專利名稱：用液體濃縮物分配具有多層可視外觀的飲料的方法和設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及方便地向份飲料容器內(nèi)分配具有多層液體的可視外觀的熱或冷飲料。本發(fā)明尤其涉及通過(guò)自動(dòng)分配設(shè)備分配由液態(tài)濃縮物復(fù)原(reconstitute)的飲料。
背景技術(shù)：
存在由頂部帶有泡沫牛奶的咖啡形成的卡布其諾(Cappuccino)式飲料?？赏ㄟ^(guò)首先使牛奶起泡沫并將泡沫發(fā)送到杯子內(nèi)，然后使咖啡液體通過(guò)泡沫，而在自動(dòng)分配器內(nèi)較容易地制成這些飲料。
分層的卡布其諾式飲料是可在咖啡廳以及中高檔餐館內(nèi)找到的更復(fù)雜的咖啡產(chǎn)品。通常被稱為“拿鐵-瑪琪雅朵(Latte Macchiato)”的飲料包括頂部帶有牛奶泡沫的兩層分離的牛奶和意大利特濃咖啡(espressocoffee)?？烧业降钠渌浞綖椤鞍啄?White Mocha)”飲料，該飲料的底層為白巧克力而頂層為意大利特濃咖啡；或基于可可/咖啡的飲料，該飲料的底層為熱巧克力，中間層為意大利特濃咖啡而頂部具有牛奶泡沫。由于這些飲料可為消費(fèi)者提供可視外觀，所以它們通常被提供在透明容器例如玻璃內(nèi)。它們通常以兩種方式消費(fèi)或者通過(guò)例如當(dāng)加糖時(shí)攪動(dòng)該產(chǎn)品，或者分層地飲用飲料。
分層的卡布其諾式飲料等的制備通常由人工執(zhí)行，因此需要有技術(shù)的人員并且要非常小心以便進(jìn)行正確的制備。此外，制備是費(fèi)時(shí)的，并且與準(zhǔn)備通常的咖啡或牛奶飲料相比需要更多的勞動(dòng)。此外，由于人工制備，所以最終產(chǎn)品的一致性會(huì)因產(chǎn)品而異，并且根據(jù)操作員的技術(shù)以及可用的制備時(shí)間因操作員而異。當(dāng)制備所謂的拿鐵-瑪琪雅朵或分層的卡布其諾時(shí)，分別制備牛奶泡沫和意大利特濃咖啡。首先用熱的帶泡沫的牛奶填充玻璃杯。允許一定時(shí)間來(lái)使泡沫穩(wěn)定，并最終緩慢地將意大利特濃咖啡灌注在牛奶和泡沫上，當(dāng)通過(guò)份飲料玻璃杯觀看時(shí)產(chǎn)生分層效果。為了減小制備時(shí)間并允許消費(fèi)者在家或辦公室飲用分層飲料，已在咖啡機(jī)內(nèi)引入一些自動(dòng)化，但是這些都沒(méi)有提供真正的自動(dòng)分配，并且仍需要一些人工制備或清洗。
標(biāo)題為“Beverage preparation and layering device for an espressomachine”的美國(guó)專利6220147說(shuō)明了一種分層工具，該分層工具附裝在與下端相鄰的出口管上，以產(chǎn)生兩種分離物質(zhì)的分層飲料。分層工具包括用于意大利特濃咖啡機(jī)的凹勺附件。該勺子模擬分層飲料的人工制備。該勺子將第二液體輕輕地灌注在第一成分的頂上以形成分離的層。凹入管附件可位于飲料容器內(nèi)，而勺子則位于第一層飲料的近似層內(nèi)。這種分層方法的缺陷是在制備分層飲料之前需要組裝并且要操作員手工使用。另外，該設(shè)備由于與飲料接觸而需要在分配之后清洗，并且當(dāng)分配物不分層飲料時(shí)要被拆除。
比利時(shí)專利BE 899988(Herbots，1984)公開(kāi)了另一種用于將液體灌注成不混合的層的分層工具。該設(shè)備包括連接到浮體上的分配開(kāi)口，該開(kāi)口可沿浮體垂直移動(dòng)。該浮體的形狀為平臺(tái)狀，從而可接收向下的流體，以便將液體平緩地散布在各表面上。此設(shè)備可用于密度差較小的雞尾酒、愛(ài)爾蘭咖啡或其它飲料。這種分層工具的一個(gè)缺陷是也需要在制備分層飲料之前組裝并且要操作員手工使用。另外，此設(shè)備不是咖啡機(jī)的一部分，并且應(yīng)在分配分層飲料時(shí)手工使用。
Macco S.p.A，F(xiàn)ranke Kaffeemachinen AG和Palux是當(dāng)前分配各種產(chǎn)品—包括由咖啡豆和冷凍的鮮牛奶形成的分層飲料(拿鐵-瑪琪雅朵)—的制造咖啡的機(jī)器。在Bremer咖啡機(jī)中，首先分配熱牛奶，然后分配牛奶泡沫。最后，在飲料的頂上分配來(lái)自新磨的咖啡豆的蒸汽提取的咖啡。發(fā)送速度為2.1g/s。
這種方法的一個(gè)缺陷是其花費(fèi)較長(zhǎng)時(shí)間來(lái)分配分層飲料并且需要冷凍牛奶。這些咖啡機(jī)內(nèi)使用的方法不能用于制備來(lái)自液態(tài)濃縮物的分層咖啡，這是因?yàn)槭褂谜羝崛】Х葧?huì)形成密度低于稀釋的咖啡濃縮物的液體。另外，蒸汽文氏管系統(tǒng)不能用于稠密和粘性的濃縮物。
因此，目前不存在快速、方便、自動(dòng)且可再生產(chǎn)的分配分層飲料的方法和設(shè)備。本發(fā)明提供了這樣的新方法和設(shè)備以產(chǎn)生熱的和冷的分層飲料。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明涉及一種分配來(lái)自至少第一和第二液體濃縮物的分層飲料以在份飲料容器內(nèi)提供視覺(jué)上分離且穩(wěn)定的層的方法，該液體濃縮物被水稀釋并與水混合，并且被發(fā)送而不需要任何外部的機(jī)械分層工具(例如，不使用凹勺、浮體或類似工具)。
該方法尤其包括以下步驟提供至少第一液體濃縮物的源和至少第二液體濃縮物的源；抽吸具有定量供給量(metered amount)的第一液體濃縮物并將第一液體層發(fā)送到容器內(nèi)，從第二液體濃縮物的源中抽吸具有定量供給量的第二液體濃縮物，使其與具有定量供給量的水混合以用第二濃縮物形成第二被稀釋的液體層，并將被稀釋的第二濃縮物發(fā)送到容器和第一液體層內(nèi)以形成第二液體層；在(發(fā)送完)第一液體層之后將第二液體層發(fā)送到容器內(nèi)。液體濃縮物被抽吸到至少一個(gè)混合室內(nèi)，并與對(duì)應(yīng)的具有定量供給量的水在該混合室內(nèi)混合。第二液體層被稀釋成其密度低于第一液體層的密度，以便第一和第二液體層在容器內(nèi)形成穩(wěn)定的分層設(shè)置，其中密度較低的第二被稀釋的液體層在空間上保持在第一液體層上方，以在容器內(nèi)提供在下層上具有視覺(jué)上分離的上層的飲料。
優(yōu)選地，通過(guò)使具有定量供給量的第一濃縮物與具有定量供給量的水混合得到第一液體層。優(yōu)選地，通過(guò)控制第一液體層的濃縮物與水的稀釋比率相對(duì)于第二液體層的濃縮物與水的稀釋比率來(lái)設(shè)定第一和第二液體層之間的密度變化。更具體地，第一和第二液體層之間的密度差必須至少為0.1％，以產(chǎn)生視覺(jué)上分離的層。
有利地，以較慢的線速度輸送用于形成第一和第二液體層的發(fā)送流，以減小湍流。對(duì)于在50和500ml之間的容器尺寸，發(fā)送流的線速度不超過(guò)120cm/s。重要的是，水流量和濃縮物流量也較低。水流量不超過(guò)20mL/s。濃縮物流量也不超過(guò)20mL/s，更優(yōu)選地不超過(guò)10mL/s。
