(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
低温食品製品を調製するためのマシンであって、
容器（８）を収容するための受容座部（１）であって、前記容器が前記マシン内に配置されたときに、前記容器の側壁（８ｄ）の外面と接触するように構成された熱交換接触面（２１）を有する熱交換要素（１ａ）を含む、受容座部（１）と、
前記熱交換要素（１ａ）を冷却するように構成された冷却ユニット（４）と、
撹拌部材（９）と接続可能であり、運動の組合せに従って前記撹拌部材（９）を駆動するように構成された、撹拌ユニット（５）であって、前記運動の組合せは、前記受容座部（１）及び／又は前記容器（８）の中央長手方向軸線（Ｘ）からオフセットして配置された、前記撹拌部材（９）の長手方向軸線（Ｚ）を中心とした、前記撹拌部材（９）の第１回転運動、並びに前記容器（８）又は座部（１）の前記中央長手方向軸線（Ｘ）を中心とした、前記撹拌部材（９）の閉ループ運動を含む、撹拌ユニット（５）とを含み、
前記撹拌部材（９）の前記第１回転運動及び前記閉ループ運動の方向及び速度量は、製造する前記低温食品製品によって設定され、
前記運動の組合せは、前記容器（８）の前記側壁の内側冷凍面（１２ａ）と平行な方向（Ａ）の、前記撹拌部材（９）の線形運動を更に含む、マシン。
【請求項２】
前記撹拌部材（９）の前記閉ループ運動は、前記容器（８）又は座部（１）の前記中央長手方向軸線（Ｘ）を中心とした軌道回転運動である、請求項１に記載のマシン。
【請求項３】
軸線（Ｘ）を中心とした前記撹拌部材（９）の前記閉ループ運動の角速度（ω２）は、軸線（Ｚ）を中心とした前記撹拌部材（９）の角速度（ω１）とは異なる、請求項１又は２に記載のマシン。
【請求項４】
軸線（Ｘ）を中心とした前記撹拌部材（９）の前記閉ループ運動の前記角速度（ω２）は、軸線（Ｚ）を中心とした前記撹拌部材（９）の前記角速度（ω１）よりも低い、請求項３に記載のマシン。
【請求項５】
前記角速度（ω２）は、前記角速度（ω１）の３５％未満である、請求項４に記載のマシン。
【請求項６】
前記運動の組合せは、前記容器（８）又は座部（１）に対する前記撹拌部材（９）の径方向の往復並進運動を更に含む、請求項１〜５のいずれか一項に記載のマシン。
【請求項７】
前記調製される製品の種類に関連して、前記撹拌部材（９）の少なくとも前記方向及び前記速度量（ω１、ω２）を制御するように構成された、制御ユニット（６）を更に含む、請求項１〜６のいずれか一項に記載のマシン。
【請求項８】
前記撹拌部材（９）の前記速度（ω１、ω２）は、前記容器（８）又は座部（１）内で、所与の順序で個別にもたらされるか、又は前記撹拌部材（９）の運動の組合せとしてもたらされる、請求項７に記載のマシン。
【請求項９】
前記撹拌部材（９）は、前記マシンの前記撹拌ユニット（５）と取り外し可能に接続されるように設計されている、請求項１〜８のいずれか一項に記載のマシン。
【請求項１０】
請求項１〜９のいずれか一項に記載の低温食品製品を調製するためのマシン（２０）を含むシステムであって、容器（８）を更に含み、前記容器（８）は、内側冷凍面（１２ａ）を有する熱伝達部分（１２）を含み、前記内側冷凍面（１２ａ）は、前記容器（８）が前記マシン（２０）の前記受容座部（１）に配置されたときに、前記マシンの前記熱交換接触面（２１）と重なり合うように構成される、システム。
【請求項１１】
前記撹拌部材（９）は、前記マシン（２０）に接続されるとき、前記内側冷凍面（１２ａ）と、前記撹拌部材（９）の外側環状掻寄面（９ａ）との間で本質的に垂直方向に延びる掻寄領域（Ｓ）を画定するように、前記容器（８）の前記内側冷凍面（１２ａ）と隣接するように配置されている、請求項１０に記載のシステム。
【請求項１２】
前記容器（８）内の前記掻寄領域（Ｓ）の前記垂直方向の広がり（ｈ２）は、前記マシン（２０）の前記熱交換接触面（２１）の前記垂直方向の広がり（ｈ３）と同等以上である、請求項１１に記載のシステム。
【請求項１３】
請求項１〜９のいずれか一項に記載のマシン内で低温食品製品を調製する方法であって、前記方法は、
所定量の原材料を収容する容器（８）を、前記マシン（２０）の前記受容座部（１）内に配置する工程と、
前記容器の側壁（８ｄ）の外面と接触する前記マシン（２０）の前記熱交換要素（１ａ）によって、前記容器（８）を冷却する工程と、
調製される製品の種類に関連して調節された運動の特定の組合せによって、前記撹拌ユニット（５）により前記容器（８）内で前記撹拌部材（９）を運動させる工程とを含む、方法。
【請求項１４】
前記撹拌部材の前記運動（方向、速度）は、前記調製される製品の種類によって、前記調製中に調節される、請求項１３に記載の方法。
【請求項１５】
前記冷却ユニットの冷却力は、前記調製される製品の種類によって前記調製中に、例えば低減されるなどして、変えられる、請求項１３又は１４に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、冷凍アイスクリーム、又は泡立てて冷蔵した乳製品などの気体混入した低温食品製品を調製するための食品製品を処理するためのシステムを対象としており、システムは、製品調製マシン、及び専用の包装容器を含む。
【背景技術】
【０００２】
食品及び飲料加工マシンの分野において、専用の容器内で原材料を混合し、混合物を所定時間にわたって冷却することによって、アイスクリーム製品などの冷凍菓子製品を調製するための装置が既知である。しかしながらこの調製手順は、いくつかの欠点を有する。特に、全ての原材料は、事前に混合されなくてはならず、このようなマシンの体積は通常、同じ風味の５つ以上の供給分量と対応し、約３０分を必要とする。更に、調製するために必要な原材料は、調製マシンの多数の部品（例えば、攪拌器、タンク、又はディスペンサ）と接触し、これらの部品は全て洗浄されなければならない。
