СПОСОБ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПРИГОТОВЛЕНИЯ НАПИТКОВ ИЗ РАСТВОРИМЫХ ПРОДУКТОВ
METHOD AND DEVICE TO PREPARE DRINKS FROM SOLUBLE PRODUCTS

Предпосылки изобретения
Настоящее изобретение относится к способу и устройству для приготовления напитков из растворимых продуктов путем смешивания одного или более упомянутых продуктов с водой, в частности, для приготовления напитков с использованием молока животного или растительного происхождения. Более конкретно, изобретение относится к способу и устройству для приготовления напитков, произведенных в машинах, снабженных смесительным блоком, который получает объем воды и, по меньшей мере, один готовый растворимый продукт для получения напитков, таких как кофе с взбитыми сливками, latte macchiato, питьевой шоколад и подобное.
Предпочтительными растворимыми продуктами, используемыми в способе по изобретению, являются сухое молоко (порошковое молоко) и шоколадные композиции. В контексте настоящего описания изобретения термин "растворимый продукт" относится к любому продукту, который растворяется в воде, а термин "сухое молоко" или "порошковое молоко" относится к любому продукту, который используется с функцией молока для приготовления напитков; поэтому он включает как основанные на молоке продукты, то есть "молочные" продукты, так и продукты, называемые "забеливатели", которые не основаны на молоке (известные также как "немолочные сливки"). Такие продукты обычно подвергаются обработке для увеличения их растворимости и скорости их растворения в воде, например, путем их изготовления в виде насыщенных воздухом таблеток.
Известное устройство для приготовления и дозирования напитков, смешанных из растворимых продуктов, содержит смесительный блок, обычно конической формы, и смешивающий элемент, такой как, например, ротор. Нижняя часть смесительной камеры содержит устройство для дозирования напитка; устройство для подачи приготовленного растворимого продукта расположено выше камеры.
В некоторых машинах есть также устройства для получения кофе путем экстрагирования из молотого кофе: полученный таким образом свежий кофе смешивается в смесителе или добавляется к уже восстановленному молоку, находящемуся в конечной емкости (чашке, стакане или графине) для получения кофе с взбитыми сливками, latte macchiato или других желаемых напитков.
В области машин, дозирующих напитки, существует постоянная потребность в повышении качества дозируемого напитка путем приготовления его более похожим, и даже лучше, чем соответствующий свежеприготовленный напиток. Исследования сосредоточены на улучшении готовых продуктов, используемых для напитков, путем использования жидкого молока или сиропов, например, как в US 2005127098, для улучшения характеристик изготовленного напитка. Другие предложения рекомендовали различные способы получения улучшенной "молочной пены".
Однако вышеупомянутые растворы имеют в качестве недостатка значительное механическое усложнение машины: использование жидкого молока, например включает необходимость охлаждения содержащего его резервуара и осуществление периодической стерилизации молока для предотвращения загрязнения продукта микроорганизмами. Использование сиропов также включает значительное усложнение конструкции и обслуживания.
Краткое описание изобретения
Таким образом, существует необходимость улучшения качества напитков, дозируемых автоматами (например, продающими или дозирующими машинами в HoReCa (гостиница, ресторан, кафе)), простым, экономичным и гигиеничным способом.
Другое необходимое условие заключается в дифференцировании напитков, которые могут производиться автоматами, особенно напитков, основанных на молоке и кофе, с визуальной точки зрения. Например, caffelatte должно иметь однородную окраску, типичную для caffelatte, тогда как latte macchiato должно визуально отличаться от caffelatte; например, оно должно иметь типичную "слоистую" окраску.
Задачей настоящего изобретения является решение вышеупомянутых проблем и предоставление способа и устройства, которые позволяют просто и экономично получать напитки хорошего качества.
Данная задача достигается в соответствии с настоящим изобретением, которое относится к способу приготовления напитков, отличающемуся по п.1.
Изобретение относится также к устройству по п.11.
Неожиданно было обнаружено, что для достижения значительного улучшения органолептических характеристик напитка, содержащего порошковое молоко, и для дифференцирования его визуальных характеристик достаточно вмешаться в стадию перемешивания и приготовить, по меньшей мере, часть напитка без механического перемешивания. Это может быть достигнуто в ходе использования таких же компонентов в смесительном блоке, как в уже существующей технологии, но при использовании различных способов приготовления в зависимости от желаемого напитка.
