Способ приготовления напитка из капсулы

Иллюстрации

Показать все

Способ приготовления напитка через капсулу, вкладываемую в машину для приготовления напитков. Капсула включает полость, содержащую один или более ингредиентов напитка. Заваривающая жидкость вводится в полость для заваривания указанного одного или более ингредиентов напитка. Заваренная жидкость фильтруется через фильтрующую стенку и выходит из капсулы. Фильтрующая стенка начинается, в основном, со дна полости, и указанная фильтрующая стенка связана с перепускной стенкой, которая принудительно направляет заваренную жидкость в одно перепускное отверстие. Способ пригоден для заваривания чая, содержащегося в капсуле. 2 н. и 27 з.п. ф-лы, 23 ил.

Реферат

Настоящее изобретение относится к способу приготовления и доставки напитка из капсулы, которая содержит один или более ингредиентов напитка. Более конкретно, настоящее изобретение имеет целью обеспечение способа заваривания чая из капсул в машине для напитков, хотя этим способом с успехом можно заваривать и другие напитки.

Известны различные способы приготовления напитков с использованием завариваемых капсул в подходящей для этого машине для напитков. Однако не существует способа, который может обеспечить высококачественный чайный напиток из капсулы, содержащей листовой чайный продукт.

Качество чайного напитка в значительной степени зависит от качества ингредиентов листового чая, т.е. от происхождения используемого чая (почва, сушка, купажирование и др.) и условий его хранения. Например, ингредиенты чая обычно являются чувствительными к действию кислорода и света. Предпочтительные ингредиенты чая получают из не скрученного чайного листа, разрезанного или разломанного на мелкие фрагменты. Однако условия заваривания также имеют важное значение для получения всех преимуществ от качества используемых начальных ингредиентов.

Другая проблема с чайными напитками заключается в том, что следует предпочтительно избегать перекрестного загрязнения вкуса. Перекрестное загрязнение вкуса происходит в том случае, когда две капсулы последовательно завариваются в машине, и когда остаток чая с присущим ему вкусом из первой капсулы остается на неподвижных частях машины, и впоследствии могут отрицательно повлиять на вкус чая второй капсулы, которая заваривается сразу после первой капсулы. В случае чая это может стать большой проблемой при заваривании некоторых сортов чая с богатым ароматическим профилем, таких как чай, ароматизированный мятой, или другие сильно ароматизированные сорта чая. Чайный остаток может служить также питательной средой для роста бактерий и может приводить к санитарно-гигиеническим проблемам, которые потребуют своего решения.

Один из успешно использующихся в торговле способов экстрагирования кофейного напитка из капсул предусматривает закладывание воздухо- и водонепроницаемой капсулы в экстракционное устройство, впрыскивание горячей воды в капсулу до тех пор, пока внутреннее давление в капсуле не достигнет значения, при котором запечатывающая капсулу мембрана разрывается или прокалывается, в результате чего жидкий экстракт может высвобождаться из капсулы. Способ, основанный на таком принципе, описывается в ЕР 0512470. Этот способ обеспечивает высококачественный кофе типа эспрессо. Молотый кофе помещается в капсулу свежим и может храниться в течение многих месяцев без существенной потери аромата. Высвобождение кофе несколько затягивается из-за замедленного открывания мембраны под давлением с момента начала впрыскивания воды в капсулу. В результате этого кофе может полностью экстрагироваться при оптимальных давлении и режимах нагрева. Вследствие специфичных условий указанного способа - высокой нагрузки, сброса давления и вкрапления газа - может образоваться также стабильный и плотный слой сливок или пены.

Однако такой способ не пригоден для осуществления настаивания или заваривания таких напитков, как чай или травяной чай. Получаемый результат является неудовлетворительным в плане вкуса, напиток имеет слишком высокую степень мутности и может содержать также нежелательный слой пены. Поэтому, как это не удивительно, таким способом нельзя достигнуть получения чайного напитка высокого качества.

Другие способы, использующие давление для заваривания капсул, содержащих продукт, могут давать только очень мутные чайные напитки с недостаточной концентрацией продукта и/или вкуса, которые с точки зрения экспертов по чаю являются недостаточно качественными продуктами.

