專(zhuān)利名稱(chēng)：用于制備飲料的儲(chǔ)盒及方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于制備飲料的儲(chǔ)盒(cartidge)系統(tǒng)，尤其涉及密封儲(chǔ)盒，其由基本上不透氣和不透水的材料形成，并且包含用于制備飲料的一種或多種成分。還公開(kāi)了一種制造儲(chǔ)盒系統(tǒng)的方法。
之前已經(jīng)提出將飲料制備成分密封在單獨(dú)的不透氣包裝中。例如，含有速溶磨碎咖啡的儲(chǔ)盒或膠囊已知可用于通常稱(chēng)為“蒸餾咖啡”機(jī)的某些咖啡制備機(jī)中。在采用這些制備機(jī)來(lái)生產(chǎn)咖啡的過(guò)程中，咖啡儲(chǔ)盒放在沖泡腔中，使熱水以較高的壓力流過(guò)該儲(chǔ)盒，從而從磨碎咖啡中提取出芳香咖啡成分來(lái)產(chǎn)生咖啡飲料。通常，這類(lèi)機(jī)器在超過(guò)6×105Pa的壓力下工作。上述類(lèi)型的制備機(jī)到目前為止是比較昂貴的，這是因?yàn)闄C(jī)器的部件如水泵和密封件必須能夠耐高壓。
在WO01/58786中介紹了一種用于制備飲料的儲(chǔ)盒，其可在大致處于0.7-2.0×105Pa范圍內(nèi)的壓力下工作。然而，該儲(chǔ)盒設(shè)計(jì)成用于針對(duì)商業(yè)或工業(yè)市場(chǎng)用途的飲料制備機(jī)中，因此比較昂貴，并且不能分配許多飲料類(lèi)型。因此，仍然需要一種用于制備飲料的系統(tǒng)，其中系統(tǒng)的儲(chǔ)盒和飲料制備機(jī)在成本、性能和可靠性方面尤其適用于家用市場(chǎng)。還需要用于這種系統(tǒng)的飲料制備機(jī)，其操作簡(jiǎn)單可靠，并且能夠在較低壓力下生產(chǎn)較寬范圍的飲料類(lèi)型。
因此，本發(fā)明提供了一種儲(chǔ)盒，其含有一種或多種飲料成分并由基本上不透氣和不透水的材料形成，所述儲(chǔ)盒包括含有一種或多種飲料成分的儲(chǔ)存腔，其特征在于，該儲(chǔ)存腔的垂直高度與儲(chǔ)存腔的寬度的高寬比處于0.10至0.43之間。
已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，采用了這些高寬比的儲(chǔ)盒允許在低壓下進(jìn)行有效的沖泡。特別是已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，這樣的高寬比可防止不希望有的高背壓積聚，這種高背壓會(huì)導(dǎo)致不均勻或不充分的水流通過(guò)儲(chǔ)盒，從而導(dǎo)致飲料成分的不均勻或降低的提取、稀釋或溶解。這種對(duì)高背壓的阻礙允許使用帶有低壓系統(tǒng)的儲(chǔ)盒，它比高壓系統(tǒng)更便宜，因此更適合于家用市場(chǎng)。
另外，這些高寬比的使用在儲(chǔ)盒于使用中水平地定位的情形下具有特別有利的效果。這種對(duì)儲(chǔ)存腔的寬度和高度的仔細(xì)選擇將導(dǎo)致儲(chǔ)存腔內(nèi)的改進(jìn)流動(dòng)，其具有向內(nèi)和向上的流動(dòng)分量，這將改善工藝的一致性。
優(yōu)選的是，儲(chǔ)存腔的垂直高度與儲(chǔ)存腔的寬度的高寬比為0.21至0.28。更優(yōu)選的是，該高寬比為大約0.25。
優(yōu)選的是，儲(chǔ)盒為盤(pán)形。作為備選，儲(chǔ)盒不是盤(pán)形的，其中高寬比作為最大高度與最大距離之比來(lái)進(jìn)行測(cè)量。
儲(chǔ)盒可包括定向成徑向地進(jìn)入到儲(chǔ)存腔內(nèi)的一個(gè)或多個(gè)進(jìn)口。
該一個(gè)或多個(gè)進(jìn)口可設(shè)在儲(chǔ)盒的周邊處或其附近，以便將水介質(zhì)的流動(dòng)徑向向內(nèi)地引導(dǎo)到儲(chǔ)存腔中。
儲(chǔ)盒可包括設(shè)在儲(chǔ)存腔與儲(chǔ)盒頂部的下表面的至少一部分之間的過(guò)濾器，在過(guò)濾器和儲(chǔ)盒頂部之間形成了一條或多條通道，該一條或多條通道與儲(chǔ)盒出口連通，因此將該一個(gè)或多個(gè)進(jìn)口與出口連起來(lái)的飲料流動(dòng)路徑向上經(jīng)過(guò)過(guò)濾器而進(jìn)入到該一條或多條通道中。
飲料成分可以是焙炒和磨碎的咖啡。提出了權(quán)利要求的高寬比的使用對(duì)于接受提取的成分如焙炒和磨碎咖啡是特別有利的。提取過(guò)程中儲(chǔ)存腔內(nèi)的正確壓力和流型對(duì)于沖泡飲料的質(zhì)量和一致性而言是非常重要的。
本發(fā)明還提供了一種從在儲(chǔ)存腔內(nèi)含有一種或多種飲料成分的儲(chǔ)盒中分配飲料的方法，包括步驟使水介質(zhì)通過(guò)儲(chǔ)盒以形成源于所述一種或多種飲料成分的飲料，以及將飲料分配到儲(chǔ)存容器中，其特征在于，該儲(chǔ)盒具有處于0.10至0.43之間的儲(chǔ)存腔垂直高度與儲(chǔ)存腔直徑的高寬比，并且水介質(zhì)在0.1至2.0巴(10至200千帕)的壓力下通過(guò)儲(chǔ)盒。
優(yōu)選的是，儲(chǔ)存腔的垂直高度與儲(chǔ)存腔的寬度的高寬比為0.21至0.28。
本發(fā)明還提供了一種儲(chǔ)盒，其可使用2.0至4.0巴壓力下的水介質(zhì)，并包含一種或多種飲料成分并且由基本上不透氣和不透水的材料形成，所述儲(chǔ)盒包括含有一種或多種飲料成分的儲(chǔ)存腔，其特征在于，該儲(chǔ)存腔的垂直高度與儲(chǔ)存腔的寬度的高寬比處于0.42至0.68之間。
本發(fā)明還提供了一種從在儲(chǔ)存腔內(nèi)含有一種或多種飲料成分的儲(chǔ)盒中分配飲料的方法，包括步驟使水介質(zhì)通過(guò)儲(chǔ)盒以形成源于所述一種或多種飲料成分的飲料，將飲料分配到儲(chǔ)存容器中，其特征在于，該儲(chǔ)盒具有處于0.42至0.68之間的儲(chǔ)存腔垂直高度與儲(chǔ)存腔寬度的高寬比，并且水介質(zhì)在2.0至4.0巴的壓力下通過(guò)儲(chǔ)盒。
本發(fā)明的儲(chǔ)盒含有適于形成飲料產(chǎn)品的一種或多種飲料成分。該飲料產(chǎn)品例如可以為咖啡、茶、巧克力或者包括牛奶的奶基飲料中的一種。該飲料成分可以是粉末狀的、磨碎的、葉片狀的或者為液體。該飲料成分可以是不可溶的或可溶的。其例子包括焙炒和磨碎的咖啡、茶葉、粉末狀的可可粉固體和湯、液態(tài)奶基飲料和濃縮果汁。
