TW202137883A - 急速冷凍食品之方法 - Google Patents

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ice cream
evaporator
stirring paddle
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TW110101587A
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馬修 方迪
約翰 海門斯
尼古拉斯 方迪
羅伯特 德瓦尼
伊恩 麥金蒂
文森特 韋弗
班傑明 費茄拉
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美商科斯奈普股份有限公司
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Abstract

此系統及方法表現可快速冷卻包含食物及飲料成分之艙體內容物的能力。

Description

急速冷凍食品之方法
本案係關於急速冷凍食物與飲料之系統與方法。
可快速製備單份熱飲之飲料調製系統已經開發問世。某些此等調製系統仰賴一次性使用之艙體，其係於調製開始前向其中添加水。艙體可用於製備熱咖啡、茶與可可。
家用冰淇淋機可用於製造較大批量（例如1.5夸脫以上）之冰淇淋供個人消費。此等冰淇淋製造器具通常係採用手搖柄方法或採用電動馬達製備混合物，該馬達係用於輔助攪拌器具之材料。所製成之準備材料通常係使用插入該機器中之預冷容器進行冷卻。某些電動冰淇淋機需要20至60分鐘之時間製成一批冰淇淋，並且需要耗時的清潔工作。
本說明書描述用於快速冷卻食物和飲料之系統與方法。此等系統與方法中某些者係可在少於兩分鐘時間內將插入台面或已安裝機器中之容器當中的食物及飲料自室溫冷卻至結冰狀態。例如，本說明書中所述之方法已成功證實於大約90秒內自室溫艙體製作霜淇淋之能力。此方法亦已用於冷卻雞尾酒和其他飲料，包括生產冷凍飲品。此等系統與方法係基於啟動時間短之冷凍循環以及可輕易使用並提供極高效熱傳遞之艙體機器介面。
某些所述艙體係於生產線中經填入食材並經過滅菌處理（例如殺菌、無菌包裝、超高溫處理（UHT）、超熱處理、超巴氏殺菌或高壓處理（HPP））。HPP係為一種冷巴氏殺菌技術，藉以將已密封於其最終包裝中之產品導入一容器中，並接受以水傳動之較高等靜壓（300至600兆帕（MPa）（43,500至87,000磅/平方英寸（psi））。艙體係可用於在滅菌後長時間（例如9至12個月）於室溫下儲存包括乳製品在內之食材。
冰淇淋係經視為一種低酸食物，其pH水平介於5.0至8.0之間。冰淇淋相對於其他食品之酸度係顯示於下表。該表沿水平軸顯示pH值範圍，自左側之高鹼含量食物至右側之高酸含量食物。冰淇淋係為雞蛋及乳製品中之一種低酸食品。更具體地，低酸食品係為最終平衡pH大於4.6且水活性大於0.85的食品。
食物種類 高鹼性 鹼性 低鹼性 低酸性 酸性 高酸性
穀類、麥片     莧菜、扁豆，甜玉米，野米，藜麥，小米，蕎麥 黑麥麵包，全穀麵包，燕麥，糙米 白米飯，白麵包，糕點，餅乾，義大利麵  
肉類       肝臟、牡蠣、器官、肉 魚肉、火雞肉、雞肉、羊肉 牛肉、豬肉、小牛肉、貝類、鮪魚與沙丁魚罐頭
蛋類、乳製品   母乳 大豆乳酪，豆漿，山羊乳，山羊乳酪，酪乳，乳清 全乳、奶油、優格、茅屋乳酪、鮮奶油、冰淇淋 蛋類、康門貝爾乳酪、硬乳酪 帕瑪森乳酪、加工乳酪
堅果、種子   榛果、杏仁 栗子、巴西堅果、椰子 南瓜子、芝麻、葵花子 胡桃、腰果、開心果 花生、核桃
油類     亞麻仁油、橄欖油 玉米油、葵花油、乳瑪琳    
圖1係為一種製造冰淇淋之方法流程圖。於此方法中，原料係經過均質化、巴氏殺菌、結晶、快速冷凍、包裝與儲存。
巴氏殺菌係通常以低於100 °C（212 °F）之溫和高溫處理食物（例如，乳製品或乳品）之過程，以消除病原體並延長保存期限。該過程旨在破壞或去活性化導致腐敗或疾病風險之生物與酵素，包括生長態細菌，但不包括細菌孢子。巴氏殺菌並非滅菌，且可能無法殺死細菌孢子。巴氏殺菌係減少食物中之生物數量。
冷藏巴氏殺菌乳製品之保存期通常係大於乳品之保存期限。例如，高溫短時（HTST）巴氏殺菌乳品之冷藏保存期限通常係為2至3週，而超巴氏殺菌乳品可保存更長時間，有時為2至3個月。若將超高溫處理（UHT）與滅菌處理及容器技術（例如如前所述之滅菌釜（retort）殺菌或無菌包裝）結合使用，甚至可將乳製品以非冷藏儲存更長時間，例如9至12個月。
然而，在與滅菌釜滅菌處理與容器技術結合之超熱處理期間，巴氏殺菌之乳製品可能焦糖化並變成褐色，此係非符合期望。果糖之存在會於230°F溫度下開始焦糖化，可能導致最高之褐變率，或更普遍地稱為產生變色。焦糖化不應與梅納反應（Maillard reaction）混淆，於梅納反應中，還原糖會與胺基酸反應。褐變或梅納反應會產生味道並改變食物顏色。梅納反應通常係在高於285 °F之溫度下開始發生。例如，果糖之焦糖化溫度係可為230 °F，半乳糖係可為320 °F，葡萄糖係可為320 °F，乳糖係可為397 °F，而蔗糖係可為320°F。
儘管巴氏殺菌法延長保存期限，但亦可能有需要均質化。均質化通常係於巴氏殺菌法之前或之後，但必須於液態冰淇淋混合物結冰之前進行。對於任何包含脂肪或油之冰淇淋混合物，均質化係為常用手段，且傳統上係用於生產乳製，例如乳品、優格、冰淇淋，以及果汁、豆漿與花生牛乳等飲料。均質化不僅可形成均勻混合物，亦可降低脂肪滴的大小，藉以形成穩定乳化液。其可造就更高之黏度並產生更均勻之顏色。其透過分解大脂肪球賦予冰淇淋奶油般質地。
均質化過程發生於均質器中，其作用類似於活塞幫浦，透過抽入空氣並於極高壓力下將其排出。此壓力係用以迫使液態冰淇淋通過極小之管狀開口，以產生極細之脂肪顆粒，可防止乳脂分離。該壓力取決於液態冰淇淋混合物中之脂肪及固體。當液態冰淇淋混合物中含有高脂肪和總固體量時，係可以使用較低之壓力。若使用兩段式均質機，則於多數條件下，第一段之壓力為2000至2500 psi，第二段之壓力為500至1000 psi，此即可符合期望，然而對於低脂冰淇淋而言，該係可使用更高之壓力（例如2,900 psi）。兩段式均質化對於冰淇淋混合物係較為理想。透過製成較稀薄、經過較快速攪打之冰淇淋混合物，係可減少脂肪聚集或結塊。
均質化過程之高壓可產生更穩定之乳化液與較小之脂肪顆粒。脂肪顆粒越小，所得表面積越大。此可形成可穩定更多空氣之脂肪網路絡，進而減緩冰的再結晶速度。對高脂冰淇淋而言，均質化壓力係較低。特別係對於脂肪含量超過13%之冰淇淋混合物，較理想者係為降低壓力以將形成結塊之風險降至最低。此外，此過程可有效混合所有食材，避免任何軟質食材分解，並防止了有害細菌生長。均質化於冰淇淋生產過程中相當重要，因其決定了冰淇淋混合物在冷凍、硬化與分配時的反應。冰淇淋混合物之均質化可使冰淇淋具有更光滑質地，賦予冰淇淋更大之外觀豐富性與適口性，提供冰淇淋更佳之空氣穩定性，並提高冰淇淋的抗融化性。
包裝於密封容器中之低酸食品係經定義為低酸罐頭食品（「 LACF」），並受《聯邦法規彙編》（Code of Federal Regulations）（21 CFR）第113部分第21條之管制。密封容器係經設計並旨在防止微生物進入，進而於加工後保持其內容物商品無菌性之容器。低酸罐頭食品經定義為：（i）可穩定儲藏、（ii）經熱處理、（iii）pH值大於 4.6以及（iv）水活性為0.85。
包裝完成後，低酸罐頭食品係經過滅菌。滅菌方法為一種熱加工，或對該產品施加高熱。滅菌過程中所需之高溫可破壞可能存在於容器與/或食品內/上的病原體生物，且遠高於正常大氣壓下之水沸點。滅菌可殺死或去活性化食品中之生物。可穩定儲藏之低酸食品的熱處理/滅菌通常係約250 °F或更高之溫度下進行。溫度越高，產品需要暴露於高熱之時間越短。
可用於對例如冰淇淋等低酸罐頭食品進行滅菌之方法主要分為兩種。第一種方法係為釜滅菌加工，有時亦稱為高壓釜或滅菌器，其係為一種食品製造行業中使用的壓力容器，用於在將食物置入容器中並對容器進行氣密密封後對食物進行滅菌或「商品滅菌」。滅菌釜加工或「釜滅菌」機係可為靜態或攪拌式機器。攪拌式釜滅菌機通常係用於對流（例如，「可流動液體」）型產品，例如液體冰淇淋，其係可於過程中在容器內之某些製程動作中得益（例如「攪拌」）。此等益處係可來自加工之觀點（例如提高進/出容器之熱交換速度），以及/或來自產品品質之觀點（例如縮短熱暴露時間）。根據產品容器之定向，攪拌式滅菌釜係可利用各種攪拌方法。垂直定向之容器，例如罐子，通常係以軸向或端對端旋轉之方式攪拌，但是亦可使用水平攪拌。
第二種可對低酸罐頭食品進行滅毒之過程係為無菌處理，其係為一種加工技術，將經過商品熱消毒之液體產品（通常為例如液體冰淇淋之食品）於滅菌條件下包裝至預先消毒過之容器中，以形成不需冷藏即可長期儲藏之產品。無菌處理包括在無微生物之環境中進行無菌密封。 於21 CFR 113之規範內包括消毒過程之時間與溫度指南。
最優質冰淇淋具有光滑與奶油般質地。此奶油般質地主要與高脂肪含量有關，亦取決於冰晶之平均尺寸。冰晶尺寸係取決於混合物之配方以及與冷凍過程相關之因素、滯留時間、制冷劑液體之蒸發溫度、攪拌裝置速度與提取溫度。此等因素之各者將於下方詳細描述。儘管係以冰淇淋進行討論，但冰晶與光滑度間之關係亦與其他冷凍食品及飲料有關。
圖2A顯示平滑度與冰晶尺寸間的典型關係。於圖2A中，冰晶尺寸沿水平軸由左至右增加，而平滑度沿垂直軸由下至上增加。通過該資料顯示近乎線性趨勢之典型數值。數據與趨勢表明降低冰晶尺寸（減低至微米尺寸）係與增加冰淇淋之光滑度直接相關。冰晶之尺寸係可透過各種方法測量，例如利用光學顯微鏡。一般而言，係可透過光學顯微鏡分析冰淇淋之數量並測量平均冰晶尺寸。冰晶尺寸可能有各種差異。光滑且乳脂狀之冰淇淋需要大多數冰晶皆為極小，其尺寸小於50 µm，較理想者為10至20 µm。若許多晶體大於此尺寸，則該冰淇淋將使人感到粗糙或有碎冰。
冰淇淋中之冰晶直徑範圍為約1至超過150μm，平均尺寸為約25 μm。大小約為10至20 µm之小冰晶可使冰淇淋具有光滑且乳脂狀質地，而較大之冰晶，例如大於50 μm之冰晶則帶來顆粒狀質地。
冰晶之生長係可使用穩定劑控制。穩定劑一般係用於增加冰淇淋之抗融化性與保存期限。穩定劑範例係為瓜爾膠（guar gum），刺槐豆膠（carob bean gum）及和纖維素膠（cellulose gum），可透過限制未冷凍冰淇淋混合物中之水流動性限制冰晶生長。穩定劑亦透過減少在冰淇淋混合物之硬化早期與儲存及分配過程中發生的熟成過程限制冰晶生長（例如，當冰淇淋混合物暴露於相對高溫（例如+10至+18 F）時）。於此等溫度範圍內之凍結濃度低，未凍結部分可產生相對較低之黏度。低黏度可使水分自小冰晶遷移至大冰晶，增加冰淇淋之平均冰晶尺寸。穩定劑透過增加冰淇淋混合物之黏度限制此等冰晶生長。穩定劑藉由降低冷凍濃度下之熟成效果限制水之流動性。穩定劑限制通過不均勻過程所成長之氣泡尺寸。
穩定劑之流變效應對於穩定冰淇淋成品相對於未冷凍部分中水流動性之性質相當重要。舉例而言，高黏度冰淇淋限制可從冰淇淋冷凍器之桶中取出並加以處理之溫度。於此情況發生時，冷凍器中結凍之水量會減少。此對於冰淇淋之熱衝擊抗性具有不良影響。由於低黏度穩定劑傳統上並未用於冰淇淋中，故推定其對水之流動性沒有影響。
在所稱為「斷點」（break point）之點上，一定程度之濃度係可導致穩定劑與其他水溶性化合物之間可能產生有時不可逆之相互作用，因此顯著增加對於水流動性之影響。此係可與在較低冷凍儲存溫度下發生之極高冷凍濃度結合，以產生各水溶性化合物間之其他相互作用。
除穩定劑以外，傳統上亦會添加乳化劑至冰淇淋混合物中。乳化劑遷移至冰淇淋混合物之脂肪與水間之介面。乳化劑將自身附著於脂肪小球表面，並導致蛋白質分子移位。乳化劑係用以改善運輸與儲存過程中之融化特性。乳化劑之範例係為單甘油二酸酯（mono-diglycerides）（E471）、乳酸酯（lactic acid ester）（E472b），丙二醇酯（propylene glycol ester）（E477）及其等之混合物。
乳化劑用於冰淇淋中，係由於其等可透過促進脂肪不穩定而有助於形成光滑與乳脂狀質地。脂肪去穩定化係指當冰淇淋混合物於機器中攪拌時，脂肪聚集和結塊之（稱為部分聚結）過程。由於蛋白質負責穩定冰淇淋混合物中之脂肪乳化液，因此將乳化劑添加至冰淇淋中降低該乳化液之穩定性，並促使某些脂肪小球相互聚集或部分聚結。當混合物於冰淇淋機中攪拌時，被打入混合物之氣泡係可受此部分聚結之脂肪所穩定，提供冰淇淋光滑質地。傳統上，若未添加乳化劑，則氣泡無法妥善穩定，冰淇淋亦無法具有相同之光滑質地。
蛋黃係可同時做為穩定劑使混合物增稠，以及做為乳化劑促進部分聚結。為利用蛋黃之乳化性質，蛋黃應佔混合物約0.5%至1%。為同時利用其穩定（增稠）性質，一般會將蛋黃之比例增加至3至4%。不過某些冷凍卡士達風格冰淇淋包含之蛋黃可能超過8%。
蛋黃包括卵磷脂，有助於使其成為良好之乳化劑。事實上，卵磷脂具有乳化和潤滑性質，並且係為介活性劑。然而，卵磷脂並非僅能自蛋黃中提取。卵磷脂亦可萃取自大豆、葵花子與油菜子等植物性來源。植物性卵磷脂係可如蛋黃般乳化，且不具有蛋風味與額外脂肪。
許多商店購得之冰淇淋係包括穩定劑和乳化劑，以透過改善運輸及儲存期間之融化性質並增加冰淇淋之保存期限幫助防止冰晶生長。例如Ben＆Jerry肉桂麵包冰淇淋，其包括：鮮奶油、脫脂牛奶、水、液態糖、糖、蔗糖、小麥粉、玉米糖漿、蛋黃、紅糖、大豆油、奶油、椰子油、糖蜜、鹽、肉桂、大豆卵磷脂、碳酸氫鈉、香料、香草精、瓜爾膠與鹿角菜膠（carrageenan）。在該實例中，穩定劑包括瓜爾膠，乳化劑包括蛋黃，大豆油，大豆卵磷脂與鹿角菜膠。
如前所述，冰晶尺寸係為形成光滑與乳脂狀冰淇淋的因素之一。濃郁的冰淇淋需要大多數為較小之冰晶，較理想者小於50 µm。若許多晶體大於此尺寸，則冰淇淋將帶來粗糙口感。
冰淇淋係經過兩階段冷凍：動態與靜態冷凍。動態冷凍係為一種動態過程，其中混合物於冰淇淋機中冷凍，同時經攪拌以加入空氣、使脂肪不穩定化並形成冰晶。冰淇淋混合物於略高於其冰點之溫度（即混合物中水分開始結凍之溫度）置入冰淇淋機。冰淇淋機將混合物冷卻並使其低於混合物之冰點。此時，一層冰將在冰淇淋機之壁面上結凍，促使快速成核，以於此開始形成小冰晶。離開冰淇淋機時，約-5 °C至-6 °C（23至21.2 °F）取出之冰淇淋帶有近似於霜淇淋之稠度。
冰淇淋接下來經過靜態冷凍，在一冷凍器中於未攪拌情況下硬化，直至冰淇淋核心達到一特定溫度，通常為-18 °C （-0.4 °F）。新的冰晶於靜態冷凍過程中形成，而已存在的小冰晶尺寸開始成長，直到溫度降低至-18 °C (-0.4 °F)，或理想者為-25 °C至-30 °C (‑9.4至-20.2 °F)為止，才停止成長。在此過程中較佳之作法係使冰淇淋盡快冷卻，以限制冰晶成長。
於靜態冷凍期間，冰晶通常會成長約30%至40%，達到約25至45 µm之平均尺寸。平均冰晶尺寸達50 µm時，被認為係消費者開始發現粗糙質地之平均點。於靜態冷凍期間，冰晶通常會成長至100 µm以上。圖2B顯示此過程中典型冰晶之圖像。圖2B圖像中之冰晶具有各種形狀及尺寸，而某些冰晶之直徑超過100 µm。
然而，在本說明書中所述之冰淇淋不需要靜態冷凍，因為不會將冰淇淋儲存起來。冰淇淋係可即時食用。透過移除靜態冷凍步驟，亦去除了冰晶於靜態冷凍過程中之成長（例如，冰晶通常會成長約30%至40%）。
動態冷凍階段係為製造冰淇淋之重要步驟，因為此係為冰淇淋發生結晶之階段。於動態冷凍期間，將冰淇淋混合物在0 °C至4 °C（32 °F至39.2 °F）之間加入冰淇淋機中。隨著制冷劑吸收混合物中之熱量，將於冰冷桶壁之璧面上結成一層冰，進而導致快速成核，亦即小冰晶之生成。
為了在動態冷凍過程中產生小冰晶，高成核速率、最小幅度的生長與最低的再結晶作用係為期望條件。較低的制冷劑溫度與較慢的攪拌裝置速度係可促進更高之成核速率。較短的滯留時間、較低的攪拌裝置速度與較低的提取溫度係可以將成長與再結晶作用降至最低。
圖2C顯示旋轉攪拌裝置之過程，該裝置亦稱為攪拌器、葉輪、葉片、刮刀或槳板，其中旋轉攪拌裝置係用以刮下形成於冷桶壁22上形成之冰晶。旋轉攪拌裝置之設計與旋轉會將形成於冷桶壁22上之冰晶引導至溫度較高並且使冰晶尺寸成長的桶中央（主體區域）。此導致某些晶體融化，並使某些晶體發生再結晶。
對於光滑和乳脂狀的冰淇淋而言，係期望可具有高成核速率，以利盡可能形成更多小冰晶。於動態冷凍過程中形成之冰晶越多，則靜態冷凍過程中所能保留之冰晶越多，進而造就越小之平均晶體尺寸以及越光滑之質地。於動態冷凍過程中形成之晶體越少，或成核速率越低，則越導致質地粗糙，因為此等晶體最終會成長為較大尺寸。
動態冷凍期間之結晶化作用可分為兩個區域：壁面區域，其中桶壁之溫度冷度足以發生成核作用，以及主體區域，其中桶中心之溫度較高代表冰晶成長與再結晶（亦稱為熟成或粗糙）係為主要效果。主體區域中成長與再結晶之程度越大，則冰晶越大。冰淇淋冷凍過程中之結晶化作用係可主要由再結晶化作用與成長所左右，而此等機制對於決定最終之晶體種群方面較成核作用更為重要。因此，將成長與再結晶化作用降至最低極其重要。
滯留時間（冰淇淋於冰淇淋機中耗費之時間長度）係可對最終冰晶尺寸分布產生顯著影響，較短之滯留時間，係可由於再結晶作用之減少而產生具有較小冰晶之冰淇淋。較長之滯留時間代表冰淇淋較慢達到約-5 °C至-6 °C（23 °F至21.2 °F）之提取溫度（自冰淇淋機中取出冰淇淋之溫度），表示其係於主體區域花費較長時間，此處較高之溫度會導致快速再結晶化。透過盡快達到提取溫度將冰淇淋於冰淇淋機中之滯留時間降至最低係為有利。此係可透過盡可能快速混合與冷卻來達成。
圖2D說明提取溫度對於利用28 D.E.（葡萄糖當量）玉米糖漿，以500 RPM（每分鐘轉數）攪拌裝置速度與34 l/h（每小時升）流速所製成冰淇淋之冰晶分布的依賴性。冰晶之平均直徑係沿水平軸線自左至右增加，而包含該平均冰晶尺寸之冰淇淋百分比係於垂直軸線由下至上增加。隨著提取溫度降低，冰淇淋中冰晶的平均直徑亦降低。
例如，可測得一再結晶化速率於-5 °C（23 °F）時係為42 μm/天。以此速率，可期望於一10分鐘期間內冰晶尺寸可增加約8μm。於略有不同之-4 °C（24.8 °F）溫度下，此係可與冰晶尺寸之增加相匹配。當再結晶化速度極高時，冰淇淋於冰淇淋機中停留之時間越長，再結晶化程度越大、冰晶越大。
研究提取溫度、攪拌裝置速度與滯留時間對於冰晶尺寸之影響表示，此等層面係可影響最終晶體尺寸分布。
於冰淇淋機中使用主要制冷劑（例如，液態氨或氟利昂（Freon））以提供‑23 °C至‑29 °C（-9.4 °F至-20.2 °F）之溫度，而桶壁之溫度係略高幾度。制冷劑溫度之降低促進桶壁處之快速排熱。快速排熱係可加快冰之成核速率，由於小冰晶數量較多，因此可導致冰晶尺寸較小。
對於雪酪中之冰晶尺寸，低制冷劑溫度（高至-19.9 °C（-3.82 °F））係可導致較低之提取溫度並顯著減小冰晶弦長。此係由於較快之冷凍導致更快速形成更多冰晶。係可將冰晶長度之減少以一蒸發溫度降低之函數觀之。
桶壁溫度對於冷卻速率（自冰淇淋混合物中排除熱量之速率）有直接影響，並因此影響滯留時間。較低之壁面溫度係可更快降低冰淇淋之主體溫度，減少滯留時間並改善冰晶之尺寸分布。
於動態冷凍期間，由於桶壁之摩擦與黏性耗散，來自旋轉刮刀之熱量輸入可能係為顯著，多達制冷劑所排除總熱量之50%。增加攪拌裝置速度會導致冰淇淋溫度上升，導致平均冰晶尺寸顯著增加。此可能係由於葉片產生之額外摩擦熱將許多最小之晶體融化，進而導致較低之成核速率與再結晶化作用之強化。因此，攪拌裝置速度通常係限制於100至200 RPM。較高之攪拌裝置速度所輸入之大量摩擦熱亦將減緩冷凍過程，導致更長之滯留時間。
有時旋轉葉片之運動不足以使冰淇淋混合物中之脂肪小球結塊以部分聚結，此對於在冰淇淋中產生與保持小氣泡相當重要。冰淇淋混合物中之乳化劑係有助於脂肪小球之去穩定化過程，藉此使其等相互凝結。
然而，本說明書所述之冰淇淋不需要乳化劑，因為本說明書所描機器之快速旋轉攪拌裝置與快速冷凍處理能力足以快速形成光滑與乳脂狀之冰淇淋。
此外，本說明書所述之冰淇淋不需要穩定劑，因為冰淇淋不需要於冷凍狀態儲存，因此不需要利用穩定劑增加冰淇淋之耐融化性和保存期限。
