KR101790816B1 - 음료 및 액체 식료품 제조에서의 개선 - Google Patents

Abstract

본 발명은 음료의 제조에서의 개선, 특히 브루잉 머신 내에서 음료를 제조하기 위한 개선된 카트리지에 관한 것이다. 카트리지는 또한 액체 식료품을 제조하기 위해 사용될 수 있다. 카트리지는 챔버의 한 말단에서의 액체의 도입을 위한 유입구와 챔버의 반대쪽 말단에서의 음료 또는 식료품의 배출을 위한 유출구를 연결하는 유체 유동 경로를 제공하는, 1종 이상의 성분을 함유하는 연속적으로 길게 이어진 관형 챔버를 포함한다. 챔버는 1:4 내지 1:200 범위의 내부 폭 대 길이 비를 갖는다.

Description

음료 및 액체 식료품 제조에서의 개선 {IMPROVEMENTS IN THE PREPARATION OF BEVERAGES AND LIQUID FOOD PRODUCTS}

본 발명은 음료의 제조에서의 개선, 특히 브루잉 머신 내에서 음료를 제조하기 위한 개선된 카트리지에 관한 것이다. 카트리지는 또한 액체 식료품을 제조하는데 사용할 수 있다.

음료, 예컨대 커피 및 차를 브루잉하기 위한 자동 브루잉 (brewing) 머신 및 온-디맨드 음료 시스템은 통상적으로 안에서 물이 발열체에 의해 가열되는 브루잉 물 저장소를 가진다. 가열된 물은 그 후 저장소로부터 브루잉 성분, 예컨대 커피 분쇄물 또는 찻잎을 보유하는 브루잉 챔버로 전달되며, 가열된 물이 통과하여 흘러 브루잉된 음료가 제조된다. 음료는 브루잉 챔버 유출구 아래에 위치하는 컨테이너, 예컨대 주전자 또는 컵 안으로 흘러들어간다.

상이한 유속은 브루잉된 음료에서 특징, 특히 그의 맛의 변동을 야기하는 것으로 통상적으로 공지되어 있다. US-B-5901635에는 브루잉 챔버 내 커피 분쇄물을 통과하는 고온수의 비교적 빠른 유속이, 보다 느린 유속으로 제조된 것보다 비교적 적은 풍미 및 카페인을 갖는 비교적 연한 커피를 초래할 것이라고 설명되어 있다. 따라서, 비교적 보다 빠른 유속으로 브루잉된 "레귤러" 또는 카페인-함유 커피와 비견되는 맛을 달성하기 위해 비교적 느린 속도를 사용해야 한다. 유속은 여러 변수, 예컨대 물이 저장소에 도입되는 속도, 저장소와 브루잉 챔버 사이의 도관 또는 통로의 크기 및 브루잉 챔버 위의 물 배급기 또는 샤워헤드 (showerhead)내 구멍의 크기에 의해 결정될 수 있다. US-B-5901635에서는 충전 챔버와 저장소 사이에서 조정가능 밸브를 사용하여 충전 챔버에서 저장소로의 물의 유속을 조정한다.

다수의 최신 가정용 음료 머신은 마시는 용기 안으로 음료의 개인 서빙을 직접 분배하고, 음료 성분의 벌크 공급으로부터 또는 음료 성분의 개별 포장물, 예컨대 팟 (pod), 패드 또는 카트리지로부터 음료를 얻는다. 하기 명세서에서, 이러한 포장물은 일반적인 용어 카트리지로 언급될 것이다. 이러한 카트리지를 사용하는 머신은 세척 필요성을 감소시키고, 사용자가 음료, 예컨대 커피, 차, 핫 초콜렛 등의 선택을 할 수 있게 한다. 이러한 카트리지의 한 유형의 예는 EP-A-1440903에 기재되어 있다. 음료는 물 중에 음료 성분을 브루잉, 혼합, 용해 또는 현탁시키는 것으로부터 형성된다. 예를 들어, 커피 음료에 있어서, 안에 함유된 압착시킨 커피 분쇄물로부터 향 구성요소를 추출하기 위해 가압하에서 가열된 물을 강제로 카트리지에 통과시킨다. 이러한 머신에서 카트리지를 사용하는 것은 그의 편리성 및 제조되는 음료의 품질에 기인하여 점점 인기를 얻고 있다.

