具有防滴落膜的飲料膠囊的制作方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種用于食品制備機器中、例如液態食品制備機器中的配料膠囊。
【背景技術】
[0002]飲料制備機器在食品科學和消費品領域是眾所周知的。這類機器允許用戶在家中制備給定類型的飲料，例如咖啡飲料，如意式濃縮咖啡或沖煮式咖啡。
[0003]如今，大部分用于家用飲料制備的飲料制備機器包括由一機器構成的系統，該機器可容納用于飲料制備的分成份的配料。這樣的分份配料可以是軟的易理包或墊包，或包袋，但是越來越多的系統使用半剛性或剛性的分份配料諸如剛性易理包或膠囊。在下文中，本發明的飲料機將認為是使用剛性或半剛性膠囊的飲料制備機器。
[0004]機器包括用于容納所述膠囊的容座(容器，receptacle)或腔體和用于在壓力下將流體(優選水)注入所述膠囊中的流體注入系統。對于根據本發明的咖啡飲料的制備而言，在壓力下注入膠囊的水優選是熱的，即處于高于70°C的溫度。然而，在一些特殊的情況下，也可以處于環境溫度，或甚至冷卻溫度。在對膠囊內容物的提取和/或溶解期間，膠囊腔室內的壓力通常對于溶解產品而言為約I巴至約8巴，對于提取烘焙和研磨咖啡而言為約2至約12巴。這種制備過程與飲料制備的所謂的“沖煮”過程(特別針對茶和咖啡)大有不同，其中沖煮需要用流體(例如熱水)浸泡配料很長的時間，然而飲料制備過程允許用戶在幾秒鐘內制備飲料，例如咖啡。
[0005]在壓力下提取和/或溶解封閉膠囊的內容物的原理是已知的，該原理通常包括將膠囊插入到機器的容座或腔體中，通常在使用刺穿注入件諸如安裝在機器上的流體注入針刺穿膠囊表面之后，將一定量的加壓水注入膠囊中，從而在膠囊內產生加壓的環境，以提取該物質或溶解該物質，然后穿過膠囊釋放提取物或溶解物。允許應用該原理的膠囊已經例如在申請人的歐洲專利EP 1472156 BI和EP 1784344 BI中有所描述。
[0006]允許應用這種原理的機器已經例如在專利CH 605 293和EP 242 556中有所描述。根據這些文獻，機器包括用于膠囊的容座或腔體和以空心針形式制成的穿孔-注入件，穿孔-注入件在其遠端區域包括一個或多個液體注入孔。該針具有雙重作用，一方面，該針用于打開膠囊的頂部部分，另一方面，該針構成了水進入膠囊的入口通道。
[0007]機器還包括用于儲存流體(在大多數情況下，該流體是水)的流體儲槽，該流體用于在壓力下溶解和/或浸泡和/或提取膠囊中所含的配料。機器包括諸如煮器或熱交換器的加熱元件，該加熱裝置能夠將其中所使用的水加熱至工作溫度(傳統地高達80-90°C的溫度)。最后，機器包括用于使水(可選擇地通過加熱元件)從儲槽流通至膠囊的泵元件。水在機器中流通的方式例如通過選擇閥裝置，如在申請人的歐洲專利申請EP 2162653 Al中所述類型的蠕動閥來選擇。
[0008]當要制備的飲料是咖啡時，制備咖啡的一種引人關注的方式是向用戶提供含有烘焙和研磨咖啡粉的膠囊，用注入膠囊中的熱水來提取烘焙和研磨咖啡粉。
[0009]在許多情形中，該機器包括用于保持膠囊的膠囊保持器，所述膠囊設計成插入機器的對應腔體或容座中和從所述腔體或容座中移除。當膠囊保持器裝有膠囊并以可工作/起作用的方式插入機器內時，機器的注水裝置可以與膠囊流體連接以將水注入到該膠囊中用于食品制備，如上所述。膠囊保持器例如在申請人的歐洲專利EP 1967100 BI中有所描述。
