JP2017509362A - Capsule with improved beverage quality - Google Patents

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Abstract

本発明は、飲料調製マシン用のカプセル(1)に関し、カプセルは、(i)側壁(2)と、マシンの流体注入手段(4)によって穿孔されるようになっている穿孔可能な注入壁(3)と、飲料を注出するようになっている注出壁(5)と、(ii)可撓性の流体分配壁(7)であって、穿孔可能な壁と流体分配壁の間にあり流体注入中に注入手段を収容できるヘッドスペース区画(8)と、 流体分配壁と注出壁の間に位置しており非可溶性飲料原材料粒子の層を収容する原材料区画(9)とを分離するように、カプセルの閉鎖した内容積部内に穿孔可能な壁の下にある距離で位置する流体分配壁とを備え、ヘッドスペース区画は、高吸収性ポリマー(10)を封じ込めており、高吸収性ポリマーは、ある量の注入された流体を吸収し、ヘッドスペース区画を満たすように膨張し、流体分配壁表面に圧力をかけて、流体が前記原材料を通過する間に原材料粒子の実質的な動きを妨げる。【選択図】 図5The present invention relates to a capsule (1) for a beverage preparation machine, the capsule comprising: (i) a side wall (2) and a pierceable injection wall adapted to be pierced by the fluid injection means (4) of the machine ( 3), a dispensing wall (5) adapted to dispense beverages, and (ii) a flexible fluid distribution wall (7) between the pierceable wall and the fluid distribution wall Separating the headspace compartment (8) which can contain the injection means during fluid injection and the raw material compartment (9) which is located between the fluid distribution wall and the dispensing wall and contains a layer of non-soluble beverage raw material particles And a fluid distribution wall located at a distance below the pierceable wall within the closed internal volume of the capsule, the headspace compartment enclosing the superabsorbent polymer (10) Sex polymer absorbs a certain amount of injected fluid and the head It expands to fill the space compartment and exerts pressure on the fluid distribution wall surface to prevent substantial movement of the raw material particles while the fluid passes through the raw material. [Selection] Figure 5

Description

本発明は、飲料調製マシンで使用するカプセルに関し、このカプセルは、マシンの水インジェクタに穿孔されるようになっており、水は、カプセルに入っている非可溶性の粒子原材料と加圧下で混合される。   The present invention relates to a capsule for use in a beverage preparation machine, wherein the capsule is adapted to be pierced into a water injector of the machine, wherein the water is mixed under pressure with the non-soluble particulate raw material contained in the capsule. The

飲料調製マシンは、食品科学及び消費財の分野においてよく知られている。こうしたマシンにより、消費者は家庭で、所与のタイプの飲料、例えば、エスプレッソ又は淹出様コーヒーカップなどのコーヒーベース飲料を調製することができる。   Beverage preparation machines are well known in the fields of food science and consumer goods. Such machines allow the consumer to prepare a given type of beverage at home, for example, a coffee-based beverage such as an espresso or brewed coffee cup.

今日では、家庭飲料調製用飲料調製マシンの多くは、飲料調製用にポーション化された原材料を収容することができるマシンから構成されるシステムを備える。こうしたポーションは、軟質のポッド若しくはパッド又はサッシェであってもよいが、硬質のポッド又はカプセルなどの半硬質の又は硬質のポーションを用いるシステムが増えている。以下において、本発明の飲料マシンは、硬質カプセルを扱う飲料調製マシンであることが理解されるであろう。   Today, many beverage preparation machines for home beverage preparation are equipped with a system consisting of a machine that can contain the portioned ingredients for beverage preparation. Such potions may be soft pods or pads or sachets, but an increasing number of systems use semi-rigid or hard potions such as hard pods or capsules. In the following, it will be understood that the beverage machine of the present invention is a beverage preparation machine that handles hard capsules.

マシンは、カプセルを収容するための収容部と、流体、好ましくは水を加圧下でカプセル内に注入するための流体の注入システムとを備える。本発明によってコーヒー飲料を調製するために、カプセル中に加圧下で注入される水は、好ましくは高温、すなわち温度70℃超である。しかしながら、特定の事例によっては、周囲温度であってもよい。カプセル内容物の抽出中及び/又は溶解中のカプセルチャンバ内の圧力は、通常、溶解生成物については約1〜8バールであり、焙煎して挽いたコーヒー抽出物については2〜12バールである。このような調製プロセスは、淹出では流体(例えば湯)により原材料を長時間浸出するが、この飲料調製プロセスは消費者が数秒以内で飲料、例えばコーヒーを調製することを可能にするという点で、特に茶及びコーヒーの飲料調製のいわゆる「淹出」プロセスとは大きく異なる。   The machine comprises a receptacle for containing the capsule and a fluid injection system for injecting a fluid, preferably water, into the capsule under pressure. In order to prepare a coffee beverage according to the present invention, the water injected under pressure into the capsule is preferably at a high temperature, i.e. a temperature above 70 ° C. However, in certain cases, it may be ambient temperature. The pressure in the capsule chamber during extraction and / or dissolution of the capsule contents is typically about 1-8 bar for the dissolved product and 2-12 bar for roast and ground coffee extract. is there. Such a preparation process brews raw materials with fluid (eg hot water) for a long time in brewing, but this beverage preparation process allows consumers to prepare beverages such as coffee within seconds. In particular, it is very different from the so-called “brewing” process of tea and coffee beverage preparation.

加圧下での封止カプセル内容物の抽出原理及び/又は溶解原理は公知であり、典型的には、カプセルをマシンの収容部に閉じ込めることと、一般に、マシンに取り付けられた流体の注入針などの穿孔注入要素によりカプセルの1つの面を穿孔した後、任意の量の加圧水をカプセルに注入することと、これにより、カプセル内で加圧環境を作り出して、物質を抽出するか又は物質を溶解し、次いで、抽出された物質又は溶解された物質をカプセルを介して放出することとからなる。この原理の適用を可能にするカプセルについては、例えば、本出願人の欧州特許第1472156(B1)号及び同第1784344(B1)号にすでに記載されている。   The principles of extraction and / or dissolution of sealed capsule contents under pressure are known, typically confining the capsule in the machine's containment, and generally a fluid injection needle attached to the machine, etc. After piercing one side of the capsule with a piercing injection element, an arbitrary amount of pressurized water is injected into the capsule, thereby creating a pressurized environment within the capsule to extract or dissolve the substance And then releasing the extracted or dissolved material through the capsule. Capsules that allow the application of this principle have already been described, for example, in the applicant's European Patent Nos. 1472156 (B1) and 1784344 (B1).

