JP2006515764A - 可溶性生成物から飲料を調製するための小出しアセンブリ - Google Patents

Abstract

【課題】 可溶性生成物を含むカートリッジの特性とは関係なく、飲料の品質の見地から最適な送り出しを保証できる飲料を調製する。
【解決手段】 可溶性生成物が全小出し時間のうちの少なくとも７５％の間、懸架状態で送られるよう、飲料の小出しを制御することに基づき、使い捨て自在なカートリッジ（１）内に含まれる可溶性生成物から飲料を調製するための方法およびアセンブリを提供する。一実施例によれば、前記アセンブリは、穿孔部材（７）の壁と、カートリッジ（１）の出口開口部のエッジ（５ａ）との間の送りポートを含んでいる。

Description

本発明は、使い捨て自在なカートリッジ内に含まれる可溶性生成物から、飲料を調製すること、例えばコーヒー、カプチーノ、紅茶のような暖かい飲料を製造するため、可溶性生成物のカートリッジが、嵌合されるようになってる収集ユニットが設けられた機械で実行される飲料の調製に関する。

飲料を調製し、小出しするようになっている公知の機械は、使い捨て自在なカートリッジが嵌合されるシート（座）を有する収集ユニットを、一般に含んでいる。

使い捨て自在なカートリッジは、取り扱い中に可溶性生成物がこぼれるの防止するように、最初からシールされているので、あらかじめ形成された複数の破断ラインに対応して、カートリッジの壁（例えばカートリッジのベース壁）に、１つ以上の出口開口部を開口する穿孔部材が、収集ユニットに一般に取り付けられている。

収集ユニット上の適当なシートに、カートリッジを一旦挿入すると、カートリッジの内部の圧力により、カートリッジの出口ポートを通して水が導入され、可溶性生成物の水懸架液、または分散液から成る飲料が形成される。この飲料は、カートリッジに設けられた出口開口部または孔を通って小出しされる。

小出しアセンブリは、カートリッジ内部で、流体（通常水）内で生成物を完全かつ均一に溶解すること、すなわち、懸架／分散させること、および飲料の最終的な良好な外観を保証しなければならない。

コーヒーおよびカプチーノの場合、最終的に良好な外観とは、クリーミーな状態となっていることを意味する。すなわち、かなりの量の持続した細かい泡の層が存在することを意味する。かかる結果を得るには、カートリッジの形状および寸法は、懸架されるすべての生成物に対して同じであるが、一方、カートリッジ内の可溶性生成物の量が、生成物毎に劇的に変わる（例えばエスプレッソコーヒーでは１.５ｇの生成物、およびチョコレートおよびカプチーノでは１５〜１６ｇの生成物まで大幅に変化する）ことによって複雑となっている。

このような量の変動は、生成物を一様に溶解する能力に影響する。公知の小出しアセンブリの別の問題は、アセンブリの完全なクリーニングを保証することである。これを行うには、２ｍｍよりも小さい断面を有する小出し導管、およびチューブを利用しなくてもよいようにしなければならない。その理由は、これら導管およびチューブを使用すると、その内部に、被膜および残留物が形成する危険性があるからである。

本願出願人の名義による現在継続中の先願には、カートリッジに吸引される水と可溶性生成物との混合を改善する目的で、飲料の小出しコースに沿って、スロットリング装置を設けると共に、出荷時に魅力的な外観と共に良好な品質の飲料が得られるよう、カートリッジ内部に圧力勾配を形成することが示唆されている。

このようなことは、生成物の出口開口部の直径よりも大きい直径を有する穿孔部材により達成され、カートリッジに到達時の水の圧力によって、飲料の溶解および送り出しが決定される。

しかし、得られる飲料は、製造されるクリームの量および時間に関して、常には最適とは言えないことが判っている。

従って、本発明の目的は、飲料の品質の見地から、最適で、かつ一貫した結果を保証できる飲料を調製するための小出しアセンブリを提供することにある。

この目的は、請求項１記載の飲料を調製するためのアセンブリによって達成される。本発明に係わるアセンブリの特定の実施例は、従属請求項２〜１５に記載されている。

本発明の１つの特徴によれば、飲料調製アセンブリは、全小出し時間のうちの少なくとも７５％の間に、可溶性生成物を懸濁液として送り出すように、飲料の小出しを制御する手段を含んでいる。

