BRPI1000597A2 - cartucho para um sistema de preparação de bebida, método para dispensar uma bebida de um cartucho, sistema de dispensação de bebida, concentrado de bebida, e, uso de um alginato de sódio e metil celulose - Google Patents
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Abstract
CARTUCHO PARA UM SISTEMA DE PREPARAçãO DE BEBIDA, METODO PARA DISPENSAR UMA BEBIDA DE UM CARTUCHO, SISTEMA DE DISPENSAçãO DE BEBIDA, CONCENTRADO DE BEBIDA, E, USO DE UM ALGINATO DE SóDIO E METIL CELULOSE A presente invenção provê um cartucho para um sistema de preparação de bebida, o cartucho compreendendo uma entrada para a introdução de um meio aquoso no cartucho, uma saída a jusante da entrada para a descarga de uma bebida do cartucho e um trajeto de fluxo conectando a entrada na saída, em que o trajeto de fluxo inclui nele um concentrado líquido de bebida não geleificado contendo cerca de 0,01 a cerca de 5 % em peso no total de um ou mais espessantes. O cartucho pode compreender uma abertura com uma área seccional transversal de 2 mm2 ou menos a jusante de uma câmara na qual o concentrado líquido de bebida é carregado. O concentrado de bebida pode compreender metil celulose e pelo menos um alginato em uma razão em peso de 1:5 a 5:1 para prover melhores propriedades organolépticas tal como sensação bucal.
Description
"CARTUCHO PARA UM SISTEMA DE PREPARAÇÃO DE BEBIDA,MÉTODO PARA DISPENSAR UMA BEBIDA DE UM CARTUCHO,SISTEMA DE DISPENSAÇÃO DE BEBIDA, CONCENTRADO DEBEBIDA, E, USO DE UM ALGINATO DE SÓDIO E METIL CELULOSE"
A presente invenção diz respeito a concentrados de bebidascompreendendo espessantes. Mais particularmente, a presente invenção dizrespeito a concentrados de bebidas compreendendo espessantes para uso emsistemas de preparação de bebida e a concentrados de bebidas com umamistura de espessantes que provê melhores propriedades organolépticas.
Fundamentos Da Invenção
Sistemas de dispensação de bebidas baseiam-se no uso deconcentrados de bebidas para prover bebidas. Um sistema de dispensação debebida pode compreender ou consistir em uma máquina de dispensação debebida e um cartucho compreendendo um concentrado de bebida. Em uso, oconcentrado de bebida é tipicamente diluído com 0,1a parte a 10 partes empeso de um meio aquoso dentro do sistema de dispensação de bebida paraprover uma bebida que é então dispensada do sistema de dispensação debebida por uma saída. A bebida pode algumas vezes ser adicionalmentediluída com fluidos aquosos adicionais, por exemplo, leite. Assim,concentrados de bebidas provêm uma maneira conveniente e eficiente deprover um consumidor com uma bebida.
Cartuchos para uso em sistemas de dispensação de bebidatipicamente compreendem uma ou mais câmaras contendo concentrado debebida. O cartucho e o sistema de dispensação de bebida podem serconfigurados de forma que o concentrado de bebida seja misturado com omeio aquoso dentro do cartucho; alternativamente, ou adicionalmente, amistura com um meio aquoso pode ocorrer fora do cartucho, dentro dopróprio dispensador de bebida. De qualquer maneira, o sistema dedispensação de bebida compreende uma saída a jusante da(s) câmara(s)contendo o concentrado de bebida para a descarga de uma bebida e um trajetode fluxo que conecta a(s) câmara(s) de concentrado na saída. O sistema podeser adicionalmente provido com um dispositivo para misturar o concentradode bebida com um meio aquoso para formar a bebida, tanto no própriocartucho quanto em qualquer outro lugar no sistema de preparação de bebida.O meio aquoso pode tipicamente ser um fluido ou líquido tal como água ouleite.
Um tipo de sistema de dispensação de bebida faz uso decartuchos de dose única para prover o concentrado de bebida. Os cartuchospodem ser selados e formados de materiais substancialmente impermeáveis aoar e água. A fim de permitir que a bebida seja infundida e/ou diluída dentrodos cartuchos, os cartuchos podem compreender uma entrada para aintrodução de um meio aquoso no cartucho, uma saída a jusante da entradapara a descarga de uma bebida do cartucho e um trajeto de fluxo que conectaa entrada na saída. Provendo-se o concentrado de bebida dentro do trajeto defluxo que conecta a entrada e a saída do cartucho, por exemplo, dentro dacâmara, os cartuchos convenientemente provêm um dispositivo integrado paramisturar o concentrado de bebida com um fluido aquoso.
Previamente, certos espessantes foram usados emconcentrados de bebidas para dispositivos de dispensação de bebida. Porexemplo, WO 02/074143 descreve o uso de inúmeras gomas e amidos em umdispositivo de infusão de bebida. Essas gomas e amidos parecem estarcontidos em um concentrado sólido, por exemplo, um no qual diferentesingredientes foram aglomerados. Separadamente, US 2008/0014315 descreveum xarope fonte compreendendo uma composição formadora de espumacompreendendo uma composição láctea e uma composição hidrocoloidal, umagente flavorizante e um agente edulcorante.
Sumário Da Invenção
A presente invenção provê um cartucho para um sistema depreparação de bebida, o cartucho compreendendo uma entrada para aintrodução de um meio aquoso no cartucho, uma saída a jusante da entradapara a descarga de uma bebida do cartucho e um trajeto de fluxo conectando aentrada na saída, em que o trajeto de fluxo inclui um concentrado líquido debebida não geleificado contendo cerca de 0,01 a cerca de 5 % em peso nototal de um ou mais espessantes.
A presente invenção provê adicionalmente um método paradispensar uma bebida de um cartucho contendo um concentrado líquido debebida compreendendo um alginato e/ou um espessante geleificantetermicamente reversível dissolvidos no concentrado, o métodocompreendendo as etapas de passar um meio aquoso através do cartucho paraformar uma bebida pela diluição do dito concentrado de bebida, e dispensar abebida em um receptáculo, em que a razão em peso geral do concentrado debebida para o meio aquoso é de cerca de 10:1 a cerca de 1:10.
A presente invenção provê adicionalmente um sistema dedispensação de bebida compreendendo um cartucho contendo uma câmara deconcentrado compreendendo concentrado de bebida, uma saída a jusante dacâmara de concentrado para a descarga de uma bebida, um trajeto de fluxoconectando a câmara de concentrado e a saída, o trajeto de fluxo contendo umdispositivo para misturar o concentrado de bebida com um meio aquoso, emque o trajeto de fluxo tem uma área seccional transversal máxima de X e umaárea seccional transversal mínima de Y, em que a razão de X para Y é cercade 20 ou mais, e em que o concentrado de bebida é um concentrado líquido debebida não geleificado ou um concentrado de bebida sólido compreendendoum alginato e/ou um espessante geleificante termicamente reversível.
A presente invenção provê adicionalmente um concentrado debebida compreendendo um espessante, em que o espessante compreende metilcelulose e pelo menos um alginato em uma razão em peso de 1:5 a 5:1, emque o metil celulose e o pelo menos um alginato estão presentes em umaquantidade combinada de cerca de 0,01 a cerca de 5 % em peso. A invençãoprovê adicionalmente o uso de um alginato de sódio e metil celulose paramelhorar as propriedades organolépticas, preferivelmente a sensação bucal, deuma bebida preparada a partir de um concentrado de bebida, em que o metilcelulose e pelo menos um alginato estão em uma razão em peso de 1:5 a 5:1.
Descrição Das Figuras
A figura 1 mostra o relacionamento deviscosidade/temperatura para um espessante geleificante termicamentereversível (metil celulose).
A figura 2 mostra os resultados de experiências que investigama sensação bucal de uma combinação particular de espessantes.
Descrição Detalhada Da Invenção
A presente invenção será agora descrita com detalhes. Naspassagens seguintes, diferentes aspectos da invenção estão definidos commais detalhes. Cada aspecto assim definido pode ser combinado com qualqueroutro aspecto ou aspectos, a menos que claramente indicado ao contrário. Emparticular, qualquer recurso indicado como preferido ou vantajoso pode sercombinado com qualquer outro recurso ou recursos indicados comopreferidos ou vantajosos.
Na presente invenção foi investigado o uso de espessantes emconcentrados de bebidas. Durante essas investigações, foi percebido que aseleção de um espessante específico ou mistura de espessantes pode contribuirpara propriedades vantajosas do concentrado de bebida.
