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CN102573580B - 用于制备饮料的包囊、系统和方法以及用于制造这种包囊的方法 - Google Patents

用于制备饮料的包囊、系统和方法以及用于制造这种包囊的方法 Download PDF

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CN102573580B CN200980160981.3A CN200980160981A CN102573580B CN 102573580 B CN102573580 B CN 102573580B CN 200980160981 A CN200980160981 A CN 200980160981A CN 102573580 B CN102573580 B CN 102573580B
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科内利斯·范贝根
范 洛恩 安格尼塔·多罗特娅·波斯特
安格尼塔·多罗特娅·波斯特范洛恩
亨德里克·科内利斯·克林
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Abstract

本发明提供了使用可提取产品如烘焙研磨咖啡制备适于消费的预定量饮料的包囊(2)，所述包囊包括周向第一壁(14)、在第一端处封闭周向第一壁的第二壁(16)，在与第二壁相对的第二开放端处封闭周向第一壁的穿孔和/或多孔第三壁(20)，所述第三壁被布置成将制备好的饮料从包囊里排出，其中，第一、第二和第三壁围成容纳可提取产品的内部空间(24)，其中，包囊内部空间里的可提取产品已经被至少部分地压实。本发明进一步涉及生产这样包囊的方法，涉及包括用于制备饮料的这样的包囊的系统、以及用于制备饮料的方法。

Description

用于制备饮料的包囊、系统和方法 以及用于制造这种包囊的方法
本发明涉及使用可提取或者可溶产品如烘焙的研磨咖啡制备适于消费的预定量的饮料的包囊，包囊包含周向第一壁、在第一端封闭周向第一壁的第二壁，在第二壁对面的第二开放端封闭周向第一壁的穿孔和/或多孔的第三壁，所述第三壁被布置成用来从包囊里排出制备好的饮料，其中，第一、第二和第三壁围成容纳可提取产品的内部空间。
这种包囊实质上是已知的且可以用在用于制备饮料的设备里。包囊提供便利的使用和可再现提取条件，从而轻松地制备一杯咖啡并使咖啡的品质保持不变。已知包囊可以是开口包囊，其包括周向壁和适于从包囊排出制备好的饮料的出口区域。在包囊的内部空间里，提供有一定量的例如烘焙的研磨咖啡这样的可提取产品，例如提供一定量的体积小于内部空间容积的咖啡。这样的包囊能在饮料生产设备里使用，在设备里液体在压力下进入包囊内以与包囊内的可提取产品相互作用，并从设备内的包囊中向外排出饮料至例如咖啡杯这样的容器里。
当使用具有开放出口区域以及松散的烘焙研磨咖啡的已知包囊时，向包囊供应的水可能冲过包囊并导致在包囊内产生小于所需压力的压力，由此使提取咖啡的压力相对较低。这可能导致不受控制的饮料制备工艺，不受控制的饮料制备工艺会不利地影响到制备好的饮料。尤其地，咖啡的质量可能为劣质的，例如因为较低的提取压力使咖啡过稀或者当在较低的提取压力下提取时由于咖啡饮料的二氧化碳含量较低而出现劣质泡沫层，而二氧化碳对于产生泡沫至关重要。
本发明的一个目的就是提供用于饮料制备的改进包囊，尤其地，至少减少上述问题。
因此，根据本发明的一方面，提供了上述类型的包囊，其中，包囊内部空间里的可提取产品已经至少部分被压实。
通过压紧包囊里的可提取产品，将烘焙研磨咖啡压紧在可更换包囊的内部空间的壁上，由此防止出现沿着包囊相应壁的优先流体流动路径。如果必须将包囊放置在所述设备里以使周向侧壁面朝下且出口过滤器朝向侧面时，这也是有利的。通过提供内部装有压实咖啡的包囊，且在包囊的旋转位置内，所述咖啡便处于整个出口过滤器旁边，由此避免出现优先流体流动路径。接着，所供应的流体(例如水)从进口区域通过咖啡饼(coffeebed)被引导到包囊的出口区域，与包囊的位置无关，从而提供受控的饮料制备。因此，通过压紧咖啡，可在可更换包囊的进口区域与出口区域之间控制所述流体流动的速度。另外，这种压紧过的咖啡饼连同咖啡的出口区域在制备饮料的过程中提供了包囊内的所需流量限制。这允许在包囊的内部空间内形成较高的提取压力，由此在包囊内形成较高的提取压力。例如，可以向咖啡饮料提供所需的浓度及较高的二氧化碳含量，以产出高品质的咖啡饮料。