【０００３】
冷たい菓子又はデザートの調製の利便性を増加させる、特に、調製時間を低減させる、食品と接触する面を清浄化する手間を避ける、及び魅力的な質感であり多様な製品をオンデマンドで提供する必要がある。
【０００４】
冷却中に製品に気体を混入し、よって滑らかな質感を確実にし、製品体積を増加させる機能のために不可欠な攪拌器を備えるソルベ製造機などのマシンが開発されてきた。冷凍菓子において、液体の結晶化が漸進的に生じる一方で、大きな結晶は、攪拌器によって絶えず破壊される。一般的に、マシン及びその攪拌器は清浄化されなくてはならず、冷凍製品を作製するのにほぼ３０分かかる。
【０００５】
国際特許出願第２０１０／１４９５０９号は、新鮮な、冷凍菓子製品の単一のポーションを調製するためのシステムに関し、このシステムは、熱交換部を有する専用の調製装置内に挿入されるように設計された円筒形容器を含み、この容器は、容器内において可動である撹拌手段を構成する、少なくとも１つのスクレーパー、並びに冷却及び移動されるときに冷凍菓子を生成するための原材料を含む。容器の撹拌手段は、容器内で回転方向、及び軸線方向の振動をもたらすように構成されている。したがって、スクレーパーは、容器本体と同軸線上に構成されている。
【０００６】
米国特許第７，８７８，０２１号は、二重壁容器内に配置された撹拌手段を構成するブレード部材と、二重壁容器に対するブレード回転運動を生じ得る、駆動機構を含む、ハウジングとを含む、アイスクリーム製造機に関する。内壁はタブを形成し、内壁を擦るためにスプーンの形状を有するブレードが使用される。ブレード部材の運動は、ブレード部材を静的に、かつ、容器の内面と平行なその掻寄面からオフセットした状態に維持し、かつその中心軸線を中心に容器を回転させることによって得られる。
【０００７】
米国特許出願公開第２００６０２６３４９０号は、カップと、カップホルダーであって、カップが回転可能な連結具により回転させられる際に、カップ内の菓子混合物を撹拌するために、カップ及び固定して位置付けられた取り外し可能な攪拌器を、カップホルダー上のハウジングと回転係合させるために、回転連結具を有する、カップホルダーとを含む、冷凍菓子製造機に関する。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
したがって、本発明は一般的に、低温菓子製品を便利に製造しながら、調製時間を短縮し、製品の空気混入を改善することを可能にするように、装置及びシステムを改善することを目的とする。
【０００９】
本発明は、上記の問題に対処しようとするものである。本発明はまた、本記載の残りの部分において、他の目的、具体的には生じる他の問題の解決を目指すものとする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
第１態様において、本発明は、容器がマシン内に配置されるときに、容器の側壁の外面と接触するように構成された熱交換接触面を有する熱交換要素を含む、本質的にカップ形状の容器を収容するための受容座部と、熱交換要素を冷却するように構成された冷却ユニットと、撹拌部材と接続可能であり、運動の組合せに従って撹拌部材を駆動するように構成された、撹拌ユニットとを含む、低温食品を調製するためのマシンであって、運動の組合せの少なくとも１つが、容器が受容座部内に配置されるときにその内部に向けられる成分を有する、マシンを提示する。
【００１１】
本発明により、運動のこの組合せは、容器内の液体若しくは液体−気泡混合物、又は部分的に結晶化した液体若しくは液体−気泡混合製品の周辺部から内部に向けた、加えて内部から容器周辺部に向けた、循環をもたらす。「内部」とは、本明細書においては、容器の側壁、又はその付近を指し示す「周辺」とは逆に、容器の中央又はその付近を指し示すものとする。よって調製中に、容器中において、撹拌されないままの液体製品が実質的に存在しない。結果的に、容器中において、熱交換要素と、製品との間で推進される対流による熱交換の向上がもたらされる。特に、容器の内面における、冷凍製品の、硬質の結晶クラスト、又はスキンの形成が防止される。したがって、容器の内部における製品への、及び製品からの熱伝達の効率の断絶及び低減が防止される。製品の空気混入もまた改善され、したがって熱処理されたものなど、いくつかの常温保存可能な開始製品の発泡可能性の低減を補う。
【００１２】
本発明によるマシンは、好ましくは、マシンの撹拌ユニットと選択的に、又は取り外し可能に接続可能であるように設計された、撹拌部材を含む。撹拌部材は、マシンの一部とし設けられてもよく、又は代替的に、容器自体の内部に設けられてもよい。したがって、撹拌部材は好ましくは、内部冷凍面などの容器の内面と相互作用するように成形されている。撹拌部材は、加工用撹拌手段（すなわち、製品の調製のための撹拌部材）、加えて、生じた菓子製品を消費するためのスプーンとして使用されるように構成されてもよい。
【００１３】
好ましい様式において、容器の内部に向けられた構成要素は、撹拌部材のその長手方向軸線を中心とした第１回転運動である。
【００１４】
マシンの撹拌ユニットに接続される際の撹拌部材は好ましくは、容器及び／又はマシンの受容座部に対し、その長手方向軸線が受容座部の中央長手方向軸線から、及び／又は容器の中央長手方向軸線からオフセットするようにして構成される。撹拌部材は、受容座部の中央長手方向軸線、及び／又は容器の中央長手方向軸線に対して平行であるか、又は僅かに傾いていることがある。