Известны капсулы, содержащие обжаренный и молотый кофе, в который горячая вода поступает под действием силы тяжести через капсулу. Капсула такого общераспространенного типа описана в патенте Великобритании №1397116. В описанном способе вода впрыскивается из верхней части картриджа и стекает вниз через молотый кофе, через фильтр и, в заключение, через проколотое отверстие или отверстия в донной части. Более сложные системы базируются на аналогичном подходе с использованием картриджей в форме усеченного конуса, как в US 2002/0148356, или с использованием прямоугольных картриджей, как в US 2002/0148357.

ЕР 0615921 относится к жесткому картриджу для кофе, листового чая или шоколада. Пакет с ингредиентами напитка используется вкупе с восходящим потоком воды. Боковые стенки пакета выполнены из водонепроницаемого материала с целью поддержания равномерного потока воды через пакет с ингредиентами напитка. Одна из проблем состоит в том, что свежесть ингредиентов не может поддерживаться достаточно долго, если не предусмотреть дополнительную воздухонепроницаемую упаковку в качестве внешней обертки картриджа. Другая проблема, связанная с таким техническим решением, заключается в том, что напиток невозможно направить надлежащим образом в емкость-приемник (чашку, кружку, стакан и др.) после его высвобождения из пакета.

ЕР 1101430 относится к картриджной системе с фильтром для напитка, в которой вода под давлением (примерно от 1,4 до 1,7 бар) пропускается в нисходящем направлении через верхнюю сторону картриджа, а сам напиток собирается с нижней стороны картриджа. Указанный документ рассматривает также техническое решение, в котором горячая вода под давлением вводится в продукт для приготовления напитка снизу вверх. Однако в этом решении входное отверстие перекрывает фильтр, и отжатый осадок продукта со дна вместе с водой устремляются в итоге вниз через ингредиенты жидкой среды к выходному отверстию в донной части. Согласно патентной заявке введение горячей воды под давлением прожимает порошок напитка в осадок и способствует более эффективному пропитыванию порошка.

ЕР 1440904 А1 относится к картриджу с нижней крышкой, которая прокалывается в ходе работы, когда картридж занимает горизонтальное положение, обеспечивающее как приток, так и отток водной среды для получения напитка в результате взаимодействия среды с одним или более ингредиентов напитка в камере. Согласно этому документу горизонтальное позиционирование картриджа в процессе работы обеспечивает оптимизированный поток водной среды через картридж, в то время в вертикально ориентированных картриджах вода течет слишком быстро под действием силы тяжести и поэтому может обойти (не затронуть) некоторые порции ингредиентов напитка. Таким образом, указанный документ заявляет, что горизонтально ориентированный картридж позволяет избежать этой проблемы, в частности, за счет формирования восходящего элемента потока между положениями притока и оттока.

Однако удивительным образом было установлено, что более темная по цвету часть заваренного напитка склонна накапливаться на дне картриджа вследствие того, что ее плотность выше плотности остальной массы напитка. Поэтому внутри капсулы с порцией напитка более высокой плотности, оставшейся на дне капсулы, создается градиент концентрации напитка, и в итоге такая порция не поступает в чашку. В силу этого готовый чайный напиток в чашке может быть недостаточного качества, несмотря на использование начальных ингредиентов хорошего качества.

Таким образом, существует необходимость решения этой проблемы.

В настоящей заявке термины "капсула" или "картридж", или "пакет" следует рассматривать как синонимичные. Преимущественно употребляется термин "капсула". Слова "заваривание" или "настаивание" используются как синонимичные. Термин "заваривающая жидкость" в общем смысле относится к жидкости, которая служит для настаивания ингредиентов напитка, в более конкретном смысле - к горячей воде.

В настоящей заявке термин "чай" охватывает любой сорт листового чая, такой как зеленый чай, черный (ферментированный) чай, белый чай (нескрученный, неферментированный чай; кит. байча), чай масала (с пряностями), ароматизированный чай и травяной чай, фруктовый чай и комбинации перечисленного. Термины "листовой чай" или "листовой ингредиент" относятся к способному завариваться чаю или другим ингредиентам, в каком бы виде они ни использовались - целые, резаные или ломаные листья, небольшие фрагменты листьев, чайный порошок или чайная крошка (даст).

