KR20070059129A

KR20070059129A - 액체 농축물로부터 고온 및 냉온 음료를 혼합하고 거품을발생시키는 컵내 조제를 위한 방법 및 시스템

Info

Publication number: KR20070059129A
Application number: KR1020077007446A
Authority: KR
Inventors: 알렉산더 에이 셔; 데릭 에이 보티스타; 시몬 리빙스; 래리 바톨레티; 랜달 씨 크리스만
Original assignee: 네스텍소시에테아노님
Priority date: 2004-08-31
Filing date: 2005-08-19
Publication date: 2007-06-11
Also published as: US7661352B2; US20080093382A1; EP1788917A2; CA2577849A1; RU2007111913A; JP4990141B2; NZ553401A; CN101048096A; JP2008511353A; AU2005279426A1; US20060045942A1; CN100592889C; WO2006024409A2; WO2006024409A3; BRPI0515123A; RU2378969C2; AU2005279426B2; CA2577849C; MX2007002492A

Abstract

1 개 이상의 액체 성분 원 (source) (30, 31) 및 희석액 원 (18), 전달 장치 및 1 개 이상의 희석액 노즐 및 식품 성분 노즐을 포함하며 혼합 또는 휘핑 (whipping) 챔버를 사용하지 않는 고온 또는 냉온 음료 또는 다른 액체 식품을 조제하기 위한 액체 식품 조제 장치 (1) 이며, 상기 전달 장치 및 희석액 및 식품 성분 노즐은, 용기 (10) 안쪽에 그리고 고온 또는 냉온 음료와 같은 식품을 만들어내도록 난류를 일으키는데 그리고 식품 성분을 혼합하는데 효과적인 속도 범위 내에서 소정의 공간적인 구성으로 1 개 이상의 희석액 스트림 (6a, 6b) 을 분사하도록 구성된다.

Description

액체 농축물로부터 고온 및 냉온 음료를 혼합하고 거품을 발생시키는 컵내 조제를 위한 방법 및 시스템{METHOD AND SYSTEM FOR IN-CUP DISPENSING, MIXING AND FOAMING HOT AND COLD BEVERAGES FROM LIQUID CONCENTRATE}

본 발명은 일반적으로 액체 식품 조제 장치에 관한 것이다. 더 구체적으로는, 본 발명은 혼합 또는 휘핑 (whipping) 챔버를 사용하지않는 액체 농축물로부터 재구성되는 고온 또는 냉온 음료 등을 조제하기 위한 디스펜서 (dispenser) 시스템 및 방법에 관한 것이다.

종래의 고온 또는 냉온 음료 조제 시스템이 사무실, 편의점, 레스토랑, 가정집 등에서 널리 사용되고 있다.

널리 사용되고 있는 음료 디스펜서 시스템 중 한가지 타입은, 컵에 투여하기 이전에 커피 또는 차 분말 또는 시럽과 같은 분말을 휘핑 보울 (bowl) 또는 챔버에서 고온 또는 냉온 액체 등의 액체와 혼합시키는 전기 모터에 의해 회전구동되는 블레이드, 디스크 등과 같은 임펠러를 사용한다. 예컨대, 미국특허 제 4,676,401 호에 이러한 타입의 시스템이 기술되어있다.

이러한 타입의 시스템은, 혼합 보울 또는 휘퍼 챔버 및 임펠러 엔진을 위한 공간을 필요로 하기 때문에, 때론 비용이 많이 들며 거추장스럽다. 또한, 휘퍼 챔버 및/또는 임펠러에 남아있는 잔여물로 인한 위생 문제를 회피하기 위해서, 이 시스템은 일정한 유지보수 및 주기적인 세정을 필요로 한다. 또한, 분말을 사용할 때는, 특히, 대기 온도에서의 조제 이후, 컵에서 액체의 계층화뿐만 아니라 용해되지않은 입자의 침전물이 발생할 수 있다. "계층화" 라는 용어는 생산물의 액체 부분에 이질 성분이 상이한 레벨로 존재하는 것을 말한다.

회전 블레이드와 같은 기계적인 휘핑 기구를 사용하지않는 고온의 초콜릿 음료와 같은 거품이 이는 청량음료를 생산하고 조제하기 위한 또 다른 타입의 시스템이 미국특허 제 6,305,269 호에 제안되어있다. 이 시스템에서, 음료를 만들기 위해 사용되는 시럽 및 물 혼합물의 휘핑은, 배출구가 있는 혼합 챔버 내에서, 가압상태에서 교차점 쪽으로 향하는 교차하는 시럽 및 물 스트림을 혼합함으로써 달성된다. 이 시스템은 혼합 챔버에서 임펠러를 사용하지는 않지만, 혼합 챔버의 벽은 사용된 후에 잔여물에 의해 빠르게 더럽혀져서, 위생이 여전히 문제가 되고, 혼합 챔버의 주기적인 세정이 여전히 필요하게 된다. 세정 작업은 종종 혼합 챔버의 분리를 필요로 하기 때문에, 인력 및 비용이 많이 들게 된다. 또한, 1 개의 물 제트 및 1 개의 농축물 제트를 사용하여 이 시스템에서 획득한 거품은 전형적으로 버블의 크기가 큰 비누모양 외관을 가졌으며, 안정성이 극도로 부족했다.

다른 조제 시스템은, 예컨대, EP 1088504 A 또는 EP 1 348 364 A1 와 같이, 건식 음료 분말을 분말에 혼합시키고 거품을 만들도록 컵으로 향하게되는 물 제트와 혼합시키는 컵내 (in-cup) 혼합을 이용하지만, 이 시스템에는 다수의 단점이 존재한다: 1) 건식 분말의 컵내 혼합은 유즙분말과 같은 어떤 식품 성분과의 혼합에 서는 불충분한 혼합을 제공함, 2) 어떤 분말은 가열되지않은 희석액에서는 잘 용해되지않기 때문에, 분말의 컵내 혼합은 균질한 냉 음료를 적당하게 전달하지 않음, 3) 종래의 장치는 분말 저장소를 수용하기 에는 너무 큰 풋프린트 (footprint) 를 가짐, 4) 종래의 장치는 일반적으로 컵을 저장 영역으로부터 혼합 영역으로 이동시키는 시스템이 복잡하고 비용이 많이 듬, 5) 어떤 종래의 장치는 특정한 제트 구성에서, 혼합 동안 위생 및/또는 세정 문제를 일으킬 수 있는 튐도 발생함. 장치를 클리닝 인 플레이스 (cleaning in place) (CIP) 할 필요가 없고, 생산물 오염을 줄이며, 공지된 디스펜서의 기계적인 복잡성도 줄인, 더 위생적인 방식으로 계층화 없이 거품형 및 비거품형 생산물 모두를 만드는데 더 적합한 향상된 시스템이 필요하다. 더 구체적으로는, 최적의 거품 층을 갖는, 카푸치노 타입 음료와 같은 거품형 음료를 위한, 바람직하게는 세정 단계 및 유지보수를 줄일 수 있는 시스템이 필요하다.

본 발명은 식품 디스펜서에 관한 것이다. 디스펜서의 바람직한 실시예는 희석액 원 (source), 1 개 이상의 희석액 노즐, 액체 형태의 1 개 이상의 식품 성분 원, 1 개 이상의 식품 성분 노즐, 및 전달 장치를 갖는다. 전달 장치는 희석액 원을 희석액 노즐에 그리고 식품 성분 원을 식품 성분 노즐에 연결한다. 전달 장치 및 노즐은, 바람직하게는 희석액 및 식품 성분이 희석액 및 식품 성분 노즐로부터 분사되어 각각 희석액 및 식품 성분 스트림이 되어 용기 안으로 바로 분사되어 들어가도록 구성된다. 전달 장치 및 희석액 노즐(들)은, 희석액 스트림이 식품을 만들도록 난류를 일으키는데 그리고 식품 성분을 혼합하는데 효과적인 속도 범위 내에서 용기의 1 개 이상의 내부 벽에 부딪치는, 소정의 공간적인 구성으로 희석액 스트림을 분사하도록 더 구성된다. 다른 실시예는 바람직하게는 중간 개인 소비자를 위한 용기에 적은 분량, 바람직하게는 1 ~ 2 인분을 투여하도록 구성되고, 다른 실시예는 5 인분 미만 또는 10 인분 미만과 같이 더 많은 분량을 투여할 수 있지만, 바람직한 용기는 음료 컵이다. 바람직한 디스펜서는 업소용 음료 디스펜서이다. 바람직한 실시예에서, 희석액 노즐은 수직선에 대해 각을 이루면서 희석액 스트림을 분사하도록 구성된다. 희석액 노즐은 바람직하게는 수직선에 대해 5°를 초과하여 기울어져 있다.

바람직한 실시예에서, 전달 장치 및 희석액 노즐은, 수직선에 대해 소정의 공간적인 구성으로 그리고 용기에 식품 및 희석액을 투여한 이후 1 분 이내에 획득한 거품 대 액체의 비가 1:5 이상, 더 바람직하게는 1:4 이상, 가장 바람직하게는 약 1:3 ~ 1:1 인 식품 위의 거품 층을 만드는데 효과적인 속도 범위 내에서, 1 개 이상, 바람직하게는 2 개 이상의 유체 스트림을 분사하도록 더 구성된다. 희석액 스트림(들)은 용기로부터의 현저한 튐이 발생하지 않도록 구성된다.

바람직한 실시예에서, 스트림 및 스트림 투여 조건은, 현저한 튐이 발생하지 않고, 노즐로부터 용기에 이르는 영역의 스트림이 깔때기형상물 및 희석액 보호 구조물에 의해 지지되지 않는 조건이다. 그러므로, 세정 단계가 제거되면서, 용기에서 식품의 적당한 혼합이 실행된다.

일 실시예에서는, 제 1 희석액 노즐로부터 만들어진 제 1 희석액 스트림에서 오프셋된 충돌 위치에서 용기의 내부 벽 및/또는 바닥 벽에 부딪치는 제 2 희석액 스트림을 만들어내는 제 2 희석액 노즐이 제공된다. 제 2 희석액 노즐은 바람직하게는, 희석액 스트림이 수직선에 대해 0°~ 30°, 더 바람직하게는 0°~ 10°, 가장 바람직하게는 0°~ 5°를 향하도록 방향이 정해진다.

전달 장치는, 희석액을 각각 약 1 ml/s 와 120 ml/s 사이 및 10 cm/s 와 3,500 cm/s 사이의 희석액 유량 및 선속도로 희석액 노즐(들)로부터 전달하도록 구성된다.

일 실시예에서는, 희석액 노즐은, 용기에서는 큰 난류가 있고 계층화 문제는 없는, 철저하고 신속한 혼합을 제공할 만큼 충분히 큰 속도를 주기 위해 단일의 얇은 희석액 스트림을 형성하도록 노즐 마다 단일의 오리피스를 포함한다. 단일 오리피스 노즐이 식품의 상부에 두꺼운 거품 층을 만드는데 바람직하다.

