МАШИНА, КОНТЕЙНЕР, СИСТЕМА И СПОСОБ ДЛЯ ПРИГОТОВЛЕНИЯ МОРОЖЕНОГО ИЛИ ОХЛАЖДЕННЫХ ДЕСЕРТОВ ПО ЗАПРОСУ
MACHINE, CONTAINER, SYSTEM AND METHOD FOR PREPARATION OF ICE-CREAM OR CHILLED DESSERTS ON REQUEST

Область техники, к которой относится изобретение
Изобретение относится к системе для приготовления замороженных кондитерских изделий, например мороженого или охлажденных десертов; система содержит устройство и специальный контейнер. В частности, изобретение относится к контейнеру, который одновременно служит в качестве исходного контейнера, контейнера для обработки и последнего контейнера для приготовления замороженного кондитерского изделия.
Уровень техники
В настоящее время в большинстве случаев потребление мороженого в домашних условиях относится к продуктам, замороженным на месте продажи. Это создает некоторые проблемы, такие как необходимость быстрой доставки продуктов домой с целью сохранения их замороженного состояния, необходимость хранения продуктов в морозильнике и ограниченное количество доступных вкусов и ароматов, принимая во внимание объем стандартного морозильника. Кроме того, текстура такого продукта является довольно твердой и совсем не соответствует свежеприготовленному мороженому.
Альтернативным решением, доступным в настоящее время, является использование машины для приготовления свежего мороженого. Однако несмотря на то, что получаемая текстура готового продукта является более приемлемой, процедура приготовления с помощью известных машин для приготовления мороженого имеет несколько недостатков.
В частности, все ингредиенты должны быть предварительно смешаны, объем таких машин обычно соответствует пяти и более порциям с одним и тем же вкусом и ароматом, и время, необходимое для приготовления, составляет приблизительно полчаса. Кроме того, ингредиенты, необходимые для приготовления, вступают в контакт с большим количеством деталей машины для приготовления (например, со смесителем, баками или дозатором), которые подлежат последующей очистке.
Другие альтернативные варианты требуют приготовления при комнатной температуре перед этапом замораживания в стандартном морозильнике. Таким образом, они также занимают много времени и требуют выполнения очистки.
Документ US 2006/0263490 относится к устройству для приготовления замороженных кондитерских изделий, содержащему держатель чашки для съемного размещения чашки с полостью в его стенке и основании для размещения замораживаемого раствора. Чашка устройства для приготовления кондитерских изделий предназначена для приготовления изделия и его потребления из чашки.
Документ US 7,878,021 относится к устройству для приготовления мороженого, содержащему нож, установленный в контейнере с двойной стенкой, и корпус, содержащий приводной механизм, который может обеспечивать вращательное движение ножа относительно контейнера с двойным дном, при этом контейнер с двойным дном содержит наружную стенку и внутреннюю стенку, образующие корпус, в котором выполняется этап изменения смеси, имеющей температурный интервал плавления по меньшей мере частично ниже 0°С. Внутренняя стенка образует бак, и нож, имеющий форму ложки, используется для скобления внутренней стенки.
Документ AU 2011/236097 относится к устройству для замораживания напитков, которое содержит контейнер и уплотняемую крышку для преобразования жидкости, например безалкогольного или алкогольного напитка, по меньшей мере, в полузамороженную массу, содержащую кристаллы льда. Замораживающие устройства, которые имеют, например кубическую или сферическую форму, и содержат охлаждающее вещество, помещаются в контейнер для образования кристаллов льда на деформируемой стенке замораживающих устройств. За счет интенсивного перемешивания посредством встряхивания, вращения или сдавливания контейнера и/или крышки, обеспечивается по меньшей мере частичное замораживание жидкости, находящейся внутри контейнера.
Документ WO 2010/149509 относится к системе для приготовления замороженного кондитерского изделия, которая содержит цилиндрический контейнер, предназначенный для вставления в устройство для приготовления, при этом вышеуказанный контейнер содержит по меньшей мере один скребок, выполненный с возможностью перемещения внутри контейнера, и вышеуказанный контейнер содержит ингредиенты для приготовления замороженного кондитерского изделия во время охлаждения и перемещения. Устройство системы содержит цилиндрический держатель контейнера, снабженный теплообменной поверхностью, находящейся в плотном контакте с контейнером, помещенным в держателе контейнера.
Однако эта система имеет недостаток, вызванный цилиндрической формой контейнера, и эффективное охлаждение сильно зависит от точного крепления цилиндрического контейнера в держателе контейнера машины и, таким образом, не может быть обеспечено.
На основе известного уровня техники требуется машина для приготовления мороженого или система, которая позволяет приготавливать для потребителя свежее мороженое в домашних условиях без необходимости следования по холодильной цепи и выполнения длительных этапов очистки машины. Кроме того, желательно предложить решение для приготовления мороженого в домашних условиях за короткое время. Кроме того, требуется решение, которое обеспечивает эффективное охлаждение контейнера с помощью машины.
Раскрытие изобретения
Изобретение предназначено для устранения вышеуказанных проблем. Изобретение также имеет другие цели и, в частности, предназначено для решения других проблем, как будет понятно из остальной части настоящего описания.
