咖啡胶囊以及使用这种胶囊制备咖啡提取物的系统技术方案

本发明专利技术涉及用于在咖啡制备装置中制备液体咖啡提取物且具有提取箔构件(10)的单次使用咖啡胶囊(2)，所述咖啡制备装置包括提取单元(20)，所述提取单元具有胶囊提取板(21)，所述胶囊提取板包括撕裂表面积为A2的撕裂部分(24)，用于在所述提取箔构件(10)中形成咖啡流孔；所述胶囊包括杯状主体(2)，所述杯状主体包括容纳预定量烘焙并且研磨的咖啡的腔室(6)；所述腔室由底壁(4)和侧壁(5)限定；所述侧壁(5)结束于腔室开口(8)，所述腔室开口由内周缘(9)界定；其中：所述胶囊的所述腔室(6)容纳至少6.9克烘焙并且研磨的咖啡，所述腔室开口(8)被布置成具有开口表面积A1(在所述内周缘(9)处测量)，使得所述面积A1相对于所述撕裂部分表面积A2的比率为至少2.0，优选地介于2.1和2.5之间。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
：本专利技术涉及由使用咖啡胶囊的咖啡制备装置提取咖啡的领域。本专利技术更具体地涉及咖啡胶囊以及包括咖啡胶囊和咖啡制备装置的系统。
技术介绍
：在高压提取装置中使用容纳烘焙并且研磨的咖啡粉的单次使用胶囊制备相对小体积的液体咖啡提取物(例如超浓咖啡、浓缩咖啡或加长咖啡)的系统是已知的。其中一种最成功的且已商业化多年的咖啡胶囊系统(例如，咖啡系统)包括单次使用咖啡胶囊，其具有可撕开的提取箔构件、杯状主体，该杯状主体包括容纳预定量烘焙并且研磨的咖啡的腔室并被箔构件封闭。为制备咖啡提取物，在装置的提取室中接纳胶囊。该提取室通常由注水笼和围绕胶囊闭合的提取板布置形成。用于从胶囊中排放咖啡提取物的出口孔的穿孔优选地在液体压力作用下得到，所述液体被注入胶囊内，以顶靠提取板的撕裂部分而挤压和撕裂或拉伸箔构件。为此，胶囊提取板包括(凸起的)截棱锥和(凹下的)流动通道网络。胶囊具有薄、柔性的箔构件(诸如铝，以下称为“可撕开的箔构件”)，该箔构件在几巴的压力下在多个位置撕裂或拉伸，特别是沿着截棱锥边缘撕裂或拉伸，从而形成小的过滤孔以供咖啡提取物流过。咖啡提取物经过设置在流动通道中的小洞并通过提取板被进一步排出。现有的咖啡胶囊通常具有适于容纳有限量咖啡的容积，但适用于在压力下制备强度范围广泛和不同感官(风味或芳香)属性的小杯咖啡提取物。许多不同的咖啡相关因素都可潜在地改变咖啡提取物的强度和/或风味，特别是咖啡重量、粒度(研磨尺寸、尺寸分布、细颗粒的百分比)、豆烘焙度、紧实度、咖啡产地、咖啡混合。此外，许多系统相关因素也可影响咖啡提取物的强度和风味，例如压力/流速、水量等相关参数。在咖啡高压装置中所使用的较小可用容积的现有胶囊中，可容纳的咖啡重量不能超过6.5克。高于这一极限，咖啡粉变得太紧实，这可能形成液体优先路径和/或阻塞。因此，咖啡提取不是最佳的并且/或者液体咖啡流动可能太慢，在咖啡提取结束之前经常阻塞。此外，用更高重量的咖啡粉来制备相对小杯的咖啡，可能提取出更多不期望的咖啡化合物并且/或者可能生成不良风味。因此，有必要使用已知的提取原理来提供更强烈和/或更芳香复杂的咖啡提取物，同时限制不期望的咖啡化合物的提取并且/或者生成不良风味。
技术实现思路
