РАЗЛИВОЧНОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕГУЛИРОВАНИЯ ПЕНООБРАЗОВАНИЯ ПРИ РОЗЛИВЕ ФЕРМЕНТИРОВАННОГО СОЛОДОВОГО НАПИТКА (MBFB), ПОЛУЧЕННОГО IN SITU ПУТЕМ СМЕШИВАНИЯ КОНЦЕНТРАТА ФЕРМЕНТИРОВАННОГО СОЛОДОВОГО НАПИТКА С ГАЗИРОВАННЫМ РАЗБАВИТЕЛЕМ
DISPENSER FOR REGULATING THE FOAM FORMATION WHEN DISPENSING FERMENTED MALT BEVERAGE (MBFB) OBTAINED IN SITU BY MIXING A FERMENTED MALT BEVERAGE CONCENTRATE WITH A DIFFERENT MALT

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ, К КОТОРОЙ ОТНОСИТСЯ ИЗОБРЕТЕНИЕ
Настоящее изобретение относится к разливочному устройству, предназначенному для розлива ферментированного солодового напитка (MBFB), полученного in situ путем смешивания газированного жидкого разбавителя с концентратом ферментированного солодового напитка. Уровень пенного продукта, образующегося при розливе полученного подобным образом ферментированного солодового напитка, можно легко регулировать.
УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ
В последние годы стали пользоваться большой популярностью бытовые разливочные устройства. В настоящее время многие пивоваренные компании производят емкости вместимостью от 1,5 до 12 литров, которые продаются во многих магазинах. Использование бытовых бочонков меньшей вместимости по сравнению с бочонками для пабов приводит к значительному увеличению стоимости упаковки, приходящейся на единицу объема пива.
Кроме того, в настоящее время существует стремление разнообразить ассортимент напитков путем смешивания разных напитков или их компонентов друг с другом, чтобы потребители могли изготовлять в домашних условиях свои собственные напитки, подходящие им по вкусу. Эта тенденция распространяется и на ферментированные напитки, такие как ферментированные солодовые напитки (MBFB), подобно пиву разного вкуса и сорта.
Одним из путей снижения стоимости упаковки, приходящейся на единицу объема пива, с одной стороны и расширения ассортимента с другой стороны является создание емкостей, наполненных концентратами ферментированных солодовых напитков, которые можно использовать отдельно или смешивать друг с другом и разбавлять жидким разбавителем. Емкости могут выпускаться в виде разовых доз, таких как капсула или подушечка. При смешивании таких концентратов ферментированных солодовых напитков с жидким разбавителем необходимый напиток можно создавать in situ, и тут же его разливать. Добавление жидкого разбавителя и его смешивание с разовой дозой обычно осуществляют в самом разливочном устройстве.
Примерами разливочных устройств такого типа являются кофеварки, в которых перед тем, как разливать готовый кофе, через слой молотого кофе в такой разовой дозе пропускают горячую воду под напором. Существуют аналогичные разливочные устройства для заваривания чая. Другим примером таких разливочных устройств являются автоматы по продаже газированной воды, которые часто используют в ресторанах быстрого питания и в тех местах, где покупатель может выбрать газированный напиток, разливаемый одним и тем же автоматом, по своему вкусу. В подобных автоматах по продаже газированной воды сиропы, являющиеся концентратами прохладительного напитка, содержащимися в различных пакетиках, смешивают с газированной водой при розливе образовавшегося подобным образом прохладительного напитка. Подобные автоматы по продаже газированной воды обладают тем преимуществом, что пакетики для сиропов занимают гораздо меньше места, чем готовая к употреблению газированная вода, в связи с чем их транспортировка и хранение требуют намного меньших затрат.
Многие пивовары пытались реализовать такой же способ разлива ферментированных напитков, что используется для газированных напитков, однако и по сей день они не добились успеха. Одна из причин этих неудачных попыток, вероятно, заключается в том, что из ферментированных напитков сложнее получить концентрат, пригодный для хранения в течение длительного периода времени, чем газированную воду с сиропом. Действительно, при этом наблюдалось быстрое разрушение протеинов, содержащихся в концентратах пивного сусла, что не характерно для газированных напитков с сиропом. Для устранения проблем, связанных с разрушением протеинов, были предложены решения, описанные, например, в заявке на Европейский патент №16163061.
