制备咖啡饮料的方法及设备技术

提供一种制备咖啡饮料的方法，在冲泡过程中，可预先设定总量的冲泡水被引导通过一定量的咖啡粉。为了提高新鲜冲泡的咖啡饮料的味道品质，至少提高连续制备的咖啡饮料的特有口感的一致性。冲泡过程所需的总的通流时间是预先设定的或者是可预先设定的，在该流通时间内，一定总量的冲泡水被引导通过一定量的咖啡粉。

Methods and equipment for the preparation of coffee drinks

The invention provides a method for preparing coffee beverage, and in the process of brewing, the volume of the brewing water can be preset to be guided through a certain amount of coffee powder. In order to improve the flavor quality of freshly brewed coffee drinks, at least improve the consistency of the special taste of coffee drinks made continuously. The total flow time required for the brewing process is predefined or preset, during which a certain amount of water is guided through a certain amount of coffee powder.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】制备咖啡饮料的方法及设备本专利技术涉及一种制备咖啡饮料的方法以及相关设备，在该方法中，在冲泡过程中可预先设定总量的冲泡水被引导通过一定量的咖啡粉。市场上可购得的咖啡机，如全自动咖啡机或浓缩咖啡机，都具有充满咖啡粉的冲泡腔，在该冲泡腔中咖啡粉可以被压缩，然后热水可在压力的作用下被引导通过该冲泡腔室。在某些情况下，该类咖啡机还具有可以现磨咖啡豆的研磨装置。EP1113944B1提出在冲泡腔的下游设置机械控制阀，在该机械控制阀中，弹簧试图使阀体保持在开启位置，并且在该机械控制阀中，可以通过加压的咖啡饮料克服弹簧在关闭方向上的预张力以使阀体关闭，这里所描述的控制阀装置用于使相对流率在一定范围内保持恒定。弹簧的预张力和因此所需的流率可以通过调节螺栓手动调节。就已知的咖啡机而言，可以发现冲泡饮料的味道和品质受到严重的波动，对于目前市面上可购得的咖啡机而言，除了使用的咖啡的类型和量之外，咖啡机的研磨程度和咖啡粉在冲泡腔中的压缩程度对冲泡的咖啡饮料的味道有着显著的影响。但是，除此之外，人们也经常发现在咖啡机已经停用较长一段时间后，首次配制的咖啡的味道和质量与期望值相差甚远，甚至不得不扔掉。然而，在其他恒定条件下连续操作的过程中，所配制的咖啡饮料的品质和味道也可能出现波动。因此，本专利技术的目的是提高新鲜冲泡的咖啡饮料的味道品质，至少提高连续制备的咖啡饮料的特有口感的一致性。该目的可通过方案1中所述的方法和方案7中所述的冲泡设备达到，有利的细化可从从属方案中找到。就上述类型的方法而言，本专利技术的目的是在这样达到的，即，冲泡过程的总通流时间是预先设定的或是可预先设定的，其中，在该通流时间内，一定总量的冲泡水被引导通过一定量的咖啡粉。但是，很容易发现在现有技术中对咖啡饮料的特色口味起到重量影响的变量是咖啡粉的研磨程度以及位于冲泡腔中的所述咖啡粉的压缩程度，通过本申请人实施的感官实验表明，对不同研磨程度的咖啡粉的进行恒定通流时的调节，可以制备在口味和品质方面几乎相同的咖啡饮料。