Em particular, foi observado que é vantajoso que umespessante contribua para a espessura e textura de uma bebida preparada finalmas, em alguns sistemas, é desejável que o espessante não tenha o mesmoefeito espessante no concentrado de bebida e/ou antes de a bebida serdispensada do sistema de dispensação de bebida. Foi observado também queuma combinação de espessantes alcança essas propriedades de espessuravantajosas, contribuindo ao mesmo tempo para uma sensação bucalsurpreendente de uma bebida preparada final.
Essas vantagens da presente invenção serão agora descritascom relação a três aspectos. Deve-se entender que os recursos de cada umdesses aspectos podem ser, a menos que especificamente declarado,livremente combinados com qualquer dos outros aspectos.
Em um primeiro aspecto, foi observado que um espessante quepode fazer com que o concentrado líquido de bebida forme um gel e/ou tenhauma espessura excessiva pode tornar o concentrado de bebida impossível deser infundido e/ou diluído. Isto pode fazer com que uma dose fraca e aquosaseja dispensada pelo dispensador, que não apresenta a sensação bucalvantajosa que foi o motivo original para adicionar o espessante noconcentrado de bebida. Também foi encontrada dificuldade em carregarconcentrados de bebidas em cartuchos de uma única dose, se o concentradolíquido de bebida tiver a forma de um gel e/ou tiver uma espessura excessiva.
Em um segundo aspecto, foi observado que, se um espessanteque faz com que um concentrado líquido de bebida forme um gel e/ou tenhauma espessura excessiva, pedaços de gel podem se formar quando oconcentrado de bebida mistura com um fluido aquoso. Esses pedaços de gelpodem bloquear restrições estreitas no trajeto de fluxo, causando assim umaumento da pressão exigida para dispensar a bebida do sistema de bebida. Foiobservado ainda que é possível prover um concentrado de bebida sólido queespessa uma vez dispensado pelo sistema de dispensação de bebida,reduzindo assim a pressão necessária para fazer com que uma bebidapreparada escoe através das restrições estreitas no trajeto de fluxo entre oponto de mistura do fluido aquoso e do concentrado de bebida e a saída dosistema de dispensação de bebida.
Em um terceiro aspecto, foi encontrada uma combinação dedois espessantes que têm todas as vantagens dos dois primeiros aspectos dainvenção e que provê adicionalmente uma sensação bucal surpreendente auma bebida preparada.
Cada um desses aspectos será agora descrito com maisdetalhes.
Em um primeiro aspecto da invenção, foi percebida aconveniência para o consumidor de prover um concentrado de bebida em umcartucho no qual a bebida é diluída e/ou infusa. Em uso, esses cartuchospodem ser colocados dentro de uma máquina de preparação de bebida. Ummeio aquoso, por exemplo, água e/ou vapor, é então introduzido no cartuchopela máquina de preparação de bebidas. O meio aquoso se mistura com oconcentrado de bebida dentro do cartucho e então a bebida misturada édispensada pelo cartucho. Opcionalmente, outros ingredientes podem seradicionados para produzir a bebida final, tal como leite. A combinação docartucho e máquina de preparação de bebidas pode ser denominada umsistema de preparação de bebida.
Bebidas que são preparadas desta maneira incluem, mas semlimitações, café, chá e chocolate quente. Deve-se notar que os termos "infusa"e "diluída" são usados aqui indiferentemente para referir-se tanto a infusão,por exemplo, de café e chá, quanto à diluição, por exemplo, de umconcentrado de chocolate.
Foram percebidas que algumas bebidas podem se beneficiar deter espessantes adicionados a elas. Por exemplo, alguns cafés flavorizadospodem ser beneficiar da adição de espessantes à bebida. Exemplos de saboresadicionados ao café incluem, mas sem limitações, cacau (incluindochocolate), baunilha, produtos alcoólicos (incluindo sabor de licor), caramelo,menta, produtos lácteos, ervas, condimentos (incluindo canela), nozes e/oufrutos.
Foi investigada a possibilidade de usar espessantes emconcentrados de bebidas contidos em cartuchos de forma que bebidas comespessante de sensação bucal exuberante possam ser preparadas de forma fácile confiável usando um sistema de preparação de bebida.
Em um primeiro aspecto da invenção, foi investigado o uso deum espessante em um concentrado líquido de bebida em um cartucho para umdispositivo de dispensação de bebida. Entretanto, foi observado que a maioriados espessantes é inadequada para uso com um concentrado de bebidacompreendendo um ingrediente líquido.
Sem querer ficar preso a teoria, foi observado que espessantesde alimento tendem se dissolver em um ingrediente líquido contido em umconcentrado de bebida. Quando dissolvido, o espessante age para espessar acomposição e tende formar um gel. Foi observado que, quando um meioaquoso é adicionado a um concentrado viscoso ou concentrado de bebida gel,leva-se um tempo significante para que o meio aquoso misture com oconcentrado de bebida. Por exemplo, mistura de difusão do meio aquoso como concentrado de bebida pode ser impedida ou significativamente reduzida, ea mistura pode em vez disso precisar ter que ser precedida por transferênciatérmica do meio aquoso para o concentrado de bebida a fim de reduzir aespessura do concentrado de bebida. Isto pode não somente aumentar o tempoque se leva para infundir/diluir uma dose até uma concentraçãopredeterminada, mas pode também fazer com que nem todo o concentrado debebida seja misturado com o meio aquoso, fazendo com que nem todo oconcentrado de bebida seja transferido para o receptáculo quando dispensado.
Este problema é agravado se o concentrado de bebida contiver qualquersólido, quando mistura inadequada pode fazer com que nem todos os sólidossejam dissolvidos (se os sólidos forem sólidos solúveis) ou que nem todos ossólidos contribuam para o gosto da bebida final.
Então foi observado surpreendentemente que um concentradolíquido de bebida compreendendo um espessante pode ser provido em umaforma não gel. Foi observado que isto é vantajoso em virtude de permitir queo concentrado líquido de bebida misture facilmente com um fluido aquosointroduzido no cartucho, diminuindo assim o tempo que se leva parainfundir/diluir uma dose a uma concentração predeterminada e aumentar aconfiabilidade da infusão.
Portanto, em um primeiro aspecto, a presente invenção provêum cartucho adaptado para uso em um sistema de preparação de bebida, ocartucho contendo um concentrado de bebida e o cartucho sendo configuradode forma que, em uso, este concentrado de bebida se misture com um meioaquoso para infundir uma bebida. O cartucho pode ser configurado para usocom uma máquina de preparação de bebidas. O concentrado de bebida é umconcentrado líquido de bebida não geleificado contendo um espessante emuma quantidade suficiente para prover um efeito de espessamentopredeterminado à bebida final.
Como notado antes, o concentrado de bebida no primeiroaspecto da invenção é um concentrado de bebida líquido. "Concentradolíquido" refere-se a um concentrado compreendendo um ou mais ingredienteslíquidos. "Um ingrediente líquido" refere-se a um ingrediente que é líquido àtemperatura do ambiente (por exemplo, temperatura ambiente, tal como20°C). O ingrediente líquido contido no concentrado de bebida pode, porexemplo, compreender água; alternativamente, ou adicionalmente, oingrediente líquido pode, por exemplo, compreender xarope de milho (porexemplo, xarope de glicose) e/ou outros xaropes contendo mono-, di- oupolissacarídeos. Um exemplo de um ingrediente líquido que é usado para apreparação de uma dose a base de chocolate é chocolate líquido, tal comochocolate líquido descrito em EP 1440910, que está por meio destaincorporado pela referência na sua íntegra. Preferivelmente, a quantidade totalde ingredientes líquidos contidos no concentrado de bebida é de cerca de 40 acerca de 100 % em peso, por exemplo, cerca de 60 a cerca de 99 % em peso,tal como cerca de 80 a cerca de 97 % em peso, por exemplo, cerca de 90 acerca de 95 %. Essas porcentagens em peso são dadas como umaporcentagem do peso total do concentrado de bebida, isto é, comoporcentagem do peso combinado dos ingredientes líquidos e sólidos. Emparticular, o tempo de infusão/diluição e confiabilidade da infusão podem seraumentados com uma maior quantidade de ingredientes líquidos. Entretanto,algumas vezes alguns ingredientes são preferivelmente providos comosólidos, a fim de preservar seu sabor até a infusão/diluição. Por exemplo, umextrato de café pode ser provido na forma sólida, por exemplo, como cafésolúvel. Sólidos parcialmente insolúveis podem também ser providos paramelhorar o sabor da infusão, tal como café torrado e moído. Assim, oconcentrado líquido de bebida pode compreender, por exemplo, de cerca de 0a cerca de 60 % em peso de conteúdos sólidos, por exemplo, cerca de 2 acerca de 40 % em peso, tal como cerca de 3 a cerca de 20 % em peso, porexemplo cerca de 5 a cerca de 10 % em peso.
