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    • 专利摘要:
    一種從一飲料準備容室中製備出飲料的方法，其包含下列步驟：將水進給至該準備容室(2)內，直到壓力值到達第一壓力(P1)為止，中斷流入至準備容室內的水流，將該準備容室(2)保持於封閉狀態持續有第一時間間隔(t1)，開啟準備容室(2)的該出口(3)和將已製備完成之飲料輸送出去。
    公开号:TW201322946A
    申请号:TW102108201
    申请日:2007-03-28
    公开日:2013-06-16
    发明作者:Majer Luca Doglioni
    申请人:Tuttoespresso Spa；
    IPC主号:A47J31-00
    专利说明:
    在控制壓力下準備飲料的方法和設備
    本發明係有關於在壓力受到控制下準備飲料的方法和設備。本發明更特別是有關使用包含切碎、研磨或可溶解產品之準備容室來製備出熱飲的飲料系統，該熱飲例如是咖啡、茶、草藥或在分配機器內之其他類似飲料。
    飲料分配機器已被廣泛習知和使用。以上這些機器被區分成二個主要群組：使用被稱為囊袋、小匣盒或筒具之可拋棄式食品容器的第一群組，該食品容器中包含即將被沖泡或溶解於熱水中的研磨狀、葉片形或可溶解食品。在被使用過之後，該小匣盒則被棄置。使用一沖泡容室的第二群組機器，該沖泡容室通常包含一個或更多個活塞，咖啡粉末(或其他啟始食材)是在該沖泡容室內被製備。在注入或沖泡階段完成之後，殘留的食材則被棄置。
    用於得到較佳淬取/溶解步驟和飲料成品之更佳、穩定品質的需要是一直存在。
    一種用於改善淬取效果的已知方法是以加壓熱水來施行實際淬取步驟之前，藉由應用注入作用來弄溼即將被淬取的咖啡或其他食材。此項結果被揭示於例如是在專利EP 0870457中，其中一種容許水滲透進去之彈性囊袋(沖泡袋)是被安置於一個具有固定式指向機構的容室內，一旦囊袋被施壓和偏向抵住該容室和穿孔機構，該固定式指向機構是適合用於將該囊袋食材加以穿孔。依照此項專利，水是被進給至該囊袋，且在壓力值達到足以導致囊袋壁面被穿孔之前，水的流動狀況則被中斷：換言之，流到該囊袋的水在被加壓之前即被停止流入。
    以Tuttoespresso具名之專利WO 02/076270中描述一種用於從包含在一可拋棄式筒具內之可溶解產品中製備出飲料的單元系統，其包含一個具有一被設計用來容納該筒具之外殼機構的收集裝置，其中至少一個節流配置方式是提供於沿著飲料流出該筒具的流動方向上。
    在以Tuttoespresso具名之專利WO 04/030500中，出口是藉由使用一穿孔桿而被關閉，該穿孔桿的直徑是等於或大於出口的直徑，用以於熱水進給之步驟中，將出口維持大致上是被關閉。
    當足夠的壓力到達時，已關閉之筒具將被開啟的結果在先前技術中亦為習知。
    以Nestec具名之專利US-A-5242702中揭示一種塑膠筒具，其中藉由當將熱水進給至筒具所累積之壓力，連同用於將筒具底部開啟朝向內側之穿孔機構，該筒具的底部則被開啟。
    以Tuttoespresso具名之專利WO 2005080223中揭示一種具有一出口蓋部位的單次使用筒具，該出口蓋部位是被安置於一分配壁面上，用以於已將液體導入至小匣盒之後，以熱水來加壓該筒具而將該出口蓋部位破壞開啟，組成一個分配開口。依照此項實施例，出口是具有開啟朝向筒具之外側的部位，用以容許飲料流出。
    以ITACA具名之專利EP-A-1595817是有關於一種方法，其中一特殊隆起形狀表面之筒具是藉由將熱水進給而被施加壓力，且”熱水和筒具的內部加壓作用將被維持住，直到可破壞部位因為壓力增加而被破壞為止”。
    以Sagliaschi等人具名之專利EP-A-1364605中揭示一種在硬塑膠小匣盒內製備出飲料的方法，當藉由將加壓熱水進給至該筒具來施加壓力時，該硬塑膠小匣盒是能夠避免發生變形。依據飲料的種類，熱水的進給動作將持續一段時間，且是由一定時器來控制。最後，一穿刺元件將加壓小匣盒的底部穿孔，用以釋出飲料。為了要承受增加中的壓力值，該小匣盒是由堅固硬塑膠所製成，且其厚度”是被計算確保容器具有長期承受高壓的必要硬度”(參考段落0034)。此外，該小匣盒必須被容納於一”防水容器”內(參考段落0057)，用以防止該小匣盒因為在加壓步驟之增加中壓力作動下而發生變形。