По первому аспекту настоящее изобретение относится к машине для приготовления замороженных кондитерских изделий, содержащей принимающее средство, которое образует гнездо для размещения, по существу, чашеобразного контейнера, при этом вышеуказанное принимающее средство содержит теплообменный элемент, имеющий теплообменную контактную поверхность, предназначенную для контакта с теплообменным участком контейнера, когда контейнер помещен в машину; вышеуказанный теплообменный элемент имеет форму обратного конуса, или криволинейную форму, или некоторое количество секций в виде обратного конуса, или комбинацию криволинейных секций и секций в виде обратного конуса.
Машина по изобретению обеспечивает улучшенный и очень эффективный температурный обмен между теплообменным элементом и контейнером, помещенным в принимающее средство машины. Отклонения наружных размеров контейнеров, например допуски на изготовление, могут быть компенсированы с помощью конкретной геометрической формы теплообменного элемента. Соответственно, обеспечивается улучшенное согласование наружных размеров контейнера и внутренних размеров теплообменного элемента и/или принимающего средства машины.
В предпочтительном варианте выполнения принимающее средство выполнено с возможностью размещения контейнера, который предпочтительно является симметричным относительно центральной оси вращения корпуса контейнера.
Принимающее средство, которое образует гнездо, предпочтительно имеет форму, которая является формой с обратным конусом или криволинейной формой за теплообменной контактной поверхностью.
Принимающее средство предпочтительно выполнено с возможностью размещения контейнеров с различными объемами. С этой целью принимающее средство имеет полую конфигурацию с отверстием у нижнего конца, так чтобы в нем можно было размещать контейнеры с одинаковым теплообменным участком, но с различными общими высотами.
Принимающее средство предпочтительно только частично состоит из теплообменного элемента.
Машина также может содержать удерживающие средства, предназначенные для избирательного контакта с контейнером в принимающем средстве машины. Удерживающие средства могут быть предназначены для избирательного контакта с окружным верхним краевым участком контейнера. Предпочтительно, удерживающие средства содержат удерживающий и освобождающий элементы, которые выполнены с возможностью контакта с окружным краевым участком контейнера. Как вариант или дополнительно удерживающие средства могут содержать вырабатывающее вакуум средство, предназначенное для создания вакуума между нижним участком контейнера и принимающим средством устройства.
Кроме того, машина может содержать узел смешивания, с которым могут избирательно соединяться смешивающие средства. Смешивающие средства могут быть предусмотрены как часть машины или, как вариант, могут быть предусмотрены внутри самого контейнера. Форма смешивающих средств предпочтительно должна позволять им взаимодействовать с внутренней замораживающей поверхностью контейнера.
Смешивающие средства также могут содержать средства транспортирования воздуха для подачи воздуха в продукт, подлежащий смешиванию в контейнере.
Машина также может содержать блок управления, предназначенный для идентификации контейнера конкретного типа, имеющего заданный объем, при его установке в принимающее средство машины. Блок управления предпочтительно содержит сенсорные средства, предназначенные для взаимодействия со средствами идентификации контейнера.
Теплообменный элемент машины предпочтительно образован как одно целое с принимающим средством для размещения контейнера. Теплообменный элемент предпочтительно является испарителем, соединенным с контуром охлаждения устройства. Теплообменный элемент предпочтительно, по существу, является кольцевым элементом, предназначенным для соединения с наружным окружным теплообменным участком контейнера. Теплообменный участок контейнера предпочтительно выполнен из металлического материала, например из стали или алюминия. Контейнер может быть полностью образован из такого металла. Как вариант, снаружи теплообменного участка контейнер может быть выполнен из теплоизоляционного материала, например из полимера.
Машина также может содержать систему оттаивания для облегчения удаления контейнера из машины.
По второму аспекту изобретение относится к контейнеру одноразового использования, предназначенному для вставления в устройство для приготовления замороженного кондитерского изделия, при этом контейнер содержит по меньшей мере частично жесткий корпус и крышечный элемент, закрывающий отделение и удерживающий заданное количество съедобных ингредиентов,
при этом корпус содержит внутреннюю замораживающую поверхность и теплообменный участок, предназначенный для взаимодействия с охлаждающим средством устройства, и
контейнер предназначен для приготовления замороженного кондитерского изделия из закрытых ингредиентов в отделении контейнера после охлаждения ингредиентов с помощью теплообменного участка,
и теплообменный участок контейнера имеет форму обратного конуса, или криволинейную форму, или некоторое количество секций в форме обратного конуса, или комбинацию криволинейных секций и секций в форме обратного конуса.
В предпочтительном варианте выполнения контейнер по изобретению не содержит поршневых средств, предназначенных для проталкивания продукта в контейнере ко дну контейнера.
По изобретению контейнер одноразового использования является исходной упаковкой с заданным количеством ингредиентов. Кроме того, контейнер также предназначен для использования в качестве контейнера для обработки, т.е. в качестве контейнера, в котором приготавливается замороженное кондитерское изделие, а также в качестве контейнера для потребления, т.е. контейнера, из которого потребитель может непосредственно потреблять готовое замороженное кондитерское изделие. Соответственно, отсутствует необходимость в переносе замороженного кондитерского изделия в дополнительную емкость или сосуд с целью потребления.
Поскольку контейнер используется в качестве исходной упаковки, контейнера для обработки, а также контейнера для потребления, отсутствует необходимость в операциях очистки сосудов и/или частей, необходимых для приготовления продукта, и, таким образом, приготовление замороженного кондитерского изделия значительно упрощается.