O concentrado líquido de bebida é não geleificado. Os termos"gel" e "geleificado" são bem conhecidos pelos versados na técnica comreferência a um sistema que não apresenta escoamento em condições deestado estacionário a 20°C. Mais preferivelmente, a viscosidade doconcentrado líquido de bebida é cerca de 4.000 mPa.s ou menos, maispreferivelmente cerca de 1.000 mPa.s ou menos, mais preferivelmente cercade 500 mPa.s ou menos, tal como cerca de 200 mPa.s ou menos. Foiobservado que essas viscosidades contribuem para a mistura fácil doconcentrado de bebida com o fluido aquoso. Por outro lado, a viscosidade doconcentrado líquido de bebida pode ser cerca de 1 mPa.s ou mais, maispreferivelmente cerca de 10 mPa.s ou mais, mais preferivelmente cerca de 50mPa.s ou mais. Foi observado que essas viscosidades mínimas tendemresultar de uma concentração de ingredientes no concentrado de bebida forado espessante que permite que o concentrado de bebida possa ser diluído eainda prover uma bebida final de concentração de infusão desejada.Dessa maneira, faixas preferidas de viscosidades a 20°C e 100rpm incluem cerca de 1 a cerca de 4.000 mPa.s, por exemplo, cerca de 10 acerca de 1.000 mPa.s, tal como cerca de 10 mPa.s a cerca de 500 mPa.s.
Viscosidade é medida por um viscosímetro Brookfield DVII.Os espessantes podem ser selecionados de forma que o concentrado de bebidatenha essas viscosidades a 20°C. Por exemplo, a concentração dos espessantespreferidos discutidos a seguir (um alginato e/ou um espessante geleificantetermicamente reversível) pode ser selecionada para alcançar essasviscosidades. Viscosidade pode ser medida a 100 rpm usando o fuso 3.
Preferivelmente, o espessante pode ser parcial oucompletamente dissolvido no(s) ingrediente(s) líquido(s) e/ou ser contidos emforma coloidal no ingrediente líquido. Por exemplo, se o concentrado debebida contiver tanto ingredientes sólidos quanto líquidos, ele pode serdescrito com uma fase contínua (o(s) ingrediente(s) líquido(s) e uma fasedescontínua (o(s) ingrediente(s) sólido(s))) e o espessante é parcial oucompletamente contido na fase contínua, tanto completamente dissolvidoquanto como um colóide. Se o espessante for contido em uma forma coloidal,ele pode não se separar do concentrado de bebida com o tempo (por exemplo,um em que não ocorre separação, ou substancialmente nenhuma separação, doespessante do ingrediente líquido e/ou decantação do espessante no fundo dorecipiente, quando deixado em um recipiente selado a 20°C por 7 dias).
Preferivelmente, cerca de 50 % a cerca de 100 % em peso doespessante podem ser contidos no(s) ingrediente(s) líquido(s)/fase contínua,tanto dissolvido quanto em forma coloidal, mais preferivelmente cerca de 80% a cerca de 100 % em peso, por exemplo, cerca de 100 % em peso. Emparticular, uma maior quantidade de espessante dissolvido nos ingredienteslíquidos pode resultar em uma infusão de bebida mais rápida e mais confiável.O espessante pode ser dissolvido no concentrado de bebida misturando-se osingredientes do concentrado de bebida antes de eles serem adicionados aocartucho, por exemplo, em um misturador, tal como um misturador a vácuo.
Os espessantes podem ser providos na fase contínua doconcentrado de bebida de inúmeras maneis conhecidas na tecnologia. Porexemplo, os espessantes podem ser providos em uma forma substancialmenteou completamente hidratada. Em particular, o espessante pode ser submetidoa uma técnica de hidratação, tal como hidratação por açúcar. O espessante eos ingredientes líquidos do concentrado podem também ser submetidos amistura de alto cisalhamento. Foi observado que, pré-hidratando osespessantes, todos os espessantes são mais prováveis de dissolver nomomento antes de a bebida infusa ser dispensada pelo cartucho de bebida.
Preferivelmente, o concentrado de bebida compreende cercade 0,01 a cerca de 5 % em peso de espessante. Essas porcentagens em pesoindicam a concentração total de espessantes e/ou a concentração total de doisespessantes preferidos (um alginato e/ou um espessante geleificantetermicamente reversível, discutido com mais detalhes a seguir). Maispreferivelmente, o concentrado de bebida compreende cerca de 0,01 % empeso a cerca de 2 % em peso de espessante, mais preferivelmente cerca de 0,1a cerca de 1 % em peso de espessante, por exemplo, cerca de 0,2 % em peso acerca de 0,8 % em peso, ainda mais preferivelmente cerca de 0,5 % em peso.Foi observado que, a uma concentração muito baixa, o efeito do espessamentodo espessante é reduzido, ao passo que, a alta concentração, o espessantetende ficar menos fácil de se dissolver no ingrediente líquido.
"Espessantes" são bem conhecidos na tecnologia. Eles sãoagentes de espessamento que aumentam a espessura de uma bebida. Elespodem ser providos na forma sólida (a 20°C) e então dissolvidos ou dispersosem um líquido, ou eles podem ser providos com um espessante sólido pré-dissolvido ou pré-disperso em um líquido. Eles podem ser usados, porexemplo, para melhorar as características de encorpamento e sensação bucal.
Foi observado adicionalmente que certos espessantes têmpropriedades preferíveis para superar o problema de superespessamento doconcentrado líquido de bebida. Esses espessantes incluem um alginato e/ouum espessante geleificante termicamente reversível. Por exemplo, oconcentrado líquido de bebida pode compreender um ou ambos de umalginato e/ou um espessante geleificante termicamente reversível. Foiobservado que esses espessantes podem ser incorporados em um cartucho semresultar em um concentrado de bebida que não se mistura facilmente com ummeio aquoso quando introduzido no cartucho.
O espessante pode ou não compreender um alginato. Semquerer ficar preso a teoria, foi observado que alginatos podem espessarquando misturados com íons de cálcio (Ca2+). Dessa maneira, o alginato podeser dissolvido no concentrado líquido de bebida em uma forma não ligadapara produzir um concentrado não geleificado. Então, mediante adição de umfluido aquoso compreendendo íons de cálcio, o fluido aquoso mistura com oconcentrado de bebida e somente então o torna espesso. Por exemplo, íons decálcio podem ser intencionalmente adicionados ao fluido aquoso, ou os íonsde cálcio podem já existir no fluido aquoso, por exemplo, como impurezas"duras" em água de torneira. Alternativamente, o alginato pode se dissolverem um fluido aquoso que não inclui íons de cálcio. A bebida dispensada pelocartucho pode então ser misturada com uma fonte de íons de cálcio em umreceptáculo no qual ela é servida, por exemplo, com leite.
O termo "alginato" é bem conhecido na tecnologia. Alginatoscomerciais são derivados de uma variedade de fontes de alga marinha.Diferentes algas marinhas produzem alginatos de diferentes composiçõesmonoméricas e estruturas em bloco e, portanto, a reatividade do cálcio de umalginato pode depender de sua fonte. Em particular alginatos podemcompreender um copolímero linear compreendendo ácido D-manurônico eunidades monoméricas de ácido L-gulurônico. Esses monômeros podemocorrer na molécula de alginato como blocos de unidades de monômerosindividuais (blocos-M ou blocos-G) ou como regiões nas quais os monômerosse aproximam de uma seqüência alternada. Alginatos podem ser referidoscomo "alto M" ou "alto G", dependendo das proporções de ácido manurônicoe ácido gulurônico que eles contêm. Um exemplo de um alginato alto M éaquele obtido de alga marinha gigante, Macrosystis pyrifera, colhido na costada Califórnia. Um mecanismo de espessamento dos alginatos é considerado oalinhamento de duas regiões de bloco-G deformado resultando em um furoem forma de diamante com dimensões que são ideais para a ligaçãocooperativa de íons divalentes, tais como íons de cálcio. Na presenteinvenção, alginatos alto M (por exemplo, aqueles com um teor de M comouma proporção do número total de unidades de M e G acima de 50 %) podemser usados em virtude de suas características de espessamento controláveis.
O alginato pode ser um alginato solúvel e, como tal, épreferivelmente solúvel em água a 20°C. Como tal, preferivelmente o alginatodissolve completamente em água a 20°C. Exemplos de alginatos solúveis sãobem conhecidos na tecnologia. Eles incluem alginato de sódio, potássio eamônio. Entretanto, alginato de cálcio pré-geleificado pode não ser solúvelem água. Um alginato particularmente preferido é alginato de sódio, que foiconsiderado particularmente versátil nas suas propriedades e suaconfiabilidade no espessamento.
