用于通过向胶囊内注入加压流体制备和分送饮料的胶囊制造技术

本发明专利技术涉及一种用于通过注入加压流体分送饮料的胶囊，该胶囊包括体部（２）、注射壁（３）、容纳有待萃取的食品物质的床的腔室（４）、用于保持所述腔室内的内部压力的装置（５）。改进之处在于提供注入空间（７），该注入空间允许穿过注射壁引入以至少一股流体射流的形式注入流体的装置，以及提供装置（６），该装置（６）用于削弱流体射流并跨越物质床的表面以减小的速度分配流体。这些装置可采取多种形式例如刚性或柔性穿孔壁，或离散元件层或海绵状层。这种胶囊改进了液体萃取物通过压力保持装置（５）的流动并改进了萃取条件。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种用于制备和分送饮料的胶囊，其中通过向所述胶囊内注入加压流体从容纳于所述胶囊中的食品物质萃取和/或溶解所述饮料。
技术介绍
已知胶囊的许多示例，所述胶囊容纳有将在流体——通常是水——的压力下被萃取以便形成饮料的食品物质。专利EP 0512468中说明了胶囊的一个示例。该胶囊设计成被插入一萃取机器。该胶囊的封闭端包括可撕裂的隔膜，该隔膜在与隔膜支承件接触时在流体压力的作用下打开，所述支承件配备有用于撕裂隔膜的凹凸部和容许液体萃取物通过的管道。申请WO 03/059778 A2中说明了胶囊的另一个示例。该胶囊包括容纳有待萃取或溶解的物质的封闭腔室，并且还包括用于打开该腔室的装置。该腔室的打开通过增加腔室内的压力实现；通过向腔室内引入一定量的加压流体来增加压力。当内部压力足够高时，隔膜或壁在接触凸起元件时撕破或刺穿，并且饮料流过由此生成的开口。胶囊可选择地为包含过滤器的可渗透的封装件，或者可选择地为包括过滤器部件的半渗透的封装件。还存在包括一个或多个形成饮料射流的限制部的胶囊，该限制部可与过滤壁相关联或不相关联。采用用于混合的物质(可溶或可分散)并使用相同机器在压力下执行萃取以便提供多种饮料是已知的实践。例如，可使用同一种机器在胶囊容纳研磨咖啡时制备浓缩咖啡(espresso)或者在物质包含可可和奶粉混合物时制备热巧克力。但是，已发现，利用不同特性的物质填充胶囊并不足以获得例如在香味、味道和/或泡沫体积方面具有优良品质的饮料。具体地，各种注射、混合或润湿条件会对生成的饮料的质量有很大影响。不管是考虑从研磨得到的被压实在胶囊内的待萃取的物质，还是考虑将要溶解或分散在液体中的物质——例如速溶咖啡或基于牛奶的物质例如卡布奇诺(cappuccino)、热巧克力等，水循环通过胶囊的方式都会影响萃取或混合条件，从而会影响饮料的最终质量。因此，诸如咖啡或巧克力的产品优选地需要快速和充分地溶解或分散，优选地产生一些泡沫，而速溶茶优选地需要快速溶解而不产生任何泡沫。溶解或分散需要完全、均匀、迅速而不形成小块或絮凝。对于待萃取的产品例如研磨咖啡，最优的润湿条件不同。产品需要被均匀地完全润湿，也就是说，不会形成水流过咖啡床(bed)的优选路径。因此，注射饮料的方式可根据胶囊内容纳的物质的类型改变。例如，2003年8月25日提交的共同待决欧洲专利申请No.03019163.9涉及一种通过注射液体穿过容纳有物质的胶囊以制备饮料的方法，该方法使用偏心地位于胶囊内的至少一股加压水射流在胶囊内形成涡流效应。这种构造可很好地适用于需要溶解的物质。加压水的射流造成湍流，其会促使胶囊内的物质迅速和充分地溶解。但是，注入一股或多股加压水射流以便形成湍流并不适合于从物质例如研磨咖啡等的床萃取饮料。具体地，水流搅动物质并使细屑(或小尺寸的颗粒)沉淀在床的底部。因此，细屑会积聚在孔附近并堵塞孔，即使不会使饮料的流动停止，也会大大地降低饮料的流动。因此需要这样一种胶囊，它能够接纳来自喷水式的注入装置的流体而不存在与这些装置相关联的问题；即不会生成床的混合，因此不会导致细屑沉积并因此不会堵塞饮料将要通过的开口。胶囊领域内遇到的另一个问题涉及所分送产品的质量的可再现性。当饮料流动所花的时间从一个胶囊到另一个胶囊不同时尤其会影响此质量。存在多种影响此流动时间的因素，尤其包括待萃取的物质床的厚度、平坦性和/或密度。该物质床的厚度、平坦性和/或密度会在运输和存储胶囊时改变。例如，当胶囊没有保持水平时，物质床将倾向于在一侧堆积，这将形成流体更快地通过的区域，和其中流体较缓慢地通过物质的其它区域。因此，重要的是确保控制待萃取的物质床的厚度、平坦性和/或密度以便保证萃取条件的良好的可再现性。