【００１５】
撹拌部材は好ましくは、その長手方向軸線が、熱交換要素を含む受容座部の中心軸線、及び／又は容器の中心軸線から一定の水平距離だけオフセットするように構成される。撹拌ユニットはまた、撹拌部材の長手方向軸線、受容座部の中央長手方向軸線、及び／又は容器の中央長手方向軸線の間の水平距離を変えるように設計されてもよい。
【００１６】
別の可能な様式において、容器の内部に受けられた成分は、容器又は座部に対する撹拌部材の径方向を往復する並進運動によって得られる。
【００１７】
より一般的に、撹拌部材の運動の組合せは更に、容器又は座部の中央長手方向軸線を中心とした撹拌部材の閉ループ運動を含む。閉ループ運動はしたがって、撹拌部材の第１回転運動又は撹拌部材の径方向往復並進運動へと組み合わされ得る。
【００１８】
好ましい様式において、閉ループ運動（第２）運動は、容器の中央長手方向軸線を中心とした、撹拌部材の軌道回転運動である。
【００１９】
容器の中央長手方向軸線を中心とした撹拌部材の軌道回転運動（以降、「第２回転運動」と称される）は、撹拌部材のそれ自体の軸線を中心とした第１回転運動に対して同じ方向、又は反対の方向であり得る。
【００２０】
換言すると、撹拌部材は、容器（又は受容座部）の中心軸線に対して周転円回転するように構成され、一方で撹拌部材、又は容器は、容器の中央を中心とした軌道構成で回転するように構成されている。
【００２１】
撹拌部材の第１及び第２回転運動の速度は、製造すべき冷却菓子の種類（例えば、それが冷凍デザートであるか、又は泡立てた冷蔵乳製品であるか）によって設定され、好ましくは互いに異なる。これらのばらつきは、開始時の菓子製品の粘度の違いを考慮するために必要である。特に、はねるのを防止するために、より粘度の低い液体においては、より遅い速度が必要とされ得る。また、最終的な冷却された菓子のオーバーランは、所望の菓子の種類によって異なるレベルを満たさなくてはならない。
【００２２】
第２回転運動の角速度ω２は、攪拌器の第１回転運動の角速度ω１よりも低い場合がある。これは、例えば、アイスクリーム製品の場合に妥当し得る。したがって、角速度ω２は好ましくは、角速度ω１の３５％未満、より好ましくは２５％未満、更により好ましくは１５％未満である。
【００２３】
好ましい例において、角速度ω１は好ましくは１００〜２０００ｒｐｍであり、より好ましくは３００〜１６００ｒｐｍである。また角速度ω２は、好ましくは１０〜３００ｒｐｍ、より好ましくは２０〜９０ｒｐｍである。
【００２４】
他の可能な様式において、第２回転運動の角速度ω２は、攪拌器の第１回転運動の角速度ω１と同等以上であり得る。
【００２５】
撹拌部材の複数の運動はまた更に、撹拌部材の並進運動を含み得る。撹拌部材の並進運動は好ましくは、撹拌部材の第１又は第２回転運動とは異なる平面上の方向である。
【００２６】
撹拌部材の並進運動は好ましくは、容器の内側冷凍面などの内面（好ましくは側壁面）と平行な方向の、線形運動である。これにより、並進運動は好ましくは、容器の回転軸線、及び／又は座部の中心軸線に対して角度を成すように構成された方向軸線に沿っている。
【００２７】
撹拌部材の軌道運動の方向経路と、容器又は座部の対応する回転軸線とは、５〜６０°、より好ましくは１０〜５０°、更により好ましくは１５〜４５°の鋭角を成す。
【００２８】
撹拌ユニットは、また、容器の回転軸線と本質的に平行な方向の撹拌部材の線形運動をもたらすように設計されてもよい。
【００２９】
好ましい実施形態において、マシンの撹拌ユニットは、撹拌ユニットに接続可能な撹拌部材を、容器内の、互いに異なる少なくとも２つの回転軸線を中心に回転させるように設計されている。加えて、撹拌ユニットは、容器の内側冷凍面などの、容器の内面と平行な方向に、撹拌部材を運動させるように設計されている。
【００３０】
この増井実施形態において、マシンは、少なくともマシンの撹拌ユニットに接続された制御ユニットを含む。制御ユニットは好ましくは、撹拌ユニットに接続された撹拌部材の複数の運動の、少なくとも方向及び対応する速度量を制御するように設計されている。速度は、特に所望の気体混入、結晶化、又はクリーミーな質感を得るために、調製される製品の種類に関連して、正確に調製され得る。
【００３１】
マシンの制御ユニットは更に、それぞれ所望の方向で、対応する軸線を中心とした、撹拌部材の連続的及び／又は非連続的運動をもたらすように設計されてもよい。
【００３２】
マシンの制御ユニットは好ましくは、マシンの熱交換要素を制御及び調節するように設計されている。特に、オン／オフ状態、加えて冷却力が制御され得る。
【００３３】
マシンは更に、撹拌ユニット、及び／又は制御ユニットに接続されたトルク感知手段を更に含み得る。トルク感知手段は、電流と比例するトルクを感知してもよい。したがって、制御ユニットは好ましくは、トルク感知手段によってもたらされる情報に応答して、少なくとも撹拌部材の回転速度を制御するように設計されている。トルク感知手段によって感知される製品の速度は、レシピを終了させてもよい（製品は、標的速度に到達している）。このため、速度の閾値に応答して、制御ユニットは、攪拌器の回転運動を停止させ、かつ任意によりまた、冷却ユニットへの電力を停止するか、又は低減させる。
【００３４】
したがって、トルク感地手段により感知される製品の速度により、制御ユニットは、撹拌ユニットに接続された撹拌部材の複数の運動の方向、及び／又は速度を調節してもよい。
【００３５】
