CN105324319B - 用于制备可食用组合物的胶囊 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于食品或饮料制备的胶囊(1)，所述胶囊(1)具有限定容纳前体配料的隔室的胶囊主体，所述胶囊主体为具有一个对称平面或一个对称轴的体积以便限定至少两个对称的体积区段，所述胶囊(1)适用于将其主体区段中的任何一者联接到食品或饮料制备机(14)以便将混合配料从所述机器注入所述胶囊内，其特征在于所述胶囊(1)具有至少两个各自位于一个主体区段中的代码(15)，每个代码(15)带有同一饮料制备设置的两个不同备选值。

Description

用于制备可食用组合物的胶囊

技术领域

本发明涉及用于食品制备机例如液体食品制备机的配料胶囊。

背景技术

饮料制备机在食品科学和消费品领域中是众所周知的。这样的机器允许消费者在家制备给定类型的饮料例如基于咖啡的饮料，如意式浓咖啡或冲煮类杯装咖啡。

现今，用于在家制备饮料的大部分饮料制备机包括由以下机器组成的系统，该机器可容纳用于饮料制备的分份配料。这些部分可为软质的易理包或垫包，或者包袋，但是越来越多的系统使用半刚性或刚性的部分，诸如刚性易理包或胶囊。在下文中，应认为本发明的饮料机是与刚性或半刚性的胶囊一同工作的饮料制备机。

该机器包括用于容纳所述胶囊的接收器或腔体和流体注入系统，所述流体注入系统用于使流体(优选为水)在压力下注入到所述胶囊中。在压力下被注入到胶囊中以用于根据本发明制备咖啡饮料的水优选为热的，即，温度高于70℃。然而，在一些特定情形下，也可处于环境温度或甚至冷却。在胶囊容纳物的提取和/或溶解期间，胶囊腔室内部的压力在用于溶解产品时通常为约1巴至约8巴，而在用于提取烘焙与研磨咖啡时为约2巴至约12巴。这一制备过程与饮料制备(特别是对于茶和咖啡而言)的所谓“冲煮”过程大不相同，不同之处在于冲煮涉及通过流体(如，热水)对配料进行长时间的浸泡，而该饮料制备过程允许消费者在几秒内制备好饮料，例如咖啡。

在压力下提取和/或溶解封闭胶囊的容纳物的原理是已知的，并且通常包括将胶囊插入在机器的接收器或腔体内，一般在采用穿刺注射元件(诸如安装在机器上的流体注射针)刺穿胶囊的面之后将一定量的加压水注入到胶囊中，使得在胶囊内部产生加压环境以提取物质或溶解物质，然后通过胶囊释放所提取的物质或溶解的物质。允许应用该原理的胶囊已经在例如申请人的欧洲专利No.EP 1472156 B1和No.EP 1784344 B1中有所描述。

允许应用该原理的机器已经在例如专利CH 605 293和EP 242 556中有所描述。根据这些文献，所述机器包括用于胶囊的接收器或腔体和穿孔与注射元件，该穿孔与注射元件制成中空针的形式，该中空针包括位于其远侧区域中的一个或多个液体注射孔口。所述针具有双重功能，一方面其打开胶囊的顶部，并且另一方面其形成进入到胶囊中的进水通道。

所述机器还包括流体箱，在大部分情况下该流体为水，所述流体箱用于存储在压力下溶解和/或浸泡和/或提取包含在胶囊内的配料的流体。所述机器包括加热元件诸如锅炉或热交换器，所述加热元件能够将其中使用的水加热至工作温度(传统上为最多至80-90℃的温度)。最后，所述机器包括泵元件，所述泵元件用于使水从流体箱任选地通过加热元件流通到胶囊。水在机器内流通的方式可例如通过选择阀装置进行选择，所述选择阀装置诸如为申请人的欧洲专利申请EP 2162653 A1中所述类型的蠕动阀。

当所要制备的饮料为咖啡时，一种令人感兴趣的制备咖啡的方法是给消费者提供包含烘焙与研磨咖啡粉的胶囊，该烘焙与研磨咖啡粉用注入到其中的热水进行提取。

在多种情况下，所述机器包括用于保持胶囊的胶囊保持器，所述胶囊保持器用于插入所述机器的对应腔体或接收器中以及从所述机器的对应腔体或接收器移除。当胶囊保持器装载有胶囊并以功能性方式插入机器内时，机器的注水装置可流体连接到胶囊以向其中注入水以便制备食品，如上文所述。胶囊保持器例如在申请人的欧洲专利EP 1967100 B1中有所描述。

