CN109619977A - 一种调制饮料的便携式定量滴滤萃取装置及方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种调制饮料的便携式定量滴滤萃取装置，所述调制饮料的便携式定量滴滤萃取装置包括杯体和杯盖，所述杯体内中部设有过滤器底座，所述过滤器底座的中央为镂空结构且镂空结构处承载过滤容器，过滤容器下端部设有过滤截面；过滤器底座卡在杯体的内壁上，过滤器底座、杯体的侧壁以及杯体的底部形成标称容积空腔；过滤器底座为多个，并依据标称容积空腔的标称容积大小进行更换。本发明装置便携性高，能随时随地采用滴滤式的方式进行便携冲泡。本发明解决了传统粉状冲泡、袋装冲泡口感差的问题，同时也解决了传统滴滤式冲泡设备体积大，冲泡难度高等问题，通过萃取装置及相配的配料包，能够快速上手，冲泡出口感好的饮料。

Description

一种调制饮料的便携式定量滴滤萃取装置及方法

技术领域

本发明属于饮料调制技术领域，尤其是涉及一种调制饮料的便携式定量滴滤萃取装置及方法。

背景技术

居家场景下，固体饮料(咖啡，奶粉，茶等)制作成饮品的方法一般有：速溶法，滤泡法和烹煮法。速溶法特点在于，固体硬料尽数成为饮料组成部分，溶解于水形成溶液或者悬浊液，冲泡方式就是将粉剂或者片剂与水均匀混合搅拌即可，极易调制。滤泡法采用的核心原因是有些固体饮料有残渣无法成为饮料的一部分，需要用过滤装置进行分离，所获得的固体萃取液才是饮料的有效组成部分。烹煮法包含了速溶和滤泡的两种特征，其不同在于用烹煮器皿对于水进行加热或者温控，有利于更充分的溶解和萃取，溶解后按照饮料调制的需求再才去判别是否进行“茶汤分离”的操作。

这三种固体饮料制备方法各有利弊，速溶法对于器具的要求比较简单，适合于大多数场景下的冲泡，不过因为速溶固体饮料为食品深度加工所制备，在加工过程中不免增加了一些非原食材的添加原料，即便这些添加剂对健康无害，也会偏离了饮料原有的风味。烹煮法对器具要求比较复杂，不便于携带和快速制备。目前大多数的滤泡方法，也需要过滤装置这样的器具支持，而滤泡法制备饮料的难点在于如何控制溶液的浓度。

一般来讲，滤泡法又分浸滤式和滴滤式两种，专利201172518Y,公开了一种滤泡式咖啡包装置，该装置是一种挂耳的的料包装置，该装置结构简单，只起到过滤滤渣的用途，无法控制泡水时间、泡水量，使得滤泡出的咖啡、茶等饮料口味无法得到很好的控制。浸滤式要求在一定的水温下浸泡一定的时间来控制溶液浓度，所以需要使用计时装置来辅助浸泡。这种制备方法在奶茶店等专业制作饮料场景下是稳定的，如公开的专利203424702U，滤泡式咖啡壶，为一种操作复杂，且较为专业的滤泡装置，但是在平时的居家场景下常常因为不注意控制时间而使得饮料过浓或太淡。滴滤法即过滤法，其特征是在自然重力的作用下，将一定水温的水通过盛载待萃取固体的过滤装置，获得萃取溶液，其溶液浓度控制的主要因素是萃取液容量。因为萃取是个时间连续或分段连续的过程，所以一般以控制萃取截断点的方式(即在某个时刻截止萃取)获得所需容量的溶液的方式来控制溶液浓度。目前通常的做法，提示到达截断点是用承接器皿上标识刻度，或者用电子秤称量以注入的水量。刻度法虽然可以精确确定溶液容量，但是要求杯子材料为透明的，否则不适合观察；称量法也可以精确控制注入的水量，但是最终还有一部分水量滞留在固体待萃取物质中，这部分也有一定误差。

