飲料沖泡系統(tǒng)的制作方法
【專利說明】
[0001] 相關(guān)申請(qǐng)
[0002] 本PCT專利申請(qǐng)要求美國(guó)4個(gè)臨時(shí)申請(qǐng)的優(yōu)先權(quán)：（1)61/690, 275,申請(qǐng)日2012年 6 月 22 日；（2) 61/849, 236,申請(qǐng)日 2013 年 1 月 22 日；（3) 61/850, 862,申請(qǐng)日 2013 年 2 月 25日；以及（4)61/852,470,申請(qǐng)日2013年3月15日，這些申請(qǐng)文獻(xiàn)的全部作為參考在此 并入。
技術(shù)領(lǐng)域
[0003] 本發(fā)明涉及一種飲料沖泡系統(tǒng)，并且具體涉及一種用于制作熱飲料如咖啡、茶、可 可、牛奶和湯的沖泡系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0004] 具有許多方法來沖泡咖啡包括滴漏法和法壓法。近來，由于便利性和所提供的大 量的咖啡口味，通過單人份盒來沖泡咖啡已經(jīng)變得非常流行。單人份盒裝有預(yù)先量好的咖 啡研磨物，該咖啡研磨物可插入沖泡機(jī)中以將熱水注入盒中從而沖泡咖啡。和其它任何 飲料一樣，飲料的成功的一個(gè)重要標(biāo)準(zhǔn)在于它的味道，并且咖啡也是如此。對(duì)此，由Earl Lockhart博士帶領(lǐng)的Coffee Brewing Center(CBC)在20世紀(jì)60年代做了大量的研究來 探求構(gòu)成優(yōu)良口味的咖啡背后的物理和科學(xué)解釋。CBC得出如圖1所示的稱之為"咖啡沖 泡控制圖"，該圖以易于閱讀的格式提供了強(qiáng)度、提取度和沖泡配劑的圖表展示。
[0005] 根據(jù)圖1所示的圖表，當(dāng)具有強(qiáng)度和提取度的良好組合時(shí)，理想味道的咖啡被獲 得。強(qiáng)度還稱之為總?cè)芙夤腆w（TDS)，并且理想的TDS水平為1. 15% -1. 35%。例如，1. 00% 的TDS水平意味著在杯中具有1. 00 %的咖啡濃度并且剩下的99。00 %為水。根據(jù)該圖表，具 有低于1. 15%的TDS水平的咖啡口味較淡；而具有高于1. 35% TDS水平的咖啡味道過濃。 作為參考，來自傳統(tǒng)咖啡屋如Starbucks?的咖啡可具有從約1. 20%至約1. 35%的TDS水 平。在實(shí)際中，許多消費(fèi)者會(huì)發(fā)現(xiàn)具有從約〇. 80%至1. 00% TDS水平的一杯咖啡的味道較 淡且可被接受，而從約1. 〇〇%至約1. 15%的TDS水平為普通強(qiáng)度的味道，并且從約1. 15% 至約1.35%的TDS水平的咖啡味道較濃。TDS水平可利用多種不同的儀器如比重計(jì)、導(dǎo)電 計(jì)、白利糖度計(jì)（Brix)和水分微波儀來測(cè)量。特別地，導(dǎo)電計(jì)基于它橫穿咖啡液的導(dǎo)電性 來測(cè)量咖啡味道材料的量。
[0006] 圖1中的圖表還表明咖啡的理想提取水平為18%-22%。提取度指的是咖啡的 從咖啡研磨物溶入咖啡飲料的量。例如，如果10克咖啡研磨被沖泡并且在沖泡之后還剩 下8. 0克咖啡研磨物的話，則提取水平為20%，這是因?yàn)?克或20%的研磨咖啡溶入咖啡 液。低于16%的提取度可表示咖啡味道不足而使得該咖啡可具有較淡的像花生的口味，而 22%以上的提取度可表示咖啡味道過度提取而使得該咖啡嘗起來較苦。
