage are detected in the detecting step (705).

Method (700) according to one of the preceding Claims 8 or 9 , with a step (715) of providing an indication signal (207) to a display unit (140) to indicate a degree of spoilage of the food (300) and/or an instruction for action dependent on the degree of spoilage.

Method (800) for training a detection device (110) for a beverage preparation device (100) according to one of the preceding Claims 1 until 7 , wherein the method (700) is carried out using artificial intelligence and wherein the method (700) comprises the following steps: reading in (805) a molecular data set representing a normal spectrum (505) of odor molecules (400) of unspoiled food; and training (810) the detection device (110) using the molecular data set to detect spectra of odor molecules (400) deviating from the normal spectrum (505) as representing spoilage.

Device (900) which is designed to carry out the steps (705, 710, 715; 805, 810) of one of the methods (700; 800) according to one of the preceding Claims 8 until 11 in appropriate units (905, 910).

Computer program product with program code for carrying out one of the methods (700; 800) according to one of the preceding Claims 8 until 11 when the computer program product is executed on a device (900).

Machine-readable storage medium on which the computer program is Claim 13 is stored.