发明内容

本发明的第一个目的在于，针对现有技术中存在的不足，提供一种调制饮料的便携式定量滴滤萃取装置。

为此，本发明的上述目的通过以下技术方案来实现：

一种调制饮料的便携式定量滴滤萃取装置，所述调制饮料的便携式定量滴滤萃取装置包括杯体和杯盖，所述杯体内中部设有过滤器底座，所述过滤器底座的中央为镂空结构且镂空结构处承载过滤容器，所述过滤容器下端部设有过滤截面；所述过滤器底座卡在杯体的内壁上，所述过滤器底座、杯体的侧壁以及杯体的底部形成标称容积空腔；所述过滤器底座为多个，并依据标称容积空腔的标称容积大小进行更换。根据杯体的大小区别，也能够更换过滤器底座，适应不同需求的滴滤萃取。

进一步的，所述过滤截面为过滤网或者具有多孔的过滤板。方便过滤，无需采用滤纸等较难操作的方式。

进一步的，所述过滤器底座上还设有至少一个通孔，所述通孔用于观察过滤器底座下部的液体是否溢出。能够极大的降低因水加入过度而造成的滴滤萃取失败。

进一步的，所述杯体的内壁上自下而上依次设置多个突起，所述突起用于承载从杯体的杯口下放的过滤器底座。

进一步的，过滤容器的两端部分别设有塑封薄膜，所述塑封薄膜用于封住过滤容器的两端使得在过滤容器内的待萃取物质保质保鲜。

进一步的，所述调制饮料的便携式定量滴滤萃取装置还包括配料包。

本发明还有一个目的在于，针对现有技术中存在的不足，提供调制饮料的便携式定量滴滤萃取方法。所述调制饮料的便携式定量滴滤萃取方法基于调制饮料的便携式定量滴滤萃取装置，包括：依据不同调制饮料的调制需求，设计不同大小的过滤器底座且将该过滤器底座卡在杯体的内壁上，以满足由过滤器底座、杯体的侧壁以及杯体的底部所包络形成的标称容积空腔的容积大小符合所需调制饮料的冲泡溶液体积需求。

由于采用上述技术方案，本发明的有益效果为：本发明装置便携性高，能随时随地采用滴滤式的方式进行便携冲泡。本发明解决了传统粉状冲泡、袋装冲泡口感差的问题，同时也解决了传统滴滤式冲泡设备体积大，冲泡难度高等问题，通过萃取装置及相配的配料包，能够快速上手，冲泡出口感好的饮料。本发明装置结构设置合理，储存、运输方便，

附图说明

图1为本发明提供的一种调制饮料的便携式定量滴滤萃取装置结构示意图。

图2为本发明提供的一种调制饮料的便携式定量滴滤萃取装置塑封薄膜开启状态示意图。

图3为本发明提供的一种调制饮料的便携式定量滴滤萃取装置内壁处突起放大结构示意图。

图4为本发明提供的一种调制饮料的便携式定量滴滤萃取装置没冲泡时的运输状态示意图。

图5为本发明提供的一种调制饮料的便携式定量滴滤萃取装置应用状态示意图。

图6为本发明提供的一种调制饮料的便携式定量滴滤萃取装置火炬形杯体示意图。

图7为本发明提供的一种调制饮料的便携式定量滴滤萃取装置杯体局部结构示意图。

具体实施方式

参照附图和具体实施方式对本发明作进一步详细地描述。

本发明品控复杂性在加工杯子、过滤底座和装填原料阶段预先解决了，用户使用端极其简单；萃取截断不借助计时器、电子秤、刻度杯等其他设备，观察小孔溢出现象极其明显，一次性完成定量量取溶液；所有结构尺寸适合装在杯子中，使用时简单组合完成整个定量过滤装置，非常便携。

一种调制饮料的便携式定量滴滤萃取装置，所述调制饮料的便携式定量滴滤萃取装置包括杯体1和杯盖5，所述杯体1内中部设有过滤器底座3，所述过滤器底座3的中央为镂空结构且镂空结构处承载过滤容器2，所述过滤容器2下端部设有过滤截面9；所述过滤器底座3卡在杯体1的内壁上，所述过滤器底座3、杯体1的侧壁以及杯体1的底部形成标称容积空腔；所述过滤器底座3为多个，并依据标称容积空腔的标称容积大小进行更换。