本発明の別の特徴によれば、制御手段は、穿孔部材とカートリッジの出口開口部との間に、１つ以上の送り出しポートまたはダクトを備えている。

好ましい実施例では、小出しポートは、実質的に円形のクラウン断面を有し、穿孔部材の係合断面の直径と出口開口部の直径との比Ｒは、１≦Ｒ≦１.０６７、好ましくは１≦Ｒ≦１.０４、更に好ましくは１≦Ｒ≦１.０２である。例えば穿孔部材の直径を１５ｍｍに固定すると、カートリッジ内の出口開口部の直径Ｄ１は、１５≦Ｄ１≦１６ｍｍ、より好ましくは、１５≦Ｄ１≦１５.６ｍｍ、さらにより好ましくは、１５≦Ｄ１≦１５.３ｍｍである。

前の実施例の別手段として、またはそれとの組み合わせとして使用可能な別の可能な実施例では、本発明の小出しアセンブリは、飲料が小出しされる前に、穿孔部材がまず前記出口に完全に係合し、飲料が小出しされる間、または小出し後に前記カートリッジと前記穿孔部材の間に、１つ以上のポートが生じるような寸法の穿孔部材と、カートリッジ内の出口開口部と、更にカートリッジのベース壁の変形を約５０度の最大角まで制限する手段とを備えている。

一実施例では、かかる変形を制限する手段は、取り付けられたカートリッジの出口開口部に設けられた前記収集ユニットに位置する１つ以上のストッパー要素を含んでいる。

かかるストッパー要素は、例えば、穿孔部材の１つ以上の支持体、または出口開口部よりも大きい直径を有する環状部材を含んでいる。

後者の場合、環状部材は、この環状部材に支持された水平平面に対して、１度〜４５度の間、より好ましくは、１５度〜３８度の間の傾斜、さらに好ましくは、環状部材に支持された水平平面に対して３０度に等しい傾きで、穿孔部材およびカートリッジのベース壁に向って傾斜した表面部分を有する。

本発明の第２の特徴によれば、請求項１６に記載したような飲料を調製するための方法が提供される。請求項１７〜３０には、本発明に係わる方法の別の有利な特徴が記載されている。

本発明に係わる小出しアセンブリは、多数の利点を有する。飲料の小出し段階中に、カートリッジと穿孔部材との間に形成される小径の小出し開口部は、一時的なスロットル、例えばカートリッジが除かれているときには、送り出し毎に除去され、収集穿孔ユニットに新しいカートリッジが挿入されると、次の送り出し時に、新しく形成されるスロットルを構成する。

別の利点は、生成物を均一および一様に溶解でき、最適な外観を有する飲料を調製できるこことである。

添付図面を参照し、本発明を限定しない例として示した次の説明から、本発明の上記以外の特徴および利点がより明らかとなると思う。

図１〜図３を参照する。本発明に係わる小出しアセンブリは、使い捨て自在なカートリッジ１と、穿孔−収集ユニット２とを含んでいる。カートリッジ１には、上部表面が設けられており、この上部表面には、フランジ３と下方ベース壁５によって囲まれた開口部４が形成されている。

下方ベース壁５には、溶解された生成物のための出口開口部を構成するように、破断ライン５ａが設けられている。上部開口部４は、注入、溶解または分散／懸架用の水のための１つ以上の入口孔が設けられたカバー（図示せず）により、公知の方法で閉じられている。破断ライン５ａは、公知の態様で、厚みの薄いベース壁のカーブした部分から成り、よって破断ラインは、収集ユニット２の穿孔シリンダ７によって、容易に破断できるようになっている。

この破断ライン５ａは、このライン５ａによって構成されるベース壁の一部８（カバーと称す）のためのヒンジを構成する部分６に対応して、中断されており、この部分は、カートリッジが穿孔収集ユニット２に係合した（図４）後に、ベース壁５の残りの部分からこの部分が分離するのを防止している。