Термин «контейнер одноразового использования», используемый в настоящем изобретении, относится к контейнеру, пригодному для утилизации после использования для приготовления одной порции замороженного кондитерского изделия. Таким образом, контейнеры предпочтительно подлежат вторичной переработке.
Термин «замороженное кондитерское изделие» в настоящей заявке относится к замороженным или охлажденным кондитерским изделиям различных типов. В качестве примеров можно назвать такие изделия, как пломбир, сорбет, шербет, фруктовое мороженое, замороженный йогурт, замороженные молочные продукты, мягкое мороженое, гранита, мелорин, замороженный сладкий крем, немолочные замороженные кондитерские изделия, молочное мороженое, фруктовое мороженое на палочке, джелато, или замороженное желе, или охлажденные десерты, такие как муссы, взбитый йогурт, молочные коктейли, или смузи, или кофе латте.
Корпус контейнера предпочтительно является элементом с одинарной стенкой, образующей полость для ингредиентов. Корпус контейнера предпочтительно выполнен из металла и/или пластика. Корпус может быть по меньшей мере частично выполнен из биоразлагаемого материала.
Предпочтительно, чтобы толщина корпуса была достаточно небольшой для обеспечения охлаждения продукта в течение приемлемого времени. В частности, толщина корпуса предпочтительно составляет предпочтительно 0,05-5 мм. Например, толщина корпуса алюминиевого контейнера составляет 70-150 мкм. Таким образом, предпочтительно обеспечивается достаточная жесткость корпуса, по меньшей мере, с помощью теплообменного участка.
В предпочтительном варианте выполнения контейнер является симметричным относительно центральной оси вращения корпуса контейнера.
Контейнер предпочтительно содержит верхний краевой участок, который является участком увеличенного диаметра корпуса контейнера или краевым участком в форме фланца.
В предпочтительном варианте выполнения контейнер имеет закрытое дно, т.е. контейнер не имеет никаких отверстий, разрушаемых или удаляемых уплотнений и т.п.
Теплообменный участок контейнера предпочтительно образован как одно целое с корпусом контейнера. Также предпочтительно он имеет форму обратного конуса, или криволинейную форму, или некоторое количество секций в форме обратного конуса, или комбинацию криволинейных секций и секций в форме обратного конуса. Теплообменный участок предпочтительно выполнен из металла, например из алюминия или стали. Для обеспечения эффективного теплообмена и, соответственно, уменьшения времени охлаждения теплообменный участок образует по меньшей мере 30% поверхности корпуса контейнера. Более предпочтительно, он образует 40-100% поверхности корпуса контейнера.
Предпочтительно, контейнер содержит съемный или разрушаемый крышечный элемент, который закрывает корпус. Крышечный элемент вместе, по меньшей мере, с частично жестким корпусом контейнера образует отделение для содержания заданного количества ингредиентов.
Крышечный элемент контейнера может быть любым средством для закрывания полости корпуса, в которую помещены ингредиенты. Предпочтительно, крышечный элемент может быть мембраной, уплотненной сверху краевого участка корпуса контейнера. Перед использованием контейнера пользователь может удалить крышечный элемент посредством его отрывания от корпуса. Как вариант, крышечный элемент также может быть повторно присоединяемым элементом, имеющим соответствующие средства для повторного присоединения к корпусу контейнера после удаления.
Крышечный элемент предпочтительно выполнен из металла, например из алюминия и/или пластика. В другом предпочтительном варианте выполнения крышечный элемент выполнен из биоразлагаемого материала, такого как картон, другой материал на основе натуральных волокон или крахмал-PLA.
Ингредиенты, помещенные в контейнер, предпочтительно содержат кондитерский продукт, пригодный для длительного хранения, и, по усмотрению, газ. Ингредиенты могут быть представлены в сухой и/или жидкой форме. Наиболее предпочтительно, ингредиенты являются жидкими. Кроме того, наиболее предпочтительно для приготовления замороженного кондитерского изделия не требуется добавлять к ингредиентам никаких растворителей (например, молоко или воду).
В предпочтительном варианте выполнения ингредиенты составляют отдельную порцию, пригодную для приготовления замороженного кондитерского изделия в количестве 50-500 мл. Корпус контейнера предпочтительно выполнен с возможностью размещения конкретного объема, в котором содержится заданное количество ингредиентов.
Внутренняя замораживающая поверхность контейнера предпочтительно имеет форму, позволяющую ей взаимодействовать с конкретным смешивающим средством контейнера или устройства. В частности, внутренняя замораживающая поверхность предпочтительно является плоской на виде сбоку в разрезе.
Кроме того, внутренняя замораживающая поверхность предпочтительно образована внутренней поверхностью теплообменного участка контейнера. Соответственно, обеспечивается эффективное замораживание внутренней поверхности с помощью конкретного устройства.
По третьему аспекту изобретение относится к набору контейнеров, который содержит некоторое количество различных контейнеров, которые отличаются друг от друга, по меньшей мере, по объему, который содержит корпус контейнера. Все контейнеры предпочтительно содержат одинаковые части, такие как теплообменная поверхность и внутренняя замораживающая поверхность. Кроме того, контейнеры могут содержать окружной краевой участок, предназначенный для контакта с заданным соединительным средством устройства, с которым может быть соединен контейнер.
Кроме того, каждый из контейнеров предпочтительно содержит, по меньшей мере, участок равного наружного диаметра, пригодный для соединения с помощью соединительного средства устройства.