2
2
2
Пример изготовления in situ и последующего разлива ферментированных солодовых напитков включает смешивание концентрата ферментированного солодового напитка, хранящегося в одной или нескольких емкостях, с газированным разбавителем, обычно газированной водой или газированным базовым пивом с довольно-таки нейтральными вкусовыми качествами. Газированный разбавитель представляет собой жидкость, содержащую CO в количестве, превышающем концентрацию в насыщенном растворе при комнатной температуре и атмосферном давлении. Обычно его хранят или изготовляют in situ под давлением, превышающим атмосферное давление, в результате чего СО растворяется в жидком разбавителе. При смешивании газированного разбавителя с концентратом ферментированного солодового напитка давление в смесительной камере падает, что может привести к образованию пенного продукта и пены в смесительной камере перед разливом. Количество образующейся пены и пенного продукта, безусловно, зависит от концентрации СО, температуры и давления, однако оно также зависит и от состава концентрата ферментированного солодового напитка, с которым смешивают газированный разбавитель. Поэтому в заводском разливочном устройстве, предназначенном для розлива различных ферментированных солодовых напитков, невозможно настроить оборудование на выдачу необходимого количества пенного продукта при любом ферментированном солодовом напитке. Система «единая для всех настройка» здесь не применима.
Необходимо создать такое разливочное устройство для розлива ферментированного солодового напитка, образующегося при смешивании газированного разбавителя с различными концентратами ферментированного солодового напитка, которое способно регулировать количество пенного продукта, образующегося при подаче порции ферментированного солодового напитка в емкость. Настоящее изобретение предлагает решение, отвечающее таким целям. Эти и другие аспекты настоящего изобретения будут раскрыты в подробном описании и прилагаемой формуле изобретения с использованием прилагаемых чертежей.
РАСКРЫТИЕ СУЩНОСТИ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Настоящее изобретение охарактеризовано в независимых пунктах прилагаемой формулы изобретения. Предпочтительные варианты осуществления охарактеризованы в зависимых пунктах формулы изобретения. В частности, настоящее изобретение относится к разливочному устройству для розлива ферментированного солодового напитка (MBFB), приготовленного путем смешивания концентрата ферментированного солодового напитка с газированным разбавителем, содержащее: смесительную камеру для смешивания концентрата ферментированного солодового напитка с газированным разбавителем, причем смесительная камера образована стенками и разделена средней плоскостью M1, проходящей перпендикулярно продольной оси X, на верхнюю часть и нижнюю часть, и имеет:
(a) отверстие для подачи концентрата, расположенное в верхней части и снабженное фиксирующим устройством для закрепления емкости, содержащей концентрат ферментированного солодового напитка;
(b) отверстие для подачи разбавителя, расположенное в верхней части и снабженное соединителем для подачи разбавителя из источника газированного разбавителя;
(c) выпускное отверстие, ориентированное параллельно продольной оси X и расположенное в нижней части, для выпуска ферментированного солодового напитка, состоящего из смеси концентрата ферментированного солодового напитка с газированным разбавителем;
(d) сердцевину, образованную поверхностью сердцевины и установленную в камере таким образом, что между поверхностью сердцевины и стенками камеры образован проточный канал шириной w, измеряемой в направлении, перпендикулярном поверхности сердцевины,
отличающееся тем, что сердцевина установлена в камере с возможностью перемещения, так что обеспечена возможность ее перемещения вдоль продольной оси X для регулирования ширины w частей проточного канала.
Для направления потока концентрата ферментированного солодового напитка из емкости в смесительную камеру разливочное устройство предпочтительно содержит газовую трубку, выполненную с возможностью соединения с источником сжатого газа и расположенную таким образом, что выпускное отверстие газовой трубки сообщается посредством текучей среды с внутренней частью емкости, содержащей концентрат ферментированного солодового напитка и закрепленной в фиксирующем устройстве.
Для того, чтобы избежать внезапных падений давления в проточном канале сердцевина предпочтительно имеет такую геометрическую форму, что по меньшей мере 70% поверхности сердцевины расположено по существу параллельно стенкам камеры. В предпочтительном варианте осуществления перемещение сердцевины вдоль продольной оси X в направлении верхней части уменьшает ширину w проточного канала на уровне отверстия для подачи концентрата и отверстия для подачи разбавителя. Перемещение сердцевины вдоль продольной оси X обеспечивает возможность изменения ширины w проточного канала в диапазоне 0,1≤w≤10 мм, предпочтительно в диапазоне 0,5≤w≤5 мм, а еще более предпочтительно в диапазоне 1≤w≤3 мм. В некоторых вариантах осуществления поверхность сердцевины может контактировать со стенкой камеры смешения и герметизировать, например, одно или несколько отверстий для подачи концентрата и/или разбавителя и/или выпускное отверстие камеры смешения.
Для более точного регулирования отношения концентрата к газированному разбавителю в смеси отверстие для подачи концентрата и отверстие для подачи разбавителя предпочтительно снабжают регуляторами объемного расхода, такими как объемные насосы или клапаны. Смешивание концентрата ферментированного солодового напитка и газированного разбавителя можно интенсифицировать, если поверхность сердцевины и/или стенки смесительной камеры имеют структуру с выступами и/или углублениями. Подобные структурированные поверхности также ослабляют образование турбулентного потока.