Настоящее изобретение обеспечивает новый способ заваривания или настаивания напитка из капсулы в машине для приготовления напитков, который дает следующие преимущества:

- способ улучшает качество напитка, в частности, он обеспечивает правильную концентрацию напитка в чашке, хороший вкус и пониженную мутность,

- способ, использующий капсулу, является менее сложным и менее дорогостоящим в осуществлении,

- способ обеспечивает выдачу напитка в более чистых условиях и снижает или предупреждает перекрестное загрязнение вкуса и санитарно-гигиенические проблемы,

- способ повышает также удобство манипулирования капсулой, т.е. вкладывание капсулы в машину и сбор использованных капсул.

Для достижения этих целей, а также, возможно, и многих других, изобретение обеспечивает способ приготовления напитка через капсулу, вкладываемую в машину для напитков, причем капсула включает полость, содержащую один или более ингредиентов напитка,

в котором заваривающая жидкость вводится в полость, предпочтительно впрыскивается в полость, для заваривания указанного одного или более ингредиентов напитка,

в котором заваренная жидкость фильтруется через фильтрующую стенку и выходит из капсулы.

Помимо этого совместно с фильтрующей стенкой предусмотрена и перепускная стенка, и фильтруемая жидкость, проходящая через фильтрующую стенку, принудительно пропускается по меньшей мере через одно перепускное отверстие перепускной стенки.

Предпочтительно перепускное отверстие располагается по меньшей мере выше срединной (осевой) горизонтальной плоскости полости. Перепускная стенка имеет такую конфигурацию, что по меньшей мере часть заваренной жидкости, которая фильтруется через фильтрующее средство, принудительно перемещается вверх после фильтрующего средства до достижения перепускного отверстия. Эта часть жидкости предпочтительно является по меньшей мере более плотной жидкостью, накопившейся в полости.

Таким образом, согласно одному аспекту способа изобретения, но без привязки к какой-либо теоретической модели, может достигаться эффект "сифона", позволяющий более плотной жидкости выходить из капсулы и вместе с остальной массой жидкости выдаваться из машины в дозированном режиме при одновременном обеспечении полного погружения ингредиентов напитка в заваривающую жидкость, благодаря чему исключается образование не смачиваемых жидкостью зон и гарантируется полное взаимодействие всей массы ингредиентов с заваривающей жидкостью.

В результате этого способ изобретения объединяет как преимущества заваривания жидкостью, поступающей в направлении сверху вниз под действием силы тяжести, в котором может улавливаться и более плотная жидкость, так и преимущества заваривания жидкостью, поступающей в виде восходящего потока, в который может полностью и медленно погружаться вся масса продукта, и в то же время не содержит недостатков каждого из указанных принципов заваривания.

В одном варианте фильтрующее средство представляет собой стенку.

Предпочтительно фильтрующее средство доходит до уровня, лежащего ниже перепускного отверстия(й), так что нижняя часть профильтрованной заваренной жидкости принудительно перемещается вверх к перепускному отверстию. Предпочтительно фильтрующее средство является смежным с перепускной стенкой. Предпочтительно фильтрующая стенка проходит, в основном, вдоль всего поперечного сечения полости, более предпочтительно, в основном, со дна полости до верха полости. Поэтому эта фильтрующая стенка создает достаточно большую фильтрующую поверхность для заваренной жидкости, что благоприятствует снижению давления заваривания в полости и замедлению скорости потока при одновременном поддержании расхода жидкости в приемлемых пределах.

В одном аспекте перепускная стенка капсулы размещается обособленно перед фильтрующей стенкой с образованием щелевого промежутка между ними. Такая конфигурация, по-видимому, усиливает эффект "сифона", что позволяет более плотной жидкости на дне полости проходить через фильтрующую стенку и двигаться вверх в щелевой промежуток. Поэтому более плотная жидкость больше не скапливается на дне полости, а может выходить через образованный вышеуказанным путем щелевой промежуток. Размеры щелевого промежутка могут колебаться от 0,1 до 8 мм, предпочтительно - примерно от 0,5 до 3 мм.

В одном аспекте перепускное отверстие располагается выше ¾ высоты полости; более предпочтительно - указанное отверстие размещается, в основном, на одной горизонтальной линии с верхним концом полости. В результате этого вся масса ингредиентов напитка может должным образом погружаться и, следовательно, должным образом завариваться, независимо от уровня наполнения полости ингредиентами напитка.