所述过滤截面9为过滤网或者具有多孔的过滤板。

所述过滤器底座3上还设有至少一个通孔8，所述通孔8用于观察过滤器底座下部的液体是否溢出。

所述杯体1的内壁上自下而上依次设置多个突起7，所述突起7用于承载从杯体的杯口下放的过滤器底座3。

过滤容器2的两端部分别设有塑封薄膜4，所述塑封薄膜4用于封住过滤容器2的两端使得在过滤容器内的待萃取物质保质保鲜。

所述调制饮料的便携式定量滴滤萃取装置还包括配料包6。

图4为没冲泡时的运输状态，过滤容器2、配料包6和过滤器底座3均设于杯体1内，方便运输和储存，11为咖啡粉等。

如图5所示，杯体1下方还可提前放置冰块10。

调制饮料的便携式定量滴滤萃取方法，所述调制饮料的便携式定量滴滤萃取方法基于调制饮料的便携式定量滴滤萃取装置，包括：依据不同调制饮料的调制需求，设计不同大小的过滤器底座3且将该过滤器底座3卡在杯体1的内壁上，以满足由过滤器底座3、杯体1的侧壁以及杯体1的底部所包络形成的标称容积空腔的容积大小符合所需调制饮料的冲泡溶液体积需求。

当需要冲泡萃取饮料时，用户需要操作打开杯盖5，取出冲泡过滤容器2，揭开两端塑封薄膜4，在底部装上标称定量的底座，清空杯内其余配料，将底座平放于杯中。由于预先计算并加工成固定半径的底座会将整个过滤装置卡在杯体1某个高度，这个杯体1高度与下方组成的空间就是底座的标称容量。此时用适当温度的水从上导入过滤容器2中，萃取液会通过过滤装置流入透明底座下方的空间。随着萃取液的增加，页面将上浮到透明底座齐高的高度，并且从底座小孔溢出，当刚刚与底座齐高之时就小心将底座和过滤装置移除出杯子，截断萃取。如此便获得了标称容量的萃取液，再配以其他原料就可以调制出一倍可口的饮料。

如图7所示，一杯体1容器并且已知加工参数杯底内径R1，杯口内径为R2，杯壁与竖直方向的斜角为δ(δ>0)，杯内高为H；一过滤容器2为圆柱(台)，底径r不大于杯底半径R；长度不大于H；过滤器一端(上端)开口可以注水，另外一端(下端)设置有过滤网或者过滤材料，可以使萃取液体通过与固体颗粒分离；一过滤器底座3，底座为一圆环薄片，镂空圆内径r1等于过滤容器2的底部半径r，过滤容器2可以正巧匹配底座中心圆孔，底座外圆半径为r2，r2大于杯底内径R1，小于杯口内径R2。圆环环面上镂空若干圆孔，可以通过液体，并且底座圆环上印制溶液标称体积。两篇塑封薄膜4塑封膜将过滤器滤网和开口两端封闭，使得在萃取容器中待萃物质保质保鲜。一个杯盖5半径为R2刚好可以盖在杯体1杯口上，杯盖5上具有饮用嘴口，可以盖上盖子防止洒出并可直接饮用。其他配料包6，可以用来作为其他原料完成饮料的调制。

本方法和装置定量方法的原理为以过滤器底座3平面与杯壁环形曲面和杯底平面构成的空腔来量取萃取液体积的方法。杯子底部内径R1，杯壁斜角δ，过滤器底座3半径为r2，则上述空腔的体积为：以此原理所得的体积V作为过滤器底座3的标称容积。

为了提高装置的可携带性，是这样设计这些部件的：过滤容器2，过滤底座已经用塑封薄膜4保鲜封存了待萃取原料，其他配料包6，其按照设计加工尺寸要求，可以自以自上而下以杯盖5，过滤底座，过滤器和配料包6的形式杯体1的组装顺序封存在杯盖5与杯体1之间的空腔中，以便于整体携带。