：本专利技术涉及用于在咖啡制备装置中制备液体咖啡提取物的具有可撕开的提取箔构件的单次使用咖啡胶囊，该咖啡制备装置包括提取单元，该提取单元包括提取室，该提取室由注水笼和胶囊提取板布置形成，该注水笼用于向胶囊中注入水，该胶囊提取板包括具有多个撕裂构件的撕裂表面积A2的撕裂部分，所述多个撕裂构件用于在胶囊中流体压力作用下在提取箔构件中形成咖啡流孔；所述胶囊包括：-杯状主体，包括容纳预定量烘焙并且研磨的咖啡的腔室；所述腔室由底壁和基本上管状的侧壁限定；侧壁结束于腔室开口，腔室开口由侧壁的在与底壁相对的方向上的内周缘界定，-环形凸缘，该环形凸缘从侧壁的所述内缘向外延伸，以及-盖，该盖覆盖开口并至少部分地由可撕开的提取箔构件形成；其中-胶囊的腔室容纳至少6.9克烘焙并且研磨的咖啡，优选地容纳7.0克至12.0克烘焙并且研磨的咖啡，更优选地容纳7.5克至10.5克烘焙并且研磨的咖啡，并且-腔室开口被布置成具有开口表面积A1(在所述内周缘处测量)，使得该面积A1相对于装置的提取板的撕裂部分表面积A2的比率至少为2.0，优选地介于2.1和2.5之间，更优选地介于2.2和2.4之间，最优选地为约2.3。特别地，相较于现有技术的胶囊，该胶囊的容积得以增加以允许在胶囊中接纳更大量的咖啡并且粉末不会过度紧实，并同时降低箔构件相对于提取板的被分配用于撕裂并由此产生咖啡流孔的表面积。这些关系出人意料地改善了杯中咖啡效果。令人惊奇地发现，相较于容纳较低咖啡重量的现有胶囊，本专利技术的胶囊提供了更强烈和/或更复杂的咖啡提取物，可能具有更致密的泡沫。还发现，相较于其他可能的替代大容积胶囊，咖啡提取物中咖啡不期望的化合物较低。在一个方面，腔室开口被构造成具有基本上圆形的外部界限或由内周缘限制的圆周，并且具有直径D1(在内周缘处测量)，使得该开口腔室直径D1相对于胶囊提取板的圆形撕裂部分的直径D2的比率(即D1:D2)为至少1.10，优选地介于1.10和1.3之间，更优选地介于1.15和1.25之间，最优选地介于1.19和1.21之间。然而，应当注意的是，该装置的胶囊提取板可包括具有并非圆形的，而可为正方形或多边形的外周的撕裂部分。优选地，开口腔室的直径D1为约34(+/-1.5)mm。在另一个方面，开口被够造成基本上是圆形的并具有直径D1；并且腔室被尺寸设定为具有最大深度H，使得最大深度H相对于开口直径D1的比率为至少0.9，优选地介于0.9和1.2之间，最优选地为0.95至1.1。胶囊的深度H最优选地介于30mm和37mm之间，优选地介于31mm和35mm之间，最优选地为34.1(+/-1.5mm)。在另一个方面，胶囊的侧壁包括连接到底壁的基本上截顶圆锥或圆柱形的主部分和结束于内周缘的扩大的基部部分(以下也称为“扩大的部分”)；扩大的基部部分相对于截顶圆锥或圆柱形的主部分的延伸线朝向可撕开的提取箔构件在径向方向上形成扩大的腔室表面积。根据胶囊的这种特定设计，令人惊讶地发现，相较于其他构造，这种胶囊构造提供了改进杯中咖啡的结果。不受理论的约束，据信胶囊的扩大构造通过以下方式改善了提取：在流体流向箔构件中所产生孔的途中，使液体能够以不同方式并且更自由地循环通过咖啡料层、几乎不存在优先流动路径或捷径。更具体地，扩大的基部部分具有轴向高度H1，形成相对于腔室的最大深度(或高度)H的比率H1:H介于0.13和0.25之间，优选地介于0.14和0.2之间，最优选地为约0.17。胶囊的扩大部分使得箔构件相邻胶囊的底部面积中咖啡粉的体积增加。优选地，扩大部分的内部容积介于4mL和6mL之间，优选地介于4.5mL和5.5mL之间，最优选地为约5(+/-1)mL。扩大部分的内部容积V1相对于腔室的总内部容积V2(即由侧壁的主部分和底壁限定)的比率优选地介于0.2和0.3之间，更优选地介于0.22和0.28之间，最优选地为约0.25。