또 다른 실시예에서는, 희석액 노즐은 샤워헤드 (showerhead) 를 형성하는 다수의 스트림을 형성하기 위한 다수의 오리피스를 포함한다. 샤워형 (shower-like) 노즐 오리피스의 수는 2 ~ 30, 바람직하게는 3 ~ 5 개까지 변할 수 있다. 샤워형 노즐은 감소한 선속도를 제공하므로, 이러한 구성은, 적은 양의 거품이 있는 또는 거품이 없는 식품이 요구될 때 바람직하다.

디스펜서는 다수의 식품 성분 원; 식품 성분 원으로부터 용기로 상이한 식품 성분을 투여하기 위한 다수의 식품 성분 노즐을 포함할 수 있으며; 전달 장치는, 조제하기로 선택한 음료 생산물의 타입에 따라 용기에 1 이상의 식품 성분 중에서 선택된 혼합물을 투여하기 위한 식품 성분 노즐로부터의 유동을 선택적으로 활성화 및 비활성화시키도록 구성될 수 있다. 일 실시예에서와 같이, 디스펜서는 거품형 카푸치노를 전달할 수 있고, 하나의 식품 성분 원은 유계 또는 우유 농축물을 함유할 수 있으며, 다른 식품 성분 원은 커피계 농축물을 함유할 수 있다.

본 발명은 개별적인 희석액 스트림 및 유동가능한 식품 성분을 용기로 향하게 하는 단계를 포함하는 식품 디스펜서에서 식품을 조제하는 방법에 관한 것이기도 하며,

1 개 이상의 스트림이 수직선에 대해 기울기 각을 형성하고,

상기 희석액 스트림은 식품을 만들도록 난류를 일으키는데 그리고 식품 성분과 혼합시키는데 효과적인 속도 범위 내에서 용기의 1 개 이상의 벽에 부딪친다.

도 1 은 본 발명에 따른 음료 조제 장치의 일 실시예를 도시하는 개략도이다.

도 2a 는 1 개의 농축물 노즐 및 3 개의 물 노즐을 포함하는 본 발명에 따른 식품 조제 장치의 노즐의 공간적인 방향지정의 예를 개략적으로 도시하는 확대 정면도이다.

도 2b 는 도 2a 에 도시된 물 및 농축물 노즐의 저면 단면도이다.

도 3a 는 2 개의 농축물 노즐 및 2 개의 물 노즐을 포함하는 본 발명에 따른 식품 조제 장치의 노즐의 공간적인 방향지정의 또 다른 예를 개략적으로 도시하는 확대 정면도이다.

도 3b 는 도 3a 에 도시된 물 및 농축물 노즐의 저면 단면도이다.

도 4a 내지 도 4h 는 용기 위에 위치한 물 및 농축물 노즐을 구비하는 본 발명의 장치의 다양한 실시예를 개략적으로 도시한다.

도 5a 는 본 발명에 따른 음료 조제 장치의 또 다른 실시예를 도시하는 개략도이다.

본 발명은 운용 및 유지보수를 함에 있어 위생적이고, 효율적이고, 소형이며, 비교적 비용이 적게 드는 고온 또는 냉온 음료를 조제하는 장치를 제공할 수 있다. 혼합 및 휘핑 챔버의 사용 없이 이것을 달성할 수 있으며, 따라서 유지보수가 거의 필요하지않으며 매우 위생적이다. 본 발명의 바람직한 실시예는, 기계적인 휘핑 기구를 사용할 필요가 없으며 농축물로부터 균일한 고품질 음료를 생산하는, 아주 높은 온도 (전형적으로는, 65℃ 를 초과) 에서 거품발생이 잘되는 음료를 전달할 수 있으며, 또한 균질의 가열되지 않은 음료 (전형적으로는, 5℃ 와 16℃ 사이) 를 전달할 수 있는, 고온 또는 냉온 음료를 조제하는 장치를 제공한다. 바람직한 실시예는 바람직하게는 고용량, 대형 용도로도 적합하다. 본 발명의 식품 디스펜서는 소스, 수프, 또는 스톡 (stock) 디스펜서와 같은 다른 디스펜서가 아닌 본 본명의 범위 내에 있는 음료 디스펜서로서 설명할 것이다.

본 발명은 희석액 원, 1 이상의 희석액 노즐, 1 이상의 유동성 형태의 식품 성분, 1 이상의 식품 성분 노즐, 및 희석액 원을 희석액 노즐에 그리고 식품 성분 원을 식품 성분 노즐에 연결하는 전달 장치를 포함하는 음료를 조제하는 장치에 관한 것이다. 전달 장치 및 노즐은 희석액 및 식품 성분이 희석액 및 식품 성분 노즐로부터 각각 희석액 및 성분 스트림이 되어 용기로 직접 분사되도록 구성된다. 전달 장치 및 희석액 노즐은, 희석액 스트림이 식품을 생산하기 위해 난류를 만들고 식품 성분과 혼합시키는데 효과적인 속도 범위 내에서 또한 용기의 1 이상의 내벽에 부딪치는 공간적인 구성으로 희석액의 스트림을 분사하도록 더 구성된다. 본 적용예의 "유체" 라는 용어는 식품 성분을 희석하는데 전형적으로 사용되는 부드러운 액체 희석액을 의미한다. 전형적으로, 희석액은 온수, 대기 온도의 물 또는 냉각된 물 중 어느 하나이지만, 우유 또는 스톡과 같은 다른 희석액이 사용될 수 있다. 식품 성분은 액체 식품 또는 음료 생산물 및/또는 액체 농축물이다. 액체 농축물은 커피, 코코아, 주스, 자당 (sucrose), 고 (high) 과당 곡물 시럽, 조미료, 영양물 및 다른 농축물, 및 이들의 조합물로 구성되는 그룹 중에서 선택될 수 있다. 액체 식품 성분의 한가지 장점은, 전달되는 고온 및 냉온 생산물 모두에 대해, 혼합 및 거품발생이 본 발명의 휘퍼리스 (whipperless) 시스템에서 특히 효과적이라는 데에 있다. 놀랍게도, 혼합이 향상되고 (용해 시간 감소, 균질한 액체,...), 거품의 레벨이 건조 또는 분말 성분에 비해 상당히 증가될 수 있다. 건조 및 분말 성분에서 발생하는 냉간 용해성 문제 또한 제거되며, 혼합상태가 뛰어나며, 필요한 경우에는, 더 큰 거품 특성을 지니는 차가운 음료를 획득할 수 있다. 또 다른 장점은 분말 캐니스터 등에 비해 액체 농축물 패키지의 보유 공간이 줄어든다는 점 및 식품 성분의 투여 및 운송에 있어서의 복잡성이 줄어든다는 점이다. 또한, 휘퍼 및 혼합 챔버의 부재로, 장치가 훨씬 더 간결해지고 더 폭 넓은 음료 제공에서 더 경제적이 된다.

바람직한 실시예에서는, 희석액 노즐은 수직선과 각을 이루면서 희석액 스트림을 분사하도록 구성된다. 희석액 스트림이 어느 정도 기울어지면 용기에 난류가 일어나 혼합이 향상되고 및 필요에 따라서는 거품발생도 향상되며, 동시에 용기로부터의 튐이 상당히 줄어든다. 어떤 실시예는 부가적으로 그들을 사용할 수 있지만, 바람직한 실시예는 혼합 보울, 임펠러 또는 혼합 챔버를 사용할 필요가 없어 비용이 드는 세정 절차가 제거되는 한편 위생성을 향상시키는 장점도 갖는다. 더 구체적으로는, 노즐로부터 용기에 이르는 영역에 있는 스트림은 깔때기형상물 또는 희석액 보호 구조물에 의해 지지되지 않는다.

또한, 희석액 노즐은 희석액 스트림이 용기의 내부 측면 벽 및/또는 바닥 벽과 부딪치는 공간적인 구성으로 희석액의 스트림을 분사하도록 공간적으로 더 구성된다. 바람직한 실시예에서는, 1 이상의 희석액 스트림이 용기의 측면 벽에 부딪친다. 바람직한 실시예에 있어서, 희석액 노즐은 희석액 또는 물 스트림이 수직선에 대해 5°를 초과하여 기울어지도록 용기 위에 구성된다. 5°미만에서는, 물 스트림이 너무 많이 튀고, 혼합되어, 그만큼 거품 레벨도 좋지않다. 희석액 스트림의 최적 기울기 범위는 수직선에 대하여 10°~ 35°, 가장 바람직하게는 15°~ 20°이다. 기울기는 수직선과 대조하여 측정한 물 스트림의 기울기의 최대 각이다. 이러한 스트림의 특정한 방향 지정은 혼합을 향상시키며 혼합 시간을 상당히 줄이는 용기 내의 물 와류 효과를 일으킨다.

바람직하게는, 제 2 희석액 또는 물 노즐은 제 1 물 노즐의 제 1 물 스트림보다 더 작은 각으로 부딪치는 제 2 희석액 또는 물 스트림을 만들어낸다. 제 2 스트림은 제 1 스트림의 충돌점에서 오프셋된 위치 바람직하게는, 제 1 희석액 노즐에서 만들어진 제 1 희석액 스트림보다 용기 내의 더 낮은 위치에서 용기의 내벽 또는 바닥 벽에 부딪칠 수 있다. 더 바람직한 실시예는 2 개의 개별적인 희석액 노즐에서 나오는 2 개의 희석액 스트림을 포함하는데, 하나의 스트림은 측벽에 부딪치고 나머지 다른 희석액 스트림은 바닥 벽에 부딪친다. 그 결과, 와류 효과 외에, 제 2 스트림은 와류 유동의 순환 방향을 교란시켜 액체의 난류 유동을 만들어낸다. 그 결과, 유동 패턴은 난류를 향상시켜 혼합을 향상시키는 교란된 유동 패턴이 된다. 제 2 희석액 노즐은 희석액 노즐이 수직선에 대해 바람직하게는, 0°~ 30°, 더 바람직하게는, 0°~ 10°, 훨씬 더 바람직하게는, 0°~ 5°를 향하도록 방향이 정해진다. 약 30°~ 40°에 하나가 있고 약 0°~ 10°에 하나가 있는 이러한 2 개 이상의 스트림은 최종 음료에 액체의 불균일성 (즉,"계층화") 을 초래하지 않으면서 대단히 뛰어난 혼합 및 거품발생을 일으키는 최적의 제트 구성을 제공한다.

용기의 측벽(들) 은, 스트림이 상기와 같은 방향을 갖는다면, 스트림의 혼합 동작에 영향을 주지않는 곧거나 각이진 벽일 수 있다. 바람직하게는, 용기의 측벽은 종이 또는 스티로폼 커피 컵에 사용되는 용기와 같이 종래처럼 약간 각져있다. 따라서, 용기는 1°~ 5°로 각진 벽을 가질 수 있다. 측벽을 이루는 선은 곧거나 또는 다소 볼록하거나 오목하게 라운드될 수 있다. 바닥은 평평할 수 있거나 또는 중앙이 정점으로 되어있거나 둥근 반원으로 되어있는 구조물 또는 와류 유동을 흐트러트리는 돌출물 (반경방향 리브 (ribs) 또는 동등한 구조물) 과 같은 유체의 스월링 (swirling) 을 향상시키는 어떤 구조물을 가질 수 있다.