在以下介紹中，將采用用語(yǔ)“上”和“下”及等效用語(yǔ)來(lái)描述本發(fā)明特征的相對(duì)定位。用語(yǔ)“上”和“下”及等效用語(yǔ)應(yīng)理解為指處于其正常定向中以用于插入到飲料制備機(jī)中并隨后進(jìn)行分配的儲(chǔ)盒(或其它部件)，例如如圖4所示。特別是，“上”和“下”分別指接近或遠(yuǎn)離儲(chǔ)盒的頂面11的相對(duì)位置。另外，將采用用語(yǔ)“內(nèi)”和“外”及等效用語(yǔ)來(lái)描述本發(fā)明特征的相對(duì)定位。用語(yǔ)“內(nèi)”和“外”及等效用語(yǔ)應(yīng)理解為分別指接近或遠(yuǎn)離儲(chǔ)盒1(或其它部件)的中心或主軸線X的儲(chǔ)盒(或其它部件)的相對(duì)位置。
下面將僅通過(guò)示例并參考附圖來(lái)介紹本發(fā)明的實(shí)施例，在附圖中

圖1是根據(jù)本發(fā)明的儲(chǔ)盒的第一和第二實(shí)施例中的外部件的剖視圖；圖2是圖1所示外部件的細(xì)節(jié)的剖視圖，顯示了向內(nèi)朝向的圓柱形延伸部分；圖3是圖1所示外部件的細(xì)節(jié)的剖視圖，顯示了槽口；圖4是圖1所示外部件的從上方看去的透視圖；圖5是處于倒轉(zhuǎn)方位中的圖1所示外部件的從上方看去的透視圖；圖6是圖1所示外部件的從上方看去的平面圖；圖7是儲(chǔ)盒的第一實(shí)施例的內(nèi)部件的剖視圖；圖8是圖7的內(nèi)部件的從上方看去的透視圖；圖9是處于倒轉(zhuǎn)方位中的圖7所示內(nèi)部件的從上方看去的透視圖；圖10是圖7所示內(nèi)部件的從上方看去的平面圖；圖11是處于已裝配狀態(tài)的儲(chǔ)盒的第一實(shí)施例的剖視圖；圖12是儲(chǔ)盒的第二實(shí)施例的內(nèi)部件的剖視圖；圖13是圖12所示內(nèi)部件的細(xì)節(jié)的剖視圖，顯示了孔；圖14是圖12所示內(nèi)部件的從上方看去的透視圖；圖15是處于倒轉(zhuǎn)方位中的圖12所示內(nèi)部件的從上方看去的透視圖；圖16是圖12所示內(nèi)部件的另一剖視圖；圖17是圖12所示內(nèi)部件的另一細(xì)節(jié)的剖視圖，顯示了空氣進(jìn)口；圖18是處于已裝配狀態(tài)下的儲(chǔ)盒的第二實(shí)施例的剖視圖；圖19是儲(chǔ)盒的第三和第四實(shí)施例的外部件的剖視圖；圖20是圖19所示外部件的細(xì)節(jié)的剖視圖，顯示了向內(nèi)朝向的圓柱形延伸部分；圖21是圖19所示外部件的從上方看去的平面圖；圖22是圖19所示外部件的從上方看去的透視圖；圖23是處于倒轉(zhuǎn)方位中的圖19所示外部件的從上方看去的透視圖；圖24是儲(chǔ)盒的第三實(shí)施例的內(nèi)部件的剖視圖；圖25是圖24所示內(nèi)部件的從上方看去的平面圖；圖26是圖24所示內(nèi)部件的細(xì)節(jié)的剖視圖，顯示了朝內(nèi)翻的上緣邊；圖27是圖24所示內(nèi)部件的從上方看去的透視圖；圖28是處于倒轉(zhuǎn)方位中的圖24所示內(nèi)部件的從上方看去的透視圖；圖29是處于已裝配狀態(tài)的儲(chǔ)盒的第三實(shí)施例的剖視圖；圖30是根據(jù)本發(fā)明的儲(chǔ)盒的第四實(shí)施例的內(nèi)部件的剖視圖；圖31是圖30所示內(nèi)部件的從上方看去的平面圖；圖32是圖30所示內(nèi)部件的從上方看去的透視圖；圖33是處于倒轉(zhuǎn)方位中的圖30所示內(nèi)部件的從上方看去的透視圖；圖34是處于已裝配狀態(tài)的儲(chǔ)盒的第四實(shí)施例的剖視圖；圖35a是濃度相對(duì)于操作循環(huán)時(shí)間的曲線圖；圖35b是起泡能力相對(duì)于操作循環(huán)時(shí)間的曲線圖；圖35c是溫度相對(duì)于操作循環(huán)時(shí)間的曲線圖；和圖36是標(biāo)準(zhǔn)化壓力相對(duì)于高寬比的曲線圖。
如圖11所示，本發(fā)明的儲(chǔ)盒1大致包括外部件2、內(nèi)部件3和層壓板5。外部件2、內(nèi)部件3和層壓板5裝配在一起以形成儲(chǔ)盒1，其具有用于容納一種或多種飲料成分的內(nèi)部120、進(jìn)口121、出口122，以及將進(jìn)口121與出口122相連并且經(jīng)過(guò)內(nèi)部120的飲料流動(dòng)路徑。進(jìn)口121和出口122最初被層壓板5密封，并在使用中通過(guò)刺穿或切開(kāi)層壓板5而打開(kāi)。飲料流動(dòng)路徑通過(guò)外部件2、內(nèi)部件3和層壓板5之間的空間相互關(guān)系來(lái)限定，如下所述。在儲(chǔ)盒1中可選擇性地包含有其它部件，例如過(guò)濾器4，如下文中進(jìn)一步介紹。
在圖1至11顯示了第一型式的儲(chǔ)盒1。儲(chǔ)盒1的第一型式特別設(shè)計(jì)成用于分配濾后產(chǎn)品，例如焙炒和磨碎的咖啡或茶葉。然而，這種型式的儲(chǔ)盒1和如下所述的其它型式可用于其它產(chǎn)品，例如巧克力、咖啡、茶、甜味劑、甜酒、香料、酒精飲料、增香奶、果汁、帶果肉果汁、醬汁和甜品。
從圖5中可見(jiàn)，儲(chǔ)盒1的整體形狀為大致圓形或盤(pán)形，其中儲(chǔ)盒1的直徑或?qū)挾冗h(yuǎn)大于其高度。主軸線X經(jīng)過(guò)外部件的中心，如圖1所示。通常來(lái)說(shuō)，外部件2的整體外徑為74.5毫米±6毫米，整體外部高度為16毫米±3毫米。裝配好的儲(chǔ)盒1的容積通常為30.2毫升±20％。根據(jù)本發(fā)明，對(duì)于在高達(dá)2.0巴的壓力下操作的儲(chǔ)盒而言，儲(chǔ)盒的高寬比處于0.10至0.43之間，對(duì)于在2.0至4.0巴的壓力下操作的儲(chǔ)盒而言，儲(chǔ)盒的高寬比處于0.42至0.68之間。在小于2.0巴的壓力下操作的儲(chǔ)盒的高寬比優(yōu)選處于0.21至0.28之間。該高寬比被定義為含有一種或多種飲料成分的內(nèi)部120的最大內(nèi)部垂直高度與內(nèi)部120的內(nèi)部寬度(在儲(chǔ)盒為盤(pán)形的情況下為內(nèi)徑)之比。在所述實(shí)施例中，最大垂直高度為14.3毫米，而寬度(在這種情況下等于直徑)為57.8毫米。如圖36所示，從本發(fā)明的儲(chǔ)盒中分配出飲料所需的壓力根據(jù)儲(chǔ)盒的高寬比而變化。已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，0.10至0.43之間的高寬比對(duì)于在使分配飲料所需的壓力最小的要求與在分配期間使飲料的提取和起泡最大的要求之間實(shí)現(xiàn)平衡而言是有利的。0.42至0.68的較大高寬比可適用于更高壓力的系統(tǒng)，這通常是在使用更大容積的儲(chǔ)盒的情形下。
非盤(pán)形儲(chǔ)盒的高寬比可定義為最大高度與最大距離之比。
外部件2一般包括碗形外殼10，其具有彎曲的環(huán)形壁13、封閉頂部11和敞開(kāi)底部12。外部件2在頂部11處的直徑小于在底部12處的直徑，導(dǎo)致環(huán)形壁13在從封閉頂部11延伸到敞開(kāi)底部12上張開(kāi)。環(huán)形壁13和封閉頂部11一起限定了具有內(nèi)部34的儲(chǔ)存容器。