Foi observado que alginatos são preferíveis em uso em relaçãoa outros espessantes em virtude de suas propriedades de espessamento. Emparticular, tem-se observado que alginatos espessam de forma rápida econtrolável na presença de íons de cálcio. Ao contrário, foi observado queoutros espessantes, por exemplo, espessantes de carragenano, espessamapenas lentamente, à medida que a bebida resfria. Portanto, usando umalginato, a bebida final pode não mudar substancialmente sua viscosidadecom o tempo, que é vantajoso para consumidores.
O alginato pode ser provido em uma forma que ésubstancialmente não ligada a um cátion divalente, mas capaz de ligar a umcátion divalente, por exemplo, cálcio (Ca ). Por exemplo, o alginato pode serprovido em uma forma com cerca de 70 % a cerca de 100 % em peso nãoligado a um cátion divalente (por exemplo, cálcio), por exemplo, 90 % a 100% em peso, tal como cerca de 100 % em peso. A quantidade não ligada a umcátion divalente (por exemplo, cálcio) pode ser, por exemplo, medidatitulando a composição à temperatura ambiente com uma solução de íons decálcio (por exemplo, uma com uma concentração 1 molar de íons de cálcio);registrando o ponto no qual a viscosidade da composição não mais aumentacom a adição de novos íons de cálcio; e então expressando esta quantidadecomo uma fração da quantidade da solução de íons de cálcio necessária paraespessar a concentração de uma solução de alginato de sódio controle até oponto no qual sua viscosidade não mais aumenta.
O espessante pode ou não compreender um espessantegeleificante termicamente reversível. Esses espessantes apresentam apropriedade de maior viscosidade a maior temperatura. Esta propriedade édenominada gelação térmica reversível. Por exemplo, esses espessantespodem apresentar uma maior viscosidade a 80°C do que a 20°C, quandodissolvidos no concentrado de bebida, por exemplo, duas vezes mais viscosos,tal como três vezes mais viscosos, usando as condições para medir aviscosidade previamente descritas (mas variando a temperatura).
Foi considerado que esses espessantes vantajosos em virtudede eles não terem a tendência de forma um geral, ou composição muitoviscosa à temperatura ambiente em forma concentrada, mas aumenta suasviscosidades a maiores temperaturas. Como tal, esses espessantes sãoparticularmente vantajosos quando o fluido aquoso adicionado ao cartucho éprovido "quente", isto é, de cerca de 50°C a cerca de 100°C, por exemplo, decerca de 70°C a cerca de 90°C, tal como cerca de 80°C. Alternativamente, ofluido aquoso pode ser introduzido no cartucho "frio" (isto é, a 5 a 50°C, porexemplo, cerca de 20°C) e então a bebida dispensada do cartucho aquecidaem seguida, por exemplo, pela adição de um líquido quente (por exemplo,leite). Desta maneira, no ponto quando o fluido aquoso entra em contato como concentrado de bebida, o concentrado não é um gel, ou está altamenteviscoso. Enquanto o concentrado de bebida aquece rapidamente, oconcentrado de bebida tem tempo para misturar completamente com o fluidoaquoso antes de o efeito de espessamento do espessante termicamentereversível na temperatura mais alta ter tempo para impedir a mistura doconcentrado de bebida com o fluido aquoso.
Exemplos de dois espessantes termicamente reversíveis sãometil celulose e hidroxipropilmetil celulose (HPMC). Esses são disponíveiscom o nome comercial MethoCel da Dow Chemicals. Metilcelulose é umespessante geleificante termicamente reversível particularmente preferido emvirtude de suas propriedades de sensação bucal. Seu perfil térmico/viscosoestá ilustrado na figura 1.
Em uma modalidade preferida, o concentrado líquido debebida compreende tanto metil celulose quanto um alginato. Como aquidescrito, foi observado que esta combinação de espessantes provê umasensação bucal vantajosa à bebida preparada final.
Se o concentrado de bebida contiver um alginato, oconcentrado pode ser provido com um sequestrante de íons de cálcio.Sequestrantes de íons de cálcio complexa nos íons de cálcio, reduzindo assima concentração de íons de cálcios disponível para complexar com o alginato.Por exemplo, um sequestrante de íons de cálcio pode ser usado paracomplexar nos íons de cálcio presentes no fluido aquoso, por exemplo, comoimpurezas "duras" em água.
Exemplos de sequestrantes de íons de cálcio incluem tri-citratode sódio, difosfato de sódio, difosfato de potássio, ortofosfato de sódio, tetra-pirofosfato de sódio e hexametafosfato de sódio.Preferivelmente, o sequestrante de íons de cálcio está presenteem uma razão em relação ao alginato de 1:10 a 10:1, por exemplo, 1:5 a 5:1,tal como 1:2 a 2:1. Foi observado que um sequestrante de íons de cálcio podefuncionar efetivamente dentro desses limites. Se a concentração for baixa, aeficiência da ação do sequestrante pode ser reduzida; se a concentração formuito alta, a quantidade de cálcio necessária para causar um efeito deespessamento do alginato pode ser significativamente aumentada.
Exemplos de ingredientes adicionais extras que podem serincluídos no concentrado de bebida incluem, mas sem limitações, café moído,extratos de café (incluindo café instantâneo), folhas de chá, extratos de chá,chocolate sólido e flavorizantes. Por exemplo, o concentrado de bebida podecompreender adicionalmente xaropes flavorizantes, cacau (incluindo qualquerparte derivada de grãos de cacau, tal como polpa de cacau, pontas de cacau,pó de cacau), ervas, condimentos e flavorizantes tais como baunilha,morango, framboesa, laranja, melão, caramelo, creme e biscoito.
Preferivelmente, um dos ingredientes líquidos no concentradode bebida é um líquido compreendendo um ou mais sacarídeos (mono-, di- oupoli-sacarídeo). Por exemplo, um ingrediente líquido adequado pode ser umxarope de monossacarídeo ou um xarope de dissacarídeo. Por exemplo, umingrediente líquido adequado pode ser um xarope de monossacarídeo ou umxarope de dissacarídeo. Por exemplo, o ingrediente líquido pode ser umxarope de milho (por exemplo, xarope de glicose). Preferivelmente, esteingrediente líquido é provido em uma quantidade de cerca de 10 % em peso acerca de 90 % em peso, por exemplo, cerca de 30 % em peso a cerca de 75 %em peso, por exemplo, cerca de 60 % em peso. Em particular, foi observadoque, pré-misturando os espessantes com o líquido compreendendo um oumais sacarídeos, os espessantes podem ser vantajosamente dispersos e/oudissolvidos no líquido. Em outras palavras, o líquido separa as partículas empó de forma que elas não agreguem quando um meio aquoso é adicionado aelas.
Em uma modalidade preferida, o espessante do concentrado debebida pode compreender 80 a 99 % em peso de ingredientes líquidos e 1 a 20% em peso de ingredientes sólidos. Os ingredientes líquidos podemcompreender 0,01 a 5 % em peso de espessante dissolvido. Este espessantepode compreender ou pode ser um alginato e/ou um espessante geleificantetermicamente reversível. O alginato e/ou espessante geleificante termicamentereversível pode ser a uma concentração, tanto singularmente quanto emcombinação, de 0,01 a 5 % em peso. Os ingredientes líquidos e/ouingredientes sólidos podem compreender adicionalmente um ou maisflavorizantes, tais como cacau (incluindo chocolate), baunilha, componentesalcoólicos (incluindo licor flavorizante), caramelo, menta, canela, nozes e/oufrutos. Os ingredientes sólidos podem ser ou podem compreender um extratode café, tal como café solúvel.
De volta para o cartucho real que pode ser usado no primeiroaspecto da invenção, o cartucho compreende uma entrada para a introduçãode um meio aquoso no cartucho, uma saída a jusante da entrada para adescarga de uma bebida do cartucho, e um trajeto de fluxo de bebida que ligaa entrada na saída. Entende-se que o termo "cartucho" na forma aqui usadasignifica qualquer embalagem, recipiente, sacolete, receptáculo ou dispositivode infusão ou diluição que contém um concentrado de bebida na forma aquidescrita. O cartucho pode ser rígido, semi-rígido ou flexível. O cartucho podeser formado de materiais substancialmente impermeáveis ao ar e água. Ocartucho pode ser provido selado. Por exemplo, a entrada e saída podem sercobertas por uma membrana (por exemplo, um laminado), que pode serperfurado em uso para permitir a introdução de um fluido aquoso e adispensação de uma bebida. O concentrado de bebida pode, por exemplo, serprovido dentro de uma câmara contida no trajeto de fluxo. Outroscomponentes podem opcionalmente ser incluídos no cartucho, tal como umfiltro. Um cartucho adequado para uso na presente invenção está descrito emEP 1440908, cujos conteúdos estão aqui incorporados nas suas íntegras pelareferência.
