CN104703517A - 基于胶囊的食物制备系统 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种生产食物产品的食物制备系统，包括：食物制备机(500)，该食物制备机具有用于食物胶囊(300)的接受器(501)和流体注入装置(503)；和食物胶囊(300)，该食物胶囊包括胶囊本体(301)、空腔(302)、第一端部(303)、与所述空腔(302)连通的开口(305)、第二端部(304)、注入壁(314)和至少一个分隔件(306)，该第二端部包括与所述空腔(302)连通的至少一个出口(310、311)，该分隔件将所述空腔(302)分成容纳相应的一定量的食品物质(315、316)的腔室(308、309)，该腔室在所述第二端部(304)中具有至少一个出口(310、311)，该出口具有可独立操作的封闭装置(312、313)，其特征在于，注入装置(503)通过单个注入点(504)将一定量的流体(508、512)注入所述胶囊(300)中，密封装置(507A)选择性地阻断所述腔室(308、309)之间的流体连通，抵抗所述腔室(308、309)之间的介于2和20巴之间、优选地介于4和15巴之间的压差。

Description

基于胶囊的食物制备系统
技术领域
本发明总体上涉及一种使用用在食物制备机中的食物胶囊的食物制备系统。本发明还涉及一种用于使用这种食物制备系统的方法。
背景技术
使用食物制备机的食物制备系统在食品工业和消费品领域是众所周知的。这种机器允许消费者按照指令制备单份诸如冲煮咖啡、浓缩咖啡、茶、巧克力热饮等的饮料。
大部分用于家用的食物制备机根据一种系统工作，在该系统中，诸如饮料配料的食品物质以单独包装的单份式份量被提供。这种份量可以是软的易理包/荚囊、料枕或小袋，但是越来越多的系统使用半刚性或刚性的份量，例如刚性的易理包或胶囊。在下文中，应当理解，所考虑的食物制备机使用刚性或半刚性的胶囊。
在多种情况下，用于在食物制备机中使用的胶囊是密封的。这种密封的胶囊是有利的，因为其保护其内容物免受周围空气的侵害，提高了胶囊的保存期限。典型地，这种封闭的胶囊由不透气体和/或水分的材料制成，并且具有其中一个壁部由柔性隔膜制成的刚性或半刚性的本体。
通过将胶囊插入食物制备机中来制备产品，食物制备机优选地包括用于容纳所述胶囊的接受器和用于在压力下将流体(优选地是水)注入所述胶囊中的流体注入系统。在大部分应用中，在压力下注入胶囊中的水大体上被加热到高于70℃的温度。然而，在一些特殊的情况下，注入温热的或冷冻的水反倒可能是有利的。在胶囊内容物的提取和/或溶解期间，胶囊腔室内的压力典型地对于溶解产品而言是约1至约8巴，对于烘烤和研磨咖啡的提取而言是约2至约12巴。
本发明还可以包括所谓的“冲煮”过程，例如对于制备饮料——特别是对于茶和咖啡而言。冲煮包括将配料在流体(最常见地是热水)中浸泡一段时间，而提取或溶解制备在几秒钟之内生产饮料。
然而，为了清楚起见，在本文中，通过流体对配料进行的术语“冲煮”应被理解成包括提取粉状可食性材料(例如烘烤和研磨咖啡粉)、溶解可食性可溶材料(例如可溶茶、咖啡、牛奶或可可)、或在非常低的或大气压力下将可食性材料浸泡在浸泡液中一段时间，该段时间比提取或溶解所需的时间更长(例如将茶叶浸泡在热水中)。
在压力下提取和/或溶解封闭的胶囊的内容物的原理是已知的，该原理典型地包括：将胶囊限制在机器的接受器中，将一定量的加压水注入胶囊中以提取或溶解物质，以及然后从胶囊分配出得到的饮料。
通常通过用穿孔注入元件刺穿胶囊的表面来执行注入，穿孔注入元件例如是整合在机器中的流体注入针。应用该原理的胶囊已经例如在申请人的欧洲专利No.EP 1 472 156 B1和EP 1 784 344 B1中被描述。
另外，应用该原理的机器已经例如在专利CH 605 293和EP 242 556中被描述。根据这些文献，机器包括用于胶囊的接受器并包括穿孔和注入元件，穿孔和注入元件被制成空心针的形式，空心针在其末端区域包括一个或多个流体注射孔。针具有双重功能，即同时打开胶囊的顶部部分且同时提供用于注入水的进入胶囊的入口通道。