優(yōu)選地，在抽吸第一濃縮物和抽吸第二濃縮物之間允許存在間歇。該間歇使液體運(yùn)動(dòng)最小以防止層由于液體擴(kuò)散和對(duì)流而混合。在間歇期間，可以繼續(xù)發(fā)送水以確保第一濃縮物的合適的稀釋比率從而形成第一層；或者如果達(dá)到合適的稀釋度，則停止發(fā)送水，然后僅在抽吸第二濃縮物以發(fā)送第二層時(shí)重新開(kāi)始發(fā)送，并且直到第二濃縮物達(dá)到合適地稀釋比率，從而形成第二分離的層。
優(yōu)選地，在發(fā)送第一液體層期間或之后，定量供給(meter)的一部分濃縮物與水混合并被進(jìn)一步攪打，以將泡沫直接發(fā)送到第一液體層上，以便當(dāng)?shù)诙后w層發(fā)送到容器內(nèi)時(shí)減慢第二液體層的速度。攪打優(yōu)選地在發(fā)送之前由高速攪打裝置執(zhí)行。
本發(fā)明還涉及一種用于向份飲料容器內(nèi)自動(dòng)分配具有多個(gè)層并具有分離的可視外觀的飲料的分配設(shè)備。該分配設(shè)備包括至少一個(gè)混合裝置；供水系統(tǒng)，和將水輸送和定量供給該混合裝置的水輸送和定量供給裝置。分配設(shè)備還包括分別包含在儲(chǔ)藏裝置內(nèi)的至少第一和第二液體濃縮物；構(gòu)造成從儲(chǔ)藏裝置分別將各濃縮物輸送和定量供給混合裝置的濃縮物管路和輸送及定量供給裝置；以及至少一個(gè)具有出口以向份飲料容器內(nèi)排放一定量的混合和被稀釋的濃縮物的輸送管路。
還設(shè)置控制裝置，該控制裝置包括用戶輸入裝置和控制器，該控制器根據(jù)對(duì)應(yīng)于用戶在用戶輸入裝置上的選擇輸入的程序控制的循環(huán)，選擇性地控制泵的啟動(dòng)。控制裝置選擇性地啟動(dòng)水和濃縮物的輸送和定量供給裝置，以便混合和排放具有定量供給量的第一濃縮物與具有定量供給量的水以形成第一液體層，隨后，混合和排放具有定量供給量的第二濃縮物與具有定量供給量的水以形成第二液體層。一個(gè)相對(duì)于另一個(gè)地控制第一和第二液體層的濃縮物與水的稀釋比率，以將第一被排放的液體層的密度調(diào)節(jié)為高于第二被排放的液體層的密度，以便形成穩(wěn)定的分層設(shè)置，其中在容器內(nèi)第一液體層在空間上保持低于第二液體層，并且與該第二液體層在視覺(jué)上分離。
優(yōu)選地，該設(shè)備還包括攪打器，在發(fā)送第一液體層期間或之后并且在發(fā)送第二液體層之前，通過(guò)控制裝置啟動(dòng)該攪打器以使具有定量供給量的濃縮物起泡沫。攪打器的啟動(dòng)能夠在第一層的表面上形成泡沫，該泡沫可在第二液體層與第一液體層接觸之前減慢該第二層在容器中的速度。
可選擇地，攪打器還可在已將液體層發(fā)送到容器內(nèi)之后，在分配循環(huán)結(jié)束時(shí)形成泡沫。
在本發(fā)明的另一個(gè)方面內(nèi)，提供機(jī)器可讀程序，該程序包含用于控制分配設(shè)備向份飲料容器中分配具有分離的多個(gè)層的飲料的指令，其中該分配裝置包括至少一個(gè)混合裝置、控制水的流動(dòng)發(fā)送的供水系統(tǒng)和水發(fā)送裝置、分別包含在儲(chǔ)藏裝置內(nèi)的至少第一和第二液體濃縮物、控制濃縮物的流動(dòng)發(fā)送的濃縮物發(fā)送裝置、至少一個(gè)具有出口以向份飲料容器內(nèi)排放一定量的被混合和稀釋的濃縮物的輸送管路、以及包括用戶輸入裝置的可編程控制裝置。
機(jī)器可讀程序可安裝在處理器或微處理器上，并且包括用于接收用戶通過(guò)用戶輸入裝置輸入的飲料選擇的裝置，用于以至少一個(gè)程序控制的水流量并且在至少一個(gè)程序控制的水時(shí)序期間啟動(dòng)水發(fā)送裝置的裝置，用于以程序控制的第一濃縮物流量并在程序控制的第一濃縮物發(fā)送時(shí)間啟動(dòng)第一濃縮物發(fā)送裝置的裝置，其中水流量、水供給時(shí)序、第一濃縮物流量和第一濃縮物發(fā)送時(shí)間是這樣的參數(shù)，即該參數(shù)被一起相關(guān)地調(diào)節(jié)以便以預(yù)定的第一濃縮物與水的稀釋比率將由第一濃縮物得到的第一稀釋液體層發(fā)送到容器內(nèi)，用于以(程序控制的)第二濃縮物流量并在程序控制的第二濃縮物發(fā)送時(shí)間啟動(dòng)第二濃縮物發(fā)送裝置的裝置，其中水流量、水(供給)時(shí)序、第二濃縮物流量和第二濃縮物發(fā)送時(shí)間是這樣的參數(shù)，即該參數(shù)被一起相關(guān)地調(diào)節(jié)以便以預(yù)定的第二濃縮物與水的稀釋比率將由第二濃縮物得到的第二稀釋液體層發(fā)送到容器內(nèi)，以及用于將第一和第二稀釋比率設(shè)定為預(yù)定值以便得到的第一液體層的密度高于得到的第二液體層的密度的裝置。
該機(jī)器可讀程序還包括用于訪問(wèn)與處理器信號(hào)相通的計(jì)時(shí)器的裝置，和這樣的裝置，即該裝置用于根據(jù)程序控制的水時(shí)序啟動(dòng)水發(fā)送裝置并根據(jù)程序控制的第一和第二濃縮物發(fā)送時(shí)間啟動(dòng)濃縮物發(fā)送裝置，以便以預(yù)定的第一和第二濃縮物與水的稀釋比率發(fā)送第一和第二層。
該機(jī)器可讀程序還包括用于以預(yù)定的攪打轉(zhuǎn)速啟動(dòng)攪打器以攪打一定量的第一和/或第二濃縮物以及用于發(fā)送帶泡沫的層的裝置。
水發(fā)送裝置可以是蠕動(dòng)泵，或者僅是自來(lái)水壓或重力與閥的組合。濃縮物發(fā)送裝置優(yōu)選地是輸送和劑量供給裝置例如蠕動(dòng)泵。


圖1到3是示出發(fā)送由兩種濃縮物獲得的帶泡沫的兩層液體飲料的步驟的示意圖；圖4到6是示出發(fā)送由三種濃縮物獲得的帶泡沫的多層液體飲料的步驟的示意圖；圖7是本發(fā)明設(shè)備的總體示意圖；圖8、9和10是分別對(duì)應(yīng)于示例7、8和10的劑量設(shè)定的示例；圖11到16是用根據(jù)本發(fā)明的方法獲得的并分別對(duì)應(yīng)于示例1到6的多層飲料的照片。
具體實(shí)施例方式
本發(fā)明涉及一種通過(guò)分配設(shè)備自動(dòng)和方便地發(fā)送多層飲料的新方法，其中從濃縮物儲(chǔ)藏裝置定量供給至少第一和第二濃縮物，在該儲(chǔ)藏裝置內(nèi)至少第二液體濃縮物與優(yōu)選地為冷水或熱水的稀釋液適當(dāng)?shù)鼗旌?，并隨后被排放到份飲料容器內(nèi)。以這樣的方式用水稀釋具有定量供給量的第二濃縮物，即由第二濃縮物和水的混合物獲得的液體層的密度小于由具有定量供給量的第一濃縮物得到的第一液體層的密度。準(zhǔn)確控制液體層之間的相對(duì)密度—包括適當(dāng)控制用水進(jìn)行的稀釋—可在容器內(nèi)建立穩(wěn)定的分層設(shè)置。
可通過(guò)輸送和定量供給裝置例如泵送裝置或通過(guò)重力作用和控制閥的組合來(lái)輸送和定量供給液體濃縮物。泵送裝置優(yōu)選地輸送粘性濃縮物。泵送裝置可以是蠕動(dòng)泵或抽運(yùn)送率可被精確控制的任何其它類型的泵。
