用于制备咖啡饮料的机器和方法与流程

本发明涉及一种用于机器的用于制备咖啡饮料的方法，以及执行这种方法的家用或半专业类型的相关机器，该方法和相关机器被提供为根据所使用的咖啡豆的特征和/或咖啡粉的粒度级别来调整预冲泡步骤的参数。

背景技术：

1、已知的是，通过冲泡咖啡粉来制备咖啡饮料会需要设置和控制与机器的一个或多个部件相关的多个不同的设置参数，这些设置参数能够影响冲泡过程。事实上，设置参数集合反过来又影响和决定了机器的操作参数，而所制备饮料的品质取决于这些操作参数。

2、还已知在实际冲泡步骤之前执行对咖啡粉的预冲泡步骤，以便均匀地且一致地湿润咖啡粉，并防止形成水通过该剂量的咖啡的优先通道，从而优化烘焙咖啡中可溶性固形物的萃取量。

3、还已知的是，尤其是在专业的机器中，修改预冲泡步骤和/或冲泡步骤的参数，以优化杯中饮料的品质，但是以有效的方式进行改变通常需要高级经验。

4、为此，已知用于生产咖啡的专业的或甚至家用类型的机器，这些机器允许手动修改一个或多个机器设置参数(例如冲泡室的压力、冲泡水的量和/或温度，或者可能还有咖啡粉的粒度和用于每种饮料的咖啡量)，以修改一个或多个部件(例如加热装置、水供给装置或咖啡粉研磨设备和定量设备等)的设置。

5、wo-a-2022/003743、wo-a-2021/259548、wo-a-2021/199096和us-a-2020/093321公开了用于制备咖啡饮料的已知机器和方法。

6、用于制备咖啡饮料的自动机器也是已知的，其被提供为基于所定义的简档(例如，基于所使用的咖啡豆的类型，或者甚至基于用户的口味)自动设置各设置参数。

7、然而，这样的已知解决方案通常被提供为设置特定的预定义参数，这些预定义参数随时间的推移基本上保持固定，或者由于用户提供的命令而被修改。

8、已知解决方案的缺点在于这样一个事实，即饮料的萃取取决于许多因素，其中一些因素可能会随着时间的推移而改变，例如由于一个或多个部件(例如，研磨设备的研磨机)的磨损，或锅炉中石灰石的堆积，等等。

9、因此，需要改进一种用于制备咖啡饮料的方法和相关机器，该方法和相关机器可以克服现有技术的各缺点中的至少一个缺点。

10、特别地，本发明的目的是提供一种用于制备咖啡饮料的方法和机器，该方法和机器允许适应性调整机器的功能，这也允许没有经验的用户客观地获得好的咖啡饮料，而不需要繁重的尝试以通过连续的近似来修改机器的一个或多个操作参数的设置。

