专利名称：从料盒制备饮料期间改进泡沫生成的方法及其实施装置的制作方法 从份包装制备饮料是已知的实践，所述份包装包含食品成份如待萃取的研磨制剂、待溶解的粉末或某些其它部分或完全可溶解的团块。这些成份通常容纳于特殊包装如料盒中，该特殊包装插入包括水源、能够输送压力的泵和用于将水引入料盒内的注入部件的装置中。在料盒内的流体压力已经充分增加之后，通过流过至少一个壁而获得饮料。通常，壁本来就带孔，或者在料盒内部达到预定流体压力时与刺穿或撕裂元件接触通过撕裂而带孔。然后，所获得的饮料流出进入用于消费的容器。在许多热饮或冷饮中，出于味道和外观两种原因，泡沫的存在是一种经常追求的品质。泡沫通常是分散的液体-气体、一般是液体-空气系统，其要求存在通常由食品提供的脂肪物质和使得可以形成然后被称为“泡沫”的分散系统的物理搅拌方法。某些出版物涉及通过供给空气和/或蒸汽来产生泡沫。然而，空气在大气压力或在低压下供给，或者为残余空气；这样通常有损于泡沫的品质和数量。例如，专利申请DE10247573描述了利用位于过滤器与咖啡存储容器之间的孔板增加过滤咖啡的泡沫量，该孔板由于流动引起的低气压而吸收环境空气。专利US4,581,239描述了一种使用小袋灌注的方法，连续注入通过搅拌而散布并可能与气体或蒸汽接触的热水。气体的引入在大气压力或气体泵的压力下进行，以便仅控制水与所灌注的产品之间的接触时间。专利EP0652721B1描述了一种方法，其中用针刺穿柔性小袋以便将空气与水的混合物注入小袋中，压力增加并将该小袋撕裂。该混合物中的空气实际上是在萃取过程开始时与水混合的、容纳于管中的残余空气。专利申请GB2363343描述了一种用于在需要时从文丘里管类型的系统产生泡沫的方法。该方法在于将贮存器中的空气注射到具有高蛋白质含量的液体如牛奶上，从而形成泡沫。在已经形成泡沫之后继续注射以便将其从贮存器排出。然后，在需要时经由与用于获得饮料的管分开的管将所述泡沫排出。
专利申请US2002/0129712描述了一种用于获得奶油咖啡的方法。在这种方法中，一种装置可以增加泡沫量，并且通过在清洗期间注入热水或水蒸汽来实现这一点。这种方法使得可以获得热饮并且需要在介于150与210?之间的温度下注入流体。
专利申请WO0158786涉及一种料盒，该料盒包含容纳有用于萃取饮料的成份的隔室和用于流出饮料的通道，该通道包括空气入口和用于降低饮料射流压力的装置。隔室中用于萃取的压力为0.7至2巴数量级。该系统提供大量空气并使得可以在流出口的特殊装置中产生泡沫。然而，该系统使用由流出料盒的饮料所产生的低气压，因此引入的空气体积受到限制。此外，由于在较低压力下提供空气，因此形成的气泡尺寸大，并且所形成的泡沫因此不是很稳定并且缺乏变化。最后，这种系统使得料盒的生产更复杂且成本昂贵。
某些出版物还描述了出于改善发泡之外的目的或者没有具体理由而将空气供给至份包装。特别地，专利申请EP0250810A1描述了一种萃取容纳有烘焙咖啡的封闭料盒以制备饮料的方法，其中料盒用水进行预湿(在约2至3kg/cm2的压力下)。接着，注入空气以便对咖啡层充气；然后空气占据容积并且强迫预湿水占据最大的容积。最后，注入水直至压力介于3至6kg/cm2以完成润湿。经过这三个步骤以后，再注入水以便增加压力并刺穿料盒，这时压力为6至16kg/cm2数量级。所有这些步骤的目的在于容许对咖啡进行更好的润湿和更好的充气，以使研磨烘焙咖啡的味道最优化。
专利EP051247、EP0512142和EP468080描述了将水和空气的混合物注入料盒中的方法。空气也是仅容纳于管中的残余空气。
