KR101539830B1

KR101539830B1 - 캡슐, 그 캡슐을 제조하기 위한 방법 및 음료의 준비를 위한 방법 및 시스템

Info

Publication number: KR101539830B1
Application number: KR1020127001335A
Authority: KR
Inventors: 랄프 카메르비크; 코르넬리스 반 베르겐; 안제니타 도로시아 포스트 반 룬; 헨드릭 코르넬리스 코엘링
Original assignee: 코닌클리케 도우베 에그베르츠 비.브이.
Priority date: 2009-06-17
Filing date: 2009-12-30
Publication date: 2015-08-06
Anticipated expiration: 2029-12-30
Also published as: PL2367741T3; KR102171931B1; ES2477885T5; BRPI0925329B1; US8906435B2; JP2012530535A; JP2012530537A; EP2367464B2; PT2310301E; CA2765134C; RS52628B; WO2010137966A1; AU2009347090A1; JP5558565B2; IL217023A; US9656798B2; CN102574634B; JP5576934B2; CN102482030A; RU2601936C2

Abstract

주변을 둘러싸는 제1 벽(14), 상기 주변을 둘러싸는 제1 벽의 일단(18)을 밀봉하는 제2 벽(16), 캡슐로부터 준비된 음료를 배수하기 위해 배치된 상기 제2 벽 맞은편에 개방된 상기 주변을 둘러싸는 제1 벽의 타단(22)을 밀봉하는 천공 및/또는 다공성의 제3 벽(20)을 포함하고, 상기 제1, 2, 3 벽은 상기 추출가능한 제품을 포함하는 내부 공간(24)을 둘러싸며, 상기 내부 공간 안에 있는 상기 추출가능한 제품은 무게에 의해 미리 선택된 분포를 따르는 입자를 가지며, 상기 입자 크기의 10분위(10^th percentile)는 20 ~ 60㎛이며, 상기 입자 크기의 50분위(50^th percentile)는 400 ~ 600㎛이며, 상기 입자 크기의 90분위(90^th percentile)는 700 ~ 1000㎛이며, 예를 들면 구워지고 갈린 커피 같은, 추출가능한 제품을 사용하는 섭취하기에 적당한 음료의 기설정된 양을 준비하기 위한 캡슐(2). 본 발명은 추가로 캡슐을 제조하기 위한 방법, 음료를 준비하기 위한 캡슐을 포함하는 시스템 및 음료의 준비를 위한 방법에 관한 것이다.

Description

캡슐, 그 캡슐을 제조하기 위한 방법 및 음료의 준비를 위한 방법 및 시스템{CAPSULE, SYSTEM AND METHOD FOR THE PREPARATION OF A BEVERAGE AND A METHOD FOR MANUFACTURING SUCH A CAPSULE}

본 발명은 제1 원주벽, 제1 단부에서 주변벽을 차폐하는 제2 벽, 상기 캡슐에서 상기 준비된 음료를 배출하기 위해 배열된 상기 제2 벽 맞은편에 제2 개방 단부에서 주변벽을 막는 구멍 및/또는 다공성 제3 벽을 포함하며, 상기 제1 원주벽, 제2 벽 및 제3 벽은 상기 추출가능한 제품을 포함하는 내부 공간을 에워싸는 것을 포함 하는, 예를 들어 구워지고 갈린 커피 같이 추출가능하거나 용해성(soluble)의 제품을 사용하여 마시기에 적합한 음료의 기설정된 양을 준비하기 위한 캡슐에 관련된 것이다.

이러한 캡슐은 그 자체가 잘 알려져 있고, 음료를 준비하기 위한 장치에서 사용할 수 있다. 그것들은 일정한 품질로 커피 한잔을 쉽게 준비하는 결과이며, 사용뿐만 아니라 재생할 수 있는 추출 조건에 편의를 제공한다. 상기 알려진 캡슐은 주변벽과 상기 캡슐에서 준비된 음료를 흘러내리기 위해 적용된 출구영역을 포함하며, 개방된 캡슐일 수 있다. 실례로 내부 공간의 체적보다 작은 커피의 양을 제공함으로써 상기 캡슐의 내부 공간 안에는 구워지고 갈린 커피와 같은 추출가능한 제품의 일정 양이 제공된다. 이러한 캡슐은 상기 캡슐에서 추출가능한 제품과 상호작용하고 컵과 같은 용기 안에 상기 장치 밖으로 상기 캡슐에서 음료를 배수하기 위하여 압력하에서 액체가 상기 캡슐에 들어가는 음료생산장치를 사용할 수 있다.

느슨하게 제공된 구워지고 갈린 커피와 개방된 출구영역이 있는 종래의 캡슐을 사용할 때, 상기 캡슐에 공급된 물은 상기 캡슐 안에 요구된 압력 증가보다 낮게 발생하는 상기 캡슐을 통해서 보내질 수 있게 함으로써 상대적으로 낮은 추출 압력에 의해 상기 커피를 추출할 수 있다.

본 발명의 목적은 음료를 준비하기 위한 추출 가능하거나 용해성 제품을 제공하며, 보다 구체적으로 상기 문제점을 적어도 줄이기 위해 개선된 캡슐을 제공하는 것이다. 특히, 상기 캡슐을 사용하여 준비된 커피의 맛이 개선된 결과를 가져오는 구워지고 갈린 커피를 포함하는 개선된 캡슐을 제공하는 것이다.

본 발명의 제1 측면에 따르면, 상술한 형태의 캡슐이 제공되고, 캡슐의 내부 공간 안에 있는 추출가능한 제품은 무게의 의해서 미리 선택된 분배기(distribution) 안에 떨어지는 입자를 가지며, 여기서, 입자 크기의 10분위(10^th percentile)는 20 ~ 60㎛이며, 바람직하게는 40㎛보다 작고, 입자 크기의 50분위(50^th percentile)는 400 ~ 600㎛이며, 바람직하게는 450 ~ 550㎛이고, 입자 크기의 90분위(90^th percentile)는 700 ~ 1000㎛ 이며, 바람직하게는 825 ~ 950㎛이다.

바람직하게는, 캡슐은 그 출구 영역에 구멍이 제공되고, 출구 영역의 단면에 실질적으로 동일하게 분배될 수 있다. 이는 캡슐의 플랜지가 적합한 출구영역으로 간주되지 않도록 한다.

커피를 준비하기 위해 사용되는 캡슐은, 선택된 분배기에 무게의 의해서 분포되는 작은 크기를 갖는 입자가 실질적으로 그 구멍 내부에서 지연시키지 않으므로, 개선된 흐름 패턴에 의한 커피 준비 프로세스를 개선 시킨다. 또한, 출구구멍이 제공되는 캡슐이 사용하는 동안 찢어지기 위한 것이므로, 컵에서 바람직하지 않은 침전물의 양이 감소한다. 특히, 본 발명의 일 측면에 따른 개방된 캡슐은 캡슐에서 배출되는 유체의 개선된 유동 패턴에 따라 구멍에 대응되는 크기를 가질 수 있다. 덧붙여서, 이러한 대응은 종래 기술의 기존의 캡슐에서 실질적으로 동일하게 설정 시간이 유지되는 동안, 개선된 건물축적(Dry Matter Accumulation, DMA)을 이룰 수 있다. 보다 상세하게는, 캡슐 내부에서의 구워지고 갈린 커피의 이러한 입자 크기 분포는 물로 커피를 가압 시에 커피 베드(coffee bed)가 붕괴되는 것을 방지한다.

커피는 캡슐 내부에서 압축된다. 예를 들어, 적절한 커피시작재료가 캡슐 내부에 압축될 수 있다.

캡슐 내부에 주입되는 커피시작재료의 입자는 (아직 압축되지 않은) 청구항 제1항에 기재된 완료 물질의 입자보다 작은 크기를 가질 수 있다.

예를 들어, 커피시작재료의 입자는 무게에 의해서 분포될 수 있다. 입자 크기의 10분위(10^th percentile)는 20 ~ 55㎛이며, 바람직하게는 40㎛보다 작고, 입자 크기의 50분위(50^th percentile)는 450 ~ 550㎛이며, 입자 크기의 90분위(90^th percentile)는 600 ~ 800㎛이다. 이는, 예를 들어, 커피시작재료를 압축함으로써, 압축 단계 때문에 입자 크기는 입자들이 서로 달라붙기 때문에 증가할 수 있다.