EP-A-1440903에는 고밀도 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리스티렌, 폴리에스테르, 또는 둘 이상의 이러한 재료의 라미네이트로부터 형성되는 카트리지가 기재되어 있다. 카트리지는, 카트리지 안으로 물을 도입하기 위한 유입구, 및 상기 음료 성분으로부터 제조되는 음료를 위한 유출구를 가진다. 카트리지는 외부 부재, 외부 부재 안에 삽입된 내부 부재 및 음료의 제트 (jet)를 만들기 위한 유출구에 유입구를 연결시키는 음료 유동 경로 내의 개구부를 포함한다. 개구부는 내부 부재와 외부 부재 사이의 계면에 의해 획정된다. 카트리지는, 예를 들어 분배된 음료 내에 다수의 작은 기포를 생성하기 위해 음료의 제트 안으로 공기를 혼입시켜, 분배된 음료의 외관 및 특징을 변경시키는데 사용할 수 있는 음료의 제트를 만든다.

상기 언급된 카트리지는 내부 부재 및 외부 부재인 주요 구성성분과 용이하게 어셈블링되도록 설계된다. 내부 및 외부 부재를 위한 별도의, 바람직하게는 이후에 어셈블리 상에서 결합되는, 구성성분을 사용함으로써, 각각의 구성성분의 생산 및 카트리지의 어셈블리를 최적화시킬 수 있다. 이는 음료의 제트를 만드는 개구부의 크기 및 위치에 있어서 및 또한 카트리지를 통과하는 나머지의 음료 유동 경로에 있어서 매우 작은 용인이 요구되는 경우 특히 유리하다. 그러나, 이러한 카트리지에는 브루잉 효율성 및 최종 생성물의 풍미, 아로마 및 맛 품질에 영향을 줄 수 있는 브루잉 동역학을 변화시키는 수단을 갖지 않는 단일 압착 베드가 이용된다.

WO-02/074661에는 고객 기호에 맞춘 브루잉된 음료를 제조하기 위한 장치가 기재되어 있고, 각각 상이한 부피의 성분, 예컨대 로스팅하고 분쇄한 커피를 함유하는 2 성분 추출 챔버를 사용하는 것을 제안한다. 완성된 브루잉된 음료의 농도는 브루잉 유체를 하나 또는 다른 챔버를 통과시키거나, 각각의 챔버를 통과하도록 유동을 분할함으로써 변형시킬 수 있다.

상기 선행 기술 문헌에 기재된 또 다른 실시양태에서, 상이한 성분은 상이한 챔버 내에 제공된다.

그러나, 상기 언급된 선행 기술 시스템에 사용되는 브루잉 특징의 제어를 위한 유동 조절 및 전환 밸브를 사용하는 것은, 머신의 가격 및 규모를 증가시킨다. 부가적인 이동부는 고장의 가능성을 증가시킨다.

EP-A-1785369에는 1종 이상의 음료 성분을 각각 함유하는 2개 이상의 구획으로 세분된 음료 성분 캡슐이 기재되어 있다. 구획들은, 액체가 캡슐 안으로 도입되었을 때, 개별 구획이 함유된 성분을 상이한 시간에 방출하여 상이한 음료 구성성분이 계획된 시간 순차에 따라 제조될 수 있도록 제작된다. 이를 달성하는 한 방법은 액체에 노출되었을 때 용해되는 캔디 벽 (candy wall)으로 구획을 분리하는 것이다.

본 발명은 따라서 1종 이상의 성분 및 액체로부터 음료 또는 식료품을 제조하기 위한 머신에 사용하기 위한 카트리지를 제공하며, 상기 카트리지는 1종 이상의 성분을 함유하고 챔버의 한 말단에서의 액체의 도입을 위한 유입구와 챔버의 반대쪽 말단에서의 음료 또는 식료품의 배출을 위한 유출구를 연결하는 유체 유동 경로를 제공하는 연속적으로 길게 이어진 관형 챔버를 포함하며, 여기서 챔버는 1:4 내지 1:200 범위의 내부 폭 대 길이 비를 갖는다.

본 발명의 카트리지 내 액체 유동 경로는 상기 기재된 선행 기술 카트리지 내에 있는 것보다 현저히 길고, 증강된 유동 관리 시스템을 제공한다는 현저한 장점을 제공한다. 따라서 본 발명은, 높은 표면적:부피 비에 기인하여, 증강된 풍미, 구강 촉감, 부가적 고형분 등을 갖는 음료 및 액체 식료품, 예컨대 수프 및 디저트를 전달하는 수단을 제공한다. 본 발명은 표면 코팅, 예컨대 우유 또는 초콜렛 분말을 도입할 수 있는 유동 챔버를 추가로 제공하여 증강된 음료/식품 관능 특성을 초래한다.