这些专利或专利申请描述了通过过滤、溶解或萃取食品而获取通常为热饮的方法。
然而，当制备从料盒获取的热饮或冷饮时，需要改进对泡沫产量和品质的控制。
这是因为难以从料盒产生饮料的泡沫，特别是如果所述饮料是冷的或者处于环境温度下时更是如此，因为这时由于布朗运动受到激励的程度较小因而形成分散系统需要的能量供应必须较大。
另外，可获得的空气体积也通常不足以产生数量和品质都令人满意的泡沫。
另一个问题涉及需要生产大量的饮料以及料盒中可用的空气不足以产生数量和品质都令人满意的泡沫。问题在于既需要生产大量饮料--特别是在某些热或冷牛奶类特制品的情况下，同时又使用合理大小的料盒尺寸。目前，饮料组分中包含的某些成份如奶粉占据了料盒中的大量容积，留下很少或者没有留下顶部空间，因此很少有可用的气体容积用于发泡。为了获得泡沫，这时料盒必须尺寸较大，使得生成泡沫所需的气体容积可以保留，但是这产生了处理料盒尺寸、使机器适应不同尺寸、包装材料成本之类的问题，并且还引起其它问题。
此外，通过在低压或大气压力下供给空气，泡沫具有“肥皂”构型，大部分气泡尺寸过大，产生的泡沫缺乏稳定性。如果料盒中可用的空间小，则空气的供给不足以产生泡沫。为了制造泡沫，则需要使用机械搅拌系统，但是那样会使得装置和/或料盒复杂得多而泡沫的品质却保持平平。


因此，本发明的一个目的在于从料盒获得具有改进的泡沫水平和品质的热饮或冷饮。为此，通过将受控体积的空气加入料盒内部而使料盒中的空气浓度增加。在制备饮料时增加空气浓度的作用在于增加料盒内的搅拌，从而获得稳定性更好且数量相当大的更细的乳脂状泡沫。
本发明的另一个目的在于提出一种方法，该方法使得可以在很宽的饮料体积范围内与配料在料盒内所占据的容积无关地获得泡沫饮料。另一个目的在于提出一种方法，该方法可以在制备冷饮时改进泡沫的特性。
最后，另一个目的在于提出一种简化的装置，该装置无需使用复杂的注入系统和/或具有复杂的进气口和混合系统的料盒来产生泡沫。因此，本发明涉及一种从料盒获取泡沫饮料的方法，所述料盒包括至少一个容纳有至少一种饮料制剂的腔室，所述方法的特征在于将预定体积的流体注入所述料盒中，注入过程通过以下方式实现-注入主要包括空气的相，该空气被压缩至一压力以在料盒中形成备用/储备气袋(reserve pocket of air)，所述压力低于料盒打开时的压力或饮料自由地流过所述料盒时的压力，然后-注入包括与料盒中空气混合的水的相；注入的水相引起内部压力的增加，直至料盒打开或者饮料自由地流过料盒，从而可以排出饮料并形成泡沫。
因此，本发明的原理主要在于生成备用气袋，其在料盒容许饮料大量流出并通过在料盒中充分搅拌以产生泡沫之前被压缩于料盒中；然后通过增加由水相施加在料盒上的压力调节流出量。
优选地，空气的供给通过容纳于至少一个存储构件中的预定体积的空气控制，该存储构件在每个注入料盒的循环之前均填充有空气。然后在每个注入循环期间通过被注入料盒中来排空所述预定体积的空气，从而在料盒中形成压缩空气储备。
优选地，所述预定体积的流体还包括注入料盒中的一定体积的水，所述水的作用就象活塞以便驱动空气体积直至水被引入料盒为止。根据这种构型，确保了料盒中通过水对空气的加压；这样使得可以积聚较大数量的空气并且保持小尺寸的料盒。还降低了漏气的危险并且保持了比较易于实现的系统。最后，确保了在注入主要是水的部分之前注入空气的良好的协调性。应当指出，注入空气然后注入水的阶段可以这种方式重叠进行，即可同时将空气和水注入料盒。因此，在注入水阶段期间，一定量的空气可溶于水。相反地，一定量的水可在空气注入阶段注入或者在注入空气之前注入，从而导致例如在空气到达之前清除装置的位于管中的残留水。尽管如此，原理在于在胶囊中生成在其中压缩的备用气袋，以及向其供应水，水通过搅拌与空气混合以形成饮料，例如溶解制剂并且另外形成泡沫。