Сердцевина может быть перемещена вдоль продольной оси одним из следующих предпочтительных приспособлений:
реечной передачей, приводимой в действие вручную или двигателем,
рычагом или
линейным электродвигателем.
Положение сердцевины также можно задавать с помощью емкости при ее закреплении в фиксирующем устройстве с учетом состава концентрата, содержащегося в данной емкости. Например, участок поверхности сердцевины, непосредственно прилегающий к отверстию для подачи концентрата, можно снабдить соединительным приспособлением сердцевины, пригодным для соединения с возможностью отсоединения с дополняющим соединительным приспособлением, установленным на емкости для концентрата и выступающим из отверстия емкости для концентрата на заданное расстояние. Заданное расстояние определяет положение сердцевины в направлении вдоль продольной оси X, когда емкость для концентрата прикреплена к фиксирующему устройству и когда дополняющее соединительное приспособление соединено с возможностью отсоединения с соединительным приспособлением сердцевины на участке поверхности сердцевины.
2
Настоящее изобретение относится к разливочному устройству как таковому, а также к разливочному устройству, пригодному для использования с емкостью, содержащей концентрат ферментированного солодового напитка и закрепленной в фиксирующем устройстве, и с источником газированного разбавителя, предпочтительно газированной воды, соединенным с соединителем для подачи разбавителя. Если ферментированный солодовый напиток находится под давлением, то к газовой трубке можно подключить источник сжатого газа, предпочтительно СО.
Настоящее изобретение относится также к способу регулирования количества пенного продукта, образующегося при розливе ферментированного солодового напитка (MBFB), включающему:
(a) обеспечение наличия описанного выше разливочного устройства;
(b) установку сердцевины в исходное положение относительно средней плоскости M1;
(c) подачу концентрата ферментированного солодового напитка и газированного разбавителя в заданном объемном соотношении в смесительную камеру и розлив полученного таким образом ферментированного солодового напитка из выпускного отверстия в емкость;
(d) оценку уровня пенного продукта в ферментированном солодовом напитке, содержащемся в емкости;
(e) если уровень пенного продукта не соответствует необходимому значению, смещение сердцевины вдоль продольной оси X;
(f) повторение этапов (а) - (d) до тех пор, пока не будет достигнут необходимый уровень пенного продукта.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ
Для более полного понимания сущности настоящего изобретения в представленном ниже подробном описании приведена ссылка на прилагаемые чертежи.
На фиг. 1 приведен вид спереди и вид сбоку разливочного устройства в соответствии с настоящим изобретением.
На фиг. 2 показана смесительная камера согласно настоящему изобретению с сердцевиной, находящейся в трех разных положениях.
На фиг. 3 показана другая смесительная камера в соответствии с настоящим изобретением с сердцевиной, находящейся в трех разных положениях.
2
На фиг. 4 показана зависимость концентрации СО в насыщенном растворе в воде и этаноле (EtOH) от давления при температуре 298 K.
На фиг. 5 приведено изометрическое изображение в разрезе смесительной камеры согласно настоящему изобретению (а) и смесительных камер другой конструкции согласно настоящему изобретению (b) - (d).
На фиг. 6 показаны различные варианты осуществления механизмов, обеспечивающих перемещение сердцевины вдоль продольной оси.
На фиг. 7 показан вариант регулирования положения сердцевины в зависимости от состава концентрата, загружаемого в разливочное устройство.
ОСУЩЕСТВЛЕНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Как показано на фиг. 1, разливочное устройство в соответствии с настоящим изобретением работает следующим образом. Емкость (1) содержит концентрат ферментированного солодового напитка (MBFB) и сообщается посредством текучей среды со смесительной камерой (2). С этой же смесительной камерой сообщается посредством текучей среды и источник (4) газированного разбавителя. После смешивания концентрата ферментированного солодового напитка с газированным напитком полученный подобным образом ферментированный солодовый напиток разливают через выпускное отверстие (2d) смесительной камеры по разливочной трубке (5) в емкость (10), которая может представлять собой стакан или кружку. В частности, сущность настоящего изобретения касается смесительной камеры (2) для смешивания концентрата ферментированного солодового напитка и газированного разбавителя. Смесительная камера образована стенками и разделена средней плоскостью M1, проходящей перпендикулярно продольной оси X, на верхнюю часть и нижнюю часть. Смесительная камера также имеет:
(a) отверстие для подачи концентрата (1d), расположенное в верхней части и снабженное фиксирующим устройством для закрепления емкости, содержащей концентрат ферментированного солодового напитка;
(b) отверстие для подачи разбавителя (4d), расположенное в верхней части и снабженное соединителем для подачи разбавителя из источника газированного разбавителя;
(c) выпускное отверстие (2d), ориентированное параллельно продольной оси X и расположенное в нижней части, для розлива ферментированного солодового напитка, состоящего из смеси концентрата ферментированного солодового напитка и газированного разбавителя;
(d) сердцевину (2с), образованную поверхностью сердцевины и установленную в камере таким образом, что между поверхностью сердцевины и стенками камеры образован проточный канал шириной w, измеряемой в направлении, перпендикулярном поверхности сердцевины.
