CN118475278A

CN118475278A - 用于处理奶或基于植物的饮料的方法和实现所述处理方法的设备

Info

Publication number: CN118475278A
Application number: CN202280084561.7A
Authority: CN
Inventors: 安东尼奥·潘切拉; 阿里桑德罗·贝内代蒂; 西蒙妮·罗塞塔
Original assignee: De Longhi Appliances SRL
Current assignee: De Longhi Appliances SRL
Priority date: 2021-12-23
Filing date: 2022-12-16
Publication date: 2024-08-09
Also published as: EP4429528A1; WO2023117736A1; IT202100032594A1; AU2022417945A1

Abstract

一种用于处理奶或基于植物的饮料的方法，该方法包括以下步骤：‑创建数据库，该数据库包含待处理的该奶或基于植物的饮料的蛋白质和碳水化合物的重量含量的值(Sx,Sy)的组合与针对该奶或基于植物的饮料的至少一个处理参数(Pj)的对应值(Vi)之间的关联(Ak)；‑采集待处理的该奶或基于植物的饮料的该蛋白质和碳水化合物的重量含量；以及‑用该至少一个处理参数(Pj)的该值(Vi)处理该奶或基于植物的饮料，该至少一个处理参数的该值在该数据库中对应于所采集的该蛋白质和碳水化合物的重量含量的值(Sx,Sy)。

Description

用于处理奶或基于植物的饮料的方法和实现所述处理方法的设备

技术领域

本发明涉及一种用于处理奶或基于植物的饮料的方法，并且涉及一种实现所述处理方法的设备，特别地但不一定是咖啡机。

背景技术

众所周知，许多型号的自动咖啡机也能够使奶起泡并且加热奶，例如以制作卡布奇诺。

杯子中的成品主要取决于所使用的奶的物理化学特性。

众所周知，当今各种类型的动物或植物来源的奶可用于根据消费者口味制作饮料。

一般来讲，已知的咖啡机设置有用于起泡和加热的标准参数，这些标准参数因此不考虑所使用的奶的类型，不可避免的后果是杯子中的成品是极其可变的并且不总是满足需求。

EP3332678 A1描述了一种光谱传感器，该光谱传感器仅用于辨别奶是否已经变质并且因此不再适合于消费。

发明内容

因此，本发明的技术任务是提供一种用于处理奶或基于植物的饮料的方法，该方法使得能够消除现有技术的上述技术缺陷。

在该技术任务的范围内，本发明的一个目的是以可预测的、可重复的结果处理奶或基于植物的饮料，而不管所处理的奶或基于植物的饮料的类型。

本发明的另一个目的是在杯子中获得具有改善的感官特性、稠度和泡沫量的乳饮料或基于植物的饮料，而不管所处理的奶或基于植物的饮料的类型。

本发明的另一个目的是提供一种用于处理奶或基于植物的饮料的方法，该方法可以在不需要操作者具备任何特定知识或能力的情况下自动进行。

根据本发明，通过提供一种用于处理奶或基于植物的饮料的方法来实现该技术任务以及这些目的和其他目的，其特征在于，该方法包括以下步骤：

-创建数据库，该数据库包含待处理的该奶或基于植物的饮料的蛋白质和碳水化合物的重量含量的值的组合与针对该奶或基于植物的饮料的至少一个处理参数的对应值之间的关联；

-采集待处理的该奶或基于植物的饮料的该蛋白质和碳水化合物的重量含量；以及

-用所述至少一个处理参数的该值处理该奶或基于植物的饮料，该至少一个处理参数的该值在该数据库中对应于所采集的该蛋白质和碳水化合物的重量含量的值。

在本发明的一个实施方案中，所述采集步骤包括直接对待处理的所述奶或基于植物的饮料进行分光光度测定。

在本发明的另一个实施方案中，所述采集步骤包括对在待处理的所述奶或基于植物的饮料的包装上提供的信息的自动光学读取。

在本发明的另一个实施方案中，所述采集步骤包括个人信息采集。

当所使用的奶或基于植物的饮料的类型改变时，根据本发明的方法可以获得可预测的和可重复的结果。

特别地，用于制备饮料的奶可以是动物来源的(全脂、脱脂或部分脱脂)或植物来源的(例如，来自大豆、大米、杏仁、燕麦、椰子等)。

通过测定蛋白质和碳水化合物的重量含量来识别待处理的奶或基于植物的饮料，并且根据所测定的数据来调节奶或基于植物的饮料的处理参数，以便当所使用的奶或基于植物的饮料的类型改变时在杯子中获得基本上相同的成品。

