Капсула для приготовления и подачи напитка путем впрыскивания жидкости под давлением в капсулу

Капсула для приготовления и подачи напитка путем впрыскивания жидкости под давлением в капсулу

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Область техники, к которой относится изобретение

Настоящее изобретение относится к капсуле, назначение которой - приготовление и подача напитка, полученного путем экстрагирования и/или растворения из пищевого продукта, находящегося в указанной капсуле, и путем впрыскивания жидкости под давлением в эту капсулу.

Уровень техники

Известно много примеров капсул, содержащих пищевой продукт, который с целью получения напитка подвергается экстрагированию под давлением жидкости, обычно воды. Пример такой капсулы описан в патенте ЕР 0512468. Эта капсула устанавливается в устройство для экстрагирования. Закрытый конец капсулы включает в себя разрываемую мембрану, которая вскрывается под воздействием давления жидкости, при контакте с опорой мембраны, снабженной выступами, предназначенными для разрыва мембраны, и снабженной каналами, пропускающими жидкий экстракт.

Другой пример капсулы описан в заявке WO 03/059778 А2. Капсула содержит закрытую камеру с веществом, которое подвергается экстрагированию или растворению, а также содержит средство вскрывания камеры. Камера вскрывается путем увеличения ее внутреннего давления; это давление увеличивается благодаря подаче в камеру некоторого количества жидкости под давлением. При достаточном внутреннем давлении мембрана или стенка разрывается или разрезается при контакте с выступающими элементами и напиток вытекает через отверстия, образованные указанным способом.

В качестве альтернативы капсулы могут быть проницаемыми камерами, содержащими некоторый фильтр, или полупроницаемыми камерами, содержащими фильтрующую часть. Существуют также капсулы, содержащие одно или несколько сужений, которые формируют струю напитка и которые могут быть объединены с фильтрующими стенками или могут не объединяться с фильтрующими стенками.

На практике для предложения большего разнообразия напитков при экстрагировании под давлением с использованием одного и того же устройства применяются различные смешиваемые вещества (растворимые или диспергируемые). Например, одно и то же устройство может использоваться для приготовления кофе «эспрессо», если капсула содержит молотый кофе, или для приготовления горячего шоколада, если вещество содержит смесь какао и порошкового молока. Однако оказалось, что наполнения капсулы другим веществом недостаточно для получения напитка хорошего качества, например, по аромату, вкусу и/или объему пены.

В частности, различные условия впрыскивания, смешивания или смачивания могут оказывать значительное влияние на качество приготовленного напитка. Независимо от того, образуется ли извлекаемое вещество из помола, упакованного в капсулу, или вещество растворяется или диспергируется в жидкости, например растворимый кофе или вещество на основе молока, такое как кофе «капучино», горячий шоколад или что-либо подобное, способ циркуляции воды в капсуле оказывает влияние на условия экстрагирования или смешивания и, таким образом, на окончательное качество напитка. Таким образом, такой продукт как кофе или шоколад предпочтительно растворять быстро и полностью, желательно при образовании определенного количества пены, тогда как растворимый чай предпочтительно растворять быстро без образования пены. Растворение или диспергирование должно быть полным, равномерным, быстрым и без образования комков или хлопьев. Для таких извлекаемых продуктов, как молотый кофе, требуются особые оптимальные условия смачивания. Продукт должен смачиваться полностью и равномерно, то есть без образования предпочтительных путей движения воды через слой кофе.

Таким образом, способ впрыскивания напитка может изменяться в зависимости от типа вещества, содержащегося в капсуле. Например, находящаяся на совместном рассмотрении европейская патентная заявка №03019163.9, зарегистрированная 25 августа 2003 г., относится к способу приготовления напитка путем впрыскивания жидкости через капсулу, которая содержит вещество, причем благодаря использованию, по меньшей мере, одной струи воды под давлением, расположенной в капсуле эксцентрически, внутри капсулы образуется завихрение. Такая конфигурация хорошо подходит для растворения веществ. Струя воды под давлением создает завихрение жидкости, что способствует быстрому и полному растворению вещества в капсуле.