캡슐에서, 결과적으로, 커피의 압축 때문에, 상대적으로 작은 입자가 음료를 준비하기 전에 출구필터에 대해서 대체될 수 없으므로, 상대적으로 작은 입자는 상대적으로 큰 입자에 의해서 둘러싸일 수 있다. 캡슐의 내부 공간에 물을 주입할 때, 상대적으로 작은 입자는 상기 출구필터에 대해서 유동 저항을 형성하기 위해서 출구필터에 대해서 유동할 수 있다. 더불어, 입자 크기의 분포는 좋은 맛과 같은 높은 품질의 커피를 제공한다. 전체 입자가 너무 작으면, 바람직하지 않은 긴 음료 준비시간 동안, 준비된 음료가 쉽게 통과할 수 없기 때문에 커피 베드는 붕괴되지 않을 수 있다. 반면, 전체 입자 크기가 너무 작은 경우, 공급되는 유체가 커피를 통해 너무 빠르게 통과하고, 결과적으로, 거품층을 갖지 않고 건조물(dry matter)의 낮은 농도를 포함하는 묽은 커피가 된다.

상술한 본 발명에 따른 입자 크기의 분포는, 건조 제품에서 입자 분포와 크기를 결정하기에 적합한 일반적으로 Sympatec 분석기(Sympatec analyser)로 알려진 수단에 의해서 결정된다. 이러한 분석기는 건조 분산 Rodos T4.1 unit의 조합으로 사용되는 'Helos'라 하는 Sympatec Central Unit일 수 있다. 사용된 측정 범위 R7은 0.5/18.0 - 3500㎛을 포함한다. 시료는 측정 유닛에 위치한다. 레이저 회전 기술에 의한 수단에 의해서, 상술한 시료의 입자 크기 분포가 결정된다. 레이저에 의해서 발산되는 빛은 시료 입자에 의해서 회절된다. 회절량은 시료의 구워지고 갈린 커피의 입자 크기에 의존한다. 발산되는 빛은 렌즈(상술한 R7 렌즈인 렌즈)를 통과한 후 검출기에 의해서 검출된다.

커피는 캡슐 및/또는 캡슐 내부에 삽입하기 전에 적절하게 압축될 수 있다. 캡슐 내부에 삽입하기 전에 압축하는 것은, 적절한 플런저(plunger)를 사용하여 이루어질 수 있다. 이러한 동작은 추출 제품의 유동이 소정 압력 하에서 좁은 다이어프램(diaphragm)을 통해 가압되는, 치밀화(densification) 단계에 의해서 이루어질 수 있다. 캡슐에서 압축은, 캡슐에서 커피시작재료를 적절하게 압축함으로써 이루어진다. 캡슐에서 커피 시작 재료를 압축함으로써, 구워지고 갈린 커피의 입자가 교환 캡슐의 내부 공간의 벽에 대해 압축되고, 캡슐의 각각의 벽을 따라 우선하는 유체 유동 유로가 발생하는 것을 방지할 수 있다. 이것은 또한, 출구필터가, 예를 들어, 실질적으로 수직 면에서 연장된 옆쪽으로 이동하는 것과 같이, 캡슐이 장치에서 배치되는 경우에, 장점을 가질 수 있다. 캡슐의 회전 위치에, 압축된 커피가 내부에 있는 캡슐을 제공함으로써, 커피는 전체 출구필터에 인접하는 위치하고, 우선적 유체 흐름 경로를 방지할 수 있다. 결과적으로, 물과 같은 유체를 공급하는 것은 커피 베드를 통해서 캡슐의 위치에 의존하는 캡슐의 출구영역에서 입구영역으로 이동하고, 조절 가능한 음료 준비를 제공한다. 따라서, 커피 압축에 의해서 유체 유동 속도는 교환 캡슐의 입구 영역과 출구 영역 사이에서 제어될 수 있다. 더불어, 커피의 출구 영역에 대한 커피 베드의 압축은 음료를 준비하는 동안 캡슐 내부에서 원하는 흐름 저항을 제공한다. 이는 높은 추출 압력이 캡슐의 내부 공간 내부에서 발생되고, 캡슐에 발생된 높은 추출 압력을 제공할 수 있다. 예를 들어, 원하는 강도와 거품 층을 갖는 높은 품질의 커피 음료를 위한 높은 CO₂ 함량을 갖는 커피 음료가 제공될 수 있다.

바람직하게는, 본 발명에 따른 캡슐은 음료의 1회 분량, 바람직하게는, 예를 들어, 준비된 음료의 30 - 200ml와 같은 음료 한컵을 준비하기에 적합한 커피의 양을 포함한다. 캡슐은 4.0~8.0g을 포함하고, 바람직하게는, 4.9~5.7g을 포함하고, 더욱 바람직하게는, 5.3±0.2 g의 볶은 분쇄 커피를 포함할 수 있다. 예를 들어, 약 5.3g을 포함하는 캡슐은 1컵의 에스프레소 커피를 준비하기 위해서 사용될 수 있다. 교환 캡슐은 1회분량 포장(single-portion-pack)이다. 따라서, 캡슐은, 캡슐에 높은 압력의 뜨거운 물의 기설정된 양을 제공함으로써 커피의 기설정된 양을 준비하기에 적절하다. 상술한 커피 양을 포함하는 캡슐은, 원하는 거품 양과, 커피 시작 재료에서 추출된 원하는 양의 가용성 건조물(soluble dry matter)을 갖는 커피 음료를 제공한다. 원하는 거품양은 바람직하게는, 약 40 ml를 포함하는 준비된 음료의 상부에 적어도 약 5ml 또는 그 이상의 거품, 예를 들어, 9ml의 거품이다. 또한, 충분히 느슨한 입자 분포를 포함하는 캡슐은, 원하지 않는 긴 준비 시간의 음료와 많은 양의 커피 오일을 포함하는 음료를 방지하기 위해서, 체 커피 베드에서 유동 저항의 형성을 방지한다.

본 발명의 다른 설명에서, 캡슐의 내부 공간은 약 10 ~ 14ml, 바람직하게는 11.5 ~ 12.5ml, 더 바람직하게는 약 11.8ml의 체적을 갖는다.

전체 내부 공간이 예를 들어, 볶은 분쇄 커피와 같은 추출 제품에 의해 채워지는 것은 유리하다. 분쇄 커피의 일치된 밀도를 사용할 때, 최적의 사용은 캡슐의 내부 체적으로 형성될 수 있다. 추출 제품이 캡슐을 통해 유체가 유동할 때, 내부 공간 전체 내부에서 대체되지 않고, 우선 유로가 형성될 수 있는 장점을 제공한다. 또한, 내부 공간 전체가 커피로 채워지기 때문에, 물이 음료를 준비한 후 캡슐 내부에서 커피와 각각의 측벽 사이에 물이 잔류하지 않는다. 따라서, 캡슐은, 캡슐로부터 물이 누설되는 것으로 인해 장치가 오염될 수 있는 위험을 최소화하면서 장치에서 캡슐을 제거할 수 있다. 본 발명에 따르면, 본 발명의 추가 설명에 따른 장점은, 볶은 분쇄 커피가 압축되면, 캡슐의 내부 공간에서 압축된 커피가 실질적으로 균일한 밀도를 포함할 수 있다. 사용하는 동안, 캡슐 내부에서 균일한 커피 입자는, 제2 벽에 인접하는 상대적으로 느슨한 커피 베드 캡슐의 입구 영역, 따라서, 제3 벽에 인접하는 상대적으로 조밀한 커피 베드 층, 따라서, 캡슐의 출구 영역에 인해 재분포될 수 있다. 출구필터에서 이러한 조밀한 커피 베드 층은 원하는 압력 강하와 함께 캡슐의 필터링 용량(filtering capacity)을 제공한다. 따라서, 조밀한 커피 베드 층과 출구필터는 캡슐에서 준비된 커피 음료의 배출 유동을 억제한다.