优选地，腔室的最大深度H是34.1(+/-1.5)mm，基部部分的轴向高度H1为5.9(+/-1.5)mm，并且基部部分的剩余轴向高度H2是24(+/-1.5)mm。此外，主体的底部部分形成平坦的横向表面，或者另选地形成较浅的凹形，例如，截顶圆锥形或圆顶形部分。更优选地，底部部分的高度H3被够造成使得底部部分的高度与腔室的最大深度或者高度H的比率H3:H介于0和0.2之间，更优选地介于0.05和0.15之间，最优选地介于0.1和0.13之间。可撕开的提取箔构件可为由铝和/或聚合物制成的平坦的(即，无预制的孔)膜。箔构件也可采用复合材料，此类复合材料包括(但不限于)例如铝/聚合物、铝/聚合物/纸、聚合物层合物。聚合物可包括(但不限于)聚乙烯、聚丙烯、PET、丙烯酸酯等。箔构件的厚度可取决于断裂应力，并且其范围可为例如约5微米至约120微米。在一个可能的替代形式中，可撕开的提取箔构件是可拉伸的聚合物箔构件，具有预定直径的出口贯穿开口(例如70-150个开口)；直径足够小的出口贯本文档来自技高网...

【技术保护点】
用于在咖啡制备装置中制备液体咖啡提取物且具有可撕开的提取箔构件(10)的单次使用咖啡胶囊(2)，所述咖啡制备装置包括提取单元(20)，所述提取单元包括提取室(22)，所述提取室由注水笼(23)和胶囊提取板(21)布置形成，所述注水笼用于向所述胶囊中注入水，而所述胶囊提取板包括具有多个撕裂构件(26)且撕裂表面积为A2的撕裂部分(24)，所述多个撕裂构件用于在所述胶囊中流体压力的作用下在所述提取箔构件(10)中形成咖啡流孔；所述胶囊包括：‑杯状主体(2)，所述杯状主体包括容纳预定量烘焙并且研磨的咖啡的腔室(6)；所述腔室由底壁(4)和基本上呈管状的侧壁(5)限定；所述侧壁(5)结束于腔室开口(8)，所述腔室开口由所述侧壁(5)的在与所述底壁(4)相对的方向上的内周缘(9)界定，‑环形凸缘(7)，所述环形凸缘从所述侧壁的所述内周缘(9)向外延伸，以及‑盖(3)，所述盖覆盖所述开口(8)并至少部分地由所述可撕开的提取箔构件(10)形成；其特征在于：‑所述胶囊的所述腔室(6)容纳至少6.9克烘焙并且研磨的咖啡，优选地容纳7.0至12.0克烘焙并且研磨的咖啡，并且‑所述腔室开口(8)被布置成具有开口表面积A1，使得所述开口表面积A1相对于所述咖啡制备装置的所述提取板的所述撕裂部分表面积A2的比率为至少2.0，优选地介于2.1和2.5之间，并且更优选地介于2.2和2.4之间，所述开口表面积A1是在所述内周缘(9)处测量。...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.03.24 EP 14161240.81.用于在咖啡制备装置中制备液体咖啡提取物且具有可撕开的提取箔构件(10)的单次使用咖啡胶囊(2)，所述咖啡制备装置包括提取单元(20)，所述提取单元包括提取室(22)，所述提取室由注水笼(23)和胶囊提取板(21)布置形成，所述注水笼用于向所述胶囊中注入水，而所述胶囊提取板包括具有多个撕裂构件(26)且撕裂表面积为A2的撕裂部分(24)，所述多个撕裂构件用于在所述胶囊中流体压力的作用下在所述提取箔构件(10)中形成咖啡流孔；所述胶囊包括：-杯状主体(2)，所述杯状主体包括容纳预定量烘焙并且研磨的咖啡的腔室(6)；所述腔室由底壁(4)和基本上呈管状的侧壁(5)限定；所述侧壁(5)结束于腔室开口(8)，所述腔室开口由所述侧壁(5)的在与所述底壁(4)相对的方向上的内周缘(9)界定，-环形凸缘(7)，所述环形凸缘