Однако впрыскивание воды под давлением одной или несколькими струями с целью образования завихрений не подходит для экстрагирования напитка из слоя такого вещества, как молотый кофе или ему подобного. В частности, струя воды взбалтывает вещество и способствует осаждению мелких частиц в нижней части слоя. Вследствие этого мелкие частицы скапливаются около отверстий, засоряют их и значительно уменьшают, если не полностью прерывают, поток напитка.

Поэтому имеется потребность в капсуле, которая способна принять жидкость от определенного типа устройств для впрыскивания водной струи, при этом не будет проблем, связанных с этими устройствами, а именно не будет смешивания слоя вещества и, следовательно, не будет осаждения мелких частиц и, следовательно, засорения отверстий, через которые должен вытекать напиток.

Другая проблема, возникшая в области применения капсул, относится к воспроизводимости качества изготавливаемого продукта. Указанное качество особенно страдает, если время, необходимое для вытекания напитка, меняется от одной капсулы к другой. Существует много факторов, которые могут влиять на это время вытекания, включая, в частности, толщину, ровность и/или плотность слоя вещества, которое подвергается экстрагированию. Толщина, ровность и/или плотность слоя может изменяться при перемещении и складировании капсулы. Например, когда капсула не занимает горизонтальное положение, слой вещества имеет тенденцию скапливаться с одной стороны, из-за чего будут создаваться места, в которых жидкость проходит быстрее, и другие места, в которых жидкость проходит через вещество медленнее.

Поэтому с тем, чтобы гарантировать хорошую воспроизводимость условий экстрагирования, важно обеспечить контроль за толщиной, ровностью и/или плотностью слоя вещества, которое подвергается экстрагированию.

Раскрытие изобретения

Задача настоящего изобретения - обеспечить решение этих проблем. Изобретение, следовательно, относится к капсуле для подачи напитка путем впрыскивания жидкости под давлением в эту капсулу, содержащую полый корпус и стенку для впрыскивания, прикрепленную к корпусу, камеру, содержащую слой, по меньшей мере, одного пищевого продукта, который подвергается экстрагированию, средство сдерживания внутреннего давления в камере. В соответствии с усовершенствованием изобретения капсула содержит средство, предназначенное для рассеивания струи жидкости с тем, чтобы уменьшить скорость струи жидкости, впрыснутой в капсулу, и распределить жидкость по слою вещества с меньшей скоростью.

В контексте изобретения под пищевым продуктом понимается любое съедобное вещество, пригодное для приготовления пищи, супа, напитка, медицинского, клинического и/или питательного продукта.

В одном варианте осуществления изобретения предусмотрено пространство для впрыскивания, дающее возможность ввести через стенку для впрыскивания некоторое средство для впрыскивания, представляющее собой, по меньшей мере, одну струю жидкости под давлением. Таким образом, пространство для впрыскивания жидкости отделено от камеры с помощью средства, предназначенного для рассеивания струи жидкости, уменьшения скорости впрыснутой струи жидкости и распределения жидкости по слою вещества.

В результате капсула, соответствующая изобретению, может вместить жидкость, впрыснутую элементом для впрыскивания, который в обычной капсуле может вызвать взбалтывание вещества, но который благодаря средству рассеивания струи и распределения потока с меньшей скоростью не является причиной смешивания вещества и, в частности, не вызывает осаждение мелких частиц.

В соответствии с одним аспектом изобретения средство рассеивания струи и уменьшения скорости содержит поперечную стенку, которая предназначена для отделения пространства для впрыскивания от камеры, содержащей слой вещества, таким образом, чтобы непосредственно или неявно рассеять струю, формируемую средством для впрыскивания, помещенным в пространство для впрыскивания.

В соответствии с одним вариантом осуществления изобретения эта стенка имеет края, приваренные к внутренней поверхности полого корпуса таким образом, чтобы поперечная стенка находилась внутри полого корпуса в отдалении от стенки для впрыскивания.