この原理の適用を可能にするマシンについては、例えば、スイス特許第605293号及び欧州特許第242556号にすでに記載されている。これらの文書によれば、マシンはカプセル用の収容部と、その遠位領域に1つ以上の液体注入オリフィスを含む中空針の形態で作製された穿孔及び注入要素とを備える。針は、一方ではカプセルの頂部を開き、他方ではカプセルへの水流入チャネルを形成するという二重の機能を有する。   Machines that make it possible to apply this principle have already been described, for example, in Swiss Patent No. 605293 and European Patent No. 242556. According to these documents, the machine comprises a receptacle for the capsule and a piercing and injection element made in the form of a hollow needle containing one or more liquid injection orifices in its distal region. The needle has the dual function of opening the top of the capsule on the one hand and forming a water inflow channel to the capsule on the other.

マシンは、カプセル内に収容された原材料を圧力下で溶解及び/又は浸出及び/又は抽出するために用いられる流体を貯蔵するための流体タンク(ほとんどの場合この流体は水である)を更に備える。マシンは、マシン内で使用される水を作業温度(一般的には80〜90℃以下の温度)まで温めることができるボイラ又は熱交換器などの加熱要素を備える。最終的には、マシンは、タンクから、任意により加熱要素を介して、カプセルに水を循環させるポンプ要素を備える。例えば、マシン内で水を循環させる方法は、本出願人の欧州特許公報第2162653号に記載されている種類の蠕動バルブなどのバルブ手段の選択を通じて選択される。   The machine further comprises a fluid tank (mostly this fluid is water) for storing a fluid used for dissolving and / or leaching and / or extracting the raw material contained in the capsule under pressure . The machine comprises a heating element such as a boiler or heat exchanger that can warm the water used in the machine to the working temperature (typically temperatures below 80-90 ° C.). Ultimately, the machine comprises a pumping element that circulates water from the tank, optionally through a heating element, to the capsule. For example, the method of circulating water in the machine is selected through the selection of valve means such as a peristaltic valve of the type described in the Applicant's European Patent Publication No. 2162653.

調製される飲料がコーヒーの場合、コーヒーを調製するための興味深い手法の1つは、焙煎して挽いたコーヒー粉末を封じ込めたカプセルを消費者に提供することである。焙煎して挽いたコーヒー粉末はカプセル内に注入される湯で抽出される。湯は、コーヒー粉末の層を流れ、コーヒー物質を抽出してコーヒー飲料を調製する。   If the beverage to be prepared is coffee, one interesting approach to preparing coffee is to provide the consumer with capsules containing roasted and ground coffee powder. The roasted and ground coffee powder is extracted with hot water poured into the capsule. Hot water flows through a layer of coffee powder and extracts coffee material to prepare a coffee beverage.

カプセルは、本出願人の欧州特許第1784344(B1)号、又は欧州特許公報第2062831号に記載され特許請求されるような用途に対して開発されてきた。   Capsules have been developed for use as described and claimed in the Applicant's European Patent No. 1784344 (B1) or European Patent Publication No. 2062831.

つまり、このようなカプセルは、
中空本体と、液体及び空気不浸透性であり、本体に取り付けられ、例えば、マシンの注入針によって孔が開けられるように構成された注入壁と、
抽出される、焙煎して挽いたコーヒーの層を封じ込めるチャンバと、
カプセルの下端に配置され、カプセルを閉じ、チャンバの内部圧力を保持するための膜(例えばアルミニウム)であって、膜が、チャンバ内部の内部圧力が特定の所定値に達したときにアルミニウム膜に注出孔を開けるための穿孔手段と接続し、開口原理が、本出願人の欧州特許第1472156(B1)号に記載されている、膜と、
カプセルに入る流体の噴流を遮断してその速度を低下させ、低下した速度で流体を物質層全体にわたって分配するように構成された穿孔壁であって、そのように分配して噴流を遮断する壁が、カプセルの流体の注入スペースを原材料収容チャンバから分離し、そのような分配壁が、本出願人の欧州特許第1784344(B1)号に記載されている、穿孔壁とを備える。
In other words, these capsules
A hollow body and an injection wall that is impermeable to liquid and air and is attached to the body, for example configured to be perforated by an injection needle of a machine;
A chamber to contain the extracted roasted and ground layer of coffee;
A membrane (e.g., aluminum) that is placed at the lower end of the capsule to close the capsule and maintain the internal pressure of the chamber, and the membrane becomes an aluminum membrane when the internal pressure inside the chamber reaches a certain predetermined value. A membrane, connected to a drilling means for opening the dispensing hole, the principle of opening being described in the applicant's European Patent No. 1472156 (B1);
A perforated wall configured to block a jet of fluid entering the capsule and reduce its velocity, and distribute the fluid throughout the material layer at the reduced velocity, so as to distribute and block the jet Separates the capsule fluid injection space from the raw material containing chamber, and such a distribution wall comprises a perforated wall as described in the Applicant's European Patent No. 1784344 (B1).

先行技術のこのようなカプセルの一例を図1に更に詳細に示しており、このカプセルは、穿孔可能な注入膜壁「PM」を備え、この壁は、実質的に筒状の本体の上端でシールされている。(一般に、カプセルが機能位置にあるときにカプセルの上部にある)注入膜は、飲料調製マシンの流体の注入針によって穿孔可能である。注入針の先端は、針がカプセルの穿孔可能な壁「PM」を突き刺す動きを示す上下逆向きの矢印で図1に示されている。   An example of such a capsule of the prior art is shown in more detail in FIG. 1, which comprises a pierceable injection membrane wall “PM”, which is at the upper end of a substantially cylindrical body. It is sealed. The infusion membrane (generally on the top of the capsule when the capsule is in the functional position) can be pierced by the fluid injection needle of the beverage preparation machine. The tip of the injection needle is shown in FIG. 1 with an upside down arrow indicating the movement of the needle to pierce the pierceable wall “PM” of the capsule.

液体−以下ではこれを湯とみなす−が図2に示したカプセル区画に注入されると、圧力「P」が形成され、これが前述したように、カプセル内部に入っている原材料を抽出する抽出手段としての役割を果たす。   When the liquid—hereinafter referred to as hot water—is injected into the capsule compartment shown in FIG. 2, a pressure “P” is formed which, as described above, extracts the raw material contained within the capsule. As a role.

カプセル内の空間は、図1に示したように、2つの区画に分割されている。両区画は、孔の開いた水分配壁で分離され、この壁は、コーヒー粉末の層全体にわたって均一に水流を分配するとともに、注入針から出てくる強力な水の噴流の速度を落とす役割も果たす。分配壁は、好ましくは、カプセル側壁の内表面でシールされたプラスチックフィルムであり、このフィルムには、図1及び2に示したように、その表面全体にわたって複数の小さな孔が開けられて均一に分散している。   The space in the capsule is divided into two sections as shown in FIG. Both compartments are separated by a perforated water distribution wall, which distributes the water flow evenly throughout the layer of coffee powder and also slows down the powerful water jet coming out of the injection needle. Fulfill. The distribution wall is preferably a plastic film sealed at the inner surface of the capsule side wall, and the film is uniformly perforated with a plurality of small holes throughout its surface, as shown in FIGS. Is distributed.