这是一个意想不到且极其令人惊讶的发现，因为之前假定咖啡饮料的味道主要受咖啡粉的研磨程度，即，颗粒大小的影响，并且需要使用尽可能细的咖啡粉来制备具有“意式浓缩咖啡”口感的咖啡饮料。现在本专利技术得到一种结论，即，不管咖啡粉的研磨程度和压缩程度如何，当且仅当冲泡水通过咖啡粉的总通流时间一样时，就味道和品质而言，可以制备出无法区分的咖啡饮料。如果仅通过调节流率使得整个冲泡过程具有一个恒定的通流时间就可以补偿这些差异，则冲泡水最初通过时是更快或者更慢在这里也不会起到重要作用。因此，如果因咖啡粉粗糙使得冲泡水开始时以更为快的速度通过，根据本专利技术，可通过相应的调整使得将要被引导通过的剩余的冲泡水相应地以更缓慢的速度流过，反之亦然。与本
之前的认知相反，本申请人甚至能够用某些粗糙的咖啡粉制备具有意式浓缩咖啡味道的咖啡饮料，这些咖啡饮料比使用特殊原料制备的咖啡饮料的口感更好，申请人甚至已经能够通过使用粗研磨咖啡粉来制备具有“意式浓缩咖啡”口感的咖啡饮料，这些咖啡饮料比用特别的、尤其是由细研磨的意式浓缩咖啡粉制备的咖啡饮料更好，根据申请人的研究结果，这是由于咖啡风味会因过度的精细研磨而流失。因此，根据本专利技术的具有恒定总通流时间的冲泡方法，几乎完全可适用于补偿咖啡粉的研磨程度的差异，以大幅度地简化工艺技术，并且，当通过现磨咖啡豆制备咖啡饮料时，可以使用更经济有效的研磨装置。其次，根据本专利技术的冲泡方法，当使用具有相同研磨程度的咖啡粉时，可通过针对性地改变通流时间以使得饮料提取出不同味道特征。此外，优化品质基本相同的咖啡饮料的排出时间，可允许使用更为少量的咖啡粉。所以，使用根据本专利技术的冲泡方法，还可以达到节约咖啡粉的目的。通过控制整个冲泡过程中的流率可以达到所设定的期望的总通流时间在本专利技术保护的范围内。尤其是，对冲泡水的主动流量控制在本专利技术的保护范围内。这里，优选地，在冲泡过程中冲泡水流率采用自动化的方式控制。在根据本专利技术的冲泡方法中，相应规定，冲泡过程所需的通流时间可以是预先设定的或是可预先设定的，在该通流时间内，一定总量的冲泡水被引导通过咖啡粉。在冲泡过程期间，连续或至少多次确定冲泡水的体积流率的值，以根据测量所得的体积流率的值确定已经被引导通过或将要被引导通过的冲泡水的量。冲泡水在压力作用下通过，且冲泡水的主动流量控制由可调节的背压阀施加的背压实现。为了达到总通流时间，在冲泡过程中根据已经被引导通过或将要被引导通过的冲泡水的量调节冲泡水的体积流率，以使冲泡过程在预先设定的总通流时间内进行。在压力下控制冲泡水通过可以制备品质极高的咖啡饮料。在本示例中，还可以通过控制压力来实施对冲泡水的流量控制。可以使用一种简单的方法调节压力可控的水泵的旋转速度实现对压力的控制，例如，通过脉冲宽度调制电源电压实现。在本示例中，优选地，压力范围在2-25巴之间，更为优选地，在5-25巴之间，最优地，在8-15巴之间。然而，冲泡水的流量控制主要通过一个位于出口端的背压阀施加的背压实现。这是特别有利的，因为在相对较高的压力下会产生的更好的油，这主要用于制备意式浓缩咖啡饮料。意式浓缩咖啡的油包含有大部分的咖啡风味，因此对于高质量的意式浓缩咖啡饮料而言尤为重要。在本示例中，特别地，可调节的背压阀可用来控制背压力。在本专利技术的一个优选改进方案中，控制器以自主学习的方式被编程，以使得控制器可以从之前一个或多个冲泡过程中确定在冲泡过程开始后的初始阶段通过背压阀的流量，在冲泡过程开始后，一旦液体开始流动，通过背压阀的液体量必须被节流，以达到期望的总通流时间或预期的流率。具体地，已经发现特别是在冲泡过程开始之后的起始阶段中会发生剧烈波动的通流响应，这可由背压阀区域的热膨胀效应或弹性材料响应来解释。特别是当使用由步进电机驱动的针阀时，必须在起始阶段调节背压阀，有时候需调节相当大的程度，以达到期望的通流量。一旦流体开始流动以后，控制器就可以从之前的冲泡过程了解到需要调节的量并确定在产品配制操作开始时阀门的调节程度，可以看出这是有利的。这个量，例如可以是在冲泡过程的开始阶段打开背压阀所需的步数和一旦液体开始流动可能再次关闭背压阀所需的步数。