根据一个有利方面，预定体积的空气为至少10立方厘米。优选地，预定体积的空气为至少15立方厘米，更优选地为至少20立方厘米，又更优选地为至少23立方厘米。备用的体积远大于容纳于流体管中并且通常尽可能除去的残余空气的体积。因此，这种预期的体积能够在料盒中积聚较大数量的压缩气体；这使得可以获取较大数量的尺寸较小的泡沫和气泡；因此获得具有较少“肥皂”外观由此更加稳定的泡沫。
在一个有利的可能实施例中，注入的水的体积为未加热的体积，可以生产冷泡沫饮料。因此可以在温度低于通常传送这种饮料的温度情况下获取泡沫饮料。因此，提供了更新鲜但具有通常热饮才有的泡沫水平和品质的饮料。
泡沫饮料应理解为是指可从料盒获取的任何饮料，例如速溶和/或研磨咖啡、卡布奇诺(cappuccino)、速溶茶、即溶巧克力、奶粉、果汁、浸剂如基于芳香植物--例如马鞭草、春黄菊、茴香等--的饮料。
料盒应理解为例如是指专利申请WO03/059778中所述的料盒(该申请的内容在此引入作为参考)和/或包括至少一个容纳有食品组份的腔室--其由适当的萃取或溶解装置的接纳装置所接纳、并且包括为料盒供给流体的装置的任何包装。
打开装置应理解为是指任何这样的装置，该装置可以克服预定压力以使饮料穿过所述装置。例如，其可为形成为盒的一部分的隔膜，具有一当料盒内的压力超过某一阈值时破裂的薄弱线。
打开装置的另一示例可为由保持装置如设置在料盒内的壁或隔膜以及凹凸部和/或穿孔元件组成的组件，它们在高于某一预定流体阈值的压力作用下，为了打开而共同协作以刺穿或撕裂所述壁或隔膜，从而流体可以从料盒流出或逸出。
例如，穿孔或穿刺元件可形成为料盒接纳单元的一部分，当料盒中的内部压力增加时，所述料盒的壁变形并在与所述穿孔元件接触时被刺穿或撕裂。在另一示例中，穿孔或穿刺元件形成为料盒的一部分并且作用于料盒的壁或隔膜上。
(打开装置的)另一种可能方案可为壁或隔膜中的闭合通道，其在压力增加的作用下打开、被刺穿或撕裂。
无论哪种情况，压力增加容许料盒的壁或隔膜破裂并且/或者容许强迫穿过压力保持装置并随后流出饮料。
自由流动应理解为是指饮料穿过包括一个或多个压力保持壁的料盒的流出，所述壁产生为了流出必须要克服的压降，但是不需要刺穿和/或撕裂这个/这些壁。例如，其可为多孔壁或具有一系列小横截面的连续弯道(chicane)或曲折的通道，使得可以产生相当大的压降，必须通过增加料盒内的压力克服该压降以使液体穿过该壁流出。
打开压力应理解为是指例如容许通过至少一个打开装置的移动刺穿和/或撕裂任何已知压力保持装置如料盒的壁的内部压力的值。
因此，优选地，料盒通过料盒的壁打开以便饮料可以流出，该壁在料盒内达到某一流体压力时在与撕裂或穿刺元件接触时撕裂或被刺穿。
料盒接纳单元应理解为是指至少一个当压力上升随后饮料流出实现本方法时用于支承料盒的装置。
空气和水的混合物应理解为是指散布有空气的水相。
泡沫应理解为是指包含气泡的液体分散系统的层，其特别是在已经流出至容器中之后建立在饮料的或大或小的液体部分的表面处。根据本发明的一个特征，料盒具有小于注入料盒的空气体积的顶部空间。料盒的顶部空间通常被认为是料盒腔室中未被食品制剂占据的死体积。