该机器还包括流体(通常是水)供给装置，流体供给装置被用于从胶囊中所含的物质制备饮料。机器还包括诸如热水器或热交换器的加热单元，加热单元将在其中使用的水加热到工作温度(通常介于80℃和90℃之间)。最后，机器包括用于使水从水箱流通到胶囊的泵——可选地通过加热单元。水在机器中的流通可以经由选择阀装置进行导向，例如在申请人的欧洲专利申请EP 2162653 A1中所述类型的蠕动阀。
这种系统特别适合于制备咖啡。一种用于实现该制备的特别有利的配制是提供一种含有烘烤和研磨咖啡粉的胶囊，使用注入胶囊中的热水来提取该胶囊。
对于这种应用已经研制出了胶囊，该胶囊在申请人的欧洲专利EP 1784 344 B1中或在欧洲专利申请EP 2 062 831中被描述和要求获得保护。
简而言之，这种胶囊典型地包括：
-不透液体和空气的空心本体和注入壁，该壁部附装至本体并且适合于被例如机器的注入针穿透；
-含有一床层要被提取的烘烤和研磨咖啡的腔室；
-铝隔膜，该铝隔膜布置在腔室的底端，用以保持其中的内部压力，隔膜与穿孔装置相关联，当腔室内的内部压力达到一定的预定值时，穿孔装置在铝隔膜上产生出排放孔；和
-可选的偏转装置，该偏转装置被配置成打断流体射流，从而减小注入胶囊中的流体射流的速度，并以减小的速度横穿物质床层均匀地分配流体。
在提取期间，食物制备机的流体注入针通常在铝隔膜上刺穿食物胶囊。流体被注入胶囊腔室，胶囊中的压力增加，从而有助于从胶囊中所含的配料提取产品。
在一些实施方式中，食物制备机还在第二位置处刺穿胶囊，例如在其底部，从而允许饮料在机器工作期间流出。在其它实施方式中，食物胶囊可以设有喷射口或排放口，该喷射口或排放口上通常附加有阀或隔膜，当胶囊中的压力增加到对于适当的饮料制备所需的程度时，该阀或隔膜打开。
当生产简单的食物产品时，例如那些仅具有一种配料的产品或可以在单个步骤中制备的产品，已有技术的布置产生出令人满意的结果。然而，该布置不适用于制备更复杂的食物产品。
特别地，目前已知的食物胶囊要求在将流体注入胶囊期间在胶囊中存在的全部食品物质被同时制备。虽然饮料可以具有多种配料，但是得到的饮料必须因此是均匀的混合物。
例如，很多咖啡饮料是基于按照一定的顺序提供配料或将配料分层的原理。然而，在本领域已知的食物制备系统中，可以从现有的食物胶囊生产的可能的饮料的范围是有限的。
特别地，诸如卡布奇诺、摩卡等的饮料要求在杯子中将诸如浓缩咖啡、牛奶、加香糖浆等不同的饮料成分分层。为了使用本领域中已知的食物胶囊制备这些饮料，必须插入含有第一饮料成分的第一胶囊、制备第一饮料成分、移除第一胶囊、插入含有第二饮料成分的第二胶囊、制备第二饮料成分等。
与制备诸如浓缩咖啡或热茶的简单饮料相比，该过程更复杂，并且需要更大量的努力来完成。该过程还要求使用者购买和储存大量胶囊，并且比制备简单饮料产生更多要处理的废物。
属于Tuttoespresso SpA的欧洲专利申请EP 1704803公开了一种具有多个隔间的胶囊，用以从同一胶囊制备多种不同的产品，并且其总体上公开了一种使用这种胶囊的饮料系统。每个隔间可以包括单独的出口。胶囊所要连接的饮料机包括多个水注入口，这些水注入口对应于胶囊的每个单独的隔间。
美国专利申请公开US 2010/0154906描述了一种多隔间的胶囊和一种使用这种胶囊的饮料系统，其中，该胶囊包括一个入口和一个出口。胶囊的内部可以被分成多个隔间，水可以流经该多个隔间以制作对应的产品成分。胶囊的入口、出口和隔间开口可以被制成同时地或相继地打开。胶囊混合同时通过其单个开口的全部成分。
因此，本发明的一个目的是提供一种食物制备系统，该食物制备系统改进了现有技术中已知系统的缺点。
发明内容
因此，根据第一方面，本发明涉及一种配置成生产食物产品的食物制备系统，包括：食物制备机，该食物制备机设有用于食物胶囊的接受器和用于将加压流体注入其中的注入装置；和食物胶囊，该食物胶囊围出一空腔并且具有第一端部、第二端部、注入壁和至少一个分隔件，该第一端部包括与所述空腔连通的开口，该第二端部包括与所述空腔连通的至少一个出口，该注入壁封闭所述第一端部，该分隔件布置在所述空腔中并将所述空腔分成多个腔室，每个腔室容纳一定量的食品物质。优选地，所述分隔件从所述注入壁延伸到所述第二端部，每个腔室与至少一个设在所述第二端部中的出口连通，每个出口设有可独立操作的封闭装置。该胶囊可以具有杯状的形状。