図４ａでは、カートリッジ１は、小出し位置、すなわち、カートリッジにシリンダ７が係合した位置に示されている。このシリンダによって、ベース壁５は、ライン５ａに沿って開放され、ベース壁部分８は、カートリッジ内部に向かって移動している。送り出すべき可溶性生成物は、符号９によって概略示されている。

本発明によれば、カートリッジは、変形可能な材料から製造されており、穿孔シリンダ７に係合する部分の寸法は、ベース壁５６の部分の寸法以上となっており、カートリッジがシリンダ７に挿入された状態で、圧力により高温水が供給される間、ベース壁と穿孔壁７との間の少なくとも１つのポート、すなわちスペース１０が生じ、溶解した生成物が排出できるような大きさとなっている。

ポート１０は、円形クラウン（図７）の形状として設けることが好ましい。すなわち、シリンダ７の周辺にほぼ延びる単一のポートとして設けることが好ましい。しかし、飲料を小出しする段階の少なくとも一部の間で、ベース壁５とシリンダ７との間に２つ以上のポートを設けたり、または形状を変えることができるようなポートの他の実施例も可能である。規則的な形状のライン５ａを設けることにより、例えば２つ以上のポートを設けることも可能である。

一般に、穿孔部材７と出口プロフィルとの間のとの間のスペースの最大の大きさ、すなわち、シリンダ７の係合部分の直径Ｄ２とカートリッジのベース壁５の上のライン５ａによって構成される出口開口部の直径Ｄ１との間の最大の差は、０.４〜１.５ｍｍの範囲内である。いずれのケースにおいても、小出し中のポート１０の総面積は、水小出し時間の少なくとも７５％の間で、水と生成物を同時に小出しできるような大きさとなっている。このような同時の小出しは、カートリッジの出口から出る液体の色を観察することによって、視覚的にチェックできる。液体が全く無色、または実質的に無色の場合、上記の意味での同時の小出しは行われない。

従って、本発明の目的は、上記タイプの可溶性飲料小出しアセンブリにあり、このアセンブリでは、穿孔部材７の面積と、破断ライン５ａによって構成される面積との比が、１.０〜１.２８４の範囲内にあり、ベース壁上の開口部と穿孔部材７の壁との間の空間の最大寸法は、０.４〜１.１ｍｍの範囲内にある。穿孔部材７の面積とは、カートリッジ１が収集ユニット内に収納されたときのカートリッジ１のベース壁５の高さにおける穿孔部材７の断面面積を意味する。

次に、部材７と破断ライン５ａの双方が円形（図７）である好ましい実施例を参照する。この実施例では、ポート１０、すなわちライン５ａに沿って、カートリッジのベース壁を変形することにより、飲料の小出し中（図８）に形成される小出しポートは、理論的には実質的に円形であり、断面はクラウン形状であり、穿孔部材７の直径Ｄ２とカートリッジのベース壁５上の出口の直径Ｄ１との比Ｒは、１.０〜１.０４の範囲、好ましくは、１.０〜１.０２の範囲、より好ましくは、１.０〜１.０１４の範囲内となっている。

上記のように、カートリッジ１は、変形可能な材料、一般にプラスチック材料、例えば食材と共に使用するのに適するエチレンまたはプロピレンホモポリマーまたはコーポリマーから製造される。

好ましい材料は、結晶度が７０％よりも大きく、高温水を加圧して送る間、カートリッジのベース壁の粘弾性変形させるようなパーセントのアモルファスポリマーを有する。粘弾性変形なる用語は、ライン５ａに沿ったベース壁５の上の開口部の少なくともエッジまわりの領域におけるベース壁の材料の変形が、小出しの終了まで、または小出し中の１つ以上の段階で、低減または解消されることを意味する。

換言すれば、飲料のすべての小出し段階のすべての間で、少なくとも出口開口部の前記周辺でのベース壁の材料が、カートリッジ内へ加圧されながら送られる水またはその他の液体により生じる変形に抗することを意味する。このように、変形の程度、従って送り出しポート１０の寸法は、飲料の小出し中に制御される。