    於是，以上之方法需要將熱水進給至筒具，且該加壓步驟則持續進行至少是直到一出口被生成。在介於熱水進給步驟開始與底部破壞或刺穿或是開口成形之間所需時間的過程中，咖啡粉末被淬取或溶解。
    以上這些方法具有若干缺點。
    以上這些方法所產生之主要問題是注入或沖泡時間係依據在小匣盒內的水壓、筒具材料的特性、筒具的製造方法和筒具出口的設計方式。於是，該注入/中泡時間是一項變數，而非一固定值；例如是已知甚至在筒具材料成份或在泵浦效率或是在筒具設計方式中的些許變化將會導致產生不同飲料特性。
    於是，沖泡和淬取步驟之效率亦為一項變數與飲料準備結果的任意特色。
    在以上所討論過之專利EP-A-1364605的應用實例中，以上結果亦確實產生，此乃因為小匣盒底部之較薄區域是需要用來組成該出口，該較薄區域則將承受到早期的可能開啟動作。
    為了要解決此項問題，用於將來自沖泡/注入容室之飲料流速加以控制的方法已被提出。此種方法被揭示於例如是在專利US-B-6382083中，其中一個閥體被安置於一沖泡容器的出口處，且在EP專利申請案04031014.6中，其中若干個參數被加以改變，用以控制住來自沖泡/注入容室之飲料流速。然而，這些方法並未完全解決以上所提及之問題，其餘的可變異參數將會危害到產出結果的可靠度。
    另外一項問題是改善具有相當高顆粒量測值之食材的淬取效果，以上這些食材例如是用於被稱為”美式咖啡”之研磨咖啡或甘菊和其他草藥。事實上針對以上種類的食材是無法採用較高的淬取壓力，如同用於義式濃縮咖啡之較高淬取壓力，其中精細研磨咖啡顆粒具有足以將分配壓力增加至8巴到9巴的阻力。
    於是，必須提供有一種改善過的方法和設備，用以採用一項簡單、可靠、成本符合經濟之方式來製備與分配飲料(特別是熱飲)。另外亦必須改良現有的方法，且毋須重新設計現有的筒具和設備。此外，亦必須使得淬取方法更加毋須依賴即將以沖泡方法來淬取之食材的天然性質。
    本發明之一目的是在解決以上所提及之問題，且提供一種能夠得到極佳品質飲料的改善過飲料準備方法和設備。
    於是，本發明提供一種如申請專利範圍第1項之準備飲料的方法。
    除非另外詳加描述，在此描述內容中所參考的壓力值係於水壓管路內所測量得到之壓力，如同在下文中所描述之內容，例如是藉由被安置於該水壓管路之上、介於水加熱機構與準備容室之間的壓力偵測器而測量得到。
    在以上所提及之保持步驟或在每一個該步驟中的壓力值係至少為3巴且較佳地至少為5巴，較佳地係在5巴到12巴的範圍內。由於準備容室(亦即是筒具或沖泡容室)為堅固和密封，該壓力(P1)大致上是維持在固定值。流入該準備容室之水流量較佳地係重新開始用於輸送出所需的飲料量，特別是倘若該準備容室是一個容納有例如是即將被沖泡之研磨咖啡的沖泡容室。流入至該準備容器之水流量的中斷動作是可以被重複施行(在已重新開始作動該水流量之後)；因此，本發明提供用於一種方法，其中流入至該準備容室之水流量至少被中斷乙次(且重新開始作動)，同時，該準備容室依然被關閉。重新開始步驟亦可以被重複施行；因此，本發明方法之一項實施例提供用於若干中斷步驟和重新開始步驟；在該實施例之一項變化形式中，當壓力值到達第一所需預先沖泡壓力P1之後，該中斷步驟和重新開始步驟則重複施行若干次，在重新開始步驟進行之過程中，熱水僅以非常短的時間被進給，使得於筒具或沖泡容室內的壓力能夠大致上維持在固定壓力值，或是略微增加(例如是增加不超過5%，最高10%)。
    依照本發明之第一實施例，第一壓力(亦即是壓力保持步驟之壓力)是小於該準備容室之開啟壓力(亦即是該準備容室被開啟之壓力)。換言之，本發明方法提供用於到達第一壓力值(在設備之水壓管路內)，至少將流入至該容室之水流量中斷乙次、將容室內的壓力值大致上保持於該第一壓力，接著，再一次將水流進給至該準備容室，用以到達第二壓力(亦即是開啟筒具所需之壓力值)。當該容室被開啟時，該壓力值通常是不同於在飲料分配步驟中之壓力。
    依照本發明之另一實施例，在該壓力保持步驟(亦即是在該流入至容室之水流量被中斷的步驟)中，其壓力將減小，且隨後再度增加至少乙次。
    飲料分配步驟之壓力廓形是依照提供於該準備容室(亦即是在小匣盒或在沖泡容室內)中的食材而被挑選，用以提供考量到所需之最後產品而得到的最佳淬取模式。在該準備容室被開啟之前，輸送壓力廓形的選擇則是與壓力保持步驟之出現無關。