儘管於某些情況下可添加少量乳化劑及穩定劑，但開發不含乳化劑及穩定劑之冰淇淋係為本說明書所述冰淇淋之優點。不含乳化劑及穩定劑之冰淇淋，且僅包含牛乳、鮮奶油與糖者，係經認定為「潔淨標章」（clean label）冰淇淋，且係為本說明書所述冰淇淋混合物之優點。潔淨標章係指成分較少且較簡單之食品，其中該等成分均來自天然來源。
圖2D說明提取溫度對於平均冰晶尺寸具有顯著影響，較低之提取溫度通常可導致較小之冰晶。影響提取溫度之因素包括制冷劑溫度、熱傳遞、滯留時間與膨脹率。於-3至-6 °C（26.6 °F至21.2 °F）之提取溫度下，冰晶會增大。當提取溫度低於-6 °C（21.2 °F）時，平均冰晶尺寸會縮小。較小之冰晶尺寸係可歸因於獲得較低提取溫度所需之較低制冷劑溫度。
攪拌裝置速度增加係可促使提取溫度上升。例如，當攪拌裝置速度自600 rpm增加至900 rpm時，由於摩擦能量經傳輸至冰淇淋，係可觀測到提取溫度升高1 °C（1.8 °F）。另一方面，攪拌裝置速度增加亦將導致桶壁之熱傳遞增加，產生較低之提取溫度。如前所述，攪拌裝置速度通常係限制於100至200 RPM。
然而，本說明書所述之冰淇淋機以及製程使用之攪拌裝置速度係於冷凍期間自100 RPM改變至1200 RPM，以減少冷凍時間並將冰晶尺寸縮小，有時係小於30 µm，平均晶體尺寸小於20 µm（19.1 µm），且不具有大於40 µm之冰晶。此等性成係可類似於商店所購得曾經過靜態冷凍製程（即硬盒包裝過程）之冰淇淋。
亦可透過更長之滯留時間獲得較低之提取溫度。然而，如前所述，更長之滯留時間代表冰淇淋花費更多時間處於會發生急速生長與再結晶化之溫度中，進而導致更大之冰晶。動態冷凍步驟係可解釋為競爭現象，因為需要更短之滯留時間以生產小冰晶，但更長之滯留時間也會降低提取溫度。
已觀察到提取溫度對平均冰晶直徑有所影響，隨後並影響混合流率（其決定平均滯留時間）、膨脹率與攪拌裝置速度。當提取溫度高於-5 °C（23 °F）時，平均冰晶直徑強烈依賴於提取溫度，較高提取溫度下回報之平均冰晶較大。然而，當提取溫度低於-5 °C（23 °F）時，不僅提取溫度，且膨脹率（攪入冰淇淋之空氣量）亦會影響平均冰晶直徑。
當提取溫度介於-5 °C及-6.5 °C（23 °F及20.3 °F）之間且膨脹率低於70%時，平均冰晶直徑之差異可能不顯著。於膨脹率較高時，平均冰晶直徑通常較小。當膨脹率及攪拌裝置速度皆提高時係可形成微小冰晶。然而，如前所述，提升攪拌裝置速度可能導致產品溫度升高，造成小晶體融化與增加再結晶化作用。
某些冰淇淋機於冷凍及分配週期間係以恆定之RPM旋轉攪拌槳板。另外，攪拌槳板之旋轉速度通常保持較低，因為如前所述，來自旋轉刮刀之熱量輸入可能顯著。因此，攪拌裝置速度通常係限制於100至200 RPM。此外，已知由較高攪拌裝置速度輸入之大量摩擦熱會減緩冷凍過程，導致更長的滯留時間。
冷卻係用於表示轉移熱能以降低例如艙體中所含成分之溫度。於某些情況下，冷卻係表示轉移熱能以將例如艙體中所含成分之溫度降低至冰點以下。
本說明書中所述之系統及方法描述一種具有攪拌槳板之機器，其中當冰淇淋混合物為液體時，攪拌槳板於冰淇淋製造過程初期之旋轉較慢。於此狀態，增加液體接觸艙體壁內徑之時間有助於將冰淇淋混合物自液體轉變為冰。隨著艙體壁變冷，利用冰淇淋機之蒸發器，攪拌槳板之旋轉速度增加，以確保冰晶保持於較小尺寸，最佳者係於30 µm以下。
當冰淇淋混合物變得更加黏稠時，提升攪拌槳板速度之動作係可能違反直覺的。此違反直覺之原因在於，攪拌槳板之轉速受到馬達驅動力矩之限制，且當冰淇淋混合物變得更加黏稠時，提升攪拌槳板之轉速會增加馬達所需之力矩。此需要電動機更高之功率。此外，更快速旋轉攪拌槳板可能會損壞非設計用於此種速度之冰淇淋機。
然而，透過提高我們機器中攪拌槳板之轉速，機器係可將空氣吸入艙體。將空氣吸入艙體並結合攪拌槳板旋轉之過程有助於將空氣攪入冷凍點心內，以於冷凍甜食中產生氣泡。此過程較佳者係可地產生至少30%之膨脹率。
包裝於本說明書中所述之滅菌容器或艙體中之潔淨標章冰淇淋混合物係可有利地提供（i）天然成分、（ii）於室溫下儲存且不需冷藏或冷凍，以及（iii）於室溫中長時間期限，其通常為6至9個月。
本說明書所述用於潔淨標章冰淇淋混合物艙體之冰淇淋機係可有利地提供（i）含有極小冰晶之冰淇淋，冰晶平均直徑通常小於40 µm（有時平均直徑小於30 µm），此可使冰淇淋具有更光滑之質地，以及（ii）於不到3分鐘內將冰淇淋自室溫分發。
使用本說明書所述機器生產之冰淇淋，與自商店購得之冰淇淋相比，具有更小之平均冰晶尺寸與更接近之標準偏差。此係相當重要，因為本說明書所述冰淇淋機係生產更光滑之冰淇淋，於產出供食用前不需要冷藏或冷凍。此等機器中使用之冰淇淋不需要在冰淇淋中含有非天然成分，例如乳化劑或穩定劑。此等機器中使用之冰淇淋成分係可為具有「潔淨標章」，並且僅含有牛乳、鮮奶油、糖與奶粉，並可於室溫下在滅菌艙體中儲存長達9個月。艙體係可簡單插設於本說明書所述之機器中，隨後於幾分鐘內即分發冰淇淋供消費者享用。此等冰淇淋機係經設計以提供在提升攪拌槳板轉速、艙體設計以及蒸發器與制冷系統快速之冷卻性質間之有益互動，使此成為可能。
用於提供單份冷凍物之某些裝置及方法包括：將pH值4.0或更高之低酸液體食材填充至一艙體中；將該艙體插設於一機器之一凹部中，以提供該單份冷凍甜食；使該艙體之一側壁抵靠該凹部之一側壁；以該機器之制冷系統冷卻該凹部，將熱量自該艙體中抽出，同時將該機器之一馬達連接至該艙體內之一攪拌槳板；並於冷凍週期內以持續增加之每分鐘轉數（RPM）移動該艙體內之攪拌槳板，以自該艙體之內徑排除積聚之冰，並將該冰分散至該艙體之中心，同時將冰機械性攪動至該流體之餘下部分中，同時將較熱之流體食材自該艙體中心移動至與該機器凹部接觸之該艙體較冷之內徑，以促進更快速之熱傳遞。
用於在不到五分鐘內提供一溫度介於17至26 °F之間且其多數冰晶小於50 μm之一單份冷凍點心的某些裝置及方法包括：將pH值為4.0或更高之低酸液體食材填入一艙體；將該艙體插設於機器之凹部中以提供單份之冷凍點心；使該艙體之一側壁抵靠該凹部之一側壁；以該機器之一制冷系統將該凹部冷卻，將熱量自該艙體中抽出，同時將該機器之一馬達連接至該艙體內之一攪拌槳板；並將攪拌槳板移至該艙體內，以自該艙體內徑排除積聚之冰，並將該冰分散至該艙體中央，同時將該冰機械性攪動至該流體之餘下部分中，同時將較熱之流體食材自該艙體中心移動至與該機器凹部接觸之該艙體較冷之內徑，以促進更快速之熱傳遞。
此等機器之實施例係可包括以下一個或多個特徵。
於某些實施例中，攪拌槳板於制冷循環開始實係以至少50 RPM旋轉，並且於制冷循環過程中提升至至少兩倍速度。
於某些實施例中，冷凍點心之分配係於其溫度介於華氏17至26度間且攪拌槳板旋轉以超過100 RPM旋轉時完成。
於某些實施例中，係於將艙體插設於機器凹部以提供單份冷凍點心前，將pH水平為4.0或更高之低酸液體食材填充完成。
於某些實施例中，該冷凍點心係為低酸食物，其含有高達約0.5%之乳化劑及/或高達約0.5%之穩定劑。於某些情況下，該穩定劑係可為增稠劑，例如羧甲基纖維素鈉（sodium carboxymethyl cellulose）（纖維素膠）、瓜爾膠、刺槐豆膠（locust bean gum）、海藻酸鈉（sodium alginate）、海藻酸丙二醇（propylene glycol alginate）、三仙膠（xanthan）、鹿角菜膠、修飾澱粉、微晶纖維素（microcrystalline cellulose）（纖維素凝膠）、明膠、硫酸鈣（calcium sulfate）、單硬脂酸丙二酯（propylene glycol monostearate）或其他單酯等。於某些情況下，該乳化劑係可為單甘油酯及雙甘油酯、蒸餾甘油單酯（飽和或不飽和）、聚氧乙烯去水山梨糖醇單硬脂酸酯（polyoxyethylene sorbitan monostearate）（60）或單油酸酯（monooleate）（80）等。於某些情況下，該冰淇淋混合物配方係可具有最少量或不具有穩定劑。
於某些實施例中，該艙體係可為多用途、可重複使用艙體。
於某些實施例中，該艙體已完成滅菌釜滅菌過程，以使其低酸成分於室溫下可長期保存。
於某些實施例中，該艙體係經無菌填充與密封，以使其低酸成分於室溫下可長期保存。
於某些實施例中，該攪拌槳板係為該機器之一部分。
於某些實施例中，該艙體係為鋁飲料罐。
於某些實施例中，該艙體係為截頭圓錐形。
於某些實施例中，該冷凍點心之平均冰晶尺寸小於30 µm。
於某些實施例中，不使用穩定膠之冰淇淋配方係經視為具有「潔淨標章」。
於某些實施例中，該攪拌槳板係為螺旋形，且槳板之旋轉自該艙體內徑排除積聚之冰，並將該冷凍點心向下驅動。
於某些實施例中，該攪拌槳板係為螺旋形，且槳板之旋轉自該艙體內徑排除積聚之冰，並將該冰移動至該艙體中心，同時將較溫暖之流體自該艙體中心推動至該艙體較冷之內徑。
於某些實施例中，該攪拌槳板係經旋轉，且槳板之轉速係對應艙體中該冷凍點心之黏度變化而改變。
於某些實施例中，當該艙體位於機器之凹部時，將該冷凍點心自該艙體分配至可食用甜筒或收集容器中，且不使該冷凍點心與另一物體接觸。
於某些實施例中，該攪拌槳板將該冷凍點心擠出該艙體。
於某些實施例中，該機器之凹部係可具有一開啟與關閉位置，且當該凹部位於關閉位置時冷卻該艙體。
於某些實施例中，該制冷系統以一壓縮機冷卻該艙體，並利用二相制冷劑流體，例如R22、R134A、R-600a或R290。於某些情況下，該壓縮機係為往復式壓縮機。在某些情況下，該壓縮機係為旋轉式壓縮機。於某些情況下，該壓縮機係為直流（DC）壓縮機。於某些情況下，該DC壓縮機具有可變馬達速度，以允許增加移動量以應付冷凍冷卻循環之需求，例如前45秒冷卻該艙體，並在當大多數冷凍流體已蒸發，該艙體冷卻循環邁向結束時減緩馬達速度。於某些情況下，該直流壓縮機具有可會根據機器制冷循環之負荷調節之可變馬達速度。
本說明書所述之系統與方法係可提供各種優點。
此等系統與方法之某些此等特徵係可於該單一份量艙體中之冰淇淋冷凍期間，使攪拌裝置之速度改變或提升。攪拌槳板旋轉速度係可於50至1200 RPM之間變化，以減少結凍時間並縮小冰晶尺寸至約50 µm或更小。
某些此等系統使用例如R290或R-600A等低溫制冷劑應於-7 °C至-19.9 °C之溫度使用，以有效達成提取溫度，使該單份供應批量之大多數冰晶小於50 µm。
某些此等系統使用液態冰淇淋混合物，其保存期限係為9至12個月。此係可透過執行滅菌釜滅菌過程來完成，其中經該液態冰淇淋混合物之密封艙體係經加熱至250 °F至少5分鐘。透過在我們的艙體中使用未經巴氏殺菌之乳製品並於使用前於艙體上進行滅菌釜滅菌過程，艙體內之乳製品僅需受到一次巴氏殺菌。此係相反於圖1中所示之典型巴氏殺菌技藝，其中乳製品通常於離開乳製品工廠之前接受巴氏殺菌，代表其將受到兩次巴氏殺菌，例如於乳品工廠接受一次，隨後於我們的滅菌釜滅菌過程中再接受一次。
儘管通常較理想者係於較高溫度下進行滅菌釜滅菌，但某些此等系統與方法係使用於250 °F進行滅菌釜滅菌之技藝，因為此將可使巴氏殺菌過程於較短時間內完成。當我們自冰淇淋混合物配方中去除果糖時，在250 °F進行滅菌釜滅菌係可限制褐變之影響。
某些此等系統與方法之此等特徵係可指緊密型機器。例如，具有滑蓋組件之機器係較具有彈出式蓋體組件之系統更為緊密。此方法係可方便將家用機器放置於廚房櫥櫃下方之廚房流理台上使用，流理台面通常距離上方18英寸。具有轉速可達100至1,500 RPM之快速攪拌槳板的機器係可透過將空氣吸入容器中產生抽吸效果。此一過程不需使用單獨之空氣供應，並可使整體系統相較於將空氣注入成形中冰淇淋之系統更加緊密。
某些此等系統及方法中對攪拌提供改善。例如，具有偏心孔之攪拌槳板係可產生比對稱攪拌槳板更妥善攪拌容器內容物之攪拌效果。
某些此等系統係易於使用。例如，某些機器不需要使用者對準要插設於機器中之艙體（例如罐子）。於另一範例中，不需使用者手動降低蓋體以施力將柱塞插入容器之機器係更容易讓缺乏所需力道之使用者使用。提供此種功能而不具額外馬達之機器，相較於具有專用馬達以提供此等功能之機器而言更加緊密與簡單。
某些此等系統及方法提供操作優點。例如，帶有配備加熱器與/或熱氣旁路之制冷系統的機器係可快速達到穩態。此種方法係可提高效能並減少等待時間。某些系統包括攪拌馬達，其不會逆轉反向，並且透過混合、剪切與分配循環持續旋轉驅動軸。此種方法似可減少攪拌馬達在艙體內容物於冷卻中黏度提升時失速之可能性。
某些系統包含經設計以剪切容器突出部分之剪切蓋。具有此剪切蓋之機器於使用過程中係可更牢固夾持艙體，因此艙體打滑可能性較低。此係可提高機器性能。
某些機器提供自動販售式分配能力，以允許其等接受冰淇淋之付款、提供各種冰淇淋口味/選項，並使其等易用於商業環境。
為方便描述，如「向上」、「向下」、「左」與「右」之用語係相對於圖式中系統部件之取向，而非意指絕對方向。例如，經描述為相對於所示系統定向垂直向上或向下之驅動軸運動。然而，此一驅動軸動作之解讀取決於系統之定向，非必然為垂直。
此等一個或多個系統與方法之細節係伴隨附圖及下方描述闡述。根據描述、附圖及請求項，此等系統及方法之其他特徵、目的與優點將顯而易見。
本說明書描述用於快速冷卻食物及飲料之系統及方法。某些此等系統及方法使用台面式或已安裝之機器於不到三分鐘內將容器中之食物及飲料自室溫冷卻制冷凍狀態。例如，本說明書所述方法已成功證明於約90秒內自室溫艙體中製作霜淇淋、冷凍咖啡、冷凍冰沙與冷凍雞尾酒之能力。此方法亦可用於冷卻雞尾酒、製作冰沙、冰凍蛋白質及其他功能性飲料奶昔（例如，膠原蛋白、能量、植物、非乳製品及CBD奶昔），含氮與不含氮之冷凍咖啡飲料及冷藏咖啡飲料、製作硬冰淇淋、製作奶昔、製作冷凍優格及冷藏益生菌飲料。此等系統及方法係基於啟動時間短之制冷循環以及易於使用並提供極高效傳熱之艙體機器介面。某些所述艙體係可經滅菌（例如，使用滅菌釜滅菌或無菌填充），並用於在室溫儲存包括例如乳製品之食材長達18個月。此等機器係於2019年7月1日申請之美國專利申請號No. 16/459,176申請案（代理人案卷號47354-0009001）中更詳細描述，並透過引用全部併入本文。
設計冰淇淋機時之顯著挑戰係為將艙體盡可能快速自室溫冷卻至提取溫度之能力，較佳者係為兩分鐘之內。某些機器透過盡快達到提取溫度來減少冰淇淋於冰淇淋機中之滯留時間。此係可透過盡快混合及冷卻來實現。
本說明書所述之機器及方法可產生大部分冰晶低於50 µm之冰淇淋，且於單份艙體中通常大多為低於30 µm。為了仍能於冰淇淋不接觸機器之情況下將冰淇淋自艙體中分配至碗或盤中，冰淇淋之提取溫度或分配溫度應介於-3至-8 °C（26.6 °F至17.6 °F）之間，較佳者係於-3至-6 °C（26.6 °F至21.2 °F）之間。
本說明書所述之機器及方法利用於冷凍及分配期間增加轉速之新穎特徵，此係為違反直覺者。本說明書所述機器使用之攪拌槳板起初係緩慢旋轉，但隨著冰淇淋開始自流體凍結為固體，轉速有所增加且需要更大功率克服攪拌槳板扭矩之增加。通常隨著扭矩增加，一般會降低攪拌槳板之轉速以保持功率需求穩定。於某些機器中，攪拌槳板之旋轉速度於冷凍過程中係自100 RPM增加至1200 RPM，以減少冷凍時間並將冰晶尺寸縮小至50 µm左右。
此外，透過增加攪拌槳板之旋轉速度，艙體內徑上之冰融化，此係與艙體壁使冰淇淋快速結凍之預期功能相反。透過艙體壁上之冰晶融化，伴隨攪拌槳板高速旋轉所產生之額外摩擦力，冰淇淋之冷凍時間係因而增加。此係與減少消費者等待冰淇淋凍結與分配時間之典型目標相反。至少基於此等理由，將攪拌槳板之旋轉速度增加至約200 RPM之閾值以上係違反直覺。
葉輪攪拌槳板之轉速受到提升，以將空氣吸入冷凍點心中，進而達成有所改善之膨脹率（較理想者係為至少30%之膨脹率）。攪拌槳板螺旋輪廓之旋轉（例如，攪拌槳板950之螺旋輪廓係表示於圖34A中）亦產生向下壓力，以將冰淇淋擠出艙體出口。
再者，如前所述，攪拌槳板之快速旋轉與艙體壁上之快速冷卻的組合，係可使冰淇淋於艙體內妥善混合並維持與冰淇淋光滑程度直接相關之小冰晶尺寸。此於某種程度上係由於將冰淇淋自艙體壁刮下並迫使其移動至艙體溫度較高之中心。冰淇淋機之最佳效能係同時仰賴艙體壁上之有效冷卻以及艙體內容物之快速刮除/混合。具有有效冷卻但缺乏快速刮除/混合及反之亦然的機器係非為理想。
本說明書中所述冰淇淋混合物係使用新穎技術特徵，包括最少量或不具有穩定劑及乳化劑。不存在或幾乎不存在穩定劑、乳化劑與非天然產物，係經視為一「潔淨標章」。本說明書所述之冰淇淋混合物包括牛乳、鮮奶油、糖與奶粉。透過於冰淇淋混合物中包含此等特徵，所得之冰淇淋係具有之大部分冰晶直徑係為25 µm以下。
舉例而言，對於150克份量之冰淇淋的潔淨標章配方係可包括以下比例：48克全脂牛乳、67克重奶油（無膠）、24克白糖及11克脫脂奶粉。
圖3A係為用於冷卻食物或飲料之機器100的透視圖。圖3B顯示不具有殼體之該機器。機器100係使含有食材之艙體內之食材溫度降低。大多數艙體係包括一攪拌槳板，用於在分配經冷卻或冷凍產品前混合食材。於某些情況下，攪拌槳板係可為該機器之一部分並經插設於艙體中。於某些情況下，攪拌槳板係可經多次使用。於某些情況下，該機器將不會分配冷凍點心，且於此情況下，係可以勺子將冷凍點心自艙體舀出。
機器100包括一本體102，其具有一壓縮機、一冷凝器、一風扇、一蒸發器、毛細管、一控制系統、一蓋體系統以及具有一殼體104與一艙體機器介面106之一分配系統。艙體機器介面106包括一制冷系統109之一蒸發器108，其具有之其他部件係設置於殼體104內。如圖3B所示，蒸發器108係界定尺寸適於容納一艙體之容器110。
一蓋體112係經由鉸鏈114連設於殼體104。蓋體112係可於覆蓋容器110之一關閉位置（圖3A）以及暴露容器110之開啟位置（圖3B）之間旋轉。於其關閉位置，蓋體112覆蓋容器110並經鎖定定位。於機器100中，蓋體112上之一閂件116係與艙體機器介面106上之一閂槽118接合。一閂件感測器120係設置於槽118中，以判定閂件116是否與閂槽118接合。一處理器122係電連接於閂件感測器120，且當閂件感測器120判定閂件116與閂槽118接合時識別蓋體112係為關閉。並非所有機器皆包含閂件感測器。
當蓋體112自其關閉位置移動到其開啟位置時，一輔助蓋115係向上旋轉。於此運動期間，輔助蓋115中之狹槽係容納蓋體112之手柄。當蓋體移至打開位置時，某些輔助蓋會滑入殼體。
於機器100中，蒸發器108係相對於機器100的本體102固定定位，且對於容器110之取用係透過蓋體112提供。於某些機器中，蒸發器108係可相對於本體102移位，且蒸發器108之運動係可提供對容器110之取用。
設置於殼體104中之一馬達124係機械性連接於自蓋體112延伸之驅動軸126。當蓋體112位於其關閉位置時，驅動軸126係延伸至容器110中，且若艙體存在，則與艙體接合以使一槳板或多個槳板於艙體中移動。板件有時係稱為葉輪、葉片、攪拌裝置或攪拌槳板。處理器122係與馬達124通信並控制馬達124之操作。
於某些機器中，與艙體之槳板相關聯之軸係自艙體向外延伸，且蓋體112具有機械性連接於馬達124之旋轉容器（而非驅動軸126）。於某些機器中，馬達於攪拌槳板上以至少100 RPM（每分鐘轉數）之轉速提供至少50 ozf-in（盎司力英寸）之扭矩。例如，可使用100 ozf-in之扭矩與750 RPM之轉速。於某些機器中，攪拌槳板之馬達提供高達400 ozf-in之扭矩以及高達1,500 RPM之轉速。
圖3C係為個別顯示蓋體112之立體外觀視圖，因此可見自馬達124延伸至驅動軸126之皮帶125。再次如圖3B所示，馬達124係裝設於沿軌道127移動之板體上。該板體係可移動約0.25英寸以調整皮帶125上之張力。於組裝期間，該板沿軌道滑動。設置於板體及蓋體112間之彈簧係使蓋體112偏離板體，以保持皮帶中之張力。
圖4A係為機器100之立體外觀視圖，其中將艙體機器介面106之蓋子顯示為透明，以允許目視蒸發器108更詳細之視圖。圖4B係為不具有殼體104之機器100之一部分以及不具有蓋體112之艙體機器介面106的俯視圖。圖4C及4D係分別為蒸發器108之立體外觀視圖及側視圖。於2019年7月1日申請之美國專利No. 16/459,388申請案中係更詳細描述圖108（代理人案卷號47354-0006001），其全文係透過引用方式併入本文。