根据本专利技术，在根据已经被引导通过或将要被引导通过的水的量来启动背压控制之前，在一个新的冲泡过程中开始执行这个学到的步数。最终，本专利技术的方法可以用于所有已知的咖啡机，例如，手柄过滤式咖啡机(portafiltermachines)。在一个优选的实施例中，该冲泡方法用于具有冲泡腔的咖啡机。在本示例中，咖啡粉加入到咖啡机的冲泡腔中，并且冲泡水在预先设定的总通流时间内被引导通过冲泡腔。在此过程中，通流时间由沿通流方向布置在冲泡腔下游的背压阀控制。在本专利技术的一个改进方案中，可以连续或者至少多次确定已经被引导通过或者将要被引导通过的冲泡水的量，并根据以该种方式确定的量来致动背压阀，以便于保证冲泡过程在预先设定的总通流时间内进行。在预先设定的总通流时间结束之前，在给定冲泡水的可预先设定的总量的前提下，根据在剩余时间段内还需被引导通过冲泡腔的冲泡水的多少，决定是否进一步开启或关闭背压阀以增加或减小体积流率。用于背压流量控制的测量变量和输入值可以是测量的体积流率，该体积流率可以通过，例如，位本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种制备咖啡饮料的方法，在该方法中，在冲泡过程中，可预先设定总量的冲泡水被引导通过一定量的咖啡粉(13)，其特征在于，冲泡过程的总通流时间是预先设定的或是可预先设定的，在该总通流时间内，一定总量的冲泡水被引导通过咖啡粉(13)，在冲泡过程中，连续或至少多次确定冲泡水的体积流率的值，并根据所测的体积流率的值确定已经被引导通过或将要被引导通过的冲泡水的量，冲泡水在压力作用下被引导通过，并且通过由可调节的背压阀(9)施加的背压力来实现冲泡水的主动流量控制，并且，为了达到总通流时间，在冲泡过程中根据已经被引导通过或将要被引导通过的冲泡水的量调节冲泡水的体积流率，通过这样的方式使得冲泡过程在预先设定的总通流时间内进行。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.09.18 DE 102015217999.01.一种制备咖啡饮料的方法，在该方法中，在冲泡过程中，可预先设定总量的冲泡水被引导通过一定量的咖啡粉(13)，其特征在于，冲泡过程的总通流时间是预先设定的或是可预先设定的，在该总通流时间内，一定总量的冲泡水被引导通过咖啡粉(13)，在冲泡过程中，连续或至少多次确定冲泡水的体积流率的值，并根据所测的体积流率的值确定已经被引导通过或将要被引导通过的冲泡水的量，冲泡水在压力作用下被引导通过，并且通过由可调节的背压阀(9)施加的背压力来实现冲泡水的主动流量控制，并且，为了达到总通流时间，在冲泡过程中根据已经被引导通过或将要被引导通过的冲泡水的量调节冲泡水的体积流率，通过这样的方式使得冲泡过程在预先设定的总通流时间内进行。2.根据权利要求1所述的冲泡设备，其中，为了在预先设定的总通流时间结束之前的剩余时间段内实现可预先设定的总量，根据还需被引导通过冲泡腔的冲泡水的量，进一步开启或关闭所述背压阀以增加或减小体积流率。3.根据上述权利要求中任一项所述的方法，其中，在冲泡过程开始之后的初始阶段需要对流经所述背压阀(9)的液体流量进行节流以达到总通流时间，从之前的一个或多个冲泡过程中确定流经所述背压阀的液体流量。4.根据上述权利要求中任一项所述的方法，其中，还通过控制压力来实现冲泡水的流量控制。5.根据上述权利要求中任一项所述的方法，其中，通过自动化的方式实现冲泡水的流量控制。6.根据上述权利要求中任一项所述的方法，其中，咖啡粉(13)被加入到冲泡腔(12)内，冲泡水在预先设定的总通流时间内被引导通过所述冲泡腔(12)，其中，通过致动沿通流方向布置在所述冲泡腔(12)下游的所述背压阀(9)来控制通流时间。7.一种制备咖啡饮料的冲泡设...

【专利技术属性】
技术研发人员：H·威特利，S·穆勒，M·蒂里，
申请(专利权)人：弗兰卡凯菲马斯池因股份公司，
类型：发明
国别省市：瑞士,CH