    依照本發明之一項實施例，水流中斷步驟或壓力保持步驟的壓力是大於、等於或小於在飲料分配步驟中之壓力值：例如是小匣盒於12巴之壓力下被開啟，壓力下降和飲料被分配出去，在水流重新開始作動之後，壓力則保持在9巴。
    本發明亦是有關於一種飲料分配設備，其包含一個飲料準備容室，該飲料準備容室包括一出口和用於將水進給至該準備容室與到達預設壓力值之機構，其特徵為更還包含用於將流入至該準備容室之水量中斷的機構和用於在一預設時間已結束之後，重新開始作動該水量流入至該準備容室的機構。
    如同先前所提及之內容，該準備容室是一種堅固筒具或是一種沖泡容室；倘若並無任何囊袋被使用和咖啡是直接被進給至該沖泡容室內，依照設備的種類，該容室是包含至少一個活塞。
    倘若該容室是一個筒具或囊袋，在壓力成形步驟和壓力保持步驟之期間，除了水流入口機構以外，該容室將被關閉。該筒具的開啟是藉由壓力之持續增加，導致出口被破壞，或是藉由一穿刺構件、一穿孔器或相類似機構或藉由以上二種開啟元件之組合。
    當筒具內的壓力(亦即是預先沖泡步驟或壓力保持步驟之壓力)到達第一壓力，此時並無法採用任何方式來產生一開口；當該壓力保持步驟已被施行一段所需時間之後，接著得到第二壓力，用以將該小匣盒變形和產生用於輸送飲料之出口。
    倘若該容室是一個於一缸體內所得到和由至少一活塞所界定之沖泡容室，該出口將藉由例如是閥門機構之關閉機構而被關閉和開啟。具有一閥門機構之適宜沖泡容室例如是在專利US-B-6382083所揭示和在先前技術中所討論過的沖泡容室，相關的閥門元件是用於將該沖泡容室之出口關閉，防止水量流經該沖泡容室，且該出口是可以被開啟用來分配飲料。
    依照本發明之飲料分配方法和設備具有若干項優點。
    該淬取方法可以被設定和控制，於是，其使用效果變成更加可靠：所得到之結果是飲料品質維持固定。
    由於在保持時間(亦即是其中小匣盒被保持於壓力下，且並無任何水流被進給至該小匣盒內之時間)內，淬取方法是更加複雜，其中水流不僅是可以弄溼飲料食材，但是在研磨咖啡之應用實例中，水流亦可以更適宜地穿透該研磨咖啡的顆粒小孔和更適宜地淬取出芳香、香味，提供予或協助提供予在壓力下淬取得到之咖啡飲料的所有化合物具有感官性能特徵。換言之，已知本發明之改良過淬取方法亦導致咖啡纖維之改良過淬取結果成為可溶性膳食纖維(SDF)和連結著該纖維之相關酚類化合物的形式(參考農業食品化學期刊，2007年，55(5)和科學人週刊，2007年3月20日)。
    即將於本發明方法中所使用之淬取壓力(亦即是第一壓力，其中水流被加壓流至該沖泡容室之動作被中斷)是在3巴到20巴的範圍內，且較佳地係為5巴到12巴，甚至是相當低的壓力亦可得到非常有效之淬取結果：當壓力值是在5巴到10巴之範圍內的壓力被應用於壓力保持步驟時，該方法則提供有極佳的淬取效果。由於此項結果，一傳統式筒具可以被使用於一傳統式咖啡機中，毋須依賴採用如專利EP-A-1364605之厚重、堅固小匣盒。同樣地，標準型和價格便宜之泵浦(例如是在先前技術中所習知用於此目的之泵浦)是可以被使用。
    另外一項優點是在該準備容室內的所有研磨咖啡或其他食材將飽含熱水：此項結果則將於飲料分配步驟中，導致淬取用水的大量減少，且甚至是缺少淬取用水之較佳路徑時亦能夠造成淬取用水的大量減少。
    另外一項優點是由於淬取步驟之良好部份係於壓力保持步驟期間(亦即是採用至少3巴之壓力來將關閉的沖泡容室加以預先沖泡)被施行，從該準備容室流出之飲料流速則不再是飲料品質的重要影響因素。
    針對一項不同的觀點，本發明可以被用來施行一項包括一個或若干個保持形式之預先沖泡階段，使得後續的沖泡動作將在壓力設定下被施行，且在該沖泡動作被施行之前，先行考量產品性質(咖啡、甘菊、茶葉等)和特徵(例如是多孔性)。於是，分配壓力是可以大於、等於或小於預先沖泡保持壓力。
    換言之，藉由本發明，該預先沖泡步驟是可以採用12巴之壓力於一關閉的沖泡容室內施行例如是5秒，接著，將小匣盒(或容室)開啟，以例如是6巴之較小壓力來分配飲料：所得到之飲料則將具有12巴壓力預先沖泡步驟所產生之改良過淬取結果的優點。
    1‧‧‧飲料分配設備
    2‧‧‧飲料準備容室
    2b‧‧‧筒具
    3‧‧‧出口
    4‧‧‧水箱
    6‧‧‧管線
    7‧‧‧泵浦
    8‧‧‧閥門
    9‧‧‧壓力偵測器
    10‧‧‧控制單元/控制機構
    11‧‧‧定時器