유량 및 선속도에 관련된 희석액 스트림의 상태는 획득되는 음료 생산물에 대한 결과에 따라 특히, 거품형 음료 또는 비거품형 음료가 필요한지에 따라 고려하는 것이 중요하다. 적절한 혼합은 1 개 이상 (바람직하게는, 2 개 이상) 의 희석액 노즐이 약 1 ml/s 와 120 ml/s 사이의 희석액 유량 및 10 cm/s 와 3,500 cm/s 사이의 희석액 속도로 희석액 스트림을 공급하도록 전달 장치를 구성함으로써 더 일반적으로 달성될 수 있다. 놀랍게도, 물 제트의 유량 및 속도의 조합에서, 액체 농축물의 점도는 거품 레벨의 질 및 계층화 문제의 해결에 있어 중요한 역할을 한다. 바람직한 농축물 점도는 1 cP 와 5,000 cP 사이, 더 바람직하게는 5 cP 와 3,200 cP 사이, 및 가장 바람직하게는 10 cP 와 600 cP 사이이다.

더 구체적으로는, 거품형 음료의 생산에 있어, 전달 장치는 희석액 노즐로부터 각각 약 5 ml/s 와 40 ml/s 사이, 및 800 cm/s 와 2750 cm/s 사이의 유량 및 선속도로 희석액을 전달하도록 구성되며, 식품 성분은 1 cP 와 5,000 cP 미만 사이의 점도를 갖는 액체 농축물이다. 가장 바람직하게는, 선속도는 각각 약 10 ml/s 와 40 ml/s 사이 및 10 cm/s 와 650 cm/s 사이로 설정되며, 식품 성분은 5 cP 와 600 cP 사이의 점도를 갖는 액체 농축물이다. 가장 높은 점도 값은 안정되고 두꺼운 거품을 제공하지만, 이는 농축물을 혼합하는데 더 큰 어려움을 초래할 수 있으며 계층화 문제를 초래할 수 있다. 선속도를 증가시키면 이러한 문제가 해결될 수 있다.

이러한 조건에서는, 주어진 범위 밖에서 운용하는 것에 비해, 버블 (bubble) 이 더 균질하게 분포하는 더 두꺼운 거품 층이 달성된다. 또한, 거품의 양은 건조 분말 성분보다 더 많다. 용기 안에, 식품 성분 및 희석액을 투여한 이후 1 분 이내에 획득한 거품 대 액체의 비는 1:5 이상일 수 있다. 일반적으로, 획득된 거품 대 액체의 비는 1:4 와 1:1 사이이고, 이는 건조 또는 분말 성분을 사용할 때 일반적으로 획득될 수 있는 것보다 훨씬 더 큰 것이다.

비거품형 음료에 대한 조건에 있어서는, 전달 장치는 희석액 노즐로부터 각각 약 10 ml/s 와 40 ml/s 사이 및 10 cm/s 와 650 cm/s 사이의 유량 및 선속도로 희석액을 전달하도록 구성되며, 식품 성분은 5 cP 와 600 cP 사이의 점도를 갖는 액체 농축물이다. 가장 바람직하게는, 각각, 유량은 10 ml/s 와 40 ml/s 사이로 설정되고, 선속도는 10 cm/s 와 150 cm/s 사이로 설정되며, 식품 성분은 10 cP 와 600 cP 사이의 점도를 갖는 액체 농축물이다.

일반적인 명칭인 "전달 장치" 는 일반적으로 필요한 조건으로 희석액 및 식품 성분(들) 모두를 운송할 수 있는 모든 기계적인 요소를 의미한다. 본 발명의 전달 장치는 물의 유량을 제어하는 물 원 (source) 과 각각의 물 노즐 사이에 배치되는 제 1 펌핑 기구, 각각의 상기 액체 농축물들 사이에 배치되는 제 2 펌핑 기구 및 액체 농축물의 유량을 제어하는 상기 농축물 노즐을 포함할 수 있다. 따라서, 물의 양 및 농축물의 양은 모두 적합하고 정확한 방식으로 공급되고 합성될 수 있다. 바람직하게는, 펌핑 기구는 페리스탈틱 펌프 (peristaltic pumps) 와 같은 펄스 (pulse) 전달식 펌프이다. 실제로, 이러한 타입의 펌프의 사용은 펄싱 (pulsing) 을 만들어냄으로써 투여된 액체의 혼합 및 거품발생을 향상시킨다. 다른 전달 장치는 기어 펌프, 원심 펌프, 베인 (vane) 펌프 또는 다이어프램 (diaphragm) 펌프를 포함할 수 있다.

또 다른 실시예에서는, 희석액 전달 장치는, 필요한 유량 및 속도를 제공할 만큼 수돗물 압력이 충분해 졌을 때, 노즐의 압력하에서 희석액을 공급하기 위한, 수돗물 압력하의 펌프 없는 희석액 라인을 포함한다. 바람직하게는, 라인을 따라 희석액의 유량 및 속도를 제어하기 위해서, 제어가능한 유량 저감장치를 펌프 없는 물 압력 라인에 연결한다. 유량 및 선속도를 변화시키기 위해 제어 유닛으로 유량 저감장치를 전자적으로 제어할 수 있다.

바람직하게는, 본 발명의 장치는 요구에 따라 고온 또는 냉온 음료를 선택하기 위해서 원 (sources) 를 가열하고 냉각하는 열 교환 유닛을 더 포함할 수 있다.

본 발명의 다른 특징 및 장점은 본 발명에 따른 조제 시스템의 바람직한 실시예에 대한 다음의 설명을 읽음으로써 더 명확해질 것이고, 이 설명은 첨부의 도면을 참조하여 구성하였다.

도 1 에 따르면, 본 발명의 방법을 실행할 수 있는 본 발명에 따른 음료 조제 장치 (1) 의 제 1 실시예가 도시되어 있다. 여기서, 음료는, 청량음료, 커피 음료 등과 같은 소비용 음료를 생산하기 위해 물과 같은 액체와 혼합되는 시럽, 커피 농축물, 코코아 농축물, 우유 농축물, 차 또는 주스 농축물 등 또는 이들의 혼합물과 같은 1 이상의 농축물로부터 조제될 수 있는 고온 또는 냉온의 음료를 의미한다. 이하에 설명된 바와 같이, 본 발명에 따른 음료 조제 장치는 균일성 및 안정성이 뛰어난 거품 층을 갖는 음료를 생산하고 조제할 수도 있다.

도 1 에 도시된 실시예에서는, 조제 장치 (1) 는 물과 같은 희석액을 공급하기 위한 제 1 노즐 (2) 및 제 2 노즐 (4) 을 포함한다. 이 실시예의 물은 물 분사 오리피스에서 나와 대기를 통해 제 1 스트림 또는 제트 (6a) 및 제 2 스트림 또는 제트 (6b) 형태로 공급된다. 이와 달리, 물 이외의 유체가 사용될 수 있다. 물 제트 (6a, 6b) 는 각각 용기 (10) 의 내부 (11) 쪽으로 제 1 경로 및 제 2 경로를 향한다. 노즐 (2, 4) 은 제 1 제트 (6a) 및 제 2 제트 (6b) 가 서로 오프셋되도록 그리고 용기의 내부에서 상이한 영역 또는 위치에 부딪치도록 수직선에 대해 방향이 정해진다. 제 1 노즐 (2) 은, 수직선에 대해 5°보다 더 큰, 바람직하게는 수직선에 대해 10°와 35°사이의 포지티브 (positive) 각 (θ) 을 이루면서 물 제트 (6a) 가 용기의 측벽에 부딪치도록 구성된다. 바람직하게는, 스트림은 용기의 1/4 중 첫 번째 하부 위의 용기 높이에서 용기의 측벽에 부딪쳐야한다. 또한, 제 2 제트 (6b) 는, 바람직하게는 제트가 용기의 낮은 높이에 부딪치도록, 제 2 제트가 수직선으로부터 제트 (6a) 보다 더 작은 바람직하게는, 0°와 10°사이의 각을 이루게 하도록 구성된다. 도 1 에 도시된 바와 같이, 제트 (6b) 에 대한 한가지 바람직한 구성은 제트가 용기의 바닥에 부딪치는 것이다. 제트의 바람직한 조합으로, 상기의 특정 거품 조건에서 굉장히 신속한 혼합 및 질이 뛰어난 높은 레벨의 거품을 달성할 수 있으며 컵으로부터의 튐을 회피할 수 있다.

조제 장치는, 제 1 농축물 및 제 2 농축물 각각을 각각 제 1 농축물의 제트 또는 스트림 (16) 및 제 2 농축물의 제트 또는 스트림 (17) 의 형태로 용기에 공급 하기 위한 제 3 노즐 (14) 및 제 4 노즐 (15) 을 더 포함한다. 노즐 (14, 15) 은, 농축물이 바람직하게는 충분히 낮은 레벨에 있음으로 해서, 농축물이 물 스트림에 의해 신속하게 그리고 완전히 씻겨지도록 방향이 정해진다. 바람직하게는, 농축물은 이와같이 물 스트림보다 더 낮은 높이에서 용기에 부딪친다. 바람직하게는, 노즐 (14, 15) 은 농축물 스트림이 0°와 20°사이, 바람직하게는 0°와 10°사이의 각을 이루도록 한다.

희석액 노즐 (2, 4) 은, 각각 공급 라인 (20, 21) 을 경유하여 본 예의 물과 같은 유체 원 (18) 에 연결된다. 이 실시예에서는, 고온 및 냉온 음료를 모두 생산할 수 있고, 공급 라인 (20) 또는 희석액 원 중 어느 하나는 열 교환 유닛에 연결될 수 있다.

공급 라인은 도면의 마이크로 컨트롤러 (CM) 와 같은 제어 유닛 (28) 에 의해 모두 제어되는 희석액 펌프 (24, 25) 에도 연결된다.

바람직하게는, 열 교환 유닛 (비도시) 은 수도 (water tap line) 에 연결된 요구 응답식의 탱크가 없는 물 가열/냉각 타입이다. 대안의 실시예에서, 열 교환 유닛을 대신하거나 그에 추가하여 고온의 물 탱크 또는 냉각 탱크를 사용할 수 있다. 바람직하게는, 1 이상의 펌프가 희석액 또는 식품 성분의 펄스를 전달하도록 구성된다. 물의 유량을 제어할 수 있는 펌프 (24, 25) 는 바람직하게는 페리스탈틱 펌프와 같은 펄싱형 물 전달 타입이다. 이러한 타입의 펌프는, 펄스형 물 제트를 발생시키며, 물 및 농축물의 혼합 그리고 조제된 음료에 형성되는 거품 층의 생성, 양 및 질에 기여하는 장점을 제공한다. 그러나, 페리스탈틱 펌프는 다이아프램 펌프와 같은 다른 타입의 펌프로 교체될 수 있거나 또는 수돗물 압력이 적당한 물 유량을 발생시킬 만큼 충분히 클 경우에는 생략될 수 있다.