본 발명은 또한 개선된 카트리지가 단일 카트리지를 사용하는 음료에 기능성 공동-성분 (예, 카라멜 조각, 너트 등)의 도입을 가능하게 하므로 유리하다.

본 발명은 또한, 음료의 제조에서만이 아니라, 또한 다른 식료품, 예컨대 수프 및 디저트에서도 사용되는 가용성 성분 예컨대 우유 분말 및 매우 고점도의 액체 성분, 예컨대 연유 및 커스타드, 및 또한 추출이 필요한 성분, 예컨대 차 또는 커피를 취급하는 문제를 해결한다.

챔버의 내부 직경은 바람직하게는 1 내지 20mm 범위, 보다 바람직하게는 1 내지 10mm 범위, 보다 바람직하게는 5 내지 8mm 범위이다.

챔버의 내부 길이는 바람직하게는 50 내지 1000mm 범위이다.

챔버는 각각 1종 이상의 성분을 함유하는 복수개의 상호연결 구획을 포함할 수 있다.

바람직하게는 6개 이상의 상호연결 구획이 있다.

1종 이상의 성분은 챔버의 내부 표면의 적어도 일부 상의 적어도 부분적으로 가용성인 코팅 중에 제공된다.

보다 바람직하게는, 상이한 성분은 서로의 위에 형성되는 상이한 적어도 부분적으로 가용성인 코팅 중에 제공된다.

상이한 성분을 함유하는 적어도 부분적으로 가용성인 코팅은 챔버의 길이의 적어도 일부를 따라 순차적으로 제공되고, 바람직하게는 일부 또는 전체 성분이 적어도 부분적으로 가용성이다.

따라서, 카트리지 설계는 먼저 하부에서 방출된 후 챔버 내 제1 코팅으로부터 방출되고, 마지막으로 제2 코팅으로부터 방출되는 다중 성분, 예컨대 기능성 공동-성분의 순차적 방출의 제공을 가능하게 하여, 단일 카트리지로부터 층을 이룬 음료가 제조될 수 있도록 한다.

성분 중 하나 이상은 적어도 부분적으로 불용성일 수 있다.

바람직하게는 유동 조절 수단이 챔버 내에 제공되어 그를 통과하는 액체의 유동을 변형시킨다.

유동 조절 수단은 액체의 유동 경로를 전환시킬 수 있거나, 이는 유동 경로 내 난류를 증가시킬 수 있다. 대안적으로, 이는 챔버의 내부 직경을 한정시켜 액체의 유동 속도를 변화시킬 수 있다.

[도면의 간단한 설명]

본 발명의 실시양태는, 이제, 오로지 예시로서, 아래와 같은 수반되는 도면을 참고로 기술될 것이다:

도 1은 본 발명의 카트리지의 등각투상도이고;

도 2는 카트리지의 외부 케이싱의 섹션을 제거한 도 1과 유사한 도면이고;

도 3은 본 발명의 카트리지의 한 실시양태의 단면 정면도이고;

도 4는 본 발명의 카트리지의 또 다른 실시양태의 단면 정면도이고;

도 5 및 6은 본 발명의 카트리지의 다른 실시양태의 단면 측면도이고;

도 7 및 8은 본 발명의 카트리지의 또 다른 실시양태의 케이싱의 상부 및 하부 섹션의 등각투상도이고;

도 7a 및 8a는 다른 배향에서의, 도 7 및 8에 보여진 상부 및 하부 섹션으로부터 형성되는 케이싱의 단면 측면도이고;

도 9 및 10은 본 발명의 카트리지의 추가적 실시양태의 측면도이고;

도 11은 본 발명의 카트리지를 시험하기 위한 테스트 셋업을 보여주는 모식도이고;

도 12는 선행 기술 카트리지의 단면 측면도이다.

본 발명의 카트리지의 제1 실시양태는 도 1 및 2에 예시된다. 이는 자동 브루잉 머신에 사용하기에 적합한 카트리지 (10)을 나타낸다. 카트리지 (10)는 일반적으로 케이싱 (11) 및 밀봉 수단을 포함한다. 케이싱 (11) 및 밀봉 수단은 어셈블링되어 카트리지 (10)를 형성한다. 케이싱 (11)은, 1종 이상의 음료 또는 식품 성분을 함유하는 길게 이어진 관형 챔버 (13)를 적어도 부분적으로 정의한다. 챔버 (13)는 1:4 내지 1:200 범위의 폭 대 길이 비를 갖는다. 관형 챔버 (13)는 도시된 바와 같이 단면이 원통형일 필요는 없으며, 임의의 목적하는 단면 모양을 가질 수 있다.