マシンは、容器内の食品の温度に関する情報を提供するための、温度感知手段を備える。温度感知手段は、マシンの制御ユニットに接続され、これによって、容器内の食品の温度に応答して、撹拌ユニットに接続された撹拌部材の複数の運動の方向及び／又は速度を調節することができる。温度感知手段によって感知される、製品が到達した温度もまたレシピを終了させることがある（製品が標的温度に到達している）このため、温度の閾値に応答して、制御ユニットは、攪拌器の回転運動を停止させ、かつ任意によりまた、冷却ユニットへの電力を停止するか、又は低減させる。
【００３６】
レシピの終了の制御はまた、感知される粘稠度及び製品温度の組合せであり得る。
【００３７】
マシンの熱交換要素は好ましくはマシン内に容器を収容するための受容座部と共に一体的に形成される。熱交換要素は好ましくは、マシンの冷却回路に接続された、蒸発器である。したがって、熱交換要素は好ましくは、受容座部の一部を形成する本質的に環状の要素であり、専用容器の外側周辺壁部と接触するように設計されている。
【００３８】
マシンは更に、容器のマシンからの取り外しを促進するための解凍システムを含み得る。
【００３９】
更なる態様において、本発明は、上記のマシンを含み、所定量の原材料を保持するための容器を更に含む、システムに関する。
【００４０】
容器は好ましくは、単回使用の容器であり、これは、所定量の原材料のための初期包装容器を提供する。包装容器は好ましくは、長期にわたり（例えば、数週間）周囲条件で保存され、かつ常温保存できる、菓子原材料を含む。菓子原材料は好ましくは液状である。更に、容器はまた、加工用容器として（すなわち、内部で冷凍菓子を調製するための容器として）使用され、加えて盛り付け容器（すなわち、消費者が生じた冷凍菓子をそこから直接消費することができる容器）として設計される。
【００４１】
用語「単回使用の容器」とは、本発明において使用されるとき、単一ポーションの低温製品を調製するために使用された後に廃棄されるために好適な、あらゆる容器を包含する。これにより、容器は好ましくは少なくとも部分的に再使用可能である。
【００４２】
本出願における、用語「低温食品」は、様々な種類の、冷却され、冷蔵され、又は少なくとも部分的に冷凍された菓子製品を指す。非限定的な例は、ホイップヨーグルト、ミルクスムージー、アイスクリーム、ソルベ、シャーベット、水氷、フローズンヨーグルト、凍らせた乳製品、ソフトクリーム、グラニテ、メロリン（Mellorine）、フローズンカスタード、乳成分を含まない冷凍菓子、ミルクアイス、アイスローリー、ジェラート若しくはフローズンゼリー、又は冷蔵デザート、例えば、ムーズ、カフェラテ、若しくはミルクシェークである。
【００４３】
容器は更に、原材料のための空洞を含む、単層部材である本体を含む。容器の本体は好ましくは、少なくとも部分的に、アルミニウム若しくはスチールなどの金属、及び／又はプラスチック材料から作製されている。加えて本体は、厚紙、デンプン−ＰＬＡなど、生分解性材料から、少なくとも部分的に作製されてもよい。
【００４４】
好ましくは、本体の厚さは、効果的な熱伝導、及び結果的に、５分未満など短時間における製品の冷却を確実にするために十分に小さい。特に、本体の厚さは、０．０３ｍｍ〜５ｍｍ、好ましくは、０．０５〜２ｍｍである。
【００４５】
好ましい実施形態において、容器の本体は、反転させた円錐、又は湾曲した形状を有する。容器は好ましくは、容器の中央長手方向軸線を中心に回転対称である。
【００４６】
容器は、好ましくは、容器の本体と一体的に形成された、熱交換部分を含み得る。熱交換部分は好ましくは、例えば、アルミニウム又はスチールなどの金属などの、より高い伝熱性を有する材料から作製されている。熱交換部分は好ましくは、例えば、容器座部に適合されたときに、マシンの熱交換接触面と重なるように構成されている。熱伝達部分は好ましくは、一定の高さｈ１の環状部分である。
【００４７】
容器は好ましくは、システムの撹拌部材と相互作用するように成形された、内側冷凍面を含む。内側冷凍面は好ましくは、即断面図において線形である。内側冷凍面は好ましくは、好ましくは一定の高さを有する、容器本体の環状の内面である。
【００４８】
内側冷凍面は、容器の熱交換部分の内側面により形成され得る。したがって、専用のマシンによる内側面の効果的な冷凍が可能となる。
【００４９】
好ましい実施形態において、撹拌部材は例えば、マシンに接続されるとき、内側冷凍面と、撹拌部材の外側環状掻寄面との間に掻寄領域を画定するために、容器の内側冷凍面に隣接するように構成されている。
【００５０】
好ましくは、容器内の掻寄領域の垂直方向の広がりｈ２は、マシンの熱交換接触面の垂直方向の広がりｈ３と同等以上である。
【００５１】
特定の容器内で調製される得られる食品により、容器は、例えば、僅かに気体混入したデザートでは１５０ｍＬ、アイスクリーム製品では２００ｍＬ、ミルクシェークでは３００ｍＬの専用容積を含み得る。
【００５２】
製品は、その初期体積の５％〜３００％の比率で、マシン内においてオーバーランし得る。したがって、容器は、調製プロセスの終了時において空気混入した製品の体積の増加を予測するために、十分な自由体積（すなわち、初期製品によって充填されていない）を備えるような大きさであるべきである。いくつかのレシピにおいて、製品はオーバーランしない。
【００５３】
更なる態様として、本発明は、
所定量の原材料を含む、本質的にカップ状の容器を、マシンの受容座部内に配置する工程と、
容器の側壁の外面と接触するマシンの熱交換要素によって容器を冷却する工程と、
上記運動の組合せに従って容器内で、撹拌ユニットによって撹拌部材を駆動することによって撹拌部材を運動させる工程とを含む、上記のマシン内で低温食品を調製する方法に関する。