优选地，可提取产品包含烘焙的研磨咖啡，例如，适于制备单个部分的饮料的量，优选地，单杯饮料，如30-200毫升所述制备好的饮料。包囊因此可以包含4.0-8.0克或者4.5-8克，优选地为5.0-6.5克，更优选地为接近5.2克±0.15克，更优选地为5.3±0.2克烘焙的研磨咖啡。例如，装有接近5.3克的包囊可以用来制备一杯浓咖啡，另外装有接近6.0克±0.15克的包囊可适用于制备一杯隆哥(longo)咖啡。当然，装有介于4.0和8.0克之间的其它量的咖啡可以用来制备其他类型的咖啡。因此，可更换包囊是单个部分包装。因此，通过在高压下向包囊提供预定量的热水，包囊适合于制备预定量的咖啡。装有上述量咖啡的包囊提供的咖啡饮料带有合适量的泡沫，从咖啡原材料里提取出来的所需量的可溶性干物质。要注意的是，在制备好的约40毫升饮料的顶部，合适量的泡沫优选地为至少5毫升泡沫，或者更多，例如9毫升泡沫。另外，包囊包含的颗粒分布足够松散以防止在整个咖啡饼内形成流量限制，以避免不希望的长饮料制备时间以及包含在饮料之内的大量咖啡油。
在本发明以后的描述里，包囊的内部空间的容积优选地为接近10-14毫升，优选地为11.5-12.5毫升，更优选地为接近11.8毫升。
如果整个内部空间均由可提取产品(例如烘焙的研磨咖啡)占据那么是有利的。因此，当使用匹配密度的研磨咖啡时，可实现包囊内部体积的最佳使用。这还提供了另外的优点，是当流体流过包囊时，可提取产品不能完整地在内部空间内位移，从而不会形成优先的路径。另外，因为整个内部空间均被咖啡占据，在制备饮料之后，在包囊内的咖啡和各自壁之间不会留下水分。因此，从设备移除包囊时，由于包囊漏水而弄脏设备的风险也很小。
本申请人已经发现，根据本发明的进一步描述，如果压紧烘焙的研磨咖啡以使包囊内部空间里的压紧咖啡具有基本上均匀的密度是有利的。在使用中，在包囊内的这种均匀咖啡的颗粒可以重新分布，以形成靠近第二壁(因而靠近包囊的进口区域)的相对松散的咖啡饼层，以及靠近第三壁(因而靠近包囊的出口区域)的相对压实的咖啡饼层。这个压实咖啡饼层连同出口过滤器一起给包囊提供了具有所需压力下降的过滤能力。因此，压实咖啡饼层和出口过滤器一起减缓了制备好的饮料从包囊的流出。
应理解的是，在往包囊装入咖啡之前，咖啡块可被压实，例如通过允许合适的烘焙研磨咖啡流在压力下穿过膜而被压实。
根据本发明的其它实施方式，如果烘焙研磨咖啡包含按重量的以下粒度分布的话过滤能力可以进一步得以提高，其中第10百分位数区间的粒度为20-60微米，优选地小于40微米(例如，33-37微米)，其中第50百分位数区间的粒度为370-470微米(优选地为370-570微米)，优选地小于490微米，其中第90百分位数区间的粒度为600-800微米，优选地小于700微米。在包囊内烘焙研磨咖啡的这种粒度的分布防止了在用水对咖啡施压时出现咖啡饼的崩塌。由于咖啡的压紧，相对较小的颗粒可以附于相对较大的颗粒上以使在制备饮料之前相对较小的颗粒不能朝向出口过滤器位移。当向包囊的内部空间供应水的时候，相对较小的颗粒可以随着水朝出口过滤器流动以与所述出口过滤器一起形成流量限制。同时，这种粒度分布提供了口感良好的高品质咖啡。如果总体粒度是过小的，咖啡饼可能崩塌以使制备好的饮料不能轻易穿过，并导致不希望出现的过长饮料制备时间。另一方面，如果总体粒度过大，供应的流体将会冲过咖啡，致使咖啡饮料太稀且包含低溶解浓度的干物质，并且没有泡沫层。
应注意的是，上面提到的根据本发明的优选的粒度分布通过普遍知道的新巴泰克(Sympatec)分析器来确定，所述分析器适于在干燥产品里确定颗粒分布和尺寸。这种分析器可以是与干燥分散物系Rodos T4.1单元结合使用的新巴泰克中央单元“Helos”。使用的测量范围R7包含0.5/18.0-3500微米。在测量单元内放置样品。通过使用激光衍射技术确定所述样品的粒度分布。样品颗粒对激光器发出的光进行衍射。衍射的量取决于样品的烘焙研磨咖啡的粒度。在散射的光通过透镜后可以使用检测器对其进行检测，所述的透镜是R7透镜。
已经发现终端产品(例如压实可提取产品)具有如下根据重量的粒度分布，其中，第10百分位数区间的粒度为20-60微米，优选地小于40微米，其中第50百分位数区间的粒度为400-600微米，优选地为450-550微米，其中第90百分位数区间的粒度为700-1000微米，优选地为825-950微米。
应当理解的是，因为在压紧的时候颗粒可能粘结到一块，压实可提取产品的粒度可以略微大于原材料的粒度。
根据本发明的另一个方面，第三壁包括用于从包囊排出制备好的饮料的出口过滤器，其中，出口过滤器是由例如带有多个出口开口的滤纸或者聚合薄膜构成。在使用中这样的出口过滤器连同过滤器附近的压实咖啡饼层一起提供了所需的流量限制，这可使咖啡饮料具有高品质和良好的口感。应当理解的是，出口开口可以均匀的分布在包囊的直径上，优选地，并不覆盖凸缘区域。使用滤纸作为出口过滤器提供了低成本的第三壁。另外，使用滤纸的第三壁可以在把咖啡供应到如杯子这样的容器里之前从例如咖啡这样的饮料里滤出油。这对于减少咖啡里的油量是有利的，油会不利地影响到咖啡的口感和/或品质。如已知的因为咖啡醇会增加血液里胆固醇的含量，因此从咖啡里过滤出来咖啡醇尤其有益。另外，多孔的第三壁可以提供的优点是能在内部空间的基本全部横截面上将饮料从包囊里排出。因此，饮料可以非常均匀地从内部空间里流出。这可以防止在内部空间中存在优选的流体流动路径。已知优选的流体流动路径会减少饮料制备工艺的可再现性。