根据本发明，所述食物制备机的特征在于，其包括注入装置，该注入装置配置成通过单个注入点将一定量的流体注入所述胶囊的一个第一腔室中；还包括可打开的密封装置，该密封装置配置成在将一定量的流体注入所述第一腔室期间选择性地阻断至少两个所述腔室之间的流体连通，所述密封装置能够抵抗所述腔室之间的介于2巴和20巴之间、优选地介于4巴和15巴之间的压差。
这是有利的，原因在于，如此配置的食物制备系统将从全部都提供在单个相同的食物胶囊的不同腔室中的多种食物成分制备一种食物产品。另外，各食品物质被单独地保持并且按照预定的顺序被制备成食物成分，而不是如在现有技术的食物制备系统中一样被混合在一起和被同时地制备。因此，本发明的食物制备系统适合于生产包括多种被单独制备的食物成分的食物产品，扩大了可使用基于胶囊的食物制备系统进行制备的不同食物的范围。
该方面是有利的，原因也在于，由于各食物成分被单独地从其各自的食品成分进行制备，因此将流体注入胶囊中的条件可以适合于食物胶囊中所含有的每一种食品物质。特别地，在食物制备过程期间，注入食物胶囊中的流体的温度、压力、体积等可以改变，使得各食品物质在针对于该具体食品物质而言最优的条件下被制备成食物成分。另外，可以在同一胶囊中组合多种食品物质，而这在其它方式下是不能容许的，因为这些食品物质可被制成食物成分的条件不同。以这种方式，优化了本发明的食物制备系统所制备的食物的品质。
该方面是有利的，原因还在于，食物制备系统仅需要单个注入装置。由于仅使用一个注入装置，因此大大降低了食物制备机的内部机构和管路布置的复杂性。由此显著提高了食物制备的可靠性，同时降低了其制造成本。
最后同样重要的是，根据本发明的胶囊允许以非常灵活的方式分配从胶囊的不同隔间中独立地流出来的不同类型的内容物。另外，从一个隔间流出的各产品成分可以相对于其它成分而言被延时分配。远远不止于此，还可以仅使用胶囊的选定的隔间，而使其它一些隔间保持封闭。例如，同一胶囊可以在单独的隔间中含有咖啡和牛奶配料，使用者可以选择仅分配牛奶、或仅分配咖啡、或分配咖啡和牛奶从而两者将同时被分配以在杯子中产生牛奶咖啡、或者两者将相继地被分配以在杯子中产生具有分离的牛奶层和咖啡层的卡布奇诺类型的产品。
优选地，所述食物产品是液体或半液体饮料。
这是有利的，因为液体和半液体饮料特别适合于从本发明的食物制备系统中的食物胶囊进行制备。
根据一特征，所述密封装置包括分隔件的密封边缘和布置在食物制备机中的压力装置，该压力装置配置成将所述密封边缘和所述胶囊的相邻的壁部压在一起。
这是有利的，因为仅通过进给或缩回压力装置就阻断和重新建立起食物胶囊的两个腔室之间的流体连通，简化了食物制备系统的操作。另外，分隔件的密封边缘和食物胶囊的相邻的壁部之间的密封完全根据通过压力装置施加在相邻的壁部上的压力而变化，这意味着两者之间的密封可以根据指令被破坏和重新建立，如果需要则可以重复地进行。该方面简化了本发明的食物制备系统的操作，并且允许食物胶囊的更多的操作构型。
优选地，所述压力装置包括大体上环形的模具。
这是有利的，因为大体上环形的模具通常是对称的，简化了模具关于食物胶囊的定位。这提高了使用本发明的食物制备系统的容易性。还可以以较低的成本制造大体上环形的模具，从而允许以最低的成本获得该方面的优点。
根据另一特征，所述食物胶囊还在所述密封边缘和所述胶囊的所述相邻的壁部之间包括薄弱连接部，所述薄弱连接部配置成在介于2巴和20巴之间、优选地介于4巴和15巴之间的压差下破裂。
这是有利的，因为布置在密封边缘和食物胶囊的相邻的壁部之间的薄弱连接部将防止食品物质在食物胶囊中混合。薄弱连接部保证了各一定量的食品物质保持在其各自的腔室中，特别是当食物胶囊诸如在运输期间被倒置或摇动时。这提高了本发明的系统所生产的食物产品的品质和一致性。
另外，将薄弱壁部配置成在上文给定范围内的压力下发生破裂是有利的，因为当制备包括将在不同压力下被制备的食品物质的食物产品时，可以选择薄弱壁部的破裂压力，使得其在低压阶段注入期间保持在适当的位置，而在高压阶段期间被破坏。以这种方式，在食物制备过程期间，饮料胶囊的腔室之间的密封可以自动地被打开。
根据另一特征，所述胶囊的所述相邻的壁部是注入壁。