В конкретном предпочтительном варианте выполнения теплообменный участок и, в частности, его наружная форма и диаметр (диаметры) является/являются равными для всех различных контейнеров, имеющих разные содержащиеся в них объемы.
В зависимости от готового кондитерского изделия, подлежащего приготовлению в конкретном контейнере, контейнер может иметь заданный объем, например 150 мл для легкого газированного десерта, 200 мл для пломбира или 300 мл для молочного коктейля. Заданный объем соответствует общему объему контейнера. Предпочтительно, набор по изобретению содержит контейнеры, имеющие три различных заданных объема соответственно 90 (±10) мл, 120 (±10) мл и 200 (±50) мл.
В предпочтительном варианте выполнения контейнер также содержит смешивающий элемент, предназначенный для контакта с заданным узлом смешивания устройства для приготовления замороженного кондитерского изделия.
Смешивающий элемент предпочтительно определенным образом располагается в отделении корпуса контейнера таким образом, чтобы узел смешивания устройства мог быть соединен со смешивающим элементом, когда контейнер соединен с устройством.
Смешивающий элемент предпочтительно предназначен для использования в качестве технологического смешивающего средства, т.е. смешивающего средства для приготовления изделия, а также в качестве ложки для потребления, т.е. ложки для потребления готового замороженного кондитерского изделия.
Контейнер также может содержать средства идентификации, которые составляют одно целое с контейнером и/или предусмотрены на нем.
Средства идентификации предназначены для получения информации, касающейся типа продукта, и/или другой информации, такой как объем контейнера для заданного устройства. Средства идентификации предпочтительно выполнены с возможностью взаимодействия с конкретными сенсорными средствами устройства.
Предпочтительно, средство идентификации позволяет блоку управления приводить в соответствие параметры приготовления, в частности частоту вращения смешивающего средства, охлаждающую способность узла охлаждения и, по усмотрению, количество нагнетаемого воздуха как функцию температуры обнаруживаемого продукта, и, по усмотрению, вязкость и взбитость продукта. Управление этими параметрами может осуществляться согласно различным фазам приготовления в зависимости от типа продукта, подлежащего приготовлению.
«Охлаждающая способность», в общем, обеспечивается посредством регулирования частоты вращения компрессора и изменения сечения отверстия расширительного клапана, расположенного между компрессором и испарителем в контуре охлаждения.
Средства идентификации могут содержать штрихкод, RFID-чип, тисненые структуры или другие пригодные средства.
По другому аспекту изобретение относится к способу приготовления замороженного кондитерского изделия, содержащему этапы размещения контейнера одноразового использования, содержащего заданное количество ингредиентов (незамороженного кондитерского изделия), в принимающее средство заданной машины для приготовления, охлаждения продукта в контейнере до температуры замораживания продукта с помощью теплообменного участка контейнера, взаимодействующего с теплообменным элементом машины для приготовления, смешивания продукта, охлаждая продукт с помощью смешивающего средства, соединенного с устройством; при этом теплообменный участок контейнера имеет форму обратного конуса, или криволинейную форму, или некоторое количество секций в форме обратного конуса, или комбинацию криволинейных секций и секций в форме обратного конуса, которые сопрягаются с формой теплообменного элемента.
По предпочтительному варианту выполнения контейнер одновременно служит в качестве исходного контейнера, контейнера для обработки и последнего контейнера во время приготовления замороженного кондитерского изделия.
По четвертому аспекту изобретения изобретение относится к системе, содержащей машину, указанную выше, и контейнер одноразового использования, указанный выше, при этом контейнер предназначен для приготовления замороженного кондитерского изделия из ингредиентов, помещенных внутри отделения контейнера, после охлаждения ингредиентов посредством теплообмена между теплообменным элементом и теплообменным участком; и теплообменный участок сопрягается по форме с теплообменным элементом.
По пятому аспекту изобретение относится к способу приготовления замороженного кондитерского изделия, содержащего этапы размещения контейнера одноразового использования, содержащего заданное количество ингредиентов, в принимающее средство заданной машины для приготовления, охлаждения продукта в контейнере до температуры замораживания продукта с помощью теплообменного участка контейнера, взаимодействующего с теплообменным элементом машины для приготовления, смешивания продукта, охлаждая продукт с помощью смешивающего средства, соединенного с машиной; при этом теплообменный участок контейнера имеет форму обратного конуса, или криволинейную форму, или некоторое количество секций в форме обратного конуса, или комбинацию криволинейных секций и секций в форме обратного конуса, которые сопрягаются с формой теплообменного элемента.
В частности, контейнер одновременно служит в качестве исходного контейнера, контейнера для обработки во время приготовления замороженного кондитерского изделия и последнего контейнера (т.е. контейнера для потребления). Исходный контейнер предпочтительно является контейнером, который асептически наполняется и герметично уплотняется и содержит защитный газ, например азот.
По предпочтительному способу блок управления машины идентифицирует средство идентификации на контейнере с помощью сенсорного средства, предназначенного для взаимодействия со средствами идентификации контейнера, и приводит параметры обработки в соответствие с заданным рецептом приготовления, который хранится в блоке управления или считывается непосредственно со средства идентификации контейнера. Таким образом, существует возможность быстрого приготовления по запросу замороженных кондитерских изделий различных типов и объемов гигиеничным и удобным способом.