농축물 노즐 (14, 15) 은 제어 유닛 (28) 에 의해 제어되는 각각의 펌프 (34, 35) 를 포함하는 각각의 공급 라인 (32, 33) 을 경유하여 각각의 액체 농축물 원 (30, 31) 에 연결된다. 농축물의 유량을 제어할 수 있는 펌프 (34, 35) 는 바람직하게는 상기 펌프 (24, 25) 와 동일한 타입의 펌프이다. 액체 농축물 원 (30) 은 전형적으로는 쉬운 재보충을 위해 적당한 홀더에 배치되는 액체 농축물로 채워진 주머니 (pouch) 형태이다. 조제에 사용되는 농축물은 바람직하게는 공식화에 의해 셀프-스테이블 (shelf-stable) 하다. 전형적으로는, 적당한 액체 농축물은 0.1 ~ 0.2% 의 소르빈산 칼륨 (potassium sorbate) 을 함유하며 6.3 미만의 pH 및 0.85 미만의 물 활동도를 가진다. 농축물:/물 희석비는 농축물의 성질에 따라 1:100 ~ 1:2 로 변할 수 있다. 예컨대, 순수 커피 농축물은 전형적으로 1:100 ~ 1:4 이고, 더 바람직하게는 1:50 ~ 1:10 의 범위에 있다. 우유 농축물은 전형적으로 1:10 ~ 1:3 의 범위에 있다. 커피 및/또는 코코아, 화이트너 (whitener) (예컨대, 유계 또는 비유계 화이트너) 및, 선택적으로는 감미료 (예컨대, 당 또는 무당 감미료) 의 액체 혼합물과 같은 단일의 혼합된 농축물 원이 사용될 수 있다. 이러한 혼합물에 대한 농축물:물 희석비는 전형적으로 1:6 ~ 1:2 로 변할 수 있다.

물 노즐 (2, 4) 및 농축물 노즐 (14, 15) 은 그들 각각의 방향지정을 용이하게 조정하기 위해서 서로 구조적으로 독립적일 수 있다. 그러나, 이와 달리, 물 노즐 및 농축물 노즐은 단일 통합체 또는 하나의 유닛으로 구성되어, 방향상실을 방지할 수 있으며, 유지보수 및/또는 노즐의 교체를 용이하게 할 수 있다.

전형적으로는, 물 노즐 (2, 4) 의 분사 오리피스의 직경은 약 0.075 mm ~ 약 9.5 mm, 더 바람직하게는 0.1 mm ~ 3 mm, 가장 바람직하게는 약 0.5 mm ~ 1.2 mm 의 범위이다.

액체 농축물의 점도는 고품질의 음료를 생산하기 위한 물과의 뛰어난 혼합 및 희석을 달성하는데 중요한 역할을 한다. 바람직한 실시예에 있어서, 농축물의 점도는 바람직하게는 약 1 cP, 더 바람직하게는 약 10 cP, 및 가장 바람직하게는 약 100 cP 로부터, 바람직하게는 약 5,000 cP, 더 바람직하게는 약 3,200 cP, 훨씬 더 바람직하게는 약 2,200 cP, 및 가장 바람직하게는 약 600 cP 까지의 범위 내에서 선택된다.

노즐 (2, 4) 을 통하는 물의 선속도는 혼합이 잘 되게 하는데 영향을 줄 뿐만 아니라 음료의 상부에 만들어지는 거품 양의 제어에도 영향을 준다. 테스트는, 거품형 음료에서의 물의 선속도는 바람직하게는 약 800 cm/s, 더 바람직하게는 약 2750 cm/s, 및 가장 바람직하게는 약 1100 cm/s 로부터, 바람직하게는 약 2500 cm/s 까지의 범위에서 제어되어야 하며, 더 빠른 물의 속도는 더 많은 양의 거품을 생성시킨다는 것을 보여준다. 그러나, 너무 빠른 선속도는 바람직하지않은 외관 (너무 큰 버블) 및 짜임의 거품 및 튐 (splashing) 을 일으킨다는 점을 유의해야 한다.

화이트너 거품을 획득하기 위해, 물을 농축물보다 다소 더 긴 기간동안 전달 할 수 있다. 한편, 선속도는 바람직하게는 거품이 없는 음료의 조제에서는 약 650 cm/s 를 초과해서는 않 된다. 물의 선속도는 제어 유닛 (28) 으로 펌프 (24, 25) 를 적절히 제어함으로써 쉽게 조정될 수 있다.

물의 유량도, 전달 이후 초기의 거품 대 액체 비 및 거품의 안정성과 관련하여, 음료 상부의 거품 생성의 역할을 한다.

테스트는 농축물의 점도 및 유량 사이의 관계가 특히, 대기 온도에서의 혼합에 중요한 역할을 함을 도시한다. 코코아 액체 농축물과 같은 대략 2200 cP 의 점도를 갖는 매우 끈끈한 농축물에 대해서는, 물과 농축물의 뛰어난 혼합하에 약 1800 cm/s 의 물 선속도가 필요하며, 한편 커피 농축물과 같은 약 550 cP 의 점도를 갖는 덜 끈끈한 농축물에 대해서는, 약 1500 cm/s 의 물 선속도에서 균질한 음료가 생산된다.

또한, 음료의 액체 부분의 계층화 즉, 액체 부분에서의 양의 불균질성을 회피하기 위해서, 액체 농축물의 점도의 함수로 노즐 (2, 4) 을 통과하는 물 선속도를 조정하도록 주의를 기울여야한다. 테스트는, 더 낮은 점도 및 더 큰 물 선속도, 더 적은 계층화 및 액체 농축물에 대해 약 2500 cP 미만의 점도 및 1800 cm/s 보다 더 큰 물 선속도에 있어서는, 실질적으로 어떠한 계층화도 관찰되지 않음을 보여준다. 흥미롭게도, 테스트는 일정 값의 점도를 넘어서면 (5,000 cP 초과) 점도 및 희석액 온도의 증가가 계층화를 회피하는데 중요하지 않다는 것도 보여준다.

식품 성분 또는 농축물과 관련하여, 농축물의 유량은 1.5 mL/s ~ 40 mL/s 의 범위에 있고, 식품 성분은 10 cP 와 5,000 cP 사이의 점도를 갖는 액체 농축물이다. 유량, 점도 및 속도 조건은 농축물의 타입에 따라 달라질 수 있다.

도 2a, 도 2b, 도 3a, 도 3b 에 의하면, 2 개의 농축물 노즐 및 2 개의 물 노즐을 포함하는 본 발명의 방법을 실행할 수 있는 본 발명에 따른 음료 조제 장치의 2 가지 다른 실시예가 도시되어있다. 도 1 에 기술된 것과 유사하거나 동일한 요소는 동일한 도면 부호를 갖는다. 도 2a 및 도 2b 는 커피 농축물 노즐 (14) 및 우유 농축물 노즐 (15) 그리고 2 개의 물 노즐 (2, 4) 을 포함하는 음료 조제 장치에 대한 노즐의 공간적인 방향지정의 또 다른 예를 도시하며, 이 노즐에 의해 전달된 스트림 또는 제트는 물과 1 이상의 액체 농축물과의 혼합이 일어나는 용기 쪽을 향하게 된다. 이 예에서, 4 개의 제트가 수직 평면 (P) 을 따라 정렬되어 배치된다. 제 1 실시예에서와 같이, 물 제트가 형성하는 각은 수직선에 대해 0°내지 80°, 바람직하게는 10°~ 35°, 및 가장 바람직하게는 25°~ 35°사이에서 변할 수 있고; 이 각의 선택은 요구되는 혼합 및 거품발생 능력에 따라 그리고 물 노즐에 의해 한정되는 경계 내에 배치되는 농축물 노즐의 수를 수용하는데 필요한 공간에 따라서도 달라진다.

도 3a 및 도 3b 는 식품 농축물 노즐 및 물 노즐이 동일한 수직 평면 내에 놓이지 않는 또 다른 실시예를 도시한다. 이 실시예는 전술한 실시예와는 달리 희석액 및 농축물 스트림의 각을 변화시키기 위해 폭을 선택할 수 있다.

도 4a 내지 도 4h 는 본 발명의 조제 장치에 대한 물 및 농축물 노즐을 다양하게 조합한 예를 도시한다.

도 4a 는 각을 이루도록 구성된 샤워형 물 노즐 (2a) 및 수직 방향을 향하는 식품 농축물 노즐 (14a) 을 도시한다.

도 4b 는 각을 이루도록 구성된 샤워형 물 노즐 (2b) 및 2 개의 수직 방향을 향하는 농축물 노즐 (14b, 15b) 을 도시한다.

도 4c 는 수직 방향을 향하는 단일 오리피스 물 노즐 (2c) 및 수직 방향을 향하는 농축물 노즐 (14c) 을 도시한다.

도 4d 는 2 개의 기울어진 샤워형 물 노즐 (2d, 3d) 및 1 개의 수직 방향을 향하는 농축물 노즐 (14d) 을 도시한다.

도 4e 는 기울어진 샤워형 물 노즐 (2e), 수직 방향을 향하는 단일 오리피스 물 노즐 (3e) 및 수직 방향을 향하는 농축물 노즐 (15e) 을 도시한다.

도 4f 는 기울어진 단일 오리피스 물 노즐 (2f) 및 수직 방향을 향하는 농축물 노즐 (14f) 을 도시한다.

도 4g 는 기울어진 2 개의 스트림 노즐 (2g) 및 수직 방향을 향하는 농축물 노즐 (14g) 을 도시한다.

도 4h 는 기울어진 원뿔형 스트림 노즐 (2h) 및 수직 방향을 향하는 농축물 노즐 (14h) 을 도시한다.

물론, 당업자에 의해 이 예의 많은 다른 변형이 가능하며, 이 변형은 모두 본 발명의 범위 내에 있어야 한다.