分配フィルムの下には、焙煎して挽いたコーヒー原材料があり、これは図1に符号「RG」で表記され、下部の穿孔可能な注出膜「DM」の上に載っている。カプセルの下膜は、カプセルの壁の内表面にもシールされ、図2に示したように(破線で示した孔の開いた下膜)、流体の圧力が増すと下膜に孔が開くように、下方に位置して配置されている穿孔手段によって穿孔可能である。下膜及び下穿孔手段は、カプセルの飲料注出壁を形成する。   Below the distribution film is a roasted and ground coffee ingredient, which is labeled “RG” in FIG. 1 and rests on the bottom pierceable pouring membrane “DM”. The capsule's intima is also sealed to the inner surface of the capsule wall, and as shown in FIG. 2 (the inferior membrane with a hole indicated by a broken line), the pores open in the intima as the fluid pressure increases In addition, it can be perforated by the perforating means located below. The inferior membrane and the lower perforation means form the beverage dispensing wall of the capsule.

分配フィルムの上には空のスペースがあり、このスペースは、図2に示したように、飲料調製過程で注入針の先端を配置するためのヘッドスペースとしての役割を果たす。   There is an empty space above the dispensing film, which serves as a headspace for placing the tip of the injection needle during the beverage preparation process, as shown in FIG.

カプセルがマシン内部に機能的に挿入された後、すなわちカプセルがマシン淹出キャビティ内に設置され、このキャビティが閉鎖され、それによって注入針がカプセルの穿孔可能な膜「PM」に穿孔して図1に示したようにキャビティ内に突出すると、消費者は飲料調製を開始できる。   After the capsule is functionally inserted inside the machine, i.e. the capsule is placed in the machine extraction cavity and this cavity is closed, so that the injection needle pierces the pierceable membrane "PM" of the capsule. Protruding into the cavity as shown in 1, the consumer can begin beverage preparation.

淹出サイクルが開始すると、水−又は同等の混合流体−が注入針を通ってカプセル内部に加圧状態で注入され、コーヒー原材料を抽出する。   When the brewing cycle begins, water—or an equivalent mixed fluid—is injected under pressure through the injection needle and into the capsule to extract the coffee ingredients.

飲料システムが機能するこの点で、後述するように、先行技術のカプセルには技術上の問題が見つかった。   In this respect of the functioning of the beverage system, technical problems have been found in prior art capsules, as will be described later.

焙煎して挽いたコーヒー粉末の層は、図2に示したように、下膜「BM」と分配フィルム「DF」との間に保持されるが、カプセルを流れる水は粉末状原材料の粒子(以下、これを原材料が焙煎して挽いたコーヒー粉末の粒子を含む好適な例とみなす)を動かし、これによって湯が優先的に流れるチャネル「CH」ができ、それによって、コーヒーの層全体にわたって均一に生じるべき通常は均質である流路を迂回することを見出した。焙煎して挽いたコーヒー粒子の動きにより、コーヒー粒子の密度の高い領域「HD」は、図2にも示したように、チャネルの範囲を画定する。   As shown in FIG. 2, the roasted and ground coffee powder layer is held between the lower film “BM” and the distribution film “DF”, but the water flowing through the capsule is a powdery raw material particle. (Hereinafter referred to as a preferred example in which the raw material contains roasted and ground coffee powder particles), thereby creating a channel “CH” through which hot water flows preferentially, whereby the entire layer of coffee It has been found that it bypasses the normally homogeneous flow path that should occur uniformly across. Due to the movement of roasted and ground coffee particles, the dense region “HD” of coffee particles defines the range of the channel, as also shown in FIG.

その結果、コーヒー原材料を循環する所定量の湯にはコーヒー物質の一部しか抽出されないため、コーヒーの濃度及び官能特性が低くなる。したがって、カップに所定量の良質なコーヒーを得るために、カプセル内部のコーヒー原材料の容積部を増大する必要がある。更に、チャネル形成により、クレマ(調製された飲料がコーヒーの場合)、すなわち、カップ内で、特にエスプレッソのような良質のコーヒーのショートカップで、飲料の上部に形成されることになっているクリーミーな泡の質及び量を著しく制限される。   As a result, only a part of the coffee substance is extracted in the predetermined amount of hot water circulating through the coffee raw material, so that the coffee concentration and sensory characteristics are lowered. Therefore, in order to obtain a predetermined amount of good quality coffee in the cup, it is necessary to increase the volume of the coffee raw material inside the capsule. In addition, the creamy that is to be formed on the top of the beverage by crema (if the prepared beverage is coffee), i.e. in a cup, in particular a short cup of good quality coffee such as espresso, due to channel formation. The quality and quantity of foam is severely limited.

焙煎して挽いたコーヒーの層を通ってできた「チャネル形成」という望ましくない現象は、図1及び2の例に示したように、高圧(通常はカプセル内部の水圧に対して1〜40バール)の水が循環する、水が飲料調製原材料を通って注入されるあらゆるカプセルでも見られた。   The undesired phenomenon of “channel formation” created through a layer of roast and ground coffee, as shown in the examples of FIGS. It was also found in any capsule in which water was circulated through the beverage preparation ingredients.

したがって、本発明の目的は、加圧流体をカプセル内に入った非可溶性粉末原材料に循環させることによって飲料を調製するためのカプセルであって、前述した水注入針によって穿孔されるようになっているカプセルを提供することであり、これによってチャネル形成の問題を解決する。   Accordingly, an object of the present invention is a capsule for preparing a beverage by circulating a pressurized fluid through a non-soluble powder raw material contained in a capsule, which is pierced by a water injection needle as described above. Providing a capsule that solves the problem of channel formation.