技术实现思路
本专利技术旨在提供这些问题的解决方法。因此，本专利技术涉及一种用于通过将加压流体注入胶囊来分送饮料的胶囊，该胶囊包括空心体部和连接在该体部上的注射壁、容纳有待萃取的至少一种食品物质的床的腔室、用于保持所述腔室内的内部压力的装置。根据本专利技术的改进，该胶囊包括用于削弱流体射流以便减小注入胶囊的流体射流的速度并以减小的速度跨越该物质床分配流体的装置。在本专利技术的上下文中，食品物质是指适用于制备食品、汤、饮料、医药、临床和/或营养产品的任何可食用的物质。在本专利技术的一个实施例中，提供注入空间，该注入空间容许通过注射壁引入形式为至少一股加压流体射流的注入装置。因此，流体注入空间通过用于削弱射流并减小注入的流体射流的速度并跨越物质床分配流体的装置保持与腔室隔开。因此，根据本专利技术的胶囊可接受利用注入部件注入的流体，该流体在普通胶囊内会引起胶囊内的物质搅动，但是依靠削弱射流并以减小的速度分配流动的装置可防止在物质内发生混合并且尤其不会引起细屑沉淀。根据本专利技术的一个方面，用于削弱射流并减小速度的装置包括横向壁，该横向壁用于以这种方式将注入空间与容纳有物质床的腔室隔开，即直接或间接地削弱由引入所述注入空间的注入装置所产生的射流。根据本专利技术的一个实施例，所述壁包括焊接边缘，该边缘这样焊接在空心体部的内表面上，即从注射壁向后地将所述横向壁安置在空心体部内。此特定实施例包括几个优点-射流削弱装置靠近食品物质例如研磨咖啡床的表面，这使得可以更好地将咖啡床保持在适当位置； -将所述装置的边缘焊接在体部内侧使得能够防止液体和/或固体萃取物沿胶囊体部的边缘升高，物质床也在这样焊接的壁以及流体压力的共同作用下保持被更好地压实；-出于同样的原因，使所述装置保持远离注射壁——包括沿着边缘，这确保了利用可在任何位置例如沿边缘插入胶囊的插入装置的注射，而不会破坏射流削弱装置的壁，例如刺穿该壁，-结果，注射壁可由柔性和便宜的材料制成，因为其不会经受由系统的注入装置导致的拉伸或撕裂。因此，在本专利技术的此实施例中，优选地使用由可变形柔性膜形成的壁。这种壁包括在食品物质的顶面附近应用于空心体部的内部的焊接边缘。该壁以弯曲并焊接在体部内表面上的焊接边缘的形式横向延伸。焊接边缘的宽度大约为1到10mm。柔性膜包括由适合于焊接在胶囊的空心体部上的材料制成的至少一个焊接层。在优选示例中，空心体部包括由食品级的聚烯烃、更优选地为聚丙烯制成的表面，并且柔性膜包括自身由食品级的聚烯烃、更优选地为聚丙烯制成的焊接层。焊接层优选地设置在所述壁的面对注射壁的侧面上，从注射壁从边缘向后设置。用于削弱射流的装置的壁可包括一个或多个用于焊接层的支承层。该支承层不必适合于焊接在空心体部上。它可以是牢固地连接在焊接层上的聚合物或编织物层、垫子等。因此，该壁可以是层压件例如PP/PET、PP/PE或PP/PA，或可选择地为单层例如PP或PE。令人惊讶地，所述膜可非常精细并用作射流削弱器和分流器而不会破裂。其厚度小于500微米，优选地小于200微米，更优选地在20和100微米之间，例如30-40微米。所述壁具有均匀地分布在该表面上的多个孔，以使射流液体可以通过物质床。可通过一种连续方法将所述膜应用到胶囊体部上从卷轴放出膜后，然后切割壁，并利用具有合适尺寸和形状的焊接模具应用和焊接边缘，以便其至少部分地插入胶囊体部。可使用合适的技术例如热焊接、超声波或感应焊接执行焊接。在一种构型中，将壁定向为面对来自所述注入装置的所述流体射流，以便直接削弱本文档来自技高网...

【技术保护点】
用于通过将加压流体注入胶囊来分送饮料的胶囊（１），所述胶囊包括：　　　　空心体部（２）和连接在该体部上的注射壁（３），　　　　容纳有待萃取的至少一种食品物质的床的腔室（４），　　　　用于保持所述腔室内的内部压力的装置（５），　　　　其特征在于，所述胶囊包括用于削弱流体射流以便减小注入胶囊的流体射流的速度并以减小的速度跨越物质床分配流体的装置（６，６０，６２，６７）。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：JP德尼萨尔，JL德尼萨尔，ZI曼德拉利斯，A贝尼姆福克，T克泽尔，
申请(专利权)人：雀巢技术公司，
类型：发明
国别省市：CH[瑞士]