В другом аспекте изобретения заметное улучшение качества напитка может достигаться в том случае, когда давление впрыска жидкости поддерживается минимальным. В частности, было установлено, что в этом случае напиток получается менее мутным, и вкус его заметно улучшается. Таким образом, согласно способу изобретения жидкость для заваривания вводится в полость при относительном давлении ниже 0,2 бар, предпочтительно - ниже 0,1 бар и наиболее предпочтительно - при давлении от атмосферного до значения, ниже 0,1 бар.

В контексте описания "относительное давление" означает давление, измеряемое вне отверстия для ввода жидкости в капсулу (и ниже предусмотренного в некоторых случаях клапана противодавления), и относится к величине давления, выше атмосферного давления.

В одном варианте воплощения изобретения фильтрующее средство является предварительно изготовленным заводским способом фильтром, а перепускная стенка -герметично запечатывающей (далее по тексту - герметизирующая стенка) капсулу стенкой, которая вскрывается непосредственно перед завариванием. Такая конфигурация дает преимущество уменьшения взаимодействия между капсулой и машиной, вследствие чего снижается риск возникновения санитарно-гигиенических проблем и проблем с загрязнением вкуса.

Согласно способу изобретения "предварительно изготовленное заводским способом фильтрующее средство" означает фильтровальную среду, функция которой состоит в удалении нежелательных нерастворимых частиц из заваренной жидкости. Фильтровальная среда может изготовляться из множества различных материалов, включая, но их перечень не ограничивается только названными здесь, пластик, фольгу, нетканый полиэстр, полипропилен, полиэтилен, бумажные материалы и комбинации перечисленного. Фильтровальная среда имеет одно или более фильтрующих отверстий, через которые обеспечивается свободное прохождение настоянного раствора при одновременном задержании значительного количества нежелательных нерастворимых частиц ингредиентов. В частности, в случае чайного напитка фильтровальная среда имеет важное значение, поскольку она удерживает внутри полости большую часть твердых частиц чая, состоящих из чайного порошка или тонкоизмельченных, нарезанных либо раздробленных частиц. Фильтр предпочтительно должен быть достаточно жестким с тем, чтобы он чрезмерно не деформировался под действием давления воды в полости, иначе в противном случае это может привести к перекрытию щелевого промежутка и блокированию восходящего потока напитка. Поэтому в случае бумажного фильтра G.S.M. (граммы/м2) фильтра должно быть предпочтительно выше 10 г/м2, более предпочтительно - выше 15 г/м2. Следовательно, давление в полости должно оставаться низким, а проницаемость фильтра для жидкости должна быть достаточной для того, чтобы напиток мог медленно пройти через фильтр, не претерпевая чрезмерного сопротивления. Поэтому его проникающую способность можно определять по воздухопроницаемости фильтра, которая предпочтительно должна быть выше 1200 л/м2, более предпочтительно - выше 1650 л/м2. Перепускная стенка и фильтрующее средство могут быть изготовлены как одно целое. Например, фильтрующее средство может быть сформировано также из множества мелких игл, выступающих из перепускной стенки. В этом случае щелевой промежуток образуется между иглами.

Для предупреждения значительного повышения давления в начале процесса заваривания перепускная запечатывающая стенка также предпочтительно вскрывается до того, как значительное количество жидкости поступит в полость. За счет регулирования размера перепускного отверстия можно значительно снизить противодавление, создаваемое перепускной стенкой, и, тем самым, предупредить в значительной мере рост давления в начале цикла заваривания.

Отверстие перепускной стенки может быть проделано многими различными путями, например путем прокалывания герметизирующей стенки в заданном месте перепуска или путем отрывания съемной мембраны, закрывающей предварительно проделанное отверстие. Однако более предпочтительным (в основном, по причине удобства исполнения) является проделывание по меньшей мере одного точечного отверстия в указанной герметизирующей стенке путем прокалывания последней.

Прокалывание герметизирующей стенки также может выполняться многими различными путями. Один из предпочтительных примеров предусматривает применение для этой цели механического перфоратора, который является частью капсулы; в этом случае взаимодействие между напитком и деталями машины уменьшается, в результате чего возникает меньше проблем с перекрестным загрязнением и мойкой. Механический перфоратор может приводиться в действие от приводной системы машины (например, толкателем с соленоидным приводом) или вручную самим пользователем без механического/гидравлического вмешательства машины.