본 발명의 다른 측면에 따르면, 제3 벽은 캡슐에서 준비된 음료를 배출하기 위한 출구필터를 포함하고, 여기서, 출구필터는 예를 들어, 다공성 또는 천공된 시트로 형성된다. 출구필터는 면직물 또는 예를 들어, 여과지, 또는 다수의 출구 구멍을 구비하고 중합 필름(polymeric film)과 같은 필름과 같은 부직포로 형성될 수 있다. 조밀한 커피 베드 층에 인접한 출구필터를 사용함으로써, 출구필터는 우수한 품질과 우수한 맛을 갖는 커피 음료를 제공하기 위한 원하는 유동 저항을 제공한다. 출구필터로 여과지를 사용함으로써 낮은 비용으로 제3 벽을 제공한다. 더불어, 여과지로 형성된 제3 벽은 컵과 같은 용기에 커피를 제공하기 전에 음료 즉, 커피에서 오일을 여과할 수 있다. 이는, 커피에서 커피의 맛 및/또는 질에 부정적인 영향을 미치는 오일의 양을 감소시킬 수 있는 장점을 제공할 수 있다. 이는 커피에서 카페스톨(cafestol)을 여과하는 데 특히 유리하다. 더구나, 다공성 제3 벽은, 음료가 내부 공간의 실질적으로 단면 전체를 통해 캡슐에서 배출될 수 있도록 하는 장점을 제공할 수 있다. 따라서, 음료는 내부 공간에서 매우 균일하게 유동될 수 있다. 이는, 내부 공간 내에서 우선적 유체 흐름 경로의 존재를 방지할 수 있다. 우선하는 유체 흐름 통로는 음료를 준비하는 프로세스의 재현성(reproducibility)을 감소시키는 것으로 알려져 있다.

예를 들어, 중합 필름으로 구성된 출구필터는, 80 ~ 140개의 출구구멍을 포함하고, 여기서, 구멍의 크기는 0.2mm±0.05mm 와 0.4mm±0.05mm 사이의 크기이고, 바람직하게는 약 0.3mm±0.05mm 크기이다. 상대적으로 작은 커피 입자의 출구구멍은 물이 공급되는 동안 재배치되고, 원하는 흐름 저항을 제공할 수 있고, 따라서 압력이 강하되도록 구멍에 인접하여 위치한다. 상기 구멍은, 준비 시간이 너무 길지 않고, 예를 들어, 40초보다 길지 않고, 바람직하게는 30초보다 길지 않게 준비된 음료가 원하는 속도로 캡슐에서 배출되도록 한다. 또한, 커피 입자가 캡슐에서 떨어져서, 준비된 커피 음료와 함께 컵에 잔류하는 것을 방지하도록, 구멍은 충분히 작다. 출구 필터에서 구멍의 바람직한 양은, 허용 가능한 오일 밸런스와, 원하는 추출 강도와 허용 가능한 준비 시간을 갖는 커피 음료가 얻어지도록, 원하는 낮은 저항을 형성하는 필터에 인접하는 압축된 커피 베드 층과 함께 출구필터를 가능하게 한다. 이러한 커피 음표는 우수한 품질과 우수한 맛을 가질 수 있다.

추가 설명에서, 제1 원주벽은 실질적으로 강체이다. 일반적으로, 제1 원주벽은 원통형(cylindrical), 반구형(hemispherical), 원뿔대형(frustoconical) 또는 육면체(hexagonal)나 팔면체(octagonal)와 같은 다면체(polygonal)일 수 있다.

바람직하게는, 캡슐은 입구필터를 포함하고, 입구필터는 출구필터와 조합되어 압축된 추출 제품의 흐름 저항보다 낮은 흐름 저항을 갖고, 입구필터의 상류에서 과도한 압력 형성을 방지한다. 상류 압력 형성이 음료의 추출에 기여하지 않도록 한다.

본 발명의 다른 측면에 따르면, 추출 제품은 커피 시작 재료로 이루어진 타블렛(tablet)으로 압축된다. 압축된 추출 제품 타블렛에서 우선적 유체 흐름 통로가 발생하는 위험을 감소시킬 수 있는 장점을 제공한다. 압축된 타블렛을 사용하는 경우, 추출 제품을 흘릴 위험이 매우 감소되기 때문에, 캡슐에서 제2 벽은 생략될 수 있다.

본 발명의 다른 설명에서, 타블렛은 제3 벽의 방향에서 제2 벽을 마주한 타블렛의 측면으로부터 연장된 적어도 하나의 보어(bore)을 포함할 수 있다. 보어(bore)은 따라서, 균일한 방식으로 타블렛을 적실 수 있도록 인퓨전 수단(infusion means)을 제공한다.

추출 제품이 다수의 타블렛, 바람직하게는, 서로 다른 밀도의 포장으로 압축될 수 있다. 예를 들어, 추출 제품은 서로 다른 정도로 압축된 타블렛의 단일 스택(stack)으로 제공된다. 예를 들어, 압축 정도는 각 타블렛에서 제2 벽에서 제3 벽의 방향을 따라 증가한다. 이는 타블렛을 완전히 적시기 위해서 필요한 방법으로 제2 벽에서 제3 벽의 방향을 따라 증가할 수 있고, 보다 하류의 타블렛이 적셔질 때, 각각의 상류의 타블렛이 적절하게 적셔질 수 있도록 하여, 따라서, 추출 제품의 전체 체적을 완전히 균일하게 적시는 것을 제공할 수 있다.

본 발명은 상술한 캡슐을 제조하는 방법에 관한 것이다:

- 볶은 분쇄 커피를 수용하기 위해 정렬된 내부 공간을 규정하는, 제1 원주벽과, 제2 벽 및 제3 벽 중 하나를 포함하는 커피를 수용하는 컵을 제공하고,

- 무게에 의해 미리 선택된 분포를 갖는 커피 수용 컵의 내부 공간에 볶은 분쇄 커피의 양을 제공하고, 여기서, 입자 크기의 10분위(10^th percentile)는 20 ~ 60㎛이고, 바람직하게는, 40㎛보다 작고, 여기서, 입자 크기의 50분위(50^th percentile)는 400 ~ 600㎛이고, 바람직하게는 450 ~ 550㎛이고, 입자 크기의 90분위(90^th percentile)는 700 ~ 1000㎛이며, 바람직하게는 825 ~ 950㎛이다.

제공하는 단계는, 청구항 제1항에 기재된 입자 분포를 갖는 압축된 커피를 포함하는 캡슐과 같이 구워지고 갈린 커피시작재료의 양을 압축하는 단계를 포함할 수 있다. 예를 들어, 커피시작재료의 입자는 다음과 같이 무게에 의한 분포를 가질 수 있다:

입자 크기의 10분위(10^th percentile)는 25 ~ 55㎛이고, 바람직하게는, 40㎛ 보다 작고, 입자 크기의 50분위(50^th percentile)는 450 ~ 550㎛이고, 입자 크기의 90분위(90^th percentile)는 600 ~ 800㎛이다.

커피의 총량은 캡슐의 내부 공간에 제공되어, 상술한 커피 양을 압축하기 위해서 실질적으로 압축될 수 있다. 본 발명의 방법의 변형 실시예에서, 방법은 다음을 포함할 수 있다.

내부 공간에 볶은 분쇄 커피 시작 재료의 양의 적어도 제1 적어도 제1 파트를 제공하는 단계,

- 상기 제1 파트가 압축되도록 압축하는 단계;

- 캡슐의 내부 공간에서 압축된 제1 파트의 상부에 구워지고 갈린 커피 시작 재료의 양의 추가 파트를 제공하는 단계;

- 추가 파트가 압축되도록 추가 파트를 압축하는 단계를 포함한다. 커피 양의 파트를 제공하고 압축함으로써, 커피는 보다 쉽게 캡슐에 삽입될 수 있고, 동시에 커피 시작 재료가 오염되는 위험을 감소시킬 수 있다.

타블렛 또는 타블렛들은 청구항 제1항에 기재된 바와 같은 기설정된 입자 크기 분포를 가질 수 있다. 커피 시작 재료는 후술하는 바와 같은 입자 분포를 가질 수 있다.

본 발명의 다른 측면에 따르면, 커피 시작 재료는 상기 커피 시작 재료를 압축하기 전에 다양한 수단에 의해서 응축되어 캡슐의 내부 공간에 삽입된다.

바람직하게는, 구워지고 갈린 커피의 압축 체적은 커피 수용 컵의 내부 공간의 체적과 실질적으로 동일하다. 이러한 방법은 교환 캡슐의 커피 수용 컵 내부에서 커피 입자의 분포가 제조공정 동안 결정될 수 있는 장점을 제공한다. 커피 입자의 분포는 균일하고, 상대적으로 작은 입자가 상대적으로 큰 입자에 의해서 둘러싸일 수 있다. 커피의 압축 때문에, 분포는 예를 들어, 교환 캡슐의 이송 동안 변화되지 않는다. 결과적으로, 캡슐 내부에서 입자의 기설정된 분포는 온전하게 유지된다. 캡슐과 같이 음료를 준비함으로써, 커피 준비 과정은 제어 가능하고 재현성 있게 이루어질 수 있다.