【００５４】
好ましくは、撹拌部材の運動（方向、速度）は、調製される製品の種類（例えば、冷凍、又は冷蔵菓子）と関連して異なる方法で、制御ユニットにより調節される。特に、撹拌部材の運動（方向、速度）は、調製される製品の種類（例えば、冷凍、又は冷蔵菓子）によって、調製中に代えられる。好ましくは、冷却ユニットの冷却力は、調製される製品の種類によって調製中に変えられる（例えば、低減される）。したがって、適切な質感（例えば、泡立てた、又は空気混入した）、及び適切な提供温度を備える、冷凍又は冷蔵菓子製品を、オンデマンドで調製することが可能である。
【００５５】
以下の、本発明の実施形態の詳細な説明を、同封される図面と併せて読むと、本発明の更なる特徴、利益、及び目的が、当業者には明らかになる。
【図面の簡単な説明】
【００５６】
【図１】本発明による低温食品を調製するためのシステムの概略図を示している。
【図２ａ】本発明による容器の様々な形状を示している。
【図２ｂ】本発明による容器の様々な形状を示している。
【図３】システムの好ましい実施形態における、撹拌部材の複数の運動に関連する概略図を示している。
【図４】容器内の撹拌部材と接続されたシステムの撹拌ユニットの拡大図を示している。
【図５ａ】システムの好ましい実施形態の概略図を示しており、システムの掻寄領域、及び冷却領域が示されている。
【図５ｂ】システムの好ましい実施形態の概略図を示しており、システムの掻寄領域、及び冷却領域が示されている。
【図６】本発明の好ましい様式による、容器内の撹拌部材の移動の周転円の組合せを、図３の直線Ａに沿った断面図で例示している。
【図７】可能な別の様式に従った、撹拌部材の径方向の往復運動と、容器の中心軸線を中心とした撹拌部材の軌道回転とを組み合わせた、撹拌部材の偏倚を、図３の直線Ａに沿った断面図で例示している。
【発明を実施するための形態】
【００５７】
図１は、単回使用容器８と、容器８によって冷凍又は冷蔵された菓子などの、低温食品を調製するように設計された調製マシン２０とを含む、本発明によるシステムの好ましい実施形態を指す。
【００５８】
マシン２０は、好ましくは、容器８を内部に受容するための受容座部を含む。受容手段１は、図１に示されるように、好ましくは、側方断面図で見た場合に、Ｖ字型又は円錐台の形状である。したがって、受容座部１は好ましくは、容器８が配置され得る挿入開孔部２３ａ、加えて、様々な大きさの容器の収容を可能にする下方開孔部２３ｂを含む。
【００５９】
更に、受容座部１は好ましくは、環状リング部分として形成される。受容座部１は好ましくは、専用支持手段２４によってマシン２０のハウジングに接続されている。
【００６０】
このような実施形態に従い、それぞれ異なる大きさの容積の容器８（例えば、図２ａ、２ｂに示される）が、受容座部１に受容されてもよい。
【００６１】
マシン２０は更に、好ましくは、マシン２０の受容座部１に接続されるか、又はこれと一体的に形成される、熱交換要素１ａに接続された冷却ユニット４を含む。熱交換要素１ａは好ましくは、マシンの冷却ユニット４に流体接続された、蒸発器である。熱交換要素１は好ましくは、容器８、及びそこに封入される食品から熱エネルギーを奪い、容器内に収容される製品の温度を急速に下げる、熱交換器として機能する。一般的に、冷却ユニットは、コンプレッサ、蒸発器、及びコンプレッサと蒸発器との間に位置付けられた膨張弁を備える、冷却気体（例えば、Ｒ４０４Ａ）を使用した冷却回路を含む。したがって、気体を移送するコンプレッサのポンプ速度、及び膨張弁の開放を調節することによって、冷却ユニットの冷却力を制御することが可能である。
【００６２】
熱交換要素１ａは好ましくは、容器８の側壁８ｄと補完的な内側幾何形状を含む。したがって、熱交換要素１ａの内側熱交換接触面２１は、好ましくは、容器が受容座部１に配置されるときに、容器８の側壁８ｄの外面に隣接するような形状である。
【００６３】
熱交換要素１ａは更に、優れた熱伝達特性をもたらす材料、好ましくはステンレススチール、銅、又はアルミニウムなどの金属である。したがって、容器８と、熱股間要素１ａとの間の熱伝達は、著しく向上する。
【００６４】
図１に示されるように、容器受容座部１は、好ましくは一部のみが熱交換要素１ａで構成されている。断熱部分１ｂなど、受容座部１の残部は好ましくは、例えば、断熱ポリマーなど、より低い熱容量の材料から形成される。例えば、熱交換要素は、外側断熱プラスチックフレームに一部が埋め込まれたリングであり得る。
【００６５】
マシン２０の冷却ユニット４は、熱交換要素１ａを冷却するように適合されている。熱交換要素１ａは、優れた熱伝導率を有するため、容器８の外壁８ｄは急速に冷却される。冷却ユニット４は、熱交換要素１ａ、容器８の外壁８ｄを冷却し、結果的に容器８内の菓子製品８ｂをできるだけ急速に冷却するための、いずれかの冷却及び／又は循環熱伝達システムを含み得る。
【００６６】
任意により、マシン２０は、例えば、水などの液体、及び専用ポンプを保持するための液体タンク２を更に含む。液体タンク２は、マシン２０の受容手段１内に配置されるときに、容器８に液体を供給するための液体分配手段２ａと接続されてもよい。初期製品が粉末、ゲル、又は液体濃縮物であり、よって適切な質感を有する最終製品を達成するための、所定の希釈率に従う希釈を必要とする場合、液体タンクが必要であり得る。
【００６７】
更に、マシン２０は、１つ以上のトッピングリザーバ３、及び固体又は液体の形態で製品８ｂにトッピングを供給するための関連する弁又はポンプ（図示されない）を含み得る。トッピングは、液体のクーリ、液体チョコレート、蜂蜜、カラメル、又はクリスプ、フレーク、チョコレート片など固形製品であり得る。加えて、トッピングは、例えば、溶けたチョコレートなど、追加的に設けられた熱源によって液化されてもよい。