从所述侧壁的所述内周缘(9)向外延伸，以及-盖(3)，所述盖覆盖所述开口(8)并至少部分地由所述可撕开的提取箔构件(10)形成；其特征在于：-所述胶囊的所述腔室(6)容纳至少6.9克烘焙并且研磨的咖啡，优选地容纳7.0至12.0克烘焙并且研磨的咖啡，并且-所述腔室开口(8)被布置成具有开口表面积A1，使得所述开口表面积A1相对于所述咖啡制备装置的所述提取板的所述撕裂部分表面积A2的比率为至少2.0，优选地介于2.1和2.5之间，并且更优选地介于2.2和2.4之间，所述开口表面积A1是在所述内周缘(9)处测量。2.根据权利要求1所述的咖啡胶囊，其中所述腔室开口(8)被构造成具有基本上呈圆形的外部界限并且具有直径D1，使得所述开口腔室直径D1相对于所述胶囊提取板(21)的圆形撕裂部分(24)的直径D2的比率D1:D2为至少1.10，优选地介于1.10和1.3之间，更优选地介于1.15和1.25之间，最优选地介于1.19和1.21之间。3.根据权利要求1或2所述的咖啡胶囊，其中所述腔室(8)被构造成基本上呈圆形并且其直径D1为约34(+/-1.5)mm。4.根据权利要求1至3中任一项所述的咖啡胶囊，其中所述胶囊的尺寸被设计成内部容积介于17mL和31mL之间，优选地介于18mL和28mL之间，最优选地为约20(+/-3)mL。5.根据权利要求1至4中任一项所述的咖啡胶囊，其中所述腔室开口(8)被构造成具有基本上呈圆形的外部界限并且具有开口直径D1；并且所述腔室的尺寸被设计成具有最大深度H，使得最大深度H与所述开口直径D1的比率为至少0.9，优选地介于0.9和1.2之间，最优选地为0.95至1.1。6.根据权利要求1至5中任一项所述的咖啡胶囊，其中所述侧壁(5)包括连接到所述底壁(4)的大致呈截顶圆锥或圆柱形的主部分(30)、以及结束于所述内周缘(9)的第二扩大的基部部分(31)；所述第二扩大的基部部分(31)相对于所述大致呈截顶圆锥或圆柱形的主部分(30)的延伸线(I)朝向所述提取箔构件(3)在径向方向(R)上形成所述腔室表面积的扩大。7.根据权利要求1至6中任一项所述的咖啡胶囊，其中所述扩大的基部部分(31)具有轴向高度H1，所述轴向高度形成的相对于所述腔室(6)的所述最大深度H的比率H1:H介于0.13和0.25之间，优选地介于0.14和0.2之间，最优选地为约0.17。8.根据权利要求7所述的咖啡胶囊，其中所述底部部分(4)的高度H3被构造成使得所述底部部分(4)的高度与所述腔室的所述最大深度或高度H的比率H3:H介于0和0.2之间，更优选地介于0.05和0.15之间，最优选地介于0.1和0.13之间。9.根据权利要求7或8所述的咖啡胶囊，其中所述腔室(6)的所述最大深度H为34.1(+/-1.5)mm，所述扩大的基部部分(31)的所述轴向高度H1为5.9(+/-1.5)mm，并且所述主部分(30)的所述轴向高度H2为24(+/-1.5)mm。10.根据前述权利要求中任一项所述的咖啡胶囊，其中所述底部部分(4)在所述腔室(6)中形成平坦的横向表面或浅的凹形，例如筒形或圆顶形的容积。11.根据前述权利要求中任一项所述的咖啡胶囊，其中所述盖(3)包括柔性可撕开的箔构件(10)，所述箔构件被密封到所述凸缘(7)上。12.根据前述权利要求1至10中任一...

【专利技术属性】
技术研发人员：K·加尔辛，S·贝莱蒂尔，A·热尔博莱，JM·弗里克，D·阿贝格勒，V·雷贝洛，
申请(专利权)人：雀巢产品技术援助有限公司，
类型：发明
国别省市：瑞士;CH