最終生成物におけるアモルファスポリマーのパーセントをできるだけ大きく保持するような材料成形技術を選択する。適当な材料としては、エチレンおよびプロピレンの（コー）ポリマー、例えば２〜１０個の炭素原子を有する１つ以上のα−オレフィンを含むプロピレンの（コー）ポリマー、例えばエチレン、１−ブテン、１−ペンテン、４−メチル−１−ペンテン、１−ヘキセン、１−オクテン：プロピレンの逐次重合によって得られたポリプロピレン組成物、およびそれら組成物とエチレンまたはα−オレフィンの混合物とから選択される。（コー）ポリマーは、一般に２３０℃／２１.６Ｎにて０.２〜６０の間のメルトフローインデックスを有する。

本発明の別の実施例では、変形度は、機械式手段を使用することによって制御される。例えば高温水を加圧して供給した後、ベース壁の組成変形を生じるカートリッジを使用することによって、このような制御が行われる。この場合、材料自身による変形に抗する上記効果が生じることはなく、ベース壁の変形度を制限するよう、機械式手段を使用する。

図５および図６は、穿孔シリンダ７と同心状に配置され、このシリンダから離間するリング１２によって構成されるかかる手段好ましい実施例を示す。リング１２は、３つのフィン１１上に支持され、シリンダ７に向かって傾斜して、ユニット２の内部に向かい、かつベース壁に向かって傾斜した表面部分１３にすることが好ましい。従って、上部表面部分１３の傾斜は、０度〜４５度の間、好ましくは、１５度〜３８度の間、より好ましくは、水平線に対して３０度の範囲にある。

弾性変形可能な材料から構成された少なくともベース壁を有するカートリッジを使用する上に、前記機械手段を設けてもよい。

従って、本発明の目的は、高温水を送った後のカートリッジのベース壁の変形を制御する手段が設けられた上記タイプの小出しアセンブリにある。かかる手段は、実質的に粘弾性変形特性を有するカートリッジの構造のポリマー材料、またはベース支持リングまたはフィンのような機械的支持手段のいずれかによって構成される。いずれのケースにおいても、水に溶解された生成物が分散する間、生成物の送り出し開口部のエッジ５ａのまわりの材料の変形角の大きさは、１〜４５度の間、好ましくは１５〜３８度の間、より好ましくは約３０度に維持される。

リング１２の別手段として、リング１２の表面１３の高さまで延び、リングの傾斜した表面１３と同じような形状であり、部材７から同様に離間した上部表面の一部を有するラジアルフィン１１ａも使用できる（図９）。

以下、図に示した次の例を参照して、本発明について更に説明する。

実施例
アセンブリ１． １５.０ｍｍの直径（Ｄ２）の穿孔シリンダ、および１４.７ｍｍの直径（Ｄ１）を有するカートリッジ開口部が取り付けられた収集ユニットを有するツット（Ｔｕｓｓｏ）エスプレッソ高温飲料小出しマシンから、１０杯のコーヒーを小出しした。使用したカートリッジは、ベース壁の実質的に粘弾性変形を有するエチレンコーポリマーから製造されている

アセンブリ２． カートリッジベース壁のより高い結晶成分、および組成変形特性を有するエチレンコーポリマーから製造された同様なカートリッジを用いて、別の１０杯のコーヒーを小出しした。収集ユニットは、前記ユニットの内部、およびベースに対して３０度傾斜した支持リングを有する。

アセンブリ３． 従来のカートリッジおよび収集ユニットを使用する同じマシンから、同じ条件下で、比較のため１０杯のコーヒーを小出しした。

得られたクリームの容積（ｃｃ）を測定することにより、評価を実行した。その結果によれば、アセンブリ１で小出しされたコーヒーは、平均１６.８ｃｃのクリーム、アセンブリ２で小出しされたコーヒーは、平均９.６ｃｃのクリーム、およびアセンブリ３（従来）で小出しされたコーヒーごとに、平均６.８ｃｃのクリームが得られた。