在优选实施例中，流体借助于料盒内的至少一个加压射流注入。在液体射流--在这种情况下为水或水-空气混合物--的冲击下，空气在水位之下被引入料盒中并促使形成泡沫。射流改进了混合情况，这使得在料盒中能够更迅速地形成更多的气泡。优选地，流体通过从料盒中偏离中心的位置喷射的至少一个射流注入，并且优选地还指向不穿过料盒中心的方向，以便在料盒外壳内产生液体的旋流运动。这种运动改进了料盒中食品制剂的溶解--特别是当该制剂填充了料盒中的显著容积时，而且还增加了促使形成气泡的水/空气相互作用。
令人惊讶地，本发明的方法主要适于改进从在注入期间溶于水中的制剂获取的饮料的发泡。实际上，根据本发明的方法并不同样适用于不溶解的产品如研磨产品。在该类型产品的情况下，水和空气的混合易于带走细料，由于不溶解，细料会阻塞料盒中的开口。一种减轻该缺点的方法是过滤研磨产品以便去除大部分细料。
因此，制剂优选地为速溶咖啡、速溶茶、即溶巧克力、奶粉、果汁或这些产品的组合。例如，在制剂占据料盒中的大部分容积的情况下，例如用于生成如卡布奇诺等饮料的单独的或与其它粉末混合的奶粉，料盒实际上从开始就填充有所述制剂；并且很快料盒中就不再有可用的空气来形成泡沫。因此需要供应压力空气以便向料盒供给空气。当水到达料盒时，密度小于水的空气易于在料盒中上升，同时料盒中可用的容积随着制剂逐渐溶于料盒中的水而增加。在打开之前保持在压力下的空气通过料盒中产生的搅动作用与水混合，这样就形成了泡沫。
本发明还包括用于从料盒制备泡沫饮料的装置，所述料盒包括容纳有饮料制剂的腔室。
所述装置至少包括-选择装置，用于选择所需饮料以便致动制备所述饮料的制备循环，-供水装置，-空气供应装置，-流体传送装置，
-用于接纳容纳有饮料制剂的料盒的接纳单元，-流体注入构件，用于以密封方式将流体注入料盒中；其特征在于，设有空气存储构件以存储预定体积的空气，所述预定体积的空气在每个饮料制备循环在压力下被注入料盒以便在料盒中形成备用压缩气袋。
优选地，空气存储构件包括位于水传送装置之后的腔室。按照这种方式，空气主要通过加压水的流输送入装置中。并不需要设置不同的水和空气回路，这样简化了装置。因此，空气可在到达料盒之前就开始在水中溶解和/或形成气泡；这使得可以进一步增加泡沫的体积和品质。
用于选择所需饮料的选择构件应理解为是指可以实现根据本发明的方法、可能包括用于接通装置的结构的手动或电子控制器。该构件还可例如用于选择所需的饮料体积。该构件可为已知用于这类应用的任何构件并且可例如为手控阀和/或与程序器相关联的电子控制面板。
供水装置应理解为是指在实现根据本发明的方法时用于向装置供水的任何已知装置。例如，可以设想为蓄水器或连接至总水管的接头。
空气供应装置应理解为是指可以为空气存储构件填充确定体积的空气的任何已知装置。填充可以简单地为使存储构件与大气连通，在这种情况下形成有开口，然后空气被引入回路以填充存储构件。另一种系统可为压缩机，该压缩机在需要时将空气注入存储构件中。
空气存储构件应理解为是指能够存储预定体积的空气或任何其它气体的腔室或空腔，在根据本发明的方法进行期间，所述空气或任何其它气体将导致形成泡沫。例如，空气存储构件可为充气腔室。
在根据本发明的方法中，存储然后注入的空气的体积大于可存储在料盒顶部空间中的空气的体积。因此，可以设计具有最小可能容积的料盒，并且可提供分送甚至更大体积饮料的可能方案。那样还可以更加灵活地控制料盒的尺寸并且可以使得在包装材料方面比较经济。因此，根据本发明的方法可以从其中顶部空间和料盒中由未润湿的制剂所占据容积之间的比值低于1∶3、甚至低于1∶5或甚至低于1∶20或为零的料盒形成充足体积的泡沫。在某些情况下，例如基于奶粉的制剂的情况下，顶部空间可以尽可能地小，或甚至为零，而不会不利于泡沫的形成。还可根据料盒中已经存在的空气调节空气的供给。因此，空气喷射构件包括用于调节注入空气的体积的装置。