在大于2分鐘—優(yōu)選地大于5分鐘、更優(yōu)選地大于10分鐘—的時(shí)間段內(nèi)，當(dāng)可(一直)通過(guò)透明容器例如玻璃杯清楚地看到至少兩個(gè)液體層時(shí)，可認(rèn)為多層構(gòu)型的飲料是穩(wěn)定的。
優(yōu)選地，第一液體層也可通過(guò)使具有定量供給量的第一濃縮物與具有定量供給量的水相混合而得到。因此，可通過(guò)控制第一液體層的濃縮物與水的稀釋比率相對(duì)于第二液體層的濃縮物與水的稀釋比率(的比值)來(lái)設(shè)定第一和第二液體層之間的密度差。
根據(jù)發(fā)送的產(chǎn)品的類型例如咖啡、可可、牛奶等，濃縮物的初始濃度有很大的不同。但是，通過(guò)根據(jù)至少兩個(gè)液體層在容器內(nèi)的預(yù)期相對(duì)定位—即如前文所述在排放密度較低的層之前排放密度較高的層—來(lái)調(diào)節(jié)液體層的最終密度，已驚訝地發(fā)現(xiàn)，可制備大量穩(wěn)定的多層飲料。
“濃縮物與水的稀釋比率”指的是下列公式(濃縮物的流量×濃縮物發(fā)送時(shí)間)/(水的流量×水發(fā)送時(shí)間)。
具體地，水發(fā)送時(shí)間可能會(huì)超過(guò)濃縮物的發(fā)送時(shí)間，以減小過(guò)大的流量和線速度，而且可防止第一濃縮物交叉污染第二濃縮物。對(duì)于第一濃縮物，水發(fā)送時(shí)間是從開(kāi)始分配水的時(shí)刻到停止分配水的時(shí)刻的一段時(shí)間，或者在開(kāi)始分配下一濃縮物前水不停止的情況下，水發(fā)送時(shí)間是從開(kāi)始分配水的時(shí)刻到最遲開(kāi)始分配下一濃縮物的時(shí)刻的一段時(shí)間。對(duì)于第二濃縮物，水發(fā)送時(shí)間是從開(kāi)始發(fā)送第二濃縮物到停止發(fā)送水的一段時(shí)間，或者在開(kāi)始分配下一濃縮物前水不停止的情況下，水發(fā)送時(shí)間是從開(kāi)始發(fā)送水到最遲開(kāi)始分配下一濃縮物的時(shí)刻的一段時(shí)間。
控制濃縮物與水的稀釋比率可更改濃縮物的初始濃度，從而調(diào)節(jié)發(fā)送到容器內(nèi)的液體層的密度，以便在兩個(gè)液體層之間形成足以在容器中將這兩個(gè)層保持處于空間分離的密度差。濃縮物與水的稀釋比率不僅通過(guò)增加對(duì)固體的稀釋而影響液體的密度，而且還影響得到的液體的溫度。
通常，由于含水濃縮物除了水之外還包括一定量的固體，所以含水濃縮物的密度高于水。因此，向濃縮物添加的水越多，則密度越低。類似地，用熱水或冷水稀釋濃縮物也可改變得到的液體的密度。可在不同溫度下發(fā)送液體層，這樣也會(huì)相應(yīng)地影響液體層的密度。通常，通過(guò)向較冷的濃縮物例如室溫或冷藏濃縮物添加熱水得到的液體越熱，則得到的密度越低?？赏ㄟ^(guò)控制冷的或室溫濃縮物與熱水的稀釋比率來(lái)調(diào)節(jié)層的溫度；與至少第一和第二濃縮物混合的水溫保持相同，或可選擇地，根據(jù)將被排放的層將水溫設(shè)定為不同的值。
因此，已發(fā)現(xiàn)至少第一和第二層之間的密度變化對(duì)于形成穩(wěn)定和不同的層是重要的。更具體地，容器內(nèi)的第一和第二液體層之間的密度變化優(yōu)選地被控制為等于或高于0.1％。低于0.1％的密度變化會(huì)導(dǎo)致在幾秒鐘之后層被破壞。
更優(yōu)選地，容器內(nèi)的第一和第二液體層之間的密度變化優(yōu)選地被控制為在0.1和40％之間，更優(yōu)選地從0.5到10％，最優(yōu)選地從1到4％。高于40％的密度變化通常會(huì)導(dǎo)致不合需要的紋理和/或滋味。
密度為d1的第一層和密度為d2的第二層之間的密度變化可通過(guò)以下公式得到(d1-d2)·100/d2。
在優(yōu)選實(shí)施例內(nèi)，第一濃縮物是基于牛奶的濃縮物，而第二濃縮物是基于咖啡的濃縮物。由于基于咖啡的濃縮物包含多得多的總固體，所以基于咖啡的濃縮物的密度通常高于基于牛奶的濃縮物，因此，需要將用于稀釋基于咖啡的濃縮物的濃縮物與水的稀釋比率調(diào)節(jié)為低于用于稀釋基于牛奶的濃縮物的濃縮物與水的稀釋比率。
基于牛奶的濃縮物優(yōu)選地具有在15到33wt.％之間的總固體，以及在1.01到1.15g/mL之間的比重。
基于咖啡的濃縮物優(yōu)選地具有在45到65wt.％之間更優(yōu)選地在50到55wt.％之間的總固體，以及在1.05到1.28g/mL之間的比重。
根據(jù)杯內(nèi)層的性質(zhì)，牛奶濃縮物與水的稀釋比率應(yīng)不超過(guò)1∶3，優(yōu)選地在1∶0.5到1∶2.8之間，而咖啡濃縮物與水的稀釋比率應(yīng)不低于1∶5，優(yōu)選地在1∶6到1∶20之間。在牛奶濃縮物與水的比率為1∶2.5而咖啡濃縮物與水的比率為1∶8時(shí)，可得到具有明顯的分離的層(咖啡層在牛奶層之上)的良好結(jié)果，其中牛奶濃縮物具有30wt.％的總固體而咖啡濃縮物具有55wt.％的總固體。
在另一個(gè)示例內(nèi)，第一濃縮物是基于牛奶的濃縮物，而第二濃縮物是基于可可的濃縮物。
基于可可的濃縮物優(yōu)選地具有在65到80wt.％之間的總固體，以及在1.20到1.38g/mL之間的密度。在牛奶濃縮物與水的比率為1∶2.5而巧克力濃縮物與水的比率在1∶10和1∶32之間優(yōu)選地為1∶5時(shí)，可得到具有明顯的分離的層(可可層在牛奶層之上)的良好結(jié)果，其中牛奶濃縮物具有30wt.％的總固體而可可濃縮物具有72wt.％的總固體。
重要地，以平緩的方式發(fā)送第一和第二濃縮物而不在容器內(nèi)形成顯著的湍流。當(dāng)發(fā)送液體層時(shí)使湍流最小對(duì)于形成和保持分離的層是重要的。這主要可通過(guò)使被稀釋的濃縮物保持以較低流量和較低線速度流出分配設(shè)備來(lái)控制。這還可通過(guò)調(diào)節(jié)發(fā)送溫度以產(chǎn)生溫度梯度來(lái)進(jìn)一步控制。用于第一和第二液體層的濃縮物和稀釋水形成濃縮物與水的稀釋比率，該稀釋比率還可彼此相對(duì)地調(diào)節(jié)以使容器內(nèi)的第一和第二層之間的溫度差至少為5％，并且第二層的溫度高于第一層的溫度。
適當(dāng)?shù)乜刂屏髁渴侵匾?，這是因?yàn)榱髁勘挥糜谙♂対饪s物并調(diào)節(jié)層的密度。優(yōu)選地，水流量應(yīng)保持在1到20mL/s之間，優(yōu)選地在5到20mL/s之間。已發(fā)現(xiàn)，大于20mL/s的水流量會(huì)破壞層。在5到10mL/s之間的水流量允許形成分離和穩(wěn)定的層。通過(guò)將流量減小為小于5mL/s可使層的邊緣變得更明顯，但是這會(huì)使發(fā)送時(shí)間過(guò)長(zhǎng)。
濃縮物流量也保持為低于20mL/s，優(yōu)選地在0.1到10mL/s之間的范圍內(nèi)，更優(yōu)選地在0.5到5mL/s之間。
整個(gè)發(fā)送時(shí)間應(yīng)優(yōu)選地保持為低于60秒，更優(yōu)選地低于45秒。發(fā)送時(shí)間是指從按下按鈕到飲料分配到容器中的時(shí)刻的整個(gè)循環(huán)時(shí)間。