在封閉頂部11中以主軸線X為中心設(shè)置了向內(nèi)朝向的中空?qǐng)A柱形延伸部分18。如圖2更清楚地顯示，圓柱形延伸部分18包括臺(tái)階狀的輪廓，其具有第一部分19、第二部分20和第三部分21。第一部分19為筆直的圓柱形。第二部分20為截頭錐體的形狀，并且向內(nèi)變小。第三部分21為另一筆直的圓柱形，并且被底面31封閉。第一部分19、第二部分20和第三部分21的直徑遞增式地變小，使得圓柱形延伸部分18的直徑在從頂部11延伸到圓柱形延伸部分18的封閉底面31上變小。在圓柱形延伸部分18上的第二部分20和第三部分21之間的接合處形成了大致水平的臺(tái)肩32。
在外部件2中形成了朝向底部12的向外延伸的臺(tái)肩33。向外延伸的臺(tái)肩33形成了與環(huán)形壁13同軸的第二壁15以便限定環(huán)形軌道，其在第二壁15和環(huán)形壁13之間形成了集流管16。集流管16圍繞著外部件2的周邊延伸。一系列槽口17設(shè)在環(huán)形壁13中并與集流管16平齊，以便在集流管16和外部件2的內(nèi)部34之間提供氣體和液體連通。如圖3所示，槽口17構(gòu)成了環(huán)形壁13中的垂直狹縫。設(shè)置了20到40個(gè)之間的槽口。在所示實(shí)施例中，37個(gè)槽口17大致等間距地圍繞集流管16的周邊設(shè)置。槽口17優(yōu)選具有1.4到1.8毫米之間的長(zhǎng)度。各槽口的典型長(zhǎng)度為1.6毫米，其為外部件2的整體高度的10％。各槽口的寬度在0.25到0.35毫米之間。通常，各槽口的寬度為0.3毫米。槽口17的寬度應(yīng)足夠窄，以防止在儲(chǔ)存期間或在使用中飲料成分從中經(jīng)過(guò)而進(jìn)入集流管16中。
在外部件2中的外部件2周邊處形成了進(jìn)口腔26。如圖5最清楚地顯示，設(shè)有圓柱形壁27，其在其中限定了進(jìn)口腔26，并將進(jìn)口腔26與外部件2的內(nèi)部34分隔開(kāi)。圓柱形壁27具有形成在垂直于主軸線X的平面上的封閉頂面28，以及與外部件2的底部12共面的敞開(kāi)下端29。進(jìn)口腔26經(jīng)由兩個(gè)槽口30而與集流管16相連通，如圖1所示?；蛘?，可采用一個(gè)至四個(gè)槽口來(lái)在集流管16和進(jìn)口腔26之間形成連通。
向外延伸的臺(tái)肩33的下端設(shè)有向外延伸的凸緣35，其垂直于主軸線X而延伸。典型的凸緣35具有2到4毫米之間的寬度。凸緣35的一部分?jǐn)U展開(kāi)，以形成可通過(guò)它來(lái)握住外部件2的手柄24。手柄24設(shè)有向上翻起的緣邊25，以便增進(jìn)抓握。
外部件2為由高密度聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、聚酯所形成的單件整體件，或者為這些材料中的兩種或多種制成的層壓板。合適的聚丙烯包括可從DSM英國(guó)有限公司(英國(guó)Redditch地區(qū))中得到的一定范圍內(nèi)的聚合物。外部件可以為不透明的、透明的或半透明的。制造工藝可以為注塑成型。
圖7至10所示的內(nèi)部件3包括環(huán)形框架41和向下延伸的圓柱形漏斗40。主軸線X經(jīng)過(guò)內(nèi)部件3的中心，如圖7所示。
如圖8最佳地示出，環(huán)形框架41包括通過(guò)十條等間距的徑向輻條53相連的外緣邊51和內(nèi)轂52。內(nèi)轂52與圓柱形漏斗40形成一體并從中延伸出。在環(huán)形框架41中的徑向輻條53之間形成了過(guò)濾孔55。過(guò)濾器4設(shè)在環(huán)形框架41上，以便覆蓋過(guò)濾孔55。過(guò)濾器優(yōu)選由具有較高濕強(qiáng)度的材料如聚酯的非織造纖維材料制成。可使用的其它材料包括不透水的纖維素材料，例如含有織造紙纖維的纖維素材料?？椩旒埨w維可與聚丙烯、聚氯乙烯和/或聚乙烯的纖維摻混在一起。將這些塑料材料結(jié)合在纖維素材料中，使得纖維素材料可被熱封。過(guò)濾器4還可利用可被熱量和/或壓力活化的材料來(lái)進(jìn)行處理或涂覆，使得它可這樣密封在環(huán)形框架41上。
如圖7的橫截面輪廓所示，內(nèi)轂52設(shè)在比外緣邊51更低的位置處，從而使環(huán)形框架41具有傾斜的下方輪廓。
各輻條53的上表面設(shè)有直立輻板54，其將環(huán)形框架41以上的空隙空間分成多個(gè)通道57。各通道57在兩側(cè)上由輻板54限定，在底面上由過(guò)濾器4限定。通道57從外緣邊51中向下延伸，并在由輻板54的內(nèi)端所限定的開(kāi)口56處通入到圓柱形漏斗40中。
圓柱形漏斗40包括外管42，其包圍了內(nèi)噴口43。外管42形成了圓柱形漏斗40的外部。噴口43通過(guò)環(huán)形凸緣47在噴口43的上端處連接在外管42上。噴口43包括位于與通道57的開(kāi)口56連通的上端處的進(jìn)口45，以及位于下端處的出口44，所制備的飲料可通過(guò)出口44而排入到杯子或其它儲(chǔ)存容器中。噴口43包括上端處的截頭錐體部分48和下端處的圓柱形部分58。圓柱形部分58可具有略微的錐形，使得它朝向出口44變窄。截頭錐體部分48有助于將飲料從通道57向下引向出口44，而不會(huì)引發(fā)飲料紊流。截頭錐體部分48的上表面設(shè)有四個(gè)支承輻板49，其等間距地圍繞著圓柱形漏斗40的周邊。支承輻板49在它們之間限定了通道50。支承輻板49的上邊緣相互間平齊，并且垂直于主軸線X。
內(nèi)部件3可由聚丙烯或上述類(lèi)似的材料通過(guò)與外部件2相同的注塑成型形成為單件整體件。
或者，內(nèi)部件3和/或外部件2可由生物可降解的聚合物制成。合適材料的示例包括可降解的聚乙烯(例如由英國(guó)Borehamwood的Symphony Environmental公司提供的SPITEK)、生物可降解的聚酯酰胺(例如由Symphony Environmental公司提供的BAK1095)、聚乳酸(由美國(guó)明尼蘇達(dá)州的Cargil公司提供的PLA)、淀粉基聚合物、纖維素衍生物和多肽。
層壓板5由兩層形成，即第一層鋁和第二層鑄型用聚丙烯。鋁層的厚度在0.02到0.07毫米之間。鑄型用聚丙烯層的厚度在0.025到0.065毫米之間。在一個(gè)實(shí)施例中，鋁層為0.06毫米厚，聚丙烯層為0.025毫米厚。該層壓板是特別有利的，因?yàn)樗谘b配過(guò)程中具有很強(qiáng)的抗卷曲能力。結(jié)果，層壓板5可預(yù)先切割成正確的尺寸和形狀，并隨后傳送至生產(chǎn)線上的裝配工位而不會(huì)出現(xiàn)變形。因此，層壓板5特別適合于焊接?？捎玫钠渌鼘訅喊宀牧习≒ET/鋁/PP、PE/EVOH/PP、PET/金屬化層/PP以及鋁/PP層壓板?？捎脤訅喊寰聿膩?lái)取代沖切備料。
