具有開啟系統(tǒng)的飲料膠囊的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明總體上涉及一種用于在飲料機中使用的膠囊。具體而言，本發(fā)明涉及例如適于諸如咖啡或茶之類的熱飲的膠囊。
【背景技術(shù)】
[0002]飲料制備機器在食品行業(yè)和生活消費品領(lǐng)域內(nèi)是眾所周知的。此類機器允許消費者按需制備單份飲料，例如泡制咖啡、濃縮咖啡、茶、熱巧克力飲品等。
[0003]大部分家用飲料制備機器根據(jù)這樣的系統(tǒng)來操作，即其中飲料配料作為分別包裝的單份部分提供。這些份量可以是軟質(zhì)易理包、墊，或小袋，但越來越多的系統(tǒng)使用半剛性或剛性的部分，例如剛性易理包或膠囊。在下文中，應(yīng)該理解的是，所討論的飲料機器是利用剛性或半剛性的膠囊工作的飲料制備機器。
[0004]在許多實例中，用于在飲料制備機器中使用的膠囊被密封。這些密封的膠囊的有利之處在于它們將容納于其中的配料與周圍氣氛隔離，從而提高膠囊的貯藏壽命。典型地，這些封閉的膠囊由不透氣和/或不透水的材料制成，并且具有剛性或半剛性的本體，該本體的壁之一由在飲料制備過程中被破壞的膜制成。
[0005]該飲料機器優(yōu)選地包括用于容納所述膠囊的容器和用于將流體、優(yōu)選水在壓力下注射到所述膠囊中的流體注射系統(tǒng)。在大部分應(yīng)用中，在壓力下注射到膠囊中的水通常被加熱到70°C以上且優(yōu)選地介于80°C與90°C之間的溫度。然而，在一些特定實例中，可以有利地注射溫水或冷水。在膠囊內(nèi)含物的提取和/或溶解期間，膠囊腔室內(nèi)部的壓力對于溶解產(chǎn)品而言通常為約I至約8bar，而對于烘焙和研磨咖啡而言為約2bar至約12bar。
[0006]本發(fā)明也可涵蓋飲料制備一一特別是對于茶和咖啡而言一一的所謂的“泡制”過程。泡制包含配料在流體、最普遍地?zé)崴械拈L時間浸泡，而提取或溶解制備在數(shù)秒內(nèi)制得飲料。
[0007]然而，出于清楚的目的，在本文中，術(shù)語以流體“泡制”配料應(yīng)理解為涵蓋以比提取或溶解(例如，熱水中的茶葉)所需的時間長的時間粉狀食材(例如烘培和研磨的咖啡粉)的加壓提取、可溶食材(例如，可溶茶、咖啡、牛奶或可可豆)的加壓溶解或食材在很低的壓力或常壓下在浸泡流體中的浸泡。
[0008]在壓力下提取和/或溶解封閉膠囊的內(nèi)含物的原理是已知的并且典型地包括將膠囊封裝在機器的容器中、將一定量的加壓水注射到膠囊中以提取或溶解物質(zhì)以及然后從膠囊分配得到的飲料。
[0009]注射通常通過用穿刺注射元件例如結(jié)合在機器中的流體注射針刺穿膠囊的一個面來執(zhí)行。應(yīng)用該原理的膠囊已例如在申請人的歐洲專利號EP 1472 156 BI和EP I 784344 BI中被描述。
[0010]此外，應(yīng)用該原理的機器已例如在專利CH 605 298和EP 242 556中被描述。根據(jù)這些文獻，該機器包括用于膠囊的容器和以中空針的形式形成的穿孔和注射元件，所述中空針在其遠側(cè)區(qū)域內(nèi)包括一個或多個液體注射孔口。該針具有雙重功能，也就是說它在提供用于注射水的通向膠囊中的入口通道的同時開啟膠囊的頂部。