11、另一个目的是设计一种方法，该方法允许针对用户所做的每一次选择，从咖啡粉中获得对芳香物质的最佳萃取。

12、本发明的另一个目的是提供一种用于制备咖啡饮料的机器，该机器允许不管所使用的咖啡豆的类型来始终获得具有某些性质的咖啡饮料，这些性质可以标识高品质咖啡饮料。

13、另一个目的是设计一种用于制备咖啡饮料的方法，该方法允许对设置参数进行设置，然后自动调整机器的功能。

14、本发明的另一个目的是提供一种用于制备咖啡饮料的方法和机器，该方法和机器允许设置参数随时间的推移而保持恒定，并且能够补偿这些设置参数相对于预定值的最小偏差。

15、本发明的另一个目的是提供一种机器并设计一种用于制备咖啡饮料的方法，该机器和该方法能够最小化研磨设备的部件的磨损。

16、本发明的另一个目的是提供一种用于制备咖啡饮料的方法和机器，该方法和机器能够优化咖啡饮料的萃取，根据咖啡粉的粒度来适应性调整其功能。

17、为了克服现有技术的缺点，并获得上述以及进一步的目的和益处，申请人研究、测试并实现了本发明。

技术实现思路

1、本发明在独立权利要求中表达和表征。从属权利要求示出了本发明的其它特征或所提出的主要解决方案的变型。

2、根据上述目的，为了以新的和原创的方式解决上述技术问题，并获得相对于现有技术的相当大的优势，一种用于机器的用于制备咖啡饮料的方法包括：

3、-向冲泡室提供一剂量的咖啡粉；

4、-执行对所述剂量的粉的预冲泡步骤以及随后的冲泡步骤，并且分配饮料。

5、根据本发明的一个方面，该方法被提供为根据咖啡豆的类型和所述粉的粒度级别来执行对所述机器的操作参数的至少第一优化，其中所述第一优化包括在控制单元中接收关于所述豆的产地和烘焙程度的指示，并且执行用于定义以下两者的算法：根据要制备的至少一个饮料和所述豆的产地的、对于所述剂量的粉而言要使用的咖啡量的重量；以及在所述预冲泡步骤中要使用的水量，该水量至少根据所定义的咖啡量和化学计量比值来确定，该化学计量比值取决于所述豆的烘焙程度。

6、根据实施例，豆的“产地”至少指的是种类，特别是“阿拉比卡(arabica)”或“罗布斯塔(robusta)”，尽管也可以提供解决方案，在这些解决方案中，除了主要种类外，还考虑任何少数种类，例如“利比里卡(liberica)”、“埃克塞尔萨(excelsa)”等。

7、根据其它实施例，豆的“产地”指的是以下两者：种类；和包括产地和栽培地和/或加工地中的一者或多者的进一步信息，该信息可以影响所获得的咖啡粉的密度。

8、根据本发明的另一方面，该方法被提供为执行用于以下操作的算法：在所述饮料的制备期间随时间的推移监视所述机器的至少一个萃取参数，以便验证该至少一个萃取参数保持接近所设置的操作参数的特定定义的目标值；并且能够自动修改所述预冲泡步骤的一个或多个操作参数，以便补偿所述至少一个萃取参数相对于所定义的目标值的任何检测到的偏差。

9、根据本发明的再一方面，该方法被提供为：在所述室中压缩所述剂量的粉以获得粉饼(pod)，测量所述粉饼在所述预冲泡步骤之前和之后的体积，并且比较这两个值以验证干粉饼的体积恰当地(correctly)大于湿粉饼的体积，以评估是否修改以及如何修改所述咖啡量和/或所述水量。

10、根据本发明的另一方面，该算法(即该方法)被提供为：验证所设置的所述咖啡粉的粒度级别是否在定义值的范围之外，并且如果结果是肯定的，则修改所述粒度级别以使该所述粒度级别回到所述范围内，而如果结果是否定的，则该算法(即该方法)被提供为修改所述咖啡量、所述水量或所述化学计量比中的至少一者。

11、特别地，该方法允许基于粒度来优化和调整机器的功能，以便根据所述参数来获得可能的最佳饮料，从而使对研磨设备的任何调整最小化。

12、根据本发明的另一方面，该方法被提供为计算启动和止动占空比，利用该启动和止动占空比来命令水供给装置在所述室中供给所定义的水量，以便使所述预冲泡步骤的持续时间保持恒定。换言之，占空比根据所定义的水量而变化，从而总是以相同的时间间隔将所需的所有预冲泡水供给到室内。

13、根据本发明的另一方面，该方法被提供为根据用户提供的关于所制备饮料的反馈来执行对所述机器的操作参数的校正，以便获得对所述机器的更精细的第二优化。

14、所述第二优化特别地被提供为初步验证是否正确执行了冲泡步骤，即，在冲泡步骤期间测量的流量是否在预定义阈值内，并且能够为所述流量定义新的目标值，以便将所述流量维持或返回到所述阈值内，并且同时制作符合用户口味的后续饮料。

15、本文描述的实施例还涉及一种用于制备咖啡饮料的机器，该机器包括咖啡豆容器、研磨单元以及冲泡单元，该研磨单元用于以不同的粒度级别研磨所述豆，该冲泡单元具有适合于接收和容纳要冲泡的一定剂量的咖啡粉的室，该室连接到水供给装置、饮料分配装置和用户界面，通过该用户界面至少能够获取关于要使用的咖啡豆的类型的信息。所述机器还包括控制单元，该控制单元被配置为执行根据本发明的方法，以便根据豆的产地、烘焙程度和咖啡粉的粒度级别来确定至少一个咖啡量和针对所述咖啡量的至少一个预冲泡参数，并且执行对所述机器的操作参数的至少第一优化。