В этом конкретном варианте осуществления сочетаются несколько достоинств:

- средство рассеивания струи расположено близко к поверхности пищевого продукта, например к слою молотого кофе, что позволяет слою кофе лучше удерживаться на месте;

- приваривание краев этого средства к внутренней части корпуса дает возможность предотвратить подъем жидкого и/или твердого экстракта вдоль краев корпуса капсулы, также слой вещества остается более плотным под объединенным воздействием приваренной таким образом стенки и давления жидкости;

- кроме того, средство размещается на расстоянии от стенки для впрыскивания, включая ее края, что обеспечивает впрыскивание с помощью внедренного средства, которое может быть вставлено в капсулу в любом месте, например, вдоль краев, без какого-либо повреждения, например прокола, стенки средства рассеивания струи;

- в итоге стенка для впрыскивания может быть изготовлена из гибкого и недорогого материала, поскольку она не подвержена вытягиванию или разрыву в результате действия средства для впрыскивания.

Следовательно, в этом варианте осуществления изобретения предпочтительно использовать стенку, изготовленную из поддающейся деформации гибкой пленки. Такая стенка содержит приваренные края, которые присоединены к внутренней части полого корпуса рядом с верхней поверхностью пищевого продукта.

Стенка тянется в поперечном направлении в виде приваренных краев, загнутых и приваренных к внутренней поверхности корпуса. Ширина приваренных краев составляет примерно от 1 до 10 мм.

Гибкая пленка содержит, по крайней мере, один сварочный слой, изготовленный из материала, приемлемого для его приваривания к полому корпусу капсулы. В предпочтительном примере полый корпус содержит поверхность, изготовленную из пищевого полиолефина (полиолефинов), более предпочтительно из полипропилена, а гибкая пленка содержит сварочный слой, изготовленный из пищевого полиолефина, более предпочтительно из полипропилена.

Предпочтительно, чтобы сварочный слой располагался со стороны стенки, находящейся напротив стенки для впрыскивания, в стороне от краев.

Стенка средства рассеивания впрыскиваемой струи может содержать один или несколько слоев, являющихся опорными для сварочного слоя. Опорный слой не обязательно подходит для приваривания к полому корпусу. Это может быть слой полимера или слой из тканого, плетеного материала или чего-либо подобного, который прочно прикреплен к сварочному слою. Таким образом, стенка может являться многослойным материалом, таким как полипропилен/полиэтилентерефталат, полипропилен/полиэтилен или полипропилен/полиамид, или же однослойным материалом, таким как полипропилен или полиэтилен.

Удивительно, что пленка может быть очень тонкой и в то же время действовать без разрыва как рассеиватель струи и разделитель. Ее толщина составляет менее 500 микрон, предпочтительно менее 200 микрон, еще более предпочтительно между 20 и 100 микрон, например 30-40 микрон.

Стенка снабжена множеством отверстий, распределенных равномерно по поверхности так, чтобы позволить впрыскиваемой жидкости проходить через слой вещества.

Пленка может быть присоединена к корпусу капсулы непрерывным способом - сначала пленка разматывается из рулона, затем вырезается стенка, края присоединяются и привариваются с помощью контактной колодки соответствующего размера и формы с тем, чтобы пленка была, по меньшей мере, помещена внутрь корпуса капсулы.

Сварка должна быть выполнена с использованием подходящих технологий, таких как термическая сварка, ультразвуковая или индукционная сварка.

В одной конструкции стенка обращена к струе жидкости, выходящей из средства для впрыскивания, с тем, чтобы стенка непосредственно рассеивала струю. В одном варианте осуществления стенка расположена, таким образом, в основном параллельно или вогнуто относительно стенки для впрыскивания (выпуклость направлена к закрытому концу или дну корпуса). Выражение «обращена к» в отношении струи следует понимать так, что стенка установлена таким образом, чтобы струя непосредственно ударялась в стенку, причем струя может располагаться по отношению к стенке либо под определенным углом, либо перпендикулярно.

Предпочтительно, чтобы средство рассеивания струи и распределения жидкости по камере содержало множество отверстий, проходящих через стенку таким образом, чтобы поток жидкости распределялся по слою вещества.