im
in
id
Как показано на фиг. 2 и 3, сердцевина установлена в камере с возможностью перемещения, так что обеспечена возможность ее перемещения вдоль продольной оси X для регулирования ширины w частей проточного канала. На фиг. 2 и 3 показана ширина проточного канала в разных частях при разной конфигурации сердцевины, а именно в трех разных положениях сердцевины относительно средней плоскости M1: (а) в центральном положении w, (b) в верхнем положении w и (с) в нижнем положении w, где i равно 1 или 2, причем i=1 обозначает участок проточного канала, расположенный в верхней части смесительной камеры, а i=2 обозначает участок проточного канала, расположенный в нижней части смесительной камеры. На этих чертежах указаны также соответствующие давления Pij, где i=1 или 2, j=m, и или d, имеют такие же значения, что и в отношении ширины канала.
Хотя на фиг. 1 и показана всего одна емкость (1), содержащая концентрат ферментированного солодового напитка, можно использовать несколько емкостей, каждая из которых содержит разные компоненты в концентрированном виде. Одна емкость может также содержать несколько камер, каждая из которых содержит соответствующие концентрированные компоненты. Настоящее изобретение не ограничено количеством и формой емкостей. Концентрат ферментированного солодового напитка находится в жидкой (или пастообразной) форме, так что под действием давления он может вытекать из емкости в смесительную камеру. Концентрат ферментированного солодового напитка может содержать твердые частицы, но они должны быть суспендированы в жидкой среде. Емкость может содержать концентрат ферментированного солодового напитка в количестве, достаточном для проведения одной операции розлива в один стакан, (т.е. может являться однопорционной емкостью), или же он может содержать концентрат ферментированного солодового напитка в количестве, достаточном для проведения нескольких операций розлива, т.е. может являться многопорционной емкостью). Многопорционная емкость является более экономичной с точки зрения стоимости упаковки, приходящейся на единицу объема концентрата ферментированного солодового напитка.
Концентрат ферментированного солодового напитка, содержащийся в емкости (1), можно получать путем производства ферментированного напитка традиционным способом (например, при получении пива путем его варки любым способом, известным в данной области техники) с последующим концентрированием полученного таким образом продукта. Концентрирование производят путем частичного удаления содержащейся в нем воды, с одной стороны, и частичного удаления содержащегося в нем этанола, с другой стороны. Значительное количество воды и этанола можно удалить из напитка путем фильтрации, микрофильтрации, ультрафильтрации или нанофильтрации с использованием соответствующих мембран, хорошо известных специалисту в данной области.
2
Концентрат ферментированного солодового напитка можно подавать в смесительную камеру только самотеком и регулировать подачу с помощью клапана (не показан на чертежах). Однако этот вариант осуществления не является предпочтительным, поскольку на поток концентрата налагается поток газированного разбавителя, который также подается самотеком, чтобы не создавать резких перепадов давления на уровне отверстия для подачи разбавителя в смесительную камеру. Поэтому предпочитают подавать концентрат ферментированного солодового напитка либо насосом (не показан на чертежах), либо путем повышения давления внутри емкости с помощью источника сжатого газа, предпочтительно сжатого CO. Сжатый газ можно хранить в баллоне для сжатого газа (3), как показано на фиг. 1(a). Газ можно сжимать с помощью насоса (3р), как показано на фиг. 1(b). В качестве альтернативы можно использовать сжатый газ из сети, если она имеется. Важно иметь возможность регулировать объемное соотношение концентрата ферментированного солодового напитка и газированного разбавителя, подаваемого в смесительную камеру. По этой причине может быть предусмотрен клапан (не показан на чертежах), обеспечивающий регулирование расхода концентрата ферментированного солодового напитка и газированного разбавителя. Или же можно использовать регулятор объемного расхода, такой как объемный насос, для регулирования объемов концентрата ферментированного солодового напитка и газированного разбавителя, подаваемых в смесительную камеру.
2
2
2
2
2
Газированный разбавитель представляет собой жидкий разбавитель, содержащий СО в количестве, превышающем растворимость СО в указанном жидком разбавителе при комнатной температуре и атмосферном давлении. Это означает, что газированный разбавитель является шипучим напитком, выделяющим пузырьки СО при комнатной температуре и атмосферном давлении. Жидким разбавителем предпочтительно является вода. Однако вместо воды можно использовать другие жидкие разбавители. В частности, в качестве газированного разбавителя можно использовать пиво с довольно-таки нейтральным вкусовым профилем. Можно также использовать ароматизированный водный раствор, например, обладающий такими фруктовыми ароматами, как вишня или персик, для получения фруктового пива. Предпочтительнее использовать воду, так как источником газированного разбавителя (4) может быть водопроводный кран, присутствующий во всех домохозяйствах, оборудованных машиной газированной воды. Если для подачи концентрата ферментированного солодового напитка в смесительную камеру используют баллончик со сжатым СО (3), то такой же баллончик со сжатым СОможно использовать для газирования водопроводной воды. Для очистки воды, выходящей из крана, можно использовать фильтры, если качество воды неудовлетворительно. Если используют газированный разбавитель, отличающийся от газированной воды, его можно хранить в емкости (не показан на чертежах).