В возможном альтернативном варианте по меньшей мере одно перепускное отверстие может проделываться механическим или гидравлическим перфоратором, являющимся частью машины. Механический перфоратор может состоять из одной или более игл или лезвий. Гидравлический перфоратор может состоять из одной или более струй жидкости с достаточной скоростью для точечной перфорации перепускной стенки.

В другом возможном варианте воплощения перепускная стенка содержит по меньшей мере одно предварительно проделанное перепускное отверстие. Перепуск может быть предварительно проделан заводским способом при изготовлении per se капсулы. Перепускная стенка может быть внутренней стенкой капсулы и защищаться наружной запечатывающей мембраной. Запечатывающая мембрана может герметично запечатывать капсулу, что облегчает поддержание свежести ингредиентов, содержащихся в полости. Прокалывание мембраны может осуществляться прокалывающим средством, которое может быть либо частью капсулы, либо размещаться снаружи капсулы (т.е. являться частью машины, в которую закладывается капсула). Прокалывание мембраны может осуществляться с целью образования выходного отверстия для подачи заваренного напитка из капсулы. Предпочтительно мембрана прокалывается в то время, когда в полости не отмечается повышенного положительного давления.

Число отверстий в перепускной стенке не является критическим. В одном примере герметизирующая или перепускная стенка освобождается для проделывания в ней одного отверстия для выхода напитка, пропущенного через фильтр, из полости. Перепускное отверстие должно иметь достаточно большую сквозную площадь, способную обеспечить выход напитка при достаточной величине расхода и не создавать слишком высокое противодавление, с тем, чтобы внутреннее давление в полости могло оставаться относительно низким.

Согласно другому аспекту изобретения заваренная жидкость подается вниз от перепускного отверстия по трубопроводу для напитка к выходному отверстию для напитка.

Поэтому подача заварочной жидкости в емкость-приемник (чашку, кружку и т.п.) может осуществляться должным образом и с соблюдением правил санитарии и гигиены при одновременном сохранении упрощенной конструкции капсулы и облегчении манипуляций с капсулой в машине.

С этой целью способ изобретения предусматривает позиционирование капсулы, в основном, вертикально, и подачу напитка из места расположения перепускного отверстия к выходному отверстию для напитка в нисходящем направлении. В результате этого, в то время как жидкость перемещается, в основном, горизонтально и вверх в полости и щелевом промежутке, подача напитка осуществляется снизу при вертикальном позиционировании капсулы в машине. Такой подход обеспечивает значительные преимущества перед существующими системами с горизонтальным размещением капсулы в машине. В настоящем изобретении не только возможно регулирование потока с целью замедления его через капсулу для лучшего качества настоя, но и значительно упрощены система капсулы в целом и управление ею.

Фактически, поскольку капсула может размещаться вертикально, вкладывание капсулы и ее выемка значительно облегчаются за счет того, что капсула может вставляться вертикально сверху машины, а удаляться путем открывания машины по той же оси или направлению просто за счет силы тяжести без необходимости использования сложных устройств для выемки (эжекторов) и/или вмешательства пользователя.

В предпочтительном варианте воплощения трубопровод для напитка и отверстие для выдачи напитка являются частями капсулы, и напиток вытекает из капсулы, не контактируя непосредственно с частями машины. Это обеспечивает дополнительные преимущества, заключающиеся в том, что исключается необходимость мойки или ополаскивания частей машины и может предупреждаться перекрестное загрязнение вкуса.

В другом варианте воплощения изобретения фильтрующее средство является герметизирующей капсулу стенкой, которая перфорируется множеством разрозненных перфорирующих элементов, сохраняющих свое положение в процессе заваривания, а перепускная стенка является наружной стенкой, обращенной лицевой стороной к перфорированной герметизирующей стенке капсулы. Другими словами, фильтр формируется путем соединения перфорированной герметизирующей стенки с разрозненными перфорирующими элементами машины. Когда перфорирующие элементы входят в зацепление в положении прокалывания с герметизирующей стенкой, то для прохождения заваренной жидкости остаются очень узкие щели, а твердые частицы удерживаются преимущественно внутри полости. Такой конфигурация дает преимущество снижения стоимости капсулы, хотя взаимодействие продукта между капсулой и машиной возрастает.