可以几乎自动地实现最佳起泡和/或加热，而不依赖于消费者的任何特定经验，消费者仅需要按压咖啡机或奶起泡设备的控制面板上的按钮。

在本发明的一个实施方案中，所述数据库包括第一关联，其中所述至少一个处理参数的第一值对应于不低于第一阈值的蛋白质的重量含量和不高于第二阈值的碳水化合物的重量含量。

在本发明的一个实施方案中，所述数据库包括第二关联，其中所述至少一个处理参数的第二值对应于低于所述第一阈值的蛋白质的重量含量和高于所述第二阈值的碳水化合物的重量含量。

在本发明的一个实施方案中，所述数据库包括第三关联，其中所述至少一个处理参数的第三值对应于高于所述第一阈值的蛋白质的重量含量和高于所述第二阈值的碳水化合物的重量含量，或者对应于低于所述第一阈值的蛋白质的重量含量和低于所述第二阈值的碳水化合物的重量含量。

在本发明的一个实施方案中，所述至少一个处理参数至少包括总体和/或单位时间内传递给待处理的奶或基于植物的饮料的热能的量。

在本发明的一个实施方案中，所述至少一个处理参数还至少包括总体和/或单位时间内传递给待处理的奶或基于植物的饮料的空气的量。

本发明还公开了一种设备，特别是咖啡机或奶起泡设备，该咖啡机或奶起泡设备包括用于待处理的奶或基于植物的饮料的容器、用于所述容器的站、用于加热该奶或基于植物的饮料的装置以及用于使该奶或基于植物的饮料起泡的装置，其特征在于，该咖啡机或奶起泡设备具有被配置为测定存在于所述容器中的待处理的该奶或基于植物的饮料的蛋白质和碳水化合物的重量含量的分光光度计，并且其特征在于，该咖啡机或奶起泡设备具有电子控制器，该电子控制器在其存储器中具有数据库，该数据库包含待处理的该奶或基于植物的饮料的蛋白质和碳水化合物的重量含量的值的组合与针对该奶或基于植物的饮料的至少一个处理参数的对应值之间的关联，所述控制器被配置为用所述至少一个处理参数的值控制该奶或基于植物的饮料的该处理，所述至少一个处理参数的该值在该数据库中对应于所测定的该蛋白质和碳水化合物的重量含量的值。

优选地，该设备还具有用于感测存在于所述容器中的待处理的奶或基于植物的饮料的温度的温度传感器。

此外，在所附权利要求中限定了本发明的其他特征。

附图说明

通过对根据本发明的用于处理奶或基于植物的饮料的方法的优选但非排他性实施方案的描述，本发明的附加特征和优点将变得更加明显，本发明的用于处理奶或基于植物的饮料的方法通过附图中的非限制性示例示出，其中：