2
2
2
2
2
Как показано на фиг. 4, растворимость СО в воде очень резко возрастает при увеличении давления (пунктирная кривая) примерно от 0,1 до 0,2 мол. % СО при давлении 2,5 бар. СО имеет более высокую растворимость в чистом этаноле (EtOH) (сплошная кривая), которая составляет примерно 1,6 мол. % при том же самом давлении 2,5 бар. Любой водный разбавитель, содержащий этанол, обладает растворимостью CO, заключенной между этими двумя кривыми. Кривые на фиг. 4 показывают, что любое изменение давления в газированном разбавителе может привести к выделению пузырьков CO или его растворению. Это особенно верно для воды в качестве жидкого разбавителя, потому что прямая пунктирная линия на фиг. 4 имеет очень крутой наклон. Это важно для ферментированного солодового напитка, потому что в отличие от газированных напитков образовавшаяся пена не оседает долгое время.
Подача газированного разбавителя и концентрата ферментированного солодового напитка в смесительную камеру является критической стадией в разливочных устройствах, поскольку в смесительной камере может произойти резкое падение давления, приводящее к преждевременному образованию пенного продукта еще до разлития напитка в емкость (10). Конструкцию смесительной камеры можно оптимизировать для одного типа ферментированного солодового напитка, но потребители не удовлетворены разливочным устройством, способным разливать только очень ограниченное количество ферментированных солодовых напитков. Потребители претендуют на свободу в создании новых напитков из разных концентратов или в выборе ферментированного солодового напитка из большого ассортимента продуктов. Каждый концентрат ферментированного солодового напитка и каждый газированный разбавитель будут реагировать по-разному при смешивании в смесительной камере: один рецепт может привести к образованию большего количества пенного продукта, что нежелательно, а другой рецепт может привести к образованию недостаточного количества пенного продукта.
Как показано на фиг. 2 и 3, при наличии в смесительной камере сердцевины (2с), который может перемещаться вдоль продольной оси X, ширина w проточного канала (2d) может меняться на определенных участках этого проточного канала. Ширина w необязательно должна быть постоянной и, как правило, никогда не бывает постоянной на всем протяжении проточного канала от отверстий для подачи концентрата и разбавителя (1d, 4d) до выпускного отверстия (2d) смесительной камеры. Конструкция проточного канала не должна допускать резкого падения давления в протекающей жидкости до тех пор, пока она не достигнет выпускного отверстия разливочной трубки (5) и не будет вылита в емкость (10), где желательно образование пены. Этого можно добиться, избегая каких-либо резких скачков в протекающем потоке. Проточный канал может местами сужаться, однако по меньшей мере 70% поверхности сердцевины должно быть предпочтительно расположено по существу параллельно стенкам камеры. Предпочитают также, чтобы отверстие для подачи концентрата (1d) и отверстие для подачи разбавителя (4d) располагались на стенках смесительной камеры таким образом, чтобы перемещение сердцевины вдоль продольной оси X в направлении верхней части уменьшало ширину w проточного канала на уровне отверстия для подачи концентрата и отверстия для подачи разбавителя. Варианты осуществления, приведенные на фиг. 2, 3, 5 и 6, отображают этот предпочтительный вариант осуществления. Оба отверстия для подачи концентрата и подачи разбавителя расположены на одной и той же стенке, обращенной к верхней поверхности сердцевины, которая является, по существу, плоской и перпендикулярной продольной оси X везде, за исключением фиг. 5(c) и фиг. 5(d). Термин «верхний» определяется относительно средней плоскости M1 таким же образом, как и верхняя часть смесительной камеры. На чертежах продольная ось X проходит в вертикальном направлении, а термин «верхний» имеет значение «расположенный выше по вертикали», но поскольку в смесительной камере создают повышенное давление, то совсем не обязательно, чтобы продольная ось X проходила в вертикальном направлении. В этом случае выражение «верхняя часть» относится к той части смесительной камеры, где находятся отверстия для подачи концентрата и подачи разбавителя (1d, 4d), которая отделена на уровне (виртуальной) средней плоскости M1 от «нижней части», которая имеет выпускное отверстие (2d) смесительной камеры.