더구나, 캡슐 내부 공간에 커피를 압축함으로써, 출구필터가 연결될 수 있도록 하는 교환 캡슐의 측면에서 평편한 표면이 제공된다. 평평한 표면은 교환 캡슐의 제1 원주벽에 출구필터의 기밀한 밀봉을 강화시키고, 예를 들어, 출구필터의 포일과 제1 원주벽 사이에서 틈(apertures)이 생기는 것을 방지한다. 후자는 이러한 틈 때문에 음료의 낮은 품질이 제조될 수 있는 낮은 품질의 캡슐이 될 수 있고, 커피와 유체가 출구필터를 통하지 않는 유출이 발생할 수 있다.

제1 원주벽 표면에서 커피 입자가 위치하는 위험이 감소하기 때문에, 커피의 압축은 제1 원주벽에 대한 출구 필터의 밀봉 품질을 증가시킨다. 따라서, 전체 제1 원주벽을 따라 출구필터의 밀봉 품질이 필터와 벽 사이에서 입자로 인해 감소되지 않을 수 있다.

본 발명에 따른 방법의 다른 실시예에서, 볶은 분쇄 커피는 실질적으로 50-300N, 바람직하게는 50-500N, 더욱 바람직하게는 400-600N의 압축 압력으로 압축된다. 우수한 결과는 압축 압력이 약 500N일 때 얻어진다.

약 10 ~ 14ml의 체적이며, 바람직하게는 11.5 ~ 12.5ml의 체적, 보다 바람직하게는 약 11.8ml의 체적을 갖는 커피를 수용하는 컵의 내부 공간에서 볶은 분쇄 커피 시작 재료의 기설정된 을 제공하기 위해서, 볶은 분쇄 커피 시작 재료(아직 압축되지 않은)의 따르는 체적(pouring volume)은 바람직하게는 커피 시작 재료 250g 당 600~680ml의 범위에서 적절하다. 따르는 체적(pouring volume)에서, 압축 후의 볶은 분쇄 커피는 4.0~8g의 무게, 바람직하게는 4.9~5.7g, 더욱 바람직하게는 약 5.3±0.2 g의 무게를 가질 수 있다. 시작 재료이라는 단어는 캡슐에 주입되기 전의 커피 상태를 말함이다.

본 발명에 따른 교환 캡슐이 커피 시작 재료 250g 당 600ml보다 작은 따르는 체적을 포함하는 경우, 상기 캡슐을 사용하는 준비된 커피는 우수한 거품 층 없는 묽은 커피가 된다. 따르는 체적은 캡슐에서 압축하는 단계 이전에 커피의 조건과 연관된 측면이다. 더구나, 따르는 체적이 250g 당 600ml보다 작으며, 커피 음료는 준비된 음료의 질에 부정적인 영향을 미치는 커피 오일의 상대적인 양이 많을 수 있다. 상술한 체적보다 큰 따르는 체적은, 또한, 음료 준비 시간이 길어질 수 있다. 커피 시작 재료의 따르는 체적은 조밀화 후 갈아놓은 커피(coffee after grinding post densification)의 250g의 체적을 측정함으로써 결정된다. 이 체적을 결정하기 위해서, 구워지고 갈린 커피 시작 재료의 양이, 그 끝에 제공된 트레이에서 깔때기를 이용하여 250ml의 체적을 갖도록 쏟아진다. 트레이는 폐쇄되고, 이후 250 ml의 분쇄된 커피의 체적이 트레이에 잔류한다. 그 다음으로, 트레이에서 분쇄된 커피의 무게가 결정되고, ml/250g 와 같이 표현되는 따르는 체적으로 변환된다.

더구나, 본 발명의 다른 측면에 따르면, 캡슐의 내부 공간에서 구워지고 갈린 물질이 압축되기 전에, 구워지고 갈린 시작재료는 1.0~4.0%, 바람직하게는 1.5~2.2%, 보다 바람직하게는 약 1.5%인 수분 함유량을 갖는다. 커피시작재료의 수분 함량은 커피 시작 재료가 분쇄되기 전의 수분으로 커피 시작 재료가 적셔지도록 형성된다. 수분 함량은 커피시작재료가 1030℃에서 3시간 동안 오븐에서 건조된 결과, 커피시작재료 5g의 무게 감소량을 측정함으로써 결정된다.

바람직하게는, 본 발명의 방법의 추가 실시예에 따르면, 구워지고 갈린 커피시작재료를 위한 커피 콩은 약 250~1000초 동안, 바람직하게는 450~700초 동안 구워지고, 구워지고 갈린 커피시작재료의 구운 정도는 30~60의 범위이다. 구워지고 갈린 커피를 포함하는 교환캡슐은, 커피 오일의 허용 가능한 양을 포함하는 우수한 맛을 갖는 커피 음료를 제공한다. 이러한 구운 정도는 구워지고 갈린 커피시작재료가 상술한 바와 같이 원하는 압력으로 원하는 방식으로 압축될 수 있도록 제공된다. 구운 커피의 시작 재료의 구운 정도는 갈아놓은 커피시작재료의 기준 양에서 빛의 반사를 측정함으로써 결정된다. 이는 예를 들어, 컬러 분석기(colour analyzer) LKlOO과 같은 Dr. Bruno Lange의 GmbH 유형의 LMG163로 수행될 수 있다. 예를 들어, 640 nm의 파장을 갖는 빛이 분쇄된 상기 기준 양을 포함하는 시료에 입사된다. 분쇄의 어두움에 따라, 빛이 반사되고 측정된다. 그 값은 구운 정도를 나타낸다. 상술한 컬러 분석기는 이후 2개의 보정 타일(calibration tiles)을 사용하여 매일 보정된다. 그리고 상술한 보정 타일은 측정되고, 시료가 측정된다. 필요한 경우, 구운 콩은 약 0.39mm의 평균 입자 크기를 갖는 3/4의 미세한 입자 크기로 분쇄된다. 커피의 레벨링(levelling)은 룰러(ruller)를 수직으로 세우고, 커피 표면에 대해서 90° 각도를 형성하는 것을 유지함으로써 이루어질 수 있다. 커피는 시료 접시의 브림(brim)에 대해서 (앞뒤로) 3번의 매끄러운 동작(smooth movements)에 대해서 레벨링 된다. 확연한 불규칙성(irregularities)이 커피 표면에 대해 확인되면, 레벨링이 다시 수행되어야 한다.

본 발명의 더 상세한 설명에서, 커피 콩은 구워서, 무게에 의해서 분포된 입자 크기의 분쇄된 시작 재료가 제공되어 분쇄되고, 여기서, 입자 크기의 10분위(10^th percentile)는 25 ~ 55㎛이고, 입자 크기의 50분위(50^th percentile)는 400 ~ 550㎛이고, 입자 크기의 90분위(90^th percentile)는 600 ~ 800㎛이다. 캡슐의 내부 공간에서 구워지고 갈린 커피가 압축될 때, 상술한 바와 같이 입자의 기설정된 균일한 분포가 청구항 제1항에 기재한 바와 같은 입자 분포를 갖도록 제공될 수 있다.

본 발명은 또한, 상술한 방법에서 얻어지는 캡슐과 청구항 제27항에 따른 소비하기 위한 적절한 음료의 기설정된 양을 제공하기 위한 시스템과 청구항 제29항에 따른 소비하기 위한 적절한 음료의 기설정된 양을 준비하기 위한 방법에 관한 것이다.

본 발명에 따른 음료의 준비를 위한 방법 및 시스템, 캡슐과 그 캡슐의 제조 방법에 따른 실시예들은 종속항에 기재되어 있다.

본 발명은 아래의 도면을 참조하는 실시예에 의하여 여기서 더 설명될 것이나, 다만, 이에 한정되는 것은 아니다.