При необходимости можно использовать дополнительную фильтровальную среду.

В альтернативном варианте разрозненные перфорирующие элементы могут удаляться на период заваривания и может использоваться фильтровальная среда внутри капсулы.

Разрозненные перфорирующие элементы могут представлять собой иглы, лезвия, пирамиды или другие эквивалентные прокалывающие средства, способные выполнять точечные дискретные отверстия в герметизирующей стенке.

В одном из вариантов воплощения жидкость может вводиться в капсулу через входную стенку полости, расположенную напротив фильтрующей стенки. И вновь, в противоположность способам предшествующего уровня техники, жидкость может вводиться с любой возможной стороны капсулы. Предпочтительно жидкость вводится с противоположной стороны при одновременном сохранении всех полезных преимуществ изобретения, а именно замедленный поток в целях улучшения качества настаивания, регулируемое направление потока напитка в чашку, снижение риска перекрестного загрязнения и облегчение манипуляций с капсулой в машине. Такой подход, как "ввод с противоположной стороны", является даже более предпочтительным в силу того, что он, во-первых, обеспечивает возможность прохождения воды через всю массу ингредиентов и, во-вторых, оставляет больше площади для размещения системы впрыска жидкости по одной стороне и, тем самым, способствует компактности системы с капсулой (т.е. капсулы и машины).

Изобретение относится также к системе капсулы для приготовления напитка, включающей:

капсулу для напитка, имеющую полость, содержащую один или более ингредиентов напитка,

устройство для заваривания, содержащее управляющие капсулой элементы, которые удерживают капсулу в заданном положении заваривания,

фильтрующую стенку, предназначенную для фильтрации заваренной жидкости на выходе из полости. Кроме того, перепускная стенка размещается совместно с фильтрующей стенкой, и фильтруемая жидкость, проходящая через фильтрующую стенку, принудительно проталкивается через по меньшей мере одно перепускное отверстие перепускной стенки.

Предпочтительно перепускное отверстие располагается по меньшей мере выше срединной горизонтальной плоскости полости. Перепускная стенка имеет такую конфигурацию, что по меньшей мере часть заваренной жидкости, которая фильтруется через фильтрующую стенку, принудительно перемещается вверх за фильтрующей стенкой до достижения перепускного отверстия. Эта часть жидкости предпочтительно является жидкостью с более высокой плотностью, накопившейся в полости.

Ниже описываются варианты воплощения настоящего изобретения на базе только примера со ссылкой на прилагаемые чертежи, из которых:

на фиг.1 схематично представлена система с заваривающейся капсулой для осуществления способа изобретения согласно первому варианту воплощения;

на фиг.2 схематично представлена система заваривания фиг.1 в процессе заваривания капсулы;

на фиг.3 схематично представлена система с заваривающейся капсулой для осуществления способа изобретения согласно второму варианту воплощения;

на фиг.4 схематично представлена система заваривания фиг.3 в процессе заваривания капсулы;

на фиг.5 показан вид капсулы в перспективе согласно третьему варианту воплощения изобретения;

на фиг.6 показан поперечный разрез капсулы фиг.5 вдоль срединной вертикальной плоскости А;

на фиг.7 показан вид в перспективе наружной стороны крышки капсулы фиг.5;

на фиг.8 показан вид в перспективе внутренней стороны крышки капсулы фиг.5;

на фиг.9 показан вид крышки фиг.5 со стороны плоскости;

на фиг.10 показан вид в перспективе корпуса капсулы фиг.5, имеющего форму чашки;

на фиг.11 показана фаза вкладывания капсулы фиг.5-10 в устройство для заваривания;

на фиг.12 показана фаза закрывания устройства для заваривания вокруг капсулы;

на фиг.13 показана фаза создания перепускного отверстия капсулы перед процессом заваривания в устройстве для заваривания;

на фиг.14 показана фаза выемки капсулы из устройства для заваривания;

на фиг.15 показан поперечный разрез капсулы в форме усеченного конуса согласно четвертому варианту воплощения изобретения;

на фиг.16 показан поперечный разрез капсулы фиг.15 в направлении I-I срединной плоскости В;

на фиг.17 показан поперечный разрез прямоугольной капсулы согласно пятому варианту воплощения изобретения;

на фиг.18 показан поперечный разрез капсулы фиг.17 в направлении II-II срединной плоскости В;

на фиг.19 показан поперечный разрез капсулы согласно шестому варианту воплощения;

на фиг.20 показан поперечный разрез капсулы фиг.19 в направлении III-III срединной плоскости В;

на фиг.21 схематично представлен вид в перспективе принципа устройства капсулы согласно седьмому варианту воплощения;

на фиг.22 показан поперечный разрез капсулы фиг.21;

на фиг.23 показан поперечный разрез варианта капсулы фиг.22.