[0011]該機器還包括流體(通常為水)的供給源，其用來從容納于膠囊中的配料制備飲料。該機器還包括加熱單元，例如煮器或熱交換器，該加熱單元將其中使用的水加熱到工作溫度。最后，該機器包括用于使水從罐可選地經(jīng)加熱單元循環(huán)到膠囊的泵。水在機器內(nèi)的循環(huán)可經(jīng)由選擇閥裝置一一例如申請人的歐洲專利申請EP 2162653A1中描述的類型的蠕動閥來引導(dǎo)。
[0012]這些系統(tǒng)特別適合于咖啡的制備。一種特別有利的用于實現(xiàn)這一點的構(gòu)型是提供這樣一種容納使用注射到其中的熱水進行提取的烘培和研磨咖啡粉的膠囊。
[0013]已開發(fā)用于這種應(yīng)用的膠囊，申請人的歐洲專利EP I 784 344 BI或歐洲專利申請EP 2 062 831中記載和主張了所述膠囊。
[0014]簡而言之，這些膠囊典型地包括:
[0015]-中空本體以及不透液體和空氣的注射壁，該壁附接到本體上且適合由例如機器的注射針刺穿；
[0016]-容納待提取的烘焙和研磨咖啡床的腔室；
[0017]-鋁膜，其配置在腔室的底端以保持其中的內(nèi)部壓力，該膜與穿刺裝置相關(guān)，該穿刺裝置在腔室內(nèi)的內(nèi)部壓力達到一定的預(yù)定值時在鋁膜中形成排放孔；和
[0018]-可選地，偏置裝置，其構(gòu)造成打斷流體射流，由此降低注射到膠囊中的流體射流的速度并以降低的速度穿過物質(zhì)床均勻地分配流體。
[0019]在提取期間，該飲料膠囊通常在鋁膜中被飲料制備機器的流體注射針刺穿。液體注射到膠囊隔室中并且膠囊內(nèi)的壓力上升，從而有利于從容納于膠囊內(nèi)的配料提取飲料。
[0020]在一些實施方案中，該飲料機器還在第二位置、例如在其底部刺穿膠囊，從而容許飲料在機器工作期間流出。因此，這需要在飲料機器內(nèi)適合地配置成在飲料膠囊中形成排放開口的第二穿刺裝置。
[0021]在其它方面，該飲料膠囊可設(shè)置有出口，在膠囊內(nèi)的壓力積累至恰當(dāng)?shù)娘嬃现苽渌璧乃綍r開啟的閥或膜通常附著于該出口上。在一個特定實施例中，膠囊配備有多個突起。這些突起在膠囊內(nèi)配置成使得，當(dāng)膠囊內(nèi)的壓力積累至預(yù)定程度時，膜將被抵靠在突起上偏置并破裂。飲料然后可經(jīng)由突起流到出口，通常流經(jīng)出于該目的設(shè)置在突起之間的多個通道。
[0022]在WO 2010/137959中，公開了一種用于使用可提取的產(chǎn)品制備預(yù)定量適于消費的飲料的系統(tǒng)。該系統(tǒng)包括可更換的膠囊。該系統(tǒng)還包括一裝置，該裝置包括用于向可更換的膠囊供給一定量的流體一一例如水一一的流體分配裝置、用于保持可更換的膠囊的容器和用于向諸如杯子之類的容器供給飲料的出口裝置。該膠囊包括周壁、底部、蓋、進入?yún)^(qū)域和封閉的離開區(qū)域。周壁、底部和蓋圍出容納可提取的產(chǎn)品的內(nèi)空間。該系統(tǒng)布置成使流體分配裝置與進入?yún)^(qū)域流體連接以向可提取的產(chǎn)品供給流體用于制備飲料。該系統(tǒng)還布置成使得，在使用中，出口裝置與離開區(qū)域流體連通以從膠囊中排放制備好的飲料。該膠囊還包括開啟元件，其布置成提供穿過封閉的離開區(qū)域的開口以從膠囊排放制備好的飲料。