発明を解決するための手段Means for Solving the Invention

本発明によれば、上記の目的は、飲料調製マシンで使用するためのカプセルであって、
(i)閉鎖した内容積部を画定する側壁と、閉鎖した内容積部を画定するマシンの流体の注入手段によって穿孔されるようになっている穿孔可能な注入壁と、閉鎖した内容積部を画定する飲料を注出するようになっている注出壁と、
(ii)可撓性の流体分配壁であって、
穿孔可能な壁と流体分配壁との間にあり、流体の注入中に注入手段を収容できる、ヘッドスペース区画と、
流体分配壁と注出壁との間に位置しており、非可溶性飲料原材料粒子の層を封じ込める原材料区画とを分離するように、カプセルの閉鎖した内容積部内に穿孔可能な壁の下にある距離で位置する、流体分配壁とを備える、カプセルにおいて、
ヘッドスペース区画は、高吸収性ポリマーを封じ込めており、この高吸収性ポリマーは、ある量の注入された流体を吸収し、ヘッドスペース区画を満たすように膨張し、流体分配壁の表面に圧力をかけて、流体が原材料を通過する間に原材料粒子の実質的な動きを妨げることができることを特徴とする、カプセルによって達成される。
According to the present invention, the above object is a capsule for use in a beverage preparation machine,
(I) a side wall defining a closed internal volume, a pierceable injection wall adapted to be pierced by a fluid injection means of the machine defining the closed internal volume, and a closed internal volume A pouring wall adapted to pour out the defining beverage;
(Ii) a flexible fluid distribution wall,
A headspace section between the pierceable wall and the fluid distribution wall and capable of accommodating the infusion means during fluid infusion;
Located between the fluid distribution wall and the dispensing wall and below the pierceable wall in the closed inner volume of the capsule so as to separate the raw material compartment containing the layer of non-soluble beverage raw material particles A capsule comprising a fluid distribution wall located at a distance;
The headspace compartment contains a superabsorbent polymer that absorbs a quantity of injected fluid and expands to fill the headspace compartment and exerts pressure on the surface of the fluid distribution wall. And is achieved by a capsule characterized in that it can prevent substantial movement of the raw material particles while the fluid passes through the raw material.

流体の注入手段は、流体噴流を生成するための出口を1つ有する中空針であることが好ましい。針は、ステンレス鋼で作製されることが好ましい。   The fluid injection means is preferably a hollow needle having one outlet for generating a fluid jet. The needle is preferably made of stainless steel.

本発明の極めて好適な実施形態では、原材料の物質を抽出するためにマシンによってカプセル内に注入される流体は、水、好ましくは温度が65℃〜90℃の範囲である湯である。   In a highly preferred embodiment of the present invention, the fluid injected into the capsule by the machine to extract the raw material is water, preferably hot water having a temperature in the range of 65 ° C to 90 ° C.

有利には、本発明に適用するのに適した適切な高吸収性ポリマー(SAP)は、食品グレードのポリアクリル酸ナトリウム又はポリアクリル酸カリウムである。   Advantageously, a suitable superabsorbent polymer (SAP) suitable for application to the present invention is food grade sodium polyacrylate or potassium polyacrylate.

更に、高吸収性ポリマーは、
急速な吸収を実現する低架橋高吸収性粒子コア、及び
良好な流体保持特性をもたらす高架橋高吸収性コーティング、で作製された粒子を含むことが好ましい。
Furthermore, the superabsorbent polymer
It is preferred to include particles made of a low cross-linked superabsorbent particle core that provides rapid absorption and a highly cross-linked superabsorbent coating that provides good fluid retention properties.

本発明の好適な実施形態では、カプセル内の高吸収性ポリマーの塊は、0.01g〜50g(乾燥質量)、好ましくは0.01g〜20g(乾燥質量)、更に好ましくは0.1g〜10g(乾燥質量)の範囲内である。カプセル内にあるこのような量の高吸収性ポリマーは、本発明を実施するのに適した高吸収材がその乾燥体積の5〜1000倍、好ましくは10〜200倍の水を吸収することによって膨張するものと仮定すれば、流体を吸収してヘッドスペース区画の容積を上回る容積まで膨張するのに十分なものである。   In a preferred embodiment of the invention, the mass of superabsorbent polymer in the capsule is 0.01 g to 50 g (dry mass), preferably 0.01 g to 20 g (dry mass), more preferably 0.1 g to 10 g. (Dry mass). Such an amount of superabsorbent polymer in the capsule is due to the fact that the superabsorbent suitable for carrying out the invention absorbs 5 to 1000 times, preferably 10 to 200 times, its dry volume of water. Assuming that it expands, it is sufficient to absorb fluid and expand to a volume that exceeds the volume of the headspace compartment.

本発明の極めて好適な実施形態では、カプセルに封じ込められている飲料原材料は、焙煎して挽いたコーヒー粉末を含む。ただし、非可溶性粉末粒子の形態であり、流体を加圧状態で循環することによってその粉末粒子から飲料形成物質が抽出される限り、他の種類の飲料の前駆原材料が封じ込められていてもよい。   In a highly preferred embodiment of the present invention, the beverage ingredients encapsulated include roast and ground coffee powder. However, as long as it is in the form of non-soluble powder particles and the beverage-forming substance is extracted from the powder particles by circulating the fluid in a pressurized state, the precursor raw materials of other types of beverages may be contained.

好ましくは、飲料調製用にカプセル内に流れる動作流体の圧力は、1〜20バール、好ましくは2〜15バール(大気圧に対する相対圧力)の範囲内である。   Preferably, the pressure of the working fluid flowing in the capsule for beverage preparation is in the range of 1-20 bar, preferably 2-15 bar (relative pressure to atmospheric pressure).

本発明の更なる特徴及び利点については、以下、図面を参照して説明する本発明の好適な実施形態の説明に記載されるとともに、この好適な実施形態から明らかとなろう。   Further features and advantages of the present invention will be described in the following description of the preferred embodiment of the invention described with reference to the drawings, and will be apparent from the preferred embodiment.

先行技術によるカプセルの概略断面図であり、カプセルに流体が注入される前にカプセルが飲料調製マシン内に機能的に挿入されている図である。FIG. 2 is a schematic cross-sectional view of a prior art capsule, wherein the capsule is functionally inserted into a beverage preparation machine before fluid is injected into the capsule. 図1と同様の図であり、流体が加圧状態でカプセル内を循環する過程の図である。It is a figure similar to FIG. 1, and is a figure of the process in which the fluid circulates in the capsule in a pressurized state. 使用前の本発明によるカプセルの概略断面図である。1 is a schematic cross-sectional view of a capsule according to the present invention before use. 図3と同様の図であり、カプセルが飲料調製マシン内に機能的に挿入され、カプセル内部への流体の注入が開始している図である。FIG. 4 is a view similar to FIG. 3, wherein the capsule has been functionally inserted into the beverage preparation machine and fluid injection into the capsule has begun. 図4と同様の図であり、飲料調製過程で流体がカプセルを通って循環する際の図である。FIG. 5 is a view similar to FIG. 4, wherein the fluid circulates through the capsule during the beverage preparation process. 図4と同様の図であり、飲料調製が完了した後に、マシン注入針がカプセルから引き上げられている図である。FIG. 5 is a view similar to FIG. 4, wherein the machine injection needle is pulled up from the capsule after the beverage preparation is complete.