본 발명의 디스펜서의 또 다른 실시예가 도 5 에 도시되어있다. 조제 장치 (1b) 는 희석액 라인 (20, 21, 22) 에 각각 연결된 제 1 희석액 노즐 (2), 제 2 희석액 노즐 (4) 및 제 3 희석액 노즐 (5) 을 포함한다. 유체 라인은, 도 1 의 실시예와는 대조적으로 용적식 (positive displacement) 펌프로부터 자유롭지만, 수도관으로부터 각각의 라인 (20 ~ 22) 을 통해 물을 공급하는 분기관 (23) 과 연결하여 희석액을 전달한다. 물 공급 압력은 희석액 라인에 충분한 압력을 제공하기 위해서 그리고 소정 범위의 유량 및 속도를 전달하기 위해서 10 psi ~ 50 psi, 전형적으로는 20 psi 와 40 psi 사이이다. 유량 저감장치 (25, 26, 27) 각각은 생산될 음료에 따라 유량 및 유속을 제어가능한 방식으로 변화시키기 위해서 각각의 희석액 라인 (20, 21, 22) 을 따라 위치된다. 저감장치는, 예컨대, 제어 유닛에 저장된 소프트웨어(들)의 프로그램화된 함수에 따라 각각의 희석액 라인의 유동개구부를 제한하거나 확대하기 위해서, 컨트롤러로부터의 입력을 수신하도록 컨트롤러 (28) 와 신호소통되어 연결된다. 저감장치는 니들 베인 (needle vane) 등과 같은 적당한 유동 저감 장치일 수 있다. 가능한 변형에 있어서, 하나의 단일 유동 저감장치가, 유동 저감장치 (25 ~ 27) 를 대체할 수 있고, 모든 희석액 라인 (20, 21, 22) 의 유동을 동시에 제어하기 위해서, 분기관 이전에 위치된다. 그러나, 특히, 하나의 희석액 라인, 바람직하게는 수직 방향을 향하는 희석액 라인 (22) 이, 특히 대량 음료를 위한 전달 시간 내에 적당한 희석을 하기에 충분한 양의 물이 전달되는 것을 보장하는 역할을 할 수 있기 때문에, 유동을 개별적으로 제어하는 것이 바람직하다. 희석액 라인 (22) 및 그 노즐 (5) 은 대량 음료를 위한 충분한 양의 물을 첨가하기 위해서 저속으로 그렇지만 2 개의 다른 라인/노즐에 비해 더 많은 유량으로 설정될 수 있고, 한편 2 개의 다른 희석액 라인 은 음료의 혼합 및 거품발생을 보장하는 기능을 한다.

지금부터, 도 1 에 도시된 실시예와 관련하여 액체 및 1 이상의 액체 농축물의 혼합 단계를 포함하는 음료의 조제 방법을 이하에 기술할 것이다. 제 1 단계에서, 용기 (10) 는 실질적으로 물 노즐 (2, 4) 및 농축물 노즐 (14) 의 물 및 액체 농축물 분사 오리피스 아래에 있는 투여된 물 및 농축물 스트림의 경로에 있도록, 조제 장치 (1) 의 조제실 (dispensing bay) 또는 지지부 (12) 상의 서빙 (serving) 위치에 위치된다. 조제실이 한정된 위치에서 식품을 수용하기 위한 조제 위치에 용기를 수용하도록 구성된다. 예컨대, 조제실은 용기의 외부 바닥 부분의 모양과 일치하는 홈을 포함할 수 있다. 조제실은 또한 링, 마그네틱, 압입 연결부 또는 일종의 기준의 배치 수단을 포함할 수 있다. 용기 (예컨대, 조제실을 통함) 및 노즐(들) 어셈블리는 바람직하게는 이동할 수 없다. 그러나, 조제장치를 더욱 복잡하게 하기 때문에 바람직하지는 않지만, 조제실 및 노즐(들) 어셈블리를 서로에 대해 이동시키기 위해서 회전 기구가 제공될 수 있다.

제어 유닛 (28) 과 연결된 사용자의 선택 보드의 스위치가 작동되면, 물 원으로부터 각각 제 1 경로 및 제 2 경로를 따라 물 노즐 (2, 4) 을 경유하여 대기로 물 제트 (6a, 6b) 를 만들어내기 위해서, 어떤 경우에는, 제어 유닛 (28) 은 우선 물 펌프 (24, 25) 의 작동 및 물 밸브의 개방을 실행한다. 물 노즐 (2, 4) 은, 전술한 바와 같이, 고속이지만 튐 없이, 생성된 물 제트 (6a, 6b) 가 용기 (10) 의 안쪽에 부딪치도록 방향이 정해진다.

고온 음료가 필요하면, 사용자의 입력에 따라, 제어 유닛 (28) 은 열 교환 유닛을 활성화시켜 필요한 온도까지 물을 가열한다. 또한, 제어 유닛 (28) 은, 농축물 원 (30 또는 31) 으로부터 또는 농축물 원 (30 및 31) 모두로부터 경로 (32 또는 33) 를 따라 또는 경로 (32 및 33) 모두를 따라 농축물 노즐 (14 또는 15) 을 경유하여 또는 농축물 노즐 (14 및 15) 모두를 경유하여 대기로 농축물 스트림(들) (16 또는 17) 또는 농축물 스트림(들) (16 및 17) 모두를 만들어내기 위해서, 어떤 경우에는, 선택된 농축물 펌프 (34 또는 35) 또는 선택된 농축물 펌프 (34 및 35) 모두의 작동 및 농축물 밸브의 개방을 실행한다. 일단 전달될 물 및 농축물의 양에 도달하면, 제어 유닛 (28) 은 펌프 (24, 25, 34 또는 35) 또는 펌프 (34 및 35) 모두를 정지시킨다.

사용자의 선택에 따라, 제어 유닛은 선택된 생산물에 대응하는 유량의 범위 내에서 물 펌프를 작동시킨다. 선속도는 상이한 수단들에 의해 제어될 수 있다. 한가지 가능한 실시예에서는, 펌프의 속도를 변화시킴으로써 속도를 제어한다. 페리스탈틱 펌프에서, 예컨대, 속도는 펌프에 공급되는 전압을 변화시킴으로써 변한다. 또 다른 가능한 실시예에서는, 식품 디스펜서는 희석액 노즐(들) 전의 희석액 라인(들)을 따라 위치되는 1 이상의 제어가능한 유동 저감장치를 포함한다. 유동 저감장치는 니들 등과 같은 적당한 기계적인 밸브 수단에 의해 크기가 조정될 수 있는 유동 개구부를 갖는다. 수동 제어도 가능하지만, 유동 저감장치는 바람직하게는 제어 유닛 (28) 에 의해 전자적으로 제어된다.

제어 유닛 (28) 은 희석액 및 식품 성분을 어떤 임의의 순서로 투여할 수 있는 전달 장치를 제어하도록 구성될 수 있다. 그러나, 바람직한 실시예에서는, 제어 유닛은, 혼합이 더 효율적으로 되고 조제 기간이 짧아지도록 희석액 및 식품 성분(들) 모두를 동시에 분사하는 일정기간의 오버랩 기간을 이용하여 희석액 및 식품 성분(들) 을 실질적으로 분사하는 전달 장치를 제어하도록 구성된다. 바람직하게는, 유닛은, 식품의 희석 및/또는 혼합을 완료하기 위해서 식품 성분이 분사되기 이전 및/또는 이후에 물을 분사하는 전달 장치도 제어한다. 특히, 대량의 예컨대, 110 mL 를 초과하는 음료가 필요할 때, 저속의 그렇지만 제 1 및 제 2 희석액 스트림보다 유량이 더 큰 제 3 희석액 스트림에 의해 희석의 완료가 바람직하게 달성될 수 있다. 제어 유닛 (28) 은 바람직하게는 물 제트가 만들어졌을 때만 농축물의 전달이 일어나도록 배치된다. 이점에 있어서, 1 개 이상의 물 펌프가 사용되는 경우, 이 물 펌프의 제어는, 필요한 혼합 효과를 달성하기 위해서, 적어도 농축물의 전달 동안에는 동기적인 방식으로 물 제트를 전달하도록 조정된다. 그러나, 음료에 농축물을 투여하는 방식에 따라, 제어 유닛 (28) 은, 물 전달과 동시에 또는 이후에 농축물의 전달을 개시하고 물 전달 이전에 또는 동시에 농축물의 전달을 정지시키도록 배치될 수 있다. 이점에 있어서, 생성된 거품이 화이트너가 되도록 물보다 먼저 농축물의 전달을 정지할 수 있다. 따라서, 컨트롤러는 최종 혼합 공식화 요건에 따라 필요한 투여 시간 간격에 맞춰 액체 농축물 원을 연속적으로 또는 동시에 스위치 온 또는 스위치 오프 하도록 배치될 수 있다.

이하의 예에서, 본 발명의 조제 장치 및 방법과 관련하여 다양한 음료를 조제하였고, 다양한 조제 변수를 실험하였다.

예:

예 1.

2 개의 물 제트를 사용하여 카푸치노 음료를 조제하였다. 물 제트의 위치는: 제 1 제트가 일 평면에서 (수직선으로부터) 15°그리고 일 평면에 직교하는 평면의 방향에 대해 20°기울어져 있었고, 제 2 제트는 직교하는 두 평면에서 수직 하였다. 물 제트의 유량 및 선속도는 각각 20 ml/s 및 ~1800 cm/s 였다. 유즙단백질, 당 및 커피를 함유하는 액체 농축물이 ~35 cm/s 의 선속도에서 10 ml/s 로 투여되었다. 액체 농축물의 점도는 ~600 cP 였다. 물 온도는 85℃ 였고; 농축물은 대기 온도로 유지되었다.

액체의 계층화는 관찰되지 않았고, 큰 거품 대 액체 비 (약 0.7) 가 시각적으로 관찰되었다. 또한, 거품은 매우 안정적이고 단단했으며, 조제된 카푸치노 음료에서, 작은 버블이 균일하게 분포하는 바람직한 외관이 관찰되었다. 컵으로부터의 튐은 관찰되지 않았다.

예 2.

2 개의 물 제트를 이용하여 모카치노 음료를 조제하였다. 물 제트의 위치는: 제 1 제트가 일 평면에서 (수직선으로부터) 15°그리고 일 직선에 직교하는 평면의 방향에 대해 20°기울어져 있었고, 제 2 제트는 직교하는 두 평면에서 수직 하였다. 물 제트의 유량 및 선속도는 각각 20 ml/s 및 약 1800 cm/s 였다. 유즙단백질, 당 및 코코아를 함유하는 액체 농축물이 약 15 cm/s 의 선속도에서 4.5 ml/s 의 유량으로 투여되었다. 액체 농축물의 점도는 약 5,000 cP 였다. 물 온도는 85℃ 였으며, 농축물은 대기 온도로 유지되었다.

조제된 음료에서 큰 거품 대 액체 비를 갖는 단단한 거품이 관찰되었으며 액체 계층화는 관찰되지 않았다. 또한, 컵으로부터의 튐은 관찰되지 않았다.

예 3.

예 2 에 제공된 조건하에서, 그렇지만 각각 30 ml/s 및 ~2750 cm/s 의 물 제트의 유량 및 선속도로 모카치노 음료가 조제되었다.

큰 거품 대 액체 비를 갖는 단단한 거품이 관찰되었으며 액체 계층화는 관찰되지 않았다. 거품 버블의 크기는 만족할만했지만 예 1 에 비해서는 컸다. 또한, 컵으로부터의 튐은 관찰되지 않았다.

예 4.

예 3 에 제공된 조건하에서, 그렇지만 5,400 cP 의 점도를 갖는 유즙단백질, 당 및 코코아를 함유하는 액체 농축물을 사용하여 모카치노 음료를 조제하였다.