水传送装置应理解为是指使得液体能够运动并且在料盒内产生足够压力以便打开料盒从而饮料可以流出的任何已知装置。例如，该装置可为离心泵和/或向心泵和/或容积式泵。
空气和水注入构件应理解为是指可以将流体在压力下以密封方式引入料盒的装置，例如通过穿孔或通过胶囊注入表面处的相关布置来实现。在2003年8月25日提交、名称为“Method for preparing a food product”的共同待决欧洲专利申请No.03019163.9中描述了注入构件的一个优选示例，该申请的内容在此引入作为参考。优选地，流体注入构件被构造成刺穿料盒并以至少一个加压流体射流的形式注入流体。另外优选地，注入构件定位成以料盒中偏离中心的加压射流的形式注入水。这种定位具有如下优点，即在料盒中生成水的旋流或“涡旋”运动，并且这增加了水和空气之间的相互作用并由此增加了气泡的形成。
在优选模式中，该装置还包括至少一个打开装置，所述打开装置构造成承受备用压缩气袋的压力并且由与制备饮料和形成泡沫所需的压力相对应的压力打开。这是因为，重要的是要控制料盒的打开以便可以在料盒打开之前生成空气储备。如果料盒过早打开，则空气将逸出料盒并且因而不能用来形成泡沫。料盒的打开需要准确地调节并在将足够量的水引入料盒以溶解制剂并与空气混合以便形成泡沫之后进行。
在优选实施例中，打开装置一方面包括壁或隔膜，另一方面包括凹凸部或穿孔元件，它们在压力的作用下共同协作通过刺穿或撕裂所述壁或隔膜而打开。这种构型提供了料盒打开压力调节的精确度并且保证过程可以很好地重复。因此，在第一可能实施例中，打开装置属于料盒。在可选实施例中，打开装置的壁或隔膜属于料盒而凹凸部或穿孔元件属于料盒接纳单元。
流体应理解为同等地指单独的空气和/或水，或者空气和水的混合物。
除非另外指明，本申请中提及的压力值为绝对压力。


在以下示出可以实施根据本发明的方法的装置的优选实施方式的描述中，将会清楚本发明的其它特征与优点。
所述实施方式为本发明的非限制性示例，其描述将参照下列附图图1示出处于静止阶段的用于在制备饮料时优化泡沫的装置的简图；图2示出处于空气压缩阶段的用于在制备冷饮时优化泡沫的装置的简图；图3示出处于空气-水混合物注入阶段的用于在制备冷饮时优化泡沫的装置的简图；图4示出处于空气压缩阶段的用于在制备热饮时优化泡沫的装置的简图；图5示出处于空气-水混合物注入阶段的用于在制备热饮时优化泡沫的装置的简图；图6为根据本发明的装置的一部分的一个示例的剖面示意图，该部分包括料盒接纳单元、料盒以及流体注入构件，装置的这一部分被示出处于打开位置；图7为图6所示装置部分的示意图，装置的这一部分被示出处于闭合位置；图8示出处于空气存储构件排空阶段的用于在制备饮料时优化泡沫的装置的简图。

图1示出用于实施根据本发明的方法的装置1处于静止状态的总图，该装置1包括水贮存器2、水传送装置3--在该实施例中为活塞泵，它使流体朝向空气存储构件运动，这里，该空气存储构件为充气器4。所述空气存储构件的容积是确定的；在本发明中，所述容积为至少10立方厘米，优选地为至少15立方厘米，更优选地为至少20立方厘米，更优选地为至少23立方厘米。存储构件可包括容积可调的腔室，以使注入的空气量适合参数--诸如料盒中可用的顶部空间、所期望的泡沫量、制剂的性质等--的要求。例如，可调式系统可以是腔室的可移动和可调节的壁，该壁可手动或电控调节。