本発明に係わる小出しアセンブリで使用できるカートリッジの斜視図である。 図１のカートリッジの断面図である。 穿孔収集ユニットの斜視図である。 小出し中にカートリッジが挿入され、孔開けされた図３の穿孔収集ユニットの断面図である。 変形制御リングが設けられた穿孔収集ユニットの別のタイプの断面図である。 図５の穿孔収集ユニットの平面図である。 出口開口部を有するカートリッジのベース壁および穿孔部材の一部を断面図で表示した底面略図である。 飲料を小出しする間の穿孔部材とカートリッジベース壁とが係合するゾーンの拡大断面図である。 収集ユニットの一実施例の断面図である。

符号の説明

１ 使い捨て自在なカートリッジ
２ 穿孔収集ユニット
３ フランジ
４ 開口部
５ 底部ベース壁
５ａ 破断ライン
６ ヒンジ構成部分
７ 穿孔シリンダ
８ ベース壁部分
９ 可溶性生成物
１０ ポート
１１ フィン
１２ リング
１３ 表面

Claims (31)

1. 可溶性生成物を含む使い捨て自在なカートリッジが嵌合されるようになっているシートを有する収集ユニットを備え、前記カートリッジは、前記可溶性生成物と流体とから成る飲料を送り出すための少なくとも１つの出口開口部を備え、前記少なくとも１つの出口開口部は、前記カートリッジの壁に存在する少なくとも１本の破断ラインによって構成され、前記収集ユニットは、前記破断ラインに対応して前記カートリッジを穿孔し、これによって形成された前記出口開口部と完全に係合するための少なくとも１つの穿孔部材を備えるタイプの可溶性生成物から飲料を調製するための小出しアセンブリにおいて、
   全小出し時間のうちの少なくとも７５％の間で、前記可溶性生成物を送り出すよう、前記飲料の送り出しを制御する手段を含むことを特徴とする、可溶性生成物から飲料を調製するための小出しアセンブリ。
2. 前記制御手段は、前記穿孔部材の壁と前記出口開口部のエッジとの間に少なくとも１つの送り出しポートを備え、飲料送り出し段階前には、前記ポートがなく、飲料送り出し段階後には、前記ポートが存在する請求項１記載のアセンブリ。
3. 前記穿孔部材の少なくとも１つの係合部分は、円形断面を有する実質的に円筒状であり、かつ前記出口開口部は、実質的に円形である請求項１または２記載のアセンブリ。
4. 前記穿孔部材の係合部分の直径Ｄ２と、前記出口開口部Ｄ１との比Ｒが、１＜Ｒ≦１.０６７である請求項２または３記載のアセンブリ。
5. 前記穿孔部材の係合部分の直径Ｄ２と、前記出口開口部Ｄ１との比Ｒが、１≦Ｒ≦１.０４である請求項２または３記載のアセンブリ。
6. 前記穿孔部分の係合部分の直径Ｄ２と、前記出口開口部Ｄ１との比Ｒが、１≦Ｒ≦１.０２である請求項２または３記載のアセンブリ。
7. 前記穿孔部分の係合部分の直径Ｄ２と、前記出口開口部Ｄ１との比Ｒが、１≦Ｒ≦１.０１４である請求項２または３記載のアセンブリ。
8. 前記制御手段が、前記出口開口部の近くにおける前記カートリッジの壁の一部の変形を制限するための１つ以上のストッパー要素を含む請求項１記載のアセンブリ。
9. 前記１つ以上のストッパー要素が、前記穿孔部材を支持する１つ以上のフィンを含む請求項７記載のアセンブリ。
10. 前記１つ以上のストッパー要素が、前記出口開口部よりも大きい直径を有する少なくとも１つの環状部材を含む請求項８または９記載のアセンブリ。
11. 前記環状部材が、前記カートリッジのベース壁に向かって傾斜した表面部分を有する請求項１０記載のアセンブリ。
12. 前記傾斜した表面部分が、前記環状部材に支持された水平平面に対して、０度〜４５度の間の傾斜を有する請求項１１記載のアセンブリ。
13. 前記傾斜した表面部分が、前記環状部材に支持された水平平面に対して、１５度〜３５度の間の傾斜を有する請求項１１記載のアセンブリ。