Ниже объясняется общий принцип способа изобретения со ссылкой на фиг.1 и 2 и в первом возможном варианте и со ссылкой на фиг.3 и 4 во втором возможном варианте.

Обеспечивается система капсулы 1, которая включает капсулу 2 и устройство для заваривания напитка 10. В целях упрощения устройство для заваривания напитка изображено лишь схематично и может, в действительности, включать дополнительные технические особенности в рамках обычных знаний квалифицированного специалиста в данной области техники. Капсула включает полость 20, содержащую ингредиенты напитка, такие как листовой чай и т.п. Полость ограничена имеющим форму чашки корпусом 21 и фильтрующей стенкой 22, которая неподвижно крепится к периферийному внутреннему уступу 23 корпуса 21. Корпус может иметь различную форму поперечного сечения, например форму круга, эллипсоида, квадрата, прямоугольника или многоугольника, которая фактически определяет общий профиль фильтрующей стенки 22. Полость имеет такие размеры, которые позволяют ей вмещать дозу листового ингредиента напитка, обычно составляющую примерно от 5 до 10 граммов, предпочтительно - от 2 до 5 граммов. Доза листового ингредиента может зависеть от конечного объема приготовляемого напитка. Для приготовления индивидуальной чашки чая типичная доза может составлять примерно 2 грамма, в то время как для приготовления чайной заварки в специальной емкости типичная доза может составлять примерно от 8 до 10 граммов. Как наглядно видно из фиг.1, капсула позиционирована по отношению к устройству для заваривания 10 таким образом, что фильтрующая стенка 22 вытянута, в основном, в вертикальном направлении и начинается, в основном, со дна полости. Для этого капсула предпочтительно позиционируется в "вертикальное" положение в устройстве для заваривания 10. Имеющий форму чашки корпус 21 может быть так ориентирован в пространстве, что его широкая горловина и дно займут вертикальное положение.

Капсула предпочтительно закрывается запечатывающей (герметизирующей) стенкой 3, которая герметично закрывает полость 20. Герметизирующая стенка может крепиться, например, к периферийному наружному ободку 24 корпуса в форме чашки.

Как герметизирующая стенка, так и корпус могут быть изготовлены из кислородонепроницаемых материалов, и полость может, в основном, не содержать кислорода, так что свежесть ингредиентов напитка может сохраняться в течение длительного периода времени. Герметизирующая стенка может быть выполнена в виде упругой мембраны или части из полужесткого пластика. Предпочтительной является пригодная для прокалывания точечных отверстий запечатывающая мембрана, например однослойная или многослойная мембрана, изготовляемая в типичных случаях из ламинатов РЕТ/алюминиевая фольга/РР, PE/EVOH/PP, РЕТ/металлизированный слой/РР, алюминиевая фольга/РР.

Полость предпочтительно не содержит кислорода и может содержать используемый для промывки инертный газ, такой как N2, N2O или CO2.

Капсула может быть снабжена также закрывающим элементом (крышкой) 4, который также крепится к ободку 24 корпуса и соединяется внахлест с герметизирующей стенкой 3. Крышка формирует внутренний канал 40, который заканчивается на ее боковом конце выходным отверстием 41.

Форма капсулы не является особенно принципиальной. По разным причинам предпочтение отдается форме усеченного конуса, эллипсоидной или полусферической формам. Это позволяет увеличить поверхность для выхода напитка через герметизирующую стенку после ее перфорации и снизить внутреннее давление. Корпус может изготавливаться также заводским способом, вследствие чего снижаются затраты на термоформование пластика или глубокую прокатку алюминия или алюминия-пластика. Такая форма с ровными гладкими углами облегчает также отведение управляющих капсулой элементов и, тем самым, выемку капсулы.