在所示实施例中，空气存储构件配备有排空装置5，该排空装置5在每个循环之后常开以从回路清除残留的水，由此重新建立预定体积的空气。该排空装置可为任何已知的装置，例如电控阀或瓣阀。该排空装置还使得能够防止水停滞，并由此防止微生物繁殖。装置1还配备有空气源6，该空气源6使构件4向大气通风。此处由手控阀7控制通风；该阀处于静止位置并由此保持空气入口装置打开，容许存储构件4充以空气。当消费者希望制备其选择的饮料--热饮或冷饮时，其仅需要操作手控阀7。该阀的运动关闭通风装置6，并且关闭充气器4的电控阀5。手控阀的运动可以在装置对料盒加压之前关闭装置的回路。
图1还示出了加热构件8的存在，该加热构件8使得可以获取热饮。该构件的存在对于适当的发泡方法来说是可选的，因为根据本发明的方法使得对于热饮和冷饮都能够获得令人满意的泡沫。相反，如果方法的执行需要的话，可以设想为装置1配备若干加热系统。加热构件可以是任何已知的加热装置，例如加热块(thermobloc)或瞬时加热系统如电阻元件或加热料盒。专利申请EP1253844A1和WO2004/006742描述了可被用于该装置中的加热装置的示例。
阀7可移动到若干位置；每个位置均限定单一流体回路。因此，在该实施例中，根据将阀移动至打开一个回路的位置的方向来选择饮料。在图4所示的一个位置中，流体经过加热块8，由此获得的饮料为热饮。在图2和3所示的另一个位置中，流体不沿通向加热块的路径前进，所获得的饮料因此为冷饮。
止回阀9刚好位于注入构件10之前，优选地位于阀7与注入构件10之间。止回阀容许一些空气溶解于水中，使得随着压力的上升开始形成气泡。该阀保持闭合直至达到一最小压力。当流体循环时，作用于该阀的压力增加，并且作为管中第一流体的空气首先被压缩，随后与作为第二流体并用作活塞以部分地驱动空气的水部分地混合。当达到阀9的额定压力时，所述阀9打开以使空气和水-溶解空气混合物经过，然后借助于注入构件10以密封的方式将这些流体注入料盒(未示出)中，该料盒本身连接于料盒接纳单元(未示出)。
当装置1配备有用于选择所期望饮料的电子控制装置时，可为装置1配备一种在消费者需要冷饮时容许绕过加热构件的系统。该系统例如可以是位于加热构件上游的双出口阀，该阀打开与所选择的饮料类型相对应的出口。例如，如果消费者选择冷饮，则由阀择定的出口迫使流体不流向加热块。
图2示出处于空气压缩阶段的用于在制备冷饮时优化泡沫的装置。在这种情况下，由消费者这样来操作手控阀7，即，使得可供流体通过的唯一路径不会经过加热回路8附近并且/或者不会沿循着加热回路8。手控阀7的操作使得泵3和充气器排空装置5接通，随后排空装置5移动至闭合位置。由于通风装置6和排空装置5关闭，所以在那一刻充气器与管充满空气，从而装置1那时处于用于对料盒加压的回路中。然后将容纳于贮存器2中的水抽吸至远到充气器4的管中。然后水用作活塞驱动充气器上游的管的空气，然后驱动充气器本身的空气，以便最后驱动位于所述充气器下游的管的空气。贯穿这些阶段，受驱动的空气沿着为其择定的唯一路径在管中循环，从而在不流向加热装置8的情况下穿过通向止回阀9的路径。所述止回阀处于闭合位置，因此压缩空气将在其入口处积聚直至达到容许阀打开并且允许流体通过的压力阈值。
图3示出处于将空气-水混合物注入料盒的阶段的用于在制备冷饮时优化泡沫的装置1。装置1的部件均处于与图2部件相同的位置。如上文中所述，水用作活塞，驱动回路中、特别是充气器4的空气。然后空气行进至止回阀9并且在其入口处压缩。泵3继续将水送入回路中，水沿为其择定的唯一路径循环从而使回路中的压力增加，进而使止回阀入口处的压力增加。准确地说，该止回阀的益处是其引起空气压缩并导致一些所述空气溶于连续的水相中。