如果出口过滤器(例如是聚合薄膜的)包含100-170个开口，优选地为110-150个，更优选地为145个开口，其中开口的直径介于0.4毫米±0.05毫米和0.2毫米±0.05毫米之间，优选地大约0.3毫米±0.05毫米。这样的出口开口连同在供水时重新分布且位于开口附近的小咖啡颗粒一起可以提供所需的流量限制以及压力下降。由于所述开口，制备好的饮料将会以所需的速度离开包囊以使制备的时间不至于太长，例如，不超过40秒，优选地不超过30秒。另外，开口要足够小以防止咖啡颗粒离开包囊并和制备好的咖啡饮料一起注入杯子里。出口过滤器内的开口的优选数量是使得出口过滤器连同过滤器附近的压实咖啡饼层一起形成了所需的流量限制，以获得具有可接受的油平衡、所需的泡制浓度、可接受的制备时间的咖啡饮料。这样的咖啡饮料将拥有高品质和良好的口感。
在其他描述里，周向第一壁基本上是刚性的。总的来说，周向第一壁可以是任何形状，如圆柱形、半球形、截锥形体或者多角形，例如六角形或者八角形。
优选地，包囊包含入口过滤器，其中，入口过滤器具有的流阻低于与出口过滤器组合的压实可提取产品的流阻，以防止入口过滤器上游出现过大压力升高。这样做是有利的，因为这种上游压力升高不利于泡制饮料。
根据本发明的另一方面，可提取产品被压实成小饼。这样做的优点是降低了在压实可提取产品压块上出现优选的流体流动路径的风险。应理解的是当使用压实压块时，包囊可省却第二壁，因为大大降低了可提取产品洒出的风险。
在本发明的其它描述里，小饼可以包含至少一个钻孔，所述钻孔按照从压块的面向第二壁的侧面到第三壁的方向延伸。钻孔因此提供了一种浸渍方法以以均匀的方式浸湿压块。
也有可能将可提取产品压实成多个压块，优选地具有相互不同的填料密度。例如，有可能将可提取产品提供为具有互相不同压实度的多个压块的单个堆。例如，有可能每个压块的压实度按照从第二壁到第三壁的方向增加。在这种方法下，按照从第二壁到第三壁的方向完全浸湿压块所费的功夫也要增加，以保证在浸湿每个位于更下游的压块时，上游压块已经被适当浸湿，由此为整个可提取产品提供了非常均匀的浸湿。
本发明进一步涉及制造上述包囊的方法，包括：
-提供咖啡接收杯，所述咖啡接收杯包含周向第一壁以及第二与第三壁之一，它们一起限定了用于接收烘焙研磨咖啡原材料的内部空间；
-在咖啡接收杯的内部空间里提供一定量的烘焙研磨咖啡原材料；
-压紧所述一定量的研磨咖啡原材料以使包囊装有压实咖啡。可以在包囊的内部空间里提供全部量的咖啡并基本上所述全部量的咖啡被压紧以压实所述量的咖啡。
在本发明的方法的可选实施方式里，方法可以包含：
-在内部空间里提供一定量烘焙研磨咖啡原材料的第一部分；
-压紧所述第一部分以压实第一部分；
-接着，在包囊的内部空间里的已经压紧的第一部分之上提供所述一定量的烘焙研磨咖啡原材料的另一部分；
-压紧该另一部分以压实该另一部分。通过交替地提供和压紧所述量的咖啡的部分，咖啡可以更容易地插入包囊里且同时可以降低咖啡原材料洒出的风险。
根据本发明的另一方面，也有可能插入包囊的内部空间的咖啡原材料通过在压紧所述咖啡原材料之前进行震动而被压紧。
优选地，烘焙研磨咖啡的压实量基本上相似于咖啡接收杯的内部空间的容积。
这样的方法提供的优点是在能够在制造过程中确定可更换包囊的咖啡接收杯内的咖啡颗粒分布。咖啡颗粒的分布由此能变得均匀，其中，相对较小的颗粒可以附在相对较大的颗粒上。由于咖啡的压实，在例如可更换包囊的运输过程中该分布不会发生较大的改变。因此，包囊内部的颗粒的预定分布可以保持不变。使用这样的包囊制备饮料，咖啡的制备过程是可以控制和可再现的。
另外，通过压实包囊内部空间里的咖啡，在可更换包囊的需与出口过滤器相连接的侧面提供了一个平坦面。这样的平坦面增强了出口过滤器在可更换包囊的周向第一壁上的紧密密封，由此防止在例如出口过滤器的箔与第一壁之间出现缝隙。由于这个缝隙会导致包囊的质量低劣，进而导致生产的饮料品质低劣，并且咖啡和流体也可能从那里漏出而不经过出口过滤器。
因为咖啡颗粒位于周向第一壁上的风险降低了，所以咖啡的压实进一步增加了出口过滤器在周向第一壁上的密封质量。因此，沿着整个周向第一壁的出口过滤器的密封质量可能不会由于过滤器和壁之间的颗粒而降低。
在根据本发明方法的进一步描述中，通过基本上为50-300N(牛顿)的压力压紧烘焙研磨咖啡，所述压力优选地为50-500牛顿，优选地基本上为400-600牛顿。当压力为大约500牛顿时会获得好的结果。
为了在容积约为10-14毫升，优选地为11.5-12.5毫升，更优选地为接近11.8毫升的咖啡接收杯子的内部空间里提供预定量的烘焙研磨咖啡原材料，优选地，烘焙研磨咖啡原材料的灌注体积为每250克咖啡原材料在600-750毫升范围内(优选地每250克咖啡原材料在620-670毫升的范围内)以及更优选地为每250克咖啡原材料在630-660毫升的范围内。以这样的灌注体积，烘焙研磨咖啡在压紧后可以拥有4.0-8.0克的重量，优选地为5.0-6.5克，更优选的为接近5.3克±0.2克。