这是有利的，因为食物胶囊的本体可以一体式被提供，具有大体上杯状的本体、至少一个布置在本体中的分隔件、和位于注入壁所附属的开口端部处的凸缘或其它装置。这允许一体式地制造食物胶囊的本体，仅需要对其填充食品物质和附装注入壁即可。因此使得饮料胶囊的制造更简单、更快速且更经济。
根据再另一特征，所述食物制备系统包括破坏装置，所述破坏装置布置成当至少一个所述封闭装置偏转成与所述破坏装置接触时破坏掉该至少一个封闭装置。
这是有利的，因为如此配置的食物胶囊的腔室将会在该腔室内部的压力累积到足够程度时自行打开。特别地，在注入流体期间，腔室中的压力将导致封闭装置偏转到破坏装置中，从而破坏封闭装置和允许食物成分从出口排出。以这种方式，简化了食物制备机的结构和操作，使得其更廉价和使用更可靠。
优选地，破坏装置包括排成阵列的角锥形的突起部。
这是有利的，因为如此配置的破坏装置将提供多个可使封闭装置遭受破坏的尖端。所述角锥可以配置成具有镶嵌式(例如三角形或六边形)形状的基部；破坏装置因此可以在较小的区域中设有大量的尖端。另外，与另一构型(例如针或刀片)的破坏装置相比，所述排成阵列的角锥的尖端较不可能减少食物制备机的寿命。以这种方式，提高了本发明的耐用性和性能。
在一可能的实施例中，所述破坏装置布置在所述食物胶囊中。
这是有利的，因为通过在食物胶囊中提供破坏装置，每次插入新的胶囊和通过食物制备机生产食物产品时都将使用新的破坏装置。这将用于防止食物微粒在破坏装置中堵塞和累积，从而提高了食物制备机的清洁度和可靠性。
在另一可能的实施例中，所述破坏装置布置在所述食物制备机的所述接受器中。
这是有利的，因为在食物制备机自身中提供破坏装置简化了食物胶囊的结构，从而使得其制造更廉价。对于使用具有固定尺寸的胶囊的食物制备系统，在食物制备机中提供破坏装置还使得能够在胶囊中提供更大体积的食品物质，因为不需要使用胶囊的体积来容纳破坏装置。最后，在食物制备机自身中提供破坏装置还使得能够使用当在食物胶囊自身中被使用时在技术上或经济上不可行的材料或构型。以这种方式，提高了本发明的食物制备系统的经济性和能力。
根据第二方面，本发明涉及一种使用根据权利要求1至10中任一项所述的食物制备系统制备食物产品的方法，包括以下步骤：通过起动密封装置阻断食物胶囊的不同腔室之间的连通，所述密封装置可选地布置在食物制备机中；将第一量的流体注入食物胶囊的第一腔室中，从而将布置在其中的一定量的第一食品物质制备成第一食物成分；可选地从所述食物胶囊分配所述第一食物成分；解除所述食物胶囊的第一腔室和第二腔室之间的密封，从而允许所述第一和第二腔室之间的流体连通；将第二量的流体注入所述第一腔室中，所述第二量的流体流入所述第二腔室中，从而将布置在所述食物胶囊的第二腔室中的一定量的第二食品物质制备成第二食物成分；和通过对应的出口从所述食物胶囊分配所述第二和可选地分配所述第一食物成分。
这是有利的，因为该方法依次将布置在食物胶囊中的各食品物质制备成食物成分并进行分配，同时在单个点处将流体注入胶囊中。因此，执行该过程的食物制备机的注入机构将比在现有技术中已知的那些更简单，因为使多个注入装置和相关的流体供给装置和控制装置变得多余。
根据一特征，食物胶囊包括单个出口，每种所述食物成分通过所述出口被分配。
这是有利的，因为提供具有单个出口的食物胶囊简化了所使用的食物制备机的形式和结构，因为其仅需要容纳来自食物胶囊的单个出口。另外，简化了在食物制备机中适当地定位食物胶囊，因为仅需要正确地定位一个出口便可以使饮料机将食物成分适当地分配到容器中。特别地，在中心定位的出口可以配置成当胶囊就位在食物制备机的胶囊接受器中时自动地自行定位。因此使得本发明的方法的执行更简单且更廉价。
可选择地，每个所述腔室具有其自己的出口，各食物成分通过与提供所述食物成分的腔室连通的出口被分配出来。
这是有利的，因为各出口可以配置成当其各自腔室中的条件对于制备其中的食品物质而言最优时被打开。从而在理想的时刻分配每种得到的食物成分，保证了如此生产的食物产品的品质和一致性。
可选择地，食物胶囊的每个所述腔室包括一出口，该出口在注入步骤开始时被打开；其特征还在于，通过在所述食物胶囊的第一和第二腔室之间的压差下破坏所述密封来进行所述解除步骤。
这是有利的，因为该过程可以一步步地推进，仅通过增加食物胶囊中的压力而从注入一个腔室推进到注入另一腔室。因此减少了执行该方法所需的控制装置，使得该方法的性能更简单并且更廉价。