Таким образом, стенка служит непосредственно или неявно для рассеивания струи или струй жидкости, поступающей в капсулу и направляющейся в камеру, более точно - в область для впрыскивания, предусмотренную для этой цели. Жидкость, таким образом, теряет некоторую часть своей кинетической энергии, так как она непосредственно или неявно ударяется о стенку и затем замедленная образом жидкость разделяется на множество струй, проходящих через большое количество отверстий, в результате чего скорость жидкости, проходящей через стенку, разделяется пропорционально количеству отверстий. Таким образом, создается поршень из жидкости, входящей в камеру через отверстия практически по всей площади поперечного сечения слоя вещества, что способствует увеличению давления в камере при отсутствии завихрений в веществе. Поэтому жидкость может рассредоточенно проходить через отверстия с небольшой скоростью, без создания завихрений, без значительного подъема слоя вещества и без взбалтывания самого вещества. Распределение по множеству отверстий также способствует равномерному смачиванию вещества и в то же время позволяет избежать создания предпочтительных путей движения жидкости через вещество.

Предпочтительно, чтобы отверстия перфорированной стенки были распределены по стенке по существу равномерно с тем, чтобы по существу равномерно распределять поток жидкости по слою вещества. Равномерность распределения отверстий надо понимать как распределение отверстий по всей поверхности стенки, не обязательно симметрично, но, по меньшей мере, без значительных различий промежутка между двумя соседними отверстиями. Тем не менее, отверстия могут быть также размещены случайным образом или систематизированным, но не равномерным образом. Например, плотность отверстий может быть больше по краям, чем в центре капсулы, чтобы способствовать поступлению в слой вещества большего количества воды с его краев в направлении осевой линии капсулы.

Количество отверстий должно быть достаточным, чтобы обеспечить хорошее распределение жидкости по веществу. Предпочтительно, чтобы количество отверстий было более 10, предпочтительно, по меньшей мере, 20, еще более предпочтительно, по меньшей мере, 50 или более. Форма отверстий не имеет большого значения. Они могут быть круглыми, продолговатыми, прямоугольными или любой другой формы. Размер отверстий может быть разным. Площадь поверхности каждого отверстия должна предпочтительно составлять от 0.1 до 3 мм².

Стенка может принимать различные формы для того, чтобы выполнять требуемые функции снижения скорости струи жидкости и распределения жидкости по слою вещества. Как правило, перфорированная стенка представляет собой пластиковую стенку с отверстиями, или пленку с отверстиями, или решетку, или слой тканого или нетканого материала, или слой пористого материала, такого как слой губки, хлопка или марли либо их сочетания. Например, слой пористого материала может быть вставлен в капсулу в виде незакрепленной детали.

В соответствии с одним аспектом настоящего изобретения вещество, которое подвергается экстрагированию, по существу занимает камеру полностью. Перфорированная стенка устанавливается неподвижно на расстоянии 1 мм или менее от поверхности слоя вещества или, предпочтительно, соприкасаясь с поверхностью слоя вещества в камере с тем, чтобы ограничивать вещество в камере. Неподвижность стенки надо понимать в том смысле, что стенка так установлена в капсуле, что струя жидкости, подаваемая в область для впрыскивания, не может подвинуть или значительно повредить стенку. Таким образом, стенка сохраняет свое местоположение и физическую целостность, что играет свою роль в снижении скорости и распространении жидкости по веществу при впрыскивании жидкости в капсулу.

Ограничивание вещества в камере помогает избежать значительного взбалтывания вещества во время экстрагирования, а во время транспортировки и складирования обеспечивает сохранение толщины слоя вещества независимо от пространственной ориентации капсулы.

Также предпочтительно, чтобы стенка средства рассеивания струи была выполнена в капсуле так, чтобы сжимать слой вещества. Так, сохранение его в состоянии сжатия позволяет сохранять, по существу, неизменной первоначальную плотность слоя вещества, что относится к состоянию без жидкости, с момента времени, когда капсула плотно закрывается после ее заполнения, до момента использования капсулы. Сжатие также предотвращает любое размешивание вещества и любое возможное движение твердых частиц самого маленького размера, особенно в нижней части слоя.