為了形成具有視覺(jué)上分離的外觀和穩(wěn)定性的層，當(dāng)發(fā)送液體層時(shí)，對(duì)于尺寸為50到500ml的容器，流線速度必須被控制為不超過(guò)120cm/s。過(guò)高的流線速度會(huì)在容器內(nèi)形成過(guò)大的湍流。流線速度是指離開(kāi)分配設(shè)備的出口或管嘴的液體流例如被稀釋的濃縮物或純水的流的速度。
優(yōu)選地，流線速度應(yīng)在30到120cm/s的范圍內(nèi)，更優(yōu)選地在50到100cm/s內(nèi)。低于30cm/s的流線速度也會(huì)使整個(gè)發(fā)送時(shí)間超過(guò)60秒。在流線速度高于120cm/s時(shí)，容器內(nèi)的層被破壞，并且液體層迅速混合在一起。以100到120cm/s之間的流線速度發(fā)送第一層，在發(fā)送第二層之前優(yōu)選地需要(一定的)間歇時(shí)間，以使泡沫在容器內(nèi)充分破裂。間歇時(shí)間優(yōu)選地為2到25秒，更優(yōu)選地為5到10秒。間歇時(shí)間是指兩個(gè)濃縮物發(fā)送周期之間留有的時(shí)間。
可根據(jù)消費(fèi)者的偏愛(ài)來(lái)更改層的厚度。液體層之間的厚度比率可從9∶1到1∶9。這種靈活性可通過(guò)改變劑量供給(dosing)設(shè)定即流量和劑量供給次數(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)。
溫度梯度對(duì)于在層之間形成明顯的密度變化也是重要的。較低的溫度會(huì)減小湍流和擴(kuò)散，并因此有助于使層穩(wěn)定。因此，層溫度對(duì)于熱飲料更重要，并且從而需要較高的溫度梯度。層溫度可由濃縮物與熱水、冷水和/或室溫水的稀釋比率和組合來(lái)控制。優(yōu)選地，第一層和第二層之間的溫度梯度為至少10％，其中下層比上層冷。溫度梯度最優(yōu)地在20和35％之間，其中下層比上層冷。
在本發(fā)明的一個(gè)重要方面中，形成泡沫層，該泡沫層可幫助顯著減小在第一層上形成第二層的第二稀釋濃縮物的流線速度。
為此，如圖1所示，在發(fā)送第一液體層10期間或之后，但是優(yōu)選地剛好在向容器中發(fā)送具有較低密度的第二液體層12之前，使?jié)饪s物的被定量供給的部分與水混合并進(jìn)一步攪打，以向第一液體層上發(fā)送泡沫11。泡沫用于減慢發(fā)送到容器中的第二液體層12的速度。
結(jié)果，由于能夠以與沒(méi)有形成泡沫層時(shí)相比更高的流量發(fā)送第二液體層，并且不會(huì)出現(xiàn)與第一液體層混合的風(fēng)險(xiǎn)，所以發(fā)送時(shí)間也可顯著減少。
如圖3所示，在將第二液體層12發(fā)送到容器內(nèi)時(shí)，已在具有較高密度的層10之上形成的泡沫11用于減小第二液體層12的速度。因此，隨后的密度較低的層12穿過(guò)并通過(guò)泡沫層11擴(kuò)散，同時(shí)在其接觸底部液體層10的表面時(shí)，其速度逐漸減小。因此，可避免兩個(gè)液體層10、12之間形成湍流，這與層之間的密度梯度以及優(yōu)選地溫度梯度一起使得可最終形成如圖2內(nèi)可見(jiàn)的分離和穩(wěn)定的液體/液體未混合的狀態(tài)10-12。
優(yōu)選地，泡沫層是通過(guò)攪打一定量的第一濃縮物來(lái)形成一層泡沫并將該層泡沫發(fā)送在第一液體層上而獲得的。然后，在發(fā)送第二液體層之后，與兩個(gè)另外的液體層相比密度非常低的泡沫層被具有較高密度的第二層推到容器表面，從而形成飲料的泡沫表面。被攪打的第一濃縮物的量取決于飲料所需的泡沫的量。
也可以通過(guò)在飲料發(fā)送結(jié)束時(shí)攪打帶有一部分水的一定量的濃縮物例如牛奶濃縮物而獲得一層泡沫。但是，當(dāng)通過(guò)該泡沫層分配液體層時(shí)，該泡沫層將不能提供減小液體層速度的好處。
在圖4到6內(nèi)可進(jìn)一步看到，本發(fā)明的方法可包含發(fā)送多于兩層的液體以便形成具有多個(gè)對(duì)比明顯的層的飲料。為此，本發(fā)明的方法還包括抽吸具有定量供給量的第三液體濃縮物，將所述具有定量供給量的濃縮物與水混合，并將第三或中間液體層發(fā)送在容器內(nèi)；第三層的密度被設(shè)定為高于第一層的密度但是低于第二層的密度。
在優(yōu)選示例內(nèi)，通常為復(fù)原的液體牛奶的密度為d1的第一液體層10由第一牛奶濃縮物C1和水制成。通過(guò)如上所述地控制濃縮物與水的比率來(lái)設(shè)定密度d1?？稍谝粯娱L(zhǎng)的時(shí)間期間并同時(shí)發(fā)送水和濃縮物。更優(yōu)選地，以被調(diào)節(jié)為不超過(guò)一定限度的一定流量連續(xù)地發(fā)送水，超過(guò)該限度將會(huì)產(chǎn)生過(guò)多的湍流。例如，可以以5到10mL/s之間的流量發(fā)送水。也可斷續(xù)地發(fā)送水。優(yōu)選地，將第一濃縮物的剩余部分與水?dāng)嚧?，以形成一層泡?1，該層泡沫被發(fā)送到第一液體層之上。在下一個(gè)步驟內(nèi)，發(fā)送通常來(lái)自蔗糖濃縮物C3的蔗糖層的液體層13，該液體層的密度為d3，d3通過(guò)適當(dāng)?shù)乃♂尡豢刂茷樾∮赿1但是遠(yuǎn)高于泡沫層11的密度的值。此外，水的流量被恒定地保持在5到10mL/s之間。合適的稀釋比率可這樣獲得，即發(fā)送一定劑量的第三濃縮物例如液體蔗糖，以便當(dāng)用水稀釋該濃縮物時(shí)可獲得比第一層的密度低的密度。
泡沫層11用于減小平緩地安置在第一層表面上方的被稀釋的蔗糖層13的速度。最后，將通常為咖啡的液體層12排放到容器內(nèi)，該液體層12是通過(guò)咖啡濃縮物C2與水的混合得到的，并且其密度為d2。密度d2也被控制成在液體層的三個(gè)密度d1到d3內(nèi)是最小的。泡沫層也用于對(duì)液體層12進(jìn)行緩沖，以便該液體層12以減小的速度沖擊中間層13的表面。當(dāng)發(fā)送完咖啡濃縮物C2后，保持以設(shè)定的流量發(fā)送水，直到層12獲得合適的稀釋流比率，因此發(fā)送水的時(shí)間會(huì)超過(guò)發(fā)送濃縮物C2本身的時(shí)間。
可用于形成層的濃縮物沒(méi)有限制，而可以是任何食品等級(jí)數(shù)的液體例如牛奶和牛奶濃縮物、咖啡液體、可可濃縮物、糖漿例如果糖、葡萄糖、蔗糖、玉米糖漿或它們的混合物，具有著色劑和/或調(diào)味劑的調(diào)味液體、植物液體提取物例如茶濃縮物、果汁及其濃縮物和/或混合物。最優(yōu)選的液體為牛奶、咖啡、可可和蔗糖濃縮物。牛奶在此廣泛地指任何類型的奶制品或非奶制品的濃縮物。優(yōu)選地為利用新鮮牛奶或奶粉獲得的奶制品。
應(yīng)指出，液體層也可由多于一種濃縮物形成。例如，可組合咖啡和蔗糖濃縮物以發(fā)送加糖的液體咖啡層，該層在容器內(nèi)與其它層分離。