챔버 (13)는 유입구 (14), 유출구 (15)를 가지고, 유입구 (14)에서 유출구 (15)를 연결하는 연속적으로 길게 이어진 유체 유동 경로를 제공한다. 유입구 (14) 및 유출구 (15)는 밀봉 수단으로 초기에 밀봉되어 있고, 사용시 밀봉 수단을 피어싱, 커팅 또는 제거하여 개봉된다. 카트리지 (10) 내에 하기 추가로 기재될 다른 구성성분, 예컨대 필터가 임의로 포함될 수 있다.

챔버 (13)는 음료 또는 액체 식료품의 형성에 적합한 1종 이상의 성분을 함유한다. 형성 공정은, 액체가 챔버 (13) 안에 도입되었을 때, 액체에 의한 1종 이상의 성분의 용해, 성분 및 액체의 혼화, 희석, 스티핑 (steeping), 브루잉 또는 임의의 이러한 공정의 조합을 포함할 수 있다. 음료 제품은, 예를 들어 커피, 차, 초콜렛 또는 유제품 및/또는 비-유제품 기재 커피 크리머 및 우유일 수 있다. 식료품은, 예를 들어 수프, 커스타드, 소스 등일 수 있다. 성분은 분말화, 분쇄화, 잎-기재 또는 액체일 수 있다. 성분은 부분적으로 또는 전적으로 불용성이거나, 부분적으로 또는 전적으로 가용성일 수 있다. 성분의 예에는 로스팅하고 분쇄한 커피, 잎 차, 분말화 수프, 액체 우유-기재 음료, 우유 분말, 초콜렛 분말, 코디얼 (cordial) 및 농축 과일 쥬스, 풍미첨가 커피-믹스 분말, 용융된 화이트, 다크 또는 밀크 초콜렛, 너트 조각이 들어있는 용융된 초콜렛, 크런치 또는 츄이 (chewy) 입자, 고점도/점성 커스타드-유사 액체, 다른 끈적한/고점도/점성 디저트 혼합물 등이 포함된다.

예시된 카트리지 (10)의 전체 모양은 일반적으로, 카트리지 (10)의 직경이 그의 높이보다 현저히 큰 원형 또는 원반형이다. 이러한 치수는 카트리지 (10)가 사용될 머신에 의해 제한된다. 통상적으로 카트리지 (10)의 전체 직경은 74.5mm±6mm이고, 전체 높이는 16mm±3mm이다.

카트리지 (10)에는 밖으로 연장된 플랜지 (16)가 제공된다. 통상적으로 플랜지 (16)의 폭은 2 내지 4mm이다. 플랜지 (16) 부분이 확장되어 카트리지 (10)를 잡을 수 있는 핸들 (17)을 형성한다. 브루잉 머신 내에 카트리지를 정확하게 위치시키기 위해 플랜지 (16) 및 핸들 (17)이 일반적으로 사용된다.

필터 (보이지 않음)는 생성물 스트림으로부터 비-가용성 물질을 제거하기 위해 유동 경로 내에 배치할 수 있다. 필터는 바람직하게는 높은 습윤 강도를 갖는 재료, 예를 들어 폴리에스테르의 부직 섬유 재료로 만들어진다. 사용할 수 있는 다른 재료에는 물-불침투성 셀룰로오스성 재료, 예컨대 직조 종이 섬유를 포함하는 셀룰로오스성 재료가 포함된다. 직조 종이 섬유는 폴리프로필렌, 폴리비닐 클로라이드 및/또는 폴리에틸렌의 섬유와 혼화될 수 있다. 셀룰로오스성 재료로의 이러한 플라스틱 재료의 도입은 셀룰로오스성 재료를 열-밀봉가능하게 만든다.

케이싱 (11)은 바람직하게는 고밀도 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리스티렌, 폴리에스테르, 또는 이러한 재료의 둘 이상의 라미네이트로부터 두 개의 별도의 성형물로 형성된다. 적합한 폴리프로필렌은 DSM UK 리미티드 (영국 레디치 소재)로부터 입수가능한 범위의 중합체이다. 케이싱 (11)은 바람직하게는 사출 성형을 이용하여 만들어지고, 케이싱의 섹션은 적합한 방식으로, 예를 들어 초음파 또는 열 용접으로 결합된다.