已经研发了用于这种食品制备(特别是饮料制备)应用的胶囊，其在申请人的欧洲专利EP 1784344 B1或在欧洲专利申请EP 2062831中被描述并要求保护。

简而言之，这种胶囊通常包括：

-中空主体和注射壁，所述注射壁不透液体和空气并且附接到所述主体且适于被例如机器的注射针刺破，

-腔室，所述腔室容纳待提取的烘焙与研磨咖啡床层，或可溶性配料或可溶性配料混合物，

-铝膜，所述铝膜设置在胶囊的底端处，封闭胶囊，用于保持腔室中的内部压力。

所述铝膜被设计为能被穿刺装置刺穿，所述穿刺装置与胶囊要么是一体化的，要么位于所述胶囊外部，例如在机器的胶囊保持器内。

所述铝膜适于在腔室内的内部压力达到某个预定值时在铝膜中刺出分配孔。

另外，任选地，胶囊还可包括被构造为打断流体射流的装置，以便减小注入到胶囊内的流体射流的速度并且使流体以减小的速度分布在物质床层上。

现有技术的胶囊具有注射壁或膜(称作顶膜)，所述注射壁或膜被作为流体系统的一部分的饮料制备机的流体注射元件(如，针)刺穿。当流体注入到胶囊隔室中时，压力增大，这用作提取和/或溶解包含在胶囊内的配料的提取手段，如上文所述。这些配料可为例如烘焙与研磨咖啡床层。作为另外一种选择或与烘焙与研磨咖啡结合，所述配料可包括可溶性配料，诸如饮料预混物。

在一些已知的食品与饮料制备系统中，可以通过设置制备参数来制备若干类型的产品。可通过机器对胶囊的识别来自动地选择设置，所述识别通常为无线的(例如，光学或磁学的)。然而，这种自动识别不灵活，一旦机器已识别胶囊并调整对应的产品制备参数(温度、体积、压力等)，用户就不能微调机器。迄今为止，当生产商希望为用户提供调整产品制备参数的可能性时，有必要给机器提供用户界面，通常为机器上的控制面板，其包括选择器命令。为了保持机器成本尽可能低同时提供适当的操作及使用和参数化方面的足够灵活性，机器通常配备有手动选择器命令如旋钮、柄部、旋转轮、推压或按压按钮。

虽然此类选择器命令是实用的并且不太昂贵，但它们需要若干步骤以便用户挑选并选择正确的制备设置。

因此，本发明的目的是提供包括便宜方式的胶囊，所述便宜方式允许用户简单、快速且可靠地选择至少一个制备参数以便在涉及尽可能少的操作步骤的情况下从所述胶囊制备出食物产品。

发明内容

以上所示的目的通过用于食品或饮料制备的胶囊实现，所述胶囊具有限定用于容纳前体配料的隔室的胶囊主体，所述胶囊主体为具有一个对称平面或一个对称轴的体积以便限定至少两个对称体积区段，所述胶囊适用于将其主体区段中的任何一者联接到食品或饮料制备机以便将混合配料从所述机器注入所述胶囊内，其特征在于所述胶囊具有至少两个代码，这些代码各自位于一个主体区段中，每个代码带有同一饮料制备设置的两个不同备选值。

本发明的原理是当将胶囊插入机器内时用户可对胶囊进行取向。根据胶囊相对于机器的取向，将读取胶囊的一个代码或另一个代码，并且将调整机器的产品制备设置。根据本发明的胶囊因此为简单、有效且便宜的方式以给用户提供对机器的控制，而无需机器自身上的复杂且昂贵的控制面板：在将胶囊插入机器内的时候，通过对胶囊进行取向来简单地进行机器设置的选择。

可对胶囊进行取向并将其直接插入机器的对应胶囊入口中，或作为另外一种选择，可将胶囊置于胶囊保持器中，随后将胶囊保持器插入机器中。在后一种情况下，胶囊取向在胶囊保持器内进行，并且在这种情况下，胶囊保持器优选地包括位置指示器(如，印刷或压花指示牌)，其用于对齐由用户选择的代码。