도 1은 본 발명에 의한 음료를 준비하기 위한 시스템의 제1 실시예를 도시한다.
도 2는 본 발명에 의한 캡슐의 제1 실시예를 도시한다.
도 3은 음료를 준비하는 동안의 도 2에 의한 캡슐을 도시한다.
도 4는 본 발명에 의한 캡슐의 제2 실시예를 도시한다.
도 5는 본 발명에 의한 캡슐의 제3 실시예를 도시한다.
도 6은 본 발명에 의한 캡슐의 제4 실시예를 도시한다.

서로 다른 도면에서 동일하거나 대응하는 구성요소는 동일하거나 대응되는 참조번호로 지시된다.

도 1은 본 발명에 의하여 추출가능한 제품을 사용하여 마시기에 적합한 기설정된 양의 음료를 준비하기 위한 시스템(1)의 제1 실시예를 도시한다. 상기 시스템(1)은 교환가능한 개방된 캡슐(2), 및 장치(4)를 포함한다. 상기 장치(4)는 상기 교환가능한 캡슐(2)을 수용하기 위한 수용부(6)를 포함한다. 도 1에서, 명확성을 위해 상기 캡슐(2) 및 상기 수용부(6) 사이에 간격이 그려진다. 사용 중에, 상기 캡슐(2)은 상기 수용부(6)와 접촉되어 놓여질 수 있는 것으로 이해될 것이다. 본 실시예에서 상기 수용부(6)는 상기 캡슐(2)의 형상에 대응되는 형상을 구비한다. 본 실시예에서 상기 수용부(6)는 상부(8) 및 지지면(10)을 포함한다.

상기 장치(4)는 상기 교환가능한 캡슐(2)에, 예를 들어 대략 6 bar(절대 압력) 보다 높은 압력 하에서 뜨거운 물과 같은 상당량의 유체를 공급할 수 있는 유체분배장치(fluid dispensing device, 12)를 더 포함한다.

도 1에 도시된 시스템(1)에서, 상기 교환가능한 캡슐(2)은 실질적으로 단단한 제1 원주벽(14), 제1 단부(18)에서 상기 제1 원주벽(14)을 차폐하는 제2 벽(16), 및 상기 제2 벽(16)의 맞은 편의 제2의 개방된 단부(22)에서 상기 제1 원주벽(14)을 차폐하는 제3 벽(20)을 포함한다. 상기 제1 원주벽(14), 제2 벽(16), 및 제3 벽(20)은 상기 추출가능한 제품-본 실시예에서는 구워지고 갈린 커피-이 포함하는 내부 공간(24)을 에워싼다. 본 실시예에서, 상기 교환가능한 캡슐(2)은 상당량의 추출가능한 제품을 포함하고, 상기 추출가능한 제품은 음료-예를 들어 준비된 음료의 30 내지 200㎖로부터-의 일부분을 준비하기에 적합한, 예를 들어 대략 4.9 내지 5.7 그램, 바람직하게는 대략 5.3±0.2 그램의 구워지고 갈린 커피이다.

본 발명에 의한 상기 캡슐(2)에서 구워지고 갈린 커피가 제공되고 무게에 의하여 미리 선택된 분포를(distribution) 따르는 입자는, 입자크기의 10분위(10^th percentile)는 20 내지 60㎛이고, 바람직하게는 40㎛이며, 입자크기의 50분위(50^th percentile)는 400 내지 600㎛이고, 바람직하게는 450 내지 550㎛이며, 입자크기의 90분위(90^th percentile)는 700 내지 1000㎛이고, 바람직하게는 825 내지 950㎛이다.

이러한 입자 분배는 끓이는 시간(brew time)과 컵 안의 침전물을 줄이는 이로운 효과를 갖는 것으로 밝혀졌다. 다만, 다음의 파라미터 사이에 상호작용이 있는 것을 인식할 수 있다:

입자크기, 커피의 양, 상기 제3 벽의 출구영역에서의 구멍의 양 및 치수, 끓이는 시간(brew time) 및 컵에 쌓이는 침전물.

예를 들어, 분쇄크기(grinding size)를 증가하는 것에 의하여 끓이는 시간과 컵 내부의 침전물의 양은 줄어드는 효과가 있을 수 잇다. 본 발명에 의한 개방된 캡슐 안의 입자의 크기 분포와, 맛있는 커피를 생산하기 위하여 필수적인 커피의 양은 줄어들 수 있고, 이는 경제적인 효과를 갖는다.

준비된 음료의 원하는 농도에 따라서, 상기 추출가능한 양은 변할 수 있다. 예를 들어, 에스프레소 커피 한 잔을 준비하기 위해, 상기 캡슐(2)은 대략 5.3 그램을 포함할 수 있고, 커피 롱고(coffee longo)를 준비하기 위해, 상기 캡슐(2)은 대략 6.0 그램을 포함할 수 있다. 또한, 본 발명의 다른 실시예에서 상기 캡슐은 4.0 내지 8 그램, 바람직하게는 4.9 내지 5.7 그램의 커피를 포함할 수 있다. 상기 내부 공간(24)는 대략 10 내지 14 ml, 바람직하게는 11.5 내지 12.5 ml, 보다 바람직하게는 11.8 ml의 부피를 구비할 수 있다. 따라서, 상기 교환가능한 캡슐은 1회량 포장(single-portion-pack)이다. 본 발명의 다른 측에서 의하면, 상기 캡슐(2)의 내부 공간(24) 안의 추출가능한 제품은 단단히 다져진다.

도 1의 실시예에서, 상기 제1 원주벽(14)은 실질적으로 단단하다. 상기 제1 원주벽(14)은, 예를 들어 플라스틱 재질을 포함할 수 있고, 사출성형(injection moulding), 진공성형(vacuum-forming), 열성형(thermoforming) 등에 의해 형성될 수 있다.

본 실시예에서 상기 제2 벽(16)은 제1 원주벽(14)과 통합된다. 본 실시예에서 상기 제2 벽(16)은 실질적으로 단단하고, 상기 캡슐(2)에 유체가 들어가는 하는 다수의 입구구멍(26)을 포함한다. 상기 제2 벽(16)은 상기 캡슐(2)의 입구필터를 제공한다.

본 실시예에서, 제3 벽(20)은 유연하고 시트 형상이다. 뿐만 아니라, 본 실시예에서, 제3 벽은 다공성이다. 본 실시예에서, 제3 벽(20)은 필터링 종이로 제작된다. 본 실시예에서, 상기 필터링 종이는 폴리에틸렌 섬유를 포함한다. 본 실시예에서, 제3 벽(20)은 열 밀봉에 의해 제1 원주벽(14)에 연결된다. 본 실시예에서, 제3 벽(20)은 캡슐(2)의 축 방향으로 캡슐(2)의 가장 바깥 경계를 형성한다. 도 1에서 볼 수 있듯이, 제3 벽(20)은 용기(6)의 지지표면(10)과 인접한다.

도 1에 도시된 시스템(1)은 한 잔의 커피를 제조하기 위해 다음과 같이 작동한다.

캡슐(2)은 용기(6) 안에 배치된다. 제3 벽(20)은 지지표면(10)과 인접한다. 유체가, 여기서는 압력 하의 뜨거운 물, 유체분배장치(12)로부터 내부공간(24) 안의 추출가능한 제품으로 입구 구멍(26)를 통하여 공급된다. 액체분배장치(12)는 교환가능한 캡슐(2)에 약 4-20bar, 예를 들어 9-15bar, 바람직하게는 약 6bar의 압력 하에서 물을 공급하도록 작동된다. 유체분배장치에서 빌드업(build-up)된 약 6bar의 압력 하에서 좋은 결과가 얻어졌다. 물은 커피 음료를 형성하기 위해 커피 분말을 적시고 원하는 물질을 추출한다. 제조된 커피는 다공성 제3벽(20)을 통해 캡슐(2)로부터 빼내어진다. 커피 음료는 다수의 배출구(28)를 통해 용기(6)로부터 추가적으로 빼내어지고, 컵과 같은 용기(container)(30)에 공급될 수 있다. 캡슐(2)의 내부 공간 안에 밀집된 커피에 물을 공급하는 동안 커피 입자는 캡슐(2)의 내부 공간 안에 재분포되어 제2 벽(16)에 인접한 비교적 느슨한 커피 베드층(bed layer) L과 제3벽(20)에 인접한 비교적 밀집된 커피 베드층 C를 형성한다(도 3 참조). 비교적 작은 입자 S는 물과 함께 다 같이 제3 벽(20)을 형성하는 출구필터로 이동하고, 출구필터(20)의 구멍(38)에 인접한 곳에 위치한다. 상기 작은 입자 S는 출구필터(36)와 함께 원하는 압력 하강과 원하는 추출 압력을 제공하여 캡슐(2)의 흐름 저항(flow restriction)을 형성한다(도 3 참조). 따라서 용해성 건조 물질이 밀집된 커피로부터 추출될 수 있고, 원하는 음료 농도(brewing strength)와 질(quality)를 가진 한 잔의 음료를 얻을 수 있다.