當(dāng)使用通常具有類似密度的果汁時(shí)，添加的溶質(zhì)起到甚至大于產(chǎn)品流量和間歇時(shí)間的重要作用。因此，改變果汁的密度主要通過(guò)添加不同量的溶質(zhì)例如糖濃縮物獲得。通過(guò)將pH值調(diào)節(jié)為高于乳蛋白的等電點(diǎn)，也可將果汁濃縮物分配在牛奶層之上以避免乳蛋白凝結(jié)。
“濃縮物”通常是指密度或比重較低、固體含量高、水分活性低的液體產(chǎn)品，該液態(tài)產(chǎn)品能夠優(yōu)選地在室溫或可能的冷藏溫度下儲(chǔ)藏延長(zhǎng)的時(shí)間段。本發(fā)明中的濃縮物通常包含占總重量多于10wt.％的固體，并且密度至少為1.05g/mL。
參照?qǐng)D7，本發(fā)明的優(yōu)選設(shè)備2包括一系列的用于儲(chǔ)藏液體濃縮物C1、C2、C3、Cn的儲(chǔ)藏容器20、21、22、23，和使每個(gè)儲(chǔ)藏容器與共用的混合室4相連接的濃縮物管路30、31、32、33。每條濃縮物管路連接到一個(gè)特定的儲(chǔ)藏容器的底部，并可操作地接合在用于向混合室定量供給濃縮物的設(shè)備的泵50、51、52、53中。優(yōu)選地，應(yīng)使用容積正排量泵例如蠕動(dòng)泵。優(yōu)選地，濃縮物儲(chǔ)藏在可取下的容器例如箱內(nèi)袋式的包裝或袋子等內(nèi)。
混合室4還與供水管路34流體連通，該供水管路連通到混合室4。
供水管路內(nèi)的水通過(guò)水泵54輸送并定量供給，該水泵優(yōu)選地但不必須與用于濃縮物的泵具有相同類型?？蓮囊粋€(gè)或多個(gè)貯水器60、61、62提供水，或可選擇地從自來(lái)水提供水。貯水器60可容納熱水，貯水器61可容納冷水，而貯水器62可容納剛好為室溫的水。從貯水器選擇性地發(fā)送熱水、冷水或室溫水可用受控制器控制的三通閥63執(zhí)行?？捎眉訜嵯到y(tǒng)(未示出)將熱水加熱到預(yù)定溫度范圍。這種加熱系統(tǒng)可以是例如貯水器60本身內(nèi)的電阻加熱元件，或沿供水管路安裝的瞬時(shí)加熱系統(tǒng)?；旌鲜?本身通過(guò)攪打系統(tǒng)7延長(zhǎng)，該系統(tǒng)能夠形成泡沫從而產(chǎn)生飲料的泡沫部分。攪打系統(tǒng)可以為不同類型例如錐形葉片或盤(pán)。在分配管路的末端為具有管嘴8的排出管路。管嘴還可包括節(jié)流閥，該節(jié)流閥限制通過(guò)其中的液體流并且該節(jié)流閥受控制器控制。因此節(jié)流閥可將排出液體的流線速度調(diào)節(jié)處于優(yōu)選范圍內(nèi)，以形成連續(xù)的層。節(jié)流閥并不是強(qiáng)制性的，并且管嘴的尺寸也可確定為在所需的流量下以低線速度發(fā)送。
該設(shè)備還包括控制系統(tǒng)9。該控制系統(tǒng)通常包括計(jì)時(shí)器或其它周期性的激勵(lì)裝置。該控制系統(tǒng)還包括用戶輸入裝置91例如開(kāi)關(guān)板。控制系統(tǒng)設(shè)置成與濃縮物泵50-53、水泵54、攪打器7、閥55、63(以及其它的閥)并最后與加熱器信號(hào)相通，以用簡(jiǎn)單的開(kāi)/關(guān)模式或可選擇地比例模式控制這些不同的構(gòu)件。
濃縮物管路30-33和水管路34的尺寸也被確定成在泵打開(kāi)時(shí)控制流量。具體地，濃縮物管路和水管路的內(nèi)徑制成不同大小以根據(jù)層之間所需濃縮物密度變化來(lái)控制濃縮物和水的流速，而不必調(diào)節(jié)泵的轉(zhuǎn)速。因此，可以在稀釋濃縮物或僅向容器內(nèi)加水所必需的一段時(shí)間期間，使僅在開(kāi)/關(guān)模式循環(huán)的DC或AC驅(qū)動(dòng)泵以恒定的轉(zhuǎn)速運(yùn)行。例如，對(duì)于牛奶濃縮物、咖啡濃縮物和可可濃縮物，管路的內(nèi)徑尺寸被分別制成為3到12mm之間。
可使用任何裝置實(shí)現(xiàn)水和濃縮物的劑量供給，但是對(duì)于衛(wèi)生程度較高的濃縮物的劑量供給，優(yōu)選地使用蠕動(dòng)泵進(jìn)行劑量供給，這是因?yàn)楸煤蛣┝抗┙o媒介之間沒(méi)有接觸。也可通過(guò)自來(lái)水壓而不是泵來(lái)對(duì)水進(jìn)行劑量供給。
控制系統(tǒng)9具有可編程控制器或處理器90，和與該處理器信號(hào)相通的用戶輸入裝置91，在該裝置處用戶可選擇具有不同多層特性的各種飲料?？删幊烫幚砥骺砂C(jī)器可讀的程序例如駐留在處理器內(nèi)的軟件。機(jī)器可讀程序包括用于控制劑量供給設(shè)定以便發(fā)送各種多層飲料的指令，該劑量供給設(shè)定通常包括泵和攪打器設(shè)定，例如用于啟動(dòng)泵的特定時(shí)序，確定水和濃縮物的流量和線速度的泵的轉(zhuǎn)速、攪打器轉(zhuǎn)速、水溫以及其它變量。
由于構(gòu)件的組裝、控制、定時(shí)和程序設(shè)計(jì)是飲料分配領(lǐng)域內(nèi)的通常已知的技術(shù)，所以在此不需作進(jìn)一步說(shuō)明。
圖1、2和7涉及用于自動(dòng)發(fā)送具有兩個(gè)液體層的在視覺(jué)上吸引人的帶泡沫多層飲料的第一示例性實(shí)施例。用戶經(jīng)由用戶輸入裝置91例如觸摸屏、開(kāi)關(guān)板或等同物輸入輸入信號(hào)。用戶輸入裝置將關(guān)于從多個(gè)飲料選擇中挑選的飲料選擇的相關(guān)信號(hào)傳遞給可編程控制器90。響應(yīng)于此信號(hào)并根據(jù)被識(shí)別的程序設(shè)定，控制器90同時(shí)啟動(dòng)第一濃縮物泵例如牛奶泵50以及水泵54，以向混合室4內(nèi)分別定量供給牛奶濃縮物C1和水。通過(guò)程序控制的選擇分別確定濃縮物和水的流量，以向容器內(nèi)發(fā)送由第一濃縮物得到的第一液體層例如復(fù)原的液體牛奶層。在分配該液體層期間，控制器不啟動(dòng)攪打器以避免在液體層內(nèi)形成不必要的湍流。
在發(fā)送上述液體層之后發(fā)送小泡沫層。為此，在控制器關(guān)閉第一液體濃縮物泵50之前，控制器啟動(dòng)攪打器7，以用繼續(xù)向混合室流動(dòng)的水?dāng)嚧驖饪s物的剩余部分。攪打器的轉(zhuǎn)速設(shè)定為被程序控制用于所需選擇的所需轉(zhuǎn)速。為使牛奶起泡沫，最優(yōu)攪打器轉(zhuǎn)速優(yōu)選地在10000到20000rpm之間。然后，如圖1所示將泡沫層發(fā)送到第一液體層上。應(yīng)指出，泡沫層11可由該設(shè)備中的任何濃縮物制成，但是優(yōu)選地由用于產(chǎn)生第一液體層10例如復(fù)原牛奶的濃縮物C1制成。在攪打器啟動(dòng)時(shí)泡沫層的濃縮物C1與水的稀釋比率被設(shè)定為小于第一液體層的濃縮物C1與水的稀釋比率。換句話說(shuō)，濃縮物的量?jī)?yōu)選地較小例如在5到10秒內(nèi)為大約5到5.5mL/s，該濃縮物與大量的水例如在15到20秒內(nèi)為7-8mL/s混合，同時(shí)維持高速攪打。
接下來(lái)，控制器啟動(dòng)第二濃縮物泵例如咖啡泵51，同時(shí)水泵54保持啟動(dòng)以將水與第二濃縮物C2混合。攪打器仍保持運(yùn)行或者可選擇地停用以減小湍流。