조제된 음료에서, 예 3 에서와 유사한 큰 거품 대 액체 비를 갖는 단단한 거품이 관찰되었지만, 액체 계층화 (용해되지 않은 코코아 농축물의 일부가 컵의 바닥에 있는 불충분한 혼합) 가 관찰되었다. 또한, 컵으로부터의 튐은 관찰되지 않았다.

예 5.

예 4 에 제공된 조건 (5,400 cP 의 농축물 점도) 하에서, 그렇지만 약 4,000 cm/s 의 선속도를 갖는 물 제트를 사용하여 모카치노 음료를 조제하였다.

액체 계층화 및 컵으로부터의 튐은 관찰되지 않았다. 거품은 단단했으며 큰 거품 대 액체 비를 가졌다. 거품 버블의 크기는 예 4 에 비해 약간 더 컸다.

예 6.

예 4 에 제공된 조건하에서, 그렇지만 95℃ 의 물을 사용하여 모카치노 음료를 조제하였다.

액체 계층화가 여전히 관찰되었다. 또한, 예 4 에서와 같이 컵으로부터의 튐은 관찰되지 않았다. 거품 특성 또한 예 4 에서와 유사하였다.

예 7.

2 개의 물 제트를 사용하여 카푸치노 음료를 조제하였다. 물 제트의 위치는: 제 1 제트가 일 평면에서 (수직선으로부터) 15°그리고 일 평면에 직교하는 평면의 방향에 대해 20°기울어져 있었고; 제 2 제트는 직교하는 두 평면에서 수직 하였다. 물 유량 및 선속도는 각각 약 17.5 ml/s 및 약 1500 cm/s 였다. 커피 액체 농축물은 ~15 cm/s 의 선속도에서 5 ml/s 의 유량으로 투여되었다. 우유 액체 농축물이 ~120 cm/s 의 선속도에서 20 ml/s 의 유량으로 투여되었다. 우유 및 커피 액체 농축물의 점도는 각각 ~10 cP 및 550 cP 였다. 물 온도는 85℃ 였고; 농축물은 대기 온도로 유지되었다.

액체 계층화는 관찰되지 않았으며, 큰 거품 대 액체 비 (~0.8) 가 관찰되었다. 또한, 거품은 매우 안정적이고 단단했으며 (타겟 8 ~ 10 초에 비해 "구" 테스트에 의해서는 ~200 초), 작은 버블이 고르게 분포되어있는 바람직한 외관을 가졌다. 전체적으로, 거품의 질은 증기를 사용하여 조제된 것과 유사한 것으로 판명되었다. 또한, 컵으로부터의 튐은 관찰되지 않았다.

거품의 단단함 ("구" 테스트) 은 거품의 표면에 5/16" 의 나일론 구를 두어 수직 하방향 스트레스를 가하게 함으로써 측정되었다. 구가 거품 표면 아래로 사라지는데 걸리는 시간을 초로 기록하였으며 거품의 단단함을 나타내는데 사용하였다.

예 8.

2 개의 물 제트를 사용하여 카푸치노 음료를 조제하였다. 물 제트의 위치는: 제 1 제트가 일 평면에서 (수직선으로부터) 15°그리고 일 평면에 직교하는 평면의 방향에 대해 20°기울어져 있었고; 제 2 제트가 직교하는 두 평면에서 수직하였다. 물의 유량 및 선속도는 각각 25 ml/s 및 ~2250 cm/s 였다. 커피 액체 농축물이 ~15 cm/s 의 선속도에서 5 ml/s 의 유량으로 투여되었다. 우유 액체 농축물이 ~120 cm/s 의 선속도에서 20 ml/s 의 유량으로 투여되었다. 우유 및 커피 액체 농축물의 점도는 각각 ~10 CP 및 550 CP 였다. 물 온도는 85℃ 였고; 농축물은 대기 온도로 유지되었다.

액체 계층화는 관찰되지 않았고 큰 거품 대 액체 비 (1.0) 가 관찰되었다. 또한, 조제된 카푸치노 음료의 거품은 매우 안정적이고 극도로 단단 ("구" 테스트에서 ~850 초) 했으며, 작은 버블이 균일하게 분포되어있는 바람직한 외관을 가졌다. 전체적으로, 거품의 질은 증기를 사용하여 조제된 것과 유사하다고 판명되었다. 또한, 컵으로부터의 튐은 관찰되지 않았다.

예 9.

2 개의 물 제트를 사용하여 예 8 에 제공된 조건하에서, 그렇지만 ~4,000 cm/s 의 선속도를 갖는 물 제트를 사용하여 카푸치노 음료를 조제하였다.

조제된 음료에서 액체의 계층화는 발견되지 않았다. 그러나, 컵으로부터의 튐이 관찰되었다.

예 10.

2 개의 물 제트를 사용하여 예 8 에 제공된 조건하에서, 그렇지만 물 제트의 위치는: 제 1 제트가 일 평면에서 (수직선으로부터) 5°그리고 일 평면에 직교하는 평면의 방향에서 수직으로 되어 있고; 제 2 제트는 직교하는 두 평면에서 수직하게 되어있는 조건 하에서 카푸치노 음료를 조제하였다.

제조된 음료에서 액체 계층화는 발견되지 않았다. 그러나, 컵으로부터의 큰 튐이 관찰되었다.

예 11.

2 개의 물 제트를 사용하여 예 8 에 제공된 조건하에서, 그렇지만 600 cm/s 의 속도를 갖는 물 제트를 사용하여 카푸치노 음료를 조제하였다.

조제된 음료에서 액체 계층화는 발견되지 않았고, 실제로 거품이 관찰되지 않았다. 또한, 컵으로부터의 튐은 관찰되지 않았다.

예 12.

2 개의 물 제트를 사용하여 예 8 에 제공된 조건하에서, 그렇지만 10 cm/s 의 속도를 갖는 물 제트를 사용하여 카푸치노 음료를 조제하였다.

조제된 음료에서 액체의 계층화는 발견되지 않았고, 거품은 관찰되지 않았 다. 또한, 컵으로부터의 튐은 관찰되지 않았다.

예 13.

2 개의 물 제트를 사용하여 초콜릿 음료를 조제하였다. 물 제트의 위치는: 제 1 제트가 일 평면에서 (수직선으로부터) 15°그리고 일 평면에 직교하는 평면의 방향에서 20°로 기울어져 있었고; 제 2 제트는 직교하는 두 평면에서 수직 하였다. 물의 유량 및 선속도는 각각 20 ml/s 및 ~1800 cm/s 였다. 코코아 액체 농축물을 ~15 cm/s 의 선속도에서 5 ml/s 의 유량으로 투여하였다. 우유 액체 농축물을 ~100 cm/s 의 선속도에서 15 ml/s 의 유량으로 투여하였다. 우유 및 코코아 액체 농축물의 점도는 각각 ~10 CP 및 2200 CP 였다. 물 온도는 85℃ 였고; 농축물은 대기 온도로 유지되었다.

조제된 초콜릿 음료에서, 액체 계층화가 없으며 거품의 부피가 큰 뛰어난 혼합 및 버블의 외관이 바람직한 안정성이 관찰되었다.

예 14.

3 개의 물 제트를 사용하여 모카치노 음료를 조제하였다. 물 제트의 위치는: 제 1 제트가 일 평면에서 (수직선으로부터) 15°그리고 일 평면에 직교하는 평면의 방향에서 20°기울어져 있었고; 제 2 제트 및 제 3 제트가 직교하는 두 평면에서 수직하였다. 물의 유동 선속도는 ~1200 cm/s 이었다. 커피 및 코코아 액체 농축물은 ~15 cm/s 의 선속도에서 5 ml/s 의 유량으로 투여된다. 우유 액체 농축물은 ~120 cm/s 의 선속도에서 20 ml/s 의 유량으로 투여된다. 우유, 커피 및 코코아 액체 농축물의 점도는 각각 ~10 cP, 550 cP 및 2,200 cP 였다. 물 온도는 85℃ 였고; 농축물은 대기 온도로 유지되었다.

조제된 음료에서 액체 계층화는 관찰되지 않았고 큰 거품 대 액체 비 (~0.8) 가 관찰되었다. 또한, 거품은 매우 안정적이고 단단 (타겟 8 ~10 s 에 비하여 "구" 테스트에서는 ~200 s) 했으며, 작은 버블이 균일하게 분포되어있는 바람직한 외관을 가졌다. 또한, 컵으로부터의 튐은 관찰되지 않았다.

예 15.

2 개의 물 제트를 사용하여 예 8 에 제공된 조건하에서, 그렇지만 대기 온도의 물을 사용하여 카푸치노 음료를 조제하였다. 또한, 얼음을 포함하는 컵 (컵 부피의 ~1/2 가 음료의 조제 전에 ~1.5×1.5×2 cm 의 얼음 입방체로 채워짐) 에 액체를 투여하였다.

예 16.

예 15 에 제공된 조건하에서, 그렇지만 제 1 물 제트는 수직선으로부터 5°기울어져 있는 조건하에서 대기 온도의 물의 사용하여 얼음 위에서 카푸치노 음료를 조제하였다.

컵 주위에서 튐이 많이 관찰되었다.

예 17.

대기 온도의 2 개의 물 제트 및 대기 온도의 액체 농축물을 사용하여 커피함유 음료를 조제하였다. 물 제트의 위치는: 제 1 제트가 일 평면에서 (수직선으 로부터) 15°그리고 일 평면에 직교하는 평면의 방향에서 20°기울어져 있었고; 제 2 제트는 직교하는 두 평면에서 수직하였다. 물 제트의 유량 및 선속도는 각각 25 ml/s 및 ~2250 cm/s 였다. 유즙단백질, 당 및 커피를 함유하는 액체 농축물을 ~35 cm/s 의 선속도에서 10 ml/s 의 유량으로 조제하였다. 농축물의 점도는 ~600 cP 였다.

액체의 계층화는 관찰되지 않았고 큰 거품 대 액체 비를 갖는 거품이 관찰되었다. 또한, 거품은 매우 안정적이고 단단했으며, 조제된 대기 온도의 음료에서, 작은 버블이 균일하게 분포하는 바람직한 외관이 관찰되었다. 컵으로부터의 튐은 관찰되지 않았다.

예 18.

도 17 에 제공된 조건하에서, 그렇지만 추가의 소포제: FG10 실리콘계 소포제 (영국 옥슨의 바실돈 케미컬 컴퍼니) 농축물을 사용하여 2 개의 물 제트 및 대기 온도의 액체 농축물을 사용하여 커피함유 음료를 조제하였다. 소량의 소포제가 물 및 커피함유 농축물을 투여하는 동안 첨가되었다.

거품이 없는 균질한 음료 (액체 계층화가 없는) 가 관찰되었다. 또한, 컵으로부터의 튐은 관찰되지 않았다.

예 19.

예 17 에 제공된 조건하에서, 그렇지만 유즙단백질, 당, 커피 및 소포제를 함유하는 액체 농축물을 사용하면서 2 개의 물 제트 및 대기 온도의 액체 농축물을 사용하여 커피함유 음료를 조제하였다.

예 20.