根据再另一特征，在用于注入第一量流体的步骤之前或期间基本上同时打开食物胶囊的出口。
这是有利的，因为其简化了食物胶囊在食物制备过程中的使用。同时打开食物胶囊的全部出口将同时分配食物成分，但仍然在其各自的腔室中单独地制备这些食物成分。以这种方式，可以制备其配料可能没有储存在一起、但在食物制备过程期间必须进行混合的食物产品。以这种方式，进一步扩大了本发明的食物制备过程的能力。
根据第三方面，本发明涉及一种食物胶囊，包括：杯状的胶囊本体，该胶囊本体围出一空腔，所述胶囊本体包括第一端部和第二端部，所述第一端部包括与所述空腔连通的开口，所述第二端部包括至少一个与所述空腔连通的出口；封闭所述胶囊本体的所述第一端部的所述开口的注入壁；和至少一个分隔件，该分隔件布置在所述空腔中并将所述空腔分成多个腔室。每个腔室容纳一定量的食品物质，并且与至少一个设在所述第二端部中的出口连通；在所述腔室之间还包括可解除的密封，所述可解除的密封包括所述至少一个分隔件和所述饮料胶囊的所述胶囊本体或所述注入壁。
根据本发明，可解除的密封通过所述食物胶囊外部的装置而被解除。
这是有利的，因为用于解除可解除的密封的装置可以定位在食物制备机中并且与在食物制备过程期间用于将一定量的流体注入食物胶囊中的装置整合在一起。因此提高了使用该食物胶囊的食物制备系统的精确性和可靠性。
另外，将用于解除的装置设置在胶囊外部使得胶囊自身的成本得以最低，因为诸如解除装置的复杂机构被设在饮料机中而不是设在可消耗的胶囊中。因此提高了食物胶囊和与其结合的食物制备过程的经济性。
更重要地，本发明提供了一种用于分配在同一胶囊的不同位置、可选地在不同时间制备的多种配料的解决方案，该解决方案允许在使用饮料机中的单个注入点的情况下在胶囊中单独地制备不同的配料。因此，根据本发明的胶囊提供了一种使用具有简单的流体系统结构来进行复杂的配料制备的解决方案。
本发明的其它特性和优点也将从下文的描述中显现出来。
附图说明
在通过非限制性示例给出的附图中：
图1示出了根据第一实施例的适合于在本发明的食物制备系统中使用的食物胶囊的侧面剖视图；
图2A示出了图1的食物胶囊在第一注入步骤期间的侧面剖视图；
图2B示出了图1的食物胶囊在第二注入步骤期间的侧面剖视图；
图3A示出了根据第二实施例的适合于在本发明的食物制备系统中使用的食物胶囊在第一注入步骤期间的侧面剖视图；和
图3B示出了根据第二实施例的适合于在本发明的食物制备系统中使用的食物胶囊在第一注入步骤期间的侧面剖视图。
具体实施方式
图1是适合于在本发明的食物生产系统中使用的食物胶囊的剖视图。第一食物胶囊300包括胶囊本体301，其围出空腔302，并且具有第一端部303和第二端部304。开口305在第一端部303处，并且与空腔302和第二端部304连通。
第一食物胶囊300还设有分隔件306，分隔件306从第二端部304延伸到空腔302中。在所示实施例中，分隔件306包括一对倾斜的圆形壁部，该对圆形壁部相接以形成环形的密封边缘307。因此，分隔件306将空腔302分成中心腔室308和外围腔室309。
在一可选择的实施例中，分隔件的两个壁部可以被配置成使得以特定形式或体积提供腔室308、309，或者使得有助于在其中供应食品物质。
第一食物胶囊300还设有中心和外围出口310、311，该出口310、311被布置在第二端部304中，从而分别与中心腔室和外围腔室308、309连通。出口310、311分别设有第一和第二封闭装置312、313，该封闭装置312、313密封出口310、311。最后，第一食物胶囊300在第一端部303的开口305上方设有注入壁314，从而密封第一食物胶囊300的空腔302。
封闭装置312、313可以被配置成当对应腔室308、309达到预定内部压力时发生爆裂或撕裂。可选择地，封闭装置312、313可以被配置成在压力下发生偏转但不自行破裂，而是偏转到破坏装置中，从而导致封闭装置312、313爆裂或撕裂。在另一可选择的方案中，在将第一食物胶囊300插入食物制备机中之前，消费者手动地将封闭装置312、313移除。在另一可能的可选择的方案中，封闭装置312、313是塞子或隔膜，该塞子或隔膜在将流体注入对应的腔室308、309中时发生溶解。例如，这种封闭装置312、313可以由淀粉组合物制成，该淀粉组合物在暴露于液体中时发生溶解，或由可食性薄膜制成，该可食性薄膜在受到食物制备过程中的热量时熔化。