本発明によるカプセル1を図3に示す。このカプセルは、マシンの水貯蔵部と、カプセル内で飲料を調製するのに適した温度(すなわち、焙煎して挽いたコーヒーを通って加圧状態で抽出されて調製されるコーヒーの場合は約85℃)になるまで水を加熱する加熱素子と、水パイプ及び水ポンプを備える流体循環システムと、消費者が飲料調製を正確に選択して命令できるようにするための制御パネルを含む電子回路とを備える、飲料調製マシン(図示せず)で使用するように設計されている。マシンは、本発明による飲料原材料カプセルを機能的に挿入するようになっている、いわゆる「淹出ヘッド」を更に備えている。   A capsule 1 according to the invention is shown in FIG. This capsule is the temperature of the machine's water reservoir and the temperature suitable for preparing the beverage in the capsule (i.e. in the case of coffee prepared by being extracted under pressure through roasted and ground coffee. Electronics including a heating element that heats the water to about 85 ° C.), a fluid circulation system comprising a water pipe and a water pump, and a control panel to allow the consumer to accurately select and command beverage preparation And designed for use in a beverage preparation machine (not shown) comprising a circuit. The machine further comprises a so-called “brewing head” which is adapted to functionally insert beverage ingredient capsules according to the invention.

前述したように、飲料調製は、閉鎖したカプセル内に加圧状態で飲料を調製するというすでに公知の先行技術のように、加圧状態で湯を原材料の粒子に通して循環させることによってカプセル内で行われる。   As mentioned above, beverage preparation is carried out in capsules by circulating hot water through the raw material particles under pressure, as in the already known prior art of preparing beverages under pressure in closed capsules. Done in

好ましくは、かつ明細書の他の部分で検討するように、原材料は、焙煎して挽いたコーヒー粉末である。   Preferably, and as discussed elsewhere in the specification, the raw material is roast and ground coffee powder.

カプセル1は、側壁2と、図4に示したようなマシンの流体の注入針4に穿孔されるようになっている、上部の穿孔可能な注入壁3であって、側壁の上端でシールされる、注入壁3と、飲料を注出するようになっている注出壁5とを備えている。下注出壁は、図3に示したように、鋭利な突起で覆われた開口プレート6に穿孔されるような厚み及び材料の種類に適合している膜である。開口の原理は、本出願人の欧州特許第1472156(B1)号に記載されている類のものであり、内部の流圧がカプセル内で増大したときに下壁5が下方に撓む動きを利用するもので、これによって下壁5は、穿孔されるか、あるいは図5に示したように、開口プレート6の鋭利な突起の上で破れる。全壁が、カプセルの閉鎖した内容積部を画定する。   The capsule 1 is an upper pierceable injection wall 3 adapted to be pierced into a side wall 2 and a fluid injection needle 4 of a machine as shown in FIG. 4, sealed at the upper end of the side wall. A pouring wall 3 and a pouring wall 5 adapted for pouring the beverage. As shown in FIG. 3, the lower pouring wall is a film that is suitable for the thickness and the kind of material that can be perforated in the opening plate 6 covered with sharp protrusions. The principle of the opening is similar to that described in the applicant's European Patent No. 1472156 (B1), where the lower wall 5 bends downwardly when the internal fluid pressure increases in the capsule. In use, this causes the lower wall 5 to be perforated or to be broken on sharp projections on the aperture plate 6 as shown in FIG. The entire wall defines the closed internal volume of the capsule.

カプセル1は、可撓性の流体分配壁7を更に備えており、この分配壁は、図3に示したように、カプセルの閉鎖した容積部内に位置している。水分配壁7は、上部の穿孔可能な壁3の下にある距離で位置しており、この水分配壁は、
上部の穿孔可能な壁3と流体分配壁7との間のヘッドスペース区画8であって、流体を注入する過程でカプセル1がマシンの淹出キャビティ内に機能的に挿入されたときに、注入針4を収容することができる、ヘッドスペース区画8と、
流体分配壁7と注出壁5との間に位置する原材料区画9であって、非可溶性の焙煎して挽いたコーヒー原材料粒子RGの層を含む、原材料区画9、とを分離するのに十分なものである。
The capsule 1 further comprises a flexible fluid distribution wall 7, which is located in the closed volume of the capsule, as shown in FIG. The water distribution wall 7 is located at a distance below the upper pierceable wall 3, which water distribution wall is
A headspace section 8 between the upper pierceable wall 3 and the fluid distribution wall 7 when the capsule 1 is functionally inserted into the machine's brewing cavity in the course of injecting fluid A headspace section 8 capable of accommodating the needle 4;
Separating a raw material compartment 9 located between the fluid distribution wall 7 and the dispensing wall 5 and comprising a layer of non-soluble roasted and ground coffee raw material particles RG. It is enough.

本発明の原理によれば、かつ図3に示したように、ヘッドスペース区画8は、一定量の高吸収性ポリマー粉末10を含み、この高吸収性ポリマー粉末は、一定量の注入流体を吸収し、ヘッドスペース区画8を満たすように膨張し、流体分配壁の表面に圧力をかけて、流体がコーヒー粒子を通って流れている間にコーヒー粒子RGの実質的な動きを妨げることができる。カプセル内にある高吸収性ポリマーは、0.01g〜50g(乾燥質量)、好ましくは0.01g〜20g(乾燥質量)、更に好ましくは0.1g〜10g(乾燥質量)であることが好ましい。   In accordance with the principles of the present invention and as shown in FIG. 3, the headspace section 8 includes a quantity of superabsorbent polymer powder 10 that absorbs a quantity of infused fluid. It can then expand to fill the headspace section 8 and apply pressure to the surface of the fluid distribution wall to prevent substantial movement of the coffee particles RG while the fluid is flowing through the coffee particles. The superabsorbent polymer in the capsule is preferably 0.01 g to 50 g (dry mass), preferably 0.01 g to 20 g (dry mass), more preferably 0.1 g to 10 g (dry mass).

高吸収性ポリマー(SAP)粉末10は、食品グレードのポリアクリル酸ナトリウム又はポリアクリル酸カリウムのSAPである。更に詳細には、高吸収性ポリマーは、
高速な吸収を実現する低架橋の高吸収性粒子コア、及び
良好な流体保持特性を実現する高架橋の高吸収性コーティングを含む粒子を含む。
Superabsorbent polymer (SAP) powder 10 is a food grade sodium polyacrylate or potassium polyacrylate SAP. More specifically, the superabsorbent polymer is
Includes particles with a low cross-linked superabsorbent particle core that provides fast absorption and a highly cross-linked superabsorbent coating that provides good fluid retention properties.

高吸収材(高吸収性ポリマー又はSAPとしても知られる)は、(溶解せずに)それ自体の乾燥重量の数倍を水性流体中で吸収できる材料を含む。高吸収材は、その重量の20〜1000倍を数秒で水中で吸収でき、一旦吸収すればその後放出することはない。   Superabsorbents (also known as superabsorbent polymers or SAPs) include materials that can absorb (without dissolving) several times their own dry weight in aqueous fluids. The superabsorbent can absorb 20 to 1000 times its weight in water in a few seconds, and once absorbed, it will not be released thereafter.