예 17 에 제공된 조건하에서, 그렇지만 액체 농축물로서 사과 주스를 사용하면서 대기 온도의 2 개의 물 제트 및 대기 온도의 사과 주스 액체 농축물을 사용하여 음료를 조제하였다.

액체의 계층화는 관찰되지 않았고, 큰 거품 대 액체 비를 갖는 거품이 관찰되었다. 또한, 거품은 매우 안정적이고 단단했으며, 조제된 대기 온도의 음료에서 작은 버블이 균일하게 분포하는 바람직한 외관이 관찰되었다. 컵으로부터의 튐은 관찰되지 않았다.

예 21.

예 20 에 제공된 조건하에서, 그렇지만 추가의 소포제 (FG10 실리콘계 소포제) 농축물을 사용하면서 2 개의 물 제트 및 대기 온도의 액체 농축물을 사용하여 주스를 조제하였다. 물 및 주스 농축물을 투여하는 동안 소량의 소포제를 첨가하였다.

거품이 없는 균질한 음료 (액체의 계층화가 없음) 가 관찰되었다. 또한, 컵으로부터의 튐은 관찰되지 않았다.

예 22.

예 20 에 제공된 조건하에서, 그렇지만 소포제 (FG10 실리콘계 소포제) 를 함유하는 주스 액체 농축물을 사용하면서 2 개의 물 제트 및 대기 온도의 주스 액 체 농축물을 사용하여 주스 음료를 조제하였다. 거품이 없는 균질한 음료 (액체의 계층화가 없음) 가 관찰되었다. 또한, 컵으로부터의 튐은 관찰되지 않았다.

예 23.

대기 온도의 2 개의 물 제트 및 대기 온도의 액체 농축물을 사용하여 커피함유 음료를 조제하였다. 얼음 (컵 부피의 약 3/4 가 액체를 투여하기 전에 얼음 입방체로 채워짐) 위에 액체를 투여함으로써 음료를 조제하였다. 물 제트의 위치는: 제 1 제트가 일 평면에서 (수직선으로부터) 15°그리고 일 평면에 직교하는 평면의 방향에서 20°기울어져 있었고; 제 2 제트는 직교하는 두 평면에서 수직하였다. 물 제트의 유량 및 선속도는 각각 25 ml/s 및 ~2250 cm/s 였다. 유즙단백질, 당 및 커피를 함유하는 액체 농축물이 ~35 cm/s 의 선속도에서 10 ml/s 의 유량으로 투여되었다. 액체 농축물의 점도는 ~600 cP 였다.

액체의 계층화는 관찰되지 않았고, 큰 거품 대 액체 비를 갖는 거품이 관찰되었다. 또한, 거품은 매우 안정적으로 단단했으며, 조제된 대기 온도의 음료에서, 작은 버블이 균일하게 분포하는 바람직한 외관이 관찰되었다. 컵으로부터의 튐은 관찰되지 않았다.

예 24.

예 23 에 제공된 조건하에서, 그렇지만 추가의 소포제 농축물을 사용하면서 2 개의 물 제트 및 대기 온도의 액체 농축물을 사용하여 얼음 위에서 커피함유 음료를 조제하였다. 물 및 커피 함유 농축물을 투여하는 동안 소량의 소포제 (FG10 실리콘계 소포제) 를 첨가하였다.

거품이 없는 균질한 음료 (액체 계층화가 없음) 가 관찰되었다. 또한, 컵으로부터의 튐은 관찰되지 않았다.

예 25.

예 23 에 제공된 조건하에서, 그렇지만 유즙단백질, 당, 커피 및 소포제 (FG10 실리콘계 소포제) 를 함유하는 액체 농축물을 사용하면서, 2 개의 물 제트 및 대기 온도의 액체 농축물을 사용하여 얼음 위에서 커피함유 음료를 조제하였다.

예 26.

예 23 에 제공된 조건하에서, 그렇지만 액체 농축물로서 사과 주스를 사용하면서, 대기 온도의 2 개의 물 제트 및 대기 온도의 사과 주스 액체 농축물을 사용하여 얼음 위에서 음료를 조제하였다.

액체의 계층화는 관찰되지 않았고, 큰 거품 대 액체 비를 갖는 거품이 관찰되었다. 또한, 거품은 매우 안정적이고 단단했으며, 조제된 대기 온도의 음료에서, 작은 버블이 균일하게 분포되어있는 바람직한 외관이 관찰되었다. 컵으로부터의 튐은 관찰되지 않았다.

예 27.

예 26 에 제공된 조건하에서, 그렇지만 추가의 소포제 농축물을 사용하면서, 2 개의 물 제트 및 대기 온도의 액체 농축물을 사용하여 얼음 위에서 주스를 조제 하였다. 물 및 주스 농축물을 투여하는 동안 소량의 소포제를 첨가하였다.

예 28.

예 26 에 제공된 조건하에서, 그렇지만 소포제를 함유하는 주스 액체 농축물을 사용하면서, 2 개의 물 제트 및 대기 온도의 주스 액체 농축물을 사용하여 얼음 위에서 주스 음료를 조제하였다.

예 29.

~4℃ 의 2 개의 물 제트 및 대기 온도의 액체 농축물을 이용하여 커피함유 음료를 조제하였다. 물 제트의 위치는: 제 1 제트가 일 평면에서 (수직선으로부터) 15°그리고 일 평면에 직교하는 평면의 방향에서 20°기울어져 있었고; 제 2 제트는 직교하는 두 평면에서 수직하였다. 물 제트의 유량 및 선속도는 각각 30 ml/s 및 ~2750 cm/s 였다. 유즙단백질, 당 및 커피를 함유하는 액체 농축물을 10 ml/s 의 유량에서 ~35 cm/s 의 선속도로 투여하였다. 액체 농축물의 점도는 ~600 cP 였다.

액체의 계층화는 관찰되지 않았고, 큰 거품 대 액체 비를 갖는 거품이 관찰되었다. 또한, 거품은 매우 안정적이고 단단했으며, 조제된 대기 온도의 음료에서, 작은 버블이 균일하게 분포되어있는 바람직한 외관이 관찰되었다. 컵으 로부터의 튐은 관찰되지 않았다.

예 30.

예 29 에 제공된 조건하에서, 그렇지만 추가의 소포제 농축물을 사용하면서, ~4℃ 의 2 개의 물 제트 및 대기 온도의 액체 농축물을 사용하여 커피함유 음료를 조제하였다. 물 및 커피 함유 농축물을 투여하는 동안 소량의 소포제를 첨가하였다.

거품이 없는 균질한 음료 (액체 계층화가 없음) 가 관찰되었다. 또한, 컵으로부터의 튐이 관찰되지 않았다.

예 31.

예 29 에 제공된 상태하에서, 그렇지만 유즙단백질, 당, 커피 및 소포제를 함유하는 액체 농축물을 사용하면서, ~4℃ 의 2 개의 물 제트 및 대기 온도의 액체 농축물을 사용하여 커피함유 음료를 조제하였다.

예 32.

예 29 에 제공된 조건하에서, 그렇지만 액체 농축물로서 사과 주스를 사용하면서, ~4℃ 의 2 개의 물 제트 및 대기 온도의 사과 주스 액체 농축물을 사용하여 음료를 조제하였다.

액체의 계층화는 관찰되지 않았고, 큰 거품 대 액체 비를 갖는 거품이 관찰되었다. 또한, 거품은 매우 안정적이고 단단했으며, 조제된 대기 온도의 음료 에서, 작은 버블이 균일하게 분포되어있는 바람직한 외관이 관찰되었다. 컵으로부터의 튐은 관찰되지 않았다.

예 33.

예 32 에 제공된 조건하에서, 그렇지만 추가의 소포제 농축물을 사용하면서, 2 개의 물 제트 및 대기 온도의 액체 농축물을 사용하여 주스를 조제하였다. 물 및 주스 농축물을 투여하는 동안 소량의 소포제를 전달하였다.

예 34.

예 32 에 제공된 조건하에서, 그렇지만 소포제를 함유하는 주스 액체 농축물을 사용하면서, ~4℃ 의 2 개의 물 제트 및 대기 온도의 주스 액체 농축물을 사용하여 주스 음료를 조제하였다.

본 발명의 원리를 예시하는 특정 실시예와 관련하여 본 발명을 기술하였다. 첨부의 청구항에 의해 한정되는 본 발명의 참된 사상 및 범위 내에서 당업자들에 의해 여러 가지 변형이 이루어질 수 있다. 예컨대, 바람직하게는, 조제 장치는 조제된 음료를 모으는 용기에 부딪치는 2 개 이상의 물 제트 및 1 개의 액체 농축물 스트림을 제공하는 한편, 조제될 음료의 수 및 타입에 따라, 물 노즐의 수 및 농축물 노즐의 수는 변할 수 있고, 제어 유닛이 적용될 수 있다.

예컨대, 발생된 물 제트 및 농축물 스트림의 형태는 바람직하게는 원통형이지만, 그 모양은 예컨대, 별, 정사각형, 삼각형, 타원형, 직사각형, 또는 다른 단면 형상과 같은 상이한 형상의 물 제트 및/또는 농축물 스트림을 사용하는 변형을 상상할 수 있다. 변형에 있어, 한가지는 액체 노즐을 농축물 노즐에 비해 수직 축선에 더 인접하게 배치하는 것을 상상할 수도 있으며, 또 다른 실시예에 있어서는, 1 개 이상의 농축물 스트림은 합쳐서 그것을 함께 교차 위치로 향하게 할 수 있다.