在本发明的优选实施例中，胶囊主体包括侧壁、顶壁和底壁，并且所述代码的位置横跨所述顶壁。

另外有利的是，胶囊主体可为具有垂直中心对称轴的截头圆锥形体积。在这种情况下，用户可将胶囊插入在例如具有对应截头圆锥形腔体的胶囊保持器中，然后用户可在胶囊保持器内旋转胶囊。

在本发明的优选实施例中，每个代码包括适用于由机器的光学读取器读取的至少一条印刷或压花线或一系列叠加印刷或压花线。

优选地，饮料制备设置为要分配的食品或饮料的体积。

本发明还涉及食品或饮料制备系统，其包括具有光学读取器的食品或饮料制备机和如上所述的胶囊。

附图说明

在下文参照附图示出的对本发明优选实施例的说明中描述了本发明的另外特征和优点，并且这些特征和优点将从该说明中显而易见，其中：

图1为用于制备饮料产品的胶囊的剖面透视图；

图2为根据本发明的具有设置印花的胶囊的顶部透视图；

图3为根据本发明的包括胶囊和机器的饮料制备系统的透视图；

图4A、图4B、图4C为以三个不同设置位置装载到饮料制备机的胶囊保持器中的胶囊的顶部透视图；

图5A、图5B为胶囊保持器和胶囊装载到机器中时机器的透视图、相应放大透视图；

图6A和图6B为根据本发明的饮料机的饮料胶囊和光学读取器的顶部透视图、侧视图和相应剖面侧视图。

具体实施方式

根据本发明的胶囊1在图1中表示。其包括具有侧壁2、顶壁3和底壁4的胶囊主体。顶壁3为密封到侧壁2的外周上边缘5上的可刺穿膜。如图1所示，膜3能被机器的注射针6刺穿，所述注射针在压力下将水作为混合配料注入到胶囊的内部中，在此处水与其中容纳的前体配料(未示出)混合。前体配料与混合配料之间的混合形成最终产品。通过胶囊底壁的分配开口7，将产品分配到杯子或其他消费者容器中。胶囊的打开通过可刺穿底膜8进行，当胶囊内的水压力增大(由于所述水注入到胶囊内部)时所述可刺穿底膜向下弯曲，使得所述可刺穿底膜接触置于其下方的穿刺板9。胶囊的这种打开原理在如申请人的欧洲专利EP1472156 B1中详尽描述。

胶囊可由注塑或热成形的且具有水分和氧气阻隔特性的任何合适材料例如塑料制成。顶部可刺穿膜用优选地具有水分和氧气阻隔特性的单层或多层塑料薄膜制成。底部可刺穿层优选地由铝制成，其包括一层热塑性塑料以便实现对于胶囊塑料主体的其余部分的更好密封特性。

胶囊主体大致为截头圆锥形，在靠近胶囊主体的顶部具有更大横截面。所述胶囊主体为具有一个垂直对称轴VAS的体积。

根据本发明并如图2所示，顶壁包括一系列的三个代码15，这些代码各自位于胶囊的一个区段中。区段在图2中用虚线表示。每个代码带有同一饮料制备设置的一个不同备选值。所有代码带有用于饮料体积分配的代码。如图2所示，置于中间的代码编码用于标准体积设置。在图2所示的例子中，该标准设置代码15包括叠加条形。印刷为代码的条形越多，分配到消费者杯子中的体积越大。根据本发明，胶囊包括具有仅5个叠加条形的第二代码，因此对应于要分配的较小体积，并且胶囊包括具有7个条形的第三代码，即，所述第三代码编码用于要分配大于标准的体积。

根据本发明的胶囊如图3所示那样使用：用户将胶囊置于饮料制备机的胶囊保持器10中，然后插入到机器的对应狭槽中，如箭头所示。

在胶囊插入到胶囊保持器中的时候，用户可通过以下方法选择其期望的体积设置：在胶囊保持器内旋转胶囊并使所选的代码与胶囊保持器的位置指示器11对齐。可如图4A所示通过将中间代码与胶囊保持器指示器对齐来旋转胶囊以便选择标准代码，或作为另外一种选择，用户可如图4B所示对齐较小体积代码而在胶囊保持器内以不同方式旋转胶囊，或作为第三替代方案，用户可如图4C所示在胶囊保持器内旋转胶囊以选择较大分配体积。