SAPと、セルロース繊維又はスポンジのような他の吸収材との相違は、後者が毛細管の作用によって水を吸収し、圧力が印加されると容易に水を放出するのに対し、SAPは水を分子鎖内に維持し、圧力下であっても水を保持する点である。   The difference between SAP and other absorbent materials such as cellulose fibers or sponges is that the latter absorbs water by the action of capillaries and releases water easily when pressure is applied, whereas SAP absorbs water. The point is that it is maintained in the molecular chain and retains water even under pressure.

このようなSAPが既知である。特に、高吸収性材料は、1970年代初めに日本及び米国で最初に生産された。1980年代初めに赤ん坊用のおむつに導入され、1980年代後半に、成人の失禁用パッドに導入された。1990年代初めまでに高吸収性材料は、使い捨ての赤ん坊用のおむつ/おしめ及び失禁用製品に広く使用されるようになった。   Such SAPs are known. In particular, superabsorbent materials were first produced in Japan and the United States in the early 1970s. Introduced in baby diapers in the early 1980s and in adult incontinence pads in the late 1980s. By the early 1990s, superabsorbent materials had become widely used in disposable baby diapers / diapers and incontinence products.

最も広く使用されているのは、ポリアクリル酸ナトリウムである。しかし、他のSAP、例えばポリアクリル酸カリウムが知られ、使用されている。ポリアクリル酸カリウムは、水分子に対して特に親和性がある多くの酸素原子を有する高分子の鎖を含んでいる。また、この高吸収材は、負のナトリウムイオンを帯びている。水は、浸透圧の釣り合いをとるためにポリマーに移動する傾向がある。一旦負に帯電すると、高分子鎖は互いに反発し、ポリマーは広がり、SAP材料は膨張する。ポリアクリル酸ナトリウムは、架橋しており、分子のグループは互いに結合している。一旦網状組織に入ると、加圧状態であっても水は捕らえられる。SAPの吸収能力は、浸透圧、ポリマーの親和性及びポリマーのゴム弾性によって決まる。浸透圧は、吸収能力に対して最大の影響力を有する。   The most widely used is sodium polyacrylate. However, other SAPs, such as potassium polyacrylate, are known and used. Potassium polyacrylate contains polymer chains with many oxygen atoms that have a particular affinity for water molecules. Moreover, this highly absorbent material has negative sodium ions. Water tends to migrate to the polymer to balance osmotic pressure. Once negatively charged, the polymer chains repel each other, the polymer spreads and the SAP material expands. Sodium polyacrylate is cross-linked and groups of molecules are bonded to each other. Once in the network, water is captured even under pressure. The absorption capacity of SAP depends on osmotic pressure, polymer affinity and polymer rubber elasticity. The osmotic pressure has the greatest influence on the absorption capacity.

ポリマー内部のイオン濃度と周囲の溶液の水溶液のイオン濃度との差で浸透圧が決まる。水溶液のイオン濃度が低いほど、イオン濃度に見られる差は大きくなり、それに応じて浸透圧が上がる。この浸透圧によって、ポリマーは大量の水を吸収できる。したがって、吸収能力は、液体によって極めて多様である。   The osmotic pressure is determined by the difference between the ionic concentration inside the polymer and the ionic concentration of the aqueous solution of the surrounding solution. The lower the ion concentration of the aqueous solution, the greater the difference seen in the ion concentration, and the osmotic pressure increases accordingly. This osmotic pressure allows the polymer to absorb large amounts of water. Therefore, the absorption capacity varies greatly depending on the liquid.

SAPの周囲溶液との親和性は、吸収能力にも影響を及ぼすが、その影響は浸透圧ほど大きくはない。   The affinity of SAP with the surrounding solution also affects the absorption capacity, but the effect is not as great as osmotic pressure.

この2つの要因の結果、ポリマーは、ポリマー内部と周囲溶液のイオン濃度が同等になるまで水を吸収し続けるようになる。水の吸収を目的のレベルに制御するために、ポリマーには特定のゴム弾性を付与する必要がある。   As a result of these two factors, the polymer will continue to absorb water until the ionic concentration in the polymer and the surrounding solution is equal. In order to control the water absorption to a desired level, the polymer must be given a specific rubber elasticity.

ポリマーのゴム弾性は、そのポリマーの架橋密度が増大するにつれて増大する。ポリマーの吸収能力は、そのゴム弾性とポリマーの浸透圧及び親和性から生じた水吸収力との平衡が保たれたときに最大に達する。したがって、吸収能力は、架橋密度に依存する。   The rubber elasticity of a polymer increases as the crosslink density of the polymer increases. The absorption capacity of a polymer reaches its maximum when the rubber elasticity is balanced with the water absorption capacity resulting from the osmotic pressure and affinity of the polymer. Therefore, the absorption capacity depends on the crosslink density.

非架橋構造を有するSAPは、膨張状態のゲルに似ている。このようなSAPは、高比表面積を有し、極めて急速に吸収し、ゲル構造によって水の保持が悪くなる。   An SAP having a non-crosslinked structure is similar to an expanded gel. Such SAPs have a high specific surface area, absorb very rapidly, and water retention is poor due to the gel structure.

逆に、高度に架橋された構造を有するSAPは、膨張状態で硬直している。このようなSAPは、低比表面積を有し、吸収が遅い。しかしながら、このようなSAPは、水の保持が良好である。   Conversely, SAPs with highly crosslinked structures are stiff in the expanded state. Such SAPs have a low specific surface area and are slow to absorb. However, such SAP has good water retention.

したがって、前述した2種類のSAP構造の各々に属する最高の特性の良好な折り合いを達成することが重要である。   Therefore, it is important to achieve a good compromise between the best properties belonging to each of the two types of SAP structures described above.

この用途では、本発明は、吸収がかなり速い場合(完全な吸収が数秒以内、通常は1〜10秒)に一層良好に実施され、水の保持は最適になる。   In this application, the present invention is better performed when absorption is fairly fast (complete absorption within a few seconds, usually 1-10 seconds) and water retention is optimal.

このような良好な折り合いは、例えば、
特に急速な吸収を実現する低架橋高吸収性粒子コア、及び
良好な保持特性をもたらす高架橋高吸収性コーティング、を備える粒子を備えるSAPで達成され得る。
Such a good compromise is, for example,
It can be achieved in particular with SAP comprising particles with a low cross-linked superabsorbent particle core that achieves rapid absorption, and a highly cross-linked superabsorbent coating that provides good retention properties.

したがって、SAP粒子上の表面コーティングを操作することが、製品の特性を調整する際の重要な工程の1つである。良質のベースポリマー(すなわち、抽出能力が低く、残留が少ない所望の能力)の場合、ポリマーに多くの異なる性能特徴を付与するために、異なる種類のコーティング溶液及び架橋剤を適用でき、これが前述した本発明の要件を最適に満たす。   Therefore, manipulating the surface coating on the SAP particles is one of the important steps in adjusting product properties. In the case of a good base polymer (ie, the desired ability with low extraction capacity and low residue), different types of coating solutions and crosslinkers can be applied to impart many different performance characteristics to the polymer, as described above. The requirements of the present invention are optimally met.