另外，应当理解，封闭装置312、313不需要具有相同的结构或组成。可以选择封闭装置312、313使得各自的特性对于对应腔室308、309中所含有的具体食品物质而言是最优的。
在图1中所示的实施例中，第一封闭装置312布置在中心腔室308的中心出口310上方。第一封闭装置312在这里被配置成由铝制成的薄隔膜，该薄隔膜被配置成在中心腔室308中的压力升高到介于1和3巴之间时自行破裂。
第二封闭装置313也优选地是铝隔膜，但该铝隔膜具有一厚度，当外围腔室309被加压时，该厚度足以抵抗破裂。相反，第二封闭装置313配置成当外围腔室309被加压时发生偏转。第二封闭装置313优选地配置成偏转到破坏装置中，该破坏装置或者布置在第一食物胶囊300自身中，或者布置在食物制备机的适合于接纳第一食物胶囊300的胶囊保持器中。当外围腔室309中的压力达到预定程度(优选地介于8和12巴之间)时，第二封闭装置313将偏转成与破坏装置接触并被打开。
在各腔室308、309中提供有一定量的食品物质：中心腔室308中的第一食品物质315和外围腔室309中的第二食品物质。
优选地，第一食品物质315是诸如奶粉的可溶配料，该可溶配料在相对较低的压力下制备；第二食品物质316是在相对较高的压力下被提取或以其它方式制备的食品物质，例如烘烤&研磨咖啡。然而，可以使用食物胶囊的腔室308、309中的食品物质的其它组合。
在该实施例中，分隔件306没有结合至注入壁314。相反，在注入壁314的内表面和分隔件306的密封边缘307之间存在间隔317。间隔317允许中心腔室和外围腔室308、309之间流体连通，从而允许使用从单个注入点注入第一食物胶囊300中的流体来制备全部两种食品物质315、316。
图2A和2B示出了一种用于从食物胶囊、特别是图1中所示的第一食物胶囊300制备诸如饮料的食物产品的方法。图2A示出了该方法的第一步骤。
在该方法中，提供食物制备机500来容纳饮料胶囊。食物制备机500包括胶囊接受器501，该胶囊接受器501大体上符合第一食物胶囊300的形状。胶囊接受器501还包括在中心布置的排放口502和破坏装置503。破坏装置503在这里被提供成排成阵列的角锥形的突起部，该突起部以圆形布置被布置在胶囊接受器501中。然而，破坏装置的替换构型(例如环形刀片)也是可能的。
在第一注入步骤开始时，食物胶囊在注入点504处被注入针503刺穿。注入针503具有封闭的末端505，但在远端处设有多个注射孔506。
食物制备机500还包括密封装置507A，密封装置507A在这里被提供成压力装置507和密封边缘307的形式。压力装置507是大体上环形的模具，该模具压入到注入壁314中，导致其偏转并在密封边缘307处压入到分隔件306中。因此在密封边缘307和注入壁314的内表面之间产生密封，从而防止中心腔室308和外围腔室309之间的流体连通。
在建立该密封之后，注入针503将第一量的流体508注入中心腔室308中，与第一食品物质315混合并产生出第一食物成分509。第一食物成分509然后从中心出口310排出——该中心出口310的封闭装置311已经被注入压力破坏——并且通过饮料机500的排放口502。
图2B示出了第二注入步骤。密封环507从注入壁314撤回，从而注入壁314返回其初始位置。从而通过注入壁314的内表面和分隔件306的密封边缘307之间的间隔317在中心腔室和外围腔室308、309之间重新建立起流体连通。
注入针503将第二量的流体510以相对于第一量的流体508而言增加的压力注入中心腔室308中。第二量的流体510随后经由重新打开的间隔317流入外围腔室309中。随着第二量的流体510被注入，外围腔室309中的压力累积。第二量的流体将与外围腔室309中所提供的第二食品物质316混合，产生第二食物成分511。
在一变型实施例中，注入针503可以配置成与中心出口510的内表面配合。在该可选择的实施例中，注入针503可以相对于饮料胶囊300的轴线移动，从而在第二注入步骤开始时，该注入针前进到中心出口510中，以阻断第二量的流体510以免通过中心出口510离开。