申请人发现，如果根据本发明的可更换包囊容纳的咖啡的灌注体积小于每250克咖啡原材料600毫升的话，使用所述包囊的咖啡制备的那杯咖啡就会过稀且没有良好的泡沫层。应理解的是此方面的灌注体积涉及咖啡后浓缩步骤的条件，但在包囊内压实步骤之前。另外，咖啡饮料可能含有相对大量的咖啡油，这会不利地影响到所制备饮料的质量。高灌注体积，即高于上述所优选的量也是不期望的，因为可能导致过长的饮料制备时间。
应注意到通过测量250克咖啡在研磨后压紧的体积来确定咖啡原材料的灌注体积。为了确定这个体积，一定量的烘焙研磨咖啡原材料从漏斗注入到其下面端部的托盘里，托盘的容积为250毫升。托盘有一个闭合的滑片(slide)，以使250毫升体积的咖啡粉留在托盘里。然后，托盘里的咖啡粉的重量就被确定且转化成以毫升/250克来表示的灌注体积。
另外，有利的是，根据本发明的另一方面，在将烘焙研磨咖啡原材料压实到包囊的内部空间内之前，烘焙研磨咖啡原材料具有的水分含量为1.0-4.0％，优选地为1.5-2.2％，更优选地为接近1.5％。因为在研磨咖啡原材料之前咖啡原材料浸有水汽，因此会形成咖啡原材料的水分含量。通过测量出由于在103℃在烤炉里干燥3小时而导致5g咖啡原材料的重量损失量而确定水分含量。
优选地，根据本发明方法的另一个实施方式，烘焙用做烘焙研磨咖啡原材料的咖啡豆约250-1000秒，优选地在450-700秒之间，其中，根据下面描述的测量技术，烘焙研磨咖啡原材料的烘焙程度优选地在30-60单位的范围内。包含这样的烘焙研磨咖啡的可更换包囊提供的一杯咖啡饮料味道很好并带有合适量的咖啡油。这样的烘焙度数进一步使得烘焙研磨咖啡可以按照所需的方式并在如上述的压力下进行压实。通过测量水平量的研磨咖啡原材料上的光反射来确定咖啡原材料的烘焙度数。这个可以使用例如Dr.Bruno Lange GmbH(布鲁诺·兰格博士股份有限公司)的LMG163型颜色分析仪LK100来实施。将例如波长为640nm的光量指向包含所述水平量研磨咖啡的样品处。根据研磨咖啡的暗度，反射并测量一定量的光。数值表示烘焙的度数。每日通过顺序地使用两个校正瓦(calibration tile)校对所述颜色分析仪。之后测量所述校正瓦，再测量样品。如果需要，将烘焙咖啡豆研磨至正好3/4粒度，拥有的平均粒度为接近0.39毫米。咖啡的矫平需要为圆穹形，将尺子保持垂直并与咖啡的表面呈90度角。咖啡按照三个平滑的(来回)移动在样品碟的边缘上矫平。如果在咖啡的表面可确定有明显的不规则，则需要再做一遍矫平。
在本发明的其它描述里，通过研磨咖啡豆来提供具有按照重量分布的粒度的研磨咖啡原材料，其中第10百分位数区间的粒度为20-60微米，优选地小于40微米，其中第50百分位数区间的粒度为370-570微米，优选地小于490微米，其中第90百分位数区间的粒度为600-800微米，优选地小于700微米。当在包囊的内部空间里压紧这样的烘焙研磨咖啡原材料时，可以如先前所述那样提供预定的均匀分布的颗粒。
本发明还涉及按照上述办法可以得到的包囊以及根据权利要求28的用来制备适于消费的预定量的饮料的系统，也涉及根据权利要求30用来制备适于消费的预定量的饮料的方法。
其它有利的实施方式为包囊的1.0-4.0％，优选地为1.5-2.2％，更优选地为接近1.5％，用于生产这样的包囊的方法，根据本发明用来制备饮料的系统和方法均在从属权利要求里进行描述。
现在将参照附图通过非限制的例子来进一步描述本发明，其中
图1展示了根据本发明用于制备饮料的系统的第一实施方式的实例；
图2展示了根据本发明的包囊的第一实施方式；
图3展示在制备饮料过程中的图2的包囊；
图4展示了根据本发明的包囊的第二实施方式；
图5展示了根据本发明的包囊的第三实施方式；
图6展示了根据本发明的包囊的第四实施方式。
应注意，在不同附图中相同或相关部件采用相同或相关的附图标记来指示。
图1给出了根据本发明的使用可提取产品制备适于消费的预定量的饮料的系统1的第一实施方式的示例。系统1包含可更换开放型包囊2，以及设备4。设备4包含用于保持可更换包囊2的接收器6。在图1里，为了清晰，在包囊2与接收器6之间画了一条缝。应当理解的是，在使用中，包囊2可以与接收器6相接触。在这个例子中，接收器6的形状与包囊2的形状互补。在这个例子中，接收器6包含上部部分8和保持面10。
设备4进一步包括用于在例如超过约6巴(绝对压力)的高压下向可更换包囊2供应例如热水这样的流体的流体分配装置12。