儲(chǔ)盒1可通過(guò)剛性或半剛性的蓋子而非柔性層壓板來(lái)封閉。
儲(chǔ)盒1的裝配涉及以下步驟a)將內(nèi)部件3插入到外部件2中；b)將過(guò)濾器4切割成形并放在內(nèi)部件3上，以便被容納在圓柱形漏斗40上并靠在環(huán)形框架41上；c)通過(guò)超聲波焊接將內(nèi)部件3、外部件2和過(guò)濾器4結(jié)合在一起；d)用一種或多種飲料成分來(lái)填充儲(chǔ)盒1；e)將層壓板5固定在外部件2上。
這些步驟將在下文中更詳細(xì)地介紹。
外部件2定向成使得敞開(kāi)底部12向上。然后將內(nèi)部件3插入到外部件2中，其中外緣邊51以松配合的形式在儲(chǔ)盒1的頂部11處容納在軸向延伸部分14中。外部件2的圓柱形延伸部分18同時(shí)容納在內(nèi)部件3的圓柱形漏斗40的上部中。圓柱形延伸部分18的第三部分21安放在圓柱形漏斗40內(nèi)，其中圓柱形延伸部分18的封閉底面31靠在內(nèi)部件3的支承輻板49上。然后將過(guò)濾器4放在內(nèi)部件3上，使得過(guò)濾器材料與環(huán)形緣邊51接觸。然后采用超聲波焊接工藝將過(guò)濾器4結(jié)合在內(nèi)部件3上，同時(shí)在同一工藝步驟中將內(nèi)部件3結(jié)合在外部件2上。內(nèi)部件3和過(guò)濾器4焊接在外緣邊51的周?chē)?。?nèi)部件3和外部件2通過(guò)圍繞在外緣邊51和輻板54的上邊緣周?chē)暮附泳€而結(jié)合起來(lái)。
如在圖11中最清楚地示出，外部件2和內(nèi)部件3在結(jié)合在一起時(shí)在內(nèi)部120中在環(huán)形凸緣41之下和圓柱形漏斗40之外限定了空隙空間130，其形成了過(guò)濾腔。過(guò)濾腔130和環(huán)形框架41以上的通道57通過(guò)過(guò)濾紙4分隔開(kāi)。
過(guò)濾腔130包含一種或多種飲料成分200。所述一種或多種飲料成分裝入到過(guò)濾腔130中。對(duì)于濾過(guò)風(fēng)格的飲料而言，此成分通常為焙炒和磨碎的咖啡或茶葉。飲料成分在過(guò)濾腔130中的裝填密度可根據(jù)需要來(lái)改變。通常，對(duì)于濾過(guò)的咖啡產(chǎn)品而言，在厚度一般為5至14毫米的過(guò)濾床中，過(guò)濾腔包含5.0到10.2克之間的焙炒和磨碎的咖啡。作為選擇，內(nèi)部120可包含一個(gè)或多個(gè)例如球的物體，其可在內(nèi)部120中自由地運(yùn)動(dòng)，以便在飲料的釋放期間通過(guò)引發(fā)紊流和破壞飲料成分的沉積來(lái)促進(jìn)混合。
然后通過(guò)圍繞層壓板5的周邊形成焊縫126來(lái)將層壓板5結(jié)合在向外延伸凸緣35的底面上，從而將層壓板5固定在外部件2上。焊縫126然后延伸，以便將層壓板5密封在進(jìn)口腔26的圓柱形壁27的下邊緣上。另外，在層壓板5和圓柱形漏斗40的外管42的下邊緣之間形成了焊縫125。層壓板5形成了過(guò)濾腔130的下壁，并且還密封了進(jìn)口腔26和圓柱形漏斗40。然而，在分配之前在層壓板5和噴口43的下邊緣之間存在有小間隙123?？刹捎枚喾N焊接方法如熱焊接和超聲波焊接，這取決于層壓板5的材料特性。
有利的是，內(nèi)部件3跨置于外部件2和層壓板5之間。內(nèi)部件3由比較剛性的材料如聚丙烯形成。這樣，內(nèi)部件3形成了承載件，其用于在儲(chǔ)盒1受壓時(shí)使層壓板5和外部件2保持間隔開(kāi)。儲(chǔ)盒1優(yōu)選在使用中承受到130到280N之間的壓縮載荷。該壓力用于防止儲(chǔ)盒在內(nèi)部受壓時(shí)失效，并且還可用于將內(nèi)部件3和外部件2擠壓在一起。這保證了儲(chǔ)盒1內(nèi)的通路和孔的內(nèi)部尺寸是固定的，并且在儲(chǔ)盒1的受壓期間不會(huì)變化。
為了使用儲(chǔ)盒1，首先將它插入到飲料制備機(jī)中，并通過(guò)飲料制備機(jī)的穿刺件來(lái)打開(kāi)進(jìn)口121和出口122，該穿刺件將層壓板5穿孔并折起來(lái)。通常為水的水介質(zhì)在壓力下通過(guò)進(jìn)口121而進(jìn)入儲(chǔ)盒1，在0.1-2.0巴之間的壓力下進(jìn)入進(jìn)口腔26。水從這里被引導(dǎo)而流經(jīng)槽口30并圍繞集流管16流動(dòng)，并經(jīng)過(guò)多個(gè)槽口17而進(jìn)入儲(chǔ)盒1的過(guò)濾腔130。水被迫徑向向內(nèi)地流過(guò)過(guò)濾腔130，并與其中所包含的飲料成分200混合。同時(shí)水被迫向上透過(guò)飲料成分。通過(guò)使水經(jīng)過(guò)飲料成分而形成的飲料經(jīng)由過(guò)濾器4和過(guò)濾孔55而進(jìn)入到環(huán)形框架41上方的通道57中。過(guò)濾器4在輻條53上的密封以及緣邊51與外部件2的焊接保證了不存在捷徑，所有的飲料都必須經(jīng)過(guò)過(guò)濾器4。
飲料然后沿著形成于輻板54之間的徑向通道57向下流經(jīng)開(kāi)口56而進(jìn)入圓柱形漏斗40中。飲料沿著支承輻板47之間的通道50而向下經(jīng)噴口43到達(dá)出口44，在這里飲料排入到儲(chǔ)存容器如杯子中。
飲料制備機(jī)優(yōu)選包括空氣清洗工具，其中在操作循環(huán)結(jié)束時(shí)迫使壓縮空氣通過(guò)儲(chǔ)盒1，以便沖走殘留在儲(chǔ)存容器內(nèi)的飲料。
在圖12至18中顯示了第二型式的儲(chǔ)盒1。第二型式的儲(chǔ)盒1特別設(shè)計(jì)成用于分配蒸餾咖啡風(fēng)格的產(chǎn)品如焙炒和磨碎的咖啡，其中需要產(chǎn)生稱(chēng)為crema的帶微小泡沫的飲料。第二型式的儲(chǔ)盒1的許多特征與第一型式中的相同，因此采用類(lèi)似的標(biāo)號(hào)來(lái)表示類(lèi)似的特征。在以下描述中將論述第一和第二型式之間的區(qū)別。以相同方式起作用的共同特征將不會(huì)詳細(xì)介紹。
外部件2具有與第一型式的儲(chǔ)盒1相同的構(gòu)造，并且如圖1至6所示。
內(nèi)部件3的環(huán)形框架41與第一型式中的相同。同樣，過(guò)濾器4設(shè)在環(huán)形框架41上以便覆蓋過(guò)濾孔55。圓柱形漏斗40的外管42也與前面所述的相同。然而，與第一型式相比，第二型式的內(nèi)部件2的構(gòu)造具有許多不同之處。如圖16所示，噴口43設(shè)有分隔件65，其從出口44朝向噴口43的上方延伸了一段距離。分隔件65有助于防止飲料在離開(kāi)噴口43時(shí)出現(xiàn)噴射和/或噴濺。噴口43的輪廓也是不同的，并在管43的上端附近包括帶有明顯折彎段66的臺(tái)階狀輪廓。