В одном предпочтительном варианте осуществления изобретения средство рассеивания струи жидкости и распределения жидкости содержит чашу с перфорированной стенкой, которая вставлена и неподвижно закреплена внутри корпуса. Форма чаши создает определенные преимущества. Чаша ограничивает область для впрыскивания, в котором должно располагаться средство для впрыскивания. Таким образом, глубина чаши зависит от средства для впрыскивания и его расположения в пределах предполагаемого пространства для впрыскивания. Форма чаши более прочная, чем у простой жесткой пленки, и поэтому она лучше сохраняет неподвижность в корпусе капсулы. Чаша, таким образом, может соприкасаться со слоем вещества или, лучше, сжимать его благодаря приваренной к корпусу капсулы мембране, опирающейся на края чаши. Таким образом, средство для впрыскивания может пробить мембрану с тем, чтобы образовать одно или несколько отверстий в чаше. Другим преимуществом чаши является легкость ее вставления во время изготовления. Следовательно, чаша может быть просто вставлена внутрь капсулы без ее закрепления. Тем не менее, одним из недостатков чаши является возможность подъема твердого или жидкого экстракта вдоль краев и за пределы камеры. Если пространство, предназначенное для впрыскивания, загрязнено, например, кофейной гущей, то появляется опасность засорения отверстий, а это означает ухудшение распределения потока воды по слою вещества, а также риск засорения средства для впрыскивания. Другим недостатком чаши является ее промышленная установка в капсуле, которая требует определенного пространства для некоторого числа последовательных рабочих положений: складирование, подбор, регулировка и применение чаш. Поэтому использование чаши оказывается более дорогостоящим в промышленном масштабе, чем использование пленки, не говоря о дополнительных расходах, относящихся к материалу и изготовлению чаш.

Не выходя за границы объема изобретения, можно предложить другие возможные формы установки средства рассеивания струи. Они могут включать простой лист, плоский, гофрированный или иной, расположенный в соприкосновении со слоем вещества, и поперечное сечение которого полностью соответствует поперечному сечению верхней поверхности слоя вещества. Края листа удерживаются на месте крепежными средствами или просто соединяются встык с внутренними стенками корпуса капсулы. В этом случае стенка может быть жесткой с тем, чтобы предотвратить любое нежелательное движение в пределах капсулы, в частности, любой наклон, связанный с перемещением, или вызванный воздействием струи. Однако недостатком является возможность подъема экстракта вдоль краев по причине недостаточного уплотнения.

В другой возможной форме средство рассеивания струи и распределения жидкости по слою вещества содержит гибкую пленку, снабженную отверстиями и приваренную к краям корпуса, указанная пленка способна растягиваться под воздействием напора впрыскиваемой жидкости и оказывать давление на поверхность слоя вещества.

В еще одной возможной форме средство распределения и рассеивания струи содержит слой или множество отдельных элементов или, по меньшей мере, один слой пористого материала, который отделяет впускаемую струю жидкости от поверхности слоя вещества. Слой или множество отдельных элементов или пористый материал замещает или дополняет перфорированную стенку и занимает полностью весь объем камеры и/или пространства для впрыскивания или их часть. Отдельные элементы могут представлять собой шарики, гранулы, стержни или что-либо подобное. Предпочтительно, чтобы они были изготовлены из расширенного пластика. Этот пластик может представлять собой полистирол, полипропилен или другие подходящие материалы. Предпочтительно, чтобы плотность материала, используемого для изготовления отдельных элементов, была меньше плотности вещества, что позволит предотвратить осаждение элементов, например шариков, на дно капсулы. Указанные элементы не позволяют струе непосредственно ударять по поверхности слоя вещества и создают множество небольших пустых пространств, способных образовывать сеть для потоков жидкости, проникающей в слой вещества. Пористый материал может быть синтетической или натуральной губкой либо текстильным материалом, таким как марля или хлопок.

Как было указано ранее, стенкой рассеивания струи также может быть простая гибкая мембрана, но в этом случае предпочтительно предусмотреть ее фиксацию в капсуле относительно слоя вещества, чтобы предотвратить движение мембраны или ее вращение относительно самой себя, что сделало бы ее неэффективной. Фиксация может быть достигнута различными средствами, такими как средства прикрепления к корпусу капсулы или к самому слою вещества. В одном возможном варианте осуществления стенка образует перфорированную упаковку, в которой целиком содержится слой вещества. Упаковывание может быть выполнено с помощью пленочного материала, при нагревании сжимающимся вокруг слоя с тем, чтобы сохранять желаемую плотность слоя. В предпочтительном варианте осуществления стенка приварена или прикреплена к внутренним поверхностям корпуса.