また、吸収の速度を向上させるために、SAP粒子の直径が可能な限り小さく規則的であることが好ましい。   In order to improve the absorption speed, the diameter of the SAP particles is preferably as small and regular as possible.

もちろん、本発明を適用する際、選択したSAPは、食の安全を満たすもので、国外及び国内の食品安全規準を満たしていなければならない。このような食の安全を満たすSAPが存在し、保管過程で放出される生体液体を吸収するために、例えば肉又は鳥肉用トレイなどの食品用途に使用される。本発明の適用に対する食の安全を満たすSAPの一覧を挙げることは本明細書の目的ではなく、それは、当業者がSAPの製造者から適切に選定することである。   Of course, when applying the present invention, the selected SAP must satisfy food safety and meet foreign and domestic food safety standards. SAPs that satisfy such food safety exist and are used in food applications such as meat or poultry trays to absorb biological fluids released during storage. It is not the purpose of this specification to list the SAPs that satisfy food safety for the application of the present invention, it is to be appropriately selected by those skilled in the art from the SAP manufacturers.

カプセル1が飲料調製マシンのカプセル受容淹出ヘッドに挿入され、マシンの淹出ヘッドが閉鎖すると、水注入針4は、図4に示したように、上部の穿孔可能な壁3に穿孔する。   When the capsule 1 is inserted into the capsule receiving brewing head of the beverage preparation machine and the brewing head of the machine is closed, the water injection needle 4 pierces the upper pierceable wall 3 as shown in FIG.

この構成では、針4の先端は、図4に示したように、水分配壁7に接触することも穿孔することもなく、ヘッドスペース区画8の中に突出する。   In this configuration, the tip of the needle 4 protrudes into the headspace compartment 8 without contacting or perforating the water distribution wall 7, as shown in FIG.

使用者がマシンを作動させて飲料調製を開始すると、カプセル内への水の注入がカプセル内部で開始される。針4から放散された水は、ヘッドスペース区画8に流れ込み、高吸収性ポリマー(SAP)粉末10との混合が始まり、これにより、図4に膨張したSAP繊維11で示したように、膨張し始め、可撓性の水分配フィルム7を押し、このフィルムが、下方へ曲がり始め、図4に2つの矢印で表記したように、コーヒーの塊を圧縮する。圧縮作用によって、コーヒー粒子は凝集し、実質的な動きを妨げられる。「実質的な」動きとは、もちろん、いくつかの粒子が、加圧状態でその間を流れる水の作用を受けて数ミクロン動く、又は回転することがあることを意味するが、コーヒーの塊を通る空洞チャネルの形成(「チャネル形成」)は防止され、水はコーヒー粒子を通るようにされ、それによって、高品質のコーヒー飲料を作るのに必要な分子が焙煎して挽いたコーヒー粒子から抽出され、水と混合して最終的な飲料を形成する。   When the user activates the machine to start the beverage preparation, water injection into the capsule is started inside the capsule. Water released from the needle 4 flows into the headspace section 8 and begins to mix with the superabsorbent polymer (SAP) powder 10, thereby expanding as shown by the expanded SAP fibers 11 in FIG. At first, the flexible water distribution film 7 is pushed and this film begins to bend downwards, compressing the mass of coffee as indicated by the two arrows in FIG. The compression action causes the coffee particles to agglomerate and prevent substantial movement. “Substantial” movement means, of course, that some particles may move or rotate several microns under the action of water flowing between them under pressure, The formation of hollow channels through (“channel formation”) is prevented and water is allowed to pass through the coffee particles so that the molecules necessary to make a high quality coffee beverage are roasted and ground from the coffee particles Extracted and mixed with water to form the final beverage.

カプセルと注入針との間のインターフェースは、カプセルの内部から外部に向かって水が逆流するのを防ぐ漏れ防止手段を備え、それによってカプセル付近は、水注入サイクルの始めは閉鎖した容積部である。この閉鎖した容積部に水が注入される結果、圧力「P」がカプセル内部で発生し始める。水は、水分配フィルム7を通って流れ、原材料区画9にある焙煎して挽いたコーヒーRGの塊を通って均質に分配される。   The interface between the capsule and the injection needle is equipped with leak-proof means to prevent water from flowing back from the inside of the capsule towards the outside, so that the vicinity of the capsule is a closed volume at the beginning of the water injection cycle . As water is injected into this closed volume, pressure “P” begins to develop inside the capsule. The water flows through the water distribution film 7 and is uniformly distributed through the roast and ground coffee RG mass in the raw material compartment 9.

上記に説明したように、カプセル内部の圧力が十分高いとき、下注出壁5は、図5に示したように下方に撓みし、穿孔プレート6の鋭利な突起が突き刺さって、飲料はカプセルから、カプセル(図示せず)の下に配置された消費者のカップの中に流出できる。そのとき、マシンは水を加圧状態でカプセル内部に注入し続けるため、カプセル内部、及び特にヘッドスペース区画の中の流圧は維持される。更に、高吸収性ポリマーは、ほとんど完全に膨張していて、大きく拡大した体積に達し、これが分配壁7を下方に押す。その結果、原材料区画内にあるコーヒーの塊RGの保持/圧縮作用は、図5に示したように最大になり、それによってチャネル形成は、そこに水が流れて流圧があっても防止される。   As explained above, when the pressure inside the capsule is sufficiently high, the lower pouring wall 5 bends downward as shown in FIG. 5, and the sharp protrusion of the perforated plate 6 is pierced so that the beverage is removed from the capsule. , Can flow into a consumer cup placed under a capsule (not shown). At that time, as the machine continues to inject water under pressure into the capsule, the fluid pressure inside the capsule, and particularly in the headspace compartment, is maintained. Furthermore, the superabsorbent polymer is almost completely expanded and reaches a greatly enlarged volume, which pushes the distribution wall 7 downward. As a result, the holding / compressing action of the coffee mass RG in the raw material compartment is maximized as shown in FIG. 5, whereby channel formation is prevented even when there is water flow and fluid pressure. The

先行技術のカプセルでの事例のような、チャネルを流れるコーヒー粒子の流路を迂回してしまうであろう水を補充する必要がないため、本発明は、保持及び圧縮効果によって、カプセルに封じ込められる焙煎して挽いた粉末の量を少なくして、カップ内に極めて良質な飲料を得ることを可能にする。少ない原材料で、同様あるいはそれ以上の官能特性が達成され、より安価な飲料カプセルで品質が維持されるため、これは消費者にとって極めて有益である。   The present invention is encapsulated by the retention and compression effect because it does not have to be replenished with water that would bypass the flow path of coffee particles flowing through the channel, as in the case of prior art capsules. It reduces the amount of roasted and ground powder and makes it possible to obtain a very good beverage in the cup. This is extremely beneficial for the consumer, since similar or better sensory characteristics are achieved with fewer raw materials and quality is maintained with cheaper beverage capsules.