Термин "без механического перемешивания" следует понимать как означающий и перемешивание порошка с водой при остановленном роторе, и перемешивание порошка с водой при роторе, эксплуатируемом при пониженной скорости, то есть менее 500 об/мин; последняя методика используется для улучшения растворения порошкового продукта без создания в ином случае значительного количества произведенной пены, когда ротор вращается при высоких скоростях.
Согласно варианту осуществления изобретения, подача порошкового продукта в смесительную камеру приостанавливают, а затем возобновляют после интервала времени, который может быть установлен предварительно или установлен пользователем.
Согласно другому варианту осуществления изобретения, кофе, необходимый для получения latte macchiato или кофе с взбитыми сливками, дозируют в конечную емкость с задержкой от 5 до 45 секунд после окончания дозирования молока, а более предпочтительно от 8 до 35 секунд.
Подача воды и части порошкового продукта в смеситель до начала стадии перемешивания, или временная остановка перемешивания после того, как; оно началось, на период времени, предварительно установленный или определенный пользователем, создает удивительное улучшение визуальной и вкусовой структуры напитка, что, по-видимому, создает при равноценных ингредиентах большую "насыщенность вкуса" и лучшую "текстуру" компонентов того же самого налитка.
Другое неожиданное преимущество заключается в факте, что кофе, добавленный к молочной основе, по меньшей мере, частично полученной без механического перемешивания (например, произведенной с упомянутой задержкой в начале стадии механического перемешивания), дает слоистое окрашивание напитка. Другими словами, кофе размещается в верхней области напитка, под пеной, тогда как более низкая часть напитка состоит в значительной степени из молока, и поэтому - белая.
Слоистое окрашивание, полученное по способу настоящего изобретения, позволяет получать напиток качества, получаемого с использованием индивидуальных продуктов и их отдельной обработкой (или скорее с использованием порошкового молока и кофе, приготовленных отдельно в момент использования и затем перемешанных) и визуально дифференцировать его от напитка, полученного с использованием только одного готового растворимого продукта, содержащего смесь порошкового молока и растворимого кофе, что дает напиток, предположительно, более низкого качества.
Дальнейшее преимущество дает тот факт, что изобретение не требует добавления новых частей к существующему устройству; его следует только вновь наладить так, чтобы оно осуществляло способ согласно изобретению. Новые настройки обычно осуществляются путем перепрограммирования центрального процессора, который управляет машиной; очевидно, устройство управления подачей (центральный процессор) должно быть способным перепрограммироваться способом, описанным ниже, и управлять компонентами машины, осуществляющими дозирование, чтобы заставить их функционировать согласно заданным параметрам.
Краткое описание чертежей
Другие особенности и преимущества настоящего изобретения станут более ясными из следующего описания, которое служит для примера, а не ограничения, на основании прилагаемых схематических рисунков, на которых:
фиг.1 - схема смесительного блока устройства согласно настоящему изобретению;
фиг.2 - увеличенный вид в разрезе смесителя согласно изобретению;
фиг.3 и 4 - схемы способов приготовления смеси согласно известной технологии;
фиг.5 - схема варианта осуществления способа согласно настоящему изобретению; и
фиг.6 - схема другого варианта осуществления способа согласно настоящему изобретению.
Описание предпочтительного варианта осуществления изобретения
Как упомянуто выше, со ссылкой, во-первых, на фиг.1 смесительный блок включает смесительную камеру 1 обычно с нижней частью 2 конической формы. Нижняя часть 2 смесительной камеры 1 содержит устройство для дозирования напитка, включающее канал выхода 3, оснащенный устройством 4, которое управляет выходящим потоком напитка из смесительной камеры 1 в чашку, стакан или другую конечную емкость 5.
Устройство 4 может быть составлено из клапана, который приводится в действие посредством устройства управления 8 (что представлено линией, показанной на фиг.1) или, предпочтительно, составлено из одного или более ограничителей канала выхода 3 для регулирования выходящего потока напитка из камеры 1.