在图1所示的系统1中，可更换包囊2包含基本上为刚性的周向第一壁14、在第一端18处封闭周向第一壁14的第二壁16，在与第二壁16相对的第二开放端22处封闭周向第一壁14的第三壁20。周向第一壁14、第二壁16以及第三壁20围出了容纳所述可提取产品的内部空间24，在这个例子里容纳的是烘焙研磨咖啡。在这个例子里，可更换包囊2容纳一定数量的可提取产品，例如约5.0-5.6克的烘焙研磨咖啡，优选地为约5.3克±0.2克，适用于制备单部分的饮料，优选地为单杯饮料，例如30-200毫升制备好的饮料。取决于制备好的饮料的所需浓度，可提取产品的量也不同。例如用于制备一杯浓咖啡(espresso)，包囊2可以容纳大约5.3克，而制备一杯隆哥咖啡，包囊2可容纳大约6.3克。在本发明的其它实施方式里，包囊也可以容纳介于4.0-8.0克咖啡的其它量。内部空间24的容积可以为约10-14毫升，优选地为11.5-12.5毫升，更优选地为约11.8毫升。因此，可更换包囊是单个部分封装的。根据本发明的其它方面，包囊2的内部空间24里的可提取产品是压实的。
在图1的例子里，周向第一壁14基本上是刚性的。周向第一壁14可以例如包括塑料材料，并可由例如注入浇模、真空成型、热力塑形或类似方法形成的所构成。
在这个例子里，第二壁16与周向第一壁14整体形成。在这个例子里，第二壁16基本上是刚性的且包括允许流体进入包囊2的多个入口开口26。第二壁16提供包囊2的入口过滤器。
在这个例子里，第三壁20是柔性的并呈片状。另外，在这个例子里，第三壁是多孔的。在这个例子里第三壁20是由滤纸加工而成的。在这个例子里，滤纸包括聚乙烯(PE)纤维。在这个例子里第三壁20与周向第一壁14通过热密封相连接。在这个例子里第三壁20沿其轴向形成了包囊的最外边界。在图1里可以看到第三壁20紧靠着接收器6的保持面10。
图1所示的系统1按照如下介绍来操作以制备一杯咖啡。
将包囊2放在接收器6上。第三壁20与保持面10相邻接。将流体(这里是热水)在压力下从流体分配装置12通过入口开口26供应至内部空间24的可提取产品处。流体分配装置12可以适用于在接近4-20巴的压力下，例如9-15巴，供应水至可更换包囊2。在流体分配装置内形成约6巴的压力可以得到良好的结果。水会浸湿咖啡粉并将所需物质提取出来以形成咖啡饮料。接着制备好的咖啡通过多孔第三壁20从包囊2中排出。咖啡饮料进一步通过多个出口28从接收器6排出，且可以用来供应至例如杯子这样的容器30。在将水供应至包囊2的内部空间24的压实咖啡过程中，咖啡颗粒在包囊2的内部空间24内重新分布，以邻近第二壁16形成相对疏松的咖啡饼层L以及邻近第三壁20形成相对压实咖啡饼层C(见图3)。相对较小颗粒S连同水一起朝向构成第三壁20的出口过滤器移动，并位于出口过滤器20的开口38附近。所述较小颗粒S将和出口过滤器36一起构成包囊2的流量限制(见图3)，这提供所需的压力下降以及由此在包囊2内形成所需的提取压力，以使来自压实咖啡的可溶干物质能被提取并得到拥有所需泡制浓度和品质的一杯饮料。
在图1的例子里，多个入口开口26基本上分布在整个第二壁16上。所以，通过多个入口开口26将水供应到可提取产品，以在包囊2的基本全部横截面上浸湿可提取产品。因此，获得了流体向可提取产品的均匀供应。由此，极大地降低了出现液体流经优选通道而流过可提取产品的风险。
在根据本发明的包囊2的另一个实施方式(未显示)里，形成包囊2的出口过滤器的第三壁20，由例如滤纸的多孔片构成，饮料(这里是咖啡)能够通过第三壁从包囊2排出。因此整个第三壁20可以形成多孔片。例如，第三壁20可以构成基本上连续的可透水片，该片基本上横跨包囊2的整个第二开放端22。因此，能够在很大的区域上从包囊2里排出所述流体。因此，可以实现从可提取产品中排出非常均匀的饮料。由此，极大地降低了出现液体流经优选通道而流过可提取产品的风险。
应当理解的是在系统的其他未显示的实施方式里，设备可以不同于系统的第一实施方式所描述的设备。例如，该设备可在包囊2的第三壁20与设备4的出口开口28之间设有中空空间。在其它例子里，设备可以包含刺穿装置以对密封的已知包囊的盖子进行刺穿。因此，应注意到，根据本发明的包囊能用在使用高压紧备饮料的任意合适的设备里。
图2-5展示了根据本发明的包囊的实施方式。在图2中，和图1一样，第二壁16与周向第一壁14整体形成。第二壁16包括位于第二壁16中的多个进入开口26。第三壁20由柔性箔36构成，箔为例如带有多个出口开口38的聚合箔。在图2中，包囊2在周向第一壁14的第二端22处包括向外延伸的外沿40，例如，第三壁20例如通过使用胶粘、焊接、热密封或者类似方法附着于向外延伸的外沿40。因此第三壁20能很牢靠地附着于外沿40。应注意到向外延伸的外沿40可在接收器6的上部部分8与接收器6的保持面10之间延伸，以使外沿40夹在上部部分8与保持面10之间。因此，在使用时，例如当施加流体压力时，将第三壁20夹紧在外沿40上，由此来降低第三壁20与外沿40分离的风险。
在图4中，第三壁20由柔性多孔片(例如滤纸)构成。在图4中，第二壁16也由柔性多孔片(例如滤纸)构成。在这个例子里，第二壁16附着于向内延伸的凸缘42。在这个例子里，第二壁16附着于向内延伸的凸缘42的内侧。