    12‧‧‧加熱機構/電阻
    13‧‧‧水箱
    14‧‧‧流量計
    15‧‧‧三向閥
    16‧‧‧滴水托盤
    17‧‧‧水加熱機構/水加熱器
    18‧‧‧時間偵測機構/時間偵測單元
    19‧‧‧壓力偵測器
    20‧‧‧一點鏈線
    21‧‧‧實線
    22‧‧‧閥門/膨脹元件/四向閥
    23‧‧‧膨脹體/迴圈部位/膨脹元件
    C‧‧‧最後飲料杯/飲料容器
    P1‧‧‧第一壓力值
    t1‧‧‧第一時間間隔
    參考隨附之非限制用圖式，本發明被詳加揭示，其中：圖一為依照本發明之設備的示意配置圖；圖二為依照本發明之設備的另一示意配置圖；圖三為依照本發明之設備的另一示意配置圖；圖四和圖五分別為表示出在傳統式淬取方法中與在依照本發明方法之實施例中的水壓管路之壓力圖；圖六為依照本發明之另一設備的示意配置圖；以及圖七到圖八表示出在依照本發明方法之其他實施例中的水壓管路之壓力圖。
    本發明是採用一飲料準備容室來使用，該飲料準備容室內包含例如是研磨咖啡、茶葉、草藥、粒狀牛奶的食材，或例如是咖啡、巧克力或預先混合卡布奇諾咖啡粉末或檸檬茶粉末連同濃縮果汁的可溶解食品、人工或天然調味料、例如是肉桂末之裝飾粉末和其他類似食材。
    如同先前已解釋過之內容，飲料準備容室一詞係應用於採用堅固筒具之設備和被應用於具有一沖泡容室之設備；該沖泡容室是堅固的，且可以包含一具彈性的囊袋或散裝的研磨食材。在具有散裝研磨食材之應用實例中，先前技術所習知的該沖泡容室一段是包含一缸體和至少一個活塞，用以沖泡出咖啡或其他飲料。
    參考圖一，飲料分配設備1包含一個用於容納食材之飲料準備容室2，該飲料準備容室2則包含一出口3。在圖一所示之實施例中，該容室是一筒具2b。該設備本身在某一點方面是包含用於將水流進給至容室2之機構，且包括一個水箱4和一個到達容室2之管線6。一個泵浦7是提供至管線6上。泵浦7的下游處具有一閥門8和一壓力偵測器9，該壓力偵測器9能夠偵測出在設備之水壓管路內的壓力。如同先前所提及之內容，在描述內容和申請專利範圍中所採用的壓力係為例如是藉由偵測器9測量得到之水壓管路內壓力。
    該閥門和壓力偵測器是連接至一控制單元10(例如是一CPU或一相類似機構)。一個定時器11被包含於控制單元10內，或是被連接至控制單元10；該控制單元包含一計算完成或可程式單元組，或是該控制單元為一計算完成或可程式單元組，用以操作包括泵浦和閥門機構之本發明設備，依照本發明方法，亦即是藉由將流入至準備容室之水量中斷，且在該容室被開啟之前或被開啟之後，重新開始作動水流，用以將飲料輸送到杯子內。
    加熱機構可以被提供用來控制水溫。
    舉例而言，使用熱水，依照本發明，在準備飲料(例如是咖啡)的方法中，藉由在水箱4內之加熱機構12所加熱的水是被進給流經泵浦7和閥門8，到達作為飲料準備容室的筒具2b。該筒具出口(或當未採用筒具時，則是容室出口)一開始是被關閉。
    熱水的進給動作是持續進行直到在容室2內之壓力到達第一壓力值P1和被壓力偵測器9所偵測到為止。該第一壓力通常是在3巴到17巴的範圍內，且較佳地係為至少5巴，最佳地係在5巴到12巴的範圍內。一旦所需的第一壓力P1到達和被偵測到，泵浦7則停止作動，或是閥門8被關閉，或該二元件的停機和關閉是一起發生。
    以上所需的壓力值並非是必須採用一壓力偵測器來偵測得到。藉由例如是以下二種其他方法，相同的作用(亦即是事實上，在準備容室內之食材是全部飽含壓力作動下的熱水)是可以得到，該二種其他方法則是藉由將預設容量的水流進給至該容室(其中水量是足以產生和維持所需的壓力繼續保持一段所需時間)，或是藉由將水泵浦操作一段預設的時間長度(其中水泵浦的操作時間是足以產生和維持所需的壓力繼續保持一段所需時間)。
    接著，筒具或沖泡容室是被維持於該預先沖泡與淬取狀態(壓力保持步驟)繼續保持一段時間t1，該時間t1通常是在1秒到60秒的範圍內，較佳地係在2秒到40秒的範圍內，且最佳地係在3秒或4秒到15秒的範圍內。較佳的時間長度則是5秒或6秒。
    在該壓力保持步驟中，容室依然被關閉，於是，該準備容室之內含物是連同熱水(亦即是連同該淬取機構)一起被保持於一加壓容器(容室或筒具)內。在該項步驟中，熱水不僅將成份或食材弄溼，亦將滲入至該成份或食材中，因此，得到該成份的極佳溶解或淬取效果。該項處理程序是可以重複施行若干次；倘若該設備是用於分配飲料，全部時間將是在以上所指定之全部時間內，用以避免飲料的分配時間過久。倘若該方法是以商業化方式被採用來改善已知的淬取程序，全部時間則將更長。在該壓力保持步驟的結尾(例如是在20秒之後)，泵浦7再度被啟動，閥門8被開啟和水流重新開始流入至該容室。