【００６８】
マシン２０は更に、撹拌部材９と接続し、これが組み合わせた運動を行うように駆動するように適合された、撹拌ユニット５を含む（後に詳細に記載される）。この理由のため、撹拌ユニット５は好ましくは、撹拌部材９と選択的に接続するように設計された、接続手段５ａを備えている。撹拌部材９は、マシン２０の一部であるか、又は容器８の部分として提供され得る（一体であるか、又はその一部である）。撹拌部材は好ましくはスプーンである。
【００６９】
マシン２０は更に、マシンの構成要素の動作を制御するための制御ユニット６を更に含む。制御ユニット６は好ましくは、撹拌ユニット５の運動、特に回転速度及びタイミングを制御するように設計される。制御ユニットはまた好ましくは、食品の調製中に熱交換要素１ａの熱出力を制御する。
【００７０】
図２ａ及び２ｂに示されるように、それぞれが、各３００ｍＬ、２００ｍＬ、又は１５０ｍＬなど、異なる体積を封入する、様々な容器、８’、８’’、８’’’が設けられてもよい。対応する容器８によって調製される製品によって、容器８の大きさ及び容積は、特定の製品を調製するのに必要な、所定量の初期製品原材料を収容するように適合される。
【００７１】
上記のように、好ましくは、容器の開孔部８ｃを閉じ、よって原材料８ｂを内部に封入するために、容器それぞれに蓋部材（図示されない）が設けられる。
【００７２】
容器は好ましくは、常温保存可能な可食の原材料を含む。加えて、容器は好ましくは、蓋によって閉じられた空きヘッドスペースを含み、これは、窒素などの保護気体を含むことがある。
【００７３】
図２ａ、２ｂに示されるように、容器８’、８’’、８’’’は全て、本質的に円錐台の形状を含み得る。あるいは、容器はまた、本質的に横方向に湾曲した形状を有してもよい。
【００７４】
好ましい実施形態において、容器８は、好ましくは、容器の本体８ａと一体的に形成された、熱伝達部分１２を含む。熱伝達部分１２は好ましくは、一定の高さｈ１の環状部分である。容器の熱伝達部分は、容器の側壁と一体的に形成され得る。
【００７５】
図２ａ、２ｂに示されるように、容器８’、８’’、８’’’は全て、本質的に共通した熱伝達部分１２を含む。熱伝達部分１２は好ましくは、例えば、各容器８’、８’’、８’’’が、マシンの座部１に配置されたときに、マシン２０の熱交換接触面２１と重なるように構成される。
【００７６】
容器８’、８’’、８’’’はまた、本質的に同一の形状である、上方リム部分１３を含み得る。上方リム部分１３は、図２ａ、及び図２ｂに示されるように、容器本体８のより大きな直径の部分であってもよい。あるいは、又は加えて、フランジ状リム部分１３（図示されない）、及び／又はフランジ状リム部分から延びる湾曲した外側リム部分を含んでもよく、ここに容器の閉鎖蓋を封止することができる。
【００７７】
図３は、撹拌部材９が設けられる容器８を示している。撹拌部材９は、マシン２０の撹拌ユニット５に取り外し可能に接続可能である。したがって、例えば磁石、及び／又はクリップなどの、取り外し可能な接続手段５ａを使用して、撹拌部材９を、マシン２０の撹拌ユニット５に接続してもよい。
【００７８】
撹拌部材９は好ましくは、容器８の内側冷凍面１２ａと補完的であるように形成された、少なくとも１つの、外側の、好ましくは周囲面９ａを含む、スプーン状部材である。
【００７９】
調製マシン２０の撹拌ユニット５は、製品の効果的な混合及び冷却を確実にするために、撹拌部材９の運動の組合せをもたらすように設計されている。
【００８０】
図３及び図６に示される第１の様式において、撹拌ユニット５は、撹拌手段９の長手方向軸線Ｚを中心に撹拌手段９を回転させるように構成されている。長手方向軸線Ｚは好ましくは、容器の中央長手方向軸線Ｘとオフセットするように構成されている。好ましくは、長手方向軸線Ｚは、容器の中心軸線Ｘから一定距離ｄで平行に配置されている。必要であれば、撹拌部材９の外面９ａと、容器８の内側冷凍面１２ａとの間の距離ｄは調節可能であり得る。
【００８１】
撹拌ユニット５は更に、中心軸線Ｘを中心とした、閉ループ運動を可能にするように設計される。閉ループ運動は、容器８の中心軸線Ｘを中心とした撹拌部材９の軌道回転であり得る。しかしながら、非回転式であるが、楕円、三角形、若しくは四角形、又は多角形の経路の運動もまた想到され得ることに留意する。容器の中心軸線Ｘは好ましくは、容器が内部に収容されるときに、マシン２０の受容座部１の中心軸線と一致する。
【００８２】
撹拌ユニット５は、好ましくは更に、矢印Ａにより示されるように、容器８の内側冷凍面１２ａと平行な撹拌部材９の並進運動を提供するように適合される。したがって、撹拌部材９の外面９ａは好ましくは、容器８の内側冷凍面１２ａと平行に移動する。したがって、より大きな面の掻寄が良好に得られ特に、空気混入中に大きさが増加して製品の掻寄を可能にする。
【００８３】
撹拌ユニット５は好ましくは、対応する軸線Ｚ、Ｘを中心とした撹拌部材９の回転速度ω１、ω２を制御するように更に適合されている。これらの速度は、製品調製周期全体にわたって一定であるように、又は段階的に、若しくは漸進的に変化するように制御され得る。更に、撹拌ユニット５は、方向Ａにおける撹拌部材９の速度ω３を制御及び調節するように設計され得る。
【００８４】
製造する菓子の種類に関連して、その方向及び／又は速度が撹拌ユニット５により選択的に調節され得る、撹拌部材９の様々な運動により、容器８内の製品８ｂの効果的な熱伝達、及び混合が得られる。