可對(duì)本發(fā)明的方法和設(shè)備進(jìn)行另外的改進(jìn)。例如，管嘴和飲料容器之間的距離應(yīng)在特定范圍內(nèi)以避免噴濺和形成更多湍流。容器的直徑和(與管嘴之間的)距離決定管嘴和容器邊緣之間的角度。該角度優(yōu)選地從10度到120度變化，優(yōu)選地從20到60度變化，并且更優(yōu)選地從25到35度變化。
示例在下面的示例中，牛奶濃縮物包含大約28wt.％的總固體并且密度為1.07g/cm3，咖啡濃縮物包含大約55wt.％的總固體并且密度為1.25g/cm3，可可濃縮物包含大約72wt.％的總固體并且密度為1.35g/cm3，最后，蔗糖溶液(50wt.％的總固體)的密度為1.23g/cm3。
示例1使用圖7的分配設(shè)備用牛奶和咖啡濃縮物制備卡布其諾式飲料。通過(guò)以下過(guò)程制備具有兩個(gè)分離的層的卡布其諾。使用的水的溫度為85℃，并且在室溫(15-25℃)下分配濃縮物。從管嘴測(cè)量的配料的流速為60cm/s。
首先同時(shí)分配牛奶濃縮物和水，牛奶濃縮物以5.3mL/s的流量分配10秒，而水的流量為6.9mL/s。在此周期的結(jié)尾啟動(dòng)攪打器來(lái)形成泡沫。然后，分配水和殘留在管道內(nèi)牛奶濃縮物，從而形成70℃的層。最后以2mL/s的流量分配咖啡濃縮物，并以與用于第一濃縮物的水的流量相同的流量分配水(6.9mL/s，持續(xù)2秒)。牛奶(1.024g/cm3，55℃)和咖啡層(0.996g/cm3，77℃)之間的密度和溫度差使得這兩層保持分離，并形成視覺(jué)上分離的層(見(jiàn)圖11)。產(chǎn)品發(fā)送流量為7.5mL/s。此外，各層在一定時(shí)間內(nèi)非常穩(wěn)定。
示例2使用與實(shí)施例1相同的分配器用牛奶、咖啡和糖(50％wt)濃縮物制備卡布其諾式飲料。
與實(shí)施例1一樣分配牛奶，然后在11秒鐘之后以3.8mL/s的流量分配5秒鐘的蔗糖糖漿和水，最后分配混有水的咖啡濃縮物。水和蔗糖濃縮物形成密度變化(1.024(牛奶層)＞1.019(糖層)＞0.981(咖啡))，這允許咖啡部分地分布在多個(gè)層內(nèi)。發(fā)送速度為7.5mL/s。
向配方內(nèi)添加糖可幫助使產(chǎn)品變甜，并另外增加飲料內(nèi)的分層(圖12)。
示例3與實(shí)施例1一樣制備卡布其諾式飲料。立即(沒(méi)有初始延時(shí))啟動(dòng)攪打器。
在杯子底部的牛奶層比示例1內(nèi)的牛奶層薄得多。攪打器處于啟動(dòng)模式可產(chǎn)生更多的湍流，并(通過(guò)引入更多的空氣)減小牛奶和咖啡部分之間的密度梯度(圖13)。
示例4與實(shí)施例1一樣制備卡布其諾式飲料。以1.2mL/s的低流量分配咖啡部分(咖啡和水)。對(duì)于250mL的飲料，分配時(shí)間為大約32s。
形成清晰的和窄的咖啡層(圖14)。
示例5與實(shí)施例1一樣制備卡布其諾式飲料。水和液體濃縮物的溫度為室溫(大約23℃)。
得到分層的飲料(圖15)。
示例6與實(shí)施例1一樣制備卡布其諾式飲料。但是，牛奶和咖啡相繼地循環(huán)兩次。
得到多層的飲料。
示例7與實(shí)施例1一樣制備卡布其諾式飲料。但是，在分配咖啡之前關(guān)閉攪打器(在25秒鐘之后，圖8)。
分配具有少量泡沫的分層卡布其諾。
得到清晰的多層飲料。
示例8與實(shí)施例2一樣制備卡布其諾式飲料。但是，如圖9所示，牛奶被抽吸同樣長(zhǎng)的時(shí)間(10秒)但是連續(xù)循環(huán)三次。
得到清晰和窄的咖啡層。
示例9與實(shí)施例1一樣制備卡布其諾式飲料。使用的水的溫度為4℃，而液體濃縮物的溫度為室溫(大約23℃)。
分配分層的卡布其諾。
示例10在以下條件下制備卡布其諾式的飲料從0到38秒分配牛奶(流量為0.84mL/s)，從43到52秒分配咖啡(流量為0.24mL/s)，而從10到38秒和從43到52秒以2.6mL/s的流量分配水。劑量設(shè)定如圖10所示。
在牛奶上形成咖啡層。
示例11在示例5給出的條件下用水、牛奶和巧克力濃縮物(巧克力濃縮物代替咖啡濃縮物)制備巧克力飲料。巧克力濃縮物的流量為0.22mL/s，并且從46到52秒被分配。攪打器處于關(guān)斷模式。
在牛奶上形成巧克力層。
示例12
牛奶、巧克力和咖啡分別以0.84mL/s、0.22mL/s以及0.24mL/s的流量分配，并且與以2.6mL/s的流量分配的水混合。
分配多層飲料。
示例13以0.9mL/s的流量分配果汁#1(green punch)(30秒)、分配5％的蔗糖溶液(20秒)、并且以0.3mL/s的流速分配果汁#2(ruby redgrapefruit juice)(15秒)。果汁的平均密度為1.06g/cm3(圖16)。
通過(guò)增加果汁#1的密度在果汁之間形成分離的層。
示例14與實(shí)施例1一樣制備卡布其諾式飲料。但是水的流量大于20mL/s。
獲得混合良好的卡布其諾。杯子內(nèi)沒(méi)有形成層。
示例15與實(shí)施例1一樣制備卡布其諾式飲料。但是，水的流速大于120cm/s。
獲得良好混合的卡布其諾。杯子內(nèi)沒(méi)有形成層。
示例16使用與示例1相同的分配器用牛奶和咖啡濃縮物制備卡布其諾式飲料。
從時(shí)間t0＝0到時(shí)間30秒分配水(t0是在0秒鐘的起始時(shí)間)，從時(shí)間t0＝0到時(shí)間10秒分配牛奶(即從t0到t0+10秒)，并最后從時(shí)間26秒到時(shí)間30秒分配咖啡(即從t0+26秒到t0+30秒)。在從時(shí)間10秒到時(shí)間26秒(即從t0+10秒到t0+26秒)啟動(dòng)攪打器。分層飲料的總發(fā)送時(shí)間為32秒。
形成視覺(jué)上分離的層，并且各層在一定時(shí)間內(nèi)非常穩(wěn)定。
示例17使用與示例1一樣的分配器用牛奶和咖啡濃縮物制備卡布其諾式飲料。
從時(shí)間0到28秒分配水(即從t0到t0+28秒)，從時(shí)間0到10秒(即從t0到t0+10秒)分配牛奶，并最后從22秒到28秒(即從t0+22秒到t0+28秒)分配咖啡濃縮物。在從11秒到20秒(即從t0+11秒到t0+20秒)啟動(dòng)攪打器。分層飲料的總發(fā)送時(shí)間為30秒。
形成視覺(jué)上分離的層，并且各層在一定時(shí)間內(nèi)非常穩(wěn)定。
示例18使用與示例16相同的分配器用牛奶和咖啡濃縮物制備卡布其諾式飲料，但是攪打器從5秒到26秒啟動(dòng)。
與示例16相比產(chǎn)生更大量的泡沫，并且形成視覺(jué)上分離的層。另外，各層在一定時(shí)間內(nèi)非常穩(wěn)定。
示例19使用與示例16相同的分配器用牛奶和咖啡濃縮物制備卡布其諾式飲料，但是攪打器從0秒到26秒啟動(dòng)。
與示例16和18相比產(chǎn)生更大量的泡沫，并且形成視覺(jué)上分離的層。另外，各層在一定時(shí)間內(nèi)非常穩(wěn)定。
示例20使用與示例16相同的分配器用牛奶和咖啡濃縮物制備卡布其諾式飲料，但是攪打器從0秒到10秒啟動(dòng)。
與示例16相比產(chǎn)生較少量的泡沫，并且形成視覺(jué)上分離的層。另外，各層在一定時(shí)間內(nèi)非常穩(wěn)定。