緣邊67從將外管42結(jié)合在噴口43上的環(huán)形凸緣47上直立地設(shè)置。緣邊67圍繞著通向噴口43的進(jìn)口45，并在緣邊67和外管42的上部之間限定了環(huán)形通道69。緣邊67設(shè)有向內(nèi)朝向的臺(tái)肩68。在緣邊67的周邊周?chē)囊稽c(diǎn)處設(shè)有槽口形式的孔70，其從緣邊67的上邊緣延伸至臺(tái)肩68的水平高度以下的某點(diǎn)處，如圖12和13最清楚地顯示。槽口具有0.64毫米的寬度。
空氣進(jìn)口71設(shè)在環(huán)形凸緣47中，并與孔70在周向上對(duì)準(zhǔn)，如圖16和17所示?？諝膺M(jìn)口71包括穿過(guò)凸緣47的孔，以便在外管42和噴口43之間在凸緣47以上的點(diǎn)和凸緣47以下的空隙空間之間提供連通。優(yōu)選的是如圖所示，空氣進(jìn)口71包括上截頭錐體部分73和下圓柱形部分72?？諝膺M(jìn)口71通常通過(guò)模制工具如頂針形成?？諝膺M(jìn)口71的錐形輪廓允許模制工具更容易從模制部件中取出。外管42的位于空氣進(jìn)口71附近的壁成形為可形成斜槽75，其從空氣進(jìn)口71通往噴口43的進(jìn)口45。如圖17所示，在空氣進(jìn)口71和斜槽75之間形成了切角臺(tái)肩74，以保證源于槽口70的飲料射流不會(huì)立即弄臟緊鄰空氣進(jìn)口71的凸緣47上表面。
第二型式的儲(chǔ)盒1的裝配程序類(lèi)似于第一型式的裝配。然而，存在有若干不同之處。如圖18所示，圓柱形延伸部分18的第三部分21安放在支承緣邊67內(nèi)而非安放在支承輻板上。第二部分20和第三部分21之間的圓柱形延伸部分18的臺(tái)肩32靠在內(nèi)部件3的支承緣邊67的上邊緣上。因此，在內(nèi)部件3和外部件2之間形成了界面區(qū)124，其包括沿著儲(chǔ)盒1的幾乎整個(gè)周邊延伸的位于圓柱形延伸部分18和支承緣邊67之間的面密封。盡管由于支承緣邊67中的槽口70延伸穿過(guò)支承緣邊67并向下延伸至臺(tái)肩68下面一點(diǎn)的位置點(diǎn)處，但是圓柱形延伸部分18和支承緣邊67之間的密封不是流體密封的。因此，圓柱形延伸部分18和支承緣邊67之間的界面配合使槽口70變形成孔128，如圖18最清楚地顯示，從而在環(huán)形通道69和噴口43之間提供了氣體和液體的連通?？淄ǔ?.64毫米寬，0.69毫米長(zhǎng)。
第二型式的儲(chǔ)盒1分配飲料的操作類(lèi)似于第一型式中的操作，但存在有一定的區(qū)別。徑向通道57中的飲料沿著形成于輻板54之間的通道57向下流動(dòng)，并經(jīng)過(guò)開(kāi)口56進(jìn)入到圓柱形漏斗40的環(huán)形通道69中。通過(guò)聚集于過(guò)濾腔130和通道57中的飲料的背壓，飲料在壓力下被迫從環(huán)形通道69經(jīng)過(guò)孔128。因此，飲料作為射流被迫經(jīng)過(guò)孔128而進(jìn)入由噴口43的上端所形成的膨脹腔。如圖18所示，飲料射流直接越過(guò)空氣進(jìn)口71。當(dāng)飲料進(jìn)入噴口43時(shí)，飲料射流的壓力降低。結(jié)果，當(dāng)空氣經(jīng)過(guò)空氣進(jìn)口71而被向上抽時(shí)，空氣以大量小氣泡的形式夾帶在飲料流中。源于孔128的飲料射流以漏斗一樣的形式向下流到出口44，在這里飲料排到儲(chǔ)存容器如杯子中，其中氣泡形成了所需的crema。因此，孔128和空氣進(jìn)口71一起形成了用于將空氣夾帶在飲料中的噴射結(jié)構(gòu)。飲料進(jìn)入噴射結(jié)構(gòu)的流動(dòng)應(yīng)盡可能保持平穩(wěn)以減少壓力損失。有利的是，噴射結(jié)構(gòu)的壁應(yīng)制作成下凹的，以便減少因“附壁效應(yīng)”摩擦而導(dǎo)致的損失?？?28的尺寸公差較小?？壮叽鐑?yōu)選為固定值加減0.02平方毫米?？稍趪娚浣Y(jié)構(gòu)的出口內(nèi)或出口處設(shè)置毛發(fā)、微絲或其它的表面不規(guī)則結(jié)構(gòu)以增大有效橫截面積，已經(jīng)發(fā)現(xiàn)這種手段可增強(qiáng)空氣夾帶的程度。
在圖19至29中顯示了第三型式的儲(chǔ)盒1。第三型式的儲(chǔ)盒1特別設(shè)計(jì)成用于分配可溶產(chǎn)品，其可以為粉末狀、液體、漿狀、凝膠或類(lèi)似形式。在使用中，可溶產(chǎn)品在水介質(zhì)如水經(jīng)過(guò)儲(chǔ)盒1時(shí)被水介質(zhì)溶解或形成懸浮液。飲料的示例包括巧克力、咖啡、奶、茶、湯或者其它可再水化或可水溶解的產(chǎn)品。第三型式的儲(chǔ)盒1的許多特征與上述型式中的相同，因此采用類(lèi)似標(biāo)號(hào)來(lái)表示類(lèi)似特征。在以下描述中將論述第三型式和上述型式之間的區(qū)別。以相同方式起作用的共同特征將不會(huì)詳細(xì)介紹。
與上述型式的外部件2相比，第三型式的外部件2的向內(nèi)朝向的中空?qǐng)A柱形延伸部分18具有更大的總體直徑，如圖20所示。特別是，與用于上述型式的外部件2的13.2毫米相比，第一部分19的直徑通常在16到18毫米之間。另外，第一部分19設(shè)有凸出的外表面19a或凸起，如圖20最清楚地示出，其功能如下所述。然而，儲(chǔ)盒1的第三部分21的直徑是相同的，導(dǎo)致該第三型式的儲(chǔ)盒1中的臺(tái)肩32的面積更大。已裝配儲(chǔ)盒1的典型容積為32.5毫升±20％。
環(huán)形壁13下端處的槽口的數(shù)量和定位也是不同的。設(shè)有3個(gè)到5個(gè)槽口。在圖23所示的實(shí)施例中，四個(gè)槽口36等間距地圍繞集流管16的周邊設(shè)置。槽口36比上述型式儲(chǔ)盒1中的略寬，處于0.35到0.45毫米之間，優(yōu)選為0.4毫米寬。
儲(chǔ)盒1的外部件2在其它方面是相同的。
內(nèi)部件3的圓柱形漏斗40的構(gòu)造與第一型式儲(chǔ)盒1中的相同，設(shè)有外管42、噴口45、環(huán)形凸緣47和支承輻板49。唯一的區(qū)別在于，噴口45成形為上截頭錐形段92和下圓柱形段93。
與上述型式相比，如圖24至28所示，環(huán)形框架41被套筒部分80取代，套筒部分80圍繞著圓柱形漏斗40并通過(guò)8個(gè)徑向撐桿87而連接于其上，撐桿87在環(huán)形凸緣47處或其附近與圓柱形漏斗40相接。套筒部分80的圓柱形延伸部分81從撐桿87向上延伸，限定了帶有敞開(kāi)頂面的腔90。圓柱形延伸部分81的上緣邊91具有朝內(nèi)翻的輪廓，如圖26所示。套筒部分80的環(huán)形壁82從撐桿87向下延伸，在套筒部分80和外管42之間限定了環(huán)形通道86。