[0023]這些布置結(jié)構(gòu)的不利之處在于，一旦膠囊的排放口開啟，它便將一直開啟。如果在泡制過程完成之后膠囊中殘留有任何液體，則在從飲料機器取下膠囊時液體可能從排放口泄漏。這降低了機器的清潔度和總體便利性。
[0024]此外，當(dāng)使用膜-突起系統(tǒng)來提供膠囊排放開口時，引導(dǎo)飲料經(jīng)過突起的通道可能被未溶解的飲料配料的團塊堵塞。膠囊的性能和它制得的飲料的品質(zhì)因而下降。
[0025]相應(yīng)地，本發(fā)明的一個目的是提供一種用于開啟飲料膠囊中的排放口的裝置，其改善了現(xiàn)有技術(shù)的上述缺陷。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0026]因此，根據(jù)本發(fā)明的第一方面，本發(fā)明涉及一種包括具有出口的膠囊本體的飲料膠囊，其特征在于，所述飲料膠囊包括:塞，所述塞構(gòu)造成與配置在所述飲料膠囊中的所述出口匹配；開啟裝置，所述開啟裝置至少部分地由形狀記憶合金制成且被偏壓成在第一封閉位置將所述塞保持在所述出口內(nèi)，由此阻塞經(jīng)所述出口的流體連通；其中所述開啟裝置構(gòu)造成在被加熱到所述形狀記憶合金的轉(zhuǎn)變溫度之上的溫度時從所述第一封閉位置偏置，由此將所述塞從所述出口抽出到第二開啟位置并容許經(jīng)所述出口的流體連通。
[0027]在開啟裝置中設(shè)置形狀記憶合金容許開啟裝置構(gòu)造成使得它在被加熱到該合金的轉(zhuǎn)變溫度之上時剛性地呈預(yù)定的“學(xué)習(xí)(learned) ”形狀。開啟裝置構(gòu)造成使得該學(xué)習(xí)形狀對應(yīng)于塞從出口被拔出的第二開啟位置。在經(jīng)加熱的流體注射到膠囊中時，形狀記憶合金被流體加熱到其轉(zhuǎn)變溫度之上并且偏置成該學(xué)習(xí)形狀，由此使塞從出口移位并容許飲料從膠囊排放到諸如杯子或馬克杯之類的容器中。
[0028]其有利之處在于，這樣構(gòu)造成的飲料膠囊將在飲料制備過程的開始自動地自行開啟O
[0029]此外，在開啟裝置中設(shè)置形狀記憶合金容許開啟裝置在它冷卻到形狀記憶合金的轉(zhuǎn)變溫度之下時回到第一封閉位置。飲料膠囊因而在飲料制備過程完成時自動封閉。
[0030]當(dāng)經(jīng)加熱的流體正被注射到飲料膠囊中時，開啟裝置將保持處于第二開啟位置。在飲料制備過程完成時，經(jīng)加熱的流體流動結(jié)束并且形狀記憶合金冷卻，從而變得易延展并易于變形。開啟裝置將由于其偏壓而返回第一封閉位置，從而使塞重新置于出口內(nèi)并重新密封膠囊?？蓮娘嬃蠙C器取下飲料膠囊并在沒有任何溢出或滴流的情況下處置。
[0031]根據(jù)本發(fā)明的飲料膠囊的有利之處還在于，本發(fā)明的開啟裝置提高了泡制過程的可靠性和一致性。具體地，塞消除了對現(xiàn)有技術(shù)設(shè)計的膜和突起陣列的需求，由此消除了它們被飲料配料的顆粒堵塞的傾向。
[0032]在一特別有利的實施例中，開啟裝置包括由彈性材料制成的彈性元件和由形狀記憶合金制成的活動元件。其理想之處在于，可采用該彈性元件來增加用以將塞保持在出口中的