В соответствии с одним аспектом изобретения капсула включает в себя средство сдерживания давления, которое позволяет жидкости внутри камеры значительно увеличивать давление с целью улучшения экстрагирования вещества. Это средство сдерживания также фильтрует напиток, по меньшей мере, через одно отверстие, полученное в результате увеличения давления в капсуле, или благодаря устройству в капсуле. В связи с этим средство сдерживания давления содержит, по меньшей мере, одну стенку, имеющую, по меньшей мере, одно отверстие для стока, или в этом средстве способно образоваться, по меньшей мере, одно отверстие для стока в результате увеличения давления в капсуле благодаря разрыву, проколу, разрезу стенки для удерживания жидкости в камере с помощью соответствующих выступающих элементов.

Таким образом, в соответствии с одним возможным вариантом осуществления средство сдерживания давления в капсуле включает в себя:

прокалываемую мембрану,

выступающие элементы, которые вскрывают указанную мембрану с целью получить проколы и позволить жидкому экстракту пройти через эти проколы; проколы в мембране образуются под воздействием увеличения давления жидкости, которая поступает в камеру капсулы.

Одним из преимуществ данной конструкции является то, что капсула имеет свое собственное средство вскрытия, которое позволяет адаптировать характеристики отверстий под конкретные типы веществ, содержащихся в капсуле, и/или под конкретные типы производимых напитков. Другим преимуществом является то, что эта конструкция сокращает риск перекрестного загрязнения, когда напитки различного типа готовятся один за другим.

В этом преимущественном варианте осуществления выступающие элементы располагаются снаружи камеры. Мембрана, таким образом, давит на выступающие элементы, расположенные снаружи камеры. Преимуществом такой конструкции является, в частности, лучшее управление временем образования отверстий, размером проколов и вытеканием экстракта напитка. В другом варианте осуществления выступающие элементы находятся в самой камере. На выступающие элементы оказывает давление жидкость, поступающая в камеру, а элементы надавливают на прокалываемую мембрану, чтобы образовать проколы и позволить экстракту напитка свободно вытекать.

Выступающие элементы могут иметь различные формы, размеры и могут присутствовать в различном количестве, в зависимости от потребностей. Форма, размер и количество выступающих элементов определяют характеристики экстрагирования, среди которых упомянем возрастание давления внутри капсулы, задержка при образовании отверстий, скорость течения и время вытекания напитка. Выступающие элементы могут иметь форму пирамид, куполообразную форму, форму усеченных конусов, форму удлиненных стержней, форму клиньев или лезвий. Для задержки при образовании отверстий, что способствует экстрагированию некоторых ароматических компонентов или молекул, например, из кофе, выступающие элементы должны иметь форму без острых выступов; следует выбирать пирамиды, усеченные конусы, стержни или куполообразную форму. Для ускорения образования проколов и, таким образом, создания отверстия и потока рекомендуются выступающие элементы клинообразной формы или в форме лезвий. Количество выступающих элементов зависит также от характеристик и типа желаемого напитка. Бóльшее количество выступающих элементов ведет к задержке при образовании отверстий и вытекания жидкого экстракта. Поэтому их количество может варьироваться от 1 до 200 элементов.

В соответствии с другим возможным вариантом осуществления изобретения средство сдерживания давления включает в себя фильтрующую стенку, имеющую предварительно выполненные отверстия или линии либо точки ослабления. Таким образом, вместо образования отверстий для вытекания напитка путем прокола мембраны благодаря контакту с выступающими элементами давление сдерживается стенкой, которая сама создает достаточный перепад давлений для поддержания увеличения давления в капсуле и замедления вытекания напитка. Предварительно выполненными отверстиями могут быть просто отверстия, поры, извилистые каналы или что-то подобное. Линии либо точки ослабления предназначены для образования отверстий, как только будет превышен определенный порог давления, с целью дать возможность прохода напитка. Это могут быть точки или контуры с меньшей толщиной, образованные в фильтрующей стенке либо заранее выполненные надрезы, которые открываются и/или расширяются под давлением жидкости. Данное изобретение также имеет целью предотвратить любое смешивание вещества, которое может вызвать осаждение мелких частиц, засорение ими указанных отверстий и препятствование вытеканию напитка.