    該開啟和飲料分配步驟是可以於該第一壓力(在此種應用實例中的第一壓力例如是12巴到17巴)下被施行，或是該開啟和飲料分配步驟是可以包含一個步驟，其中在水流重新開始流入至該容室2之後，高於第一壓力的第二壓力達到，且在該容室被開啟之前或被開啟之後，將該第二壓力維持於壓力保持時間內。
    該容室是依照容室特點而被開啟來輸送製備完成的飲料，且能夠導致在該容室內之壓力增加或是可以採用機械方式來作動。以上二種特點的組合運用亦是可行。
    當該容室被開啟時，壓力值將會下降；壓力下降的結果導致已滲入至咖啡研磨顆粒的水份(或是飽含顆粒之其他物質)連同芳香一起被釋出。
    因此，製備完成的飲料接著被輸送至最後飲料杯或飲料容器C。在本發明之另一實施例中，中斷動作的控制是藉由一定時器來施行，亦即是毋須使用壓力偵測器來得到該項目的。此種設備被揭示於圖二中，其中相同的元件符號已被使用於相同元件。在該設備中，一水箱13是以一管線來連接至泵浦7，該管線上則被安裝有一流量計14。泵浦7連接至一個具有一與滴水托盤16相連結之導管的三向閥15；二個單獨閥門是可以被用來取代該三向閥15。三向閥15連接至具有一電阻12的水加熱機構17，該水加熱機構17則連接至準備容室2。容室2可以包覆著一筒具，或為活塞界定的形式。
    在該項實施例中，泵浦藉由控制單元10依照時間偵測單元18而加以操作之方式如下。
    在第一步驟中，三向閥15被開啟來將泵浦7連接至加熱器17，且將通往滴水托盤16的導管關閉，且泵浦7被啟動；該時間偵測單元18開始測量經過時間。流量計14偵測和調節由泵浦進給至準備容室2的水量，用以在已經過時間t泵浦和預設水量已進給至容室2之後，到達所需的第一壓力。在該時間t泵浦之後，泵浦7被停機和壓力保持步驟開始持續時間t1。在時間t1的結尾(亦即是壓力保持步驟的結尾)，則將持續另一時間間隔t1(例如是20秒)，泵浦7再度作動和容室2被開啟。在飲料分配步驟的結尾，泵浦7的操作被中斷，且三向閥15被切換成與滴水托盤16相連接。
    在圖三中所示之實施例幾乎是與圖二之實施例相對應，且相同的元件符號是使用於該設備之相同元件。與圖二之實施例的相異處係為使用一壓力偵測器19和將該壓力偵測器19切換安裝至水加熱器17的入口處，用以偵測出在容室2內的壓力。
    該項實施例之操作方式是類似於參考圖一所揭示的方法；隨著三向閥15的開啟，泵浦7被啟動，水流被進給至加熱器17和從加熱器17流到在關閉狀態下之準備容室2。一旦該壓力偵測器19感測到第一壓力(亦即是在壓力保持步驟中所使用之壓力)已達到，該壓力偵測器產生一個訊號來直接將泵浦7停機，或是經由控制單元10來將泵浦7停機。
    在所需的時間t1(例如是25秒)經過之後，亦即是位於壓力保持步驟的結尾，泵浦7的操作則重新開始和該準備容室被關閉。
    圖四和圖五概略表示出習知方法和依照本發明之方法的壓力廓形。以上這些圖形已被簡化，用以更適宜地說明本發明之方法的不同步驟。
    在圖四中，壓力隨著時間而增加，直到容室在時間等於t開啟時而被開啟為止；壓力接著到達飲料的輸送壓力，且通常大致上是維持固定值(依照所使用之成份和其水份吸收速率而有極小的差異)，直到當泵浦在時間t末端被停機時的分配循環結尾。
    如圖五之所示，本發明提供用於到達第一壓力(在圖五中是5巴)和用於將該壓力保持一時間間隔t1。在所示之較佳實施例中，當容室被開啟時，藉由將水流重新開始進給至容室，直到時間t開啟為止，壓力則再次增加。飲料準備方法的其餘部份(亦即是飲料分配步驟)大致上是與在圖四中之相對應飲料分配步驟相同，直到在時間t末端的處理程序結尾。
    圖八表示出其他二種用於施行本發明方法的不同方式。在該二實施例中，第一壓力達到，泵浦7被停機或是水流經過三向閥15而被中斷。不同於在時間t1處，將流入至準備容室2的水流重新開始流動和將壓力增加，直到該準備容室在時間t開啟時被開啟為止，在以上二實施例中，並未將壓力增加：t1對應至t開啟，亦即時t1等於t開啟，且水流大致上是在將該準備容室開啟的相同時間被重新開始流動。