当压力已经累积到预定程度时，第二封闭装置313将偏转到破坏装置503中并破裂。然后将第二食物成分511从外围出口310引导出食物制备机500的排放口502。
在一可能的变型中，第一和第二封闭装置312、313可以配置成大体上在相同的压力下打开。在如此配置在食物胶囊中，第一注入步骤将使第一食品物质315制备成第一食物成分509，该第一食物成分在第二注入步骤期间将保留在第一食物胶囊300中。在第二注入步骤期间，密封装置507将被缩回，通过隔间317重新建立流体连通。第二量的流体508将使第一食物胶囊300中的压力继续增加，同时在外围腔室309中将第二食品物质316制备成第二食物成分511。当第一食物胶囊300中的压力达到预定程度时，封闭装置311、312全部打开，通过饮料机500的排放口502解除两种食物成分509和511。
图3A和3B示出了本发明的可选择的实施例。图3A描述了在第一注入步骤期间就位在饮料机500A中的第二食物胶囊700。第二食物胶囊700大体上与在上图中看到的第一食物胶囊300类似，其包括胶囊本体700A，其限定空腔700B并且具有第一和第二端部700C、700D和与所述空腔700B连通的开口700E。第二食物胶囊700还以大体上与第一食物胶囊300相同的方式被使用。然而，第二食物胶囊700设有壳体701，壳体701自身设有胶囊出口702。壳体701还设有破坏装置703，破坏装置703布置成使得如上述实施例一样破坏布置在外围腔室706的外围出口705上的封闭装置704。有效的结果是，尽管在上述实施例中破坏装置503设在食物制备机500的胶囊接受器501中，但是在该实施例中，破坏装置703被布置在第二食物胶囊700自身中。
第二食物胶囊700还设有薄弱连接部707，其布置在分隔件708的密封边缘708A和注入壁709之间。薄弱连接部707在这里被提供成隔膜，但是可以可选择地被提供成挡板、接缝或可适合于本申请的其它此类附装件。薄弱连接部707有效地密封外围腔室706和中心腔室710之间的界面。薄弱连接部707配置成在其两侧的压差达到大体上介于2和20巴之间、优选地介于4和15巴之间的某一预定程度时发生破裂。
在第一注入步骤期间，注入针711在注入点711A处刺穿注入壁709，并且将第一量的流体712注入中心腔室710中。第一量的流体712与第一食品物质713混合，以形成第一食物成分714，一旦破坏布置在单个出口702上的第一封闭装置715A，则该第一食物成分714将通过单个出口702从第二食物胶囊700被分配出来。
图3B示出了第二注入步骤。注入针711将第二量的流体716注入中心腔室710中，增加其中的压力，直到薄弱连接部707破裂。第二量的流体716与第二食品物质717混合并生产出第二食物成分718，该第二食物成分718如在上述实施例中一样通过胶囊出口702被分配出来。
当然，本发明不限于上文和附图中所描述的实施例。因此，在不背离本发明的保护范围的情况下，仍可以作出修改，特别是有关于各种元件的构造而言或者通过等同技术方案的替换进行。
首先，应当理解，尽管上述的讨论涉及一种具有两个腔室的食物胶囊，但是本发明可以容易地适配成生产一种食物制备系统，在该食物制备系统中，食物胶囊包括三个或更多个腔室，各腔室含有一定量的相应的食品物质。
另外，应当理解，食物胶囊的可能的构型不限于在这里所描述的示例。特别地，应当意识到，结合了不同的食品物质、胶囊构型、胶囊几何结构、封闭装置的多种变型和其它此类变型都是可能的。
同样，应当理解，适合于接纳这种胶囊的食物制备机的构型、特别是注入装置和用于保持和打开食物胶囊的装置的构型也可以根据所要使用食物胶囊和食物制备机的具体应用而改变。
因此，在不背离这里所述的本发明的原理的情况下，本发明在实施时的确切的构型和操作可能不同于上文的描述。因此，本发明的范围应理解成是示例性的而不是限制性的，并且本发明的范围由至少部分地来自于本发明的任何权利要求进行限定。

Claims (16)

1.一种配置成生产食物产品的食物制备系统，包括：
(i)食物制备机(500、500A)，该食物制备机设有用于食物胶囊(300、700)的接受器和用于将加压流体(508、510、712、716)注入其中的注入装置(503、711)；和