В этом предпочтительном варианте осуществления корпус содержит сборный элемент для напитка и, по меньшей мере, одну трубку или канал для распределения напитка. Сборный элемент также включает в себя средство переполнения напитка, действующее совместно с указанной трубкой с тем, чтобы замедлить течение напитка, вытекающего из капсулы.

Изобретение также относится к системе приготовления и подачи множества напитков путем впрыскивания жидкости под давлением в капсулы, которая включает в себя:

устройство для впрыскивания, выполненное для формирования в капсуле, по меньшей мере, одной струи жидкости под давлением;

и, по меньшей мере, одну ранее описанную капсулу.

В соответствии с предпочтительным вариантом осуществления устройство для впрыскивания выполнено так, чтобы прокалывать стенку для впрыскивания и вводить, по меньшей мере, одно впрыскивающее сопло, выполненное таким образом, чтобы направлять, по меньшей мере, одну струю жидкости под давлением в заданном направлении. Предпочтительно указанное направление является направлением к слою вещества. В этом случае устройство выполнено так, чтобы в капсуле без средства рассеивания струи жидкости вызвать завихрение в веществе, что способствует быстрому растворению и/или образованию пены. Устройство для впрыскивания эксцентрически вводит впрыскивающее сопло в капсулу таким образом, чтобы оно было ближе к краям капсулы, а не к ее середине. Такое направление впрыскивания в дальнейшем способствует созданию вихревого движения в капсулах, в которых отсутствует средство рассеивания струи, а это вихревое движение улучшает растворение вещества и сокращает время растворения. Скорость струи должна быть достаточно высокой для создания завихрения в продукте внутри капсулы при отсутствии средства рассеивания струи. Чтобы достигнуть этого средство для впрыскивания формирует, по меньшей мере, одну струю, начальная линейная скорость которой составляет, по меньшей мере, 5 м/сек, предпочтительно, по меньшей мере, 7 м/сек.

Изобретение также относится к системе приготовления и подачи множества напитков путем впрыскивания жидкости под давлением в капсулы, которая включает в себя:

устройство для впрыскивания, формирующее в капсуле, по меньшей мере, одну струю жидкости под давлением;

и набор, состоящий, по меньшей мере, из первой и второй капсул;

каждая капсула набора содержит:

корпус и стенку для впрыскивания,

камеру, содержащую, по меньшей мере, один пищевой продукт,

средство сдерживания внутреннего давления в указанной камере,

и отличается тем, что

первые капсулы содержат средства, предназначенные для рассеивания струи и распределения потока жидкости по веществу таким образом, чтобы сократить или устранить размешивание вещества в камере, отличаясь этим от вторых капсул, выполненных без указанных средств с тем, чтобы, в отличие от первых капсул способствовать определенному размешиванию вещества в камере вторых капсул.

Система, соответствующая настоящему изобретению, обеспечивает, таким образом, решение, в котором капсулы могут быть адаптированы к общему устройству для впрыскивания, что, однако, в зависимости от типа капсулы обеспечивает, с одной стороны, взбалтывание или, с другой стороны, отсутствие взбалтывания, или, наконец, значительное снижение уровня взбалтывания.

В соответствии с предпочтительным вариантом осуществления системы первые капсулы содержат камеру, в которой вещество удерживается без свободного пространства над ним; вторые капсулы содержат камеру, в которой вещество занимает от 1 до 100% этой камеры. Таким образом, в первых капсулах отсутствует возможность движения частиц вещества в капсуле, тогда как вторые капсулы не имеют никакого особого ограничения, связанного с наполнением их камеры, уровень наполнения которой зависит от таких факторов, как тип вещества, объем напитка, который должен быть произведен, и т.д.

В соответствии с другим отличительным признаком изобретения первые капсулы содержат вещество, подвергаемое экстрагированию, такое как молотый кофе или нерастворимый чай, а вторые капсулы содержат вещество, которое должно быть растворено или диспергировано в жидкости.