[0010]已經開發了用于上述食品制備且尤其飲料制備應用的膠囊，在申請人的歐洲專利EP 1784344 BI或歐洲專利申請EP 2062831中描述了并要求保護該膠囊。
[0011]總之，該膠囊典型地包括:
[0012]-中空主體和注入壁，該注入壁是不透液體和空氣的，并附接至主體且適于例如通過機器的注入針刺穿，
[0013]-容納有待提取的烘焙和研磨咖啡層、或可溶配料或可溶配料的混合物的腔室，
[0014]-設置在膠囊底部的鋁膜，該鋁膜封閉膠囊，以保持腔室中的內部壓力。
[0015]該鋁膜設計成使用與膠囊成一體的或位于所述膠囊的外部、例如機器的膠囊保持器內的穿刺裝置刺穿。
[0016]所述穿刺裝置適用于在腔室內的內部壓力達到某一預定值時刺穿鋁膜形成分配孔。
[0017]此外，可選地，所述膠囊還包括配置成用于打斷流體射流從而降低注入膠囊中的流體射流的速度并且以降低的速度橫穿物質層分配流體的裝置。
[0018]現有技術的膠囊特征在于具有注入壁或膜(稱為頂膜)，該注入壁或膜將由飲料制備機器的作為流體系統的一部分的流體注入元件(例如針)刺穿。當流體被注入到膠囊隔室中時，逐漸形成壓力，該壓力用作如上所述的用于提取和/或溶解容納在膠囊內的配料的提取手段。這種配料可例如為烘焙和研磨咖啡層。替換性地或與烘焙和研磨咖啡相結合，所述配料可包括可溶配料，例如飲料預混合物。
[0019]在飲料生產過程結束時，在入口側和出口側這兩側打開膠囊。盡管引入到膠囊內部的液體的絕大部分將從水中被排出，但在飲料生產過程后總會存在一些剩余在膠囊中的殘余液體。
[0020]特別是，當膠囊隨后從飲料制備機器中被取出時，存在水或飲料例如從膠囊的水入口側滴落的問題。這種滴落迫使用戶在完成分配之后留置一個杯子在膠囊分配出口下方數秒，這是不期望的。在一些情形中，當用戶已經將杯子從分配出口下方移走時，滴落還可引起機器內部或機器周圍的臟亂，這也是不期望的。這種滴落被認為是特別由從飲料出口側進入到膠囊中的空氣所促使的。
[0021]本發明因而具有的目標是:減小在完成飲料生產過程之后殘余液體從膠囊中滴落的風險。
【發明內容】
[0022]上述目的通過一種飲料膠囊來實現，所述膠囊包括膠囊側壁、膠囊頂部和具有分配出口的膠囊底部，所述膠囊側壁、膠囊頂部和膠囊底部限定了用于容納食品或飲料前體配料的腔室，所述前體配料在當流體在壓力下注入到所述腔室內時能溶解和/或能提取，所述膠囊還包括位于所述配料和所述分配出口之間的壓敏膜，其特征在于，所述壓敏膜包括至少一個限定不能重新關閉的開口的弱化或預切區域，所述開口:
[0023](i)在所述膠囊內的流體壓力達到0.5-20巴、優選1.0-15巴的相對壓力的預定值時彈性地和塑性地打開或擴寬，且然后，
[0024](?)在腔室內的流體壓力釋放至大氣壓力值之后維持擴寬的構型，使得所述至少一個開口的寬度不超過1mm、優選不超過0.5mm。
[0025]在本發明的一個高度優選的實施例中，所述至少一個預切的開口為具有在1:1到1000:1之間、優選在1:1到50:1之間、更優選在5:1到20:1之間的長寬比的狹縫。