一旦用户已将胶囊置于胶囊保持器中并且已通过如上所述在其内旋转胶囊而选择体积设置，用户就可将装载的胶囊保持器插入机器内，如图5A和图5B所示。

一旦用户已将胶囊置于胶囊保持器中并且已通过如上所述在其内旋转胶囊而选择体积设置，用户就可将装载的胶囊保持器插入机器内，如图5A和图5B所示。

如图5A和图5B所示，所述机器包括光学读取器16，其由激光发射二极管17和光传感器18组成。所述二极管将感测光束12朝胶囊表面发送，并且所述光传感器捕获反射光束13。机器14因此感测代码中的条形的数量，并且调整饮料制备设置。

光学读取器的细部示于图6A和图6B中。如图6A所示，光学读取器位于机器中，使得其可感测胶囊前半部上印刷的代码。胶囊插入机器中的方向在图6A中以箭头示出。

在本发明的高度优选实施例中，光学读取器定位在机器中，使得感测光束12和反射光束13被导向垂直于带有代码的胶囊顶壁3的平面中，如图6B所示。重要的是，光学读取器相对于胶囊上表面的位置和距离为使得所述光学读取器能读取用户已使其对齐到胶囊保持器的位置指示器的代码。

光学读取器的工作原理类似于条码读取器的原理。更精确地，其感测代码区中的对比度变化。甚至更精确地，光学读取器感测代码的每个条形的存在，所述代码的每个条形的存在被机器解读为饮料制备设置，具体取决于读取完整代码时所感测到的条形的数量。通过插入胶囊，光学读取器对条形的数量进行计数并且相应地调整杯子体积。

重要的是，每个代码由一系列叠加条形组成或由一个条形组成(对于所编码的设置的最小值而言)这一事实是有利的，因为胶囊插入机器内的速度不影响光学传感器读取的精度：光传感器仅读取一系列浅色和深色的项目，机器的解码程序将其转换成一系列比特，然后直接转化成对应于用户所选择的设置的值。

上述的本发明可独立于如下事实使用：将胶囊直接插入到机器中，或经由上述的胶囊保持器插入到机器中。重要的是胶囊带有的代码相对于饮料机的传感器的正确定位。

应当理解，对本文所述的本发明优选实施例作出的各种变化和修改对于本领域技术人员将是显而易见的。可以在不脱离本发明的精神和范围并且不减少所伴随的优点的情况下作出此类变化和修改。因此，此类变化和修改旨在由所附权利要求书涵盖。

Claims (8)

1.一种用于食品制备的胶囊(1)，所述胶囊(1)具有限定容纳前体配料的隔室的胶囊主体，所述胶囊主体限定具有一个对称平面或一个对称轴的体积以便限定胶囊的至少两个对称的主体区段，所述胶囊(1)适用于将其主体区段中的任何一者联接到食品制备机(14)以便将混合配料从所述食品制备机注入所述胶囊内，其特征在于，所述胶囊(1)具有至少两个代码(15)，所述至少两个代码中的每一个代码位于胶囊的一个相应的主体区段中，所述至少两个代码中的每个代码(15)带有用于操作食品制备机的食品制备设置的一个相应的值，其中，所述至少两个代码彼此不同，使得所述至少两个代码带有同一食品制备设置的不同值。

2.根据权利要求1所述的胶囊(1)，其中所述胶囊主体包括：侧壁(2)、顶壁(3)和底壁，并且所述代码(15)位于所述顶壁(3)上。

3.根据前述权利要求1或权利要求2中任一项所述的胶囊(1)，其中所述胶囊主体限定具有垂直中心对称轴的截头圆锥形体积。

4.根据权利要求1或2所述的胶囊(1)，其中每个代码(15)包括至少一条印刷线或压花线，或一系列叠加的印刷线或压花线，所述至少一条印刷线或压花线或一系列叠加的印刷线或压花线适用于由所述食品制备机(14)的光学读取器(16)读取。

5.根据权利要求1或2所述的胶囊(1)，其中所述胶囊的每个代码所带有的所述食品制备设置是待分配的食品的体积。

6.根据权利要求1所述的胶囊(1)，其中所述胶囊用于制备饮料。

7.一种食品制备系统，所述食品制备系统包括具有光学读取器(16)的食品制备机(14)，以及根据前述权利要求1至权利要求6中任一项所述的胶囊(1)。

8.根据权利要求7所述的食品制备系统，其中所述食品制备系统用于制备饮料。