Em uma modalidade, o cartucho da presente invenção épreferivelmente um cartucho de uma única dose. Em particular, foiencontrada adicionalmente dificuldade no carregamento de concentrados debebidas pré-geleificados ou muito viscosos em cartuchos sem aquecimentodos concentrados de bebidas para modular suas viscosidades. O carregamentode um cartucho com concentrado de bebida de cerca de 0°C a cerca de 5O0C,por exemplo, cerca de 10°C a cerca de 35°C, é preferido, de forma que umaparelho de carregamento mais simples possa ser usado sem que anecessidade de equipamento de aquecimento especializado seja incorporadano aparelho de carregamento. Foi observado que os concentrados de bebidasda presente invenção superam este problema em virtude de suas propriedadesde espessamento particulares.
Dessa maneira, preferivelmente o trajeto de fluxo de bebidacontendo o concentrado de bebida tem um volume de cerca de 5 mL. Assim, oconsumidor pode ser provido com a conveniência de ser provido com umaúnica dose de uma bebida e de poder dispor do cartucho depois de seu usoindividual. Além do mais, preferivelmente a quantidade de concentrado debebida provida no cartucho é entre cerca de 1 g e 50 g, mais preferivelmenteentre cerca de 5 g e 25 g.
Preferivelmente, a razão do volume do concentrado de bebidapara o volume do trajeto de fluxo da bebida contendo o concentrado de bebidaé de cerca de 1:1 a cerca de 1:100, tal como cerca de 1:2 a cerca de 1:40, maispreferivelmente de cerca de 2:5 a cerca de 1:20, tal como de cerca de 1:3 acerca de 1:10. Assim, um fluido aquoso pode ser convenientementeintroduzido no cartucho para infusão da bebida.
Em uso, uma bebida pode ser dispensada do cartucho contendoum concentrado líquido de bebida não geleificado compreendendo umespessante por um método compreendendo as etapas de:
passar um meio aquoso através de um cartucho para formaruma bebida pela diluição do dito concentrado de bebida; edispensar a bebida em um receptáculo;
em que a razão em peso geral do concentrado de bebida para omeio aquoso introduzido no cartucho é cerca de 10:1 a cerca de 1:10.
Em particular, foi observado que a faixa de diluição de cercade 10:1 a cerca de 1:10 provê uma maneira conveniente e confiável de proverum consumidor com uma bebida em um cartucho que é pequeno econveniente para um consumidor, por exemplo, cerca de 5:1 a cerca de 1:10,tal como cerca de 1:1 ou cerca de 1:2 a cerca de 1:8.
Em uso, o meio aquoso pode ser introduzido no cartuchoacima da temperatura ambiente. Por exemplo, a temperatura do meio aquosoquando introduzido no cartucho pode ser de cerca de 50°C a cerca de 100°C,por exemplo, de cerca de 70°C a cerca de 95°C, tal como cerca de 85°C. Omeio aquoso pode ser aquecido a esta temperatura por um aquecedor providono dispensador de bebida.
O método pode compreender a etapa adicional de misturar amistura de concentrado de bebida e o meio aquoso com um outro meioaquoso, tal como leite. Isto pode ocorrer, por exemplo, igualmente noreceptáculo. Se o meio aquoso não for adicionado ao cartucho quente, ométodo pode também compreender aquecer a mistura de concentrado debebida e o meio aquoso a uma temperatura de 50 a cerca de 100°C, porexemplo, de cerca de 70°C a cerca de 95°C, tal como cerca de 85°C, depoisde ela ter passado através da restrição. Isto pode ser conseguido, por exemplo,tanto no próprio dispensador de bebida quanto no receptáculo, por exemplo,adicionando a mistura de concentrado de bebida e o meio aquoso a um fluidoquente, tal como leite.O dispensador de bebida usado no primeiro aspecto dapresente invenção pode compreender um alojamento contendo um aquecedorde água, uma bomba de água, opcionalmente um compressor pneumático, umprocessador de controle, uma interface do usuário e uma cabeça. A cabeçapode compreender um suporte para conter, em uso, o cartucho. A máquina depreparação de bebidas pode também ser provida com um tanque de água.
O alojamento do dispensador de bebida pode compreenderuma estação de dispensação onde a dispensação da bebida ocorre. A estaçãode dispensação pode compreender um descanso do receptáculo com uminterior oco formando uma bandeja de gotejamento.
A cabeça do dispensador de bebida pode ficar localizadavoltada para o topo do alojamento acima do descanso do receptáculo. Osuporte da cabeça pode ser modelado para receber o cartucho do primeiroaspecto e manter o cartucho na orientação correta de maneira tal que águapossa passar através do cartucho. O suporte e a cabeça podem ser providoscom dispositivos de vedação para selar em torno de uma periferia do cartuchopara impedir desvio do fluxo de água, em uso. A cabeça pode ser projetadapara direcionar o fluxo de água para baixo através do cartucho de forma quebebida saia do cartucho através de uma superfície mais inferior do cartucho.Alternativamente, a cabeça pode ser projetada para direcionar o fluxo de águapara cima através do cartucho de forma que bebida inicialmente saia docartucho através de uma superfície mais superior do cartucho antes de serfinalmente direcionada para baixo para um receptáculo.
A interface do usuário pode ficar localizada na frente doalojamento e compreende um botão de partida/parada e uma pluralidade deindicadores de estado. O tanque de água pode ficar localizado na traseira doalojamento e é conectado em uso a uma estação do tanque de água localizadana metade traseira do alojamento. A bomba de água pode ser conectadaoperativamente entre o tanque de água e o aquecedor de água e controladopelo processador de controle.
O aquecedor de água pode ficar localizado no interior doalojamento. O aquecedor é preferivelmente capaz de aquecer água recebida dabomba de água de uma temperatura inicial de aproximadamente 20°C até umatemperatura operacional de cerca de 85°C em menos de um minuto.
O processador de controle da máquina de preparação debebidas pode compreender um módulo de processamento e uma memória. Oprocessador de controle é conectado operativamente no aquecedor de água,bomba de água, compressor pneumático e interface do usuário, e controlaestes.
Um exemplo de um dispensador de bebida que pode ser usadona presente invenção está descrito em PCT/GB2005/004113, cujos conteúdosestão aqui incorporados pela referência.
Durante suas investigações, foi percebido um problemaadicional associado com o uso de um concentrado de bebida compreendendoum espessante em um dispensador de bebida. Em particular, foi percebido quealguns dispensadores de bebida contêm uma restrição no trajeto de fluxo entreo ponto no qual o concentrado de bebida líquido é misturado com um fluidoaquoso e a saída do dispensador de bebida. Em uso, foi observado que, se umconcentrado geleificado não for completamente dissolvido no fluido aquoso ealgum gel permanecer, o gel pode ser preso pela restrição no trajeto de fluxopara bloquear o dispensador de bebida. Adicionalmente, ou alternativamente,se a bebida for muito espessa, a pressão necessária para forçar a mistura doconcentrado de bebida e o fluido aquoso através da restrição torna-se muitogrande.
Dessa maneira, em um segundo aspecto, a presente invençãoprovê um sistema de dispensação de bebida compreendendo:
um cartucho contendo uma câmara de concentradocompreendendo concentrado de bebida;uma saída a jusante da câmara de concentrado para a descargade uma bebida;
um trajeto de fluxo conectando a câmara de concentrado e asaída, o trajeto de fluxo contendo um dispositivo para misturar o concentradode bebida com um meio aquoso para formar a bebida;
em que o trajeto de fluxo tem um uma área seccionaltransversal máxima de X e uma área seccional transversal mínima de Y, emque a razão de X para Y é cerca de 20 ou mais, e em que o concentrado debebida é um concentrado líquido de bebida não geleificado ou umconcentrado de bebida sólido compreendendo um alginato e/ou espessantegeleificante termicamente reversível.
Os recursos preferidos do concentrado não geleificado destesegundo aspecto são os mesmos previamente descritos no primeiro aspecto dainvenção.
O cartucho usado neste segundo aspecto pode ser providoconectado a um trajeto de fluxo, por exemplo, sendo provido com uma saídaconectada no trajeto de fluxo de bebida. Ele pode ser provido em uma formade dose única ou de múltiplas doses. Entretanto, em uma modalidadepreferida deste segundo aspecto, o concentrado de bebida é provido em umcartucho de acordo com o primeiro aspecto. Em outras palavras, o cartuchopode ser provido com uma entrada e saída e um dispositivo para misturar oconcentrado com um fluido aquoso e, como tal, o cartucho pode ser ocartucho definido no primeiro aspecto. Neste caso, o cartucho pode seradicionalmente provido com uma restrição ou abertura com uma razão de Xpara Y da maneira anteriormente definida. Assim, a restrição ou abertura podeser provida a jusante de uma câmara que contém (pré-infusão/pré-diluição) oconcentrado de bebida contido no trajeto de fluxo entre a entrada e a saída docartucho.