图1示出了适于实现本发明的方法的咖啡机的第一实施方案；

图2示出了适于实现本发明的方法的咖啡机的第二实施方案；

图3示出了当所使用的奶的类型改变时由分光光度计测定的值的曲线图。

具体实施方式

参考前述附图，它们示出了自动设备，特别是咖啡机，其整体由附图标记1表示，并且具体地被构造成处理奶或基于植物的饮料。

咖啡机1是通常包括水回路(未示出)的类型，该水回路在级联布置中具有水贮存器或到水总管的连接件、供水泵、用于加热水的煮器、咖啡冲煮单元以及咖啡提取物的外部分配器。

咖啡机1还包括用于容纳奶或基于植物的饮料的容器3的站2、用于加热奶或基于植物的饮料的装置4以及用于使奶或基于植物的饮料起泡的装置5。

加热装置4可以是蒸汽类型的或电加热元件。

参考图1所示的解决方案，加热装置4包括与蒸汽源(未示出)相关联的蒸汽分配器6，该蒸汽源例如是由水泵供应的煮器。

再次参考图1所示的解决方案，起泡装置5包括配有逐渐打开的阀10的空气管道9。空气管道9连接至文丘里效应混合室13。用于奶或基于植物的饮料的管道14也连接至混合室13，该管道在容器3和蒸汽分配器6内延伸，该蒸汽分配器通过分配蒸汽流而触发文丘里效应，由此空气和奶或基于植物的饮料被吸入混合室13中。混合室13还连接至用于分配到杯子16中的管道15。

参考图2所示的解决方案，相比之下，加热装置4包括电加热器7，例如结合在用于容器3的站2的基座8中。

再次参考图2所示的解决方案，起泡装置5包括空气泵17，该空气泵具有在容器3内部延伸的分配管道18和存在于容器3的底部的机械搅拌器19。机械搅拌器19被自由旋转地支撑在由容器3支撑的竖直管20的下端。竖直管20具有从容器3突出并且向下弯曲以分配到杯子中的上端。容器3由可移除的盖气密地密封，使得由容器3内部的空气泵17产生的空气压力可将奶或基于植物的饮料向上推动通过竖直管20，以便分配到杯子中。机械搅拌器19在旋转中的致动是磁类型的：更准确地说，机械搅拌器19具有磁性或铁磁性部件，该磁性或铁磁性部件被构造并且布置成与围绕转子21的轴线分布的永磁体磁性地相互作用，该转子可由马达22驱动旋转。转子21与竖直管20同轴地定位在容器3的站2的下方。

该咖啡机还可以具有与迄今所示的加热装置和起泡装置不同的加热装置4和起泡装置5。

因此，不管加热装置4和起泡装置5的具体构造如何，咖啡机1都可以有利地具有分光光度计23，该分光光度计被配置为测定存在于容器3中的待处理的奶或基于植物的饮料的蛋白质和碳水化合物的重量含量。

分光光度计23特别地基于反射光谱学，其测量作为入射辐射的波长的函数的光谱反射系数，该入射辐射的波长在近红外区域、可见光区域和紫外区域的波长中。

咖啡机1具有电子控制器24，分光光度计23、加热装置4和起泡装置5连接至该电子控制器。

有利地，电子控制器24在其存储器中具有数据库，该数据库包含待处理的该奶或基于植物的饮料的蛋白质和碳水化合物的重量含量的值Sx、Sy的组合与针对待处理的该奶或基于植物的饮料的至少一个处理参数Pj的对应值Vi之间的关联Ak。

优选地，咖啡机1还具有温度传感器25，该温度传感器用于接触地或远程地测定存在于容器3中的待处理的奶或基于植物的饮料的温度，例如容器3外部的红外温度传感器。温度传感器25也自然地连接至电子控制器24。

分光光度计23的结果可取决于奶或基于植物的饮料的温度，因此可通过由温度传感器25检测到的奶或基于植物的饮料的温度数据来归一化。

温度传感器25和分光光度计23可以整合进单个设备中，该单个设备被配置用于从容器3内部的相同区域进行采集。

这样，可以改善对分光光度计23的读数进行归一化的精度。

该数据库包括第一关联A1，其中针对奶或基于植物的饮料的至少一个处理参数Pj的第一值V1对应于不低于第一阈值S1的蛋白质的重量含量和不高于第二阈值S2的碳水化合物的重量含量。

该数据库还包括第二关联A2，其中针对奶或基于植物的饮料的至少一个处理参数Pj的第二值V2对应于低于第一阈值S1的蛋白质的重量含量和高于第二阈值S2的碳水化合物的重量含量。

最后，该数据库包括第三关联A3，其中针对奶或基于植物的饮料的至少一个处理参数Pj的第三值V3对应于高于第一阈值S1的蛋白质的重量含量和高于第二阈值S2的碳水化合物的重量含量，或者对应于低于第一阈值S1的蛋白质的重量含量和低于第二阈值S2的碳水化合物的重量含量。