当压力到达某一阈值时，止回阀打开，从而空气、进而水-溶解空气混合物可以经过该止回阀。该止回阀的开启压力为至少1.015巴，优选地为至少2巴，更优选地为至少3巴，又更优选地为约4至5巴。
经过所述止回阀之后，通过注入构件10将空气、进而水-溶解空气混合物依次和/或同时和/或部分同时和/或部分相继地引入料盒(未示出)中，该引入过程以密封的方式进行。
图4示出处于空气压缩阶段的用于在制备热饮时优化泡沫的装置1在这种情况下，由消费者这样来操作手控阀7，即，使得可供流体通过的唯一路径经过加热装置8附近并且/或者经过加热装置8。该手控阀7的操作使得泵3和充气器排空装置5接通，该充气器排空装置5随后切换至闭合位置。由于通风装置6和排空装置5关闭，所以在那时充气器与管充满空气，从而装置1处于用于对回路加压的回路中。
随后，容纳于贮存器2中的水被抽吸送入远到充气器4的管中。水用作活塞驱动充气器上游的管的空气，然后驱动充气器本身的空气，以便最后驱动位于所述充气器下游的管的空气。贯穿这些阶段，受驱动的空气沿着为其择定的唯一路径在管中循环，从而经过通向加热块8的路径。随后(空气)被加热然后继续前进直到止回阀9。所述止回阀处于闭合位置，使得空气在其入口处积聚并且压缩。
图5示出处于空气-水混合物注入阶段的用于在制备热饮时优化泡沫的装置1。该装置的部件均处于与图4部件相同的位置。如上所述，水用作活塞，驱动回路中、特别是充气器4的空气。所述空气随后经过加热块直至止回阀9并在其入口处压缩。泵3继续将水送入回路中。水在为其择定的唯一路径中循环。因而水经过加热块--在这里被加热至所需的温度，然后行进直至止回阀，从而使得一些空气溶解，并且使得回路中的压力增加，进而使得止回阀入口处的压力增加。
当压力达到某一阈值时，止回阀打开，从而空气、进而水-溶解空气混合物可以经过该止回阀。该止回阀的开启压力为至少1.015巴，优选地为至少2巴，更优选地为至少3巴，又更优选地为约4至5巴。
经过所述止回阀之后，通过注入构件10将空气、进而水-溶解空气混合物接连地和/或同时和/或部分同时和/或部分相继地引入料盒(未示出)中，该引入过程以密封的方式进行。应当指出，在注入周期开始时，在空气到达料盒之前，可以将特定数量的残留水注入料盒中。该数量可来源于管中剩余的水，特别是阀7与止回阀9之间的水。这些数量的水并不影响料盒中气袋的形成并且不会以任何方式影响根据本发明的泡沫生成的原理。
图6和7示出根据本发明的装置的一部分的示例的剖面示意图，该部分包括料盒接纳单元、料盒和流体注入构件，装置的这一部分用附图标记11表示。
料盒12通过料盒接纳单元13保持在可以执行根据本发明的方法的位置。料盒通常采用其支承单元的形状以便更稳定。这种总体呈杯状的料盒12容纳有食品(未示出)。在这种情况下，料盒12包括侧壁14和限定底部的底壁15。在该示例中，底部15的直径小于杯的开口的直径。作为说明，侧壁14和底部15通常由选自包括EVOH、PVDC、PP、PE、PA的组的塑料以单层或多层的方式制成。料盒还由一顶壁16封闭，该顶壁16由密封于边缘17上的薄膜例如通过热熔形成。所述薄膜16通常由能够被装置11的穿孔和注入装置穿透的材料制成，在下文中将详细说明所述穿孔和注入装置。