    如同一點鏈線20之所示，壓力可以被保持大致上是固定值，直到飲料輸送動作的結尾，或是如同實線21之所示，該壓力可以因小匣盒之開啟而被降低。在第二應用實例中，咖啡內所產生的奶油/泡沫量是非常多和持久。
    圖六和圖七分別為表示出本發明之另一設備的圖形，以及一表示出以圖六之設備所得到的壓力廓形。圖六的設備大部份是與圖三之設備相對應；除了該特色以外，圖六之設備包含一個於壓力保持步驟之期間t泵浦-t1，用於降低在已關閉準備容室2內之壓力的機構。所得到的壓力廓形係如圖七之所示。
    壓力的降低是藉由閥門22和被安置於準備容室2之上游處的膨脹體23，該膨脹體23則較佳地係介於容室2與加熱器17之間。在所示之實施例中，閥門22是一四向閥和膨脹體23是一迴圈部位；其他不同的實施例是可以被採用。以上元件的功能如下：閥門22一開始是將加熱機構17連接至容室2；在壓力保持時間之過程中，閥門22被切換成將容室2連接至膨脹體23，且該閥門22接著被切換成將加熱機構17連接至迴圈部位23和將迴圈部位23連接至容室2。倘若必須藉由使用泵浦7，壓力則回復到一加壓狀態。在壓力保持步驟的結尾(亦即是於時間t1)，流入至容室2的水流重新開始流動，壓力增加，容室2開啟，且飲料是以在圖七中圖形所示之方式被分配。另外一方面，本方法可以依循用於控制在以上參考圖八所揭示之設備內壓力的方法其中之一種。在本發明之另一實施例中，圖七的壓力降低是藉由一個包含一缸體和至少一活塞之準備容室2而得到，且藉由將該活塞移動來增加沖泡容室的容積，因此，減少容室的壓力。另外，其中較佳地係提供二個由相對應馬達所獨立操作之活塞。
    參考以下應用實例，本發明將在此被更進一步揭示。
    應用實例1.卡布奇諾咖啡
    使用二項沖泡循環之下列參數的十種沖泡循環之其中二組被施行如下：
    (a)7公克研磨咖啡，主要是羅巴斯達原產(75%)
    (b)咖啡豆的研磨作用被設定得到以下的顆粒尺寸-平均尺寸為412微米
    (c)入口水溫：攝氏85度
    (d)分配期間之水流管路壓力：12巴
    (e)容室容積：40cc
    用於所有咖啡之沖泡容室為一食品所使用聚丙烯嵌段共聚合物的小匣盒，該小匣盒所具有之彎曲模數為1400MPa(ISO 178)。此種商品化之小匣盒是來自本項專利申請人Tuttoespresso-Origgio-義大利。飲料分配時間(從小匣盒之開啟算起)為25秒。
    在十種沖泡循環之第一組(參考循環)中，以上之參數是被用來藉由標準沖泡循環而製作出十份咖啡飲料；亦即是毋須採用任何的預先沖泡步驟。
    在十種沖泡循環之第二組(本發明循環)中，依照本發明之揭示內容的預先沖泡和壓力保持步驟被施行。飲料準備方法包括一持續10秒之預先沖泡步驟，其中研磨咖啡在關閉之小匣盒沖泡容室內是保持在大約5巴的壓力下，在重新開始加壓水的進給之前和以10巴的壓力來開啟小匣盒。
    飲料分配壓力為12巴。
    十種沖泡參考循環組之咖啡和十組本發明沖泡循環組之咖啡是在一烤箱內，以攝氏150度加熱30分鐘，用以個別使用於每一組咖啡；乾燥的咖啡殘渣接著是依循標準化UNI 8309規範而被稱重。
    在第一組(亦即是參考組)中，計算得到之平均乾燥殘渣的重量是原始咖啡量之28%(W/W)，在第二組(亦即是與一10秒之加壓預先沖泡階段有關的本發明組)中，計算得到之平均乾燥殘渣的重量是原始咖啡量之33%(W/W)，其中平均增加量是恰巧低於20%。
    應用實例2.美式咖啡
    使用二項沖泡循環之下列參數的十種沖泡循環之其中二組被施行如下：
    (a)7公克研磨咖啡，75%羅巴斯達原產
    (b)咖啡豆的研磨作用被設定得到以下的顆粒尺寸-平均尺寸為452微米
    (c)入口水溫：攝氏85度
    (d)分配期間之水流管路壓力：6巴
    (e)容室容積：110cc
    用於所有咖啡之沖泡容室為一食品所使用聚丙烯嵌段共聚合物的小匣盒，該小匣盒所具有之彎曲模數為1400MPa(ISO 178)。此種商品化之小匣盒是來自本項專利申請人Tuttoespresso-Origgio-義大利。飲料分配時間(從小匣盒之開啟算起)為30秒。
    在一種沖泡循環之第一組(參考循環)中，以上之參數是被用來藉由標準沖泡循環而製作出十份咖啡飲料；亦即是毋須採用任何的預先沖泡步驟。