14. 前記傾斜した表面部分が、前記環状部材に支持された水平平面に対して、３０度の傾斜を有する請求項１１記載のアセンブリ。
15. 前記ベース壁の変形を制御する前記手段が、粘弾性変形特性を有する塑性材料によって構成されている、請求項１〜１４のいずれかに記載のアセンブリ。
16. 使い捨て自在なカートリッジ内に含まれる可溶性生成物から飲料を調製するための方法であって、前記カートリッジから出口開口部を開口するように、少なくとも１つの穿孔部材を有する収集ユニットのシート内で前記カートリッジが移動し、前記開口部は、前記カートリッジの壁に存在する少なくとも１本の破断ラインによって構成され、前記開口部を形成した後に、前記穿孔部材が前記開口部に完全に係合し、前記可溶性生成物と前記流体から成る飲料を小出しするために、前記カートリッジの入口ポートを通して、前記カートリッジ内に流体が流入する飲料の調製方法において、
    全小出し時間の少なくとも７５％の間、前記可溶性生成物が送られるよう、前記飲料の小出しを制御することを特徴とする、飲料を調製するための方法。
17. 前記飲料の小出し段階中の前記穿孔部材の壁と、前記出口開口部のエッジとの間の少なくとも１つの送り出しポートにより、小出しの制御を実行する請求項１６記載の方法。
18. 前記穿孔部材の少なくとも１つの係合部分が、円形断面を有する実質的に円筒状であり、前記出口が、実質的に円形である請求項１６または１７記載の方法。
19. 前記穿孔部材の係合部分の直径Ｄ２と前記出口開口部Ｄ１との比Ｒが、１≦Ｒ≦１.０６７である請求項１７または１８記載の方法。
20. 前記穿孔部材の係合部分の直径Ｄ２と前記出口開口部Ｄ１との比Ｒが、１≦Ｒ≦１.０４である請求項１７または１８記載の方法。
21. 前掲穿孔部材の係合部分の直径Ｄ２と前記出口開口部Ｄ１との比Ｒが、１≦Ｒ≦１.０２である請求項１７または１８記載の方法。
22. 前記穿孔部材の係合部分の直径Ｄ２と前記出口開口部Ｄ１との比Ｒが、１≦Ｒ≦１.０１４である請求項１７または１８記載の方法。
23. 飲料を小出しする前記段階中に前記出口開口部の近くでの前記カートリッジの壁の一部の変形を制限するよう、１つ以上のストッパー要素によって、小出しの制御を実行する請求項１６記載の方法。
24. 前記１つ以上のストッパー要素が、前記穿孔部材を支持する１つ以上のフィンを含む請求項２３記載の方法。
25. 前記１つ以上のストッパー要素が、前記出口開口部よりも大きい直径を有する少なくとも１つの環状部材を含む請求項２３または２４記載の方法。
26. 前記環状部材が、前記カートリッジのベース壁に向かって傾斜している表面部分を有する請求項２５記載の方法。
27. 前記傾斜している表面部分が、前記環状部材に支持された水平平面に対して、０度〜４５度の傾斜を有する請求項２６記載の方法。
28. 前記傾斜している表面部分が、前記環状部材に支持された水平平面に対して、１５度〜３５度の傾斜を有する請求項２６記載の方法。
29. 前記傾斜している表面部分が、前記環状部材に支持された水平平面に対して、３０度の傾斜を有する請求項２６記載の方法。
30. 前記カートリッジのベース壁の少なくとも一部における粘弾性変形特性を有する塑性材料を使用することにより、前記変形を制御することを特徴とする請求項１６〜２９のいずれか１つに記載の方法。
31. 請求項１〜１５のいずれかに係わる飲料を調製するためのアセンブリ内、または請求項１６〜３０のいずれかに係わる方法を実行することにより、可溶性生成物から飲料を調製するための使い捨て自在なカートリッジ。

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