因此，侧壁14、底部15和薄膜16形成其中容纳有食品的腔室。当然，胶囊还可以为开口或部分开口的胶囊。在所示的示例中，应当指出，胶囊12在其下部包括薄膜18，薄膜18密封于料盒的内部边缘19上并且在腔室的下部封闭腔室。该薄膜18设置在盘状物20的上方，该盘状物20包括多个凹凸元件，它们在盘状物20的上表面均匀地隔开并且形成多个通道。薄膜18用于在料盒12内压力上升的作用下与凹凸元件接触而撕裂。重要的是，应当指出，将打开装置设计成使得在注入流体时并不过早打开，特别是当料盒中的空气正自动压缩时不会打开。这是因为，如果薄膜在料盒中的空气压缩时破裂，则空气将会在未形成泡沫的情况下逸出。应当指出，流出孔21位于该打开装置下方以便可以获取饮料。在这种情况下，该流出孔21专门用于胶囊12，并且这具有如下优点，即可在不与装置11直接接触的情况下将产品直接分送至杯中，从而确保饮料没有交叉污染、更加卫生、需要较少的清洗工作、并且制备装置的实际设计更加简单。对于料盒12的更加详细的说明，可参考以申请人公司的名义于2003年1月13日提交的名称为“Closed capsule with opening means”的欧洲PCT专利申请No03/059778A2，该申请的全部内容在此引入作为参考。
装置11包括设置在料盒接纳单元13上方的、总体形状为柱形的流体注入构件10。注入构件和料盒接纳单元能够在打开位置(图6)和闭合位置(图7)之间相对于彼此垂直运动，在打开位置料盒12可在其接纳单元13中就位，在闭合位置装置11可以被致动。
注入构件尤其包括在流体入口凹部24与具有注入孔26的穿孔和注入元件25之间延伸的流体供应管道23。所述穿孔和注入元件25被设计成在使装置11进入闭合位置的注入构件10和料盒接纳单元13的相对运动期间穿过薄膜16并使注入孔26进入料盒12内部。
凹部24用于连接至装置1的流体供应接头。所述流体在压力下到达，因此注入构件10形成能够从由注入孔26限定的至少一个注入点注入呈射流形式的流体的组件。射流的数量有限以便保持水的速度足够高从而产生有效搅拌。优选地，射流的数量小于或等于三个。优选地，有单一射流。如果射流的数量过高，速度就被分开并且由此太低以致于不能产生有效搅拌进而不能产生恰当体积的泡沫。另外，优选地，每个射流(或唯一的射流)在料盒中偏离中心以便在料盒中形成流体的旋流运动。注入构件22还包括这样布置的密封件27，即，使得在闭合位置(图7)其压靠在料盒的边缘17上。
图8示出处于空气存储构件排空阶段的用于在制备饮料时优化泡沫的装置1。这时手控阀7被放置于静止位置，使得空气供应装置6容许回路被充气。阀的该位置使装置5不活动以便排空空气存储构件4。所述空气存储构件于是将排空，在回路内产生低气压。低气压产生真空，该真空由通过通风构件6放进的空气补偿。该步骤一方面使得可以利用空气填充充气器4以使装置1准备好制备另一杯泡沫饮料，并且另一方面排空充气器的水。
在没有该步骤的情况下，所述充气器将不能实现其空气供应器进而混合的作用。此外，排空所述充气器使得可以重新建立预定体积的空气并且避免水的任何停滞，并由此避免微生物如酵母或细菌的任何繁殖。


从料盒中获取泡沫饮料的方法，所述料盒包括至少一个容纳有至少一种饮料制剂的腔室。所述方法包括将预定体积的流体注入所述料盒中，所述流体的第一部分主要包括空气，该空气在料盒中被压缩至一压力，所述压力低于料盒打开时或饮料自由地流过所述料盒时的压力，所述流体的第二部分包括水，或者空气与水的混合物，其在第一部分之后注入料盒中，以便通过引起内部压力增加直至料盒打开或者饮料自由地流过料盒从而可以排出饮料并形成泡沫来获得饮料。