可基于分光光度计23的读数来调整的针对奶或基于植物的饮料的处理参数包括加热装置4总体和/或单位时间内传递给待处理的奶或基于植物的饮料的热能的量和/或起泡装置5总体和/或单位时间内传递给待处理的奶或基于植物的饮料的空气的量。

已经发现便利的是将第一阈值S1设定在0.1重量％与0.5重量％之间，优选等于0.5重量％，并且将第二阈值S2设定在7重量％与15重量％之间，优选等于7重量％。

因此，该处理方法包括采集，特别地，在所示情况下，借助于分光光度计来测定待处理的奶或基于植物的饮料的蛋白质和碳水化合物的重量含量，并且用处理参数Pj的值V1、V2、V3处理奶或基于植物的饮料，该处理参数的值在数据库中对应于所测定的蛋白质的重量含量值Sx和所测定的碳水化合物的重量含量的值Sy的组合。

下面提供了可以用图1中所示的咖啡机进行调整以在所使用的奶的类型改变时在杯子中制作热起泡奶的示例。

下面的表1和表2涉及用加热装置4和起泡装置5对表示为1号、2号和3号的三种类型的奶的处理参数的调整。

表1涉及进入混合室13的蒸汽流的温度Pl的值Vi的调整：通过这种调整，调整了总体和单位时间内传递给待处理的奶的热能的量。

表1

表2涉及阀10的开口P2的值Vi(表示为相对于最大通道开口打开的通道的％)的调整：通过这种调整，调整了总体和单位时间内传递给待处理的奶的空气的量。

表2

Sx

Sy

S1

S2

V1(P2)

V2(P2)

V3(P2)

A1

A2

A3

1号

0.8％

4％

0.5％

7％

100％

X

2号

0.3％

10％

0.5％

7％

50％

X

3号

1.5％

9％

0.5％

7％

15％

X

该调整显然可以考虑其他奶处理参数或不同的奶处理参数，例如所分配的蒸汽的湿度、所分配的蒸汽的压力、向煮器供应以产生蒸汽的水泵的占空比等。

下面提供了可以用图2中所示的咖啡机进行调整以在所使用的奶的类型改变时在杯子中制作热起泡奶的示例。

下面的表3和表4涉及用起泡装置5和加热装置4对表示为1号、2号和3号的三种类型的奶的处理参数的调整。

表3涉及机械搅拌器19的转速P3(以每分钟转数表示)的值Vi的调整：通过这种调整，调整了总体和单位时间内传递给待处理的奶的空气的量。

表3

该调整显然可以考虑其他奶处理参数或不同的奶处理参数，例如空气泵17的占空比。

表4涉及电加热器7的激活时间P4(以秒表示)的值Vi的调整：通过该调整，调整了总体传递给待处理的奶的热能的量。

表4

从上述表中可以看出，奶的处理参数P1、P2、P3和P4的第一值V1与具有不低于第一阈值S1的蛋白质的重量含量和不高于第二阈值S2的碳水化合物的重量含量的1号奶的类型相关联，奶的处理参数P1、P2、P3和P4的第二值V2与具有低于第一阈值S1的蛋白质的重量含量和高于第二阈值S2的碳水化合物的重量含量的2号奶的类型相关联，奶的处理参数P1、P2、P3和P4的第三值V2与3号奶的类型相关联，这与前述两种情况不同。

图3图示了通常由分光光度计23采集的数据。

对于1号、2号和3号三种类型的奶，波数W显示在x轴上，反射率R显示在y轴上。

可注意到通常可归因于蛋白质、碳水化合物和脂肪的峰：与碳水化合物的羰基C＝O相关的波数W1＝1000cm^-1附近的第一峰；与碳水化合物的羰基C＝O和蛋白质的氨基N-H相关的波数W2＝1500cm^-1附近的第二峰；与脂肪的羰基CH₂相关的波数W3＝3000cm^-1附近的第三峰；以及与蛋白质的氨基N-H相关的波数W4＝3500cm^-1附近的第四峰。