Таким образом, в первых капсулах вещество смачивается жидкостью во время экстрагирования, но это вещество удерживается в камере таким образом, что не происходит никакого значительного взбалтывания.

В противоположность этому во вторых капсулах объем газа, имеющегося в начале, может быть большим или малым (примерно ноль в процентах), но по причине полного растворения вещества и вытекания напитка всегда образуется достаточный объем газа, делая возможной производство пенящихся напитков. Струя жидкости под давлением способствует размешиванию в этих вторых капсулах, что обеспечивает высокий уровень взбалтывания и, таким образом, образование пены.

Вторые капсулы предпочтительно содержат растворимый пищевой гель, жидкость или порошок, являющиеся веществами, для которых хорошее и быстрое растворение или диспергирование в жидкости с целью приготовления напитка за несколько секунд подразумевает поддержание достаточного уровня завихрения в капсуле. Вещества во вторых капсулах могут включать в себя, например, концентрат растворимого кофе, концентрат растворимого чая, концентрат молока, супа или фруктового сока, или сочетание этих веществ.

Настоящее изобретение также относится к способу изготовления капсулы для подачи напитка путем впрыскивания жидкости под давлением в эту капсулу, которая включает в себя полый корпус и стенку для впрыскивания, прикрепленную к корпусу, камеру, содержащую слой, по меньшей мере, одного пищевого продукта, подвергаемого экстрагированию, средство сдерживания внутреннего давления в камере, отличающемуся тем, что проколотый элемент, образующий стенку рассеивания струи и распределения воды, расположен поперек полого корпуса и приварен к внутренней стороне полого корпуса на расстоянии от стенки для впрыскивания.

Согласно одному варианту осуществления изобретения операция сварки для проколотого элемента выполняется после того, как полый корпус будет наполнен пищевым продуктом, и перед тем, как стенка для впрыскивания будет присоединена к пустому корпусу.

Проколотый элемент может быть приварен к полому корпусу посредством нагрева или ультразвука.

Проколотым элементом может быть мембрана, одна сторона которой приваривается и ее точка начала сварки или температура плавления меньше, чем у противоположной стороны.

Согласно одному варианту осуществления изобретения сварка проколотого элемента выполняется путем фиксации полого корпуса на опорном захвате и введения контактной колодки для сварки в полый корпус до контакта с целью фиксации местоположения проколотого элемента и его приваривания к внутренней стороне полого корпуса.

Указанный способ дополнительно включает в себя следующее:

- ввести средства вскрытия в полый корпус, затем приварить первую мембрану с целью образования дна камеры и отделить средства вскрытия от указанной камеры,

- отмерить пищевой продукт в капсулу до определенной высоты, которая отодвинута от края корпуса,

- приварить проколотый элемент, соприкасающийся с поверхностью или находящийся на одном уровне с поверхностью пищевого продукта,

- прикрепить стенку для впрыскивания к полому корпусу.

Краткое описание чертежей

Далее будут описаны возможные варианты осуществления изобретения со ссылками на следующие фигуры:

Фиг.1 - поперечный разрез первого варианта осуществления капсулы в соответствии с изобретением, причем разрез выполнен в вертикальной плоскости, проходящей через середину капсулы;

Фиг.2 - вид, показывающий первый этап сварки гибкого средства рассеивания струи жидкости в капсуле;

Фиг.3 - вид, показывающий второй этап операции сварки;

Фиг.4 - корпус капсулы после приваривания указанного средства;

Фиг.5 - поперечный разрез второго варианта осуществления капсулы в соответствии с изобретением, причем разрез выполнен в вертикальной плоскости, проходящей через середину капсулы;

Фиг.6 - вид сверху одного примера средства снижения скорости впрыскиваемой жидкости и ее распределения;

Фиг.7 - вид сверху в изометрии средства, показанного на фиг.6;

Фиг.8 - вид снизу в изометрии средства, показанного на фиг.6 и фиг.7;

Фиг.9 - разрез, показывающий впрыскивание жидкости в капсулу с использованием иглы для впрыскивания, которая