Краткое описание чертежей
Другие отличительные признаки, преимущества и предметы настоящего изобретения станут понятными специалисту в этой области после изучения приведенного ниже подробного описания вариантов выполнения настоящего изобретения со ссылкой на приложенные чертежи, на которых:
На фиг. 1 схематично показана система для приготовления замороженного кондитерского изделия по изобретению;
На фиг. 2а и 2b показаны различные формы корпуса контейнера по настоящему изобретению;
На фиг. 3 схематично показан предпочтительный вариант выполнения средств фиксации контейнера по изобретению;
На фиг. 4 схематично показан другой предпочтительный вариант выполнения средств фиксации контейнера по изобретению;
На фиг. 5 схематично показаны возможные перемещения смесителя в предпочтительном варианте выполнения системы;
На фиг. 6 схематично показан другой предпочтительный вариант выполнения системы по изобретению, в котором смеситель снабжен средством для направления воздуха;
На фиг. 7 схематично показан другой предпочтительный вариант выполнения системы по изобретению, в котором устройство содержит средства определения температуры.
Осуществление изобретения
На фиг. 1 показан предпочтительный вариант выполнения системы по настоящему изобретению, содержащей контейнер одноразового использования 8 и машину или устройство 20, предназначенное для приготовления замороженных кондитерских изделий с помощью контейнера 8.
Машина или устройство 20 предпочтительно содержит принимающее средство 1 для размещения контейнера 8. Принимающие средства 1 предпочтительно имеют V-образную трубчатую форму или трубчатую форму усеченного конуса, как показано на виде сбоку в разрезе на фиг. 1. Таким образом, принимающие средства предпочтительно содержат отверстие 1b для вставления, в которое может быть помещен контейнер 8, а также нижнее отверстие 1с.
Кроме того, принимающие средства 1 предпочтительно образованы в виде кольцевого элемента. Принимающие средства 8 предпочтительно соединены с корпусом устройства с помощью специального опорного средства 1d. Опорное средство может быть просто трубой для впуска или выпуска охлаждающей среды (например, газа) или может быть отдельным механическим усиливающим средством, например жесткой штангой.
Согласно такому варианту выполнения контейнеры 8 различных размеров или объемов могут поддерживаться принимающим средством 1.
Устройство также содержит узел 4 охлаждения (т.е. узел, вырабатывающий холод), соединенный с теплообменным элементом или охлаждающим элементом 1а, который предпочтительно соединен или выполнен как одно целое с принимающим средством 1 устройства 20. Охлаждающий элемент 1а предпочтительно является испарителем, соединенным с узлом 4 охлаждения устройства. Охлаждающий элемент 1а служит в качестве теплообменника, который отбирает тепловую энергию от контейнера 8 и содержащегося в нем кондитерского изделия.
Охлаждающий элемент 1а предпочтительно имеет форму, позволяющую ему прилегать к теплообменному участку 12 контейнера 8 (см. фиг. 2а, 2b), когда контейнер помещен в принимающее средство 1. Таким образом, охлаждающий элемент 1а предпочтительно расположен у внутренней поверхности принимающего средства 1. Охлаждающий элемент 1a и теплообменный участок 12 контейнера 8 предпочтительно имеют сопрягающиеся формы.
Охлаждающий элемент 1а выполнен из материала, который имеет превосходные теплопередающие свойства, например из металла. Соответственно, значительно улучшается теплопередача между контейнером 8 и охлаждающим элементом 1а.
Как показано на фиг. 1, принимающие средства 1 для размещения контейнера предпочтительно только частично состоят из охлаждающего элемента 1а. Остальная часть принимающего средства 1 предпочтительно образована из материала с меньшей тепловой способностью, например из полимера. Согласно такому варианту выполнения тепловая инерция и, таким образом, энергетические потери уменьшаются, что обеспечивает более быстрое охлаждение контейнера 8.
Узел 4 охлаждения устройства 20 выполнен с возможностью охлаждения охлаждающего элемента 1а. Поскольку охлаждающий элемент 1а обладает превосходной теплопроводностью, контейнер 8 и, в частности, теплообменный участок 12 контейнера 8 охлаждаются при контакте с охлаждающим элементом 1а. Узел 4 охлаждения может содержать систему охлаждения и/или циркуляционную систему теплопередачи для максимально быстрого охлаждения охлаждающего элемента 1а, теплообменного участка 12 и, соответственно, контейнера 8.
По усмотрению устройство содержит систему размораживания (не показана) для сведения к минимуму обмерзания охлаждающего элемента 1а на теплообменном участке 12 и/или на контейнере 8. Система размораживания, например, представляет собой систему оттаивания горячим паром, которая может содержать клапан компрессора, управляющий течением газа, пластину для размораживания и/или систему циркуляции сухого воздуха при наличии увлажненного воздуха. В конкретном предпочтительном варианте выполнения система размораживания содержит трехходовой клапан, который является частью узла 4 охлаждения и предназначен для обхода конденсатора, так чтобы горячие газы могли непосредственно использоваться для нагрева испарительного элемента 1а.
Устройство 20 также содержит бак 2 для жидкости для содержания жидкости, например воды, и специальный насос. Бак 2 для жидкости предпочтительно соединен со средством 2а для дозирования жидкости для подачи жидкости в контейнер 8, помещенный в принимающее средство 1а устройства 20.