Assim como um concentrado líquido de bebida nãogeleificado, o segundo aspecto da invenção pode prover um cartuchocontendo um concentrado de bebida sólido compreendendo um alginato(previamente definido). Embora o uso de concentrados sólidos possaapresentar desvantagens em relação a concentrados líquidos, tais comomaiores tempos de infusão /diluição, e infusão menos confiável, foi observadoque um alginato sólido e/ou um espessante geleificante termicamentereversível sólido podem ser usados para prover o espessamento atrasado dabebida até depois que a bebida é dispensada do dispensador de bebida.
Em particular, um alginato pode espessar na presença de íonsde cálcio. Assim, quando provido em um concentrado sólido, o alginato podeser dissolvido no fluido aquoso e ser dispensado em um receptáculo. Então,um líquido compreendendo íons de cálcio pode ser adicionado ao receptáculo,por exemplo, leite. Somente então que o alginato espessa, complexando nosíons de cálcio. Portanto, o espessamento da bebida pode ser atrasado até queela seja dispensada do dispensador de bebida em um receptáculo. Destamaneira, a bebida não é espessada antes de passar através da restrição notrajeto de fluxo, mas somente depois. Portanto, a pressão necessária parapassar a bebida através da restrição é reduzida, facilitando a passagem dabebida através do dispensador de bebida.
Além do mais, foi percebido que espessantes geleificantestermicamente reversíveis aumentam suas viscosidades a maiorestemperaturas. Portanto, se provido na forma sólida, o espessante pode, porexemplo, ser dissolvido (por exemplo, na forma coloidal) em um fluido frio(por exemplo, um com uma temperatura de 50C a 50°C), passado através deuma restrição e então misturado (tanto no sistema de preparação de bebidaquanto no próprio receptáculo) com um fluido quente para proverespessamento depois que o espessante dissolvido tiver passado através darestrição.
Na forma aqui usada, o termo "concentrado sólido" refere-se aum concentrado que substancialmente não contém ingredientes líquidos (istoé, líquido a 20°C). Por exemplo, o teor de sólidos pode ser cerca de 95 % empeso ou mais, tal como cerca de 98 % em peso ou mais, por exemplo, 99 %em peso ou mais, tal como cerca de 100 % em peso. Embora menosconveniente para infusão/diluição, concentrados sólidos tendem ter umamaior vida em prateleira do que concentrados líquidos, a menos que osconcentrados líquidos sejam devidamente embalados.
Os recursos preferidos (por exemplo, a % em peso do alginato,ingredientes adicionais preferidos e a inclusão de um sequestrante de íons decálcio) do concentrado sólido são os mesmos previamente descritos para oconcentrado líquido de bebida deste primeiro aspecto.
Assim, o segundo aspecto pode prover adicionalmente umcartucho de acordo com o primeiro aspecto da invenção provido com umconcentrado sólido compreendendo um alginato e/ou um espessantegeleificante termicamente reversível no lugar do concentrado de bebidalíquido do primeiro aspecto.
Qualquer forma que o concentrado tiver, preferivelmente, oconcentrado de bebida compreende cerca de 0,01 a cerca de 5 % em peso deespessante. Mais preferivelmente, o concentrado de bebida compreende cercade 0,01 % em peso a cerca de 2 % em peso de espessante, maispreferivelmente cerca de 0,1 a cerca de 1 % em peso de espessante, porexemplo, cerca de 0,2 % em peso a cerca de 0,8 % em peso, ainda maispreferivelmente cerca de 0,5 % em peso. Foi observado que, a umaconcentração muito baixa, o efeito de espessamento do espessante é reduzido,ao passo que, a uma alta concentração, o espessante tende tornar-se menosfácil de se dissolver no ingrediente líquido. Preferivelmente, se um alginatoe/ou espessante geleificante termicamente reversível forem providos, eles sãoprovidos com as faixas citadas de peso.
O cartucho neste segundo aspecto pode ser rígido, semirrígidoou flexível. O cartucho pode ser formado de materiais substancialmenteimpermeáveis ao ar e água. O cartucho pode ser provido selado, exceto pelassuas conexões no sistema de preparação de bebida. Por exemplo, a entrada esaída (se presentes) do cartucho podem ser cobertas por uma membrana (por5 exemplo, um laminado) que pode ser perfurada em uso para permitirintrodução de um fluido aquoso e a dispensação de uma bebida.
O cartucho pode também ser separado do dispositivo paramisturar o concentrado de bebida com o fluido aquoso. Assim, o concentradode bebida pode ser convenientemente provido em uma quantidade maior doque uma única dose. Por exemplo, o dispensador de bebida pode ser providocom um cartucho contendo múltiplas doses do concentrado de bebida e umdispositivo de dosagem para prover uma quantidade dosada de concentrado debebida ao trajeto de fluxo para mistura com um fluido aquoso.
A razão de X para Y mede a restrição no trajeto de fluxo.Nota-se que a seção transversal do trajeto de fluxo é medida perpendicular aopróprio trajeto de fluxo. Se o trajeto de fluxo se dividir em uma série detrajetos de fluxo paralelos e o trajeto de fluxo for configurado de forma que,em uso, o concentrado de bebida/bebida preparada passe através de todos ostrajetos de fluxo paralelos, então a seção transversal total do trajeto de fluxo éconsiderada a soma das seções transversais dos trajetos de fluxo paralelosindividuais.
Preferivelmente, a razão de X para Y é cerca de 50 ou mais, talcomo cerca de 100 ou mais, por exemplo, cerca de 150 ou mais. Emparticular, à medida que a restrição torna-se mais significativa, o benefício deusar o espessante de acordo com o segundo aspecto torna-se ainda maior.Entretanto, preferivelmente a razão de X para Y é cerca de 2.000 ou menos,tal como 1.000 ou menos, tal como cerca de 500 ou menos, por exemplo,cerca de 350 ou menos. Isto é tal que uma pressão excessiva não é necessáriapara forçar líquidos a escoar através do dispensador de bebida. Assim, umafaixa preferida da razão de X para Y é cerca de 20 a cerca de 2.000, porexemplo, cerca de 50 a cerca de 500, mais preferivelmente 150 a 350, talcomo cerca de 250.
O segundo aspecto pode também ser expresso em termos dareal restrição da área seccional transversal. Assim, foi observado que, seoutros espessantes forem usados em sistemas de bebida com uma abertura notrajeto de fluxo de área seccional transversal de cerca de 2 mm ou menos,peças de gel podem ficar grudadas na abertura e/ou uma maior pressão podeser exigida para forçar líquido através da abertura. Entretanto, os espessantesdeste segundo aspecto facilitam o uso de uma abertura como esta.
Dessa maneira, o segundo aspecto pode prover um sistema dedispensação de bebida compreendendo:
um cartucho de concentrado de bebida;
uma saída a jusante do cartucho de concentrado de bebida paraa descarga de uma bebida;
um trajeto de fluxo que conecta o cartucho de concentrado debebida na saída; e
um dispositivo para misturar o concentrado de bebida com ummeio aquoso para formar a bebida, o dispositivo para misturar sendo tantointegrado no cartucho de concentrado de bebida quanto contido no trajeto defluxo;
em que o trajeto de fluxo compreende uma abertura com umaárea seccional transversal de 2 mm ou menos, e em que o concentrado debebida é um concentrado líquido de bebida não geleificado ou umconcentrado de bebida compreendendo um alginato e/ou um espessantegeleificante termicamente reversível.
Preferivelmente, a abertura tem uma área seccional transversal(X) de cerca de 1 mm ou menos, por exemplo, cerca de 0,5 mm ou menos.Em particular, à medida que a abertura torna-se menor, o benefício de usarum espessante de acordo com o segundo aspecto torna-se ainda maior.Entretanto, preferivelmente a abertura tem uma área seccional transversal decerca de 0,05 mm ou mais de forma que uma pressão excessiva não sejaexigida para forçar líquidos a escoar através do dispensador de bebida. Porexemplo, a abertura pode ter uma área seccional transversal de cerca de 0,1mm² ou mais, tal como cerca de 0,2 mm ou mais. Assim, uma faixa preferidade áreas seccionais transversais mínimas é cerca de 0,05 mm2 a cerca de 2mm , tal como cerca de 0,1 mm a cerca de 0,5 mm .
