[发明专利]发泡设备

说明书

本发明提供泵送和发泡设备(100)，所述泵送和发泡设备包括可通过驱动装置(104)绕轴(130)旋转的泵送和发泡单元(102)，所述泵送和发泡单元(102)包括泵送元件(110)，所述泵送元件的旋转泵送空气和流体两者并将它们混合；所述泵送和发泡单元(102)还包括发泡元件(120)，所述发泡元件在发泡室(121)中的相对旋转以一定水平的剪切应力驱动来自所述泵送元件(110)的所述空气和流体的混合物以允许该混合物发泡。

技术领域

本发明涉及一种用于泵送流体或食物产品和使流体或食物产品发泡的发泡设备，该发泡设备可任选地被加热。具体地，本发明涉及一种发泡设备，尤其是涉及一种泵送和发泡设备，该设备按需生产非常高质量的流体泡沫，其具有简单的架构并且易于清洁。

背景技术

泡沫由两相组成：水相和气(空气)相。因此，流体泡沫是通过使许多气泡捕获于流体结构中而形成的物质：生产流体泡沫不仅涉及生成这些气泡，还涉及将这些气泡填充和保留在整个流体结构中以提供稳定的泡沫。期望生产得自食物流体产品的具有微小且稳定空气泡的食物泡沫，以提供轻盈的质地和不同的口感。在大部分食物泡沫中，蛋白质是帮助分散气相的形成和稳定、产生蛋白质稳定的泡沫的主要表面活性剂。蛋白质将始终具有一定的应力以克服诸如机械力和引力：蛋白质稳定抵抗这些应力所形成的发泡结构的能力将确定泡沫稳定性，通常表示为50％的流体从泡沫中排出所需的时间，即泡沫体积达到50％减少所需的时间。

当使流体发泡时，期望按需生产具有优良质量的泡沫。此外，期望尽快并以可重复的方式提供这种优质泡沫，这意味着泡沫质量是受控的，并且在不同流体之间可重复。

最常用的食物流体泡沫中的一种是奶泡。生产奶泡的设备是现有技术中众所周知的：通常，这些设备包括将奶填充到其中的贮存器，该贮存器还设置有旋转部件，该旋转部件通常是布置在贮存器下表面的搅拌器，通过搅拌奶反过来使空气捕获在液膜内，从而引起奶发泡。然而，在这些已知设备中生产奶泡需要时间、很多的操作并且每次生产泡沫后都需要清洁。另外，为了调节所得泡沫的品质，需要控制搅拌器的几何结构，有时这很难理解和精确控制，从而使得任何方法的可重复性都太复杂而难以实现。

例如，现有技术中的文献EP 2478804 A1公开了一种通过气体加压的奶贮存器，加压的奶被引导至混合区以用于与另一种气体进一步混合。随后在起泡装置中进行起泡并减小气泡的尺寸，起泡装置通常包括静态混合器和旋转搅拌器。然而，在此类系统中调节和控制发泡是复杂而不精确的，并且还需要复杂的构型。此外，这些系统在生产泡沫后需要清洁，这既麻烦又费时。

现有技术中已知的其它文献，诸如US 2013/0043274 A1，描述了包装解决方案，这些包装解决方案提供了特别适于食物流体产品(通常是饮料)的储存、定量给料和分配功能，包括容器、定量给料装置和阀。定量给料装置包括转子，该转子具有被旋转地驱动的至少一截顶部分并用作定量给料设备，将液体从定量给料入口取出，然后驱动至定量给料出口，使得将来自容器的液体传送到混合室中，在混合室中液体与稀释剂混合：当该稀释剂为气体(N2或CO2)时，泡沫顶设置在饮料的上层。然而，这种系统中的发泡方法不是受控且精确的方法，很难对其进行监控和调节，并且因此在不同流体之间很难获得可重复的发泡结果。

因此，提供了允许以受控且调节的方式生产发泡流体的其它解决方案。属于同一申请人的EP 12199185.5(其中公开了一种用于生产奶泡的设备)中提供了一种示例：在两个相对于彼此旋转的柱体之间的间隙中将高剪切应力施加于奶-空气混合物，剪切应力导致形成奶和空气的乳液，随后一旦发生膨胀就会产生发泡效果。采用该解决方案，能够以受控的方式生产奶泡。然而，该设备相对复杂，并在生产奶泡后需要经常清洁，这有时是耗时的并且对用户没有吸引力。