도 1의 실시예에서, 다수의 입구구멍(26)는 실질적으로 제2 벽(16) 전체에 분포되어있다. 따라서 액체는 다수의 입구구멍(26)를 통해 추출가능한 제품에 공급되며, 추출가능한 제품은 캡슐(2)의 실질적인 전체 단면에서 적셔진다. 이로써 추출가능한 제품으로의 매우 균일한 액체 공급이 얻어진다. 따라서 액체가 추출가능한 제품을 통해 흐를 때 일어날 수 있는 우선적 경로(preferential path)의 발생 위험이 매우 감소된다.

본 발명에 의한 캡슐(2)의 도시되지 않은 다른 실시예에서, 캡슐(2)의 출구 필터를 형성하는 제3 벽(20)은 필터 종이와 같은 다공성 시트로 형성되고, 이를 통해 음료(여기서는 커피)가 캡슐로부터 빼내어진다. 전체 제3 벽(20)은 다공성 시트로 형성될 수 있다. 예를 들어, 제3 벽(20)은 캡슐(2)의 실질적인 전체 개방형 제2 단부(22)에서 실질적으로 연속적인 액체-투과성 시트 스패닝(spanning)을 형성할 수 있다. 따라서 액체는 캡슐(2)의 넓은 영역을 통해 빼내어질 수 있다. 이로써 추출가능한 제품으로부터 액체가 매우 균일하게 빼내어질 수 있다. 따라서 액체가 추출가능한 제품을 통해 흐를 때 일어날 수 있는 우선적 경로의 발생 위험이 크게 감소된다.

상기 시스템의 도시되지 않은 다른 실시예에서의 장치는 시스템의 제1 실시예에서 설명된 장치와 다를 수 있다. 예를 들어, 장치는 캡슐(2)의 제3 벽(20)과 장치(4)의 배출구멍(28) 사이에 중공(hollow) 공간을 구비할 수 있다. 또 다른 실시예에서, 장치는 밀봉된 공지의 캡슐의 뚜껑에 구멍을 뚫기 위한 천공 수단을 포함할 수 있다. 따라서 본 발명에 따른 캡슐은 고압을 이용하여 음료를 제조하기 위해 어떠한 적당한 장치에서도 사용될 수 있다.

도 2 내지 5는 본 발명에 따른 캡슐의 실시예들을 나타낸다. 도 2에서, 제2 벽(16)은 도 1에서처럼 제1 원주벽(14)과 일체형이다. 제2 벽(16)은 다수의 입구구멍(26)을 제2 벽(16)에 포함한다. 제3 벽(20)은 폴리머 포일과 같은 유연한 포일(36)로 형성되고, 다수의 출구구멍(38)를 구비한다. 도 2에서, 캡슐(2)은 제1 원주벽(14)의 제2 단부(22)에서 외측으로 연장되는 테두리(40)를 포함한다. 제3 벽(20)은 예를 들어, 글루잉(gluing), 용접, 열밀봉 등과 같은 방법으로 상기 외측으로 연장되는 테두리(40)에 접착되어있다. 이로써 제3 벽(20)은 테두리(40)에 견고하게 접착될 수 있다. 외측으로 연장되는 테두리(40)는 용기(6)의 상부(8)와 용기(6)의 지지표면(10) 사이에서 연장될 수 있어 테두리(40)는 상부(8)와 지지표면(10) 사이에 고정된다. 이로써 제3 벽(20)은 사용시 테두리(40)에 대하여 고정된다. 즉, 액체 압력이 작용할 때, 제3 벽(20)이 테두리(40)로부터 분리될 위험이 줄어든다.

도 4에서, 제3 벽(20)은 필터 종이와 같은 유연한 다공성 시트로 형성된다. 도 4에서, 제2 벽(16) 역시 필터 종이와 같은 유연한 다공성 시트로 형성된다. 본 실시예에서, 제2 벽(16)은 내측으로 연장되는 플랜지(42)에 접착되어 있다. 본 실시예에서, 제2 벽(16)은 상기 내측으로 연장되는 플랜지(42)의 내측면에 접착되어있다.

도시되지 않은 다른 실시예들에서, 제2 벽(20)은 도 1 및 도 2에서처럼 필터 종이와 같은 다공성 시트에 의해 형성되거나 폴리머 포일에 의해 형성되고 다수의 배출구멍(30)를 구비한다. 캡슐(2)은 도시된 실시예들 중 어느 하나에 따른 제3 벽(20)과 도시된 실시예들 중 어느 하나에 따른 제2 벽(16)을 함께 포함할 수 있다. 제1 원주벽(14)은 실질적으로 단단하다. 이로써 캡슐(2)은 배송 및/또는 취급에 의해 변형되기가 쉽지 않아 캡슐(2)은 언제나 용기(6)에 잘 맞게 될 것이다. 또한, 제1 원주벽(14)은 탄력이 있어 변형을 야기한 힘이 제거되면 제1 원주벽(14)의 어떠한 가능한 변형도 회복되는 것이 바람직하다. 그럼에도 불구하고, 제1 원주벽(14)은 유연한 시트, 바람직하게는 제2 벽(16)과 일체형으로 형성되는 것이 바람직하다. 이로써 실질적으로 전체 캡슐(2)가 유연한 시트로 제작되어 캡슐(2)을 제공하는데 필요한 재료의 양을 감소시킬 수 있다.

본 실시예에서, 제1 원주벽(14)은 실질적으로 원통형이다. 본 발명에 따른 캡슐은 형상의 제한을 받지 않는다. 제1 원주벽(14)은 예를 들어, 원추 절단형, 반구형, 또는 6각형, 8각형과 같은 다각형 등일 수 있다.

본 발명에 따른 캡슐(2)은 제1 원주벽(14) 및 제2 벽(16)을 포함하는 커피를 수용하는 컵(32)을 제공하여 제작하는 것이 바람직하다. 제1 원주벽(14)과 제2 벽(16)은 내부 공간(24)을 정의(define)한다. 예를 들어, 로부스타(Robusta) 커피가 최대 30% 함유된 아라비카(Arabica) 커피와 같은, 원하는 입자 분포, 원하는 수분 함량, 원하는 볶은 정도 및 원하는 주입(pouring) 체적(volume)을 가진 분말 및 볶은 커피 원료(starting material)은 커피를 수용하는 컵(32)의 내부 공간(24) 안으로 공급된다. 커피 원료는 예를 들어 약 500N의 압축력을 가진 적당한 압축 수단에 의해 압축된다.

컵의 내부 공간(24) 안에서의 커피의 압축 후, 제2 벽(16) 반대편의 압축된 커피의 표면은 실질적으로 평평할 수 있다. 뿐만 아니라, 기껏해야 제한된 양의 커피 입자가 제2 벽(14) 반대편의 제1 원주벽(14)의 상면(top surface)에 위치할 수 있다. 본 발명에 따른 캡슐(2)의 실시예에서, 기껏해야 제한된 양의 커피 입자가 연장되는 테두리(rim)(40) 위에 존재할 수 있고, 전혀 존재하지 않는 것이 바람직하다. 그 결과, 예를 들어 폴리머 포일층(36)과 같은 출구 필터가, 제1 원주벽(14)과 출구필터(20) 사이에 밀봉되지 않은 영역이 발생할 위험이 최소화된 상태로, 쉽게 제공될 수 있고 제1 원주벽(14)의 연장되는 테두리(40) 위에 단단하게 밀봉될 수 있다. 이는 캡슐(2)이 실질적으로 평평한 제3벽(20)을 구비하는 결과를 낳고, 다시 말하면, 제3벽(20)은 제1 원주벽(14)에서 중앙축 A와 평행한 방향으로 실질적으로 연장하지 않는다(도 3 참조).