Существует также элемент для активного перемешивания жидких и твердых компонентов напитка, составленный, например, из ротора 6, приводящегося в движение электродвигателем 7, управляемым устройством управления 8 запуском компонентов блока дозирования. Устройство 8 может быть, например, центральным процессором, уже известным в технологии для данной цели. Ротор 6 может быть расположен внутри камеры 1 или также вне ее, то есть на канале, дозирующем напиток, так чтобы перемешивать жидкость и добиваться перемешивания компонентов и создания "пены", обычно необходимой для напитков на основе молока.
Устройство подачи готового растворимого продукта и устройство подачи воды находятся выше камеры 1.
Фиг.1 показывает только одно устройство подачи растворимого продукта, в данном случае порошкового молока, состоящее из емкости 9, внутри которой находится нагнетательный шнек 10, приводящийся в движение электродвигателем 11, управляемым центральным процессором 8.
Устройство подачи воды в смесительную камеру включает резервуар 12, снабженный внутри устройством нагревания и/или охлаждения 13. Канал 15, снабженный устройством контроля 14 потока воды, которым управляет центральный процессор 8, подает желаемый объем воды в смесительную камеру 1. В одном варианте осуществления устройство 14 составлено из электроклапана, но, очевидно, возможны другие устройства подачи желаемого количества воды в камеру 1 управляемым способом, как, например, узлы насосов или паровых насосов, описанные в WO 2004/045351 от имени заявителя.
Фиг.2 показывает предпочтительный вариант осуществления смесителя для смесительного блока согласно изобретению.
Как показано, камера 1 представляет более низкий канал выхода 16, выходное отверстие которого ориентировано к нему боком и перпендикулярно и образует корпус 17, из которого идет канал 20, дозирующий напиток. Канал 20 имеет очень малое сечение по сравнению с сечением корпуса 17. Ротор 6, расположенный в корпусе 17, установлен на ведущем валу 21, который приводится в действие электродвигателем 7 в закрытом корпусе 19; передняя часть 22 корпуса 19 присоединена к корпусу 17 скрепляющим кольцевым замком 18.
Выше камеры 1 находится канал подачи порошкового молока 25 и канал подачи воды 15. Выход канала воды 15 предпочтительно направлен по касательной к камере 1 для направления потока воды в противоположную сторону от стенки той же камеры; выход канала 25 загорожен перегородкой с усеченным конусом 26, которая простирается от верхнего края камеры 1.
Ротор 6 представляет внешнюю поверхность, снабженную множеством радиальных пазов (не показаны) уже известным способом. Как показано на фиг.6, ротор расположен вблизи поперечной части канала 16 и расположен так, чтобы создать уменьшенный проход между внешней поверхностью ротора и стенкой 23 и ребром 24 поперечной части канала 16, соответственно. Предпочтительно, данное расстояние равно от 1/12 до 1/6 расстояния между более низкой частью 23А стенки 23 и кромкой 24, или предпочтительно расстояние между ротором 6 и частью 23А или кромкой 24 равно доле от 1/12 до 1/6 от ширины выходного порта канала 16 в корпусе 17. В данном случае такой интервал составляет примерно 1,2-1,5 мм. Таким образом обеспечивается хорошее перемешивание и получение молочной пены. Кроме того, уменьшенные размеры приводят к, по меньшей мере, частичному растворению или солюбилизации порошкового молока в воде путем механического воздействия даже при остановленном роторе.
Как упомянуто выше, растворение или диспергирование порошкового продукта без механического перемешивания может осуществляться с другими типами выходных каналов и/или путем функционирования ротора при пониженной скорости, например, не более 500 об/мин и порядка 50-300 об/мин; использование ротора при низких скоростях желательно для растворения порошковых продуктов, имеющих пониженную растворимость в воде.
Способ, известный и используемый для приготовления напитков, использует смесительный блок, показанный на фиг.1 и на фиг.2, и включает стадию перемешивания, в которой последовательность подстадий предусматривает введение Воды, обычно нагретой (хотя в некоторых случаях используется охлажденная вода), в смесительную камеру, добавление порошкового молока или аналогичного продукта и смешивание при перемешивании. Если используется кофейная часть напитка, как для свежего кофе, так и для кофе в порошке готовится отдельно или на стадии способа, которая не совпадает с приготовлением молока.