蒸發器108具有蚌殼型構造，其中一第一部分128係通過一側上之活動鉸鏈132接設於一第二部分130，並由另一側上之間隙134隔開。制冷劑透過流體通道136自制冷系統之其他部件流至蒸發器108（最佳如圖4B所見）。制冷劑於內部通道中通過第一部分128、活動鉸鏈132及第二部分130流過蒸發器108。
蒸發器108外壁與艙體機器介面106之殼件內壁間之空間137（最佳如圖4B所見）填充有隔熱材料，以減少環境與蒸發器108間之熱交換。於機器100中，其空間137係填充有氣凝膠（未顯示）。某些機器使用其他絕緣材料，例如，環圈（例如空腔）、由各種聚合物製成之絕緣泡沫或玻璃纖維毛線。
蒸發器108具有一開啟位置與一關閉位置。於開啟位置，間隙134開放以於第一部分128及第二部分130間提供一氣隙。於機器100中，第一部分128及第二部分130係於關閉位置被壓在一起。
蒸發器108之內徑ID於開啟位置較於關閉位置稍大。當蒸發器108位於其打開位置時，艙體係可經插設入蒸發器108中或自蒸發器108中取出。於一艙體插入後，將蒸發器108從其打開位置轉移至其關閉位置，使蒸發器108圍繞容器之外徑收緊。例如，機器100經配置為使用外徑為2.085英寸之艙體。蒸發器108於其打開位置具有2.115英寸之內徑，且於關閉位置具有2.085英寸之內徑。蒸發器108於其打開位置係具有2.115英寸之內徑，於其關閉位置具有2.085英寸之內徑。某些機器係具有之尺寸及配置係用以冷卻其他艙體之蒸發器。
蒸發器的尺寸經設計為易於在開啟位置容納艙體並於關閉位置結合艙體。某些蒸發器非為蚌殼式結構，而係可具有多個部件，其等之開啟及關閉位置並不鉸接，但可以彼此滑動接近。某些蒸發器係可具有一管體連接蒸發器各部件間之冷卻通道。某些蒸發器係可為截頭圓錐形。某些蒸發器具有朝彼此壓合之第一部分及第二部分，且其等間之間隙縮小，但是處於關閉位置之第一部分及第二部分間存在一空間。
某些機器之蒸發器尺寸及配置係經設計以冷卻其他艙體。該等艙體之形成係可具有市售罐頭之尺寸，例如直徑介於2.080英寸至2.090英寸、容積介於180毫升（ml）至300 ml之「細長」罐體、直徑介於2.250英寸至2.400英寸、容量介於180 ml至400 ml之「光滑」罐體，以及直徑介於為2.500英寸至2.600英寸、容量介於200 ml至500 ml之「標準」尺寸罐體。機器100經配置為使用外徑為2.085±0.10英寸之艙體。某些艙體之內徑介於2.065英寸至2.075英寸，以使直徑介於2.045至2.055英寸之攪拌槳板以100至1,500 RPM的RPM旋轉，藉以每分鐘刮動6,000至93,000平方英寸。
具有大約2.085英寸的內徑之艙體，係可容納直徑約2.065英寸之攪拌槳板。攪拌槳板係可於艙體中以100 RPM至1,500 RPM間之轉速自轉。於此期間，攪拌槳板之各單一葉片邊緣以每分鐘3,100至46,500平方英寸之速度刮動艙體內壁。每分鐘刮動面積乘以攪拌槳板上各刮動邊緣（即，具有兩個邊緣之攪拌槳板每分鐘可刮動約6,200至93,000平方英寸）。如前所述，此一刮動與混合過程有助於將艙體壁上形成之冰晶分配至艙體內部。
某些艙體經加壓以具有約5至100 psi表壓之內部壓力。某些艙體具有不超過10至50微米厚度（例如，小於50微米）之裝飾性外塗層。較厚之外塗層係可使艙體隔熱，並於艙體冷卻期間干擾熱傳遞。某些艙體末端不具有內或外塗層。
除圓柱形艙體外，某些艙體係為截頭圓錐形（例如，具有一開放端之截頭圓錐形）。某些艙體不需要分配端口，因為可自艙體之開口端舀出冷凍點心。
除一次性艙體外，某些艙體係可重複使用。某些艙體係經使用、洗滌並且再利用。某些艙體購買時係為空置，並於使用前填充。某些艙體於購買或取得時便已填充，經使用後再由使用者或機器重新填充。某些艙體於使用後經過滅菌，並於再填充後亦經過滅菌以利於室溫儲存。某些艙體包含重新密封之特徵，可允許艙體經重新填充並重新密封。某些艙體包括用於自機器之艙體分配冷凍點心之可重複使用凸起結構。某些艙體係於購買時空置，並搭配潔淨標章食材與家用冰淇淋製作套件使用。
蒸發器108之關閉位置透過增加艙體150與蒸發器108間之接觸面積並縮小或消除艙體150壁與蒸發器間之氣隙，改善經插設艙體150與蒸發器108間之熱傳遞。於某些艙體中，由蒸發器108施加至艙體之壓力係與攪拌槳板、艙體內之加壓氣體，或其等兩者相對，以保持艙體之殼體形狀。蒸發器108係可對艙體150提供約10至50 lbf（磅力）之閉合力與約1,000至1,500 ozf–in之扭矩夾持力。
於蒸發器108中，第一部分128與第二部分130之相對位置以及其等間之間隙134大小係由一螺栓140與兩彈簧142連接之兩條體138所控制。各條體138具有一受螺栓140延伸穿過之帶螺紋中心孔以及接合插銷144之兩端孔。兩彈簧142各係圍繞設置於在條體138之間延伸之插銷144。某些機器使用其他系統控制間隙134之尺寸，例如，周邊線纜系統，其線纜延伸圍繞蒸發器108之外徑，且其線纜經緊固以關閉蒸發器108以及經放鬆以開啟蒸發器108。於其他蒸發器中具有多個螺栓與端孔、一個或多於兩個彈簧以及一個或多個接合插銷。
一條體138裝設於蒸發器108之第一部分128上，另一條體138裝設於蒸發器108之第二部分130上。於某些蒸發器中，條體138係與蒸發器108之本體一體成形，而非裝設於蒸發器之本體上。彈簧142將條體138推離彼此。彈簧力使蒸發器108之第一部分128與第二部分130於間隙134彼此偏置。螺栓140沿一方向之旋轉加強將條體138推向各方向之力，且螺栓沿反方向之旋轉可減小此力。當螺栓140施加之力大於彈簧力時，條體138將蒸發器之第一部分128與第二部分130朝彼此靠近。
機器100包括一電馬達146（如圖4B所示），其係可經操作旋轉螺栓140以控制間隙134之尺寸。某些機器使用其他機構旋轉螺栓140。例如，某些機器於例如蓋體112及螺栓140間使用機械性連桿，例如於蓋體112開啟及關閉時旋轉螺栓140。某些機器包括可連接至螺栓之手柄，以手動緊固或放鬆螺栓。某些機器具有楔子系統，其係當機器蓋體關閉時迫使條體進入關閉位置。此方法係可用以代替電馬達146或可於馬達故障之情況下做為備用手段。
電馬達146係與機器100之處理器122通信並受其控制。某電驅動器包括扭矩感測器，其係將扭矩測量值發送至處理器122。處理器122向馬達發出訊號以朝一第一方向旋轉螺栓140，以例如當一艙體感測器指示該艙體已設置於容器110中，或當閂件感測器120指示該蓋體112與艙體機器介面106結合時，將該等條體138在一第一方向上相互逼近。理想情況為，在蓋體關閉且該軸穿過艙體並接合攪拌槳板前，將該蚌殼型蒸發器蓋關閉並將艙體保持於緊固位置。此定位作用對於軸與攪拌槳板之接合係可為相當重要。例如，於所生產食物或飲料經冷卻/冷凍並自機器100分配後，處理器122向電驅動器發出訊號使螺栓140沿第二方向旋轉，藉此開啟蒸發器間隙134並使艙體150可輕易自蒸發器108中取出。
蒸發器108之基座具有三通孔148（見圖4C），用於將蒸發器108裝設至艙體機器介面106之底板。三通孔148皆延伸穿過蒸發器108之第二部分130。蒸發器108之第一部分128未直接接設至艙體機器介面106之底板。此種構造使上述開啟與關閉運動可能實現。亦可使用能實現蒸發器108開啟與關閉運動之其他構造。某些機器具有多於或少於三個通孔148。某些蒸發器係裝設於除艙體機器介面底板外之其他部件上，例如分配機構。
許多因素皆可影響制冷系統效能。重要因素包括流經系統之制冷劑的質量速度、經制冷劑濕潤之表面積、制冷過程、艙體/蒸發器傳熱表面之面積、蒸發器質量以及傳熱表面材料之熱導率。本說明書中所述原型系統開發過程中的廣泛建模與經驗研究已經確定，流經系統之制冷劑的質量速度及經制冷劑濕潤之表面積的適當選擇，對於提供一種可於不到2分鐘內冷凍10至12盎司點心的系統而言，係為需要平衡之最重要參數。
說明書中所述之蒸發器具有以下特徵：
質量速度 60,000至180,000 lb / (小時平方英尺)
經制冷劑冷卻表面積 35至110 平方英寸
制冷過程中之壓降 蒸發器壓降低於2 psi
艙體/蒸發器傳熱表面 15至50平方英寸
蒸發器質量 0.100至 1.50磅
材料熱導率 160 W/mK
以下段落更詳細描述此等參數之重要性。
質量速度左右了流過蒸發器之制冷劑的多相性質。當制冷劑流體（例如，R-290丙烷）分別自液態變為氣態以及自氣態變為液態時，二相過程係利用大量吸收與消耗之熱量。傳熱速率部分取決於蒸發器內使表面暴露於新的液態制冷劑以汽化與冷卻液態冰淇淋混合物。為此目的，制冷劑流體之速度必須高至足以使蒸汽於蒸發器壁內輸送或向下流至流動路徑的中心，並使液態制冷劑經推動流過壁內之此等通道。制冷系統中之流體速度的一種近似測量係為質量速度減去制冷劑於系統中流動通道每單位橫截面積之質量流量，其單位為磅，並除以小時-平方英尺）（lb/hr ft2 ）。以英尺/秒（ft/s）為單位所測量之速度（較常見之「速度」測量方法）難以應用於二相系統，因為隨著液體流動自液態轉為氣態，速度（ft/s）會不斷變化。如果液態制冷劑持續掃過蒸發器壁面，其係可經汽化，且新流體係可透過流經通道中部向下流動之蒸汽「核心」推向冷卻通道之壁面。在低速時，流動係基於重力分離，且流體係保留於蒸發器內冷卻通道之底部，而蒸氣上升至冷卻通道之頂部。例如若暴露於液體中之面積減少一半，此可能使傳熱量減少幾乎一半。
根據美國加熱、制冷與空調工程師協會（ASHRAE），150,000 lb/hr ft^2之質量速度可使多數蒸發器流動路徑之效能最大化。質量速度是優化制冷劑系統必須平衡的參數之一。影響蒸發器性能之參數係為質量流量、對流傳熱係數以及壓降。蒸發器名義上之作業壓力係取決於蒸發器之所需溫度及系統中使用之制冷劑特性。通過蒸發器之制冷劑質量流量必須高至足以在給定時間內自點心吸收熱能以使其凍結。質量流速主要取決於壓縮機之尺寸。使用最小之壓縮機以減少成本、重量及尺寸係為符合期望。對流傳熱係數受蒸發器之質量速度與經濕潤表面積所影響。對流傳熱係數將隨質量速度之增加而提升。然而，壓降亦將隨著質量速度而增加。此進而增加操作壓縮機所需之功率，並降低壓縮機可輸送之質量流速。將蒸發器設計至滿足性能目標，同時使用最小且最便宜之壓縮機係為符合期望。我們已經確定質量速度為75,000至125,000 lb/hr ft^2之蒸發器係可有效幫助實現可在不到2分鐘內冷凍多達12盎司點心之系統。最新原型具有約100,000 lb/hr ft^2之質量速度，並可提供在高質量速度、系統中可控壓降（在2 psi以下）以及排氣量低於12cc之合理尺寸壓縮機間的良好平衡。
於某些系統中，制冷系統利用使用二相制冷劑流體（例如R134A、R22、R600a或R290）之壓縮機冷卻艙體。於某些系統中，壓縮機係為往復式壓縮機或旋轉式壓縮機。具有可變馬達速度之直流（DC）壓縮機允許在艙體制冷冷卻循環初期（例如，冷卻艙體之最初45秒）增加排量，並於冷卻循環結束時減慢馬達速度，以提高冷凍過程效率並同時保持壓降。於某些系統中，直流壓縮機之可變馬達速度係可根據機器制冷循環之負載調整。
於某些系統中，使用天然制冷劑（例如R290）係可滿足國際協議（例如蒙特婁與京都議定書）之目標，並有助於減少環境問題，例如臭氧消耗與全球暖化。此等協議與環境問題通常建議逐步淘汰R22及R134A制冷劑。
制冷劑之熱物理性質決定了制冷系統之能量效能。下表顯示制冷劑R22及R290於10 °C蒸發溫度與45 °C冷凝溫度下之熱物理性質。
性質 溫度(攝氏) 狀態 制冷劑R22 制冷劑R290
飽和壓力 (MPa) 10 45 液態 氣態 0.640 1.729 0.601 1.534
密度 (kg/m^3) 10 45 液態 氣態 1253.8 75.45 517.56 34.14
黏度 (microPa-s) 10 45 液態 氣態 197.97 13.69 115.69 9.13
熱導率 (W/m deg. C) 10 45 液態 氣態 0.0911 0.0135 0.101 0.0224
比熱 (kJ/kg deg C) 10 45 液態 氣態 1.1836 1.0487 2.5318 2.3714
R290制冷劑之較低液體密度表示對制冷劑質量要求較低導致蒸發器及冷凝器中之摩擦較小且傳熱係數更高。制冷劑之黏度係為不可逆性的主要來源，並影響冷凝及沸騰傳熱係數。R290制冷劑具有較低之黏度及較高之熱導率，其提高冷凝器及蒸發器之性能。R290之較高比熱係可降低排放溫度。
影響蒸發器效能之另一重要因素係為經制冷劑濕潤之表面積，其係為蒸發器內所有冷卻通道之面積，此等通道中至少存在部份液態制冷劑者皆屬之。增加經濕潤表面積係可改善蒸發器之傳熱特性。然而，增加經濕潤表面積將增加蒸發器之質量，進而增加熱慣性並降低蒸發器之傳熱特性。
可自艙體內液體轉移出之熱量與冰淇淋混合物對艙體/蒸發器傳熱表面之表面積成比例。較大表面積係為符合期望，但是增加表面積可能需要增加蒸發器之質量，此將降低蒸發器之傳熱特性。我們已經確定艙體/蒸發器傳熱表面積介於20制40平方英寸間之蒸發器係與其他特性有效結合，以幫助實現可於2分鐘內冷凍多達12盎司點心之系統 。
熱導率係為材料之固有性質，其係與導熱能力有關。透過傳導進行之熱傳遞涉及能量在材料內之傳遞，其中材料不具有任何動作。具有由高導熱材料（例如，鋁）製成壁面之蒸發器減少跨蒸發器壁面之溫度差。減少該溫度差可減少制冷系統將蒸發器冷卻至正確溫度所需之作業。
艙體溫度係可利用如熱電耦等溫度感測器測量。於某些機器中，係可使用物理接觸艙體外表面之熱電耦測量艙體之溫度，或可將熱電耦直接提供於艙體外部。於某些機器中，感測器沿徑向穿過蒸發器，且於某些情況下，係載有彈簧以確保感測器尖端具有一致之力。感測器係可與蒸發器熱絕緣，故其僅感測艙體外部之溫度。艙體係可由約0.004至0.008英寸厚之鋁製成，藉以使艙體溫度實際上與內容物溫度相同。利用這些溫度，此過程係可透過幾種方式受控：（i）透過根據產品冷凍速度改變攪拌器速度；（ii）透過於達到目標溫度時停止冷凍過程；以及（iii）於分配過程中，透過感測艙體空置時間並於此時結束分配過程，而非持續旋轉空置艙體中之攪拌槳板，此將造成噪音。
為產生期望之熱傳遞，必須將蒸發器冷卻。蒸發器之質量越大，冷卻時間將越長。減少蒸發器質量可減少冷凍週期中所必須冷卻之原料量。具有大質量之蒸發器將增加冷凍多達12盎司點心所需之時間。
透過適當之材料選擇，係可平衡熱導率與質量之影響。某些材料之導熱率係高於鋁，例如銅。然而，銅之密度大於鋁之密度。因此，現已建構出某些僅於蒸發器熱交換表面上使用高導熱銅，而於其他部位使用鋁之蒸發器。
圖5A至5F顯示艙體機器介面106之部件，其可操作以開啟蒸發器108中之艙體以分配由機器100生產之食物或飲料。此係為一種打開艙體開啟方法之範例，但某些機器及相關艙體係使用其他方法。
圖5A係為艙體機器介面106之部份裁切示意圖，其具有放置於蒸發器108中之艙體150。圖5B係為朝上視角之平面示意圖，顯示艙體150之端部與艙體底板152間之關係。艙體機器介面106之底板152係由分配器153形成。圖5C及5D係為分配器153之立體外觀視圖。圖5E及5F係為設置於分配器153內之插入件154立體外觀視圖。插入件154包括分配器153中的蝸輪157。插入件154係包括一電馬達146，其可操作以驅動艙體機器介面106之蝸輪157底板152。蝸輪157與具有環形結構之齒輪159嚙合。安裝於齒輪159上之環形件161自齒輪159延伸至艙體機器介面106之內部區域。環形件161具有凸起163，其經配置以結合插入艙機器介面106之艙體以開啟該艙體。環形件161之凸起163係為四個銷體凸起。某些環形齒輪具有更多或更少凸起，且此等凸起係可具有其他形狀，例如「齒狀」。
艙體150包括一本體158，其包含一攪拌槳板160（見圖5A）。艙體150亦具有一基座162，其定義一孔洞164，以及延伸跨越基座162之蓋件166（見圖5B）。基座162係經被接合/固設於艙體150之本體158上。基座162包括一凸起165。安裝於基座162上之蓋件166係可圍繞艙體150之圓周/軸線旋轉。於使用中，當產品準備自艙體150分配時，機器之分配器153接合蓋件166於艙體150之第一端並使蓋件166繞其旋轉。蓋件166經旋轉至接合位置，隨後將突出165自基座162其於部份分離。圖8A至8B更詳細描述艙體150及其部件。
基座162中之孔洞164係透過蓋件166之旋轉開啟。艙體機器介面106包括一電馬達146，其螺紋係與一齒輪168之外圓周接合。電馬達146之作業係使齒輪168旋轉。齒輪168附接至環形件161，且齒輪168之旋轉使環形件161旋轉。齒輪168及環形件161兩者皆為環形，且共同定義一中心孔，食物或飲料係可透過該中心孔自艙體150通過孔洞164進行分配，而不與齒輪168或環形件161接觸。當艙體150放置於蒸發器108中，環形件161接合蓋件166，且環形件161之旋轉係使蓋件166旋轉。
圖6係為含有蒸發器108之制冷系統109示意圖。該制冷系統亦包括一冷凝器180、一吸入管線熱交換器182、一膨脹裝置184與一壓縮機186。膨脹裝置184係可以包括一閥或毛細管，其等皆可經使用於制冷系統109中。高壓、液態制冷劑自冷凝器180通過吸入管線熱交換器182及膨脹裝置184流至蒸發器108。膨脹裝至184限制液態制冷劑流體之流動，並於液體制冷劑離開膨脹裝置184時降低其壓力。低壓流體隨後移動至蒸發器108，熱量係於此吸收自一艙體150，且其位於蒸發器中之內容物將制冷劑自液體改變為氣體。氣相制冷劑通過吸入管線熱交換器182自蒸發器108流向壓縮機186。於吸入管線熱交換器182中，離開蒸發器108之冷蒸氣將離開冷凝器180之液體預冷。制冷劑以一低壓氣體進入壓縮機186，並做為一高壓氣體離開壓縮機186。氣體隨後流至冷凝器180，熱交換於此將制冷劑冷卻並冷凝為一液體。
制冷系統109包括一第一旁線188或閥以及一第二旁線190或閥。第一旁線188將壓縮機186之排放口直接連接制壓縮機186的入口。於第一旁線與第二旁線上均設有旁通閥，其等可開啟與關閉通道以允許制冷劑旁流。將制冷劑直接自壓縮機出口轉移至入口係可提供蒸發器之除霜與溫控，而不需對蒸發器注入熱氣。第一旁線188亦提供用於在壓縮機186上快速達到壓力均衡之手段，其允許快速重啟（即，快速連續冷凍多個艙體）。第二旁線190可實現對蒸發器108施加溫暖氣體以使蒸發器108除霜。旁通閥係可為例如電磁閥或節流閥。可使用一額外旁通閥（未顯示）以沿攪拌槳板160長度方向引導溫暖氣體，以協助移除附著於攪拌槳板160上之產品。
圖7A及7B係為冷凝器180之原型視圖。冷凝器具有內部通道192。內部通道192增加與制冷劑相互作用之表面積以迅速冷卻制冷劑。此等圖像顯示經使用之微通道，因為其等具有可保持冷卻劑速度加快之小型通道，以及可實現良好熱傳遞且質量小之薄壁，可防止冷凝器成為集熱器。
圖10A及10B顯示與參照圖3A至5F所述機器100搭配使用之艙體150範例。圖8A係為艙體150之側視圖。圖8B係為艙體150與設置於艙體150本體158內之攪拌槳板160側視示意圖。
艙體150之尺寸經設置為可適配於機器100之容器110中。艙體尺寸係可經設置為可提供所生產食物或飲料之單一份量。一般而言，艙體之體積介於6至18流體盎司之間。艙體150具有約8.5流體盎司之體積。
容器150之本體158係為是包含攪拌槳板160之鋁製飲料罐。本體158自底部之第一端210延伸至第二端212並具有圓形橫截面。第一端210之直徑DUE 略大於第二端212之直徑DLE 。此種配置有利於將多個艙體150於頂部堆疊，使一艙體之第一端210容納另一艙體之第二端212。
側壁214將第一端210連接於第二端212。側壁214具有一第一頸部216、第二頸部218以及位於第一頸部216與第二頸部218間之桶部220。桶部220具有直徑為DB 之圓形橫截面。直徑DB 同時大於第一端210的直徑DUE 與第二端212之直徑DLE 。第一頸部216將桶部220連接於第一端210，並隨第一頸部216自桶部220之較大直徑DB 延伸至第二端212之較小直徑DLE 而傾斜。由於第二端212具有較第一端210更小之直徑，故第二頸部218係較第一頸部216更陡峭傾斜。