環(huán)形壁82在下端包括外凸緣83，其設(shè)置成垂直于主軸線X。緣邊84從凸緣83的底面向下懸垂，并包括圍繞緣邊84周向等間距地設(shè)置的五個(gè)孔85。因此，緣邊84設(shè)有城堡形的下輪廓。
在撐桿87之間設(shè)有孔89，從而允許腔90和環(huán)形通道86之間的連通。
用于第三型式儲(chǔ)盒1的裝配程序類(lèi)似于第一型式的裝配，但具有一定區(qū)別。外部件2和內(nèi)部件3如圖29所示地推入配合在一起，并通過(guò)卡扣配合結(jié)構(gòu)來(lái)固定而非焊接在一起。在這兩個(gè)部件結(jié)合的過(guò)程中，向內(nèi)朝向的圓柱形延伸部分18容納在套筒部分80的上圓柱形延伸部分81內(nèi)。通過(guò)圓柱形延伸部分18的第一部分19的凸出外表面19a與上圓柱形延伸部分81的內(nèi)翻緣邊91的摩擦式相互接合，就可將內(nèi)部件3固定在外部件2中。通過(guò)將內(nèi)部件3設(shè)在外部件2中，就在位于套筒部分80的外部形成了混合腔134?；旌锨?34在分配之前包含有飲料成分200。應(yīng)注意到，四個(gè)進(jìn)口36和五個(gè)孔85在周向上相互間錯(cuò)開(kāi)。這兩個(gè)部件的相對(duì)位置在裝配期間不必為確定的或固定的，這是由于四個(gè)進(jìn)口36和五個(gè)孔85的使用保證了不管這些部件之間的相對(duì)旋轉(zhuǎn)位置如何，在進(jìn)口和孔之間總是未對(duì)準(zhǔn)的。
將一種或多種飲料成分裝填在儲(chǔ)盒的混合腔134中。飲料成分在混合腔134中的裝填密度可根據(jù)需要來(lái)變化。
然后將層壓板5以與以上型式中的上述相同方式固定在外部件2和內(nèi)部件3上。
在使用中，水以與以上型式儲(chǔ)盒中的相同的方式經(jīng)由四個(gè)槽口36進(jìn)入混合腔134。水被迫徑向向內(nèi)地經(jīng)過(guò)混合腔，并與包含在其中的飲料成分混合。產(chǎn)品溶解在水中或與之混合，并在混合腔134中形成了飲料，然后通過(guò)混合腔134中的飲料和水的背壓而被驅(qū)動(dòng)經(jīng)孔85進(jìn)入到環(huán)形通道86中。四個(gè)進(jìn)口槽口36和五個(gè)孔85的周向錯(cuò)開(kāi)保證了水射流必須首先在混合腔134進(jìn)行循環(huán)，然后才能從進(jìn)口槽口36沿徑向通往孔85。這樣就顯著地提高了產(chǎn)品的溶解或混合的程度和一致性。飲料在環(huán)形通道86中被迫向上經(jīng)過(guò)撐桿87之間的孔89而進(jìn)入到腔90中。飲料從腔90中經(jīng)過(guò)支承輻板49之間的進(jìn)口45而進(jìn)入噴口43，并流向出口44，在這里飲料排入到儲(chǔ)存容器如杯子中。該儲(chǔ)盒尤其可應(yīng)用于粘性液體或凝膠形式的飲料成分。在一種應(yīng)用中，在儲(chǔ)盒1中包含有液體巧克力成分，其粘度在室溫下為1700到3900mPa之間，在0℃下為5000到10000mPa之間，并且固體折射率為67Brix±3。在另一種應(yīng)用中，在儲(chǔ)盒1中包含有液體咖啡，其粘度在室溫下為70到2000mPa之間，在0℃下為80到5000mPa之間，其中咖啡具有40到70％之間的總固體量水平。液體咖啡成分可含有0.1到2.0％重量之間的小蘇打，優(yōu)選在0.5到1.0％重量之間。小蘇打用于將咖啡的pH值水平維持為4.8或更低，從而使填充有咖啡的儲(chǔ)盒的貯藏期限長(zhǎng)達(dá)12個(gè)月。
在圖30至34中顯示了第四型式的儲(chǔ)盒1。第四型式的儲(chǔ)盒1特別設(shè)計(jì)成可用于分配液體產(chǎn)品如濃縮液態(tài)奶。第四型式的儲(chǔ)盒1的許多特征與上述型式中的相同，因此采用類(lèi)似標(biāo)號(hào)來(lái)表示類(lèi)似的特征。在以下描述中將論述第四型式和以上型式之間的區(qū)別。以相同方式起作用的共同特征將不會(huì)詳細(xì)介紹。
外部件2與第三型式的儲(chǔ)盒1中的相同，并且在圖19至23中示出。
內(nèi)部件3的圓柱形漏斗40類(lèi)似于第二型式儲(chǔ)盒1中的所示，但具有一定區(qū)別。如圖30所示，噴口43成形為帶有上截頭錐形段106和下圓柱形段107。在噴口43的內(nèi)表面上設(shè)有三條軸向凸棱105，以便將所分配的飲料朝著出口44向下引導(dǎo)，并且防止所排出的飲料在噴口內(nèi)回旋。因此，凸棱105用作隔片。如同第二型式儲(chǔ)盒1中的一樣，空氣進(jìn)口71設(shè)置成穿過(guò)環(huán)形凸緣47。然而，空氣進(jìn)口71下方的斜槽75比第二型式中的更長(zhǎng)。
套筒部分80設(shè)置成類(lèi)似于上述第三型式儲(chǔ)盒1中的所示。在緣邊84中設(shè)有5到12個(gè)孔85。通常設(shè)有10個(gè)孔，而非如第三型式的儲(chǔ)盒1中的5個(gè)孔。
環(huán)形碗狀件100設(shè)置成從套筒部分80的凸緣83上延伸出來(lái)并與之形成一體。環(huán)形碗狀件100包括張開(kāi)的主體101，其帶有朝向上的敞開(kāi)上口部104。四個(gè)進(jìn)給孔103如圖30和31所示地設(shè)在主體101中，并位于或接近碗狀件100的下端，在這里它與套筒部分80相結(jié)合。優(yōu)選的是，進(jìn)給孔圍繞碗狀件100的周邊等間距地設(shè)置。
層壓板5為上述實(shí)施例中所述的類(lèi)型。
第四型式儲(chǔ)盒1的裝配程序與第三型式中的相同。
第四型式儲(chǔ)盒的操作類(lèi)似于第三型式的操作。水以如前所述的相同方式進(jìn)入儲(chǔ)盒1和混合腔134。在那里水與液體產(chǎn)品混合并將其稀釋?zhuān)淙缓蟊黄仍谕霠罴?00之下流出，并經(jīng)過(guò)孔85流向出口44，如上所述。最初包含在圖34所示環(huán)形碗狀件100內(nèi)的那部分液體產(chǎn)品并未被進(jìn)入混合腔134的水立即稀釋。相反，混合腔134下部中的經(jīng)稀釋的液體產(chǎn)品將傾向于經(jīng)孔85離開(kāi)，而非被迫向上經(jīng)由上口部104進(jìn)入環(huán)形碗狀件100中。因此，與混合腔134下部中的產(chǎn)品相比，環(huán)形碗狀件100中的液體產(chǎn)品在操作循環(huán)的初期保持為比較濃縮。環(huán)形碗狀件100中的液體產(chǎn)品在重力作用下經(jīng)由進(jìn)給孔103而滴落到經(jīng)由孔85在碗狀件100下面離開(kāi)混合腔134的產(chǎn)品流中。