    在十種沖泡循環之第二組(本發明循環)中，依照本發明之揭示內容的預先沖泡和壓力保持步驟被施行。飲料準備方法特別是包括一持續15秒之預先沖泡步驟，其中研磨咖啡在關閉之小匣盒沖泡容室內是保持在大約9巴的壓力下，在重新開始加壓水的進給之前和以9巴的壓力來開啟小匣盒。壓力值立即降低到6巴。飲料分配壓力為6巴，亦即是低於該開啟壓力。
    十種沖泡參考循環組之咖啡和十組本發明沖泡循環組之咖啡是在一烤箱內，以攝氏105度加熱到並無額外的重量損失被偵測到(亦即是一直到重量保持固定值為止)，用以個別使用於每一組咖啡；乾燥的咖啡殘渣接著是依循標準化UNI 8309規範而被稱重。
    在第一組中，計算得到之平均乾燥殘渣的重量是31%，在第二組(亦即是與一15秒之加壓預先沖泡階段有關的本發明循環)中，計算得到之平均乾燥殘渣的重量是35%，其中平均增加量是大約13%。
    應用實例3.甘菊茶製備
    十種沖泡循環之其中二組是以下列參數被施行：
    (a)2.5公克甘菊花粉末
    (b)入口水溫：攝氏85度
    (c)飲料分配期間之水流管路壓力：6巴
    (d)容室容積：13cc
    (e)飲料分配時間：30秒。
    第一組循環(參考循環)是以標準化的傳統方式被施行。第二組沖泡循環之不同循環則是以額外的預先沖泡步驟來施行，其中在小匣盒被開啟之前，關閉的小匣盒是在8巴的壓力下保持10秒。飲料分配壓力為5巴。
    最後，在從飲料杯中移除之前，一個包含2.5公克相同甘菊花粉末的茶袋是以相同數量(130cc)之沸水沖泡3分鐘。
    三種注入方式所得到之顏色比較是被用來評估淬取的結果。依照本發明所得到之甘菊茶飲料的顏色是非常接近以手沖泡茶袋所得到之甘菊茶淬取物的顏色。從不具有預先沖泡和壓力保持步驟之小匣盒中所得到的甘菊茶淬取物僅為較淡顏色。
    同樣地，當使用具有其他食材(例如是茶葉和其他草藥注入物)之本發明方法時，全部的乾燥殘渣量將增加(亦即是得到改善過之淬取效果)。
    如同先前所提及之內容，不論分配壓力的大小，本發明方法可以改善淬取的處理程序。換言之，飲料準備容室的開啟壓力P開啟可以被使用者或被製造廠商設定為高於、等於或小於飲料之分配壓力P分配，用以得到所需的飲料種類(例如是具有泡沫或不具有泡沫等)，同時，改善食材的淬取效果。
    開啟壓力可以被不同的機構來控制。當該飲料準備容室是一小匣盒或一囊袋時，該小匣盒或囊袋是堅固的和/或被包覆於一堅固的容器內，用以避免一旦被施加壓力而產生變形，以上所施加的壓力至少是3巴，較佳地係為5巴，高達12巴或甚至是17巴。因此，一種具彈性的囊袋可以被使用於本發明，該囊袋是被包覆於一堅固的容室內和該容室並未具有任何能夠刺穿至其內部之穿孔元件。換言之，在先前所討論之專利EP 0870457中的容室並未使用本發明之方法。
    如同先前所提及之內容，依照一項實施例，小匣盒是藉由更進一步增加保持壓力(例如是從5巴到12巴)而被開啟；此項結果則將造成該小匣盒的壁面沿著界定有(採用習知方式)小匣盒出口之破壞線而產生破損。另外一方面，該小匣盒的開啟動作亦可藉由被習知機構所移動之刺穿構件來將該小匣盒壁面穿孔，較佳地係從外側刺穿到內部。
    在以本項專利申請人具名之審理中專利申請案PCT/IB 2006/003462所揭示的另一實施例中，小匣盒的開啟是藉由將內部壓力和機械式機構動作之組合，該內部壓力和機構將共同作動至小匣盒之從小匣盒壁面往外突出的至少一部位上，用以於設定壓力到達時，將該小匣盒壁面往內推動。另外一方面，小匣盒首先被加壓，接著，機械式機構再偏斜朝向該突出部位，用以開啟該小匣盒。
    在一個由一沖泡容室所組成之飲料準備容室內，該沖泡容室包括一缸體和一活塞，用以容納自由食材(研磨咖啡等)，當於本發明之預先沖泡壓力保持步驟的期間，開啟動作係藉由用於關閉該沖泡容室之閥門而得到。該閥門接著是藉由在容室內之壓力增加或是藉由一控制機構而被開啟。一種較佳的閥門是一壓電式閥門或一電氣式閥門。
    已知藉由控制住P開啟/P分配的比例，經由一注入或沖泡方法所得到之飲料的最後特性是可以被控制。亦即是已知當P開啟大於P分配，飲料將具有更多容易破掉的泡泡：因此，一種其中分配壓力小於開啟壓力之沖泡循環是特別有利於製備”美式”咖啡(亦即是大容量咖啡)或甘菊茶和花草茶注入。
    當P開啟小於P分配時，所得到之飲料將具有最上一層來自淬取過程中咖啡油乳狀物的泡沫或”奶油”。P開啟/P分配的比例可以被設定用來控制飲料之最後特性。於是，本發明之一項目的是提供一種用於準備一沖泡飲料的方法，其包含在一關閉之飲料準備容室內沖泡飲料、開啟該容室和分配該沖泡好飲料等步驟，其特徵為P開啟/P分配的比例(其中P開啟為該飲料準備容室被開啟之壓力，且P分配為將飲料從該飲料準備容室內分配出去之壓力)是依照最終飲料所需之特性而被設定。該比例通常是在4：1到1：4之範圍內。