Стадия перемешивания в известной технологии обычно начинается с функционирования ротора одновременно с или немедленно после подачи воды в смесительную камеру и продолжается до окончания завершения подачи порошкового молока, или предпочтительно до тех пор, пока подаваемая вода полностью не пересекла область перемешивания. Другими словами, согласно известному способу, все порошковое молоко перемешивается с водой с помощью ротора прежде, чем подается самотеком в конечную емкость 5. Скорость мотора 7 является высокой, и она может превышать 13000 об/мин: таким образом, достигается полное перемешивание и гомогенизация порошкового продукта с водой, а также образование требуемой пены (или сливок, или эмульсии).
В заключение известные способы предусматривают следующую последовательность стадий:
а) начало подачи воды в смесительную камеру,
б) начало вращения ротора,
в) начало подачи порошкового продукта,
г) завершение подачи порошкового продукта,
д) завершение подачи воды,
е) завершение вращения ротора.
Существует короткая задержка, обычно не превышающая примерно 3 секунды, между началом подачи воды и началом подачи порошкового молока. Рисунки 3 и 4 показывают два представления стадии перемешивания способа приготовления согласно описанной выше известной технологии.
Количество используемого порошкового молока в общем случае находится между 0,3 г и 1,5 г порошкового продукта на каждые 10 мл воды. Данное отношение сохраняется также в способе согласно настоящему изобретению.
Согласно изобретению, можно значительно улучшить характеристики напитка, дозируемого блоком перемешивания, путем изменения последовательности описанных выше стадий так, чтобы первая часть восстановленного молока, которая не подвергалась перемешиванию на высокой скорости, или скорее на такой скорости, чтобы произвести пену или эмульсию, подавалась в конечную емкость 5, и впоследствии, в случае необходимости, подается вторая часть молока, перемешиваемого для образования заданной пены. Предпочтительно, первые и вторые части восстановленного молока готовятся в той же самой смесительной камере 1; однако в другом варианте осуществления изобретения они готовятся в отдельной емкости: например, в емкости, подобной той, где кофе готовится из соответствующего растворимого продукта, или в упомянутой той же самой емкости.
В предпочтительном варианте осуществления, а именно где первая, вторая и возможные следующие части напитка готовятся в той же самой емкости, по меньшей мере одна из частей готовится без вращения ротора 6, даже при том, что, как упомянуто выше, можно эксплуатировать такой ротор при очень медленной скорости, например, порядка 50-300 об/мин, для облегчения растворения порошковых продуктов с пониженной растворимостью.
Предпочтительный вариант осуществления изобретения, в котором упомянутая первая часть молока готовится без механического перемешивания, осуществляется так, что стадия в), т.е. стадия начала подачи порошкового продукта осуществляется перед стадией б), т.е. стадией начала перемешивания или вращения ротора, как показано на фиг.5 и 6.
Другими словами, в предпочтительном варианте осуществления, который использует те же самые технические средства, известные и используемые, способ согласно изобретению предусматривает ротор, который не будет эксплуатироваться немедленно, но с задержкой начала (или временной остановкой) стадии перемешивания так, чтобы создать новую стадию процесса, в которой порошковый продукт насыщается водой и растворяется (возможно, по степени и способу, отличающимся от известных) в воде, находящейся в емкости во время подачи того же самого порошкового продукта в упомянутую емкость без механического перемешивания: единственное перемешивание, которое происходит, связано с подачей воды в емкость.
Кроме того, такая стадия начальной задержки или временной остановки вращения ротора (или эквивалентного вращения при значительно сниженной скорости) может затем повторяться также во время приготовления напитка.
Другими словами, согласно изобретению осуществляется стадия, в которой вода и порошковый продукт дозируются без вращения ротора, по меньшей мере, один раз, предпочтительно в начале дозирования напитка. Первая часть молока может подаваться, например, при остановленном роторе, вторая часть при функционирующем роторе, третья часть того же самого продукта (например, порошкового молока) или другого продукта (например, шоколада) при остановленном роторе, а конечное дозирование порошкового молока при функционирующем роторе.
Подобным образом изобретение также предполагает, помимо или в добавление к паузе вращения ротора, временную остановку подачи порошкового продукта в смесительную камеру.
Не стремясь дать полное или обязывающее объяснение явления, допустимо принять, что стадия растворения порошкового продукта без механического перемешивания дает возможность, по меньшей мере, части порошкового продукта повторно приобрести текстуру, подобную текстуре оригинального молока, отличающейся и обладающей большей "насыщенностью вкуса" по сравнению с полученной при функционировании ротора.