示例21使用與示例16相同的分配器用牛奶和咖啡濃縮物制備卡布其諾式飲料，但是攪打器從12秒到20秒啟動(dòng)。
與示例16和18相比產(chǎn)生非常少量的泡沫，并且形成視覺(jué)上分離的層。另外，各層在一定時(shí)間內(nèi)非常穩(wěn)定。
根據(jù)該發(fā)現(xiàn)，可根據(jù)消費(fèi)者的偏愛(ài)定制泡沫的量。這同樣也應(yīng)用于液體層的顏色和容積。
示例示出，以下方面對(duì)于產(chǎn)生具有穩(wěn)定層的飲料是重要的a)通過(guò)合適地稀釋濃縮物形成的層密度梯度，b)通過(guò)建立特定的液體流線速度和分配程序—即延時(shí)、間歇時(shí)間、交迭等—導(dǎo)致的液體層運(yùn)動(dòng)，以及c)預(yù)定的流量。
此外，對(duì)于熱飲料，也需要溫度梯度來(lái)減小湍流和形成密度梯度，從而使層穩(wěn)定。因此，還發(fā)現(xiàn)流線速度(針對(duì)所需高流量的低線速度)、層之間的間歇時(shí)間(為了使液體運(yùn)動(dòng)最小以防止層由于擴(kuò)散、對(duì)流等而混合)，以及在第一和隨后的液體層之間形成泡沫(以進(jìn)一步減小隨后的液體線速度)對(duì)于使液體運(yùn)動(dòng)最小以形成分離的液體層起重要作用。
權(quán)利要求
1.一種用于在容器內(nèi)分配具有兩個(gè)或多個(gè)疊置的液體層的飲料的方法，該方法包括提供至少一個(gè)第一液體濃縮物的源和至少一個(gè)第二液體濃縮物的源；從第一液體濃縮物的源中抽吸具有定量供給量的第一液體濃縮物并將其發(fā)送到容器內(nèi)，以在容器中提供第一液體層；從第二液體濃縮物的源中抽吸具有定量供給量的第二液體濃縮物并使其與具有定量供給量的水混合，以用第二濃縮物形成第二被稀釋的液體層，并將被稀釋的第二濃縮物發(fā)送到容器和第一液體層中，以形成第二液體層；其中，第二液體層被稀釋成其密度低于第一液體層的密度，以便第一和第二液體層在容器內(nèi)形成穩(wěn)定的分層設(shè)置，其中密度較低的第二被稀釋的液體層在空間上保持處于第一液體層的上方，從而在容器中提供在下層上具有視覺(jué)上分離的上層的飲料。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，通過(guò)使具有定量供給量的第一濃縮物與具有定量供給量的水混合得到第一液體層，其中，通過(guò)控制第一液體層的濃縮物與水的稀釋比率相對(duì)于第二液體層的濃縮物與水的稀釋比率來(lái)設(shè)定第一和第二液體層之間的密度差。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，容器中第一和第二液體層之間的密度差被控制在等于或大于0.1％。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，容器中第一和第二液體層之間的密度差被控制在0.1％和40％之間。
5.根據(jù)權(quán)利要求1到4中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，以平緩的方式發(fā)送第一和第二液體層，從而不在容器中形成顯著的湍流。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于，對(duì)于在50ml和500ml之間的容器尺寸，分別用于與具有定量供給量的第一和第二濃縮物稀釋和混合的具有定量供給量的稀釋水的流量均被設(shè)定為不超過(guò)20mL/s。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于，水的流量在5mL/s和10mL/s之間。
8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于，用于分別與第一和第二濃縮物稀釋和混合的具有定量供給量的稀釋水的流線速度均被設(shè)定為不超過(guò)120cm/s。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其特征在于，流線速度在30cm/s和100cm/s之間。
10.根據(jù)上述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，在抽吸第一濃縮物和抽吸第二濃縮物之間存在間歇。
11.根據(jù)上述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，在發(fā)送第一液體層期間或之后，定量供給的一部分濃縮物與水混合并被進(jìn)一步攪打，以將泡沫直接發(fā)送到第一液體層上，以便減慢第二液體層發(fā)送到容器內(nèi)的速度。
12.根據(jù)權(quán)利要求2、3或4所述的方法，其特征在于，用于第一和第二液體層的濃縮物和稀釋水形成這樣的濃縮物與水的稀釋比率，即該比率被彼此相對(duì)地調(diào)節(jié)以在容器內(nèi)的第一和第二層之間提供至少為5％的溫度差，其中第二層的溫度高于第一層的溫度。
13.根據(jù)上述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，第一和第二濃縮物具有不同的視覺(jué)和味覺(jué)屬性。
14.根據(jù)上述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，第一和第二濃縮物具有不同的初始密度和不同的初始固體含量。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的方法，其特征在于，第一液體濃縮物是基于牛奶的濃縮物，其具有15wt.％到33wt.％之間的總固體和1.01g/mL到1.15g/mL之間的比重。
16.根據(jù)權(quán)利要求14或15所述的方法，其特征在于，第二液體濃縮物是基于咖啡的濃縮物，其具有45wt.％到60wt.％之間的總固體和1.05g/mL到1.28g/mL之間的比重。
17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的方法，其特征在于，牛奶濃縮物的量與水的量的比率不超過(guò)1∶3，咖啡濃縮物的量與水的量的比率等于或高于1∶5。
18.根據(jù)上述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，該方法還包括從第三液體濃縮物的源抽吸具有定量供給量的第三液體濃縮物、使具有定量供給量的第三液體濃縮物與水混合、并將第三被稀釋的液體層發(fā)送到容器內(nèi)；其中第三層的密度設(shè)定為低于第一層的密度但是高于第二層的密度。
19.根據(jù)權(quán)利要求18所述的方法，其特征在于，被稀釋的第三濃縮物的混合和發(fā)送被控制成與被稀釋的第一和/或第二濃縮物至少部分交迭。
20.根據(jù)權(quán)利要求18所述的方法，其特征在于，被稀釋的第三濃縮物的發(fā)送被控制成在從第一濃縮物發(fā)送第一層之后但是在發(fā)送被稀釋的第二濃縮物之前。
21.根據(jù)上述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，第三濃縮物是液體甜料。