Por exemplo, a abertura pode ter uma área seccionaltransversal de 0,36 mm (por exemplo, uma abertura quadrada com lados de0,6 mm); a abertura pode também ter uma área seccional transversal de 0,2436 mm (por exemplo, uma abertura retangular com lados de 0,6 mm e 0,4mm). Por exemplo, uma abertura como esta pode ser um dispositivo deespumação, tal como um edutor. Entende-se que a abertura pode ter outrasformas sem ser quadrada ou retangular.
Preferivelmente, a área seccional transversal máxima (Y) dotrajeto de fluxo é 1.000 mm ou menos, tal como 500 mm ou menos, talcomo 200 mm ou menos, mais preferivelmente 100 mm ou menos. Porexemplo, o trajeto de fluxo pode ter uma seção transversal máxima de 87,8mm2 . Entretanto, o trajeto de fluxo pode ter uma área seccional transversalmáxima (Y) de 5 mm ou mais, tal como 10 mm ou mais, preferivelmente 20mm ou mais, por exemplo, 50 mm ou mais. Dentro desses limites, foiobservado que é conveniente trabalhar com um sistema de preparação debebida, por exemplo, facilitando o transporte de líquidos através do sistemade preparação de bebida. Por exemplo, a área seccional transversal máxima(Y) pode ser 5 a 1.000 mm2, tal como 10 a 500 mm2.
A abertura ou restrição pode ser um dispositivo de espumação,tal como um edutor, para prover espumação opcional de uma bebidadispensada no dispensador de bebida. Por exemplo, o dispositivo deespumação, tal como o edutor, pode ser provido em um cartucho (porexemplo, dentro do trajeto de fluxo do cartucho) para um dispensador debebida aqui descrito, por exemplo, a jusante de uma câmara contendo (pré-infundindo/pré-diluindo) o concentrado de bebida.
Por exemplo, o segundo aspecto da invenção pode prover umsistema de dispensação de bebida compreendendo:
um cartucho de concentrado de bebida;
uma saída a jusante do cartucho de concentrado de bebida paraa descarga de uma bebida;
um trajeto de fluxo conectando o cartucho de concentrado debebida na saída; e
um dispositivo para misturar o concentrado de bebida com ummeio aquoso para formar a bebida, o dispositivo para misturar sento tantointegrado no cartucho de concentrado de bebida quanto contido no trajeto defluxo;
em que o trajeto de fluxo compreende um edutor, e em que oconcentrado de bebida é um concentrado líquido de bebida não geleificado ouum concentrado de bebida compreendendo um alginato e/ou um espessantegeleificante termicamente reversível.
O segundo aspecto da invenção também se estende a ummétodo para dispensar uma bebida de um sistema de bebida;
em que o sistema de bebida contém um cartucho, o cartuchocompreendendo uma ou mais câmaras contendo um concentrado líquido debebida não geleificada compreendendo um espessante e a câmara é conectadaa uma saída do sistema de bebida por um trajeto de fluxo;
o método compreendendo as etapas de:
misturar o concentrado de bebida com um meio aquoso, tantona(s) câmara(s) do cartucho quanto no trajeto de fluxo do sistema de bebidaque conecta a(s) câmara(s) na saída;passar a mistura de concentrado de bebida e do meio aquosoatravés de uma abertura ou restrição (tal como um edutor) da maneirapreviamente definida; e
dispensar a bebida em um receptáculo;
em que a razão de peso geral do concentrado de bebida para omeio aquoso introduzido no cartucho é cerca de 10:1 a cerca de 1:10.
O método pode compreender a etapa adicional de prover ouadicionar um líquido contendo cálcio, por exemplo, um líquido a base de leiteno receptáculo e/ou misturá-lo com a mistura de concentrado de bebida e omeio aquoso dentro do sistema de preparação de bebida. O método podetambém compreender aquecer a mistura de concentrado de bebida e o meioaquoso a uma temperatura de 50°C a cerca de IO0C, por exemplo, de cerca de70°C a cerca de 95°C, tal como cerca de 85°C, depois de ela ter passadoatravés da restrição. Isto pode ser conseguido, por exemplo, tanto no própriodispensador de bebida quanto no receptáculo, por exemplo, adicionando amistura de concentrado de bebida e do meio aquoso a um fluido quente, talcomo leite.
Foram investigadas adicionalmente combinações deespessantes que provêm sensação bucal vantajosa a uma bebida preparada apartir de um concentrado de bebida. De todos os espessantes testados,sozinhos ou em combinação, foi observado que uma combinação de metilcelulose e de um alginato provê uma sensação bucal que ésurpreendentemente vantajosa para o consumidor.
Dessa maneira, a presente invenção provê em um terceiroaspecto um concentrado de bebida compreendendo um espessante, em que oespessante compreende metil celulose e pelo menos um alginato em umarazão em peso de 1:5 a 5:1, em que o metil celulose e o pelo menos umalginato estão presentes em uma quantidade combinada de cerca de 0,01 acerca de 5 % em peso.Os recursos preferidos do concentrado de bebida (porexemplo, a % em peso do alginato, ingredientes adicionais preferidos e ainclusão de um sequestrante de íons de cálcio) deste terceiro aspecto são osmesmos do concentrado de bebida líquido do primeiro aspecto. Deve-se notarque, embora o concentrado de bebida do terceiro aspecto possa ser umconcentrado líquido definido no primeiro aspecto, ele pode também ser umconcentrado sólido.
EXEMPLOS
Exemplo 1
O exemplo funcional seguinte demonstra os benefícios destainvenção em uma bebida sob demanda preparada com duas cápsulas: umacápsula contendo 21,5 g de leite infuso com 50 mL de água quente a 94°C euma cápsula contendo 20 g de receita base de líquido concentrado infusa com50 mL de água quente a 94°C para criar uma bebida final de 100 - 150 mL.
A receita base de líquido concentrado de referênciacompreende:
~ 63 % de iso-glicose;
~ 30 % de água;
~ 5 % de café 100 % solúvel;
~ 1,2 % de flavorizantes.
Exemplo 1: o concentrado de bebida líquido inventivo foipreparado pela adição de alginato de sódio e metil celulose na receitasupradescrita. O concentrado líquido concentrado inventivo foi preparado pré-misturando 0,25 % de alginato comercial, que consiste em misturas dealginato de sódio e difosfato de sódio; 0,25 % de metil celulose comercial;0,20 % de tricitrato de sódio com 2,02 % de açúcar extrafino em um vasoseparado para ter uma mistura homogênea para ajudar na sua dispersão edissolução. Água foi suprida a uma misturadora a vácuo. Uma vez que apressão na misturadora atingiu -160 mPa, a mistura foi alimentada sob vácuona misturadora através de um tubo. A mistura nesta pressão impedeincorporação de ar na mistura, caso contrário ela formaria um mousse.Agitação e recirculação foram programadas para ajudar dissolução de goma eevitar formação de aglomeração. A pressão foi então aumentada para -500mPa antes de Iso Glicose ser adicionada. Café solúvel foi então alimentado namisturadora a vácuo nas mesmas condições de pressão, agitação erecirculação. Recirculação e vácuo foram então interrompidos antes da adiçãodos flavorizantes. Uma mistura final com todos os ingredientes, a -500 mPacom agitação e recirculação foi conduzida antes de enviar o produto para aetapa de processo seguinte. Para controlar a quantidade da mistura,viscosidade foi medida com um viscosímetro Brookfield DVII a 20°C com ofuso S3 a uma velocidade de 100 rpm e torque entre 30-70 %.
Mediante ingestão, depois da infusão, a bebida no geral foi maisespessa e mais suave na textura com sensação bucal mais cremosa e ofereceumelhores propriedades organolépticas no concentrado de bebida líquido inventivocomparado com a receita base de líquido concentrado de referência.
A variabilidade no sabor entre quatro diferentes amostras foiavaliada usando DOD (metodologia de Grau de Diferença na qual o DOD emrelação à referência é classificado em uma escala de 1-11, onde 1 é o mesmodo controle e 11 é muito diferente do controle. As diferentes amostrascontiveram:
1. uma mistura de alginato de sódio (0,25 %) e metil celulose(0,25 %) (controle, receita inventiva descrita no exemplo 1);
2. nenhum espessante;
3. metil celulose somente (0,25 %); e
4. alginato de sódio somente (0,25 %).
O teste DOD foi conduzido incluindo um controle cego e umaapresentação aleatória de amostras. O controle cego foi a mistura de doisespessantes. O teste foi conduzido com 5 participantes treinados e 2 repetições. Oscálculos do nível de significância são feitos na média de 10 medições com ANOVAa duas variáveis com replicação e teste Dunnett a um nível de risco de 10 %.