艙體150之此種結構提供更高之材料使用率；即各艙體使用更多基礎材料（例如鋁）之能力。此種結構進一步有助於艙體之柱狀強度。
艙體150經設計以達成自蒸發器至艙體內容物之良好熱傳遞。艙體150之本體158係由鋁製成，且厚度介於5至50微米間。某些艙體之本體係由其他材料製成，例如錫、不鏽鋼及各種聚合物，例如聚對苯二甲酸乙二酯（polyethylene terephthalate ，PTE）。
艙體150係可以由不同材料之組合製成，以輔助艙體之可製造性與效能。於一實施例中，艙體壁與第二端212係可由3104鋁（Aluminum 3104）製成，而基座係可由5182鋁（Aluminum 5182）製成。
於某些艙體中，艙體內部組件係塗有透明漆（lacquer）以防止艙體與艙體所含成分接觸時腐蝕。此種透明漆亦降低艙體中所含食物及飲料成分中產生金屬「走味」之可能性。例如，由鋁製成之艙體係可於內部塗布以下塗料中之一種或其等之組合：Sherwin Williams/Valspar V70Q11、V70Q05、32SO2AD、40Q60AJ； PPG Innovel 2012-823、2012-820C；以及/或Akzo Nobel Aqualure G150。亦可使用相同或其他塗料製造商生產之其他塗料。
某些攪拌槳板係由相似之鋁合金製成且塗有相似之透明漆/塗層。例如，Whitford/PPG塗層8870係可做為攪拌槳板之塗層。攪拌槳板透明漆係可使攪拌槳板額外具有不沾黏與硬化之效益。某些攪拌槳板係由AL 5182-H48或其他鋁合金製成。某些攪拌槳板具有最低為250-310 Mpa之抗張強度、最低為180-260 MPa之降伏強度，以及4%-12%之斷裂伸長率。
於某些機器中，可透過自容器中取出攪拌槳板、加以清洗並將其等於相同或另一艙體中重複使用，達成攪拌槳板之重複用途。
除先前討論之攪拌槳板功能外，某些機器使攪拌槳板振盪及/或振動以幫助去除黏附於攪拌槳上之產品。此方法係可透過具有使攪拌槳板振盪及/或振動之螺線管的機器（例如機器100）實現。
可於此及類似機器上使用之其他艙體機器界面係於2019年7月1日申請之美國專利申請號No. 16/459,176申請案（代理人案卷號47354-0009001）中更詳細描述，並透過引用全部併入本文。
某些艙體包括一密封件，其經配置以於攪拌馬達施加之扭矩作用下破裂。此種艙體設計係可更輕易且更低廉地製造，以與機器相容。
圖9A至9C顯示機器100之驅動軸126與插入機器100之艙體150的攪拌槳板160間之結合。圖9A及9B係為艙體150與驅動軸126之立體外觀視圖。於使用中，艙體150係以艙體150之第一端210向下之方向插入蒸發器108之容器110中。此方向使艙體150之第二端212暴露於驅動軸126，如圖9A所示。以足夠力量關閉蓋體112（參見圖3A）以將驅動軸126壓於艙體150之第二端212，使驅動軸126刺穿艙體150之第二端212。於某些機器中，驅動軸126刺入艙體150第二端212之向下力係為約50 lbf。15至65 lbf之間之向下力係可有效刺穿艙體之第二端，且不會損壞艙體其他部分。
圖9B顯示所得的孔洞及透過孔洞可見之攪拌槳板160。為易於目視，所示驅動軸126係有所偏置。圖9C係為艙體截面圖，其中驅動軸126係於蓋體關閉後與攪拌槳板160結合。一般而言，驅動軸126與艙體150間沒有緊密之密封，故當冷凍點心經艙體150另一端排空/分配時，空氣係可流入。於一個替代實施例中係具有緊密密封，使艙體150保持壓力以力加強艙體150與蒸發器108間之接觸。
某些攪拌槳板包含一漏斗或容器結構，其等係當驅動軸刺穿艙體第二端時，容納艙體第二端之穿刺端。
圖10A顯示艙體150之第一端210，其中蓋件166與基座162間隔以便於目視。圖11A至11G顯示蓋件166圍繞艙體150第一端210旋轉，以切割並帶走底座162之凸起165並露出延伸穿過底座162之孔洞164。
底座162係與艙體150之本體158獨立製造，之後接設（例如，透過摺邊或焊合）於艙體150之本體158，覆蓋本體158之開口端。基座162之凸起165係可例如透過沖壓、深抽（deep drawing）或頂鍛（heading）用於形成基座之鋁板所形成。凸起165係經例如弱化之劃痕線173接設於基部162之其餘部分。劃痕線係可為鋁板基座中之垂直刻痕或凸起165壁面中之水平刻痕。例如，該材料自0.008英寸之初始厚度至0.010英寸（例如，初始厚度係可為0.008英寸）經刻劃為0.001英寸至0.008英寸之刻劃後厚度（例如，刻痕厚度係可為0.002英寸）。
圖10B顯示艙體150第一端210之橫截面，示出基座162、凸起165及弱化之劃痕線173。於0.008英寸厚之鋁製蓋體材料上，弱化之劃痕線173深0.006英寸。
於某些實施例中，並無沖壓後之刻痕，而係刻意使壁面變薄以利於破裂。於另一態樣中，並無可變之壁厚，而係使蓋件166與機器分配機構接合之力量相結合後足以於凸起165上切割0.008英寸至0.010英寸之壁厚。藉由刻痕，係可以5至75磅之力量，例如介於15至40磅間之力量，將凸起165抬起並自基座162上剪下。於某些情況下，圓形凸起之直徑為0.375至0.850英寸（例如直徑為0.575英寸，如圖10B所示）。於某些情況下，凸起165之面積係為0.1至0.5平方英寸（例如，如圖10B至10D所示為0.26平方英寸）。於某些情況下，基座162之面積係為2.0至5.0平方英寸（例如，如圖10B至10D所示為3.95平方英寸）。圓形凸起之面積係為基座162總表面積之一部分。於某些情況下，基座162之直徑係為1.5至3.0英寸（例如，如圖10B至10D所示為2.244英寸）。於某些情況下，圓形凸起165與基部162之面積比為0.01至0.50（例如，如圖10B至10D所示為0.065）。
於某些情況下，當凸起經剪切並取走時，凸起與相對應開口之表面積係為艙體端總面表面積之5%至30%。於某些情況下，凸起係可為圓形、具有淚滴形、具有腎臟形或具有任意形狀。於某些情況下，凸起係可為圓形的，但劃痕線之形狀係可為圓形的、具有淚滴形、具有腎臟形或具有任意形狀。
圖10A顯示具有一第一孔222及一第二孔224之蓋件166。第一孔幾乎匹配孔洞164之形狀。當去除凸起165時，孔洞164暴露並延伸穿過基座162。第二孔224具有對應於兩重疊圓形之形狀。重疊圓形中之一者具有與凸起165之形狀相對應之形狀，且重疊圓形之另一者略小。一斜面226延伸於兩重疊圓形之外邊緣之間延伸。在斜面轉折之頂部另有0.010至0.100英寸（例如0.070英寸）之材料厚度。此額外高度有助於在蓋件旋轉過程中抬起並折斷凸起之頭部並打開孔洞，如參考圖11A至11G更詳細所示。
圖11A及11B顯示蓋件166最初接設於基座162，凸起165與之對齊並延伸穿過第二孔224之較大重疊圓形。當機器之處理器122啟動電馬達146以旋轉齒輪168及環形件161時，蓋件166之旋轉使斜面226於凸起165之口緣下方滑移，如圖11C及11D所示。蓋件166之持續旋轉施加一抬升力，其將凸起165與基座162之其餘部分分開（見圖11E至11G），隨後將蓋件166之第一孔222與基座162中的孔洞164對齊，此器由於去除凸起165所導致。電馬達146係可施加高達1,000 ozf-inch之扭矩以抬升並剪切凸起165。於某些機器中，去除凸起之過程亦將去除可能積聚於凸起末端凹部內（凍結或未凍結）之產品。
於某些機器中，馬達124係於凸起之剪切過程中減速，隨後於分配過程中加速。於此情況下，在攪拌、剪切與分配週期中，使驅動軸旋轉而非停止或逆轉，以減低馬達124失速之可能性，此係為有利。
某些艙體包括用於在凸起165與基座162分離後留持凸起165之結構。於艙體150中，凸起165具有頭部167、柄部169與足部171（最佳示於圖11G中）。柄部169於頭部167及足部171之間延伸，且具有較頭部167及足部171小之橫截面。當蓋件166之旋轉將凸起165與底座162之其餘部分分離時，蓋件166以頭部167及足部171沿第二孔口224其中之一重疊圓形之一邊緣托設蓋件166以側向抵靠於柄部169上。當凸起165與基座162分離時，該結構係可留持凸起165。當將凸起165從基座移除時，此一結構降低凸起落入等待容器中之可能性。於機器之攪拌槳板160旋轉並透過孔224分配冷凍點心後，馬達124旋轉蓋件166並關閉孔224，以使融化時之任何殘留產品（例如冰淇淋）不至漏出艙體。
某些艙體包括將凸起165與基座162其餘部分分離之其他方法。例如，於某些吊艙中，基座具有鉚接至基座之可旋轉切割機構。可旋轉切割機構具有相對相似於蓋件166之形狀，但此次要部件係經鉚接至基座162周邊並位於其內，而非裝設於基座162上及其周圍。當制冷循環完成時，機器之處理器122啟動機器之一臂以使經鉚接切割機構繞鉚釘旋轉。於旋轉期間，切割機構接合、切割並取走凸起165，使基座162之孔164留置原位。
於另一範例中，某些艙體具有帶滑刀之蓋件，滑刀於基座上移動以除去凸起。滑刀係由機器啟動，且當由控制器驅動時，滑過基座以分離、除去並收集凸起165。蓋件166具有裁切器之特徵，當由機器啟動時，其係可滑移橫越基座162。蓋件166接合、切割並取走凸起165。於另一實施例中，此裁切器特徵係可於機器之中心而非艙體150蓋件166之中心。於另一實施例中，此裁切器特徵係可做為一次要部件裝設於基座162內，而非如蓋件166情況中之次要部件者。
某些艙體具有一分配機構，其包括可由機器接合與釋放之突出頂部。當制冷循環完成時，機器之一臂接合並抬升艙體之一舌片，藉此按壓穿刺機座並於基座上產生一孔。冷藏或冷凍產品係透過該孔分配。基座之穿孔表面係保持鉸接於基座並於分配過程中留持於艙體內。攪拌過程係避開穿孔表面或跨過穿孔表面旋轉，或於另一實施例中，使攪拌槳板持續旋轉而不受阻礙。於某突出頂部中，機器之手臂係將穿孔表面與基座分離。
圖12係為艙體150之放大側視示意圖。攪拌槳板160包括一中央柄228以及自中央柄228延伸之兩葉片230。葉片230係為螺旋葉片，形狀適於攪動艙體150內容物以及取離黏附於艙體150本體158內表面上之食材。某些攪拌槳板具有單一葉片，且某些攪拌槳板具有兩個以上之攪拌槳板。
當攪拌槳板160旋轉時，流體（例如，液體食材、空氣或冷凍點心）流過葉片230中之開口232。此等開口減少旋轉攪拌槳板160所需之力。隨著成分之黏度增加（例如，隨冰淇淋之成形），此種減少係可相當顯著。開口232亦幫助於艙體內混合食材並對其通氣。於某些機器中，開口232佔攪拌槳板160總表面積之約36.5%。
葉片230之側邊緣形成有複數凹槽234。凹槽234係為彼此偏置以取離本體158大部份表面上在攪拌槳板160旋轉時受其中一葉片230所附著於本體內表面上之食材。雖然攪拌槳板160係寬於艙體150本體158之第一端210，但凹槽234係為是交替凹槽，可於將攪拌槳板160置入艙體150之本體158時透過旋轉攪拌槳板160使凹槽234對齊第一端210以利置入。於另一實施例中，攪拌槳板之外徑係小於艙體150開口之直徑，使其可筆直（不旋轉）插入艙體150。於另一實施例中，攪拌槳板上之一葉片具有較第二葉片寬之直徑，因此使其可筆直（不旋轉）插入艙體150。於此攪拌槳板結構中，一葉片係用於取離（例如刮下）側壁上之食材，而直徑較短之第二葉片係用於進行更多攪拌作業。
某些攪拌槳板具有一個或多個鉸接於中心柄之葉片。於插入過程中，葉片係可鉸接為一壓縮結構，且一旦插入時即可釋放為一擴展結構。某些鉸接葉片以一第一方向旋轉時係為固定開展，而當沿與第一方向相反之一第二方向旋轉時係為可折疊。無論旋轉方向為何，某些鉸接葉片一旦置入艙體內，便鎖定於一向外之固定位置。某些鉸接葉片需要手動壓縮、擴展及鎖定。
攪拌槳板160順時針旋轉（如自機器上方觀之）並自艙體214壁上取下積聚之冷凍點心。重力迫使自艙體壁上取下之點心落向第一端210。於逆時針方向，攪拌槳板160向第二端212旋轉、抬升並攪動食材。當槳板改變方向並順時針旋轉時，食材係經推向第一端210。當基座162之突起165經移除，如圖11D所示及所述時，攪拌槳板之順時針旋將自艙體150產生之食物或飲料透過孔洞164分配。某些槳板透過以一第一方向旋轉混合與分配艙體內容物。當艙體開啟時，某些槳板透過以一第一方向移動來攪拌並透過以一第二方向移動來分配。某些攪拌槳板不會逆轉方向。
中央柄228形成有一凹部236，其尺寸經設置以容納機器100之驅動軸126。該凹部236及驅動軸126具有一矩形或切面之橫截面，使驅動軸126及攪拌槳板160可旋轉受限。當馬達旋轉驅動軸126時，驅動軸旋轉攪拌槳板160。於某些實施例中，驅動軸之橫截面係為不同形狀，且凹部之橫截面係為匹配成形。於某些情況下，驅動軸及凹部係為螺接。於某些艙體中，凹部包含一配合結構，其可抓持驅動軸以將驅動軸旋轉地連接於槳板。
圖13A至13D顯示一本體1300，其係實質上相似於該艙體150之本體或罐體158。然而，本體1300具有兩封合端1302、1304，而非艙體150之本體158的圓頂端。透過消除圓頂端，使用諸如沖壓、擠壓或軋製之方法係更容易製造本體1300。如圖13D之等軸視圖所示，本體1300類似一中空管且包括薄壁之擠成件1306。如鋁之類的可延展材料係可用於形成本體1300。各封合端1302、1304之特徵在於具有口緣部，其經構造為與蓋體1308相對應之口緣部接合，並利用封合機封合。圖13B顯示第二封合端1304之橫截面。圖13C顯示本體1300與蓋體1308間之封合過程。於某些情況下，本體1300至蓋體1308之封合連接類似圖35C中所示封合結構。以此，蓋體1308係經附接於鋁製艙體1300之各端部。
蓋體1308之一包括位於中心之墊圈（未顯示），以將攪拌馬達旋轉耦合至本體1300（未顯示）內之攪拌槳板，並且於一初始配置中密封艙體。墊圈係經二次成形以附接或鎖固於蓋體1308。本體1300及兩蓋體1308形成一艙體。
於此等系統及方法中，通常係於冷凍液態冰淇淋混合物之前進行滅菌。
圖14A係為滅菌釜機器之照片，圖14B係為滅菌釜機器內之滅菌釜滅菌毒室之照片。如前所述，滅菌釜係用以對艙體進行滅菌並使其可長期存放。為幫助減少如本說明書所述方法於工廠中之作業，係可能以未經巴氏殺菌或均質化之液態冰淇淋混合物充填單份艙體（罐體）。之後於滅菌釜滅菌過程中，例如使用圖14A及14B圖像中所示之滅菌釜機器時，可以各種速率來回搖動艙體，例如以每分鐘3 Hz進行180個循環。於滅菌釜滅菌過程中，液態冰淇淋於艙體內經攪動（即均質化），同時暴露於高溫及高壓下滅菌。
透過於我們之艙體中使用未經巴氏殺菌之乳製品並於使用前在艙體上進行滅菌釜滅菌過程，艙體內之乳製品僅經過一次巴氏殺菌。此係圖1中所示典型巴氏殺菌程序相反，於其中乳製品通常在離開乳製品工廠前經過巴氏殺菌，代表其經過兩次巴氏殺菌，例如，一次係於乳品工廠，另一次係於我們的滅菌釜滅菌過程。
艙體中液體冰淇淋之攪動係可顯著增加250 °F之熱傳遞2至15分鐘，原因在於液體係於滅菌釜容器內部之罐體中搖動。罐及滅菌釜均處於壓力之下。例如，該壓力係可為100psi。透過於均質化同時藉由滅菌釜進行巴氏殺菌，此方法消除傳統上製作冰淇淋之作業程序（例如，圖1之程序），係可提升效率並降低了成本。此程序可提供更真實、更新鮮之的口感以及更美觀之食品，並具有更佳之顏色、質地與口感。保費類別之新增內容表示消費者強烈要求提高食物品質。
此等艙體於滅菌釜滅菌過程中搖動及其過程期間之滅菌釜搖動，係可產生品質更好之低酸食品，使其等可保存在周遭環境中。與傳統批量式、靜態脫水工藝相比，其係可減少90%之循環時間及高達50%之能量消耗。此一較快速之滅菌釜滅菌過程係可更快地達到F0 致死率值，以達到減少冰淇淋之過度烹調以及風味損失，並減少靜態或緩慢攪拌滅菌釜滅菌過程中通常與滅菌釜滅菌過程相關之變色。該方法亦可使液體混合物均質化。透過快速搖動使液體混合物均質化係為有利，因為可一次完成兩項作業，即液體冰淇淋混合物之滅菌及均質化。圖14A至14B係為滅菌釜滅菌室之照片，其係可包含數十或數百艙體，並以每分鐘3 Hz或高達180個循環之速度將其等來回移動，以加快熱量傳遞，進而將於滅菌釜中烹調乳製品時之焦糖化程度降至最低，同時將液態冰淇淋混合物均質化。
於巴氏殺菌過程中（係可利用滅菌釜加工完成），經巴氏殺菌之乳製品係可能焦糖化並轉為褐色，此係非符合期望。果糖之存在係可能導致最高之褐變速率（即更普遍地稱為變色），其係於230 °F的溫度下開始焦糖化。
儘管通常較理想者係於較高溫度下進行滅菌釜滅菌程序，但某些此等系統及方法係使用於250 °F進行滅菌之滅菌釜技藝，因其係可於較短時間內完成巴氏殺菌過程。當自冰淇淋混合物配方中去除果糖時，於250 °F進行滅菌釜滅菌係可限制褐變之影響。
由於果糖之焦糖化過程係始於230 °F，故果糖可能導致最高之變色速率。焦糖化不應與梅納反應（Maillard reaction）混淆，於梅納反應中，還原糖會與胺基酸反應。褐變或梅納反應會產生味道並改變食物顏色。梅納反應通常係在高於285 °F之溫度下開始發生。至少由於此等原因，我們的滅菌溫度不超過250 °F，否則其將係較佳作法，因其於滅菌過程中速度較快。
例如，果糖之焦糖化溫度係可為230 °F，半乳糖係可為320 °F，葡萄糖係可為320 °F，乳糖係可為397 °F，並且蔗糖係可為320 °F。於某些範例中，當玉米糖漿或高果糖玉米糖漿（HFCS）加熱至約113 °F時，係可由果糖分解形成羥甲基呋喃醛（hydroxymethylfurfural）。
某些此等系統使用具有潔淨標章、牛奶或糖霜之艙體。有時係使用膠類穩定劑，且較佳者係可使用具滅菌穩定之阿拉伯膠（Gum acacia）、結蘭膠（gellan gum）、果膠及纖維素膠穩定劑。由於乳糖係為雙糖，故其於滅菌釜中非為理想。乳糖係是由半乳糖及葡萄糖次單元組成之糖，係可佔牛奶之2%至8%。
圖15係為於處理器122上所實施用於操作機器100之方法250流程圖。該方法250係參考制冷系統109及機器100進行描述。方法250亦可與其他制冷系統及機器共同使用。方法250係經描述為生產霜淇淋者，但亦可用於生產其他冷卻或冷凍飲料及食品。
方法250之第一步係為啟動機器100（步驟260）並啟動壓縮機186及與冷凝器180相關聯之風扇（步驟262）。之後，制冷系統109於經調節溫度下怠速（步驟264）。於方法250中，蒸發器108之溫度係經控制為保持於約0.75 °C附近，但係可具有±0.25 °C之波動。某些機器係於其他怠速溫度下運作，例如，自0.75 °C至室溫（22.0 °C）。若蒸發器溫度低於0.5 °C，處理器122將打開旁通閥190以提升系統之熱量（步驟266）。當蒸發器溫度超過1 °C時，旁通閥190係經關閉以冷卻蒸發器（步驟268）。自怠速狀態開始，機器100係可經操作以生產冰淇淋（步驟270）或可關閉（步驟272）。
於插入艙體後，使用者按下開始按鈕。當使用者按下開始按鈕時，旁通閥190關閉，蒸發器108移動至其關閉位置，且馬達124係經啟動（步驟274）。於某些機器中，蒸發器係使用馬達以電子關閉。於某些機器中，蒸發器係機械性關閉，例如透過蓋體自開啟位置移動至關閉位置。於某些系統中，一感測器係於採取此等行動前確認蒸發器108中存在艙體150。
某些系統包括射頻識別（RFID）標籤或其他智慧型條碼，例如UPC條形碼或QR碼。艙體上之標識資訊係可用於觸發特定艙體之特定冷卻及混合演算法。此等系統係可選擇性讀取RFID、QR碼或條碼並識別攪拌馬達速度曲線及攪拌馬達扭矩閾值（步驟273）。
識別資訊亦可用於促進直接傳達消費者之行銷活動（例如，通過網際網路或使用訂閱模型）。本說明書中所述此等方法及系統係可透過電子商務銷售冰淇淋，因為艙體係可長期保存的。於訂閱模式下，客戶支付月費購買一預定數量之艙體，該等艙體係每月運送予客戶。客戶係可自各類別（例如，冰淇淋、健康冰沙、冷凍咖啡或冷凍雞尾酒）中選擇客製化之艙體以及客製化之口味（例如巧克力或香草）。於某些情況下，係可使用訂閱模型租藉機器本身。於某些情況下，亦可租用可重複使用之艙體及攪拌槳板。
該標章亦可用於追踪經使用之各艙體。於某些系統中，該機器係與一網路鏈接並可經配置以通知供應商正在使用之艙體以及需要更換之艙體（例如，透過每週運送）。此種方法較讓消費者至雜貨店並購買艙體更為有效。