따라서, 음료를 제조하기 위해 그러한 캡슐(2)을 장치(4) 안에서 사용할 때에는, 캡슐(2)는 연장되는 제3 벽(20)에 의한 걸림이 없이 용기(6) 안에 쉽게 배치될 수 있다. 본 발명의 다른 실시예에서는, 커피 원료의 제1 부분(first part)은 캡슐(2)의 내부공간(24) 안으로 삽입된다. 커피 원료의 제1 부분은 예를 들어 약 500N의 압축력을 가진 적당한 압축 수단에 의해 압축될 수 있다. 압축 수단은 압축 과정 중 또는 그 다음 압축과의 간격 사이에 회전(rotate)할 수 있다. 이는 한편으로는 기름이 실질적으로 감소한다는 장점이 있고, 다른 한편으로는 디엠에이(DMA)가 증가하거나 동일 수준을 유지한다는 장점이 있다. 그 뒤, 캡슐(2)의 내부공간(24) 안에서 구워지고 갈린 커피 원료(앞서 설명한 대로)의 일정량의 추가부분(further part)은 커피 원료의 압축된 제1 부분 위에 제공될 수 있다. 커피 원료의 일정량의 추가부분는 예를 들어 약 500N의 압축력을 가진 적당한 압축 수단에 의해 압축되어 상기 추가부분은 다져진다(compacted). 이는 캡슐(2) 안에서 커피 원료를 쉽게 삽입하고 압축하는 방법을 제공한다. 캡슐(2) 내부에서 커피 원료 일정량의 2 초과의 부분을 번갈아 삽입 및 압축하는 것을 포함하는 캡슐을 제작하는 방법 또한 가능하다.

도 5는 본 발명에 따른 캡슐(2)의 일 실시예를 도시한 것이다. 추출가능한 제품이 다수의(본 실시예에서는 4개) 태블릿(58, 60, 62, 64)에 밀집된다. 도 5a에서, 태블릿(58, 60, 62, 64)은 내부 공간(24) 안에 쌓여 있다. 도 5에서, 각 태블릿(58, 60, 62, 64)은 캡슐(2)의 내부공간(24)의 실질적인 전체 단면에 걸쳐 있다. 본 실시예에서, 태블릿의 밀도, 즉 태블릿(58, 60, 62, 64)의 밀집도는 각 태블릿 마다 다르다. 태블릿(58, 60, 62, 64)의 밀도는 제2 벽(16)에서 제3 벽(20)으로 갈수록 증가한다. 이는 액체가 고밀도의 태블릿보다 저밀도의 태블릿을 더 쉽게 적셔서 다운스트림의 태블릿이 추후 적셔지는 와중에 업스트림의 태블릿이 적절하게 적셔지는 장점을 제공한다. 따라서 추출 가능한 제품은 균일하게 적셔지게 된다. 본 실시예에서는 4개의 쌓여진 태블릿이 소개되었지만 태블릿의 어떠한 개수도 사용이 가능하다.

도 6는 추출가능한 제품이 밀집된 하나의 태블릿(66)을 포함하는 캡슐(2)의 일실시예를 도시한 것이다. 본 실시예에서, 태블릿(66)은 제2 벽(16)과 마주하는 태블릿(66)의 측면에서 제3 벽(20) 방향으로 테블릿(66) 안쪽을 향해 연장되는 보어(bore, 68)를 포함한다. 보어(68)의 길이는 태블릿(66)의 두께보다 작다. 따라서 보어(68)는 액체를 위해 태블릿(66)을 통하는 단축 통로를 형성하지는 않으나, 액체가 태블릿(66)의 중심부로 이동할 수 있는 통로를 제공한다. 이 보어(68)는 액체의 태블릿 내부로의 기설정된 관통을 가능케 한다. 따라서, 밀집된 추출 가능한 제품을 바람직하게 적실 수 있다.

태블릿(66) 또는 다수의 태블릿(58, 60, 62, 64)은 상술한 어느 캡슐(2)과도 함께 사용될 수 있다. 추출 가능한 제품이 태블릿에 밀집되면 캡슐의 제2 벽(16)이 엄격하게 요구되는 것은 아니다. 왜냐하면 추출 가능한 제품이 사용 전 캡슐(2)로부터 잘 유출되지 않기 때문이다.

본 명세서에서, 발명은 특정한 발명의 실시예에 관하여 기술된 것이다.　 즉, 이에도 불구하고, 첨부된 청구항에 기재된 바와 같이 발명의 범위나 기술적 사항의 범위에서 벗어남 없이 수정이나 변화가 가능함은 물론이다.

예를 들어, 개방된 캡슐은 보관수명을 향상시키기 위해 공기가 통하지 않도록 싸서 보관하는 것이 가능하다.

예를 들어, 생분해성의 재질로부터 캡슐(2)이 제조될 수 있다.

예를 들어 캡슐(2)은 서로 다른 치수(dimension) 혹은 다른 형상을 가질 수 있다.

또한, 압축을 위해 다른 적당한 장치를 사용함으로써 캡슐의 내부 쪽에서 커피가 압축되도록 할 수 있다.

또 다른 변형 실시예에서, 커피는 캡슐의 내부공간에 적용되기 전에 압축될 수 있다.　 예를 들어, 캡슐의 커피 받는 컵의 내부 공간의 치수(dimension)에 대응되도록 커피 시작물질에서 타블렛(tablet)으로 첫번째 압축할 수 있다.

그러나, 다른 변형 실시예에서는, 변형 실시나 수정이 가능하다.　 따라서, 명세서, 도면 및 예를 든 것은 한정된 것으로서 예시에 지나지 않는다.

청구항에서, 다른 도면부호는 청구항의 범위를 한정하는 용도로 사용되지 않는다.　 단어 “포함한다”는 청구항에서 단계나 다른 형상의 존재를 한정하지 않는 것이다.

더 나아가, 단수로 기재된 것은 “오직 하나”라는 의미로 한정되지 않으며, 대신에 “적어도 하나”의 의미로 사용되며, 복수 개를 배제하지 않는 것이다.　 다른 청구항에서 상호적으로 인용된 어떤 수단이라는 단순 사실은 이 수단의 조합으로 적절히 사용되지 않는 것을 지칭하는 것이 아니다.