【００８５】
軸線Ｘ、Ｚを中心とした、及び並進方向（translator direction）Ａにおける異なる運動、例えば、所与のシーケンスで個別に得られるか、又は容器内の撹拌部材９の運動の組合せとして生じ得る。
【００８６】
容器８がマシン２０内に配置されたとき（図１参照）、撹拌部材９は好ましくは、熱交換部分１２における容器８の内側冷凍面１２ａに、又は熱交換要素１ａとは反対側に位置付けられてもよい。したがって、冷却される製品は、撹拌部材９の面９ａと、マシンの冷却手段１ａによって冷却される内側冷却面１２ａとの間で、掻き寄せられてもよい。
【００８７】
図４は、容器８内の撹拌部材９と接続されたシステムの撹拌ユニット５の拡大図を示している。
【００８８】
撹拌部材９を撹拌ユニット５に接続するための接続手段５ａは、好ましくは第１駆動部材２５を含み、これは、撹拌部材９が、その長手方向軸線Ｚを中心として回転することを可能にする。駆動部材２５は好ましくは、撹拌部材９の支持シャフト２７の遠位部と選択的に接続するように設計されている。
【００８９】
接続手段５ａは好ましくは第２駆動部材２６を更に含む。シャフト２７を、中心軸線Ｘを中心として軌道回転させるため、第２駆動部材２６は、撹拌部材９の支持シャフト２７と係合する。
【００９０】
第１駆動部材２５、及び第２駆動部材２６は好ましくは、装置の制御ユニット６と接続され、これは、第１駆動部材２５、及び第２駆動部材２６の方向及び回転速度を個別に制御する。
【００９１】
第１駆動部材２５、及び第２駆動部材２６は、好ましくはそれぞれ、マシンの制御ユニット６と接続された、トルクセンサー２７ａ、２７ｂを含む。したがって、制御ユニット６は、各センサー２７ａ、２７ｂにより検出されるトルクに応答して、駆動部材２５、２６、及びしたがって、撹拌部材９の回転速度を制御及び調節してもよい。結果として、製品構成（例えば、アイスクリーム、ホイップクリームデザートなど）を調節するために調製中に速度を変えてもよい（例えば、落とす、上げる、又は停止する）。
【００９２】
図５ａ〜５ｂは、システムの好ましい実施形態の概略図に関連し、システムの掻寄領域Ｓ、及び冷却領域Ｃが示されている。
【００９３】
図５ａは、高さｈ３を有する環状熱交換要素１ａの詳細な実施形態を示しており、これは環状要素の輪郭内における、対応する熱交換冷却領域Ｃを画定している。図５ｂに示されるように、容器８が、マシン２０の受容座部１内に適合される場合、容器の外壁８ｄの冷却は主に、環状熱交換要素１ａの輪郭と重なり合う、容器壁部の一部において生じる。よって、図２ａ及び２ｂに示されるように、容器壁部８ｄの一部が、熱交換部分１２を含むことがある。
【００９４】
図５ｃ及び５ｄは、容器８の、垂直方向に延びる掻寄領域Ｓを示し、これは、容器８の内側冷凍面１２ａと、撹拌部材９の外側環状掻き寄せ面９ａとの間に配置される領域を指す。掻寄領域は好ましくは、容器の内側冷凍面１２ａに沿って、高さｈ２と垂直に延びる。
【００９５】
図５ｃに示されるように、撹拌部材９は、攪拌器の掻寄面９ａと、容器の内側冷凍面１２ａとの間に画定される掻寄領域Ｓが、少なくとも、マシン２０の熱交換要素１ａの冷却領域Ｃと一致する。
【００９６】
特に、掻寄領域Ｓの高さｈ２は好ましくは、冷却領域Ｃ、対応する熱交換要素１ａの高さｈ３と同等以上である。したがって、側面図で見た際に、垂直に延びる掻寄領域Ｓは好ましくは、垂直に延びる冷却領域Ｃと完全に重なる。
【００９７】
このような構成に従い、食品の調製中に、冷凍された、粘着性の、又は焼かれた製品のなんらかのクラストが、撹拌部材９によって、内側冷凍面１２ａから取り除かれてもよい。
【００９８】
図７は、撹拌部材が、容器又は座部の中心軸線Ｘを中心に回転される際に、組み合わせた様式（往復、及び径方向）で移動される、変異形を例示している。第１の運動において、スプーン９などの撹拌部材は、駆動ユニットにより、往復系方向、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３．．．に駆動されるように構成される。このような運動は、規則的な時間間隔に維持される一方で、撹拌部材の制御された速度（ω２）の第２軌道運動が、撹拌部材に付与される。結果として容器の内面１２ａは、撹拌部材によって間欠的に、特にその縁部が面に隣接するときに、掻き寄せられる。撹拌部材が、面１２ａから離れているとき、撹拌部材は、容器の中央に位置する製品を旋回させる。この組み合わせた運動は、製品を中央から周辺に、及びその逆に循環させ、よって撹拌されない製品が残らないことを確実にする。この容器の面を冷却するために組み合わされたこの循環は、製品のより急速な冷却、加えて所望の質感の達成を確実にする。
【００９９】
実施例１
以下において、食品を調製するための基本的な動作原理が、バニラアイスクリームのレシピとの関連において、説明される。
【０１００】
まず、マシン２０の可動構造７（図１参照）が、マシン２０の可動構造７（図１参照）が、容器８の中央開口部８ｃを閉じるために設けられた蓋部材が取り外された、容器８が受容座部１に挿入される、開放位置に設定される。開放位置において、撹拌部材９は、マシンの撹拌ユニット５へと手動で接続され得る。可動構造７はその後、撹拌ユニット５、及びトッピングタンク３が容器８の方に下げられた、その閉鎖位置へと設定される。その位置において、撹拌手段９は、容器８の内側冷凍面１２ａと隣接し、これと接触する位置へと設定される。
【０１０１】