此等行動於旋轉攪拌槳板160之同時冷卻蒸發器108中之艙體150。隨著冰淇淋形成，艙體150內容物之黏度增加。機器100之扭矩感測器測量使艙體150內攪拌槳板160旋轉所需之馬達124的扭矩。一旦由扭矩感測器測量之馬達124扭矩滿足一預定閾值，則機器100進入一分配模式（步驟276）。分配端口開啟且馬達124逆轉方向（步驟278）以將冷凍點心壓出艙體150。然而，於某些機器中，電動機124不會逆轉方向。攪拌槳板160係經緩慢旋轉以使冷凍原料在蒸發器108變冷之同時形成於艙體150之壁面上。隨著降低之溫度提升冷凍原料於艙體壁上形成之速率，使攪拌槳板160之RPM增加。
如前所述，於某些機器中，攪拌槳板160之轉速增加幫助空氣進入冷凍點心中以實現改良之膨脹率（較佳者係為至少30%之膨脹率）並協助提供充足之速度以將冰淇淋擠出艙體150出口，同時達成冰淇淋自艙體流出之恆定流動（流）。
增加攪拌槳板160之轉速可增加所需之電流。下表顯示了現行原型機之電流，其用於以轉速及進入冷凍過程之時間函數（其影響冰淇淋之黏度）驅動攪拌槳板160。
冷凍循環開始後之秒數 3 15 30 45 60 75 90 105
攪拌槳板之RPM 275 275 275 315 435 558 800 1000
驅動攪拌槳板之馬達上的電流（毫安培） 372 658 1202 1833 2738 4491 9192 13719
攪拌槳板160之旋轉持續約1至10秒以分配艙體150之內容物（步驟280）。機器100隨後切換至除霜模式（步驟282）。積聚於蒸發器108上之霜會降低蒸發器108之傳熱效率。此外，蒸發器108會結凍至艙體150，蒸發器之第一部分128及第二部分130係可共同結凍，且/或艙體係可結凍至蒸發器中。透過開啟旁通閥190、開啟蒸發器108並關閉馬達124，係可於循環之間使蒸發器除霜以避免此等問題（步驟282）。此後，機器轉移氣體通過旁通閥轉移約1至10秒，使蒸發器除霜（步驟284）。機器經程式化以於各循環後除霜，除非熱電耦回報蒸發器108已於冰點以上。隨後係可將艙體取出。機器100接著返回怠速模式（步驟264）。於某些機器中，一溫度計測量艙體150內容物之溫度並辨別分配艙體內容物之時間。於某些機器中，分配模式係於達到預定時間後開始。於某些機器中，轉動攪拌槳板所需之扭矩、容器之溫度及/或時間之組合將決定分配艙體內容物之時間。
若如果怠速時間結束，機器100自動關閉電源（步驟272）。使用者亦可透過按住電源按鈕（286）關閉機器100電源。當斷電時，處理器打開旁通閥190以均衡跨閥上之壓力（步驟288）。機器100等待十秒鐘（步驟290）隨後關閉壓縮機186及風扇（步驟292）。爾後，機器關閉。
圖16A至16C係為於處理器122上實施以操作機器100之替代方法1250詳細流程圖。方法1250與方法250相似。方法1250係可與本說明書所述之制冷系統及機器共同使用。方法1250係經描述為生產霜淇淋，但亦可用於生產其他冷卻或冷凍飲料及食品。
方法1250之第一步係為將機器100插入電源輸出插座（步驟1252）。一旦檢測到電連接，處理器122即可初始化所有變數。處理器122及網路硬體係可經由WiFi或使用有線以太網（Ethernet）連接搜索軟體更新（步驟1254）。於某些情況下，機器100中包括蜂巢式服務（例如4G/5G LTE），且該連接係可用於軟體更新以及用於向用戶設備推播通知及警報。一旦檢測到電連接，步驟1252即可發生，且非必定需要啟動機器100。
為於使用前驗證機器100之適當功能性，一旦檢測到電連接，即執行啟動例行程序（步驟1256）。此過程係可識別機器內之問題或故障並驗證機器100已準備好使用。處理器122繼續鎖定蓋體以驗證蓋體鎖定機構正常運作。係可使用感測器進行驗證，其包括但不限於限位開關、霍爾感測器、電位計或任何可監視蓋體位置以及鎖定機構功能之感測器。於此期間，機器100中之感測器會驗證攪拌馬達是否正常旋轉。機器中之感測器亦可驗證鉚釘剪切機構是否位於初始位置，若否，則將其移動至初始位置，以便將艙體正確插入機器中。機器100中之感測器亦驗證穿刺馬達是否位於初始位置，若否，則將其移動至初始位置（即，縮回位置），以避免艙體之過早穿刺。
確保機器100中之蒸發器處於關閉位置，此係可透過經發送至關閉蒸發器之馬達的電流所監控。當蒸發器開啟時，施加至馬達之電流低，而當蒸發器關閉時，施加至馬達之電流大。電流的此種差異係用於監視蒸發器之關閉。一預定電流係做為閾值用以監視蒸發器打開與關閉之時間。機器100係經配置為在繼續之前等待蒸發器關閉。當機器啟動時，機器中之感測器亦驗證蒸發器係處於開啟位置（步驟1258）。
機器100隨後等待蒸發器開啟、穿刺馬達縮回（若未完成者）以及鉚釘馬達返回原位（若未完成者）。蓋體亦經解鎖（步驟1260）。機器100隨後關閉或進入低功率待機狀態，直至機器被啟動（步驟1262）。
一旦按下機器100之電源按鈕，電源按鈕燈便啟動（步驟1264）。機器使用者介面包括帶有LED環之單一按鈕。單一按鈕係做為於開機、啟動即關機按鈕使用。於某些機器中，係可使用多於一個按鈕。例如，一獨立按鈕用於電源及冰淇淋製作程序。此時，處理器122指示壓縮機及風扇啟動。蒸發器入口之溫度亦由處理器122透過旁通閥調節為約33至40 ºF。
一旦將艙體（例如，艙體150）插入機器中且蓋體經關閉（步驟1265），機器100之處理器122即讀取艙體上之識別（步驟1266）。該識別係可以各種方式讀取，例如條碼、RFID標籤、UPC條碼、QR碼或使用前述識別方法。若未檢測到條碼，則機器100返回步驟1264，並允許蓋子再次開啟及關閉。機器亦可向顯示器或使用者設備發送警報以通知未正確識別艙體。亦可使用聲音警報。一旦蓋體再次關閉，即再次嘗試識別艙體。一旦處理器122正確識別艙體並檢測到條碼，機器100即前進至步驟1268，處理器122於此控制按鈕燈閃爍以通知使用者艙體已受識別且機器100已準備啟用。處理器122亦可將此通知之警報發送至顯示器或使用者設備。亦也可使用聲音警報。
若蓋體開啟，則機器100返回步驟1264以重置機器100並重複艙體識別程序（步驟1266）。
若按住電源按鈕或在無使用者互動之情況下經過預定時間，例如程序超時，則機器100之處理器122續行開啟旁通閥以開始關閉程序（步驟1270） 。旁通閥係於關閉之前立即開啟，以快速均衡制冷系統高壓側與低壓側間之壓力。若關閉不久重新啟動壓縮機，可減少壓縮機之啟動負荷。於等待約5秒後，處理器122隨後續行關閉壓縮機及風扇（步驟1272），且於機器100進入低功率待機狀態之情況下關閉機器100（步驟1262）。
圖16B係為方法1250之延續。一旦按下開始按鈕，處理器122繼續根據艙體上所包含之資訊更新冷凍參數（步驟1274）。於某些情況下，該資訊係可標識溫度、時間、品牌、風味、艙體內容物與艙體之機械性質，例如艙體之壓力、所用艙體類型、艙體尺寸、攪拌槳板之設計性質或鉚釘剪切設計性質。如前所述，係可使用處理器122透過WiFi或使用蜂巢式網路連接將艙體數據用途或與艙體及/或機器有關之數據發送至伺服器。此數據係可用於識別客戶或艙體訂閱服務之下單頻率。機器100之蓋體亦於此時經鎖定於關閉位置，故使用者於機器操作期間不會意外開啟蓋體。機器之旁通閥亦經關閉。
將蒸發器關閉以抓持艙體（步驟1276）。如前所述，處理器122係可使用一預定目標電流識別蒸發器之適當關閉位置。蒸發器亦可用於將艙體之縱軸與蒸發器的縱軸對齊，以確保艙體於蒸發器中居中位。必須於穿刺馬達刺穿罐體之前關閉蒸發器，以確保在刺穿罐體前將罐體居中。
於此以處理器122控制穿刺馬達以將尖刃降低至艙體中（步驟1278）。如本說明書所述，於某些艙體中，尖刃係刺穿艙體，且尖刃隨後旋轉接合攪拌槳板。於某些艙體中，尖刃不會刺穿艙體。
一旦攪拌馬達與艙體旋轉接合，攪拌馬達係隨後由處理器122控制啟動（步驟1280）。位於機器100上並連接至處理器122之傳感器可係可確保攪拌馬達正常運作且未檢測到故障。處理器122命令攪拌馬達之轉速逐漸增加（增強）（步驟1282）。於此時，處理器122控制旋轉艙體內攪拌槳板之攪拌馬達。機器100於此處於冷凍冰淇淋之過程，且處理器122係於繼續之前等待此過程完成。如前所述，可透過條碼自來自艙體之資訊中確定資訊。資訊係可與冷凍程序相關，例如馬達扭矩，其係可做為測量冰淇淋黏度及冷凍時間之代理。機器100係等待直至處理器122檢測到冰淇淋處於適當分配條件為止。
當冰淇淋已準備分配時，處理器122使用機器100上之顯示器或利用聲音警報對使用者發送通知。於某些情況下，處理器122控制電源按鈕燈閃爍三次（步驟1284），然而亦可使用任意次數之閃爍或發光模式以將冰淇淋製作程序之該狀態與關閉或啟動狀態相互區分。鉚釘剪切機構之鉚釘馬達隨後受處理器122發出訊號通知旋轉。
圖16C係為方法1250之延續。當鉚釘機構與艙體之鉚釘接合時，馬達之電流急劇增加。電流之此種提升係可受處理器122用以監視並檢測於剪切過程中鉚釘剪切機構實際與艙體鉚釘接合之時間。於鉚釘馬達繼續旋轉時，鉚釘剪切機構使艙體之鉚釘自艙體移除（例如，鉚釘係可經機械性剪除）。於某些機器中，鉚釘或突起係經移開而非經剪切或移除（例如，於可重複使用艙體中具有可重複使用之鉚釘為有利）。機器100之處理器122確保於繼續作業前產生流向鉚釘馬達之電流峰值。缺乏電流峰值係可表示機器100故障。
於鉚釘經剪切後，處理器122控制鉚釘剪切機構以轉動一固定距離，以使附接至艙體之切割蓋件中的孔洞與艙體中之端口對齊。此對齊係為分配艙體內容物之必須步驟。冰淇淋之口樑係於鉚釘剪切時混合以防止螺鑽頭凍結至艙體。鉚釘必須於例如2秒內快速剪切並旋轉250°，以防止冰淇淋於剪切鉚釘時自艙體中洩出（步驟1286）。一旦機器100之處理器122感測到鉚釘已被移除，即可關閉鉚釘馬達（步驟1288）。
於此係自機器分配冰淇淋。於幾乎所有冰淇淋皆自艙體中分配完畢後，攪拌馬達通常會經歷扭矩/負載/電流需求增加之問題。此扭矩/負載/電流之增加係由於蒸發器仍在主動冷卻，但大部分物料已自艙體取出。結果，殘留於艙體中之冰淇淋變為極冷，且可能使攪拌槳板結凍至艙體。為減少此種影響，於幾乎所有冰淇淋皆分配完畢後（步驟1290），對旁通閥定時以稍微加熱艙體，此通常表示開啟旁通閥前之些為秒數（500 ms）等待時間，然而該等待時間係可根據艙體及機器100之配置資訊進行調整。需注意當旁通閥開啟後，蒸發器可能需要幾秒鐘才可開始加熱。一旦此過程完成，通常於10 ms之等待時間後即關閉旁通閥（步驟1292）。隨後機器100等待直到所有冰淇淋分配完畢才繼續作業（步驟1294）。
於分配過程中，攪拌馬達之速度也受到提升（步驟1295）。攪拌馬達係於分配過程中持續旋轉，其約為4至12秒。
於此，機器100準備開始重置程序（步驟1296）。首先，處理器122命令攪拌馬達旋轉並關閉。於冷卻循環完成後以及移除艙體前，將艙體於蒸發器中冷卻至略低於冰點。表面觀之，處理器122透過旁通閥將蒸發器入口溫度調節至約25至30 °F。此溫度係可於當旁通閥使蒸發器自艙體除霜時防止液體自艙體洩漏，此為開啟蒸發器並移除艙體前之必要步驟。
處理器122進一步命令鉚釘馬達至初始位置，並命令穿刺馬達縮回。該過程係等待直到一個或多個感測器檢測到鉚釘馬達位於初始位置且穿刺馬達位於縮回位置為止。
機器100之處理器122命令蓋體解鎖（步驟1297），以便使用者可抬起蓋體並露出艙體之頂部。於此，處理器122係透過旁通閥將蒸發器入口溫度調節至約33至40 °F（步驟1298）。處理器122係可等待直到蒸發器出口溫度達到至少32 °F之後再繼續作業。
於此，處理器122命令蒸發器開啟，以於預期將艙體150自機器100之容器中移出時將艙體自蒸發器之抓取中釋放。處理器122亦可允許蒸發器於此過程中保持開啟達一預定時間（步驟1299）。隨後將艙體150自機器100移除（步驟1293）。
機器隨後回復至步驟364（如圖16A所示），其中機器100之處理器122將機器100配置為準備插入次一艙體。
圖17A至17D係為機器300之立體外觀視圖。機器300與機器100基本相似，但是具有不同機構，用以開啟蓋體112以插入艙體150並將機器300之驅動軸連接至艙體150。
圖17A顯示機器300，其蓋體112係位於其關閉位置。於此位置，手柄302係蓋體112齊平。圖17B顯示手柄302升高至中間位置。於此位置，蓋體112仍覆蓋蒸發器108，但是，如關於圖18A集圖18B之更詳細地說明，驅動軸126係稍微升高。
機器300之輔助蓋115滑回至殼體104中，而非如機器100之輔助蓋115般樞轉。圖17C顯示，隨著手柄302被進一步抬起，手柄302將蓋體112抬起至一開啟位置，而輔助蓋115開始向後滑至殼體104下方。圖17D顯示輔助蓋115完全縮回殼體104中，騰出空間使手柄302及蓋112可向後連接至充分距離，以使艙體150可插入蒸發器108中。
圖18A及18B係為機器300之局部剖視圖，顯示將驅動軸304插入蒸發器108之內部區域。驅動軸304經附接至手柄302。如圖18A所示，當手柄302處於其中間位置，驅動軸304靠近艙體150但與艙體150間隔。將手柄302移動至其關閉位置迫使驅動軸304穿過艙體150第二端以與內部攪拌槳板接合。
圖19係為驅動軸304之局部裁切立體外觀視圖。驅動軸304包括牙部306、一鎖固段308及一凸緣310。當手柄302移動至其關閉位置，迫使驅動軸304穿過艙體150之第二端212時，牙部306切穿艙體150第二端212（如圖9C所示）。於某些系統中係使用不具牙部之鋒利邊緣。
鎖固段308經容設於攪拌槳板160中之孔中。攪拌槳板160中之孔與驅動軸304之鎖固段308具有匹配之形狀，故驅動軸304之旋轉將導致攪拌槳板160旋轉。傳動軸304具有橫截面為正方形之鎖固段308。某些傳動軸具有其他形狀之鎖固段（例如，六邊形或八邊形橫截面）。驅動軸304之凸緣310附接於手柄302。一中心孔312延伸穿過驅動軸304。當驅動軸304被插入艙體150時，驅動軸304之中心孔312允許空氣在冷卻食物或飲料經攪拌並自艙體150另一端排空/分配時流入艙體。某些驅動軸係由固體材料製成。
於某些機器中，驅動軸304經配置為使驅動軸304之穿刺/遠端直徑較驅動軸304之中心部分直徑更寬，以使於鋁製艙體中產生之孔較驅動軸304中心部分之直徑更寬。此種結構減少驅動軸中心部分於旋轉時接觸艙體之可能性。此外，驅動軸304係可塗有自體清潔及/或疏水性塗層，其可減少黏附至驅動軸304上之艙體內容物量。於某些機器中，驅動軸304係經釋放以避於穿刺過程中撞擊艙體150之第二端212。
圖20係為機器300之分配器153的立體外觀視圖。環形件161之突起163係為矩形而非銷形。除此之外，此分配器153與機器100之分配器153實質上相同。
某些機器實施與機器100之艙體機器介面以外的其他方法。例如，某些機器具有可相對於機器本體移動之艙體機器介面，以暴露由蒸發器所界定之容器。一加載系統係可控制艙體機器介面相對於機器本體之位置。於某些此等機器中，蓋體係相對於機器本體固設定位。
圖21A至圖21C顯示與艙體機器介面350相關聯之的楔子系統400，其利用蓋體402將蒸發器352夾持於艙體354周圍。圖21A及圖21B分別為艙體機器介面350之示意性立體外觀視圖及示意性側視圖，其中蓋體402係與蒸發器間隔。圖21C係為艙體機器介面350之示意性側視圖，其係與位於關閉位置之蓋體402接合。
蒸發器352之各側具有一歧管404，其係將蒸發器352壁面內之通道與輸入端口368及輸出端口369相連。歧管404於輸入端口368及輸出端口附近具有斜部406。蓋體402於面對蒸發器352之一側上具有楔子408。楔子408具有一平面410及一斜面412。當艙體機器介面350與蓋體402接合時（例如，透過蓋體朝固定位置之蒸發器移動或透蒸發器朝固定位至之蓋體移動時），蓋體402上之楔子408接觸歧管404之斜部406。此運動對蒸發器上之歧管404斜部406施力並夾持蒸發器352圍繞艙體354之一第一部分及一第二部分以緊配合。將體蓋402鎖緊以保持此緊配合。
前述之加載機構透過將艙體自艙體機器介面之頂部插入容器中以接設艙體。某些機器係自艙體機器介面之底部加載艙體。
圖22A至22C顯示一驅動軸540，其具有尖端542用於接合攪拌槳板546中之配合凹部544。驅動軸之尖端將驅動軸540旋轉連接於攪拌槳板。具有尖端542之驅動軸較具有方形端之驅動軸更容易刺穿艙體。
圖23顯示機器550之立體外觀視圖，其實質上相似於圖17A至17D所示之機器300。然而，機器550具有連接至一小齒輪554之手柄552，該小齒輪554係用於使驅動軸上下移動。手柄552係為三角形且自第一端556至第二端558漸寬。手柄552之第一端556上的窩部560提供一抓持表面。窩部560指示使用者抓持手柄552之位置。某些手柄具有其他形狀（例如，矩形、正方形或圓形）。某些手柄之形狀近似於圖17A所示手柄（例如，手柄302）。一凹部562自手柄第二端558延伸至手柄552中。小齒輪554及升降軸564設置於凹部562中。使用者提起手柄552第一端556以使手柄552繞第二端558旋轉以開啟蓋體112。使用者於第一端上向下按壓手柄552第一端556以使手柄552繞第二端558旋轉並關閉蓋體112。
圖24A至24E顯示一機器600，其具有一手柄555，手柄555之操作類似圖17A至17D所示機器300上之手柄302。然而，於圖24A至24E中，手柄555及蓋體112繞相同鉸鏈旋轉。手柄555亦較大，並允許使用者以其等之全手透過手柄向驅動軸施力。手柄555之長度增加由手柄555提供之機械性優勢，並減少使用者施以刺穿艙體與接合驅動軸304所需之力量。如圖24B所示之艙體150亦包含一置中頭580，其係與攪拌槳板160接合。置中頭580將攪拌槳板160及中央柄228沿旋轉軸線維持於定位。圖24A及24B顯示位於關閉位置之手柄555及蓋體112。驅動軸304延伸至蒸發器中以刺穿艙體150並接合攪拌槳板160。圖24C及24D顯示位於開啟位置之手柄555及位於關閉位置之蓋體112。驅動軸304係經縮回並維持於蓋體112內。圖24E顯示位於開啟位置之蓋體112及手柄555。蒸發器108係經暴露，且艙體150係可經插入至蒸發器108中。
圖25A至25C顯示一機器650，其具有一彈簧手柄575，該彈簧手柄575實質上近似於手柄555。於圖25A之俯視圖中，該彈簧手柄經顯示安裝於位於關閉位置之機器650。當驅動軸304延伸至蒸發器中以刺穿艙體150並接合攪拌槳板160時，彈簧576提供手柄575一平滑過渡。彈簧576連接至軸承容置槽577（最佳可見於圖25C）以及手柄575。一蓋件585延伸於第二彈簧579上（最佳可見於圖25C），且第二彈簧579之力係可輕易升高/降低手柄575於機器650上。一輔助蓋583係實質上近似於輔助蓋115，並經顯示位於一縮回位置。
圖25B係為於關閉位置安裝於機器650上之手柄575立體外觀視圖。輔助蓋583經顯示為位於關閉位置。一對偏轉器581與582接合手柄575之蓋件585。該對偏轉器581與582係安裝於輔助蓋583上。
圖25C係為顯示手柄575截面之局部裁切圖。一定位銷578設置彈簧276之位置。該定位銷連接至軸承容置槽577。當提起手柄575時，軸承角度之變化有助於軸承於抬升及關閉過程中向前及向後滑動且不受約束。彈簧276協助軸承維持於軌道上。第二彈簧579係位於軸承容置槽577之後方，並進一步提供手柄575之平滑過渡。手柄575透過例如螺栓（未顯示）之機械性緊固件連接至蓋件585。
圖26A至27B顯示具有滑蓋組件701之機器700。滑蓋組件701係可減少機器700相對於具有上開蓋體組件之機器的整體高度。此種方法使機器700更緊密並可安裝於櫥櫃下方之廚房檯面上。
機器700實質上類似於前述機器（例如，機器650）。然而，滑蓋組件701沿滑軌或軌道707及708滑動，以自一關閉配置705（如圖26A及26B所示）移動至一開啟配置706（如圖26C所示）。於開啟配置706中，滑蓋組件701沿線性軌道707及708向後移動，以滑動一蓋件702以顯露機器700中之開口710以取用艙體150。使用者一般係可推/拉手柄715以將滑蓋組件701自關閉配置705滑動至開啟配置706。
