飲料製作的設備、系統和方法

2023-06-10 08:24:21

專利名稱：飲料製作的設備、系統和方法
技術領域：
本發明 一般涉及飲料製作系統，本發明尤其涉及具有恆定濃度 的冷凍飲料的飲料製作系統。
背景技術：
通常在私人和公共場所所見到的現有飲料通常冷藏在水箱或 自動售貨機中，或加入水冰塊進行冷凍。各種冰鎮飲料分配系統經設計產 生冷凍飲料，諸如冰凍或糖漿(slush)飲料，冷凍的果汁飲料，冷凍的 含酒精的混合物，奶昔，果汁，果茶等。現有冰鎮飲料系統不能充分解決連續分配高品質冷凍飲料並在 飲完飲料前以所需的低溫保持冰飲料的困難。冷凍飲料的冷凍溫度和質地 在提供高品質飲料時是重要的。相似地，在訂購飲料時，冷凍和質地的一 致性對顧客是非常重要的。如果將水冰塊或碎水加入到飲料中以保持其低 溫，這會稀釋飲料的濃度，因此通常會破壞其品質。在瓶裝飲料的情況下，在水融化的幾乎同一時刻，原有飲料的 稀釋通常就已開始。在飲料自動售貨機的情況下，其中在冷卻和灌注前已 將水和糖漿飲料進行了混合，在灌注飲料服務期間，飲料中果汁的濃度較 大，隨著時間的經過，由於水冰融化，飲料通常被稀釋，飲料自動售貨機通常以這種方法設計程序。另外，水冰塊或碎冰通常在飲料容器中佔用飲料的位置，因此 顧客不能得到容器中全部容量的飲料。冰塊製造商推薦用冰來填充杯中
50%的容量。

發明內容
根據本發明的具體實施例，提供一種飲料製作設備，包括容納 飲料的容器、將所述飲料冷卻至預先確定的溫度的冷卻媒介、從所述容器 內表面處刮擦所述飲料的凍結顆粒的分離裝置、以及提供在所述容器和分 離裝置之間相對運動的電機。根據本發明的具體實施例進一步提供一種冷卻方法，所述冷卻 方法包括提供飲料至容器，基本上冷卻所述飲料至所述飲料的冷凍溫度， 從所述容器的內表面分離出冷凍飲料的微小顆粒，將冷凍飲料的所述微小 顆粒與所述飲料相混合，並分配具有所述微小顆粒的所述飲料。根據本發明的具體實施例進一步提供一種飲料製作和分配系 統，所述系統包括將飲料分配至所述系統的入口管、形成具有所述飲料凍 結的微小顆粒的所述飲料的飲料製作設備、將具有所述飲料的所述凍結的 微小顆粒的所述飲料分配到容器的龍頭、解凍所述飲料的所述凍結的微小 顆粒的解凍設備。


結合附圖，根據下列詳細描述可更充分地認識和了解本發明，
其中圖1是根據本發明一些具體實施例的充有冷凍飲料101的容器 10的示圖；圖2是根據本發明一些具體實施例的用於連續冷卻和分配飲料 的系統20的示意圖3是根據本發明一些具體實施例的飲料製作單元22的簡化 的頂視框圖，所述飲料製作單元22用於冷卻飲料101以及製作凍結的微 小顆粒102;圖4是在傳熱管233表面形成微小顆粒的簡化的頂視框圖；圖5是根據本發明的一些可替代具體實施例的用於連續冷卻和 分配飲料101的系統50的筒化的側視框圖；圖6是根據本發明一些具體實施例製作和分配飲料的方法的流 程示意圖；本發明允許有各種的調整和可替代的形式，因此特定的具體實 施例通過實例的方式在附圖中進行顯示，並在此進行詳細的描述。然而必 須了解到，在此所進行的特定具體實施例的描述不將本發明限制於所公開 的特定形式，相反，意在包含所有在本發明主旨和範圍內的調整、等同和替換。
具體實施例方式如下描述本發明的示意性的具體實施例。為了清楚起見，不 是所有的具體實施的特徵都在本說明書中進行描述。當然應了解在任何這 種具體實施的開發期間，必須作出大量的實施相關的決定，以達到開發者 的特定目標，例如對系統相關的和商業相關的限制的適應性，每個實施的 特定目標各不相同。此外，了解到這種開發的工作可能是複雜的，並且耗 費時間的，但對於得益於本公開的本領域的技術人員，這種工作是種常規 的任務。現在參見圖1,圖1是根據本發明一些具體實施例的充有冷凍 飲料101的容器10的示圖。進一步應注意到，下文所使用的術語"飲料" 包括用於人們消費的食物流體，其中溶劑是水。例如，冷凍飲料101可形 成為非碳酸飲料或碳酸飲料。