应注意，在未显示的其它实施方式里，第三壁20可以由例如滤纸或者带有多个出口开口30的聚合箔这样的多孔片来构成，正如图1和图2所示。应理解的是，包囊2可以包括根据所示任一实施方式的任一第二壁16以及根据任一所示实施方式的任意第三壁20。优选地，周向第一壁14基本上是刚性的。因此，包囊2不会因为运输以及操作而易于变形，以使包囊2总是适配接收器6。另外，周向第一壁14优选地为弹性的，以使周向第一壁14任何可能变形在引起变形的力消除后可以恢复。然而，周向第一壁14有可能由柔性片构成，优选地与第二壁16整体形成。因此，基本上整个包囊2可以由柔性片制成，以减少用于提供包囊2所需材料的量。
在例子里，所述周向第一壁基本上是圆柱形的。应理解的是，根据本发明的包囊不限于这个形状。周向第一壁14可以是，例如，截锥形体、半球形或者多角形，例如六角形，八角形等。
优选地通过提供包含周向第一壁14和第二壁16的咖啡接收杯32来制造根据本发明的包囊2。第一壁14和第二壁16限定了内部空间24。将烘焙研磨咖啡原材料提供到咖啡接收杯32的内部空间24内，所述咖啡原材料例如是阿拉伯(Arabica)咖啡，具有最多30％的罗布斯塔(Robusta)咖啡，拥有所需的颗粒分布，所需的水分含量，所需的烘焙度数以及所需的灌注体积。接着，用合适的压紧手段(例如采用接近500牛顿的压力)对咖啡原材料进行压紧。在杯的内部空间中对咖啡进行压紧之后，被压紧咖啡的背离第二壁16的表面可以基本上是平的。另外，至多有限量的咖啡颗粒可以位于周向第一壁14的背离第二壁16的上表面上。在根据本发明的包囊2的这个例子里，至多有限量的咖啡颗粒可以位于延伸外沿40上。因此，能够容易地提供例如聚合箔层36这样的出口过滤器，并以紧密的方式将其密封在周向第一壁的延伸外沿40上，且在周向第一壁14与出口过滤器20之间出现未密封区域的风险得以最小化。结果是包囊2具有基本上平的第三壁20，换句话说，第三壁20基本不会沿与包囊2的中心轴线A平行的方向从周向第一壁14延伸(见图3)。因此，当在设备4里使用这样的包囊2来·时，因为延伸的第三壁20的存在，便可以容易地将包囊2放置在接收器6内而不会而被卡住。在本发明的可选实施方式里，可将第一部分的咖啡原材料插入包囊2的内部空间24里。可以使用合适的压紧装置(例如使用接近500牛顿的力)对第一部分咖啡原材料进行压紧。应注意到，在压紧过程中或者在接下来的压紧间隔中，压紧装置可以旋转。这样的优点是，一方面可以基本上减少咖啡油，另一方面DMA可以增加或者保持不变。因此，在压紧过的第一部分咖啡原材料的顶部，可以提供一定量的另一部分研磨咖啡原材料到包囊2的内部空间24内。然后使用合适的压紧装置(例如，使用接近500牛顿的压力)压紧该一定量的另一部分研磨咖啡原材料，以使该另一部分获得压实。这提供了一种简单的方法来将咖啡原材料插入以及压紧到包囊2内。还可能的是，用于制作包囊的方法在包囊2里交替地插入以及压紧不止两个部分的一定量咖啡原材料。
图5展示了根据本发明的包囊2的例子，其中，将可提取产品压实成多个(在这个例子里是4个)压块58、60、62、64。在图5里，压块58、60、62、64堆放在内部空间24内。在图5里，每个压块58、60、62、64基本上横跨包囊2的内部空间24的整个横截面。在这个例子里，压块58、60、62、64的密度(即压实度)各不相同。压块58、60、62、64的密度按照从第二壁16到第三壁20的方向增加。这提供的优点是，相对于密度较高的压块，液体可更容易地浸湿密度低的压块，以便当水浸湿下游的压块时，每个上游的小压块也得以适当地浸湿。因此，可以实现可提取产品的高度均匀浸湿。尽管这个例子展示了四个堆放的压块，应理解的是可以使用任意数量的压块。
图6展示了关于包囊2的例子，装有压实可提取产品的单个压块66。在图6的例子里，小饼66包含钻孔68，钻孔沿第三壁20的方向从压块66的面向第二壁16的侧部延伸进压块66中。沿着钻孔68的方向，钻孔68的长度短于压块66的厚度。因此钻孔68不会构成使流体穿过压块66的捷径通道，而是为流体提供了进入压块66的中心的通道。这些钻孔68允许流体按预定渗透度进入压块。所以，可以实现对压实可提取产品的优选浸湿。
应当理解的是，压块66或多个压块58、60、62、64可以和上述提及的包囊2结合起来使用。如果将可提取产品压实成压块，这样可提取产品在使用前不易从包囊2里洒出，那么包囊的第二壁16就不是严格需要的。
在前述说明书里，已经参照本发明的实施方式的具体例子对本发明进行了描述。然而，很明显的，在不背离所附权利要求里所描述的本发明的宽泛精神和范围的前提下，可以进行多种修改和变化。
例如在使用前可将包囊装在气密包装里以提高保质期。
例如包囊2可用生物可降解材料制成。
例如包囊2可具有不同的尺寸或者形状。
另外，例如使用不同的合适的压实设备来将咖啡压实到包囊的内侧。
在本发明的可选实施方式里，在将咖啡供应至包囊的内部空间里之前将其压实。例如，通过首先将咖啡压紧成尺寸与包囊的咖啡接收杯的内部空间的尺寸相对应的压块而将其压实。
然而，其他改进、变化和替换也是可能的。说明书、附图和示例应被看作是示例性的而非限制性的。