Отличие текстуры или насыщенности вкуса напитка обусловлено различной плотностью (или удельным весом, в г/мл) первой части по сравнению со второй частью, по-видимому, из-за включения воздуха в жидкость, которое происходит при высокой скорости вращения ротора и которое дает менее плотную вторую часть напитка. Такое различие дает конечный продукт после добавления кофейной части напитка, в котором кофе заметно расслаивается в верхнюю часть емкости, под пену, а более низкая часть занята преимущественно белым восстановленным молоком. Другим фактором, по-видимому, способствующим расслоению, является близкая температура в двух расслоенных продуктах.
Временная остановка, сопровождаемая возобновлением подачи порошкового продукта, также, по-видимому, производит слои, имеющие различную плотность. Два типа задержки могут комбинироваться для обеспечения большего разнообразия типов напитков.
Интервал времени между началом подачи порошкового продукта (стадия в) и началом перемешивания (стадия б) составляет от 1 до 40 секунд, предпочтительно от 1,5 до 15 секунд.
Как показано (фиг.5 и 6), подача воды начинается перед стадиями б) и в); согласно предпочтительному варианту осуществления изобретения, стадия завершения подачи порошкового продукта (стадия г) происходит перед стадией завершения подачи воды (стадия д), которая, в свою очередь, происходит перед завершением перемешивания (стадия е).
Как упомянуто выше, устройство для приготовления напитка согласно изобретению отличается от известного устройства тем, что устройство управления и приведения в действие 8 для функционирования указанных устройств подачи воды и растворимого продукта в отдельности настраивается для функционирования указанных средств подачи согласно описанному выше способу, то есть для обеспечения, по меньшей мере, одной задержки или временной остановки механического перемешивания и/или подачи порошкового продукта.
Фиг.3-6 показывают последовательность стадий в двух типах приготовления: для кофе и порошкового молока (фиг.3 и 5) и для кофе эспрессо (фиг.4 и 6). Начало и конец стадий, обсужденных выше, обозначены ссылками а)-е).
Далее изобретение будет описано на основании следующих примеров.
Пример 1. Стандартный пример.
Latte macchiato готовится согласно следующей последовательности.
Загрузка 100 мл воды при 82°С. Начинается подача в смесительную камеру типа, описанного на фиг.2 и с диаметром в пределах 50-60 мм. Одновременно с или немедленно после начала стадии дозирования воды включается ротор (13,000 об./мин.), и начинается подача 12,0 г порошкового молока. Подача порошкового молока прекращается через 5,0 секунд, а перемешивание остановлено на 7,5 секунд.
Во время всех вышеупомянутых стадий упомянутое молоко дозируется в стакан емкостью 200 мл и диаметром 56 мм.
В конце подачи воды в стакан дозируется 50 мл часть кофе. В определенный момент кофе проникает через молочную пену и быстро диспергируется во всем молоке, образуя напиток в значительной степени однородного бежевого цвета, несмотря на то, что был приготовлен в то же самое время, но отдельно от молока.
Пример 2. Приготовление согласно изобретению.
Latte macchiato готовят в соответствии с примером 1, с тем различием, что ротор начинает вращаться через 2,5 секунды после начала подачи порошкового молока, то есть ротор функционирует с задержкой 2,5 секунд, в течение которых порошковое молоко и вода достигают стакана, не подвергаясь механическому перемешиванию.
В конце подачи воды часть кофе 50 мл дозируется в стакан. Кофе проникает через молочную пену, но остается расслоенным в верхней части стакана, помещаясь под молочной пеной, образуя напиток типичной слоистой окраски, лучший приготовленного вручную типа latte macchiato.
Как упомянуто выше, временная остановка перемешивания во время дозирования позволяет получать особые текстуры напитка, особенно если такие различия подчеркиваются с помощью подачи различных растворимых продуктов до и/или после паузы в стадии перемешивания.
Например, в варианте осуществления приготовления шоколадного молока после дозирования первой части молока без механического перемешивания вторая часть молока готовится и подается при механическом перемешивании, затем готовится часть шоколада и подается без перемешивания, а конечная часть молока готовится и подается при перемешивании.
Образующийся напиток является намного более привлекательным как визуально, так и на вкус, чем традиционный шоколадный напиток, произведенный из единого готового продукта.