以下是飲料的非限制性的例子啤酒、葡萄 酒、含酒精飲料、烈性甜酒、或任何其他可食用的含酒精的液體，包括與 非酒精液體混合的含酒精的液體；軟飲料；果汁或基於果汁的飲料；牛奶和奶制々欠料；加味的(flavored)水或非加p未(non-flavored )水；)水凍 飲料(包括冰狀、碎水、糖漿飲料、水果飲料(smoothy)或牛奶冰淇淋 攪合飲料的形式)；咖啡；茶；和健康飲料，包括營養劑(nutri-ceuticals )、 能量飲料、或等滲透壓飲料(isotonic drinks )。冷凍飲料101可包括凍結的微小顆粒102,所述微小顆粒由與 飲料101相同的成分製成，因此，如果需要飲料濃度可基本保持為常量。 應注意到下文所使用的術語"恆定濃度"指溶解在單位溶劑或混合物中的 材料的相對固定量，所述材料例如果汁、微粒、活性成分或任何其他可溶 物質。凍結的微小顆粒102釆用與其飲料本身基本相同的濃度，設計 為周圍由例如果汁的可溶物質包圍的微小冰晶體的核。凍結的微小顆粒 102的尺寸的範圍可以變化，優選地，所述尺寸可確定為不超過3(W敖米。 凍結的微小顆粒102的尺寸和結構可以保證它們不會粘在一起，可以不會 妨礙或影響飲用過程。應該注意到凍結的微小顆粒102由於其小的尺寸而 容易通過吸管。另外，所述凍結的微小顆粒102的相對小的重量可使其浮 在容器10的表面，在所述容器10的頂部產生誘人的汽狀雲霧。根據本發明的一些具體實施例，在灌注飲料時，冷凍飲料101 的溫度可以例如為4。C,微小顆粒102的溫度可以例如為-2。C。結果，冷 凍飲料101可保持低溫，直到所有的微小顆粒102融化，而不改變飲料的濃度。現在參見圖2,圖2是才艮據本發明的一些具體實施例的系統20 的示意圖，所述系統20用於冷卻和分配飲料。通過入口管22，飲料21分
配至系統20。飲料2i的溫度不影響系統20的操作，所述飲料n可以相
對較熱，例如超過20。C，或相對較冷，低於8。C。飲料21引入至飲料制 作單元23，所述飲料製作單元23可冷卻和製作飲料21成下面將詳細描述 的預先設定的溫度和質地。例如通過冷氣，飲料21可在飲料單元23中進 行冷卻。具有凍結的微小顆粒102的飲料101可通過龍頭24分配至容器 10。當龍頭24關閉時，具有凍結的微小顆粒102的飲料101可被引導或 按特定路線進入解凍單元25,所述解凍單元25可解凍凍結的微小顆粒102,以致將飲料恢復成其原來的質地。例如可通過已經用來冷卻所述々欠
料單元23中飲料的氣體，解凍具有凍結的微小顆粒102的飲料101。在解 凍步驟後，飲料21然後可被引導至飲料製作單元23。可以認識到只要龍
導至解凍單元25,所以幾乎在任何時刻，具有凍結的微小顆粒的飲料101 可以通過龍頭24被分配至容器10,以便提供服務和進行飲用。現在參見圖3,圖3是根據本發明的一些具體實施例的示範々允 料製作單元23的筒化的頂視框圖，所述飲料製作單元23用於冷卻飲料101 和形成凍結的微小顆粒102。飲料製作單元23可包括軸231，所述軸231 可放置在傳熱管或容器233的中心內。軸231和傳熱管233的直徑和深度 可決定通過飲料製作單元23進行冷卻和製作的飲料的容積237。至少一個 葉片232可以以葉片232可刮擦傳熱管233表面的方式連接至軸231。傳 熱管233可放置在冷卻媒介234中，所述冷卻媒介234可冷卻在傳熱管233 中的飲料。飲料製作單元23還可包括隔熱體235和蓋罩236，所述蓋罩 236例如可以由不鏽鋼製成。飲料冷卻單元23還可包括電機(沒有顯示) 以提供在傳熱管233和葉片232之間的相對運動。飲料101可進入至傳熱管233,以及其可冷卻到例如-rC,或 冷卻到飲料101的任何其他冷凍溫度。葉片232可刮擦在傳熱管233表面 上形成的凍結的微小顆粒102,所述凍結的微小顆粒102以固定的比例混 合至飲料IOI。