为了方便用户控制萃取截断点，和定量量取溶液体积，本方法和装置是这样实现的：所述的过滤器底座3，在控制量取溶液体积的方法上，可以采用确定不同的R1,r2和δ的参数组合，来获得所需要的杯型外观和萃取溶液体积，并把体积标识在过滤器底座3上。其中断萃取的控制方法为，当通过透明材质目视看到的溶液液面随着萃取液体积的上升即将与过滤器底座3发生接触并且刚要从底座小孔溢出时，即为结束萃取的时刻。只需要将整个过滤容器2和过滤器底座3移出杯体1，留在杯中的溶液体积即为过滤器底座3所标称的容积。

为了获得一个可组合成不同配方饮料的顾虑装置，其组合方法是这样是实现的，过滤容器2和过滤器底座3需要将过滤容器2上下两端的塑封薄膜4先揭下，再将过滤容器2下端与过滤器底座3组装成为一个过滤装置，而后底座在下开口朝上置于杯体1中。

为了能制备含奶，含糖或者巧克力等多种固体或者液体配料的花式饮料，饮料的调制方法是这样实现的：配料包6其内容物可以为固态，液态或者溶胶态，在调制饮料的时候可以先将萃取溶液再加入配料包6，也可以先加入配料包6再用过滤装置萃取。在第二种情况时，实际用以滴滤萃取的空间需要加上配料包6中内容物的体积Vi(固体可以根据重量换算成体积)，所以整体需要杯中的空间V’＝V+Vi，因此R1，r2和δ的值是以获得V’为目标所选取的。

为了是的装置的外形更多样性，满足有用户审美上对于外形的需求，本方法对于杯子外形的支持度也是很广的，只要以过滤器底座3平面与杯壁环形曲面和杯底平面构成的空腔来量取萃取液体积可以计算或者称量，就可以将外形设计成包括但不限于圆台形式杯子，也包括了其他有方法可知容积(可以用几何公式计算的形状或者是可以测定容积的异形)的杯子与的过滤器底座3组合。

本发明专题所提的装置也是利用提示萃取截断点，控制溶液容量的方法来实现溶液浓度的控制。其实现技术路线的不同在于使用杯子和过滤器包络的几何空间可确定容积的方法来“量取”固定容量的溶液，用溶液充盈溢出小孔这样的视觉现象作为截断点提示，同时为了考虑不同饮料所需制备的溶液体积不一样，可以预加工不同的过滤器底座3来改变“量取”的容积，因此同一个杯子通过不同的组合，组合不同种类和不同重量的原料就可以制备各式饮料。

此处例举用本发明的装置和方法冲泡一杯标准的拿铁咖啡的实例，首先我们提出一种拿铁咖啡的原料配方，用12g咖啡豆，180ml液态牛奶为原料，制作的过程为，利用过滤装置从12g咖啡粉中萃取90ml咖啡液，与180ml牛奶混合调匀，就形成了一杯拿铁咖啡。

按照此配方和调制饮料的原理，根据本发明所属的方法先选取装置，选用10盎司的杯子纸杯，尺寸为90mm(高)，62mm(杯底口径)，72mm(杯口口径)，杯壁斜角3.18°。将12g阿拉比卡咖啡熟豆研磨成粗细合适的粉末，填装入一个半径为25mm，高位50mm的圆筒形过滤器中，并且用塑封膜封闭两个端口，一个为滤网，另一个是注水开口。为了制备90ml的咖啡萃取液，所需要的过滤器外圆半径为32.6mm，内圆空间为了匹配过滤器设为25mm。另外将180ml液态奶装在奶包里作为一个单独配料包6，所有部件分散放在杯中，将杯盖5盖上并加上包膜成为预包装食品，组装示意图如图5。

在制备拿铁咖啡的时候，先将包膜和杯盖5打开，从杯中取出所有部件，先将过滤器的上下封膜4撕开，然后将滤网一段与过滤器底座3组装在一起，并将滤网朝下至于杯中，这样就完成了过滤器的组装。接下来进行咖啡液的萃取，将杯子和过滤网至于饮水机热水口下(保温温度85-90度，是咖啡萃取的适宜温度)，注入热水。热水经过咖啡粉和过滤器后溶解咖啡中的可溶物质成为咖啡液注入杯底的空腔，随着液体的增加页面上浮直至与过滤器底座3接触并且刚要从底座小孔溢出时，此时将过滤器从杯子中移除，萃取结束。最后一步就是将配料包6(液态奶)，拆封倒入到杯中与已经获得的90ml咖啡萃取液搅拌调匀，盖上杯盖5就可以应用一杯标准调制的香浓咖啡了。