圖27A及27B顯示機器700之一平台714，機器700包括一馬達以驅動攪拌槳板（該馬達未示於圖中，但經置放於板體716下方以驅動滑輪712及皮帶711）以及螺線管713以驅動一驅動軸/柱塞向下進入艙體150（未顯示驅動軸/柱塞）。安裝於馬達驅動軸以及馬達上之滑輪712係安裝於板體716上。由於馬達係機械性連接於滑蓋組件701，故馬達亦隨滑蓋組件701自關閉配置705移動至開啟配置706。馬達係透過滑輪712及皮帶711旋轉連接於攪拌槳板。皮帶711在蓋體位於開啟位置及蓋體位於關閉位置時皆處於緊繃狀態。然而，亦可使用如齒輪系統等其他驅動機構。皮帶711亦與滑蓋組件701共同移動，且亦可使用一皮帶緊繃系統（未顯示）。一旦滑蓋組件701位於關閉配置705並準備使用，即使用螺線管713接合驅動軸，並使驅動軸向下插入（未顯示）艙體150中。驅動軸/柱塞/尖刃穿過艙體150之圓頂端並與艙體150之攪拌槳板（例如攪拌槳板160）的六角形腔室接合（此等細節已於先前論述，且未顯示於圖27A及27B中）。驅動軸旋轉地連接於皮帶711，因此一旦驅動軸與艙體150中之攪拌槳板（未示出）配合，馬達即可旋轉驅動該驅動軸。
圖28A至28D顯示與前述機器（例如，機器600）實質上近似之機器650。然而，於機器650中，未使用螺線管713來啟動驅動軸/柱塞/匕首並將其接合至艙體150中。相反地，係使用齒條752及小齒輪751系統將馬達750連接於驅動軸755，以使驅動軸軸向平移於一分離配置760及一結合結構761之間。馬達750係定向垂直於驅動軸755。驅動軸755係實質上近似於前述之驅動軸，僅有以下區別。一組軸承753與754允許驅動軸755繞一中軸線756旋轉。驅動軸755係使用一皮帶757旋轉連接於攪拌馬達（未顯示）。皮帶757係使一滑輪767轉動，該滑輪767係與一中間件766處於干涉配合（通常係為壓配合）。中間件766之六角孔770允許與驅動軸755之六角形段769進行鍵接。此鍵接係將滑輪767之旋轉機械連接至驅動軸755，藉以限制驅動軸755相對於滑輪767之旋轉。中間件766旋轉連接於軸承768，以允許其相對於框架758即框架771自由旋轉。
驅動軸755係利用配合軸承754之一肩部762以及配合軸承753之一卡環759軸向固定。軸承753與754經固定於殼體763中。殼體763係利用將馬達750軸向連結至殼體763之齒條752及小齒輪751系統移動於該分離配置760及結合配置761之間。殼體763於框架758之一通孔765內軸向移動。攪拌馬達（未顯示）透過皮帶757旋轉驅動軸755，且馬達750（通常較小且功率較低）透過齒條752及小齒輪751系統軸向平移驅動軸755。馬達750係透過一馬達座764附接於殼體763。
與前述機器相反，機器650不需要使用者手動操作手柄以使驅動軸（尖刃）刺穿艙體。於機器650中，此動作係由馬達750控制並由機器650自動控制。此係對難以手動操作手柄以施加必要刺穿力之使用者提供優點。於某些機器中，一機載控制器利用馬達750上之一編碼器（未顯示）及一限位開關（未顯示）監視驅動軸755之軸向位置。例如，當使用者插入一艙體（例如艙體150）並按下開始按鈕時，蒸發器關閉且驅動軸755插入艙體150中，同時係可能擺動或旋轉以確保與攪拌槳板之螺鑽頭正確對齊，並且執行攪拌與冷凍。
圖29A顯示一替代之驅動軸（尖刃/柱塞）組件800的側視截面圖。驅動軸組件800經設計為僅透過一攪拌馬達透過滑輪801致動使驅動軸806降低以刺穿艙體。反轉攪拌馬達之旋轉，可使滑輪801完全縮回驅動軸806。
驅動軸組件800使用攪拌馬達（未顯示）驅動滑輪801。滑輪801旋轉並與一第一止動軸承802接合。第一止動軸承802係為一單向旋轉軸承或棘輪系統，其允許（i）軸承之內徑相對於軸承之外徑以一第一旋轉方向旋轉，以及（ii）軸承之內徑相對於軸承之外徑以一相反旋轉方向旋轉鎖定。第一止動軸承802連接於一中間塊803，因此當第一止動軸承802以第一旋轉方向旋轉時，中間件803旋轉地鎖定至滑輪801，且於另一方向上滑動。中間塊803連接至第二止動軸承804。第二止動軸承804係與第一止動軸承802相對定向，因此第二止動軸承804係於第一止動軸承802滑動時旋轉鎖定，反之亦然。第二止動軸承804係連接至一殼體805。因此，當以一方向（即，順時針821，亦相對於沿方向820觀察之觀察者而言）旋轉攪拌馬達時，中間塊803係隨滑輪801旋轉；否則（即，沿逆時針或與順時針821相反者），中間塊803係固定於殼體805。
驅動軸806幾乎於整體長度上皆為左旋螺紋。螺紋於螺紋介面812與滑輪801通孔內之內螺紋接合。一掣子銷、彈簧掣子銷或彈簧掣子807通常係透過壓配合定位於驅動軸806之頂部上。當攪拌馬達開始順時針821旋轉，皮帶輪801旋轉，且驅動軸806亦開始旋轉。驅動軸806之彈簧掣子807係於殼體805之槽體811（最佳可見於圖29B）中旋轉，直至彈簧掣子807於介面810處接合殼體805之突起808或809其中之一為止。介面810可防止驅動軸806進一步旋轉。皮帶輪801進一步沿順時針821旋轉可導致驅動軸806平移並開始於螺紋介面812螺入滑輪801之通孔中。繼續螺入直至彈簧掣子807與中間塊803之凹部813（在圖29D中最佳可見）接合並進一步與肩部815接合。於此，由於第一及第二止動軸承802、804係經配置為使中間塊803於致動階段期間隨滑輪801旋轉，故彈簧掣子807及驅動軸806隨滑輪順時針821。驅動軸806之尖刃814於此係經完全降低以刺穿一艙體。
於攪拌馬達反向旋轉，即以逆時針822旋轉時，驅動軸806自動縮回（即，不需其他馬達或致動方法）。於縮回階段期間，中間塊803透過第一及和第二止動軸承802、804相對於滑輪801固定。一旦反向旋轉，彈簧掣子807逆時針822旋轉遠離中間塊803之凹部813的肩部815。凹部813使彈簧掣子807於小肩部816處縮回。
圖30顯示與小肩部816接合之彈簧棘爪807。於此，皮帶輪801之進一步逆時針822旋轉可使驅動軸806開始自滑輪801通孔中螺出並進入槽體811。進一步之逆時針822旋轉繼續將驅動軸806自滑輪801螺鬆，進而使驅動軸組件800復位。驅動軸組件800於此係復位（完全縮回）並可以再次使用。
於該機器中，當滑輪801之順時針821旋轉接合驅動軸806與逆時針822旋轉分離滑輪801時，某些機器具有驅動軸組件800之對映構件，其中逆時針旋轉可接合驅動軸且順時針旋轉可分離驅動軸。
圖31係為機器900之立體外觀橫截面，其係實質上與前述機器相似，差異僅在於蒸發器組件。於機器900中，蒸發器902係安裝於一框架903上並連接至控制蒸發器902開啟及關閉之一馬達901。馬達901係直接安裝於框架903，以允許與馬達901間之同軸連接。馬達系統係可提供具有降低機械複雜性之緊密系統。
圖32A及32B分別顯示圖31中所示蒸發器組件之立體外觀視圖及部分裁切立體外觀視圖。蒸發器902受一彈簧905偏置於開啟位置。當馬達901通電時，其透過一螺紋連接將螺母911驅動至一螺栓910上。該螺鎖動作導致一左托架908及一右托架909間之空間（相對於圖32A及32B所觀察之左及右）減少。馬達901之扭矩係利用一連接器907連接至螺母911。連接器907之尺寸係設計為透過一六角孔與螺母911配合。馬達901之扭矩壓縮彈簧905並擠壓關閉之蒸發器902。螺栓904及906為關閉動作提供硬限制，以使存在於蒸發器中之一艙體不被壓毀（蒸發器902中未顯示艙體）。當達到最終關閉位置以提供此硬限制時，各螺栓904及906之端部接合右托架909。於馬達反轉時，彈簧905於蒸發器902之開口中擴張以釋放艙體。
圖33A係為制冷系統930之示意圖，其係實質上與制冷系統109相似。該制冷系統包括一冷凝器180、吸入管線熱交換器182、一擴張裝置184及一壓縮機186。高壓、液態制冷劑自冷凝器180通過吸入管線熱交換器182及擴張裝置184流至蒸發器108。擴張裝置184限制液態制冷劑流體之流動並降低液態制冷劑離開擴張莊至184時之壓力。而後，低壓液體移動至蒸發器108，於此自一艙體（例如艙體150）吸收熱量，而蒸發器108中之內容物將制冷劑自液體變為氣體。氣態制冷劑通過吸入管線熱交換器182自蒸發器108流向壓縮機186。於吸入管線熱交換器182中，離開蒸發器108之冷蒸氣對離開冷凝器180之液體預冷。制冷劑做為一低壓氣體進入壓縮機186並做為一高壓氣體離開壓縮機186。氣體隨後流至冷凝器180，熱交換於此冷卻制冷劑並將其冷凝為一液體。
第二旁線190允許對蒸發器108施加溫暖氣體以對蒸發器108除霜。亦可使用直接將壓縮機186排放口連接至壓縮機186入口之第一旁線188，其未顯示於此。可利用閥（例如電磁閥或節流閥，未顯示於此）啟用及禁用第一旁線188及第二旁線190。
消費者期望於第一周循環獲得優質冷凍點心，而無需等待數分鐘使機器預熱。具有毛細管熱交換器182之制冷系統（例如，制冷系統109）非經主動控制且較經主動控制之系統（例如，使用熱擴張裝置或閥之系統）花費更長時間達到穩態。當機器初始啟動時，預熱過程進入「熱氣旁路模式」，其係使螺線管循環以將蒸發器108之溫度控制於低於環境條件。
以相對於熱氣旁路模式之標準冷卻模式啟動機器的風險在於，當蒸發器中沒有艙體或熱負荷之情況下，制冷劑於返回壓縮機186前不會完全汽化，可能因試圖壓縮無法壓縮之液體而損壞壓縮機。熱氣旁路方法之另一限制在於，儘管系統於數分鐘後經一定程度「預熱」，但其並未達到冷卻條件下之實際溫度。此外，於旁路模式期間，毛細管孔182係接收恆定變化之流速，其係不同於冷卻模式期間之流速。
當一艙體（例如，艙體150）經插入蒸發器108中並開始冷卻程序時，溫度及制冷劑流速將需要時間以自熱氣旁路模式條件調節至冷卻條件。與將艙體以冷卻模式置放於蒸發器中相比，此延遲將增加產品之冷卻時間。然而，在不具熱負荷之情況下以制冷模式啟動制冷過程可能損壞壓縮機。
做為對溫度與制冷劑流速需要時間自熱氣旁路模式條件調節至冷卻條件之延遲的解決方案，制冷系統930係直接進入冷卻模式。位於蒸發器108之前或之後之一電熱器931係於啟動時提供熱負荷以模擬冰淇淋之冷卻。加熱器使制冷劑汽化，此類似於倉體中之液態冰淇淋混合物影響制冷劑系統930之方式，使制冷劑系統930得以達到制冷劑溫度、壓力和流量之穩態冷卻條件，而無需將一冰淇淋艙體置於機器中。自環境（室溫）開始，機器將較制冷系統109更快達到穩態，且沒有損壞壓縮機之風險。儘管未顯示於圖33A，但第一旁線188或閥（如圖6所示）亦可用於制冷系統930中。
圖33B顯示使用一熱電池941之制冷系統940。熱電池941提供一熱「電容」或「儲存器」以自蒸氣壓縮系統去除些許冷卻負荷，藉以減少冷凍時間。當機器自室溫啟動時，閥942及943（例如電磁閥或節流閥）係為開啟，且熱電池941不接收制冷劑。於第一冷卻循環即將結束時或結束時，閥943關閉且冷制冷劑流至熱電池941。當冷制冷劑流至熱電池941時，熱電池941內之石蠟（paraffin）係經固化。於一循環結束時對熱電池預冷將允許於次一冷卻循環期間使用熱電池941減少壓縮機186上之冷卻負荷。與降低原料溫度所需之能量相較之下，固化原料所需之能量較大。
熱電池941中係使用蠟。多種蠟係可在用於熱電池941中之合適溫度下固化。某些蠟（例如，烷烴（alkanes））之熔點介於5°C至10°C之範圍。例如，十二烷蠟（Dodecane wax）或十三烷蠟（Tridecane wax）之熔點即於此範圍內。此等蠟係用於熱電池941中，因其等可於制冷系統940之熱側即冷側溫度間之溫度下固化並可儲存「熱容」，且可於後續冷卻循環中轉移或使用該熱容。當機器非處於冷卻模式時，或至少當使用者非期望機器用於冷卻時，係自該蠟中去除能量。冷卻熱電池941具有之額外益處係為可加熱制冷劑，以保護壓縮機186免受液態制冷劑可能導致壓縮機186損壞之危害。於第二冷卻循環期間，閥942係經關閉以將熱液態制冷劑送至熱電池941，其可於制冷劑抵達擴張裝置184前預冷熱電池941。於此相同循環中，閥943係經開啟，以允許冷制冷劑繞過該電池。於第二循環結束時，閥943關閉且閥942開啟，以冷卻熱電池941以用於次一循環。重複此過程可允許自將一循環結束時之冷卻作用加以利用或「儲存」以供次一循環中使用，藉以減少所需之凍結時間。
圖34A至34D顯示一攪拌槳板，其係實質上近似攪拌槳板160，差異在於其部分經聚合物二次成形，以自艙體（例如，艙體150）內部膠擠冷凍冰淇淋。於圖34A中，係形成一鋁製槳板951（通常係經沖壓及彎曲/扭曲，但亦可以其他方式形成，例如鑄造、鍛造或機器加工）。鋁製攪拌槳板951頂部區域952上之肋體960為鋁製槳板951之輕薄區域提供額外剛性。由於鋁製槳板951之輕薄區域於攪拌期間承受來自驅動頭之較大扭矩，故此額外剛性相當重要，並可減少鋁製槳板951於此受施加扭矩下之變形。邊模958及959分別於各邊緣954及955上成形（即澆鑄及鑄造）定位。此過程通常稱為「二次成形」（over-molding），並可以使用多種材料製成零件。
可使用其他成形技術，例如分別成形邊模958及959，再將鋁製槳板951插入或配合邊模958及959。此等二次成形956至959係有助於自艙體壁（例如，艙體壁214）之內徑及艙體底部（例如，第一端210）將聚積之冷凍冰淇淋膠擠刮除。一矽氧樹脂（silicone）蓋件956係可於鋁製槳板951頂部區域952上成型定位，且一矽氧樹脂底蓋957係可於鋁製槳板951之底部區域953上成型定位。一旦二次成形完成即形成攪拌槳板950。頂蓋956亦可經二次成形以囊括攪拌槳板950之驅動頭961。圖34C即34D係分別為攪拌槳板950之俯視圖及仰視圖。
於某些情況下，可使用浸塗塑料塗覆鋁製槳板951，以防止金屬攪拌槳板951於金屬蓋體（例如，第一端210）即艙體壁（例如艙體壁214）上旋轉。於某些情況下可使用聚烯烴（polyolefin）塗層。下表列出了聚烯烴塗層之典型性質：
性質 測試方法 數值
顏色 N/A 如需求
磨損 (H18、500 g負載、1000圈) ASTM D 4060/84 69 mg重量耗損
硬度 Shore A 98
硬度 Shore D 58
張力強度 ISO 527 (4 in/mm) 2320 lbs / in2
斷裂伸長率 ISO 527 160%
介電強度 ASTM D-149 ＞ 700 volts/mil
鹽霧(500 hours) ASTM B-117 ＜ 15 mm蝕痕
應力開裂 ASTM D 1693 ＞ 1000 Hours
維卡軟化點 ISO 306 華氏266度
熔點 N/A 華氏311度
圖35A至35C亦顯示一對凹口962。凹口962之尺寸經設置為使其等可適配於艙體第二端（例如150的第一端210）內側之一口緣971上。儘管係顯示於攪拌槳板951上，但其他攪拌槳板（例如，攪拌槳板950或攪拌槳板160）亦可包括此種凹口。一但安裝後，觸點972係可使攪拌槳板951沿艙體150內之口緣或軌道971旋轉，以協助引導攪拌槳板951並為攪拌槳板951提供結構支撐。
圖36A及36B顯示一攪拌槳板1550，其係與攪拌槳板951實質上近似，差異僅在於攪拌槳板1550之凹口1551避免直接接觸艙體150之口緣971。艙體150包括蓋件166。凹口1551之尺寸經設置為允許於艙體150口緣971及攪拌槳板1550凹口1551之間使用聚合物襯底1552或襯套。聚合物襯底1552係用以降低凹口1551及口緣971間之摩擦。
聚合物襯底1552經成形為環狀並做為襯套以減少旋轉之攪拌槳板951與艙體150金屬口緣971間之摩擦。透過減少摩擦，係可降低攪拌槳板951與口緣971材料之擦傷與磨損。於機器中製作冷凍點心時，聚合物襯底1552亦可減少旋轉攪拌槳板旋轉時之熱量。聚合物襯底1552包括與口緣971接合之一容器。聚合物襯底1552受徑向約束於口緣971。聚合物襯底1550包括一平坦上表面1553，其係接觸攪拌槳板1550凹口1551之一下表面。聚合物襯底1552包括一徑向內表面1554，其係接觸攪拌槳板1550凹口1551之一徑向外表面。
圖37A顯示一艙體之第一端981的立體外觀視圖，其實質上近似於艙體150之第一端210，但包括用於接收驅動軸之一二次成形連接結構。一矽氧樹脂墊圈980係二次成形於第一端981及一塑膠塞件或槳板驅動件982之間。二次成形係造成共價鍵，以於墊圈980及槳板驅動件982間形成氣密密封。一頭部983係伸出第一端981以接合一攪拌馬達（未顯示）之驅動軸。該頭部係經鍵接以提供與驅動軸之旋轉鎖定連接結構。透過提供密封連接，此方法可避免驅動軸刺穿艙體之需求，因此可利用儲存於艙體中之氣體（通常為氮氣）協助產生膨脹或膨鬆。於某些情況下，當驅動軸旋轉槳板驅動件982時，攪拌槳板950及墊圈980間之共價鍵斷裂，進而允許軸旋轉並使空氣流入艙體中以產生膨脹。於另一方法中，係可將墊圈985膠合至一塑膠塞件或槳板驅動件986上。圖37B顯示電圈985滑動988於軸987上並經膠合於槳板驅動件986上定位。可利用電圈或密封件之其他範例，分別如圖37C及37D所示之墊圈991或口緣密封件992（或旋轉密封件）。
圖38A至38D係為一攪拌槳板1350立體外觀視圖，其具有一體成形之耳部1354以及形成一匹配驅動組件1355之一匹配驅動頭1352。組件1355將冰淇淋機器之尖刃/驅動軸旋轉連接於攪拌槳板1350上，並當機器之扭矩大時協助避免非期望之變形、屈曲或彎曲。於組件1355中，係使用金屬片沖壓或形成攪拌槳板1350，並透過將金屬片彎曲至攪拌槳板1350一端上形成一個或多個耳部1354。攪拌槳板1350係可由鋁製成，期約為0.032英寸厚，後續再於一金屬板壓製/染色/機器中彎曲，以於攪拌槳板1350上形成耳部1354。與例如肋件等機械性強固件相較下，耳部1354係可提升攪拌槳板1350之硬度與扭力剛性。某攪拌槳板除肋件之外亦包括耳部1354。
為傳遞扭矩，耳部1354之內表面1360與匹配驅動頭1352對應表面配合，此係可見於圖38A之半透明立體外觀視圖，並可更詳見於圖38C及38D。
匹配驅動頭1352自冰淇淋機接設尖刃/驅動軸（未顯示於圖38A至38D），並將尖刃/驅動軸旋轉連接至攪拌槳板。匹配驅動頭1352通常係由鋁、金屬或硬塑膠製成。
如前所述，艙體150起初係為氣密。當尖刃/驅動軸下降至艙體150圓頂區域1362中，其刺穿艙體150並受匹配驅動頭1352之容器1358接設。
參照圖38C，匹配驅動頭1352係可透過摩擦配合與攪拌槳板1350滑動連接。透過將匹配驅動頭1352之直徑或寬度製造為於耳部1354內表面1360、1364間具有稍大間隔，當將匹配驅動頭1352裝設於攪拌槳板1350時，係可實現輕微之干涉或摩擦配合。掣子或其他閂件係可經結合於攪拌槳板1350或匹配驅動頭1352中，以將攪拌槳板1350留持於匹配驅動頭1352並確保適當之旋轉連接。匹配驅動頭1352係可經卡固定位。匹配驅動頭1352亦可為可釋地連接於攪拌槳板1350。
攪拌槳板1350之耳部1354係可經設計為僅允許單向旋轉連接。例如，於圖38A至38D中，驅動軸之順時針旋轉係將旋轉連接於攪拌槳板1350，但透過耳部1354之反對稱設計係可釋出逆時針旋轉。
於作業中，艙體150之圓頂區域1362係經刺穿，尖刃/驅動軸係與匹配驅動頭1352之容器1358接合，且驅動軸係可快速旋轉以攪拌冰淇淋、促成膨脹與分配冰淇淋。
艙體150通常係經填充而後滅菌或可經無菌填充。於任一情況下，其等係經氮氣回填，因此空氣不會過早進入艙體150。此一般係指稱「頂隙」（headspace）。然而，於冰淇淋攪拌過程中，係期望將空氣導入攪拌過程以產生膨脹。於某些機器中，艙體不需引入空氣並可仰賴艙體中之氮氣。於此等情況下，艙體於至少部分混合過程中係可保持密封。於某些情況下，係可於混合過程中導入空氣。
圖39A至39B係為艙體150之攪拌槳板1350立體外觀視圖，期係接合一匹配驅動頭1370以形成一匹配驅動組件1365。匹配驅動頭1370之功能類似於匹配驅動頭1352，係可將機器之驅動軸旋轉連接於攪拌槳板1350，但仍有差異，因為當使用匹配驅動組件1365時，艙體150永不會受驅動軸刺穿。
匹配驅動頭1370包括一容器1378，其接設一墊圈1380之一軸1382，以將驅動軸1374旋轉連接於攪拌槳板1350。匹配驅動頭1370及攪拌槳板1350間之旋轉連接及接合係近似於匹配驅動頭1352之連接（即，旋轉鍵接）。匹配驅動頭1370亦可使用干涉配合（壓配合）、卡扣、閂鎖或其他近似於匹配驅動頭1352之機械鎖固方式。