Предпочитают также, чтобы продольная ось X проходила через выпускное отверстие (2d) смесительной камеры. Стенки смесительной камеры, без учета впускных отверстий и выпускных отверстий, предпочтительно очерчивают поверхность вращения вокруг продольной оси X. Все острые кромки в смесительной камере предпочтительно закруглены, чтобы уменьшить падение давления при прохождении потока над такими выступами (изображения на чертежах выполнены схематично и содержат множество острых краев, которые на практике желательно устранять). Нижняя поверхность сердцевины (т.е. участок поверхности сердцевины, обращенный к выпускному отверстию (2d) смесительной камеры) предпочтительно имеет заостренную геометрическую форму. Заостренная коническая форма может представлять собой конической форму с вершиной конуса, обращенной к выпускному отверстию смесительной камеры и совмещенной с продольной осью X, как показано на фиг. 2 и 3. Или же заостренная коническая форма может представлять собой грушевидную форму, а также более сложные грушеобразные формы, как показано на фиг. 5(c), или форму тела вращения, генерированного криволинейным генератором, как показано на фиг. 5(b). Сердцевина может даже иметь, например, сферическую геометрическую форму, как показано на фиг. 5(d), или эллиптическую форму.
2
2
ij
ij
1m
2m
1m
2m
Путем локального изменения ширины w проточного канала (2р) можно регулировать давление жидкой смеси, образованной концентратом и газированным разбавителем. Это важно для регулирования количества пузырьков СО и, что более важно, положения того места, где СО начинает пузыриться и создавать пенный продукт. Как показано на фиг. 2 и 3, давление P в жидкости локально изменяется в зависимости от ширины w проточного канала, где i=1 или 2, указывающим на два положения в проточном канале, причем 1 указывает на положение в верхней части, а 2 указывает на положение в нижней части, и где j=m, и или d в зависимости от того, находится ли сердцевина в центральном положении относительно средней плоскости M1 (j=m), выше средней плоскости M1 (b) или ниже средней плоскости M1 (с). На фиг. 2(а) и 3(а) показаны варианты осуществления, в которых сердцевина центрирована в средней плоскости M1. Эта конфигурация соответствует положению, в котором ширина w проточного канала является наиболее равнозначной (т.е. имеющей самые низкие отклонения). При ширине w проточного канала в верхней части, прилегающей к отверстиям для подачи концентрата и подачи разбавителя, и ширине w в нижней части проточного канала давление в протекающей жидкости составляет P и P.
1u
1m
2u
2m
1u
1m
2
На фиг. 2(b) и 3(b) сердцевина смещена вдоль продольной оси X в направлении верхней части с уменьшением ширины w<w в верхней части по сравнению с шириной в центрированном положении и увеличением ширину w>w в нижней части, соответственно. Поэтому давление в верхней части P>P возрастает по сравнению с давлением в центрированном положении сердцевины. Давление Pm понижается, и возможно образование пузырьков СО в смесительной камере до того, как ферментированный солодовый напиток выльется из разливочной трубки (5).
1d
1m
2d
2m
1d
2d
На фиг. 2(с) и 3(с) сердцевина смещена вдоль продольной оси X в направлении нижней части с увеличением ширины w>w в верхней части, но с уменьшением ширины w<w в нижней части по сравнению с шириной в центрированном положении. Из этого следует, что давления P и P остаются высокими во всем проточном канале смесительной камеры и падает лишь тогда, когда ферментированный солодовый напиток достигает разливочной трубки (5) и выливается.
Как было сказано выше, ширину w проточного канала можно менять путем перемещения сердцевины вдоль продольной оси. В общем и целом ширина проточного канала может составлять от 0,1 мм до 10 мм, предпочтительно от 0,5 мм до 5 мм, а еще более предпочтительно от 1 мм до 3 мм. В некоторых случаях сердцевина может закрывать отверстия для подачи концентрата и для подачи разбавителя или же выпускное отверстие смесительной камеры, когда ширина w достигает локального значения 0 мм (т.е. когда поверхность сердцевины упирается в стенку смесительной камеры).
Путем перемещения сердцевины можно регулировать уровень пенного продукта или пенообразования в ферментированном солодовом напитке. Конечно, этот уровень пенного продукта зависит от вкуса пользователей. Он зависит также от параметров, которые не могут контролироваться пользователями и производителя бытовой техники. В частности, он зависит:
от давления концентрата ферментированного солодового напитка и газированного разбавителя, при подаче их в смесительную камеру;
2
от концентрации СО в газированном разбавителе;
2
2
2
от концентрации СО в концентрате ферментированного солодового напитка (если емкость для концентрата находится под давлением СО, некоторое количество СОрастворяется в концентрате ферментированного солодового напитка);
2
2
от таких свойств жидкого разбавителя, как концентрация СО в насыщенном растворе жидкого разбавителя и зависимость концентрация СО в насыщенном растворе от давления;
от состава концентрата МБФБ;
от температуры в смесительной камере.