대안적으로, 케이싱 (11)은 생분해성 중합체로부터 만들어질 수 있다. 적합한 재료의 예에는 분해가능 폴리에틸렌 (예를 들어, 영국 보어햄우드 소재의 심포니 인바이런멘털 (Symphony Environmental)에 의해 공급되는 SPITEK), 생분해성 폴리에스테르 아미드 (예를 들어, 심포니 인바이런멘털에 의해 공급되는 BAK 1095), 폴리 락트산 (미국 미네소타 소재의 카길 (Cargil)에 의해 공급되는 PLA), 전분-기재 중합체, 셀룰로오스 유도체 및 폴리펩티드가 포함된다.

사용시, 유입구 (14) 및 유출구 (15)가 밀봉 수단을 피어싱하는 머신의 작동에 의해 개봉되면, 액체는 가압하에서 카트리지 (10)로 들어가고 챔버 (13) 내로 유입구 (14)를 통해 들어간다. 액체는 챔버 (13)를 통과하여 흘러 그 안에 함유된 성분과 접촉한다. 챔버 (13)를 통한 물의 통과에 의해 형성되는 음료 또는 식료품은 유출구 (15)로 보내지고, 여기서 생성물은 머신에 의해 용기, 예컨대 컵 또는 보울로 배출되도록 유도된다.

본 발명의 카트리지 (10)의 관형 챔버 (13)는 선행 기술 카트리지와 비교하여 훨씬 큰 내부 폭 대 길이 비를 가지고, 이는 음료 또는 식료품을 제조하는데 사용되는 액체를 관리하는 능력에서 여러 현저한 장점을 제공하여 제조된 생성물의 특징을 개질시킨다. 이를 달성하는 한 방법은 챔버 (13)를 유입구 (14)에서 출발하여 유출구 (15)를 향해 안쪽으로 나선을 이루는 나선형 관으로서 형성하는 것이다 (도 1 및 2에 도시된 바와 같음). 이는 도 1 및 2에 예시된 원반-유형 카트리지 (10)에 있어서 특히 적합하다.

챔버 (13)의 바람직한 내부 직경은 1 내지 20mm, 보다 바람직하게는 1 내지 10mm, 가장 바람직하게는 5 내지 8mm 범위이다. 챔버 (13)의 바람직한 내부 길이는 50 내지 1000mm 범위이다.

길게 이어진 챔버 (13)를 사용하는 것의 한 장점은 제조 시간, 즉 액체 (물 또는 또 다른 유체)가 챔버 (13)를 통과하는데 걸리는 시간이 현저하게 연장된다는 것이다. 또한, 여러 유익한 방법으로 사용할 수 있는 매우 높은 표면적:부피 비를 가진다. 예를 들어, 이는 분말 및 고점도 액체가 플러싱되어 나가도록 하여, 보다 많은 고형분이 음료 또는 식료품 내에 도입될 수 있게 한다. 이는 챔버 (13) 내에 남는 잔여물을 감소시킨다.

도 3에 도시된 바와 같이, 1종 이상의 가용성 성분은 챔버 (13)의 표면의 적어도 일부 상의 가용성 코팅 (20) 중에 제공될 수 있다. 코팅 (20)으로 적합한 조성물은 분무 건조된 커피, 동결 건조된 커피, 우유 분말, 크리머 분말, 커피 믹스 분말 또는 풍미 성분을 보유하는 매트릭스일 것이다. 액체가 챔버 (13)를 통과해 유동함으로써, 코팅 (20)이 용해되어 챔버 (13)의 길이를 따라 성분의 연속적으로 제어된 방출을 제공한다.

코팅 (20)은 도 3에 도시된 바와 같이, 브루잉 챔버 (13)의 전체 내부 둘레의 주변 또는 오직 일부의 주변일 수 있다. 코팅은 챔버 (13)의 전체 길이, 또는 오직 그의 한 섹션, 바람직하게는 유입구 (14) 근처 또는 인접 섹션을 따라 연장될 수 있다. 상이한 성분을 함유하는 코팅은 챔버 (13)의 길이의 적어도 일부를 따라 순차적으로 제공될 수 있다.

코팅 (20)의 총 표면적 및 그의 두께는, 음료 성분(들)의 성질 및 조성에 좌우되는 목적하는 용해 속도에 따라 선택된다. 코팅 (20)은, 건조, 열 사이클링, 정전기, 공동-접착제 (식품 등급 풀), 용융 및 냉각을 이용하거나 또는 코팅을 제자리에 유지시키기 위한 구조화 표면/트랙 (락 앤드 키 (lock & key) 시스템)을 이용하여 적용할 수 있다. 또한 사용할 수 있는 여러 다른 방법이 있으며, 본 발명은 임의의 특정한 것에 한정되지 않는다.