墊圈1380包括一容器1372以接設一驅動軸1374，其係與本說明書所述任何驅動軸相似，差異在於驅動軸1374係可經形成有一鈍端1376，因為驅動軸1374並不需要刺穿艙體150。取而代之者，於艙體之填充及組裝期間在艙體150之圓頂部分製造一孔，且保持艙體於儲存期間氣密。墊圈1380包括一O形環1384，用以提供艙體150內容物之此種密封連接。儘管於此僅顯示一O形圈1384，但係可使用多個O形環。
墊圈1380之圓柱形外表面上的外螺紋1386係經配置為與密封件1390之對應內螺紋1388螺接。於安裝期間，墊圈1380及容器1372係自艙體150內部安裝。密封件1390係緊密螺接於墊圈1380之外螺紋1386上，並亦貼附於艙體150之圓頂部分表面上。此係於艙體150間形成兩側氣密密封，亦允許墊圈150相對於密封件1390旋轉。
密封件1390係貼附於艙體而無法移動。係可以膠水、鉚釘或任何可將密封件1390保持定位之方法貼附密封件1390。於作業期間，驅動軸1374下降至墊圈1380之容器1372中並開始旋轉。當驅動軸1374開始旋轉時，外螺紋1386開始自密封件1390之內螺紋螺鬆。此係使墊圈1380將其自身下降至艙體150中。此下降移動導致墊圈1380軸1382下降落入匹配驅動頭1370之容器1378中。軸1382及容器1378之尺寸係可經設定為僅當墊圈1380透過驅動軸1374落入艙體150中時，才會發生驅動軸1374與攪拌槳板1350間之旋轉連接，或其尺寸可經設定為永遠產生旋轉連接。
一旦墊圈1380脫離密封件1390之匹配螺紋，其係可自由旋轉而無需進一步垂直平移。例如，墊圈1380之圓柱形表面1392係可於密封件1390之螺紋內自由旋轉。這代表墊圈1380下移長時間且墊圈1380完全自密封件1390上鬆脫後，驅動軸1374係可繼續旋轉以接合攪拌槳板1350。墊圈軸1382將進一步滑入容器1378中，且軸1382係可經配置為在接收器1378中觸底以將墊圈1380及匹配驅動頭1370間之旋轉連接強度提升至最大。
墊圈1380亦可經配置為在因旋轉而下降至艙體150中時破壞艙體150之密封。一旦密封破壞，空氣即可進入艙體150以協助冰淇淋之攪拌並促成膨脹。螺紋接合1386及軸1374、1382與容器1372、1378之尺寸係可經設定為可於攪拌過程中使進氣量最小化或最大化。例如，於完全不需空氣之情況下，艙體150係可透過於墊圈1380上使用極小之螺距保持密封，或可使用旋轉密封件徹底消除螺距。以此方式，驅動軸1374係可無限旋轉且不會破壞密封。於希望盡快獲得最大進氣量之其他情況下，墊圈1380係可具有極大螺距，以於驅動軸1374旋轉不足一圈之情況下即破壞密封。
匹配驅動組件1365之另一優點為，驅動軸1374永不進入艙體150。此表示其不會受乳製品污染而需要清洗。此外，由於不需刺穿艙體150，故可顯著減少或消除鋁碎片進入罐體之可能性。
墊圈1380通常係由鋁、金屬或硬塑膠製成，使其可承受冰淇淋製作過程中所需之扭矩。亦可使用尖硬之硬度計彈性體，其將有助於密封艙體150。密封件1390亦可由此等材料製成，且O形環1384通常係為彈性體。
圖40A至40C係為一艙體150攪拌槳板1350之平面即立體外觀視圖，其係用於形成匹配驅動組件1600。配合驅動組件1600與圖39A至39B中所示之匹配驅動組件1365實質上近似，差異僅在於墊圈1380及匹配驅動頭1370之功能係經結合於單一部件。此單一部件係為該匹配驅動頭1602。
攪拌槳板1350係透過一連接結構1614（最佳可見於圖40C）旋轉連接於匹配驅動頭1602。連接結構1614較佳者係為焊接連接，但亦可使用其他連接結構。於某些情況下，連接結構1614係透過將匹配驅動頭1602之一個或多個槽體1616接合於攪拌槳板1350之一個或多個互補邊緣而形成之摩擦連接。於某些情況下，連接結構1614係透過將匹配驅動頭1602相對於攪拌槳板1350旋轉90度而接合。於某些情況下，如圖40A至圖40C所示，當匹配驅動頭1602經成形於攪拌槳板1350上之組裝位置時，係於其製造過程中形成連接結構1614。於某些情況下，連接結構1614係為貼附（例如，膠合的）。於某些情況下，係利用一緊固件（例如固定螺釘）製成該機械性連結。
一實質上近似於密封件1390之一密封件1604係經貼附於艙體，故其不可移動。密封件1604之貼附係可使用膠水、鉚釘或任何可將密封件1604保持定位之方法來執行。密封件1604係顯示於艙體150之外表面上，但於某些艙體中係位於艙體之內部。於某些艙體中，密封件1604係自艙體150內部跨越至艙體150外部。
匹配驅動頭1602圓柱形外表面上之外螺紋1606經配置為與密封件1604之對應內螺紋1608螺接。於作業期間，機器之驅動軸（未顯示於圖40A至40C）係下降落入匹配驅動頭1602之容器1610中。容器1610係經鍵接（最佳可見於圖40B），使驅動軸與匹配驅動頭1602之間之旋轉結合。當驅動軸開始旋轉，外螺紋1606開始自密封件1604之內螺紋上螺鬆。此促使驅動頭1602自身下降至艙體150中。此下降運動使攪拌槳板1350亦下降至艙體150中，但較理想者，係透過利用匹配驅動頭1602與密封件1604間之螺接的小螺距減少下降量。一旦匹配驅動頭1602之外螺紋1606下降經過密封件1604內螺紋1608之下邊緣，螺接係脫離且匹配驅動頭1602（及攪拌槳板1350）可於艙體150內自由旋轉，且攪拌槳板1350之底部下降至艙體150口緣971上（未顯示於圖40A至40C）。於作業過程中之此時，攪拌槳板1350係可於機器之攪拌馬達控制下旋轉。
若攪拌馬達反向旋轉，則外螺紋1606及內螺紋1608間之螺接係可反轉。此允許機器重新密封艙體150。
匹配驅動頭1602亦包括一圓柱段1620，其經配置為於外螺紋1606及內螺紋1608間之螺接脫離後，將匹配驅動頭1602及攪拌槳板1350於艙體150內居中。圓柱段1620之外徑略小於內螺紋1608之內徑，因此允許存在旋轉間隙，但攪拌槳板1350於艙體150內亦可能居中。
匹配驅動頭1602亦可發揮密封艙體150之作用。在將匹配驅動頭102下降低至圖40A所示位置前，將位於槽體1612中之O形環（未顯示於圖40A至40C）壓於艙體150之內部圓頂上以形成密封。此密封係由外螺紋1606及內螺紋1608間之螺接補足。此等密封有助於封閉外部空氣以防止其進入艙體150，故艙體150係可保持氣密直至準備於機器中使用為止。
圖41A至41F係為攪拌槳板1350之立體外觀視圖，其與匹配驅動頭1402接合以形成匹配驅動組件1400。於匹配驅動組件1400中，艙體150係受尖刃/驅動軸1406刺穿，但尖刃/驅動軸1406未接觸艙體150內容物，且由刺穿作用產生之任何鋁碎片皆經捕捉於與艙體150內容物隔絕之空間1408中。一旦尖刃頭1410滑入匹配驅動頭1402之容器1412中，尖刃/驅動軸1406即旋轉連接至攪拌槳板1350。匹配驅動頭1402及攪拌槳板1350間之旋轉接合係近似於匹配驅動頭1352、1370。
一引導套管1404係貼附或膠合於艙體150之圓頂區域內部。匹配驅動頭1402包括一圓柱形突起1416，其具有用於O形環1414之一凹部。O形環1414將匹配驅動頭1402密封於引導套管1404。尖刃/驅動軸1406刺穿艙體150之圓頂區域，並旋轉匹配驅動頭1402及攪拌槳板1350。O形環1414係可為一動態O形環，因為匹配驅動頭1402將相對於引導套管1404旋轉。匹配驅動頭1402之突起1416係可經倒角以提供一導入角，以便將匹配驅動頭1402組裝至引導套管1404之通孔中。匹配驅動頭1402或引導套管1404係可為鋁、金屬、硬塑膠或高硬度計彈性體，以支撐於冰淇淋之攪拌、刮取與分配過程中所需之扭矩。
匹配驅動組件1400允許於包裝期間將艙體150氣密密封。即使於受尖刃/驅動軸1406刺穿後，該密封仍保持完好。這代表於攪拌過程中空氣通常不會進入艙體150，該作用通常用於幫助產生膨脹。然而，於此種情況下，艙體之氮氣係有助於過度促進膨脹，且/或圓柱形突起1416中之微孔係可用於使空氣為此目的進入艙體150。
圖42A至42D係為攪拌槳板1350之立體外觀視圖，其與匹配驅動頭1420接合以形成匹配驅動組件1425。匹配驅動組件1425與匹配驅動組件1355、1365、1400不同處在於僅需要一個部件，即匹配驅動頭1420，即可形成旋轉連接及密封連接。
匹配驅動頭1420係由彈性體或硬塑膠模製成形，且經配置圍當向六角形表面1424施加扭矩時係可於脆弱區域1422旋轉變形與斷裂。六角形表面1424係經配置為與機器（未顯示）之驅動軸可滑動地接合。大的圓柱形軸承表面1426係經配置為透過膠合或其他永久鎖固之方式黏附於艙體150之圓頂區域。
脆弱區域1422係可為圓柱形。脆弱區域1422亦可透過驅動軸於六角形表面1424上之垂直位移而破壞，以使匹配驅動頭1420之整體中心區域向下移動。有時垂直位移及旋轉皆可導致弱化區域1422斷裂。
與匹配驅動頭1352、1370、1402近似，扭矩係自匹配驅動頭1420經傳遞至攪拌槳板1350。例如，匹配驅動頭1420之順時針旋轉透過在攪拌槳板1350耳部1354表面上之位置1428的壓縮引起機械性連接，以傳遞扭矩並將機器之驅動軸旋轉連接於攪拌槳板1350。
匹配驅動頭1420係於包裝期間經氣密密封，且密封件係經配置為於冰淇淋攪拌過程中破裂，以允許空氣進入艙體150以產生膨脹。
圖43A至43C顯示一攪拌槳板1000，其具有相對於一驅動軸線1006偏心（或偏置）之窗口1001至1004。窗口1001及1002係經切割以使中心部分1007及1008經徑向偏置於攪拌槳板1000之另一側。窗口1001及1002不需交替配置，但此配置係有助於旋轉平衡。具有窗口1001及1002之攪拌槳板1000將較具有平衡窗口並使中心斷單純於艙體中心旋轉之攪拌槳板更妥善攪拌冷凍點心，因為窗口1001及1002係可繞驅動軸線1006擺動以如同攪拌棒或攪拌器搬運作，協助攪拌冷凍點心。類似於前述攪拌槳板，攪拌槳板1000亦經螺旋成形以向下驅動冷凍點心，促進由上而下之攪拌並將冷凍點心驅出艙體。此驅動作用類似於螺旋輸送器。攪拌槳板1000側向攪拌產品並吸入空氣以產生蓬鬆感。攪拌槳板1000亦具有一個或多個齒部1004，其有助於破碎冷凍產品並將產品自艙體壁刮下成為較小之碎塊或碎流。此槳板距有四齒部，但齒部數量並無上限。
某些攪拌槳板包括肋體或其他特徵以增加扭力抗性。某些攪拌槳板表現出高扭矩剛性（例如，大於15 ozf-in）以及高破壞極限扭矩（例如，大於150 ozf-in）。某些攪拌槳板具有低表面粗糙度（例如，小於8至16 Ra），以防止產品黏附至攪拌槳板並幫助去除黏附於攪拌槳板上之產品。當攪拌槳板之表面粗糙度介於8至16 Ra時，此等機器可排空艙體中至少85%之冷凍點心，且通常達95%。某些攪拌槳板於攪拌槳板之第二端具有一凹部，藉以允許攪拌槳板轉向攪拌槳板之中心軸線。於製造過程中，攪拌槳板於底部之扭曲係可能極大達100 °至150 °，此對沖壓過程而言係可為一問題，此過程可能撕裂攪拌槳板之材料。攪拌槳板底部中央之一切口（未顯示）係可使攪拌槳板於不撕裂材料之情況下成形。
如前所述，艙體150之蓋件166包括一突起165，該突起165係經剪切以允許自艙體中分配產品（例如，參見圖10A及11A至11G）。蓋件166係安裝於基座162上並可繞艙體150圓周/軸線旋轉。於使用中，當產品準備自艙體150分配時，機器之分配器153接合蓋件166並使其繞艙體之第一端旋轉。蓋件166經旋轉至一位置，以接合突起165並使其與基座162之其餘部分分離。然而，某些系統係將剪切機構納為機器之一部分而非艙體之一部分。
圖44A至44B顯示一機器1100之立體外觀截面圖，其具有一突起剪切機構1050，其接合突起165並將其自基座162切下。突起剪切機構1050不需要蓋件旋轉對齊或以任一特定方向與蒸發器108相對定位。例如，無需使用者將艙體150與突起剪切機構1050旋轉對齊，即可將艙體插入蒸發器。機器將以任何角度方為接設艙體150。
圖45A至45E顯示一凸輪1051，其係樞接於一齒輪1052，該齒輪1052由一剪切馬達1054旋轉。於作業中，凸輪1051受到沿一極限開關1057（即「原位」）移動之凸輪1051後側旋轉避位。一旦具有蓋件166之艙體150經插入框架1053之開口1058中，一彈簧1055可提供一力量將凸輪1051壓於艙體150之蓋件166上。框架1053經裝設於殼體1059做為機器1100之一部分並固設定位。
一旦齒輪1052經旋轉，凸輪1051被迫進一步接觸蓋件166，並透過將凸輪1051楔入旋轉齒輪1052及蓋件166間而產生牢固之抓持。凸輪1051之一隆起表面1056協助提供此牢固抓持，並防止蓋件166相對於齒輪1052旋轉。當齒輪1052旋轉時，凸輪1051移動離開極限開關1057（即，「接合位置」）。齒輪1052之旋轉最終使剪切蓋轉動以剪切突起165並開啟容器孔。
圖46係為機器1100之立體外觀截面圖，顯示蓋件166與齒輪1052之接合1063。一軸承1062係允許齒輪1052相對於機器1100旋轉，且一卡環或留持環1061將齒輪1052軸固定位。
於某些機器中，攪拌槳板於突起剪切期間不會停止旋轉。於某些機器中，於突起剪切過程中，艙體150之蓋件166係以攪拌槳板160旋轉方向相反之方向旋轉。透過反向旋轉，可減少艙體150於蒸發器108中滑動之可能性。此係如圖47A及47B所示。
圖47A顯示一蓋件剪切系統1120，其係做為機器之子組件。蓋件剪切系統1120特徵在於其突起剪切過程係為順時針方向1110（即，對應於向下目視艙體150為順時針之方向1105）進行，且攪拌槳板160亦為順時針旋轉。相反地，圖47B顯示一蓋件剪切系統1125，其中蓋件166使突起165可沿逆時針方向1111（對應於向下目視艙體150為逆時針之方向1105）受到剪切。蓋件1101具有一第一孔1102及一第二孔1103，其等係鏡射於蓋件166之第一孔222及第二孔224。
透過沿攪拌槳板160相反方向旋轉剪切蓋件166，旋轉力或扭轉力抵消，允許翻蓋式蒸發器108以足夠力量閉合，以防止艙體150於夾緊之蒸發器108中滑動/旋轉。此係為重要，以使蓋件（166及1101）上之第一孔（222及1102）與突起開口165妥善對齊。若艙體150相對於蓋件（166及1101）滑動，則第一孔可能無法對齊，且機器之功能將受影響。
某些艙體係可包括可移除之第一端，並可將可重複使用之攪拌槳板插入第一端。攪拌槳板係可經移除、清洗並於後續重覆使用。
圖48A至48C顯示一自動販賣機1200，以販售各種艙體（例如，艙體150）並將其置於內建機器（例如，機器600）中，藉此得以製作冰淇淋並將其置入碗或甜筒中。依此，自動販賣機1200係可包含各種類型之艙體，例如各種類型之冰淇淋或任何前述艙體。一優點係為自動販賣機1200可於商業場所使用，並可受多於一個使用者輕易使用。此外，由於艙體150於使用前不需冷藏，庫不需要冷藏自動販賣機1200，可降低作業與製造成本。
如圖48A所示，自動販賣機1200包含九個艙體（其中一者標為艙體150），其等係以矩形或正方形網格形式排列於觀看窗口1204後方。於此顯示九個艙體，但亦可使用任何數量之艙體或配置。各該等九個艙體係可包含一疊艙體位於第一艙體後方，因此當一艙體經選定並從自動販賣機1200移出時，後方之艙體將向前移動。此通常係由重力及/或一驅動元件（例如彈簧）所實現。例如，艙體150於其後可能具有十個艙體，因此機器之存貨可使其重新裝填頻率降低。
自動販賣機1200包括一字母數字鍵盤1206，允許使用者進行艙體選擇。例如，欲選擇艙體1222，使用者可對鍵盤1206輸入「B」再輸入「2」。自動販賣機1200亦包括透過分別使用現金容器及硬幣容器接收現金及硬幣來收取金錢1208之規範。自動販賣機1200亦可利用信用卡讀卡機1212接受信用卡付款，或任何將金錢自使用者轉移至機器之方法，例如使用ApplePay，或透過應用程式或透過網際網路付款。用於機器100中之一相似伺服器或網路亦實施於自動販賣機1200中。例如，訂閱服務可用以允許使用者每月取用一定數量的吊艙。
如上所述，自動售賣機1200包括前述冷卻機（例如，機器600）之功能。機器600係以虛線顯示以表示其位於自動販賣機1200內部之事實。機器600包括一蒸發器1224及一分配容器或開口1216。儘管未於圖48A至48C顯示機器600之其他特徵，但應理解機器600之功能係以獨立包裝內建於自動販賣機1200中。
自動販賣機1200包括一機器手臂1214（最佳可見於圖48B），該機器手臂1214可根據使用者之選擇取下一艙體並將其置放於蒸發器1224中。為達成此點，機器手臂1214包括一籃體或平台1218，用以自一架體接收艙體並將其安全輸送至蒸發器1224。機器手臂1214經配置為水平移動以移動至所選艙體之列。籃體1218經配置為沿機器手臂1214垂直移動以移動至所選艙體之行。此等兩者通常係由連接至旋轉馬達之皮帶驅動系統所驅動，但係可使用各種致動方法。應注意圖48A及48C顯示機器手臂係處於縮回位置。
例如，於選擇艙體1222時，籃體1218移動至位置「B2」，如圖48B所示，且艙體1222係經釋放至籃體1218中。一旦艙體位於籃體1218中，位於後方之艙體即可移動取代艙體1202，如前所述。然而，位置「B2」於圖48C中係為空置。
參照圖48C，籃體1218將艙體1222移動至蒸發器1224，且係可開始製作冰淇淋之過程。於此時，自動販賣機1200之制冷系統將艙體1222中之液體成分冷卻至期望溫度，通常為華氏17至26度。自動販賣機1200將一驅動軸插入艙體1222，以使艙體1222之攪拌槳板旋轉以製備冰淇淋並向下驅動冰淇淋。自動販賣機1200係可透過剪除突起開啟艙體1222。攪拌槳板隨後係可將冰淇淋驅出艙體1222進入碗、盤或甜筒1220。一旦完成該過程，艙體1222係經移除並可回收。自動販賣機1200內之容器可用於存儲用畢之艙體，直到其等被回收為止。
或者，若不使用機械臂1214，自動販賣機1200亦可透過開啟窗口（實質上相似於窗口1204，差異僅為以鉸鏈或滑動機構允許其擺動或滑動開啟）來允許手動選擇，並允許使用者伸手進入、拿取一選定者並將艙體手動置於蒸發器中。
圖49顯示商店購買之冰淇淋（例如Haagan-Dazs冰淇淋）之典型冰晶大小與經融化、包裝至一艙體中並使用本說明書所述機器提供之相同冰淇淋的比較。使用本說明書描述機器將已融化、包裝入艙體中並提供之商店購得冰淇淋標示為「ColdSnap」冰淇淋。圖49顯示與商店購買之Haagen-Dazs冰淇淋1504相比，ColdSnap Haagen-Dazs冰淇淋1502之平均冰晶尺寸減少40%。具體而言，ColdSnap Haagen-Dazs冰淇淋1502之平均冰晶尺寸為19.2 μm，相較之下，於商店購得之Haagen-Dazs冰淇淋1504平均冰晶尺寸為31.9 μm。此外，ColdSnap Haagen-Dazs冰淇淋1506測得之冰晶標準偏差較商店購得之Haagen-Dazs冰淇淋1508的標準偏差緊密得多。
本說明書所述機器加速了葉輪RPM，使冰晶來不及長大，此表示冷凍冰淇淋之冰晶尺寸小得多，此顯著改善冰淇淋之質地及光滑度。
使用以約-10 °C容置於絕緣手套箱系統中之光學顯微鏡以40倍放大率分析圖49所示之冰晶測量值。將樣本透過本說明書所述冰淇淋機冷凍後立即轉移至手套箱中。將冰淇淋樣本置於顯微鏡載玻片上，並加入一滴50%戊醇及50%煤油分散溶液以協助分散冰晶並改善影像品質。使用光學顯微鏡以40倍放大倍數獲取冰晶影像。
於後處理期間，透過描繪影像中所示冰晶之邊界測量影像中所見各冰晶之直徑。使用Mac之Microsoft Softonic Paintbrush於Image Pro Plus軟體程式中之冰晶測量巨集幫助下，測量冰晶之邊界。對於經分析之各冰淇淋樣本，各分析係至少測量300個冰晶以驗證取得冰晶尺寸之適當統計平均值。
圖50A至50E係為使用光學顯微鏡以40X（40倍）放大率對各種冰淇淋記錄之冰晶影像。圖50A包括經記錄之三個冰晶影像範例，用於測量ColdSnap Sweet Cream 1冰淇淋之冰晶尺寸。影像比例尺係由代表100 μm長度之比例尺1510表示。比例尺係表示於圖50A之三個影像中。冰晶係由影像中大致為圓形之個體（例如，個體1512）表示。於影像中可見諸多冰晶。冰晶之平均直徑係為21.7 μm，其小於此冰淇淋由商店購得時之對應直徑。