Кроме того, устройство 20 может содержать бак 3 для посыпки и соответствующий клапан или насос (не показаны) для нанесения посыпки в твердой или жидкой форме на продукт 8b. Посыпки могут быть жидким пюре, жидким шоколадом, карамелью или твердыми продуктами, такими как чипсы, хлопья, шоколадная крошка. Кроме того, посыпка может быть разжижена с помощью дополнительно предусмотренного источника нагрева, например для получения расплавленного шоколада.
Устройство 20 также содержит узел 5 смешивания, соединяемый со смешивающим средством 9. По этой причине узел 5 смешивания предпочтительно снабжен соединительным средством 5а, предназначенным для избирательного соединения со смешивающим средством 9. Смешивающее средство 9 может быть частью устройства 20 или неотъемлемой частью контейнера 8.
Устройство 20 также содержит блок 6 управления для управления работой компонентов устройства. Блок 6 управления также может содержать датчики и средства распознавания контейнера (не показаны), которые предназначены для взаимодействия со средствами идентификации, предусмотренными на контейнере 8. Блок управления предпочтительно управляет частотой вращения смешивающего средства и охлаждающей способностью узла 4 охлаждения.
Бак 3 для посыпки и узел 5 смешивания установлены на подвижной конструкции 7 устройства с целью обеспечения вставления контейнера 8 в принимающее средство 1 для контейнера и извлечения контейнера из этого средства. Подвижная конструкция 7 выполнена с возможностью перемещения относительно остальной части корпуса устройства 20 из закрытого положения (показано на фиг. 1) в открытое положение (не показано). Перемещение подвижной конструкции 7 относительно остальной части устройства 20 может быть вращательным или поступательным.
Далее приводится основной принцип действия устройства для приготовления замороженных кондитерских изделий.
Сначала подвижная конструкция 7 устройства 20 перемещается в открытое положение, в котором контейнер 8, с которого удален крышечный элемент, предназначенный для закрывания центрального отверстия 8 с контейнера 8, вставляют в принимающее средство 1. В открытом положении смешивающее средство 9 может быть вручную соединено с узлом 5 смешивания устройства.
Затем подвижная конструкция 7 перемещается в закрытое положение, в котором узел 5 смешивания и бак 3 для посыпки опускаются к контейнеру 8. В этом положении смешивающее средство 9 оказывается в положении рядом с внутренней замораживающей поверхностью 12а и теплообменным участком 12 контейнера 8.
Далее блок 6 управления взаимодействует со средством идентификации, предусмотренном на контейнере 8 для распознания типа контейнера и/или объема, содержащегося в контейнере 8. Блок 6 управления затем может адаптировать параметры процесса к заданному рецепту приготовления, который может храниться в блоке 6 управления или считывается непосредственно с средства идентификации контейнера.
Если продукт имеет форму концентрата, например в форме порошка концентрата или жидкого концентрата, вода или другая жидкость, например молоко, могут быть добавлены из бака 2 для жидкости в контейнер посредством использования верхнего отверстия 8 с в корпусе 8а контейнера 8.
Далее продукт в контейнере 8 будет охлаждаться с помощью охлаждающего средства 1а, взаимодействующего с теплообменным участком 12 контейнера 8. Таким образом, узел 5 смешивания может обеспечивать движение смешивающего средства 9 внутри контейнера 8.
Далее к основному продукту в контейнере 8 могут быть добавлены жидкие или твердые посыпки из бака 3 для посыпки. Это выполняется предпочтительно ближе к концу процесса приготовления, так чтобы жидкие посыпки создавали привлекательные на вид завихрения, а твердые посыпки оставались хрустящими.
Подвижная конструкция 7 устройства 20 затем перемещается в открытое положение, так чтобы контейнер 8 можно было удалить из принимающего средства 1. Таким образом, узел 5 смешивания выполнен с возможностью отсоединения от смешивающего средства 9 после перемещения подвижной конструкции 7 в открытое положение.
Смешивающее средство 9 отсоединяется от машины и остается в готовом продукте и, таким образом, внутри контейнера 8. Смешивающее средство 9, предпочтительно имеющее форму ложки, затем может использоваться для потребления приготовленного кондитерского изделия 8b.
Таким образом, контейнер служит одновременно в качестве исходного контейнера, контейнера для обработки и порционного контейнера во время приготовления замороженного кондитерского изделия. Соответственно, отсутствует необходимость в каких-либо операциях очистки компонентов контейнера.
Благодаря описываемой конфигурации выполняется эффективное охлаждение продукта. В частности, передача низкой температуры от охлаждаемых поверхностей охлаждающего средства 1а к жидкому или полужидкому продукту может обеспечиваться посредством вращения смешивающего средства 9.
Кроме того, поскольку за один раз приготавливается только одна порция, время ожидания приготовления замороженного кондитерского изделия фактически уменьшается. В частности, готовая к потреблению отдельная порция замороженного кондитерского изделия предпочтительно приготавливается в пределах 5 минут.
Как показано на фиг. 2а и 2b, могут быть предусмотрены различные контейнеры 8', 8'', 8''', каждый из которых содержит отличающийся объем, например 300 мл, 200 мл или 150 мл.
В зависимости от продукта, подлежащего приготовлению в соответствующем контейнере 8, размер и объем контейнера 8 должны соответствовать содержанию заданного количества ингредиентов, необходимого для приготовления конкретного продукта.