環(huán)形碗狀件100用于使進(jìn)入圓柱形漏斗40的經(jīng)稀釋的液體產(chǎn)品的濃度均勻化，這是通過(guò)保持一部分濃縮液體產(chǎn)品，并在整個(gè)操作循環(huán)中將其穩(wěn)定地釋放到離開(kāi)液體流流動(dòng)路徑中來(lái)實(shí)現(xiàn)的，如圖35a所示，其中顯示了在約15秒的操作循環(huán)期間所測(cè)得的作為所存在總固體量百分比的奶濃度。線a顯示了帶有碗狀件100的濃度曲線，而線b顯示了沒(méi)有碗狀件100的儲(chǔ)盒的濃度曲線。可以見(jiàn)到，帶有杯子100的濃度曲線在操作循環(huán)期間更平穩(wěn)，不存在象未帶碗狀件100那樣地出現(xiàn)濃度的初始較大下降。通常來(lái)說(shuō)，奶的初始濃度為30-35％SS，在循環(huán)結(jié)束時(shí)為10％SS。這導(dǎo)致了稀釋比為約3比1，然而1比1到6比1之間的稀釋比也可用于本發(fā)明。對(duì)于其它液體飲料成分而言，該濃度可以變化。例如對(duì)于液體巧克力而言，初始濃度為約67％SS，在循環(huán)結(jié)束時(shí)為12-15％SS。這導(dǎo)致稀釋比(所分配飲料中的水介質(zhì)與飲料成分之比)為約5比1，然而2比1到10比1之間的稀釋比也可用于本發(fā)明。對(duì)于液體咖啡而言，初始濃度在40-67％之間，分配結(jié)束時(shí)的濃度為1-2％SS，等等。這導(dǎo)致稀釋比在20比1到70比1之間，然而10比1到100比1之間的稀釋比也可用于本發(fā)明。
通過(guò)聚集于過(guò)濾腔134和腔90中的飲料的背壓，飲料在壓力下被迫從環(huán)形通道86中流經(jīng)孔128。因此，飲料作為射流被迫經(jīng)過(guò)孔128，并進(jìn)入由噴口43的上端形成的膨脹腔中。如圖34所示，飲料射流直接越過(guò)空氣進(jìn)口71。當(dāng)飲料進(jìn)入噴口43時(shí)，飲料射流的壓力下降。結(jié)果，當(dāng)空氣經(jīng)過(guò)空氣進(jìn)口71而被向上抽時(shí)，空氣以大量小氣泡的形式夾帶在飲料流中。源于孔128中的飲料射流以漏斗的形式向下流到出口44，在這里飲料排到儲(chǔ)存容器如杯子中，其中氣泡形成了所需的泡沫狀外觀。
有利的是，內(nèi)部件3、外部件2、層壓板5和過(guò)濾器4都可容易地進(jìn)行消毒，這是因?yàn)檫@些部件是可分開(kāi)的，并且均不單獨(dú)地包括曲折通路或狹窄縫隙。相反，只有在消毒之后在這些部件相結(jié)合在一起之后，才會(huì)形成必要的通路。這在其中飲料成分為奶基產(chǎn)品如液態(tài)奶濃縮物的情形下是尤其重要的。
飲料儲(chǔ)盒的第四實(shí)施例可特別有利地用于分配濃縮奶基液體產(chǎn)品，例如液態(tài)奶。之前，粉末狀奶制品以成袋的形式來(lái)提供，用于添加到預(yù)先準(zhǔn)備好的飲料中。然而，對(duì)于卡普齊諾風(fēng)格的飲料而言，必須使牛奶起泡。以前這通過(guò)使蒸氣經(jīng)過(guò)液態(tài)奶制品來(lái)實(shí)現(xiàn)。然而，這就必須提供蒸氣供應(yīng)源，從而增加了用于分配飲料的機(jī)器的成本和復(fù)雜性。使用蒸氣還增大了在儲(chǔ)盒的操作期間受傷的危險(xiǎn)。因此，本發(fā)明提供了在其中具有濃縮奶基液體產(chǎn)品的飲料儲(chǔ)盒。已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，對(duì)于特定體積的奶而言，通過(guò)使奶制品濃縮，可以產(chǎn)生出比新鮮奶或UHT奶更多的泡沫。這減小了奶儲(chǔ)盒所需的尺寸。新鮮的半脫脂奶含有約1.6％的脂肪和10％的總固體量。本發(fā)明的濃縮液態(tài)奶制品含有0.1和12％之間的脂肪和25至40％的總固體量。在一個(gè)典型示例中，制品含有4％的脂肪和30％的總固體量。這種濃縮奶制品適于采用如下所述的低壓制備機(jī)來(lái)進(jìn)行起泡加工。特別是，奶的起泡在2巴以下的壓力下實(shí)現(xiàn)，在采用上述第四實(shí)施例的儲(chǔ)盒時(shí)優(yōu)選為約1.5巴。
濃縮奶的起泡對(duì)于例如卡普齊諾和奶昔的飲料而言是特別有利的。奶經(jīng)過(guò)孔128并越過(guò)空氣進(jìn)口71以及碗狀件100的最佳使用優(yōu)選可使奶的起泡水平大于40％，優(yōu)選大于70％。對(duì)于液體巧克力而言，可以實(shí)現(xiàn)大于70％的起泡水平。對(duì)于液體咖啡而言，可以實(shí)現(xiàn)大于70％的起泡水平。起泡能力水平以所產(chǎn)生的泡沫體積與所分配的液體飲料成分體積之比來(lái)測(cè)量。例如，在分配138.3毫升的飲料時(shí)，如果其中的58.3毫升為泡沫，則起泡能力就計(jì)算為[58.3/(138.3-58.3)]×100＝72.9％。奶(和其它液體成分)的起泡能力可通過(guò)設(shè)置碗狀件100來(lái)得以增強(qiáng)，如圖35b所示。利用碗狀件100來(lái)分配的奶的起泡能力(線a)大于未利用碗狀件100來(lái)分配的奶的起泡能力(線b)。這是因?yàn)槟痰钠鹋菽芰εc奶濃度正相關(guān)，如圖35a所示，碗狀件100在較大一部分的操作循環(huán)中使奶保持更高濃度。還已知道，奶的起泡能力與水介質(zhì)的溫度正相關(guān)，如圖35c所示。因此，碗狀件100是有利的，因?yàn)楦嗟哪瘫３衷趦?chǔ)盒中，直到接近操作循環(huán)結(jié)束，此時(shí)水介質(zhì)最熱。這又增強(qiáng)了起泡能力。
第四實(shí)施例的儲(chǔ)盒也可有利地用于分配液體咖啡產(chǎn)品。
已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，與現(xiàn)有技術(shù)的儲(chǔ)盒相比，本發(fā)明的飲料儲(chǔ)盒的實(shí)施例有利地提供了所沖泡飲料的增強(qiáng)一致性。參見(jiàn)下表1，其中顯示了含有焙炒和磨碎的咖啡的儲(chǔ)盒A和B的各自20份樣品的沖泡產(chǎn)出率。儲(chǔ)盒A是根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例的飲料儲(chǔ)盒。儲(chǔ)盒B是如本申請(qǐng)人的文獻(xiàn)WO01/58786中所述的現(xiàn)有技術(shù)的飲料儲(chǔ)盒。沖泡飲料的折射率以Brix為單位來(lái)測(cè)得，并采用標(biāo)準(zhǔn)表和公式轉(zhuǎn)換成可溶固體百分比(％SS)。在以下示例中％SS＝0.7774×(Brix值)+0.0569％產(chǎn)出率＝(％SS×沖泡體積(g))/(100×咖啡重量(g))表1儲(chǔ)盒A