[0026]可替代地，預切的開口可呈十字形、弓形區段、Z字形、或任何其他適于提供上述機械特性一一即能夠在飲料分配期間在壓力下充分打開，然后在膠囊內壓力降至基本等于大氣壓力的值時部分地重新關閉、或者維持擴寬的構型的特性一一的形狀。這種替代形狀可有利地允許產品流動且分配到飲用杯/消費杯，所述產品具有不同的粘度并且可選地包含小的可食顆粒，例如烤碎面包塊、小的香草或水果塊等，同時為膠囊提供在飲料分配后的良好的防滴落特性。
[0027]在本發明的一個高度優選的實施例中，且為了獲得上述打開、擴寬和重新關閉特性，用于壓敏膜的材料具有如下物理特性:800MPa-5000MPa的楊氏模量、10MPa_50MPa的屈服點，以及 100C -200。。、優選 1400C _180°C的熔點、50 μπι-800 μπκ優選 100 μπι-600 μπι 的厚度。
[0028]有利地，壓敏膜由至少一層選自以下列表中的熱塑性材料制成:聚乙烯(ΡΕ)、聚丙烯(PP)、乙烯乙烯醇共聚物(EVOH)、聚苯乙烯(PS)、或它們的組合。
[0029]還優選地，所述膠囊側壁和膠囊頂部不能透過水分和氧氣，并且其中，所述膠囊還包括能刺穿的或能撕破的水分和氧氣阻隔底膜，以便封閉膠囊腔室。
[0030]所述底膜優選能通過由位于膠囊內部或外部附近區域的穿刺元件的動作導致的刺穿而打開。
[0031]在一個優選實施例中，在所述膠囊中制備的飲料具有0.1-1OOmPa.s的粘度。
[0032]本發明的膠囊優選包括用于制作包含在如下列表中的飲料的前體配料:湯、果汁、蔬菜汁、肉汁、咖啡、巧克力、茶、牛奶或乳脂物，或它們的組合。
【附圖說明】
[0033]本發明的附加的特征和優點將在下文參考附圖給出的對當前優選實施例的說明中描述和顯見，其中:
[0034]圖1是適合與根據本發明的膠囊聯用的飲料制備機器的透視側視圖；
[0035]圖2為圖1中所示的機器的沖煮頭的內部的示意性放大視圖；
[0036]圖3是示出根據本發明的膠囊的內部的示意性透視剖視圖；
[0037]圖4是與圖3類似的示意性拆分視圖；
[0038]圖5是根據本發明的具有狹縫的分配膜的頂視圖；
[0039]圖6是根據本發明的膠囊的底部部分的放大透視圖，其中底部分配膜的狹縫關閉；
[0040]圖7是與圖6類似的視圖，其中底部分配膜的狹縫打開；
[0041]圖8是根據本發明的膠囊的底部部分的放大的頂部透視圖，其中一狹縫示出處于其打開構型；
[0042]圖9是根據本發明的膠囊的一個替代實施例的示意性部分剖視圖。
【具體實施方式】
[0043]根據本發明的膠囊旨在供圖1所示的飲料制備機器使用，從而形成飲料制備系統。
[0044]如圖1所示，機器I包括機器主體2、可從機器主體2移除以重新充注的儲水器3。主體2包括開/關按鈕4。機器I還包括提取頭5。該頭5包括針對熱水或冷水的、采用兩個按鈕6 ( —個用于選擇熱飲料，另一個用于選擇冷飲料)形式的水溫選擇器、鎖定桿7和供膠囊保持器8插入的開口。機器I還包括用于將杯子保持在提取頭下方的杯托9。所述機器還包括控制面板10，所述控制面板包括用于選擇例如待分配的飲料的體積的選擇器輪、以及屏幕，在該屏幕中顯示關于飲料制備設定的數據。
[0045]膠囊保持器8適于接納膠囊11。在圖2中示出膠囊保持器8的一個視圖，在膠囊保持器中配置有膠囊11，所述保持器8和膠囊11插入提取頭的對應容座內，如圖1所示。膠囊保持器8包括設計成用作膠囊11的容座的主體部分12，并且還包括手柄13。
[0046]圖2示出機器的帶有容座14的提取頭5的內部，所述容座具有用于將