Контейнеры предпочтительно содержат съедобный ингредиент, пригодный для длительного хранения. Кроме того, контейнер может содержать газообразную фазу, например воздух, который содержится в отделении 11 с помощью крышечного элемента (не показан). В предпочтительном варианте выполнения количество ингредиентов кондитерского изделия предпочтительно составляет 20-60% предусмотренного объема контейнера. Однако в случае питьевых продуктов без взбитости или с низкой взбитостью, например смузи, количество ингредиентов кондитерского изделия предпочтительно составляет 61-95% предусмотренного объема контейнера. В любом случае остальная часть контейнера может быть заполнена газом. Например, с целью асептического наполнения и увеличения срока хранения контейнер может наполняться азотом.
Как указано выше, в каждом контейнере предпочтительно предусматривается крышечный элемент (не показан) для закрывания отверстия 8 с контейнера и, таким образом, закрывания содержащихся в нем ингредиентов.
Как показано на фиг. 2а и 2b, различные контейнеры 8', 8'', 8''' содержат типовые части, в частности теплообменный участок 12, а также внутреннюю охлаждающую поверхность 12а. Таким образом, теплообменный участок 12 предпочтительно имеет, по существу, идентичный наружный диаметр для всех различных контейнеров 8', 8'', 8'''. Более предпочтительно, теплообменный участок 12 имеет одинаковые размеры и форму для всех различных контейнеров 8', 8'', 8'''.
Контейнеры 8', 8'', 8''' предпочтительно также содержат верхний краевой участок 13, который, по существу, имеет идентичную геометрическую форму. Верхний краевой участок 13 может быть участком с увеличенным диаметром корпуса 8 контейнера, как показано на фиг. 2а и 2b. Как вариант или дополнительно верхний краевой участок 13 может содержать краевой участок 13а в форме фланца, как показано на фиг. 3. Кроме того, от краевого участка 13а в форме фланца может продолжаться закрученный наружный краевой участок 13b (см. также фиг. 3).
По такому варианту выполнения контейнеры 8', 8'', 8''' пригодны для вставления в принимающее средство 1 устройства 20.
Контейнеры 8', 8'', 8''' могут быть выполнены из металлического материала, например из стали или алюминия. Однако контейнер также может быть изготовлен из полимерного материала. Толщина предпочтительно одностеночного контейнера выбирается таким образом, чтобы он обеспечивал эффективное охлаждение контейнера.
Толщина корпуса 8а различных контейнеров 8', 8'', 8''' предпочтительно является идентичной, но может быть различной для получения различных тепловых свойств и тем самым охлаждающих свойств применительно к соответствующему приготавливаемому продукту.
Контейнер 8 предпочтительно снабжен средством идентификации, таким как штрихкод, RFID-чип, выступающая тисненая структура и т.п., которое содержит информацию о конкретных ингредиентах, содержащихся в каждом из различных контейнеров 8', 8'', 8'''.
Каждый из контейнеров 8', 8'', 8''' имеет предпочтительно, по существу, форму усеченного конуса с закрытым дном. Как вариант, контейнер также может иметь, по существу, криволинейную форму с закрытым дном. Как вариант, контейнер имеет несколько секций в виде обратного конуса или комбинацию криволинейных секций и секций в виде обратного конуса. В контексте изобретения термин «криволинейная секция» относится к криволинейной форме (или профилю) контейнера в осевом и окружном направлениях. Благодаря такой форме контейнера 8 удлинение и/или укорочение корпуса 8а контейнера из-за изменения температуры не будет оказывать отрицательного влияния на соответствующую поддержку контейнера 8 в принимающем средстве 1 устройства 20. В частности, обеспечиваются устойчивое крепление контейнера 8 в принимающем средстве 1 и тем самым плотный контакт между теплообменным участком 12 и охлаждающим средством 1а.
Как показано на фиг. 3, устройство 20 также снабжено удерживающими средствами 7а, 7b, предназначенными для избирательного контакта с контейнером 8 в принимающем средстве 1 устройства.
Удерживающие средства могут содержать удерживающее кольцо 7а, которое прижимается к краевому участку 13а в виде фланца контейнера 8. Таким образом, удерживающее кольцо 7а может прижимать краевой участок 13а к принимающему средству 1 устройства 20 или к имеющему соответствующую форму освобождающему элементу 7b, предусмотренному у нижней поверхности краевого участка 13а (как показано на фиг. 3). Удерживающее кольцо 7а может перемещаться относительно принимающего средства 1 и/или освобождающего элемента 7b.
Соответственно, после установки контейнера 8 в принимающее средство 1 удерживающее кольцо 7а может контактировать с верхней поверхностью краевого участка 13а контейнера 8, тем самым прижимая вышеуказанный краевой участок к принимающему средству 1 и/или освобождающему элементу 7b (см. направленную вниз стрелку на фиг. 3). Таким образом, обеспечивается совершенный контакт между контейнером 8 и принимающим средством 1 и/или освобождающим элементом 7b.
После приготовления замороженного кондитерского изделия в устройстве 20 освобождающий элемент 7b может прикладывать усилие в верхнем направлении (см. направленную вверх стрелку на фиг. 3) к краевому участку 13а, тем самым способствуя удалению контейнера 8 из принимающего средства 1.
В другом предпочтительном варианте выполнения, показанном на фиг. 4, удерживающие средства также могут содержать вырабатывающее вакуум средство 10, предназначенное для создания вакуума между нижней частью и/или корпусом 8а контейнера 8 и принимающим средством 1 устройства 20.