此处在例举另外一种“冰美式咖啡”的做法，本例给出的12g咖啡粉萃取得到90ml的咖啡萃取液，加上180g冰块10所制得咖啡。因为用到的冰块10在与热咖啡融化之后会折算成180ml容积，因此实际上杯子中需要量取萃取的空间为270ml。仍然采用前述的10盎司纸杯，这样需要所选用的过滤器底座3的半径应该是35.3mm。如图6，调制的时候先将固体配料置于杯中，然后组装成的过滤器置于杯口内，再以上述同样的萃取方式萃取，就调制出一杯冰爽的美式咖啡。

此处再举一个实例说明，本发明的方法和装置，同样适用空间容器可测得的异形容器。

如图6，举例一个“火炬杯”，其形状为40mm直径*50mm高度的圆柱(火炬手柄)，再加上一个50mm底部直径和100mm顶部直径，高30mm的“火炬碗”。由几何原理计算得圆柱部分的容积为62.8ml，上端碗型容积为122.5ml。对于这样的形状，过滤器的半径设置为18mm依然高度为50mm可以存放在杯中，如果要制作一杯160ml的美式咖啡，采用半径为46.5mm的底座，在萃取过程中，咖啡液充满了“火炬柄”62.8ml的空间之后，会再充满在“火炬碗”形成的空腔中获得97.2ml的空间，一共获得160ml的咖啡萃取液，在异形容器中同样可以以本发明的方法调制得一杯美式咖啡。

最后再次声明：尽管通过以上三个实例对本发明的方法与装置进行了阐述，但所有不偏离本发明构思的形变和替换均为本发明专利的保护范围。

Claims (7)

1.一种调制饮料的便携式定量滴滤萃取装置，所述调制饮料的便携式定量滴滤萃取装置包括杯体和杯盖，其特征在于，所述杯体内中部设有过滤器底座，所述过滤器底座的中央为镂空结构且镂空结构处承载过滤容器，所述过滤容器下端部设有过滤截面；所述过滤器底座卡在杯体的内壁上，所述过滤器底座、杯体的侧壁以及杯体的底部形成标称容积空腔；所述过滤器底座为多个，并依据标称容积空腔的标称容积大小进行更换。

2.根据权利要求1所述的调制饮料的便携式定量滴滤萃取装置，其特征在于，所述过滤截面为过滤网或者具有多孔的过滤板。

3.根据权利要求1所述的调制饮料的便携式定量滴滤萃取装置，其特征在于，所述过滤器底座上还设有至少一个通孔，所述通孔用于观察过滤器底座下部的液体是否溢出。

4.根据权利要求1所述的调制饮料的便携式定量滴滤萃取装置，其特征在于，所述杯体的内壁上自下而上依次设置多个突起，所述突起用于承载从杯体的杯口下放的过滤器底座。

5.根据权利要求1中任意一项所述的调制饮料的便携式定量滴滤萃取装置，其特征在于，过滤容器的两端部分别设有塑封薄膜，所述塑封薄膜用于封住过滤容器的两端使得在过滤容器内的待萃取物质保质保鲜。

6.根据权利要求1所述的调制饮料的便携式定量滴滤萃取装置，其特征在于，所述调制饮料的便携式定量滴滤萃取装置还包括配料包。

7.一种调制饮料的便携式定量滴滤萃取方法，其特征在于，所述调制饮料的便携式定量滴滤萃取方法基于权利要求1所述的调制饮料的便携式定量滴滤萃取装置，包括：依据不同调制饮料的调制需求，设计不同大小的过滤器底座且将该过滤器底座卡在杯体的内壁上，以满足由过滤器底座、杯体的侧壁以及杯体的底部所包络形成的标称容积空腔的容积大小符合所需调制饮料的冲泡溶液体积需求。