在所述权利要求里，不应将圆括号里的附图标记看作对权利要求的限制。单词“包含”并不排除还存在除权利要求里列举以外的其它特征或步骤。另外，单词“一个”不应被局限地理解成“仅仅一个”，而意味着是“至少一个”的意思，且不排除多个。某些方法在互不相同的权利要求里均有提及，但这不表示这些方法的组合就不能被用来产生良好的效果。

Claims (53)

1.一种使用可提取产品制备适于消费的预定量的饮料的包囊，所述可提取产品是烘焙研磨咖啡，所述包囊包括周向第一壁、在第一端处封闭周向第一壁的第二壁、在与第二壁相对的第二开放端处封闭周向第一壁的穿孔和/或多孔第三壁，所述第三壁被布置成用来将制备好的饮料从包囊里排出，其中，第一壁、第二壁和第三壁围成容纳可提取产品的内部空间，其中，所述包囊的内部空间中的可提取产品已经被至少部分地压实，其特征在于，所述第三壁包括布置成用来将制备好的饮料从所述包囊中排出的出口过滤器，其中，所述出口过滤器由带有多个出口开口的聚合薄膜或者过滤纸构成并且所述出口过滤器包含100-170个开口，其中，开口直径在0.4毫米±0.05毫米和0.2毫米±0.05毫米之间。
2.根据权利要求1所述的包囊，其中，所述包囊容纳的烘焙研磨咖啡为4.0-8.0克。
3.根据权利要求2所述的包囊，其中，所述包囊容纳的烘焙研磨咖啡为5.0-6.5克。
4.根据权利要求3所述的包囊，其中，所述包囊容纳的烘焙研磨咖啡为5.3克±0.2克。
5.根据权利要求1所述的包囊，其中，所述包囊的内部空间的容量为10-14毫升。
6.根据权利要求5所述的包囊，其中，所述包囊的内部空间的容量为11.5-12.5毫升。
7.根据权利要求6所述的包囊，其中，所述包囊的内部空间的容量为11.8毫升。
8.根据前述权利要求中任一项所述的包囊，其中，整个内部空间均由所述可提取产品占据。
9.根据权利要求1-7中任一项所述的包囊，其中，烘焙研磨咖啡被压紧以使得内部空间中的压紧咖啡具有均匀的密度。
10.根据权利要求1-7中任一项所述的包囊，其中，已经通过压实按重量进行粒度分布的咖啡原材料而获得烘焙研磨咖啡，其中，第10百分位数区间的粒度为20-60微米，其中，第50百分位数区间的粒度为370-570微米，并且其中，第90百分位数区间的粒度为600-800微米。
11.根据权利要求10所述的包囊，其中，第10百分位数区间的粒度大于等于20微米且小于40微米，其中，第50百分位数区间的粒度大于等于370微米且小于490微米，并且其中，第90百分位数区间的粒度大于等于600微米且小于700微米。
12.根据权利要求1-7中任一项所述的包囊，其中，所述出口过滤器包含110-150个开口，其中，所述开口直径在0.4毫米±0.05毫米和0.2毫米±0.05毫米之间。
13.根据权利要求12所述的包囊，其中，所述出口过滤器包含145个开口，其中，所述开口直径为0.3毫米±0.05毫米。
14.根据权利要求1-7中任一项所述的包囊，其中，所述周向第一壁是刚性的。
15.根据权利要求1-7中任一项所述的包囊，其中，所述包囊包括入口过滤器，其中，入口过滤器具有的流阻低于压实可提取产品与出口过滤器相结合的流阻。
16.根据权利要求1-7中任一项所述的包囊，其中，所述可提取产品被压实成压块。
17.根据权利要求16所述的包囊，其中，所述压块包括至少一个钻孔，所述钻孔从所述压块的面向所述第二壁的侧面沿所述第三壁的方向延伸。
18.根据权利要求1-7中任一项所述的包囊，其中，所述可提取产品被压实成多个压块。
19.根据权利要求18所述的包囊，其中，所述多个压块具有互相不同的压实密度。
20.根据权利要求18所述的包囊，其中，压实密度从包囊的第二壁朝向包囊的第三壁增加。
21.根据权利要求1-7中任一项所述的包囊，其中，至少部分压实的可提取产品具有按重量进行的粒度分布，其中，第10百分位数区间的粒度为20-60微米，其中，第50百分位数区间的粒度为400-600微米，并且其中，第90百分位数区间的粒度为700-1000微米。
22.根据权利要求21所述的包囊，其中，第10百分位数区间的粒度大于等于20微米且小于40微米，其中，第50百分位数区间的粒度为450-550微米，并且其中，第90百分位数区间的粒度为825-950微米。
23.一种制造根据前述权利要求中任一项所述的包囊的方法，其中，所述方法包括：
-提供咖啡接收杯，所述咖啡接收杯包括第二壁和第三壁中之一以及周向第一壁，所述第二壁和第三壁中之一以及周向第一壁限定了布置成用来接收烘焙研磨咖啡原材料的内部空间，所述第三壁包括布置成用来将制备好的饮料从所述包囊中排出的出口过滤器，其中，所述出口过滤器由带有多个出口开口的聚合薄膜或者过滤纸构成并且所述出口过滤器包含100-170个开口，其中，开口直径在0.4毫米±0.05毫米和0.2毫米±0.05毫米之间；
-在咖啡接收杯的内部空间中提供一定量的烘焙研磨咖啡原材料；
-压紧所述一定量的烘焙研磨咖啡原材料以使包囊容纳压实咖啡。
24.根据权利要求23所述的方法，其中，所述方法包括：
-在所述内部空间里提供所述一定量的烘焙研磨咖啡原材料的第一部分；
-压紧所述第一部分以使该第一部分被压实；