[0007] 許多熱飲料如咖啡和茶現(xiàn)在提供在單人份盒中，該單人份盒可插入沖泡機(jī)以向盒 中注入熱水從而沖泡飲料。例如，Karanikos等人的標(biāo)題為"飲料過濾器"的美國(guó)專利公開 文獻(xiàn)2005/0051478(0051478申請(qǐng)）描述了一種飲料過濾盒，該飲料過濾盒具有杯狀容器， 該容器內(nèi)部被杯形過濾元件分為兩個(gè)腔：過濾器內(nèi)側(cè)的第一腔和位于過濾器底部和容器底 部之間的第二腔，該文獻(xiàn)以參考方式在此并入。過濾器的上邊緣連接在容器側(cè)壁的上邊緣 上，并且過濾器側(cè)壁具有面向容器側(cè)壁并且從周向連接處延伸至第二腔的外部通道。過濾 器側(cè)壁被折疊以提供外部通道。并且根據(jù)0051478號(hào)申請(qǐng)，在沖泡周期中，所述通道提供從 第一腔滲透至第二腔的飲料通路，并且如此設(shè)置，提高了靠近容器側(cè)壁的飲料研磨物的全 滲透。
[0008] 飲料研磨物如咖啡研磨物倒入第一腔，并且蓋件如鋁箔被用來封閉容器。輸入針 件可刺穿所述蓋件從而將熱水注入第一腔以與飲料研磨物混合從而生成飲料。過濾元件可 滲透以允許液體飲料從其穿過而將粒狀飲料研磨物留在過濾器中。飲料通過外部過濾通道 穿過過濾器并且進(jìn)入第二腔。輸出針件可刺穿容器底部以允許飲料從第二腔離開。盡管 0051478號(hào)申請(qǐng)文件中描述的盒能夠沖泡足量的一杯咖啡，但是咖啡的杯子的大小被限制， 這是因?yàn)檫^濾器能夠收容的咖啡研磨物的量存在限制。
[0009] 為了沖泡加大的一杯咖啡，Beaulieu等人的標(biāo)題為"具有過濾器防護(hù)件的盒裝置" 的美國(guó)專利公開文獻(xiàn)2010/0303964(0303964號(hào)申請(qǐng)）公開一種比0051478號(hào)申請(qǐng)所公開 的過濾器的更細(xì)長(zhǎng)由此使得第二腔內(nèi)的空間被最小化的的過濾器，其中，2010/0303964號(hào) 文獻(xiàn)在此以引用方式并入。通過更大的過濾器，更多的咖啡研磨物可插入盒中以沖泡更大 的一杯和/或更濃的一杯咖啡。為了保護(hù)過濾器不被輸出針件刺穿過濾器的底部，過濾器 保護(hù)件被設(shè)置在過濾器和盒的底部之間，從而使得過濾器保護(hù)件與輸出針件接觸以保護(hù)過 濾器。盡管可提供更大的過濾器以收容更多的咖啡研磨物從而一定程度上能夠沖泡更濃或 更大的一杯咖啡，但是由0303964號(hào)申請(qǐng)大體描述的盒制得的咖啡產(chǎn)生約0. 95% TDS水平， 而根據(jù)圖1所示的圖表該TDS水被認(rèn)為偏弱。相應(yīng)地，仍然存在利用單人份盒沖泡更濃味 道的咖啡的需求。
[0010] 在2013年，北美的單人份商品的市場(chǎng)領(lǐng)先者為Green Mountain Coffee Roasters?，代在Keuri g?商標(biāo)名稱下銷售它的單人份商品，全體稱之為 Keurig?。Keurig?提供與目前市場(chǎng)上供應(yīng)的多種Keurig?沖泡機(jī)一同使用的超過 200種的單人份杯式咖啡，也被稱為K-CUP?，預(yù)計(jì)超過12, 〇〇〇, 〇〇〇的具有Keurig?沖 泡機(jī)的美國(guó)家用設(shè)備在被使用，這主要由于Keurig?沖泡機(jī)的單杯咖啡以無需太多的清 潔的方便性被制作。Keurig?提供的這種類型的沖泡機(jī)的優(yōu)良示例大體在美國(guó)專利文獻(xiàn) 7, 347, 138中被說明，該文獻(xiàn)作為參考被并入。
[0011] 圖IB美國(guó)為國(guó)專利文獻(xiàn)7, 347, 138的圖3。沖泡機(jī)10包括沖泡腔18,沖泡腔18 包括盒收納器20和頂蓋22。收納器20具有構(gòu)造和尺寸設(shè)置為接收飲料過濾盒24的可移 動(dòng)的支撐件23。支撐件23在底部具有針件以當(dāng)盒被向下壓入支撐件中時(shí)刺穿盒的底部。 盒24包括外容器，該外容器內(nèi)部被紙過濾器劃分為兩個(gè)隔間：頂部隔間和底部隔間。頂部 隔間由紙過濾器的形狀限定以在紙過濾器內(nèi)收容咖啡研磨物。底部隔間為剩余的空的空間 從而使得底部針件沒有刺穿紙過濾器由此防止咖啡研磨物在沖泡過程被沖走。