도 4에 도시된 바와 같은 본 발명의 또 다른 실시양태에서, 챔버 (13)는 2종 (또는 그 이상)의 가용성 성분의 가용성 층 (21), (22)으로 부분적으로 코팅된다. 액체가 초기에, (초기에 제2 층 (22)을 덮고 있는) 제1 층 (21)과 접촉하고 용해시키도록 배열된다. 제1 층 (21)이 용해되면, 제2 층 (22)이 액체 유동에 노출되어 용해되기 시작하여, 브루잉 동역학에 일시적이고 순차적인 차원을 제공한다. 이러한 배열을 이용함으로써 단일 챔버 (13)를 갖는 단일 카트리지 (10)를 사용하여, 층을 이룬 음료, 또는 포옴 또는 부가적 품질 효익물, 예컨대 초콜렛 절편, 너트 또는 캐러멜 조각을 제공하는 공동-성분의 방출을 제공할 수 있다.

도 5에는 가용성 층 (21), (22) 중에 상이한 음료 성분을 갖는 제1 구획 (23)을 포함하는 직선 원통형 관형 챔버 (13)가 예시된다. 챔버 (13)는 제1 구획 (23)에 유동적으로 연결되는 제2 구획 (24)을 가지며, 그 안에는 생성물이 분배되기 전에 제1 구획 (23) 밖으로 흘러 나가는 생성물 스트림 안으로 혼합되는 공동-성분 (25)이 위치한다. 이러한 공동-성분을 챔버 (13)의 개별 구획 (24) 내에 저장하는 것의 장점은 이러한 공동-성분의 보다 깨끗한 전달이 보다 용이하다는 것이다.

도 6에 예시되는 바와 같이, 챔버 (13)는 또한 연결된 복수개의 결합된 캡슐 (26) 형태로 다중 압착 베드로 분할되어 그를 통과하는 연속적인 유체 유동 경로를 제공할 수 있다. 각각의 캡슐 (26)은 소량의 1종 이상의 성분을, 가용성 코팅으로서 또는 압착 베드 중에 함유하고, 임의의 개수, 2 내지 100개의 캡슐 (26)을 사용할 수 있다.

도 7 및 8에 도시된 카트리지의 또 다른 실시양태에서, 케이싱 (11)은 상부 및 하부 섹션 (30), (31)을 가지며, 각각 챔버 (13)의 한 섹션을 나선 형태로 그러나 반대 방향으로 가진다. 도 7 및 7a에서, 나선은 정렬된 반면, 도 8 및 8a에서 나선은 피치의 절반만큼 빗겨있다. 물이 유입구로 공급되고, 반대 나선형 트랙 주변으로 공급된다. 유동은 상부 및 하부 나선으로 갈라지고, 반대 방향으로 흐른다. 이는 난류를 생성하여 생성물의 교반/혼합을 초래한다.

카트리지 (10)에 있어서 다른 구성, 예컨대 직선, 가능하게는 유연한 길게 이어진 관 또는 파이프-유사 구조 또한 사용할 수 있고 (도 5 및 6 참조), 여기서 브루잉 머신 내 공간은 상기 기재된 카트리지 (10)를 사용하는 것처럼 제한되지 않는다. 이러한 구조는, 예를 들어 자동판매기 및 상업적/사무실 머신 전달에서 사용할 수 있다. 이러한 유형의 사용에 적합한 구성은 도 9에 보여지며, 여기서 카트리지 (10)는, 예컨대 건조 분말 형태의 1종 이상의 성분을 함유하는 길게 이어진 유연한 관이다. 관은 초기에 취급 편리성을 위해 감겨있을 수 있다. 챔버 (13)는 적합한 장치에 의해 적용된 일정 간격으로 떨어진 한 쌍의 압착점 (30), (31)으로 정의되며 한 말단에 유입구 (14), 반대쪽 말단에 유출구 (15)를 포함한다. 관의 제1 말단 섹션은 압착점으로 정의되는 제1 챔버 (13a)를 갖는 머신에 사용하기 위해 위치된다. 음료 또는 식료품이 요청되면, 유입구 (14a) 및 유출구 (15a)를 덮고 있는 밀봉 수단 (12) (보이지 않음)이 적합한 장치에 의해 피어싱되어 액체가 유출구 (14a) 안으로 주입되고 챔버 (13a)를 따라 통과해 유출구 (15a) 밖으로 나가게 된다. 생성물이 분배된 후, 사용된 섹션은 잘려나가고, 새로운 섹션이 펴져 유입구 (14b) 및 유출구 (15b)를 갖는 제2 챔버 (13b)가 정렬되어 사용할 준비가 된다.