Возвращаясь к устройству для заваривания 10, следует сказать, что оно содержит управляющие капсулой элементы 30, 31, которые имеют конфигурацию, позволяющую им удерживать капсулу в "вертикальном" положении, как и должно. Эти управляющие элементы 30, 31 могут быть зажимными приспособлениями машины или любым подходящим механическим огораживающим средством, которое может открываться и закрываться вокруг капсулы и способно прочно удерживать последнюю на месте. Исключается необходимость прикладывания значительных усилий для ограждения капсулы, поскольку возникающее в капсуле давление жидкости остается относительно низким и предпочтительно приближающимся, насколько это возможно, к атмосферному давлению. Следовательно, в силу того, что капсула может выдерживать низкое давление заваривания, нет необходимости полностью ограждать ее со всех сторон, а требуется лишь герметично удерживать воду в соответствующем месте в процессе заваривания. Это способствует упрощению машины и снижает производственные затраты на нее.

Устройство для заваривания включает источник водоснабжения 32, например танк для воды, водяной насос 33, нагреватель 34 и линию впрыска горячей воды 35, который управляется от управляющего элемента 30. Устройство для заваривания может также включать контроллер и интерфейс пользователя (не показаны) для управления циклами приготовления напитка, как известно из уровня техники. Можно предусмотреть клапан противодавления 36 для снижения давления на стороне выхода или элемент для впрыска 38 (такой как игла(ы) или лезвие(я) и впускное отверстие для воды) в капсуле. Само собой разумеется, что вместо клапана противодавления можно использовать насос низкого давления, способный подавать жидкость под низким давлением. Однако насос, работающий при давлении от среднего до высокого, может быть более предпочтительным в силу своей прочности и надежности и может применяться также в комбинации с клапаном противодавления.

Помимо этого, устройство для заваривания может включать средство 37 для перфорации герметизирующей стенки в месте предполагаемой локализации перепуска в полости. Как показано на фиг.1, перфорирующее средство 37 может приводиться в действие после смыкания управляющих элементов 30, 31 вокруг капсулы. Перфорирующее средство 37 принудительно вводится через крышку 4 и герметизирующую стенку 3 с целью проделывания перепускного отверстия 25, а затем отводится назад из отверстия 25, оставляя его полностью открытым.

Важно, что в ходе операции заваривания, показанной на фиг.2, капсула в итоге заключает в себе перепускную стенку 3 с перепускным отверстием 25, расположенным по меньшей мере выше срединной горизонтальной плоскости Р полости. Как также очевидно из фиг.2, фильтрующая стенка 22 и перепускная стенка 3 расположены друг от друга на небольшом расстоянии, достаточном для образования щелевого промежутка "s", который, как предполагается (без ссылки на теорию), работает как своего рода "сифон" и может способствовать восходящему движению более плотной части напитка, преимущественно локализующейся на дне полости.

Со ссылкой на фиг.2 способ изобретения работает следующим образом. Капсула вкладывается в устройство для заваривания, и управляющие капсулой элементы смыкаются вокруг капсулы, придавая ей положение, в котором герметизирующая капсулу стенка устанавливается, в основном, вертикально. Перепускное отверстие 25 проделывается с помощью перфорирующего средства 37, которое прокалывает герметизирующую стенку 3 и отводится назад, оставляя отверстие открытым. С противоположной стороны капсулы в полость капсулы вводится элемент для впрыска жидкости. Благодаря этому горячая вода впрыскивается в капсулу при относительно низком давлении, предпочтительно при давлении, не превышающем 0,2 бар. Горячая вода медленно заполняет капсулу, и все ингредиенты напитка в полости полностью погружаются в воду. Заваренный напиток фильтруется через фильтрующую стенку 22. Более плотная часть 5 напитка может осесть на дне полости; эта часть также фильтруется через фильтрующую стенку, поскольку фильтрующая стенка практически примыкает к указанной части жидкости. Более плотный напиток откачивается через щелевой промежуток "s", что вызывается колебаниями давления между нижней частью и верхней частью указанного промежутка, который работает подобно "сифону". Остальная масса напитка также фильтруется и также путем прохождения через фильтрующую стенку на разных вертикальных уровнях в