[0012] 支撐件23可移除從而使得它可被容易地清潔。Keurig?供應(yīng)的沖泡機(jī)的一個(gè)共 同元件為所有的Keurig?沖泡機(jī)基本使用相同的支撐件23。支撐件23構(gòu)造為使得當(dāng)盒 24插入支撐件23時(shí)，盒24基本填充支撐件23內(nèi)的空間，由此使得支撐件23和盒24之間 幾乎沒有間隙。這意味著盒24的外部形狀被支撐件23約束由此使得盒24不能被增大，這 意味著盒24中的紙過濾器內(nèi)可裝有的咖啡研磨物的量被限制。如上所述，在不能增大盒的 情況下，就只能夠通過增大紙過濾器從而盡可能地收容更多的咖啡研磨物來制作更濃的一 杯咖啡，但是如此做的話會(huì)使得紙過濾器更低更接近底部針件，這增加了底部針件刺穿紙 過濾器的風(fēng)險(xiǎn)。如上所述，0303964號(hào)申請(qǐng)中公開的盒使用了過濾器防護(hù)件以從底部針件保 護(hù)紙過濾器。盡管0303964號(hào)申請(qǐng)公開的盒能收容更多的咖啡研磨物，但是由于盒24的固 定外尺寸，該收容量仍然被限制。因此，存在使用Keurig?沖泡機(jī)時(shí)沖泡較濃和較大的一 杯咖啡的需要。
[0013] 存在決定咖啡味道的的多種因素，然而，通過咖啡研磨物的水的溫度和流動(dòng)速率 對(duì)咖啡味道具有顯著的影響?？傮w而言，190-205° F之間的水溫被認(rèn)為是期待的沖泡良好 均衡味道的咖啡的溫度范圍。例如，如果水溫低于期待的溫度，咖啡可被過少地提取，由此 使得咖啡味道偏酸。相反地，如果水溫高于期待得溫度，咖啡可被過度提取，由此使得咖啡 的味道可能偏苦。對(duì)于流動(dòng)速率，如果熱水通過咖啡研磨物過快，則咖啡可被過少地提取； 然而，如果流動(dòng)速率過慢，則咖啡可被過度提取。由此，需要更準(zhǔn)確地控制水的溫度和流動(dòng) 速率的沖泡機(jī)。
[0014] 另一關(guān)注點(diǎn)在于單人份飲料盒在商業(yè)場(chǎng)合如如辦公室和食品服務(wù)行業(yè)被供應(yīng)的 情況。在商業(yè)場(chǎng)合如在辦公室服務(wù)中，飲料可被周期性地對(duì)辦公室中的飲料盒庫(kù)存進(jìn)行補(bǔ) 貨的專業(yè)餐飲服務(wù)部提供。然而，這可能為一個(gè)花費(fèi)時(shí)間的過程，這是因?yàn)閷I(yè)餐飲服務(wù)部 可能在得到需要補(bǔ)貨的飲料盒清單之前需要聯(lián)系辦公室經(jīng)理。這意味著來自辦公室的人需 要手工清點(diǎn)已有的和沒有的盒的清單，并且將信息傳遞給餐飲服務(wù)部。替代地，餐飲服務(wù)部 可能需要通過卡車和司機(jī)載著庫(kù)存，并且讓司機(jī)人工清點(diǎn)庫(kù)存，并且對(duì)辦公室進(jìn)行補(bǔ)貨。所 有的這些人工操作可為補(bǔ)貨飲料盒的低效的方式。由此，改進(jìn)的管理系統(tǒng)被需要。
[0015] 單人份飲料平臺(tái)大體為剃刀和刀片的商業(yè)模式，其中，餐飲部知曉辦公室消費(fèi)者 將從餐飲服務(wù)部購(gòu)買盒而免費(fèi)提供或以低價(jià)提供沖泡機(jī)。然而，在某些情況下，辦公室會(huì)從 較便宜的零售商購(gòu)買未經(jīng)授權(quán)的盒以節(jié)約費(fèi)用。不幸的是，盒的這些未經(jīng)授權(quán)的購(gòu)買對(duì)餐 飲部具有的財(cái)務(wù)影響。由此，需要改進(jìn)盒的庫(kù)存管理。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0016] 本發(fā)明意在提供一種通過具有適于接收盒系統(tǒng)的沖泡腔的沖泡機(jī)沖泡飲料的