凍結的^t小顆粒102的尺寸和其生長率可由若干條件決定，例 如，諸如葉片232的旋轉速度、飲料101的溫度、冷卻媒介234的溫度、 傳熱管233內表面的質量和拋光程度、傳熱管233的容積等。根據本發明 的一些具體實施例，凍結的微小顆粒102的尺寸可確定為不超過3(H鼓米。 應注意到由於凍結的微小顆粒102的小尺寸，人們的舌頭或口內的任何部 位可以不會捕獲或感受到凍結的微小顆粒102。另外，當飲用飲料時，凍 結的微小顆粒102可以不會如沉澱物那樣停留在容器內。根據本發明的一些具體實施例，例如凍結的微小顆粒102相對 於液體顆粒的容積可確定為飲料總量的固定百分比，或可設定為達到將飲料保持在預定溫度的容積。例如，以固定百分比模式，系統可設置成包含
至少10%的微小顆粒。可替代地，在另一個例子中，當傳熱管233外面的 溫度為2(TC時，可設定為所包含的微小顆粒以4。C保持飲料20分鐘。現在參見圖4,圖4是位於傳熱管233表面的微小顆粒102形 成的簡化的頂視框圖。圖4中與圖3相似的部件以相同的參考標識來指示， 且為了簡短起見，不再重複描述。當凍結的微小顆粒102達到最大預定尺 寸時，葉片232可刮擦源於傳熱管233表面的凍結的微小顆粒102。葉片 232刮擦傳熱管233表面後，飲料的凍結的微小顆粒生長的新循環幾乎立 刻開始。現在參見圖5,圖5是根據本發明的一些可替代具體實施例的 系統5 0的簡化側視框圖，所述系統5 0用於持續冷卻和分配飲料101。系 統50可包括具有入口管502和出口管503的冷卻室501。例如可通過在冷 卻室501的兩側504A, 504B之間傳遞冷卻液體或氣體，冷卻室501可冷 卻在系統50內的飲料。根據本發明的一些具體實施例，冷卻氣體可在冷 卻室501的第一側504A處導入。然後冷卻氣體可被蒸發以冷卻飲料51, 在第二側504B，氣體可被蒸發以解凍在如圖2所描述的解凍單元中的飲料。 々大料51可通過入口管502分配至冷卻室501。當飲料51分配至冷卻室501 時，由於飲料51和冷卻室501的內表面之間的不同溫度的原因，飲料51 可以在冷卻室5 01的內表面開始凍結，沿著冷卻室5 01的內表面可生成凍 結的微小顆粒。根據所描述的具體實施例，刮擦裝置505可刮擦內表面並 將微小顆粒混合至飲料51內。注意到可使用許多刮擦裝置來刮擦冷卻室 的內表面，例如刮擦葉片或掃除裝置。刮擦裝置505連續運動，例如繞位 於冷卻室中心的軸進行圓柱形運動，或沿著冷卻室501的內表面垂直運動， 等等。電機520可連接至軸510以提供在刮擦裝置505和冷卻室501的內 表面之間的相對運動。混合有凍結的微小顆粒的飲料51可經過出口管503 分配至容器，例如，杯子，以提供服務和飲用(沒有顯示)。現在參見圖6，圖6是根據本發明一些具體實施例的持續飲料 製作和分配方法的流程示意圖。首先，確定飲料的特性(方框IOO)。例如，
所述特性可包括飲料微小顆粒的尺寸、具有飲料微小顆粒的飲料的目標溫度、飲料的質地(例如，飲料的特色基本樣式或結構)，凍結的微小顆粒 的體積，等等。其後，例如，飲料可進入至諸如傳熱管的容器(方框200 ),
並且冷卻該飲料直至在其內表面可開始形成凍結的微小顆粒(方框300 )。 然後凍結的微小顆粒可從容器的內表面被刮擦(方框400 ),並且與飲料相 混合直至飲料處於所需的狀態，例如達到預先確定的溫度、質地等等(方 框500 )。然後，如果立刻需要具有凍結的微小顆粒的飲料(方框600 ), 具有微小顆粒的飲料可分配至容器，以提供服務和飲用(方框700 )，或者 可替代地，具有凍結的微小顆粒的飲料可被解凍(方框800 ),然後進入傳 熱管(方框200 ),等等。應了解到本發明不受限於上文的描述，以及存在許多的調整， 所有的調整落入本發明的範圍。例如，儘管本發明描述為使用葉片從傳熱 管表面處刮擦微小顆粒，但是也可用其他部件從其形成表面處分離出微小顆粒。本領域的技術人員應當了解到本發明不受限於本文的具體顯 示和描述。而是，本發明的範圍由下述權利要求進行界定。
權利要求