추가적 대안으로서, 챔버 (13)에 내부 돌기부 (32) 등을 제공하여 (도 10에 도시된 바와 같이) 여러 유동 특성을 제공할 수 있다. 돌기부는 챔버 (13)의 내부 직경을 제한하여 유동 속도를 변화시키거나, 액체 유동을 우회시키거나 유동에 난류를 부가할 수 있다.

하기 실시예에는 본 발명의 카트리지 내 길게 이어진 액체 유동 경로가 어떻게 선행 기술 카트리지보다 증강된 액체 관리 시스템을 제공하는지를 보여주기 위한 본 발명의 실험실 시험이 기재된다. 실시예에는 증강된 특징을 갖는 음료 및 액체 식료품이 어떻게 높은 표면적:부피 비에 의해 제조되는지 예시된다.

실시예 1

대략 20개의 직경이 대략 3mm인 Ca-알기네이트 코팅된 쌀 크리스피 조각 (41)을 도 7에 도시된 것과 유사한 나선형 관형 챔버 (42)를 갖는 아크릴 모델 카트리지 (40) 내에 넣었다. 관형 챔버 (42)의 나머지 부분에 4배 농축된 초미세여과된 우유를 채웠다. 고온수를, 90℃의 온도로 가열되도록 고온 탱크 제어 모듈 (45)을 갖는 물 히터 (44)를 통해 물 탱크 (43)로부터 공급했다. 가열된 물을, 50Hz에서 구동되는 65V 인벤시스 (Invensys) 진동 피스톤 펌프 (46) 및 45초의 사이클 시간에서 전속력 (100%)을 이용하여 모델 카트리지 (40)를 통해 흘려보냈다. 이는 도 11에 예시된다. 가열된 물을 나선형 챔버 (42)를 통해 흘려보내는 동안, Ca-알기네이트 코팅된 쌀 크리스피 조각 (41) 전체가 모델 카트리지 (40) 아래에 놓인 컵 (47) 안으로 분배되었다. 나머지 액체 (물)는 뷜러 (Buehler) 12v 펌프 (48)를 통한 공기 퍼징에 의해 추가로 분배되었다.

실시예 2

대략 20개의 직경이 대략 5mm인 투명한 Ca-알기네이트 비드를 실시예 1에 기재된 것과 동일한 아크릴 모델 카트리지 (40) 내에 넣었다. 관형 챔버 (42)의 나머지 부분에 캐러멜 풍미첨가 시럽을 채웠다. 고온수를 실시예 1에 기재된 바와 같이 모델 카트리지 (40)를 통해 흘려보냈다. 20 조각의 Ca-알기네이트 비드 전체가 희석된 캐러멜 풍미첨가 시럽과 함께 모델 카트리지 아래의 컵 안으로 성공적으로 분배되었다.

실시예 3

대략 3g의 탈지유 분말을 실시예 1에 기재된 아크릴 모델 카트리지 (40)의 하부 부분에 넣었다. 상기 양은 챔버 (42)의 하부 섹션에 완전히 적재되는데 충분했다. 고온수를 실시예 1에 기재된 바와 같이 모델 카트리지 (40)를 통해 흘려보냈다. 탈지유 분말 전체가 완전히 용해되고 컵 (47) 안으로 분배되었다.

실시예 4

대략 3g의 매우 고점도의 초콜렛 시럽 (20g의 다크 초콜렛, 4g의 과립화 설탕, 40g의 물로 제조하고, 60℃에서 30분 동안 교반했음)을 실시예 1에 기재된 아크릴 모델 카트리지 (40)의 하부 부분에 전체에 적재했다. 90℃의 고온수를 실시예 1에 기재된 모델 카트리지 (40)에 통과시켰다. 초콜렛 시럽 전체가 컵 (47) 안으로 분배되었다.

비교 실시예 1

대략 20개의 직경이 대략 1mm인 투명한 Ca-알기네이트 비드를 도 12에 도시된 바와 같은 선행 기술 카트리지 (50)의 브루잉 챔버 (51)에 넣었다. 챔버 (51)의 나머지 부분에 4배 농축된 초미세여과된 우유를 채웠다. EP-A-1440644에 기재된 것과 유사한 표준 타시모 (Tassimo)™ 브루잉 머신 내에서 제조시, 희석된 우유가 머신에 의해 분배되었다. 그러나, 20개의 투명한 Ca-알기네이트 비드는 전해 분배되지 않았다.