Claims

희석액 원 (source);

1 개 이상의 희석액 노즐;

1 개 이상의 액체 형태의 식품 성분 원;

1 개 이상의 식품 성분 노즐; 및

희석액 원을 희석액 노즐에 그리고 식품 성분 원을 식품 성분 노즐에 연결하는 전달 장치를 포함하는 식품 디스펜서 (dispenser) 이며,

상기 전달 장치 및 노즐은, 희석액 및 식품 성분이 희석액 및 식품 성분 노즐로부터 각각 희석액 및 성분 스트림이 되어 용기 안으로 직접 분사되도록 구성되며,

상기 전달 장치 및 희석액 노즐은, 희석액 스트림이 식품을 만들어내도록 난류를 일으키는데 그리고 식품 성분과 혼합시키는데 효과적인 속도 범위 내에서 용기의 1 개 이상의 내부 벽에 부딪치는 소정의 공간적인 구성으로 희석액의 스트림을 분사하도록 더 구성되는 식품 디스펜서.
제 1 항에 있어서, 상기 희석액 노즐은 수직선에 대해 각을 이루면서 희석액 스트림을 분사하도록 구성되는 식품 디스펜서.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 희석액 노즐은, 희석액 스트림이 용기 의 내부 측벽 및/또는 바닥에 부딪치는 공간적인 구성으로 희석액의 스트림을 분사하도록 공간적으로 더 구성되는 식품 디스펜서.
제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 전달 장치 및 희석액 노즐은, 수직선에 대해 소정의 공간적인 구성으로 그리고 식품 및 희석액이 용기에 투여된 이후 1 분 이내에 획득한 거품 대 액체의 비가 1:5 이상인 식품의 거품 층을 만들어내기에 효과적인 속도 범위 내에서 희석액의 스트림을 분사하도록 더 구성되는 식품 디스펜서.
제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서, 노즐로부터 용기에 이르는 영역의 상기 스트림은 임의의 깔때기형상물 또는 희석액 보호 구조물에 의해 지지되지않는 식품 디스펜서.
제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서, 한정된 위치에서 식품을 수용하기 위한 조제 위치에 용기를 수용하도록 구성된 조제실 (dispensing bay) 을 더 포함하는 식품 디스펜서.
제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 희석액은 물이고 상기 식품 성분은 액체 농축물, 액체 식품 또는 음료 생산 농축물인 식품 디스펜서.
제 1 항 내지 제 7 한 중 어느 한 항에 있어서, 상기 희석액 노즐은, 희석액 스트림이 수직선에 대해 5°를 초과하여 기울어지도록 구성되는 식품 디스펜서.
제 8 항에 있어서, 상기 희석액 노즐은, 희석액 스트림이 수식선에 대해 10°~ 35°기울어지도록 구성되는 식품 디스펜서.
제 1 항 내지 제 9 항 중 어느 한 항에 있어서, 제 1 희석액 노즐로부터 만들어진 제 1 희석액 스트림보다 더 하부에 오프셋 된 위치에서 용기의 내부 또는 바닥 벽에 부딪치는 제 2 희석액 스트림을 만들어내는 제 2 희석액 노즐을 더 포함하는 식품 디스펜서.
제 10 항에 있어서, 상기 제 2 희석액 노즐은, 희석액 스트림이 수직선에 대해 0°~ 5°를 향하도록 방향이 정해지는 식품 디스펜서.
제 1 항 내지 제 11 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 전달 장치는, 각각 약 1 ml/s 와 120 ml/s 사이 및 10 cm/s 와 3,500 cm/s 사이의 희석액 유량 및 선속도로 1 개 이상의 희석액 노즐로부터 희석액을 전달하도록 구성되는 식품 디스펜서.
제 12 항에 있어서, 거품형 음료를 만들기 위해서, 상기 전달 장치는, 희석액을 희석액 노즐로부터 각각 약 5 ml/s 와 40 ml/s 사이 및 800 cm/s 와 2750 cm/s 사이의 유량 및 선속도로 전달하도록 구성되고, 상기 식품 성분은 1 cP 와 5,000 cP 사이의 점도를 갖는 액체 농축물인 식품 디스펜서.
제 13 항에 있어서, 거품형 음료를 만들기 위해서, 상기 전달 장치는, 희석액을 희석액 노즐로부터 각각 15 ml/s ~ 30 ml/s, 및 1100 cm/s ~ 2500 cm/s 의 유량 및 선속도로 전달하도록 구성되고, 상기 식품 성분은 5 cP 와 2200 cP 사이의 점도를 갖는 액체 농축물인 식품 디스펜서.
제 12 항에 있어서, 비거품형 음료를 생산하기 위해서, 상기 전달 장치는, 희석액을 희석액 노즐로부터 각각 약 1 ml/s 와 40 ml/s 사이 및 10 cm/s 와 650 cm/s 사이의 유량 및 선속도로 전달하도록 구성되고, 상기 식품 성분은 5 cP 와 600 cP 사이의 점도를 갖는 액체 농축물인 식품 디스펜서.
제 15 항에 있어서, 비거품형 음료를 생산하기 위해서, 상기 전달 장치는, 희석액을 희석액 노즐로부터 각각 10 ml/s 와 40 ml/s 사이 및 10 cm/s 와 150 cm/s 사이의 유량 및 선속도로 전달하도록 구성되고, 상기 식품 성분은 10 cP 와 500 cP 사이의 점도를 갖는 액체 농축물인 식품 디스펜서.
제 1 항 내지 제 16 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 희석액 노즐은 직경이 0.075 mm 와 9.5 mm 사이인 1 개 이상의 오리피스를 포함하는 식품 디스펜서.
제 17 항에 있어서, 상기 희석액 노즐은 직경이 0.1 mm 와 3.0 mm 사이인 1 개 이상의 오리피스를 포함하는 식품 디스펜서.
제 18 항에 있어서, 상기 희석액 노즐은 샤워헤드 (showerhead) 를 형성하는 다수의 스트림을 형성하기 위해서 다수의 오리피스를 포함하는 식품 디스펜서.
제 1 항 내지 제 19 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 전달 장치는:

희석액을 1 개 이상의 희석액 스트림을 만들어내기에 충분한 유량으로 희석액 원으로부터 1 개 이상의 희석액 노즐로 펌핑하도록 구성되는 1 개 이상의 희석액 펌프; 및

식품 성분을 1 개 이상의 식품 성분 스트림을 만들어내기에 충분한 유량으로 1 개 이상의 식품 성분 원으로부터 1 개 이상의 식품 성분 노즐로 펌핑하도록 구성되는 1 개 이상의 식품 펌프를 포함하는 식품 디스펜서.
제 20 항에 있어서, 상기 1 개 이상의 펌프는 희석액 또는 식품 성분의 펄스 (pulses) 를 전달하도록 구성되는 식품 디스펜서.
제 21 항에 있어서, 상기 펌프는 페리스탈틱 (peristaltic) 펌프, 기어 펌프, 원심 펌프, 베인 펌프 또는 다이아프램 (diaphragm) 펌프인 식품 디스펜서.
제 21 항 또는 제 22 항에 있어서, 유량 및 선속도를 제어하기 위해 펌프와 연결되는 컨트롤러를 더 포함하는 식품 조제장치.
제 1 항 내지 제 19 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 전달 장치는 수돗물 공급부에 연결된 압력하의 펌프없는 희석액 라인 및 선택적으로는, 유량 및 선속도를 조정하기 위한 제어가능한 유동 저감장치를 더 포함하는 식품 디스펜서.
제 24 항에 있어서, 유량 및 선속도를 제어하기 위한 유동 저감장치와 연결된 컨트롤러를 더 포함하는 식품 디스펜서.
제 1 항 내지 제 25 항 중 어느 한 항에 있어서, 희석액 및 식품 성분(들) 모두가 동시에 분사되는 일정 오버랩 기간에 희석액 및 식품 성분을 실질적으로 분사하기 위한 전달 장치를 제어하도록 구성되는 컨트롤러를 더 포함하는 식품 디스펜서.
제 26 항에 있어서, 식품의 희석 및/또는 혼합을 완료하도록 식품 성분이 분사되기 이전 및/또는 이후에 희석액을 분사하기 위한 전달 장치를 제어하도록 구성되는 컨트롤러를 더 포함하는 식품 디스펜서.
제 1 항 내지 제 27 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 식품 성분은 커피, 코코아, 우유, 주스, 자당 (sucrose), 고 (high) 과당 곡물 시럽, 조미료, 영양물 및 다른 농축물, 및 이들의 혼합물로 구성되는 그룹 중에서 선택된 액체 농축물인 식품 디스펜서.
제 1 항 내지 제 29 항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 식품 성분 원은 다수의 식품 성분 원을 포함하고;

상기 식품 성분 노즐은 식품 성분 원으로부터 용기로 상이한 식품 성분을 투여하기 위한 다수의 식품 성분 노즐을 포함하며;

상기 전달 장치는, 조제하기로 선택한 음료 생산물의 타입에 따라, 선택된 1 개 이상의 식품 성분의 혼합물을 용기로 투여하기 위한 식품 성분 노즐로부터의 유동을 선택적으로 활성화 및 비활성화시키도록 구성되는 식품 디스펜서.
제 1 항 내지 제 29 항 중 어느 한 항에 있어서, 투여될 희석액을 가열 또는 냉각하도록 구성된 열 교환 유닛을 더 포함하는 식품 디스펜서.
식품 조제장치에서 식품을 조제하는 방법으로서, 희석액의 스트림이 수직선에 대해 기울기 각을 형성하도록, 그리고 희석액 스트림이, 식품을 생산하도록 난류를 일으키는데 그리고 식품 성분과 혼합시키는데 효과적인 속도 범위 내에서 용기의 1 개 이상의 벽에 부딪치도록, 개별적인 희석액 스트림 및 유동가능한 식품 성분들을 용기로 향하게 하는 단계를 포함하는 식품을 조제하는 방법.
제 31 항에 있어서, 상기 희석액은 수직선에 대해 5°를 초과하여 기울어지는 식품을 조제하는 방법.
제 31 항 또는 제 32 항에 있어서, 제 2 희석액 스트림이 용기로 향하는 식품을 조제하는 방법.
제 31 항 내지 제 33 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제 2 희석액 스트림은 제 1 스트림보다 더 작은 각으로 위치되는 식품을 조제하는 방법.
제 31 항 내지 제 35 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 희석액 유량 및 희석액 선속도는 각각 약 1 mL/s 와 120 mL/s 사이 및 10 cm/s 와 3,500 cm/s 사이인 식품을 조제하는 방법.
제 35 항에 있어서, 상기 식품 성분의 유량은 1.5 mL/s ~ 40 mL/s 의 범위이고, 식품 성분은 10 cP 와 5,000 cP 사이의 점도를 갖는 액체 농축물인 식품을 조제하는 방법.
제 31 항 내지 제 36 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 희석액 스트림의 속 도는 용기에서 비거품형 식품이 형성되는 감소된 속도 범위로부터 거품형 식품이 형성되는 증가된 속도 범위까지 제어가능한 식품을 조제하는 방법.
제 31 항 내지 제 37 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기의 희석액 및 식품 스트림에 관한 공간적인 구성 및 희석액의 속도 범위는, 식품 성분 및 희석액 스트림이 용기에 투여된 이후 1 분 이내에 획득한 거품 대 액체의 비가 1:5 이상인 식품의 거품 층을 만들어내는데 효과적인 식품을 조제하는 방법.
제 36 항에 있어서, 거품형 음료를 만들기 위해서, 희석액 유량 및 희석액 선속도는 각각 5 ml/s 와 40 ml/s 사이 및 800 cm/s 와 2750 cm/s 사이의 범위이고, 식품 성분은 1 cP 와 5,000 cP 미만 사이, 가장 바람직하게는 10 cP 와 2200 cP 사이의 점도를 갖는 액체 농축물인 식품을 조제하는 방법.
제 36 항에 있어서, 비거품형 음료를 만들기 위해서, 희석액 유량 및 희석액 선속도는 각각 1 ml/s 와 40 ml/s 사이 및 10 cm/s 와 650 cm/s 사이이고, 식품 성분은 5 cP 와 600 cP 사이의 점도를 갖는 액체 농축물인 식품을 조제하는 방법.
제 31 항 내지 제 40 항 중 어느 한 항에 있어서, 조제된 식품에서 계층화가 발생하지않는 식품을 조제하는 방법.
제 31 항 내지 제 41 항 중 어느 한 항에 있어서, 용기로부터의 튐 (splashing) 을 발생시키지않는 식품을 조제하는 방법.