1、一種飲料製作設備，包括容納飲料的容器；將所述飲料冷卻至預先確定溫度的冷卻媒介；從所述容器的內表面刮擦所述飲料的凍結顆粒的分離裝置；以及提供所述容器和分離裝置之間相對運動的電機。
2、 根據權利要求1所述的飲料製作設備，進一步包括隔熱所述系統 的隔熱體。
3、 根據權利要求2所述的飲料製作設備，進一步包括蓋罩。
4、 根據權利要求1所述的飲料製作設備，其中所述分離裝置為刮擦 葉片。
5、 根據權利要求1所述的飲料製作設備，其中所述分離裝置為掃除裝置。
6、 根據權利要求4所述的飲料製作設備，其中所述刮擦葉片連接至 位於所述容器中心的軸。
7、 根據權利要求5所述的飲料製作設備，其中所述軸能以多個速率 旋轉所述刮擦裝置。
8、 根據權利要求6所述的飲料製作設備，其中所述飲料的所述凍結 顆粒尺寸由所述刮擦葉片的所選擇的旋轉速率確定。
9、 根據權利要求1所述的飲料製作設備，其中所述飲料的所述凍結 顆粒的尺寸由改變所述冷卻糹某介的溫度確定。
10、 根據權利要求1所述的飲料製作設備，其中冷凍飲料的所述微小 顆粒尺寸不大於3Q微米。
11、 一種冷卻方法，包括將飲料提供進容器；基本上將所述飲料冷卻至所述飲料的冷凍溫度； 從所述容器的內表面分離冷凍飲料的微小顆粒； 將冷凍飲料的所述微小顆粒與所述飲料相混合；以及 分配具有所述微小顆粒的所述飲料。
12、 根據權利要求11所述的方法，進一步包括在分配所述飲料的所 述步驟之前，解凍具有所述微小顆粒的所述飲料；以及重複冷卻、分離和混合的步驟。
13、 根據權利要求11所述的方法，其中所述冷卻步驟包括確定冷凍 飲料的所述微小顆粒的尺寸。
14、 根據權利要求11所述的方法，進一步包括確定冷凍飲料的所述 微小顆粒的尺寸。
15、 根據權利要求11所述的方法，進一步包括確定所述飲料的目標溫度。
16、 根據權利要求11所述的方法，進一步包括確定所述飲料的質地。
17、 根據權利要求11所述的方法，進一步包括確定在所述飲料中的 冷凍飲料的所述微小顆粒的容量。
18、 根據權利要求11所述的方法，其中所述分離步驟包括用葉片刮 擦冷凍飲料的所述微小顆粒。
19、 根據權利要求20所述的方法，其中所述分離步驟包括操作電機 以提供所述容器和所述葉片之間的相對運動。
20、 一種飲料製作和分配系統，包括 將飲料輸送至所述系統的入口管；形成具有所述飲料的凍結的微小顆粒的所述飲料的飲料製作設備；將具有所述飲料的所述凍結的微小顆粒的所述飲料分配至容器的龍 頭；以及解凍所述飲料的所述凍結的微小顆粒的解凍設備。
21、 根據權利要求20所述的飲料製作和分配系統，其中當龍頭關閉 時，所述飲料被引導至所述解凍設備。
22、 根據權利要求20所述的飲料製作和分配系統，其中所述飲料制 作設備進一步包括容納所述飲料的容器；從所述容器內表面刮擦所述飲料的凍結的顆粒的刮擦裝置； 將所述飲料冷卻至預先確定的溫度的冷卻媒介；以及 提供所述容器和刮擦裝置之間的相對運動的電機。
全文摘要
公開了飲料製作設備、系統和冷卻方法。飲料製作設備包括容納飲料的容器、從所述容器的內表面刮擦所述飲料的冷凍顆粒的分離裝置，將所述飲料冷卻至預先確定的溫度的冷卻媒介，提供所述容器和分離裝置之間的相對運動的電機。所述飲料製作和分配系統包括將飲料分配至所述系統的入口管，形成具有所述飲料的凍結的微小顆粒的所述飲料的飲料製作設備，將具有所述飲料的所述凍結的微小顆粒的所述飲料分配至容器的龍頭，解凍所述飲料的所述凍結的微小顆粒的解凍設備。冷卻方法包括將飲料提供給容器，基本上冷卻所述飲料至冷凍溫度，從所述容器的內表面分離出冷凍飲料的微小顆粒，將冷凍飲料的所述微小顆粒與所述飲料相混合，以及分配具有所述微小顆粒的所述飲料。
文檔編號A23G9/12GK101287379SQ200480044334
公開日2008年10月15日 申請日期2004年9月9日 優先權日2004年9月9日
發明者加百利·巴赫安, 維克託·萊維特斯, 西蒙·梅澤 申請人:弗裡茲解決方案有限公司