По такому варианту выполнения принимающее средство 1 содержит закрытый нижний участок 14 полой принимающей камеры, в которую может быть установлен контейнер 8. К вышеуказанному нижнему участку 14 присоединяется вырабатывающее вакуум средство 10, например воздушный насос или вакуумное средство с механическим приводом.
Вакуум или пониженное давление может создаться после установки контейнера 8 в принимающее средство 1 для неподвижного удерживания контейнера 8 в принимающем средстве 1 во время процесса приготовления. После процесса приготовления между нижней частью и/или нижним участком 8а контейнера 8 и нижним участком 14 принимающего средства 1 может быть создано положительное давление или повышенное давление для способствования удалению контейнера 8 из принимающего средства.
На фиг. 5 показан контейнер 8, который снабжен смешивающим средством 9 в форме одиночного смешивающего элемента. Смешивающий элемент 9 может вручную соединяться с узлом 5 смешивания устройства 20, как описано выше. Таким образом, для соединения смешивающего элемента 9 с узлом 5 смешивания устройства 20 могут использоваться соединительные средства 5а, например магниты или зажимы.
Как вариант, смешивающий элемент 9 предусматривается как неотъемлемая часть контейнера 8 одноразового использования. Следовательно, узел 5 смешивания и соединительные средства 5а могут быть выполнены с возможностью автоматического контакта со смешивающим элементом 9, предусмотренным внутри контейнера 8. По этой причине смешивающий элемент 9 может быть, например неподвижно соединен с участком внутренней стенки контейнера 8 для обеспечения заданной ориентации смешивающего элемента 9. Соответственно, соединительные средства 5а смешивающего узла 5 устройства могут легко контактировать со смешивающим элементом 9 в заданном положении внутри контейнера. Как вариант, для обнаружения точного местоположения смешивающего элемента 9 внутри контейнера 8 может быть предусмотрено сенсорное средство, например CCD-камера.
Смешивающий элемент 9 предпочтительно является элементом в форме ложки.
Смешивающий элемент 9 предпочтительно расположен у внутренней замораживающей поверхности 12а контейнера 8.
Узел 5 смешивания устройства 20 выполнен с возможностью перемещения смешивающего элемента 9.
Устройство 20 также может содержать средство измерения крутящего момента (не показано), соединенное с блоком 6 управления. Таким образом, блок управления 6, который выполнен с возможностью управления блоком 5 смешивания и, в частности, частотой вращения и электрическим током заданного двигателя, может определять крутящий момент, пропорциональный электрическому току. Соответственно, с помощью блока 6 управления может быть определена вязкость продукта, приготавливаемого в контейнере 8, с целью слежения за процессом приготовления и определения готовности продукта в контейнере для потребления.
Фиг. 6 относится к другому предпочтительному варианту выполнения устройства 20 и устанавливаемого в него контейнера. Как показано на фиг. 6, устройство 20 также может содержать средство 15 нагнетания воздуха, которое предназначено для нагнетания воздуха в контейнер 8.
Предпочтительно, средство 15 нагнетания воздуха содержит воздушный насос, соединенный со смешивающими средствами 5, 9, так чтобы воздух можно было нагнетать через смешивающее средство 9 в продукт 8b (см. стрелки В). Таким образом, смешивающее средство 9 может содержать внутренний воздушный канал 15а и нижнее выпускное отверстие 15b для направления нагнетаемого воздуха в нижний участок контейнера 8. Нижнее выпускное отверстие 15b предпочтительно предусмотрено в центральном участке смешивающего средства 9. Как вариант, выпускное отверстие 15b также может быть расположено у боковой поверхности смешивающего средства 9. Кроме того, у боковой и/или нижней поверхностей смешивающего средства 9 может быть предусмотрено несколько выпускных отверстий.
По такому варианту выполнения может быть обеспечено улучшенное вентилирование приготавливаемого продукта.
Как показано на фиг. 7, устройство 20 также может содержать средства 16, 17 определения температуры. Средства определения температуры могут содержать, например термопару, терморезистор или температурный датчик 17 сопротивления, которые устанавливаются в принимающем средстве 1. Как вариант или дополнительно средства определения температуры могут содержать инфракрасный температурный датчик 16, предназначенный для непосредственного определения температуры продукта 8b внутри контейнера 8.
Средства 16, 17 определения температуры предпочтительно соединены с блоком 6 управления для управления узлом 4 охлаждения устройства 20 в зависимости от фактической температуры продукта 8b внутри контейнера 8.
Настоящее изобретение обеспечивает приготовление замороженных кондитерских изделий, которые можно приготавливать отдельными порциями в исходном контейнере, который одновременно служит в качестве контейнера для обработки и потребления.
Настоящее изобретение также позволяет в течение короткого времени приготавливать замороженные кондитерские изделия нескольких различных типов. Поскольку контейнер является разовым и не требует очистки, упрощается обращение с контейнером и уменьшается необходимость в очистке.
Кроме того, смешивающие средства, предусмотренные в устройстве или изначально в контейнере, могут использоваться в качестве ложки для способствования потреблению готового продукта.
Несмотря на то, что настоящее изобретение было описано со ссылкой на предпочтительные варианты выполнения, специалисты в этой области могут выполнить многочисленные модификации и альтернативные варианты без отклонения от объема настоящего изобретения, который определен в приложенной формуле изобретения.