-随后，在所述包囊的内部空间中在已压实的第一部分的顶部上提供所述一定量的烘焙研磨咖啡原材料的另一部分；
-压紧所述另一部分以使该另一部分被压实。
25.根据权利要求23所述的方法，其中，烘焙研磨咖啡原材料的压实体积与咖啡接收杯的内部空间的体积相同。
26.根据权利要求23-25中的任一项所述的方法，其中，在为50-800牛顿的压力下压紧烘焙研磨咖啡原材料。
27.根据权利要求26所述的方法，其中，在为400-600牛顿的压力下压紧烘焙研磨咖啡原材料。
28.根据权利要求27所述的方法，其中，在为500牛顿的压力下压紧烘焙研磨咖啡原材料。
29.根据权利要求23-25中的任一项所述的方法，其中，所述包囊的内部空间的体积为10-14毫升。
30.根据权利要求29所述的方法，其中，所述包囊的内部空间的体积为11.5-12.5毫升。
31.根据权利要求30所述的方法，其中，所述包囊的内部空间的体积为11.8毫升。
32.根据权利要求23-25中的任一项所述的方法，其中，在压紧步骤之前对设想提供在包囊内的烘焙研磨咖啡原材料的灌注体积为每250克烘焙研磨咖啡原材料在600-700毫升的范围内。
33.根据权利要求32所述的方法，其中，在压紧步骤之前对设想提供在包囊内的烘焙研磨咖啡原材料的灌注体积为每250克烘焙研磨咖啡原材料在630-660毫升范围内。
34.根据权利要求23-25中的任一项所述的方法，其中，压紧过的烘焙研磨咖啡原材料的重量为4.0-8.0克的烘焙研磨咖啡原材料。
35.根据权利要求34所述的方法，其中，压紧过的烘焙研磨咖啡原材料的重量为5.0-6.5克的烘焙研磨咖啡原材料。
36.根据权利要求35所述的方法，其中，压紧过的烘焙研磨咖啡原材料的重量为5.3克±0.2克的烘焙研磨咖啡原材料。
37.根据权利要求23-25中的任一项所述的方法，其中，研磨咖啡豆以提供具有按重量进行的粒度分布的烘焙研磨咖啡原材料，其中，第10百分位数区间的粒度为20-60微米，其中，第50百分位数区间的粒度为370-470微米，并且其中，第90百分位数区间的粒度为600-800微米。
38.根据权利要求37所述的方法，其中，第10百分位数区间的粒度大于等于20微米且小于40微米，其中，第50百分位数区间的粒度大于等于370微米且小于425微米，并且其中，第90百分位数区间的粒度大于等于600且小于700微米。
39.根据权利要求23-25中的任一项所述的方法，其中，所述烘焙研磨咖啡原材料具有的水分含量为1.0-4.0％。
40.根据权利要求39所述的方法，其中，所述烘焙研磨咖啡原材料具有的水分含量为1.5-2.2％。
41.根据权利要求40所述的方法，其中，所述烘焙研磨咖啡原材料具有的水分含量为1.5％。
42.根据权利要求23-25中的任一项所述的方法，其中，将用做烘焙研磨咖啡原材料的咖啡豆烘焙250-1000秒。
43.根据权利要求42所述的方法，其中，将用做烘焙研磨咖啡原材料的咖啡豆烘焙450-700秒。
44.根据权利要求23-25中的任一项所述的方法，其中，所述烘焙研磨咖啡原材料的烘焙度在30-60范围内。
45.一种通过根据权利要求23-44中任一项所述的方法获得包囊。
46.一种使用可提取产品制备适于消费的预定量的饮料的系统，所述系统包括：
根据权利要求1-22中任一项或权利要求45所述的包囊；以及一设备，所述设备包括：
用于在高压下向包囊供应一定量的流体的流体分配装置，用于保持包囊的接收器；以及
出口，所述出口在使用中与包囊流体连通以从所述包囊排出制备好的饮料以及将饮料供应至容器。
47.根据权利要求46所述的系统，其中，所述流体是水，并且所述容器是杯子。
48.根据权利要求46所述的系统，其中，所述流体分配装置适于在4-20巴的压力下向包囊供应流体。
49.根据权利要求48所述的系统，其中，所述流体分配装置适于9-15巴的压力下向包囊供应流体。
50.一种使用可提取产品制备适于消费的预定量的饮料的方法，所述可提取产品是烘焙研磨咖啡，所述方法包括：
提供根据权利要求1-22中任一项或权利要求45所述的包囊；
提供一设备，所述设备包括用于保持所述包囊的接收器、用于在至少6巴的压力下向所述包囊供应一定量的流体的流体分配装置、以及出口，所述出口在使用中与所述包囊流体连通以从所述包囊排出制备好的饮料以及将饮料供应至容器；
将所述包囊安置在所述接收器中；
在压力下将流体供应至用于制备饮料的压实可提取产品，由此在包囊的内部空间中使较小的咖啡颗粒进行重新分布，以使所述咖啡颗粒位于所述出口过滤器附近且连同出口过滤器一起提供包囊的流动限制。
51.根据权利要求50所述的方法，其中，所述流体是水，并且所述容器是杯子。
52.根据权利要求50所述的方法，使用根据权利要求46-49中任一项所述的系统。
53.根据权利要求50所述的方法，使用根据权利要求1-22中任一项或权利要求45所述的包囊。
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