第１の高速発泡段階において、容器内の食品の冷却が制御ユニット６により得られ、熱交換要素の冷却力は１００％に設定される。撹拌部材９は、軸線Ｚを中心とした駆動手段２５（ω１＝８００ｒｐｍ）により、容器内で回転する。更に、第２駆動手段２６は、撹拌部材９を同時に、ただしより低い速度（ω２＝−６０ｒｐｍ）で軸線Ｘを中心に回転させるように制御される。
【０１０２】
したがって、製品は容器８内において同時に冷却、撹拌、及び掻寄される。この運動は、最大１２０秒、又は、撹拌部材９のトルクの所定の閾値が、第１駆動手段２５においてトクルセンサー２７ｂによって検出されるまで、継続される。
【０１０３】
第２調製段階において、容器８内における製品８ｂのオーバーランを避けるために、回転速度が下げられる。したがって、ω１は、４００ｒｐｍに設定され、ω２は、−６０ｒｐｍに維持される、冷却手段１ａの冷却力は、最大冷却力の１００％に維持される。
【０１０４】
「冷却力」は一般的には、コンプレッサの速度を調節すること、及び冷却回路内においてコンプレッサと蒸発器との間に位置付けられた膨張弁の開放を変化させることによって得られる。
【０１０５】
この設定は、最大１２０秒、又はトルクセンサー２７ｂによって所定のトルク値が検出されるまで適用され、同時にマシンの専用温度センサーによって検出される最終温度は約−１０℃である。
【０１０６】
マシン２０の可動構造７はその後、容器８が受容手段１から取り外せるように、その開放位置へと設定される。よって、撹拌ユニット５は、撹拌手段９から分離され得る。ユーザーはその後、マシンの受容手段１から容器８を回収してもよい。
【０１０７】
実施例２
この実施例は、ホイップヨーグルトの調製に関し、第１調製段階において、撹拌部材９の比較的より高い速度がもたらされる。
【０１０８】
特に、回転速度ω１は、１２００ｒｐｍに設定され、一方回転速度ω２は、−３０ｒｐｍに設定される。熱交換要素１ａの冷却力は１００％に設定される。この設定は、最大１２０秒、又は製品の温度が約＋４℃として検出されるまで、適用される。
【０１０９】
第２調製段階において、回転速度ω１、ω２は、一定に維持され（第１段階と比較して）、冷却力は３０％に低減される。この設定は、最大１２０秒、又は所定のトルク値が、トルクセンサー２７ｂｎよって検出されるまで、適用される。
【０１１０】
実施例３
この実施例３は、ミルクスムージーの調製に関し、第１調製段階において、もともと液体である製品がはねることを避けるために、撹拌手段９の比較的遅い撹拌が適用される。したがって、ω１は、４００ｒｐｍに設定され、一方回転速度ω２は、−３０ｒｐｍに設定される。熱交換要素１ａの冷却力は１００％に設定される。この設定は、最大１２０秒、又は製品の温度が約６℃未満になるまで、適用される。
【０１１１】
第２調製段階において、ω１は、８００ｒｐｍに設定され、一方回転速度ω２は、−６０ｒｐｍに設定される。熱交換要素１ａの冷却力は１００％に設定される。したがって、製品の比較的速い発泡、及び冷却が適用される。この設定は、最大１２０秒、又は温度が約＋２℃になるまで適用される。
【０１１２】
第３調製段階において、回転速度ω１、ω２は、一定に維持され（第１段階と比較して）、冷却力は３０％に低減される。この設定は、最大１２０秒、又は所定のトルク値が、トルクセンサー２７ｂｎよって検出されるまで、適用される。
【０１１３】
上記に概説された例の調製プロセスの間、トッピングタンク３から容器８内の主要製品へと、液体又は固体のトッピングが添加される。これは、液体トッピングが、消費者にとって魅力的な視覚的螺旋を生じ、かつ固体のトッピングがサクサクのままであるよう、調製プロセスの最後の方に行われてもよい。
【０１１４】
本発明は、同時に加工及び娯楽用容器としても機能する、初期容器内に単一ポーションとして新鮮に調製され得る、気体混入した、冷凍又は冷蔵菓子などの、低温食品の効果的な調製を可能にする。
【０１１５】
本発明において、更に、いくつかの異なる種類のこのような製品を短時間で調製することが可能である。容器は、分配可能であり、洗浄する必要がないため、取り扱いが簡単になり、洗浄の必要性が低減する。
【０１１６】
本発明は、その好ましい実施形態に関連して記載されてきたが、貼付の請求項により規定される本発明の範囲から逸脱することなく、当業者によって多くの修正及び変更が成されてもよい。
【図１】
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【図２ａ】
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【図２ｂ】
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【図３】
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【図４】
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【図５ａ】
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【図５ｂ】
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【図５ｃ】
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【図５ｄ】
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【図６】
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【図７】
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