由于本发明所公开的方法，不管所使用的奶或基于植物的饮料的类型如何，杯子中的成品都可以被优化。

该方法有利地提供从数据库中自动选择针对奶或基于植物的饮料的正确处理参数。

至待处理的奶或基于植物的饮料的热能和空气输入是基于奶或基于植物的饮料的类型来调节的，以便总是在分配到杯子中的产品的泡沫的感官特性、体积、稠度和视觉外观方面获得最佳结果。

热能输入的调节是特别相关的，因为不同类型的奶或基于植物的饮料的特性在不同温度下会退化。

分光光度计23还可用于测定存在于容器3中的液体的性质。

例如，如果分光光度计23识别出容器3中水的存在，则电子控制器24可以自动地激活清洁处理的执行，这可以例如显示在咖啡机1的界面上。

应当指出的是，可以调整的处理参数以及它们可以调整的方式可以是多个并且不同于所示出的那些。

优选地，还可以提供对新的可商购获得的类型的奶和基于植物的饮料的连续实验，以便更新数据库并且用更新的数据库重新编程电子控制器的存储器。

最后，如所提及的，该方法适用于任何设备，不一定是咖啡机，该设备具有带有可编程存储器的电子控制器、可由电子控制器进行调整的加热装置和起泡装置、以及任选地分光光度计，该分光光度计适于测定待处理的奶或基于植物的饮料的蛋白质和碳水化合物的重量含量并且将由此测定的数据传送到电子控制器以用于调整加热装置和/或起泡装置的目的。

如此设想的用于处理起泡的奶的方法易于进行多种修改和变型，所有修改和变型均落在本发明构思的范围内；此外，所有细节均可替换为技术上等效的元件。

显然，本发明的保护范围不仅延伸到奶的处理，而且还延伸到基于植物的饮料的处理，这从上述内容是显而易见的。

采集待处理的奶或基于植物的饮料的蛋白质和碳水化合物的重量含量的步骤不必借助于分光光度计进行。

事实上，采集步骤可以包括对在待处理的奶或基于植物的饮料的包装上提供的信息的自动光学读取。

在这种情况下，光学读取可以通过配备有相机和用于自动识别与待处理的奶或基于植物的饮料的蛋白质和碳水化合物的重量含量相关的信息的软件的移动电子设备来进行，并且移动电子设备可以借助于无线连接(例如，WiFi或蓝牙连接)连接至进行处理的咖啡机或奶起泡设备。

在另一种情况下，采集步骤可以包括个人信息采集步骤。

在这种情况下，采集可以包括这样的步骤，在该步骤中，与待处理的奶或基于植物的饮料的蛋白质和碳水化合物的重量含量相关的信息由用户经由处理设备的物理接口或借助于具有到处理设备的无线连接(例如，WiFi或蓝牙连接)的移动电子设备手动地上传到处理设备的控制器的存储器中。

阈值S1和S2的选择也可以与上述不同，并且特别是在一些应用中，可以设定高于1.5重量％的第一阈值S1和高于7重量％的第二阈值S2。

所使用的材料以及尺寸可以在实施过程中根据需要和现有技术而定。

Claims

1.一种用于处理奶或基于植物的饮料的方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：

-创建数据库，所述数据库包含待处理的所述奶或基于植物的饮料的蛋白质和碳水化合物的重量含量的值(Sx,Sy)的组合与针对所述奶或基于植物的饮料的至少一个处理参数(Pj)的对应值(Vi)之间的关联(Ak)；

-采集待处理的所述奶或基于植物的饮料的所述蛋白质和碳水化合物的重量含量；以及

-用所述至少一个处理参数(Pj)的所述值(Vi)处理所述奶或基于植物的饮料，所述至少一个处理参数的所述值在所述数据库中对应于所采集的所述蛋白质和碳水化合物的重量含量的值(Sx,Sy)。