2
Каждая новая композиция ферментированного солодового напитка характеризуется своим собственным набором значений вышеупомянутых параметров. Все эти значения могут меняться в разных диапазонах, которые, по крайней мере, на сегодняшний день, являются слишком широкими и сложными для обеспечения возможности автоматического регулирования давления в зависимости от желаемого уровня пенообразования. Отсюда следует, что дозирующее устройство с заданными размерами ширины смесительной камеры может лишь с удовлетворительной точностью разливать ограниченный набор ферментированных солодовых напитков с надлежащими уровнями пенообразования. Благодаря подвижной сердцевине настоящее изобретение позволяет настраивать свойства разливочного устройства так, чтобы можно было определить оптимальные условия розлива, позволяющие разливать большое множество ферментированных солодовых напитков с необходимым уровнем пенообразования. Для каждой новой композиции ферментированного солодового напитка следует определить оптимальное положение сердцевины, позволяющее разливать данный ферментированный солодовый напиток с необходимым количеством пены. Как только оптимальное положение сердцевины будет найдено, оно фиксируется, и сердцевину не нужно перемещать до тех пор, пока разливают ту же самую композицию ферментированного солодового напитка (и пока не меняется температура, концентрации СО и давление в газированном разбавителе и в концентрате ферментированного солодового напитка). Когда потребуется новая композиция ферментированного солодового напитка, оптимальное положение сердцевины придется определить заново, как указано ниже. Можно создать базу данных, содержащую оптимальные диапазоны положения сердцевины, подходящие для выбора заранее установленных композиций ферментированных солодовых напитков.
Сердцевину можно перемещать вдоль продольной оси X любым известным способом. Например, как показано на фиг. 6(a), сердцевина может быть соединена с направляющей, снабженной зубчатой рейкой. В зацепление с рейкой входит шестерня (2t), которую можно приводить в действие вручную или с помощью двигателя. В альтернативном варианте осуществления сердцевину можно перемещать вручную с помощью рычага, как показано на фиг. 6(b). В предпочтительном варианте осуществления, показанном на фиг. 6(c), можно использовать линейный электродвигатель с катушками (2m), навитыми вокруг смесительной камеры, и сердцевиной, содержащей магниты. Вышеупомянутые перемещающие механизмы приведены лишь в качестве наглядных примеров, и вместо них можно использовать и другие механизмы для перемещения сердцевины.
В альтернативном варианте осуществления положение сердцевины может регулировать емкость (1), содержащую концентрат. Поскольку уровень пены, образующейся при выливании ферментированного солодового напитка из разливного устройства в соответствии с настоящим изобретением, сильно зависит от состава концентрата, заданное положение сердцевины может быть связано с составом данного концентрата. Для реализации этого варианта осуществления все другие параметры разливания должны, конечно, соответствовать заранее заданным условиям, включая, например, газированный разбавитель или давление в источнике газированного разбавителя и в емкости для концентрата. Например, как показано на фиг. 7, участок поверхности сердцевины, обращенный непосредственно к отверстию (1d) для подачи концентрата, можно снабдить соединительным приспособлением (72), подходящим для соединения с возможностью отсоединения с дополняющим соединительным приспособлением (71), установленным на емкости для концентрата (1). Дополняющее соединительное приспособление выступает из отверстия емкости для концентрата на заданное расстояние LA, LB от указанного отверстия. Расстояние LA, LB задано на заводе в зависимости от типа концентрата А, В, содержащегося в емкости для концентрата. Когда емкость для концентрата (1) прикреплена к фиксирующему устройству разливочного устройства и дополняющее соединительное приспособление соединено с возможностью отсоединения с соединительным приспособлением сердцевины, расстояние LA, LB определяет положение сердцевины вдоль продольной оси Х
Дополняющее соединительное приспособление можно установить на одном конце стержня заданной длины LA, LB. Стержень должен быть нежестким в зависимости от типа (дополняющего) соединительного приспособления (71, 72). Например, сердцевина и дополняющее соединительное приспособление (71, 72) могут быть магнитами. В этом случае стержень может быть гибким, и его можно заменить струной. Сердцевина и дополняющее соединительное приспособление (71, 72) могут представлять собой винт с наружной/внутренней резьбой, который можно соединять с фиксирующим устройством между емкостью для концентрата и смесительной камерой, снабженным такой же резьбой. При закреплении емкости для концентрата путем ее навинчивания на резьбовое фиксирующее устройство разливочного устройства, дополняющее крепежное приспособление (71) будет одновременно входить в зацепление с крепежным приспособлением сердцевины (72). То же самое будет происходить при откручивании пустой емкости, которая будет одновременно выводить крепежное приспособление сердцевины из зацепления с дополняющим соединительным приспособлением.