儲(chǔ)盒B
對(duì)以上數(shù)據(jù)進(jìn)行t檢驗(yàn)統(tǒng)計(jì)分析，得出以下結(jié)果表2t檢驗(yàn)兩樣品，采用均方差
分析表明，本發(fā)明儲(chǔ)盒的可折合為沖泡濃度的％產(chǎn)出率的一致性顯著優(yōu)于現(xiàn)有技術(shù)的儲(chǔ)盒(在95％置信度下)，并且與現(xiàn)有技術(shù)儲(chǔ)盒的2.24％標(biāo)準(zhǔn)偏差相比，其標(biāo)準(zhǔn)偏差為0.88％。這意味著利用本發(fā)明的儲(chǔ)盒來(lái)沖泡的飲料更具重復(fù)性和具有更均勻的濃度。這對(duì)于喜歡其飲料反復(fù)具有相同味道并且不希望在沖泡濃度上出現(xiàn)隨意變化的消費(fèi)者而言是優(yōu)選的。
上述儲(chǔ)盒的材料可設(shè)有屏障涂層，以改進(jìn)其對(duì)氧氣和/或濕氣和/或其它污染物進(jìn)入的抵抗性。屏障涂層還可增強(qiáng)防止飲料成分從儲(chǔ)盒內(nèi)漏出的抵抗性，和/或降低會(huì)對(duì)飲料成分產(chǎn)生負(fù)面影響的可提出物從儲(chǔ)盒材料濾出的程度。屏障涂層的材料可選自PET、聚酰胺、EVOH、PVDC或金屬化材料。屏障涂層可通過(guò)許多種機(jī)理來(lái)施加，包括但不限于氣相沉積、真空沉積、等離子涂鍍、共擠塑、模內(nèi)貼涂和兩級(jí)/多級(jí)模制。
權(quán)利要求
1.一種儲(chǔ)盒(1)，其含有一種或多種飲料成分(200)并由基本上不透氣和不透水的材料形成，所述儲(chǔ)盒包括含有所述一種或多種飲料成分的儲(chǔ)存腔(130；134)，其特征在于，所述儲(chǔ)存腔的垂直高度與所述儲(chǔ)存腔的寬度的高寬比處于0.10至0.43之間。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的儲(chǔ)盒(1)，其特征在于，所述儲(chǔ)存腔的垂直高度與所述儲(chǔ)存腔的寬度的高寬比為0.21至0.28。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的儲(chǔ)盒，其特征在于，所述高寬比為約0.25。
4.根據(jù)權(quán)利要求1至3中任一項(xiàng)所述的儲(chǔ)盒(1)，其特征在于，所述儲(chǔ)盒為盤(pán)形。
5.根據(jù)權(quán)利要求1至3中任一項(xiàng)所述的儲(chǔ)盒(1)，其特征在于，所述儲(chǔ)盒不是盤(pán)形的，其中所述高寬比作為最大高度與最大距離之比來(lái)進(jìn)行測(cè)量。
6.根據(jù)上述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的儲(chǔ)盒(1)，其特征在于，所述儲(chǔ)存腔(130；134)包括定向成徑向地進(jìn)入到所述儲(chǔ)存腔內(nèi)的一個(gè)或多個(gè)進(jìn)口(17；36)。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的儲(chǔ)盒，其特征在于，所述一個(gè)或多個(gè)進(jìn)口(17；36)設(shè)在所述儲(chǔ)盒(1)的周邊處或其附近，以便將水介質(zhì)的流動(dòng)徑向向內(nèi)地引導(dǎo)到所述儲(chǔ)存腔中。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的儲(chǔ)盒，其特征在于，所述儲(chǔ)盒還包括設(shè)在所述儲(chǔ)存腔(130；134)與所述儲(chǔ)盒的頂部(11)的下表面的至少一部分之間的過(guò)濾器(4)，在所述過(guò)濾器(4)和所述儲(chǔ)盒的頂部之間形成了一條或多條通道(57)，所述一條或多條通道(57)與所述儲(chǔ)盒的出口(44)連通，使得將所述一個(gè)或多個(gè)進(jìn)口(17；36)與所述出口(44)連起來(lái)的飲料流動(dòng)路徑向上經(jīng)過(guò)所述過(guò)濾器(4)而進(jìn)入到所述一條或多條通道(57)中。
9.根據(jù)上述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的儲(chǔ)盒，其特征在于，所述飲料成分(200)為焙炒和磨碎的咖啡。
10.一種用于從在儲(chǔ)存腔(130；134)內(nèi)含有一種或多種飲料成分(200)的儲(chǔ)盒(1)中分配飲料的方法，其包括步驟使水介質(zhì)通過(guò)所述儲(chǔ)盒以形成源于所述一種或多種飲料成分的飲料，以及將所述飲料分配到儲(chǔ)存容器中，其特征在于，所述儲(chǔ)盒具有處于0.10至0.43之間的儲(chǔ)存腔垂直高度與儲(chǔ)存腔直徑的高寬比，所述水介質(zhì)在0.1至2.0巴的壓力下通過(guò)所述儲(chǔ)盒。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的方法，其特征在于，所述儲(chǔ)存腔的垂直高度與所述儲(chǔ)存腔的寬度的高寬比為0.21至0.28。
12.一種儲(chǔ)盒(1)，其可使用2.0至4.0巴壓力下的水介質(zhì)，并包含一種或多種飲料成分(200)且由基本上不透氣和不透水的材料形成，所述儲(chǔ)盒包括含有所述一種或多種飲料成分的儲(chǔ)存腔(130；134)，其特征在于，所述儲(chǔ)存腔的垂直高度與所述儲(chǔ)存腔的寬度的高寬比處于0.42至0.68之間。
13.一種用于從在儲(chǔ)存腔(130；134)內(nèi)含有一種或多種飲料成分(200)的儲(chǔ)盒(1)中分配飲料的方法，其包括步驟使水介質(zhì)通過(guò)所述儲(chǔ)盒以形成源于所述一種或多種飲料成分的飲料，以及將所述飲料分配到儲(chǔ)存容器中，其特征在于，所述儲(chǔ)盒具有處于0.42至0.68之間的儲(chǔ)存腔垂直高度與儲(chǔ)存腔寬度的高寬比，所述水介質(zhì)在2.0至4.0巴的壓力下通過(guò)所述儲(chǔ)盒。
全文摘要
一種儲(chǔ)盒(1)，其含有一種或多種飲料成分(200)，并且由基本上不透氣和不透水的材料形成，所述儲(chǔ)盒包括含有該一種或多種飲料成分的儲(chǔ)存腔(130；134)，其特征在于，該儲(chǔ)存腔的垂直高度與儲(chǔ)存腔的寬度的高寬比處于0.10至0.43之間。
文檔編號(hào)B65D81/00GK1761424SQ200480007404
公開(kāi)日2006年4月19日 申請(qǐng)日期2004年1月23日 優(yōu)先權(quán)日2003年1月24日
發(fā)明者A·哈利迪, C·巴拉德 申請(qǐng)人:卡夫食品研發(fā)公司