2.根据权利要求1所述的用于处理奶或基于植物的饮料的方法，其特征在于，所述采集步骤包括直接对待处理的所述奶或基于植物的饮料进行分光光度测定。

3.根据权利要求1所述的用于处理奶或基于植物的饮料的方法，其特征在于，所述采集步骤包括对在待处理的所述奶或基于植物的饮料的包装上提供的信息的自动光学读取。

4.根据权利要求1所述的用于处理奶或基于植物的饮料的方法，所述采集步骤包括个人信息采集。

5.根据权利要求1所述的用于处理奶的方法，其特征在于，所述数据库包括第一关联(A1)，其中所述至少一个处理参数(Pj)的第一值(V1)对应于不低于第一阈值(S1)的蛋白质的重量含量和不高于第二阈值(S2)的碳水化合物的重量含量。

6.根据前述权利要求所述的用于处理奶的方法，其特征在于，所述数据库包括第二关联(A2)，其中所述至少一个处理参数(Pj)的第二值(V2)对应于低于所述第一阈值(S1)的蛋白质的重量含量和高于所述第二阈值(S2)的碳水化合物的重量含量。

7.根据前述权利要求所述的用于处理奶的方法，其特征在于，所述数据库包括第三关联(A3)，其中所述至少一个处理参数(Pj)的第三值(V3)对应于高于所述第一阈值(S1)的蛋白质的重量含量和高于所述第二阈值(S2)的碳水化合物的重量含量，或者对应于低于所述第一阈值(S1)的蛋白质的重量含量和低于所述第二阈值(S2)的碳水化合物的重量含量。

8.根据权利要求5至7中任一项所述的用于处理奶的方法，其特征在于，所述第一阈值(S1)包含在0.1重量％与0.5重量％之间，并且所述第二阈值(S2)包含在7重量％与15重量％之间。

9.根据前述权利要求所述的用于处理奶的方法，其特征在于，所述第一阈值(S1)等于0.5重量％并且所述第二阈值(S2)等于7重量％。

10.根据任一前述权利要求所述的用于处理奶的方法，其特征在于，所述至少一个处理参数(Pj)至少包括总体和/或单位时间内传递给待处理的所述奶或基于植物的饮料的热能的量。

11.根据任一前述权利要求所述的用于处理奶的方法，其特征在于，所述至少一个处理参数(Pj)至少包括总体和/或所述单位时间内传递给待处理的所述奶或基于植物的饮料的空气的量。

12.一种设备，特别是咖啡机或奶起泡设备，所述咖啡机或奶起泡设备包括用于待处理的奶或基于植物的饮料的容器(3)、用于所述容器(3)的站(2)、用于加热所述奶的装置(4)以及用于使所述奶或基于植物的饮料起泡的装置(5)，其特征在于，所述咖啡机或奶起泡设备具有被配置并且适配为测定存在于所述容器(3)中的待处理的所述奶或基于植物的饮料的蛋白质和碳水化合物的重量含量的分光光度计(23)，并且其特征在于，所述咖啡机或奶起泡设备具有电子控制器(24)，所述电子控制器在其存储器中具有数据库，所述数据库包含待处理的所述奶或基于植物的饮料的蛋白质和碳水化合物的重量含量的值(Sx,Sy)的组合与针对待处理的所述奶或基于植物的饮料的至少一个处理参数(Pj)的对应值(Vi)之间的关联(Ak)，所述控制器(24)被配置为用所述数据库中的所述至少一个对应的处理参数(Pj)的所述值(Vi)在所测定的所述蛋白质和碳水化合物的重量含量的值(Sx,Sy)下控制所述奶或基于植物的饮料的所述处理。

13.根据前述权利要求所述的设备，其特征在于，所述至少一个处理参数(Pj)至少包括总体和/或单位时间内传递给待处理的所述奶或基于植物的饮料的热能的量。

14.根据权利要求12和13中任一项所述的设备，其特征在于，所述至少一个处理参数(Pj)还至少包括总体和/或所述单位时间内传递给待处理的所述奶或基于植物的饮料的空气的量。

15.根据前述权利要求所述的设备，其特征在于，所述设备具有温度传感器(25)，所述温度传感器用于接触地或远程地测定存在于所述容器(3)中的待处理的所述奶或基于植物的饮料的温度。