22.根據(jù)上述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，至少第一和第二濃縮物選自咖啡、牛奶、可可、糖、微量營(yíng)養(yǎng)素、水果、植物提取液以及它們的組合。
23.一種用于向份飲料容器內(nèi)自動(dòng)分配具有多個(gè)層并具有分離的可視外觀的飲料的分配設(shè)備，該分配設(shè)備包括至少一個(gè)混合裝置；供水系統(tǒng)，和將水輸送和定量供給混合裝置的水輸送和定量供給裝置；分別包含在儲(chǔ)藏裝置內(nèi)的至少第一和第二液體濃縮物；構(gòu)造成從儲(chǔ)藏裝置分別將各濃縮物輸送和定量供給混合裝置的濃縮物管路和輸送及定量供給裝置；至少一個(gè)具有出口以向份飲料容器內(nèi)排放一定量的混合和被稀釋的濃縮物的輸送管路；控制裝置，該控制裝置包括用戶輸入裝置和控制器，該控制器根據(jù)對(duì)應(yīng)于由用戶啟動(dòng)的特定用戶輸入裝置的程序控制的循環(huán)，選擇性地控制輸送和定量供給裝置的啟動(dòng)；其特征在于該控制裝置選擇性地啟動(dòng)水和濃縮物的輸送和定量供給裝置，以便混合和發(fā)送具有定量供給量的第一濃縮物與具有定量供給量的水以形成第一液體層，隨后，混合和發(fā)送具有定量供給量的第二濃縮物與具有定量供給量的水以形成第二液體層；其中，一個(gè)相對(duì)于另一個(gè)地控制水以及第一和第二液體層的濃縮物與水的稀釋比率，以將第一液體層的密度調(diào)節(jié)為高于第二液體層的密度以便第一和第二液體層在容器內(nèi)形成穩(wěn)定的分層設(shè)置，其中密度較低的第二被稀釋的液體層保持在空間上高于第一液體層，以在容器內(nèi)提供在下層上具有視覺(jué)上分離的上層的飲料。
24.根據(jù)權(quán)利要求23所述的分配設(shè)備，其特征在于，控制第一和第二層的濃縮物與水的稀釋比率以將容器內(nèi)的第一和第二液體層之間的密度變化調(diào)節(jié)為等于或高于0.1％。
25.根據(jù)權(quán)利要求23或34所述的分配設(shè)備，其特征在于，對(duì)于在50ml和500ml之間的容器尺寸，以120cm/s或更小的線速度通過(guò)出口排放第一和第二液體層。
26.根據(jù)權(quán)利要求23、24和25所述的分配設(shè)備，其特征在于，該分配設(shè)備還包括攪打器，在發(fā)送第一液體層期間或之后并且在發(fā)送第二液體層之前，通過(guò)控制裝置啟動(dòng)攪打器以使具有定量供給量的濃縮物起泡沫，以便能夠在第一層上形成一層位于表面的泡沫，該泡沫可在第二液體層與第一液體層接觸之前減慢該第二層在容器中的發(fā)送速度。
27.根據(jù)權(quán)利要求26所述的分配設(shè)備，其特征在于，啟動(dòng)攪打器以使用水稀釋的具有定量供給量的第一濃縮物的最后部分起泡沫，以發(fā)送泡沫層。
28.根據(jù)權(quán)利要求26或27所述的分配設(shè)備，其特征在于，攪打器被啟動(dòng)成轉(zhuǎn)速為10000rpm到50000rpm。
29.根據(jù)權(quán)利要求24到28中任一項(xiàng)所述的分配設(shè)備，其特征在于，濃縮物管路和水管路的內(nèi)徑制成不同的尺寸，以根據(jù)形成穩(wěn)定液體層所需的第一和第二層的濃縮物密度差控制濃縮物和水的流量。
30.根據(jù)權(quán)利要求24到29中任一項(xiàng)所述的分配設(shè)備，其特征在于，第一濃縮物是牛奶濃縮物。
31.根據(jù)權(quán)利要求24到30中任一項(xiàng)所述的分配設(shè)備，其特征在于，第二濃縮物是咖啡濃縮物。
32.根據(jù)權(quán)利要求24到31中任一項(xiàng)所述的分配設(shè)備，其特征在于，控制裝置被程序控制以這樣發(fā)送第一和第二液體層，即相繼地抽吸第一濃縮物和第二濃縮物且它們之間的間歇在2秒到10秒之間。
33.可安裝在處理器或微處理器上的機(jī)器可讀程序，該程序包括用于接收用戶通過(guò)用戶輸入裝置輸入的飲料選擇的裝置，用于以至少一個(gè)程序控制的水流量并且在至少一個(gè)程序控制的水時(shí)序期間啟動(dòng)水發(fā)送裝置的裝置，用于以程序控制的第一濃縮物流量并在程序控制的第一濃縮物發(fā)送時(shí)間啟動(dòng)第一濃縮物發(fā)送裝置的裝置，其中水流量、水供給時(shí)序、第一濃縮物流量和第一濃縮物發(fā)送時(shí)間是這樣的參數(shù)，即該參數(shù)被一起相關(guān)地調(diào)節(jié)以便以預(yù)定的第一濃縮物與水的稀釋比率將由第一濃縮物得到的第一稀釋液體層發(fā)送到容器內(nèi)，用于以程序控制的第二濃縮物流量并在程序控制的第二濃縮物發(fā)送時(shí)間啟動(dòng)第二濃縮物發(fā)送裝置的裝置，其中水流量、水供給時(shí)序、第二濃縮物流量和第二濃縮物發(fā)送時(shí)間是這樣的參數(shù)，即該參數(shù)被一起相關(guān)地調(diào)節(jié)以便以預(yù)定的第二濃縮物與水的稀釋比率將由第二濃縮物得到的第二稀釋液體層發(fā)送到容器內(nèi)，以及用于將第一和第二稀釋比率設(shè)定為預(yù)定值以便得到的第一液體層的密度高于得到的第二液體層的密度的裝置。
34.根據(jù)權(quán)利要求33所述的機(jī)器可讀程序，其特征在于，該機(jī)器可讀程序還包括用于訪問(wèn)與處理器或微處理器信號(hào)相通的計(jì)時(shí)器的裝置，和這樣的裝置，即該裝置用于根據(jù)程序控制的水時(shí)序啟動(dòng)水發(fā)送裝置并根據(jù)程序控制的第一和第二濃縮物發(fā)送時(shí)間啟動(dòng)濃縮物發(fā)送裝置，以便以預(yù)定的第一和第二濃縮物與水的稀釋比率發(fā)送第一和第二層。
35.根據(jù)權(quán)利要求33或34所述的機(jī)器可讀程序，其特征在于，該機(jī)器可讀程序還包括用于以預(yù)定的攪打轉(zhuǎn)速啟動(dòng)攪打器以攪打一定量的第一和/或第二濃縮物以及用于發(fā)送帶泡沫的層的裝置。
全文摘要
本發(fā)明涉及用液體濃縮物分配具有多層可視外觀的飲料的方法和設(shè)備。一種用于發(fā)送通過(guò)以合適的稀釋比率稀釋濃縮物得到的具有多層可視外觀的飲料的方法。首先將第一液體層(10)稀釋為具有被控制的密度。將第二液體層(12)稀釋為其密度低于第一液體層的密度，以便第一和第二液體層形成穩(wěn)定的分層設(shè)置，其中具有較低密度的第二液體層在空間上保持位于第一液體層之上，以在容器內(nèi)形成與第一液體層相比在視覺(jué)上分離的層。本發(fā)明還涉及一種分配設(shè)備，以及一種使該設(shè)備能夠根據(jù)本發(fā)明的方法發(fā)送具有多層外觀的飲料的機(jī)器可讀程序。
文檔編號(hào)A47J31/41GK1886078SQ200480035530
公開(kāi)日2006年12月27日 申請(qǐng)日期2004年9月30日 優(yōu)先權(quán)日2003年10月30日
發(fā)明者A·謝爾, R·薩金, K·R·莫菲特, B·塔庫(kù)爾, S·利文斯, E·R·韋德萊 申請(qǐng)人:雀巢技術(shù)公司