圖50B包括經記錄用於測量ColdSnap Sweet Cream 2冰淇淋冰晶尺寸之冰晶影像的三個範例。該冰晶之平均直徑為19.5 μm，其甚至較圖50A中所見之冰晶更小，並且仍小於此冰淇淋於商店購得之對照。
圖50C包括經記錄用於測量ColdSnap Blueberry chobani冰淇淋冰晶尺寸之冰晶影像的三個範例。冰晶之平均直徑為21.2 μm，但某些冰晶較大，直徑為76.9 μm。然而，平均而言，冰晶尺寸仍小於該冰淇淋於商店購得之對照。
圖50D包括經記錄用於測量ColdSnap Haagen-Dazs冰淇淋冰晶尺寸之冰晶影像的三個範例，其亦於圖49論及。冰晶之平均直徑為19.1 μm，測得之最大冰晶為38.2 μm，其係為圖50A至50E所示冰晶測量值中最低之最大冰晶尺寸。此平均冰晶尺寸小於該冰淇淋於商店購得之對照，如圖50E所示。
圖50E包括經記錄用於測量商店購買之哈根達斯冰淇淋冰晶尺寸之冰晶影像的三個範例，其亦於圖49論及。需留意，平均直徑係為31.9 μm，此係較ColdSnap Haagen-Dazs之結果19.1 μm大得多。與ColdSnap之對照產品相比，商店購買冰淇淋之所有定量值（即平均冰晶直徑、標準偏差、最小冰晶直徑及最大冰晶直徑）皆較大。
此等結果係強烈表示，利用本說明書所述機器生產之冰淇淋係可以產出較商店購得冰淇淋更滑順之冰淇淋。與該平均冰淇淋晶體尺寸25 μm相比，使用本說明書所述機器生產之冰淇淋冰晶尺寸亦縮小達27%。
下表為圖49及50A至50E中所示冰晶尺寸測量值。
樣本/資料 平均 (μm) 標準偏差 (μm) 最小 (μm) 最大 (μm)
ColdSnap Sweet Cream 1 21.7 7.7 6.0 51.9
ColdSnap Sweet Cream 2 19.5 7.1 5.3 43.1
ColdSnap Blueberry Chobani 21.2 13.2 6.5 76.9
ColdSnap HaagenDazs 19.1 6.24 6.7 38.3
商店購得之HaagenDazs 31.9 13.8 6.9 84.9
圖51A至51E係為冰晶尺寸測量值之直方圖。圖51A係為ColdSnap Sweet Cream 1之冰晶尺寸分布直方圖，其顯示平均冰晶直徑約為21.7 μm之相關測量值的緊密標準偏差（或分布）。
圖51B係為ColdSnap Sweet Cream 2之冰晶尺寸分布直方圖，其顯示平均冰晶直徑約為19.5 μm之相關測量值的緊密標準偏差。
圖51C係為ColdSnap Blueberry Chobani之冰晶尺寸分布直方圖，其顯示平均冰晶直徑約為19.5 μm之相關測量值的緊密標準偏差。
圖51D係為ColdSnap Haagen-Dazs之冰晶尺寸分布直方圖，其顯示平均冰晶直徑約為19.1 μm之相關測量值的緊密標準偏差。
圖51E係為商店購買Haagen-Dazs之冰晶尺寸分布直方圖，其顯示平均冰晶直徑約為31.9 μm之相關測量值的較寬標準偏差。商店購買之冰淇淋平均冰晶直徑不僅較ColdSnap之平均冰晶直徑更大，且標準差亦大得多。
如前所述，與其等於商店購買之對照冰淇淋相比，使用本說明書所述機器生產之冰淇淋平均冰晶尺寸小得多，且冰晶尺寸之標準偏差亦緊密得多。此係為重要，因本說明書所述冰淇淋機係可產出更滑順之冰淇淋，其於使用前不需冷藏或冷凍。此表示於此等機器中使用之冰淇淋不需於該冰淇淋中包含例如乳化劑或穩定劑等非天然成分。此等機器使用之冰淇淋係可為具有「潔淨標章」，且僅包含牛乳、奶油、糖與奶粉，並可於室溫下在經消毒艙體中儲存長達9個月。
於此係已描述多種系統及方法。然而，應理解在不脫離本揭露內容之精神及範圍情況下，係可進行各種修改。例如，儘管蒸發器於使用過程中概略顯示為垂直定向，但某些機器具有於使用過程中經水平定向或相對於重力方向具有角度之蒸發器。因此，其他實施例亦包含於所附權利要求範圍內。
22:冷桶壁 100:機器 1000:槳板 1001:窗口 1002:窗口 1002:窗口 1004:窗口 1006:驅動軸線 1007:中央段 1008:中央段 102:本體 104:殼體 1050:凸起剪切機構 1051:凸輪 1052:齒輪 1053:框架 1054:剪切馬達 1055:彈簧 1057:極限開關 1058:開口 106:介面 1061:留持環 1062:軸承 108:蒸發器 109:制冷系統 110:容器 1100:機器 1101:蓋件 1102:第一孔 1103:第二孔 1110:順時針方向 1111:逆時針方向 112:蓋體 1120:蓋件剪切系統 1125:蓋件剪切系統 114:鉸鏈 115:輔助蓋 116:閂件 118:閂槽 120:閂件感測器 1200:販賣機 1202:艙體 1204:窗口 1206:鍵盤 1208:金錢 1212:信用卡讀卡機 1214:機器手臂 1216:開口 1218:平台/籃體 122:處理器 1220:甜筒 1222:艙體 1224:蒸發器 124:馬達 1250:方法 1252:步驟 1254:步驟 1256:步驟 1258:步驟 126:驅動軸 1260:步驟 1262:步驟 1264:步驟 1265:步驟 1266:步驟 1268:步驟 127:軌道 1270:步驟 1272:步驟 1274:步驟 1276:步驟 1278:步驟 128:第一部分 1280:步驟 1282:步驟 1284:步驟 1286:步驟 1288:步驟 1290:步驟 1292:步驟 1293:步驟 1294:步驟 1295:步驟 1296:步驟 1297:步驟 1298:步驟 1299:步驟 130:第二部分 1300:本體 1302:封合端 1304:封合端 1306:擠成件 1308:蓋體 132:鉸鏈 134:間隙 1350:槳板 1352:驅動頭 1354:耳部 1355:驅動組件 1358:容器 136:流體通道 1360:內表面 1362:圓頂部 1364:內表面 1365:驅動組件 137:空間 1370:驅動頭 1372:容器 1374:驅動軸 1376:鈍端 1378:容器 138:條體 1380:墊圈 1382:軸 1384:O形環 1386:外螺紋 1388:內螺紋 1390:密封件 140:螺栓 1400:驅動組件 1402:驅動頭 1404:導引套管 1406:尖刃/驅動軸 1410:尖刃頭 1412:容器 1414:O形環 1416:凸起 142:彈簧 1420:驅動頭 1422:脆弱部 1424:六角面 1425:驅動組件 1426:承接面 144:插銷 146:馬達 148:通孔 150:艙體 1502:冰淇淋 1504:冰淇淋 1506:冰淇淋 1508:冰淇淋 1510:比例尺 152:底板 153:分配器 154:插入件 1550:槳板 1551:凹口 1552:襯底 1553:上表面 1554:內表面 157:蝸輪 158:本體 159:齒輪 160:攪拌槳板 1600:驅動組件 1602:驅動頭 1604:密封件 1606:外螺紋 1608:內螺紋 161:環形件 1610:容器 1612:槽體 1614:連接結構 1616:槽體 162:基座 163:凸起 164:孔洞 165:凸起 166:蓋件 167:頭部 168:齒輪 169:柄部 171:足部 173:劃痕線 180:冷凝器 182:熱交換器 182:孔 184:擴充裝置 186:壓縮機 188:第一旁線 190:第二旁線 190:旁通閥 192:內部通道 210:第一端 212:第二端 214:側壁 216:第一頸部 218:第二頸部 220:桶部 222:第一孔 224:第二孔 226:坡面 228:中央柄 230:葉片 232:開口 234:凹槽 236:凹部 250:方法 260:步驟 262:步驟 264:步驟 266:步驟 268:步驟 270:步驟 272:步驟 273:步驟 274:步驟 276:步驟 278:步驟 280:步驟 282:步驟 284:步驟 286:電源鍵 288:步驟 290:步驟 292:步驟 300:機器 302:手柄 304:驅動軸 306:牙部 308:鎖固段 310:凸緣 312:中央孔 368:輸入端口 369:輸出端口 400:楔子系統 402:蓋體 404:歧管 406:斜部 408:楔子 410:平面 412:斜面 540:驅動軸 542:尖端 544:配合凹部 546:攪拌槳板 550:機器 552:手柄 554:小齒輪 555:手柄 556:第一端 558:第二端 560:窩部 562:凹部 564:升降軸 575:手柄 576:彈簧 577:軸承容置槽 578:定位銷 579:第二彈簧 580:置中頭 581:偏轉器 582:偏轉器 583:輔助蓋 585:蓋子 600:機器 650:機器 700:機器 701:滑蓋組件 702:蓋件 705:關閉配置 706:開啟配置 707:軌道 708:軌道 710:開口 711:皮帶 712:滑輪 713:螺線管 714:平台 715:手柄 716:板體 750:馬達 751:小齒輪 752:齒條 753:軸承 754:軸承 755:驅動軸 756:中軸線 757:皮帶 758:框架 759:卡環 760:分離配置 761:結合配置 763:殼體 764:馬達座 765:通孔 766:中間件 767:滑輪 768:軸承 769:六角段 770:六角孔 771:框架 800:驅動軸組件 801:滑輪 802:第一止動軸承 803:中間塊 804:第二止動軸承 805:殼體 806:驅動軸 807:彈簧掣子 808:凸起 809:凸起 810:介面 811:槽體 812:螺紋介面 813:凹部 814:尖刃 815:肩部 816:肩部 900:機器 902:蒸發器 903:框架 904:螺栓 905:彈簧 906:螺栓 907:連接器 908:左托架 909:右托架 910:螺栓 911:螺帽 930:冷凍系統 931:電熱器 940:冷凍系統 941:熱電池 942:閥 943:閥 951:槳板 952:頂部區域 953:底部區域 954:邊緣 955:邊緣 956:模/頂蓋 956:頂蓋 957:模/底蓋 958:模 959:模 960:肋體 962:凹口 971:口緣 972:觸點 980:墊圈 981:第一端 982:槳板驅動件 983:頭部 985:墊圈 986:槳板驅動件 987:軸 988:滑動 991:墊圈 992:口緣密封件
［圖1］係為用於製造冰淇淋之方法流程圖。 ［圖2A］至［圖2D］顯示冰淇淋中對應於光滑度、攪拌與提取溫度之冰晶。 ［圖3A］係為用於快速冷卻食物及飲料之機器的立體外觀視圖。［圖3B］顯示不具殼體之該機器。［圖3C］係為［圖3A］機器之部分立體外觀視圖。 ［圖4A］係為圖3A所示機器之立體外觀視圖，其中艙體機器介面之蓋體係顯示為透明，以允許可目視蒸發器之更細部視圖。［圖4B］係為機器之部分俯視圖，其不具有殼體，且艙體機器介面不具有蓋體。［圖4C］及［圖4D］分別係為蒸發器之立體外觀視圖及側視圖。 ［圖5A］至［圖5F］顯示艙體機器介面之部件，其等係可操作以開啟與關閉蒸發器中之艙體以分配所生產之食品或飲料。 ［圖6］係為制冷系統示意圖。 ［圖7A］及［圖7B］係為冷凝器原型之視圖。 ［圖8A］係為艙體側視圖。［圖8B］係為艙體及艙體中所設置攪拌槳板之示意性側視圖。 ［圖9A］及［圖9B］係為艙體及相關聯驅動軸之立體外觀視圖。［圖9C］係為艙體之部分剖視圖，其驅動軸126係與艙體中之攪拌槳板結合。 ［圖10A］至［圖10D］顯示艙體之第一端，其蓋件與其底部間隔以便於觀看。 ［圖11A］至［圖11G］顯示圍繞容器的第一端之蓋件的旋轉，以開啟延伸穿過基座之一孔。 ［圖12］係為艙體之示意性放大側視圖。 ［圖13A］至［圖13D］係為一罐體視圖，用於具有封合端之艙體。 ［圖14A］係為滅菌釜之照片。［圖14B］係為滅菌釜機器內之滅菌釜滅菌室之照片。 ［圖15］係為操作一機器以生產冷卻食物或飲料之方法流程圖。 ［圖16A］至［圖16C］是用於操作用於生產冷卻的食物或飲料的機器的方法的詳細流程圖。 ［圖17A］至［圖17D］係為用於生產冷卻食物或飲料之機器的立體外觀視圖。 ［圖18A］及［圖18B］係為圖17A至17D機器之部分剖視圖。 ［圖19］係為傳動軸之局部裁切立體外觀視圖。 ［圖20］係為分配器的立體外觀視圖。 ［圖21A］至［圖21C］係為示出與艙體機器介面相關聯之楔子系統示意圖。 ［圖22A］至［圖22C］係為傳動軸示意圖，其具有尖形頭部，且攪拌槳板上具有匹配之凹部。 ［圖23］顯示機器之立體外觀視圖，其具有一手柄連接至小齒輪。 ［圖24A］至［圖24E］顯示機器之立體外觀視圖及剖面圖，其具有一手柄於該機器之蓋體相同的軸線上旋轉。 ［圖25A］至［圖25C］顯示機器之一部分，其具有裝設彈簧之手柄於與該機器之蓋體相同的軸線上旋轉。 ［圖26A］至［圖26C］係為用於快速冷卻食物及飲料之機器的立體外觀視圖。［圖26B］係為移除頂蓋之機器。 ［圖27A］至［圖27B］係為圖26A至26C之機器的立體外觀視圖，示出其內部細節。 ［圖28A］至［圖28D］係為機器之立體外觀視圖及剖視圖，其具有自動柱塞位於一縮回位置（圖28A及28B）以及一接合位置（圖28C及28D）。 ［圖29A］至［圖29D］係為機器之部分立體外觀視圖及平面圖，其具有自驅動柱塞位於一縮回位置（圖29A及29B）以及一接合位置（圖29C及29D）。 ［圖30］係為機器之一剖面圖，其具有之自驅動柱塞自一接合位置移動至一縮回位置。 ［圖31］係為機器之內部部件視圖，其具有配備一附加馬達之蒸發器。 ［圖32A］至［圖32B］係為具有一附加馬達之蒸發器的立體外觀視圖。 ［圖33A］至［圖33B］係為制冷系統示意圖。 ［圖34A］至［圖34D］係為攪拌槳板之立體平面視圖及平面圖。 ［圖35A］至［圖35C］顯示攪拌槳板與艙體之結合。 ［圖36A］至［圖36B］顯示艙體之一聚合物襯底。 ［圖37A］至［圖37B］顯示傳動軸上之墊圈。［圖37C］至［圖37D］係為墊圈視圖。 ［圖38A］至［圖38D］係為攪拌槳板之立體外觀視圖，其具有耳部設置於艙體內（圖38A）、單獨設置（圖38B）以及與一附帶連接器共同設置（圖38C及38D）。 ［圖39A］係為攪拌槳板以一封閉結構連接於艙體之立體外觀視圖。［圖39B］係為［圖39A］所示艙體外部之立體外觀視圖。 ［圖40A］係為攪拌槳板利用一替代封閉結構連接於艙體之平面圖。［圖40B］係為攪拌槳板之立體外觀視圖，顯示圖40A所示封閉連接結構之一部分。［圖40C］係為圖40B所示攪拌槳板與該封閉結構一部分之立體外觀視圖。 ［圖41A］係為使用攪拌槳板之立體外觀視圖，其利用一替代封閉結構連接攪拌槳板。［圖41B］係為圖41A所示之封閉結構。［圖40C］係為圖41A所示之連接結構。［圖41D］係為圖41A所示攪拌槳板與替代封閉連接結構之平面圖。［圖41E］係為圖41A所示攪拌槳板與替代封閉連接結構之立體外觀視圖，其中係隱藏該艙體。［圖41F］係為圖41A所示攪拌槳板與替代封閉連接結構之平面圖，其中係隱藏該艙體。 ［圖42A］至［圖42D］係為使用一替代封閉結構連接艙體之攪拌槳板立體外觀視圖及平面圖。 ［圖43A］至［圖43C］係為具有偏心窗口之攪拌槳板立體外觀視圖。 ［圖44A］至［圖44B］係為用於結合艙體之凸輪系統的立體外觀視圖。 ［圖45A］至［圖45E］係為凸輪系統結合艙體之立體外觀視圖。 ［圖46］顯示具有與艙體接合之凸輪系統的機器。 ［圖47A］至［圖47B］顯示用於艙體之蓋子。 ［圖48A］至［圖48C］係為自動販賣機之示意圖，其包含用於生產冷卻食物或飲料之機器。 ［圖49］係為冰淇淋之冰晶尺寸分析結果。 ［圖50A］至［圖50E］係為表現各種冰淇淋冰晶尺寸分析之圖像。 ［圖51A］至［圖51E］係為表示圖50A至50E中所示各種冰淇淋冰晶尺寸分析之直方圖。 各圖式中相似之參考標號係指代相似之元件。
100:機器
102:本體
104:殼體
106:介面
112:蓋體
114:鉸鏈
115:輔助蓋
116:閂件

Claims (22)

  1. 一種提供於五分鐘內所製備之一單份冷凍點心之方法，該冷凍點心之溫度介於華氏17至26度之間，且其冰晶之一平均直徑小於或等於50 μm，該方法包括： 將一艙體插設於用以提供該單份冷凍點心之一機器之一凹部； 使該艙體之一側壁抵靠該凹部之一側壁； 以該機器之一制冷系統冷卻該凹部，將熱量自該艙體中抽出，同時將該機器之一馬達連接至該艙體內之一攪拌槳板；以及 於該艙體內旋轉該攪拌槳板以自該艙體之一內徑排除積聚之冷凍點心，並將該冷凍點心分散至該艙體中央，同時將該冷凍點心機械性攪動至該該艙體內餘下食材中，並將較溫熱之食材自該艙體中心移動至與該機器凹部接觸之該艙體側壁較冷之內徑以促進熱傳遞。
  2. 如請求項1所述之方法，其中該冰晶之平均直徑係為小於或等於30 μm。
  3. 如請求項1所述之方法，進一步包含於該艙體經插設於用以提供該單份冷凍點心之該機器凹部前，將該食材填充入該艙體。
  4. 如請求項1所述之方法，其中該冷凍點心係為不含乳化劑及/或穩定劑之一低酸性食物。
  5. 如請求項1所述之方法，其中該艙體係為多用途之可重複使用艙體。
  6. 如請求項1所述之方法，其中該該艙體已經過一滅菌釜滅菌程序，因此該艙體中之低酸性食材係可於室溫長期保存。
  7. 如請求項1所述之方法，其中該艙體係經氣密填充並密封，因此該艙體中之低酸性食材係可於室溫長期保存。
  8. 如請求項1所述之方法，其中該攪拌槳板係為該機器之一部分。
  9. 如請求項1所述之方法，其中該該攪拌槳板係由該馬達旋轉，且該攪拌槳板之一轉速係對應於艙體內該冷凍點心之黏度變化而受控。
  10. 如請求項1所述之方法，其中該機器之該凹部具有一開啟及關閉位置，且該艙體之冷卻係發生於該凹部位於關閉位置時。
  11. 如請求項1所述之方法，其中該制冷系統係透過一壓縮機冷卻該艙體並利用一二相制冷劑流體。
  12. 如請求項11所述之方法，其中該壓縮劑係為一往復式壓縮機。
  13. 如請求項11所述之方法，其中該壓縮機係為一旋轉式壓縮機。
  14. 如請求項11所述之方法，其中該壓縮機係為一直流（DC）壓縮機。
  15. 如請求項14所述之方法，其中該直流壓縮機具有一可變馬達速度，其經配置以（i）於該艙體之制冷冷卻循環初期提升位移，以及（ii）於該艙體之制冷冷卻循環尾聲減速。
  16. 如請求項14所述之方法，其中該直流壓縮機具有一可變馬達速度，其經配置以根據該機器製冷循環之一附載所調整。
  17. 一種提供一單份冷凍點心之方法，該方法包括： 將一艙體插設於用以提供該單份冷凍點心之一機器之一凹部； 使該艙體之一側壁抵靠該凹部之一側壁； 以該機器之一制冷系統冷卻該凹部，將熱量自該艙體中抽出，同時將該機器之一馬達連接至該艙體內之一攪拌槳板； 於一冷凍循環期間提升開攪拌槳板之一轉速，以自該艙體之一內徑排除積聚之冷凍點心；以及 將該冷凍點心分散至該艙體中央，同時將該冷凍點心機械性攪動至該該艙體內餘下食材中，並同時將較溫熱之食材自該艙體中心移動至與該機器凹部接觸之該艙體側壁較冷之內徑以促進較快之熱傳遞。
  18. 如請求項17所述之方法，其中於該冷凍循環初期之初始攪拌速度係大於或等於50 RPM，且於該冷凍循環期間之較高攪拌速度係大於或等於300 RPM。
  19. 如請求項17所述之方法，進一步包括於該冷凍點心之溫度介於華氏17至26度之間時分配該冷凍點心，且該攪拌槳板之轉速係大於或等於100 RPM。
  20. 一種方法，包括： 使用一機器之一制冷系統冷卻一含有食材之艙體之一側壁； 旋轉該機器之一驅動軸至超過50 RPM以攪拌包含於該艙體內之食材並依生一冷凍點心，其中該驅動軸係旋轉連接於設置於該艙體內之一螺旋攪拌槳板；以及 透過該螺旋攪拌槳板之旋轉所產生之一向下力自該艙體分配該冷凍點心； 其中該冷凍點心內之冰晶之一平均直徑為小於或等於50 μm。
  21. 如請求項20所述之方法，進一步包含於該冷凍點心之產生過程中將一轉速提升至大於或等於100 RPM。
  22. 如請求項20所述之方法，其中該冷凍點心內之冰晶之一平均直徑為小於或等於30 μm。
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