最後に、所望量の飲料が製造され、マシンがカプセル内部への水注入を停止すると、図6に示したように、針はカプセルから引き抜かれてよい。興味深いのは、発見して驚いたことだが、本発明の有益な副作用は、カプセルのヘッドスペース区画の内部で膨張した高吸収性ポリマーが、図6に示したように、上部の穿孔可能な壁に開いた孔をふさぎ、これによって、特にカプセルのヘッドスペース区画内部に残留圧力がある場合に、カプセルの上に一切の生成物又は液体が逆流するのを防止するということである。上壁3に開いた孔がふさがれるのは、膨張状態のゲルに似た高吸収性ポリマーに起因することである。   Finally, when the desired amount of beverage is manufactured and the machine stops injecting water into the capsule, the needle may be withdrawn from the capsule, as shown in FIG. Interestingly, it was surprising to discover that the beneficial side effect of the present invention is that the superabsorbent polymer that swells inside the headspace compartment of the capsule has an upper pierceable wall as shown in FIG. This means that any open product or liquid is prevented from flowing back over the capsule, particularly when there is residual pressure inside the headspace compartment of the capsule. It is due to the superabsorbent polymer similar to the gel in the expanded state that the hole opened in the upper wall 3 is blocked.

本明細書に記載される現在好ましい実施形態に対する様々な変更及び修正が当業者には明白のものであることを認識されたい。このような変更及び修正は本発明の範囲及び趣旨から逸脱することなく、かつその付随する利点を減じることなく施すことができる。したがって、このような変更及び修正は添付の請求項によって包含されるものとする。   It will be appreciated that various changes and modifications to the presently preferred embodiments described herein will be apparent to those skilled in the art. Such changes and modifications can be made without departing from the scope and spirit of the present invention and without diminishing its attendant advantages. Accordingly, such changes and modifications are intended to be encompassed by the appended claims.

Claims (7)

飲料調製マシンで使用するためのカプセル(1)であって、
(i)閉鎖した内容積部を画定する側壁(2)と、閉鎖した前記内容積部を画定する、前記マシンの流体注入手段(4)によって穿孔されるようになっている穿孔可能な注入壁(3)と、閉鎖した前記内容積部を画定する、前記飲料を注出するようになっている注出壁(5)と、
(ii)可撓性の流体分配壁(7)であって、
前記穿孔可能な壁(3)と前記流体分配壁(7)との間にあり、流体の注入中に前記注入手段を収容できるヘッドスペース区画(8)と、
前記流体分配壁(7)と前記注出壁(5)との間に位置しており、非可溶性飲料原材料粒子の層を封じ込める原材料区画(9)とを分離するように、
前記カプセルの閉鎖した前記内容積部内に前記穿孔可能な壁(3)の下にある距離で位置する、流体分配壁(7)とを備える、カプセル(1)において、
前記ヘッドスペース区画(8)は、高吸収性ポリマー(10)を封じ込めており、前記高吸収性ポリマーは、ある量の注入された前記流体を吸収し、前記ヘッドスペース区画(8)を満たすように膨張し、前記流体分配壁(7)の表面に圧力をかけて、前記流体が前記原材料を通過する間に前記原材料粒子の実質的な動きを妨げることができることを特徴とする、カプセル(1)。
A capsule (1) for use in a beverage preparation machine,
(I) a side wall (2) defining a closed inner volume and a pierceable injection wall adapted to be pierced by a fluid injection means (4) of the machine defining the closed inner volume (3) and a pouring wall (5) adapted to pour out the beverage defining the closed inner volume,
(Ii) a flexible fluid distribution wall (7),
A headspace section (8) between the pierceable wall (3) and the fluid distribution wall (7) and capable of accommodating the injection means during fluid injection;
So as to separate a raw material compartment (9) located between the fluid distribution wall (7) and the dispensing wall (5) and containing a layer of non-soluble beverage raw material particles,
In a capsule (1) comprising a fluid distribution wall (7) located at a distance below the pierceable wall (3) in the closed inner volume of the capsule,
The headspace compartment (8) contains a superabsorbent polymer (10) that absorbs a quantity of the injected fluid and fills the headspace compartment (8). Capsule (1) characterized in that it can expand and pressurize the surface of the fluid distribution wall (7) to prevent substantial movement of the raw material particles while the fluid passes through the raw material. ).
前記流体の注入手段は、前記流体の噴流を生成するための出口を1つ有する中空針(4)である、請求項1に記載のカプセル(1)。   The capsule (1) according to claim 1, wherein the fluid injection means is a hollow needle (4) having one outlet for generating a jet of the fluid. 前記流体は、水、好ましくは温度が65℃〜90℃の範囲である湯である、請求項1又は2に記載のカプセル(1)。   Capsule (1) according to claim 1 or 2, wherein the fluid is water, preferably hot water having a temperature in the range of 65C to 90C. 前記高吸収性ポリマー(SAP)は、食品グレードのポリアクリル酸ナトリウム又はポリアクリル酸カリウムSAPである、請求項1〜3のいずれか一項に記載のカプセル(1)。   The capsule (1) according to any one of claims 1 to 3, wherein the superabsorbent polymer (SAP) is food grade sodium polyacrylate or potassium polyacrylate SAP. 前記高吸収性ポリマーは、
急速な吸収を実現する低架橋高吸収性粒子コア、及び
良好な流体保持特性をもたらす高架橋高吸収性コーティング、で作製された粒子を含む、請求項4に記載のカプセル(1)。
The superabsorbent polymer is
Capsule (1) according to claim 4, comprising particles made of a low cross-linked superabsorbent particle core that provides rapid absorption and a highly cross-linked superabsorbent coating that provides good fluid retention properties.
前記カプセル内にある高吸収性ポリマーは、0.01g〜50g(乾燥質量)、好ましくは0.01g〜20g(乾燥質量)、更に好ましくは0.1g〜10g(乾燥質量)である、請求項1〜5のいずれか一項に記載のカプセル(1)。   The superabsorbent polymer in the capsule is 0.01 g to 50 g (dry mass), preferably 0.01 g to 20 g (dry mass), more preferably 0.1 g to 10 g (dry mass). Capsule (1) as described in any one of 1-5. 前記カプセルに封じ込められた前記飲料原材料は、焙煎して挽いたコーヒー粉末を含む、請求項1〜6のいずれか一項に記載のカプセル(1)。   The capsule (1) according to any one of claims 1 to 6, wherein the beverage ingredients contained in the capsule comprise roasted and ground coffee powder.
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