2
На фиг. 7 показаны две емкости для концентрата, содержащие концентрат А и концентрат В. Расстояние LB для концентрата В больше, чем расстояние LA для концентрата А. Следовательно, когда в фиксирующем устройстве разливочного устройства закреплена емкость для концентрата В, то сердцевина выталкивается в направлении нижней части смесительной камеры дальше, чем в том случае, когда вместо него закреплена емкость для концентрата А, т.е. LA<LB. Следовательно, когда концентрат В смешивается с газированным разбавителем, то в смесительной камере создается более высокое противодавление, чем в том случае, когда вместо него используется концентрат А, и СО остается растворенным в смеси в течение более длительного периода времени.
Как схематически показано на фиг. 5(a), поверхность сердцевины может быть снабжена структурированными элементами (2), такими как, например, выступы или углубления в форме непрерывных или прерывистых канавок или выступов, дискретных выступов или углублений в форме точек, бобов, перегородок, выступов выпуклой или вогнутой геометрической формы, обращенных к верхней части смесительной камеры. Структурированная поверхность сердцевины может способствовать созданию необходимого гидродинамического режима в смесительной камере и интенсифицировать смешивание газированного разбавителя и концентрата ферментированного солодового напитка. При проектировании такой структурированной поверхности следует соблюдать осторожность, чтобы не затруднить очистку смесительной камеры после использования. Альтернативно или дополнительно, стенки смесительной камеры можно структурировать таким же образом, что и сердцевину (на чертежах не показано).
2
Смесительную камеру необходимо подвергать регулярной чистке. Ее можно проводить, споласкивая смесительную камеру моющим раствором, таким как вода, возможно, вода с моющим средством, после определенного количества операций разливания. Если жидким разбавителем является вода, то воду, не содержащую СО, можно впрыскивать через отверстие для подачи разбавителя (4d), чтобы более тщательно промыть смесительную камеру. В качестве альтернативы, в смесительной камере можно предусмотреть дополнительное промывочное отверстие (6), которое соединено с источником промывной жидкости. Это промывочное отверстие предназначено исключительно для промывки, которую можно проводить с использованием моющих средств. Промывочное отверстие (6) может быть расположено в стенке смесительной камеры, обращенной к сердцевине, или, как показано на фиг. 5(b), оно может быть расположено в стенке смесительной камеры с образованием трубчатого канала между фиксирующим устройством и сердцевиной, который не контактирует непосредственно с сердцевиной. Этот вариант осуществления интересен тем, что моющий раствор поступает по трубке для ее подачи. Вытекание концентрат ферментированного солодового напитка через промывочное отверстие не допускает клапан. Как показано на фиг. 5(c), отверстие для подачи разбавителя также может быть расположено в стенке трубки для подачи промывной жидкости.
Настоящее изобретение относится к разливочному устройству как таковому. Разумеется, оно относится также к разливочному устройству с емкостью, содержащей концентрат ферментированного солодового напитка и закрепленной в фиксирующем устройстве, и с источником газированного разбавителя, предпочтительно газированной воды, соединенным с соединителем для подачи разбавителя. Загруженное и подключенное подобным образом разливочное устройство согласно настоящему изобретению работоспособно и может использоваться для розлива ферментированного солодового напитка с оптимальным количеством пены. Если разливочное устройство имеет электроприводные функции, его нужно, конечно, подключить к источнику питания. Например, разливочное устройство может содержать холодильные агрегат для охлаждения газированного разбавителя, электроприводные насосы, регуляторы потоков или клапаны.
Настоящее изобретение также относится к способу регулирования количества пенного продукта, образующегося при розливе ферментированного солодового напитка (MBFB), включающему:
(a) обеспечение наличия описанного выше разливочного устройства с емкостью, содержащей концентрат ферментированного солодового напитка и закрепленной в фиксирующем устройстве, и с источником газированного разбавителя, соединенным с соединителем для подачи разбавителя;
(b) установку сердцевины в исходное положение относительно средней плоскости M1;
(c) подачу концентрата ферментированного солодового напитка и газированного разбавителя в заданном объемном соотношении в смесительную камеру и розлив небольшого объема образованного таким образом ферментированного солодового напитка из выпускного отверстия в емкость (10);
(d) оценку уровня пенного продукта в ферментированном солодовом напитке, содержащемся в емкости;
(e) если уровень пенного продукта не соответствует необходимому значению, смещение сердцевины вдоль продольной оси X;
(f) повторение этапов (а) - (d) до тех пор, пока не будет достигнут необходимый уровень пенного продукта.
Эти операции кажутся слишком хлопотными, но они легко выполнимы и позволяют быстро найти оптимальное положение сердцевины, обеспечивающее необходимый уровень пенного продукта при очень малых потерях напитка. Как только правильное положение сердцевины найдено, сердцевину можно фиксировать в найденном положении до тех пор, пока используют те же самые компоненты и условия розлива.