Claims

추출가능한 제품을 사용하여 마시기 위한 음료의 기설정된 양을 준비하기 위한 캡슐에 있어서,
제1 원주벽;
상기 제1 원주벽의 일단을 밀봉하는 제2 벽;
상기 제2 벽 반대편에 개방된 상기 제1 원주벽의 타단을 밀봉하는 천공 또는 다공성의 제3 벽;
을 포함하고,
상기 제1, 2, 3 벽은 추출가능한 제품을 포함하는 내부 공간을 둘러싸고, 상기 제3벽은 캡슐로부터 추출가능한 제품을 포함하는 준비된 음료를 흘러내리게 하도록 배치되며, 상기 내부 공간 안에 있는 상기 추출가능한 제품은 무게에 의하여 미리 선택된 분포(distribution)를 따르는 입자를 가지며,
상기 무게에 의하여 미리 선택된 분포(distribution) 내에서 상기 입자 크기의 10분위(10^th percentile)는 20 ~ 60㎛이며, 상기 무게에 의하여 미리 선택된 분포(distribution) 내에서 상기 입자 크기의 50분위(50^th percentile)는 400 ~ 600㎛이며, 상기 무게에 의하여 미리 선택된 분포(distribution) 내에서 상기 입자 크기의 90분위(90^th percentile)는 700 ~ 1000㎛ 인 캡슐.
제1항에 있어서,
상기 캡슐의 상기 추출 가능한 제품은 일부분이 압축되어 있는 캡슐.
제1항에 있어서,
상기 캡슐은 구워지고 가루가 된(roast and ground) 커피의 4.0 내지 8.0g을 포함하는 캡슐.
제1항, 제2 항 또는 제3항 중 어느 한 항에 있어서
상기 캡슐의 내부 공간은 10 내지 14㎖의 체적을 구비한 캡슐.
제1항, 제2 항 또는 제3항 중 어느 한 항에 있어서
상기 내부 공간의 전체 체적은 추출 가능한 재료에 의해 채워진 캡슐.
제2항 또는 제3항에 있어서,
상기 구워지고 갈린 커피는 압축되며, 상기 내부 공간에 상기 압축된 커피는 균일한 밀도로 구성되는 캡슐.
제1항에 있어서,
상기 제3 벽은 상기 캡슐로부터 준비된 음료를 흘러내리기 위해 배치된 출구필터를 포함하는 캡슐.
제7항에 있어서,
상기 출구필터는, 여과지(filtering paper)처럼 엮여있거나 엮이지 않은(woven or non-woven) 다공성 시트, 또는 다수의 출구구멍을 구비한 중합 필름으로 구성되는 캡슐.
제7항 또는 제8항에 있어서,
출구필터는 80 내지 140개의 출구 구멍을 구비하며, 구멍크기는 0.15mm 내지 0.45mm 의 범위 내인 캡슐.
제1항, 제2 항 또는 제3항 중 어느 한 항에 있어서
상기 제1 원주벽은 강체(rigid body)인 캡슐.
제2항 또는 제7항에 있어서,
상기 캡슐은 입구필터를 구비하며, 상기 입구필터는 출구필터에 결합되어 압축된 추출가능한 제품의 흐름 저항보다 낮은 흐름 저항을 구비하는 캡슐.
제1항, 제2 항 또는 제3항 중 어느 한 항에 있어서
상기 음료의 성분은 타블렛(tablet) 내로 압축되도록 제공되는 캡슐.
제12항에 있어서,
상기 타블렛은 상기 제2 벽에 직면하는 상기 타블렛의 측면으로부터 상기 제3 벽의 방향으로 연장되는 적어도 하나의 보어를 포함하는 캡슐.
제12항에 있어서,
상기 추출가능한 제품은 다수의 타블렛 내로 압축되는 캡슐.
제14항에 있어서,
상기 다수의 타블렛은 서로 다른 충전 밀도(packing density)를 가지는 캡슐.
제14항에 있어서,
압축 밀도는 상기 캡슐의 상기 제2 벽으로부터 상기 캡슐의 상기 제3 벽으로 갈수록 증가하는 캡슐.
제1항에 있어서,
상기 제 3벽은 천공성이거나 다공성인 캡슐.
제 1항에 있어서,
상기 무게에 의하여 미리 선택된 분포(distribution) 내에서 상기 입자 크기의 10분위(10^th percentile)는 20 ~ 40㎛이고, 상기 무게에 의하여 미리 선택된 분포(distribution) 내에서 상기 입자 크기의 50분위(50^th percentile)는 450 ~ 550㎛이며, 상기 무게에 의하여 미리 선택된 분포(distribution) 내에서 상기 입자 크기의 90분위(90^th percentile)는 825 ~ 950㎛ 인 캡슐.
제1항에 따른 캡슐을 제조하기 위한 방법에 있어서,
제 1 원주벽, 및 무게에 의하여 미리 선택된 분포(distribution)를 따르는 입자를 가지는 구워지고 갈린 커피(roast and ground coffee)를 수용하기 위하여 배치된 내부 공간으로 규정하는 제2 벽과 제3 벽 중 한 벽을 포함하며, 상기 무게에 의하여 미리 선택된 분포(distribution) 내에서 상기 입자 크기의 10분위(10^th percentile)는 20 ~ 60㎛이며, 상기 무게에 의하여 미리 선택된 분포(distribution) 내에서 상기 입자 크기의 50분위(50^th percentile)는 400 ~ 600㎛이며, 상기 무게에 의하여 미리 선택된 분포(distribution) 내에서 상기 입자 크기의 90분위(90^th percentile)는 700 ~ 1000㎛인, 커피를 받는 컵을 제공하는 단계;
상기 커피 받는 컵의 상기 내부 공간에 상기 구워지고 갈린 커피의 양을 제공하는 단계;
를 포함하는 캡슐을 제조하기 위한 방법.
제19항에 있어서,
상기 구워지고 갈린 커피의 양을 제공하는 단계는, 상기 구워지고 갈린 커피의 시작재료의 양을 압축하여서 상기 캡슐이 무게에 의해 미리 선택된 분배를 가지는 압축된 커피를 포함하게 되는 단계를, 포함하는 캡슐을 제조하기 위한 방법.
제19항에 있어서,
상기 내부 공간 안에 구워지고 갈린 커피 시작재료의 양의 제1 부분을 제공하는 단계;
상기 제1 부분을 압축하는 단계;
그 이후로 상기 캡슐의 내부 공간 안에 상기 압축된 제1 부분의 상부에 시작하는 재료의 구워지고 갈린 커피의 양의 추가 부분을 제공하는 단계; 및
상기 추가 부분을 압축하는 단계;
를 포함하는 캡슐을 제조하기 위한 방법.
제19항, 제20항 또는 제21항 중 어느 한 항에 있어서,
구워지고 갈린 커피의 압축된 체적은 상기 커피 받는 컵의 내부 공간의 체적보다 작은 캡슐을 제조하기 위한 방법.
제20항 또는 제21항에 있어서,
상기 구워지고 갈린 커피의 시작재료는 50 내지 800N의 압축 압력인 캡슐을 제조하기 위한 방법.
제19항, 제20항 또는 제21항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 캡슐의 상기 내부 공간은 10 내지 14㎖의 체적인 캡슐을 제조하기 위한 방법.
제21항에 있어서,
상기 압축된 구워지고 갈린 커피는 4 내지 8 그램의 무게를 갖는 캡슐을 제조하기 위한 방법.
제19항, 제20항 또는 제21항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 구워지고 갈린 커피의 시작재료는, 상기 커피가 캡슐에 주입되기 전에. 커피의 250 그람 당 600 내지 680㎖의 범위의 체적 밀도(volume density)를 가지는 캡슐을 제조하기 위한 방법.
제19항, 제20항 또는 제21항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 구워지고 갈린 커피의 시작재료는 1.0 내지 4.0% 인 수분 함유량을 가지는 캡슐을 제조하기 위한 방법.
제20항 또는 제21항에 있어서,
상기 구워지고 갈린 커피의 시작재료를 위한 커피 콩을 250 내지 1000초 동안 볶는, 캡슐을 제조하기 위한 방법.
제19항, 제20항 또는 제21항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 구워지고 갈린 커피의 시작재료의 커피볶음도(degree of roast)는 30 내지 60의 범위인 캡슐을 제조하기 위한 방법.
제19항에 있어서,
상기 입자 크기의 10분위(10^th percentile)는 20~ 40㎛ 이고, 상기 입자 크기의 50분위(50^th percentile)는 450 ~ 550㎛이며, 상기 입자 크기의 90분위(90^th percentile)는 825 ~ 950㎛ 인 캡슐을 제조하기 위한 방법.
제19항에 따른 방법에 의해 획득할 수 있는 캡슐.
추출가능한 제품을 사용하여 마시기 위한 음료를 준비하기 위한 시스템에 있어서,
상기 시스템은 제1항에 따른 교환할 수 있는 캡슐, 및 장치를 포함하며,
상기 장치는
상기 교환할 수 있는 캡슐을 압력하에서 유체를 공급하기 위한 유체분배장치;
상기 교환할 수 있는 캡슐을 수용하기 위한 수용부, 및
사용 할 때, 컵과 같은 용기에 음료를 공급하고 상기 캡슐로부터 음료를 흘러내리게 하기 위하여 상기 캡슐과 유체 소통하는 배수구;
를 포함하는 시스템.
제32항에 있어서,
상기 유체분배장치는 4 내지 20 bar의 압력 하에서 상기 교환가능한 캡슐에 유체를 공급하도록 적용되는 시스템.
추출가능한 제품을 사용하여 마시기 위한 음료를 준비하는 방법에 있어서,
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 따른 교환할 수 있는 캡슐을 제공하는 단계;
상기 교환할 수 있는 캡슐을 고정하기 위한 수용부, 상기 교환할 수 있는 캡슐에 적어도 6 bar의 압력하에서 유체를 공급하기 위한 유체분배장치, 및 사용 시에 용기에 음료를 공급하고 상기 캡슐로부터 준비된 음료를 흘러내리기 위하여 상기 캡슐과 유체 소통하는 배수구를 포함하는 장치를 제공하는 단계;
상기 용기에 있어서 상기 교환할 수 있는 캡슐을 배치하는 단계;
상기 캡슐의 내부 공간 내로 커피 입자를 재분배함으로써, 상기 커피 입자가 출구 필터에 인접하게 위치되고 상기 출구 필터와 함께 상기 캡슐의 흐름 저항을 제공하게 되는, 음료를 준비하기 위하여 압축된 추출가능한 제품에 압력 하에서 유체를 공급하는 단계;
를 포함하는 방법.