Os resultados do teste DOD estão mostrados na figura 2 e na
tabela 1:
<table>table see original document page 33</column></row><table>
Tabela 1
Os resultados mostram que:- a amostra sem espessantes é considerada significativamentediferente no DOD geral e é direcionalmente menos espessa, recobre menos aboca e garganta;
- a amostra como metil celulose somente é significativamentediferente com significativamente menos espessamento e menos recobrimentoda boca do que a amostra de referência contendo a combinação dos doisespessantes; e
a amostra com alginato somente é consideradasignificativamente diferente no DOD geral e é direcionalmente menosespessa, menos recobrimento da boca, ligeiramente mais cremosa na texturado que a amostra de referência contendo a combinação dos dois espessantes.
Exemplo 2
Os exemplos seguintes demonstram como espessantes podemser usados de maneira a permitir mistura eficiente de um concentrado debebida com um meio aquoso dentro de um cartucho. Os exemplos tambémmostram como certos espessantes podem causar dificuldades no uso de umconcentrado compreendendo um espessante e uma restrição no trajeto defluxo para a saída do sistema de bebida.
Um cartucho de cerca de 50 mL de volume foi provido.Tentou-se encher com concentrados líquidos de bebida descritos no exemplo1 contendo os seguintes espessantes:
1.1 Goma xantana (da CP Kelco) 0,05 - 0,2 % em peso debebida total;
1.2 Pectina baixa metoxila (da CP Kelco) 0,05 - 0,5 %;
1.3 Goma capa carragenano (da CP Kelco) 0,05 - 0,35 %;
1.4 lota carragenano (da CP Kelco) 0,05 - 0,35 %;
1.5 Lambda carragenano (da CP Kelco) 0,05 - 0,6 %;
1.6 Alginato de sódio (da Grinstead) 0,045 - 0,5 %;
1.7 Metil celulose (da Dow) 0,045 - 0,25 %;
1.8 Hidroxipropilmetil celulose (da Dow) 0,1 - 0,5 %.
Observou-se que goma xantana espessa consideravelmente oconcentrado, tornando difícil encher o cartucho de bebida e causando altosresíduos na cápsula. Adicionalmente, observou-se que se tornou difícil forçara bebida infusa através de um edutor provido na saída da cápsula.
Observou-se que pectina baixa metiolila forma um gel,dificultando encher o cartucho de bebida e causando um lento processo deinfusão. Adicionalmente, observou-se que ficou difícil forçar a bebida infusaatravés de um edutor provido na saída da cápsula.
Observou-se que capa carragenano e iota carragenanoespessam consideravelmente o concentrado, dificultando encher o cartucho debebida e causando um lento processo de infusão. Adicionalmente, observou-se que ficou difícil forçar a bebida infusa através de um edutor provido nasaída da cápsula.
Observou-se que lambda carragenano não geleifica; entretanto,observou-se que não dá a mesma textura a uma bebida tanto quanto umalginato quanto metil celulose, tanto sozinha quanto em combinação.
Alginato de sódio, metil celulose e hidroxipropilmetil celulosepoderiam ser carregados com sucesso e infusos no cartucho.
Claims (15)
1. Cartucho para um sistema de preparação de bebida,caracterizado pelo fato de que compreende uma entrada para a introdução deum meio aquoso no cartucho, uma saída a jusante da entrada para a descargade uma bebida do cartucho e um trajeto de fluxo conectando a entrada nasaída;em que o trajeto de fluxo inclui nele um concentrado líquidode bebida não geleificado contendo cerca de 0,01 a cerca de 5 % em peso nototal de um ou mais espessantes.
2. Cartucho para um sistema de preparação de bebida,caracterizado pelo fato de que compreende uma entrada para a introdução deum meio aquoso no cartucho, uma saída a jusante da entrada para a descargade uma bebida do cartucho e um trajeto de fluxo conectando a entrada nasaída;em que o trajeto de fluxo inclui nele um concentrado líquidode bebida compreendendo um alginato e/ou um espessante geleificantetermicamente reversível, e a concentração total do espessante no concentradoé cerca de 0,01 a cerca de 5 % em peso.
3. Cartucho de acordo com a reivindicação 2, caracterizadopelo fato de que o espessante geleificante reversível é selecionado de um oumais de metil celulose e hidroxipropilmetil celulose.
4. Cartucho de acordo com a reivindicação 2 ou reivindicação 3, caracterizado pelo fato de que o alginato é selecionado de um ou mais de alginato de sódio, alginato de potássio e alginato de amônio.
5. Cartucho de acordo com qualquer uma das reivindicaçõesprecedentes, caracterizado pelo fato de que o concentrado líquido de bebidacompreende um alginato e metil celulose em uma razão em peso de cerca de-1:5 a cerca de 5:1, em que o metil celulose e o pelo menos um alginato estãopresentes em uma quantidade combinada de cerca de 0,01 a cerca de 5 % empeso.
6. Cartucho de acordo com qualquer uma das reivindicaçõesprecedentes, caracterizado pelo fato de que o trajeto de fluxo contém umacâmara na qual o concentrado líquido de bebida é carregado e o trajeto defluxo compreende adicionalmente uma abertura com uma área seccionaltransversal de 2 mm ou menos a jusante da câmara na qual o concentradolíquido de bebida é carregado.
7. Cartucho de acordo com qualquer uma das reivindicaçõesprecedentes, caracterizado pelo fato de que o concentrado de bebidacompreende um extrato de café, preferivelmente café solúvel.
8. Cartucho de acordo com qualquer uma das reivindicaçõesprecedentes, caracterizado pelo fato de que o concentrado de bebidacompreende um alginato e compreende adicionalmente um sequestrante deíons de cálcio.
9. Cartucho de acordo com qualquer uma das reivindicaçõesprecedentes, caracterizado pelo fato de que os espessantes no concentrado debebida são hidratados em um ingrediente líquido, preferivelmente por umatécnica de hidratação tal como hidratação de açúcar e/ou mistura de altocisalhamento.
10. Método para dispensar uma bebida de um cartuchocontendo um concentrado líquido de bebida compreendendo um alginato e/ouespessante geleificante termicamente reversível dissolvidos no concentrado,caracterizado pelo fato de que o método compreende as etapas de:passar um meio aquoso através do cartucho para formar umabebida pela diluição do dito concentrado de bebida; edispensar a bebida em um receptáculo;em que a razão em peso geral do concentrado de bebida para omeio aquoso é de cerca de 10:1 a cerca de 1:10.
11. Método de acordo com a reivindicação 10, caracterizadopelo fato de que o meio aquoso é introduzido no cartucho a uma temperaturade cerca de 50°C a cerca de 100°C.
12. Sistema de dispensação de bebida, caracterizado pelo fatode que compreende:um cartucho contendo uma câmara de concentradocompreendendo concentrado de bebida;uma saída a jusante da câmara de concentrado para a descargade uma bebida;um trajeto de fluxo conectando a câmara de concentrado e asaída, o trajeto de fluxo contendo um dispositivo para misturar o concentradode bebida com um meio aquoso;em que o trajeto de fluxo compreende uma abertura a jusanteda câmara de concentrado que tem uma área seccional transversal de 2 mm2ou menos e em que o concentrado de bebida é um concentrado líquido debebida não geleificado contendo cerca de 0,01 a cerca de 5 % em peso nototal de um ou mais espessantes ou um concentrado sólido contendo cerca de0,01 a cerca de 5 % em peso no total de um alginato e/ou um espessantegeleificante termicamente reversível.
13. Sistema de dispensação de bebida, caracterizado pelo fatode que compreende:um cartucho contendo uma câmara de concentradocompreendendo concentrado de bebida;uma saída a jusante da câmara de concentrado para a descargade uma bebida;um trajeto de fluxo conectando a câmara de concentrado e asaída, o trajeto de fluxo contendo um dispositivo para misturar o concentradode bebida com um meio aquoso;em que o trajeto tem uma área seccional transversal máximade X e uma área seccional transversal mínima de Y, em que a razão de X paraY é cerca de 20 ou mais, e em que o concentrado de bebida é um concentradolíquido de bebida não geleificado ou um concentrado de bebida sólidocompreendendo um alginato e um espessante geleificante termicamentereversível.
14. Concentrado de bebida compreendendo um espessante,caracterizado pelo fato de que o espessante compreende metil celulose e pelomenos um alginato em uma razão em peso de 1:5 a 5:1, em que o metilcelulose e o pelo menos um alginato estão presentes em uma quantidadecombinada de cerca de 0,01 a cerca de 5 % em peso.
15. Uso de um alginato de sódio e metil celulose, caracterizadopelo fato de ser para melhorar as propriedades organolépticas, preferivelmentea sensação bucal, de uma bebida preparada a partir de um concentrado debebida, em que o metil celulose e pelo menos um alginato são em uma razãoem peso de 1:5 a 5:1.
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