비교 실시예 2

대략 9g의 응집된 탈지유 분말을 선행 기술 카트리지 (50) 안에 적재하고, 비교 실시예 1에 기재된 바와 같이 브루잉 머신 내에서 가공했다. 매우 적은 우유 고형분을 갖는 뿌연 액체가 머신에 의해 분배되었다. 카트리지 (50)를 개봉하자, 대략 9g의 잔류물 (분말 및 물)이 챔버 (51) 내에서 관찰되었다. 나머지 우유 분말은 첨가된 물과 분말 입자가 함께 덩어리를 이루어 만들어진 젖은 페이스트 형태였다.

비교 실시예 3

실시예 4에 기재된 대략 20g의 고점도 초콜렛 액체를 선행 기술 카트리지 (50) 안에 적재하고, 비교 실시예 1에 기재된 바와 같이 브루잉 머신 내에서 가공했다. 뿌연/지저분한 고온수가 머신에 의해 분배되었다. 카트리지 (50)를 개봉하자, 대략 12g의 잔류물 (초콜렛 시럽 및 물)이 챔버 (51) 내에서 관찰되었다.

Claims (20)

1. 챔버의 한 말단에서의 액체의 도입을 위한 유입구와 챔버의 반대쪽 말단에서의 음료 또는 식료품의 배출을 위한 유출구를 연결하는 유체 유동 경로를 제공하는, 1종 이상의 성분을 함유하는 연속적으로 길게 이어진 관형 챔버를 포함하며, 여기서 챔버는 1:4 내지 1:200 범위의 내부 폭 대 길이 비를 갖는, 1종 이상의 성분 및 액체로부터 음료 또는 식료품을 제조하기 위한 머신에 사용하기 위한 카트리지.
2. 제1항에 있어서, 챔버의 내부 직경이 1 내지 20mm 범위인 카트리지.
3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 챔버의 내부 길이가 50 내지 1000mm 범위인 카트리지.
4. 제1항 또는 제2항에 있어서, 챔버가 각각 1종 이상의 성분을 함유하는 복수개의 상호연결 구획을 포함하는 것인 카트리지.
5. 제4항에 있어서, 6개 이상의 상호연결 구획이 있는 카트리지.
6. 제1항 또는 제2항에 있어서, 1종 이상의 성분이 챔버의 내부 표면의 적어도 일부 상의 적어도 부분적으로 가용성인 코팅 중에 제공되는 것인 카트리지.
7. 제6항에 있어서, 상이한 성분이 서로의 위에 형성되는 상이한 적어도 부분적으로 가용성인 코팅 중에 제공되는 것인 카트리지.
8. 제6항에 있어서, 상이한 성분을 함유하는 적어도 부분적으로 가용성인 코팅이 챔버의 길이의 적어도 일부를 따라 순차적으로 제공되는 것인 카트리지.
9. 제1항 또는 제2항에 있어서, 성분 중 일부 또는 전체는 적어도 부분적으로 가용성인 카트리지.
10. 제1항 또는 제2항에 있어서, 성분 중 하나 이상이 적어도 부분적으로 불용성인 카트리지.
11. 제1항 또는 제2항에 있어서, 유동 조절 수단이 챔버 내에 제공되어 그 안을 통과하는 액체의 유동을 변형시키는 것인 카트리지.
12. 제11항에 있어서, 유동 조절 수단이 액체의 유동 경로를 우회시키는 것인 카트리지.
13. 제11항에 있어서, 유동 조절 수단이 유동 경로 내 난류를 증가시키는 것인 카트리지.
14. 제11항에 있어서, 유동 조절 수단이 챔버의 내부 직경을 제한하여 액체의 유동 속도를 변화시키는 것인 카트리지.
15. 액체를 유입구를 통해 통과시켜 음료 또는 식료품을 유출구 밖으로 그리고 용기 안으로 분배하는 단계를 포함하는, 제1항 또는 제2항에 따른 카트리지로부터 작동 사이클 동안 음료 또는 식료품을 분배하는 방법.
16. 제1항 또는 제2항에 따른 카트리지, 및 카트리지를 수용하고 액체를 첨가하여 그로부터 음료 또는 식료품을 분배하도록 구성된 음료 또는 식품 분배 머신을 포함하는, 음료 또는 식품 분배 시스템.
17. 제1항에 있어서, 챔버의 내부 직경이 1 내지 10mm 범위인 카트리지.
18. 제1항에 있어서, 챔버의 내부 직경이 5 내지 8mm 범위인 카트리지.
19. 제1항 또는 제2항에 있어서, 챔버가 나선 형상인 카트리지.
20. 제1항 또는 제2항에 있어서, 챔버가 카트리지의 유출구 주위에서 연장되는 카트리지.

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