    1‧‧‧飲料分配設備
    2‧‧‧飲料準備容室
    2b‧‧‧筒具
    3‧‧‧出口
    4‧‧‧水箱
    6‧‧‧管線
    7‧‧‧泵浦
    8‧‧‧閥門
    9‧‧‧壓力偵測器
    10‧‧‧控制單元/控制機構
    11‧‧‧定時器
    12‧‧‧加熱機構/電阻
    权利要求:
    Claims (15)
    [1] 一種準備一飲料的方法，其包含下列步驟，將水進給至一關閉之飲料準備容室(2)，其係供有一閥門機構之一沖煮容室，將該容室開啟和從該容室之一出口(3)分配出準備好的飲料，其特徵為包含下列步驟：-將水進給至該準備容室(2)，直到第一壓力(P1)到達為止，-中斷流入該準備容室內的水流(t泵浦)至少一次，-將該在已關閉狀態下之準備容室(2)維持於該第一壓力(P1)有一壓力保持時間(t泵浦-t1)，-開啟該準備容室(2)的該閥機構，以分配出已準備好的飲料，該開啟步驟係透過一壓電式閥門藉由一控制單元控制。
    [2] 如申請專利範圍第1項之方法，進一步包含於該壓力保持時間(t泵浦-t1)的結尾，重新開始該流入至該準備容室(2)內之水流的步驟至少一次。
    [3] 如專利申請範圍第1項之方法，其中該壓力(P1)是於該壓力保持時間(t泵浦-t1)之結尾而被增加。
    [4] 如專利申請範圍第1項之方法，其中該壓力(P1)是於該壓力保持時間(t泵浦-t1)之結尾而被減小。
    [5] 如專利申請範圍第1項之方法，其中該壓力(P1)是於該壓力保持時間(t泵浦-t1)之期間至少被減小一次。
    [6] 如專利申請範圍第1項之方法，其中該第一壓力(P1)是在3巴到20巴之範圍內。
    [7] 如專利申請範圍第1項之方法，其中該第一壓力(P1)是在5巴到17巴之範圍內。
    [8] 如專利申請範圍第1項之方法，其中該壓力保持時間(t泵浦-t1)是在1秒到60秒之範圍內，較佳地係為5秒到20秒。
    [9] 一種飲料分配設備，用於實行如申請專利範圍第1項之步驟，該設備包含一個飲料準備容室(2)；用於將水給入該準備容室之機構；用於在第一壓力(P1)到達時，將該給入至該準備容室(2)內之水流中斷至少一次的機構(7、15)；用於在該預設時間間隔之後，將該水流重新開始作動的機構(7、15)以及用於在該時間(t泵浦-t1)期間已經過之後，將該容室開啟的機構，以對備妥之飲料提供一出口，其特徵在於該準備容室係一包含一壓電閥門之沖煮容室，以維持該準備容室封閉並且在該容室被開啟之前在一預先設定壓力維持時間(t泵浦-t1)下維持一第一壓力(P1)。
    [10] 如申請專利範圍第9項之設備，進一步包含一個控制機構(10)，用以操作該中斷、重新開始作動和開啟機構。
    [11] 如申請專利範圍第9項或第10項之設備，進一步包含壓力偵測機構(9、19)。
    [12] 如申請專利範圍第9項之設備，進一步包含一個定時器。
    [13] 如申請專利範圍第9項之設備，其中該飲料準備容室(2)是一個筒具(2b)，且該開啟機構則是挑選自一穿孔元件和一用於將小匣盒壁面之一部位加以偏斜的機構。
    [14] 如申請專利範圍第9項之設備，其中該飲料準備容室係一沖煮容室並且包含一個活塞、一個缸體和一個壓電閥門。
    [15] 如申請專利範圍第14項之設備，其進一步包含了一個用於將壓力降低的膨脹元件(22、23)或者一雙活塞系統。
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    法律状态:
    优先权:
    申请号 | 申请日 | 专利标题
    EP20060006430|EP1839541A1|2006-03-28|2006-03-28|Process and apparatus for preparing beverage under controlled pressure|
    EP06016214||2006-08-03||
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