(ii)食物胶囊(300、700)，该食物胶囊围出一空腔(302、700B)并且具有第一端部(303、700C)、第二端部(304、700D)、注入壁(314、709)和至少一个分隔件(306、708)，该第一端部包括与所述空腔(302、700B)连通的开口(305、700E)，该第二端部包括与所述空腔(302、700B)连通的至少一个出口(310、311、702)，该注入壁封闭所述第一端部(303、700C)，该分隔件设置在所述空腔(302、700B)中且将所述空腔(302、700B)分成多个腔室(308、309、706、710)，每个腔室容纳一定量的食品物质(315、316、713、717)，
其特征在于，所述食物制备机(500、500A)包括单个注入装置(503、711)，该注入装置配置成通过单个注入点(504、711A)将一定量的流体(508、512、712、716)注入所述胶囊(300、700)的一个第一腔室(308、710)中；所述食物制备机(500、500A)还包括密封装置(507A)，该密封装置配置成在将一定量的流体(508、512、712、716)注入所述第一腔室(308、710)期间选择性地阻断至少两个所述腔室(308、309、706、710)之间的流体连通，所述密封装置(307、507、707)能够抵抗所述腔室(308、309、706、710)之间的介于2巴和20巴之间、优选地介于4巴和15巴之间的压差。
2.根据权利要求1所述的食物制备系统，其中，所述食物产品是液体或半液体饮料。
3.根据权利要求1或2所述的食物制备系统，其中，所述密封装置(507A)包括：
(i)分隔件(306)的密封边缘(307)；
(ii)布置在食物制备机(500)中的压力装置(507)，该压力装置配置成将所述密封边缘(307)与所述胶囊的相邻的壁部(314)压在一起。
4.根据权利要求3所述的食物制备系统，其中，所述压力装置(507)包括大体上环形的模具。
5.根据权利要求3或4所述的食物制备系统，其中，所述食物胶囊(700)还包括在所述密封边缘(708A)和所述胶囊(700)的所述相邻的壁部(709)之间的薄弱连接部(707)，所述薄弱连接部(707)构造成在介于2和20巴之间、优选地介于4和15巴之间的压差下破裂。
6.根据权利要求3至5中任一项所述的食物制备系统，其中，所述胶囊(300、700)的所述相邻的壁部(314、709)是注入壁。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的食物制备系统，其中，所述食物制备系统包括破坏装置(503、703)，所述破坏装置(503、703)布置成在至少一个所述封闭装置(313、704)偏转成与所述破坏装置(503、703)接触时破坏该至少一个所述封闭装置(313、704)。
8.根据权利要求7所述的食物制备系统，其中，所述破坏装置(503、703)包括排成阵列的角锥形的突起部。
9.根据权利要求7或8所述的食物制备系统，其中，所述破坏装置(703)布置在所述食物胶囊(700)中。
10.根据权利要求7或8所述的食物制备系统，其中，所述破坏装置(503)布置在所述食物制备机(500)的所述接受器(501)中。
11.一种使用根据权利要求1至10中任一项所述的食物制备系统制备食物产品的方法，按顺序包括以下步骤：
(i)通过致动密封装置(507A、707)阻断食物胶囊(300、700)的不同的腔室(308、309、706、710)之间的连通，所述密封装置(507A)可选地布置在食物制备机(500、500A)中；
(ii)将第一量的流体(508、712)注入所述食物胶囊(300、700)的第一腔室(308、710)中，从而将布置在其中的一定量的第一食品物质(316、713)制备成第一食物成分(509、714)；
(iii)可选地从所述食物胶囊(300、700)分配所述第一食物成分(509、714)；
(iv)解除所述食物胶囊(300、700)的所述第一腔室(308、710)和第二腔室(309、706)之间的密封(307、507、707)，从而允许所述第一和第二腔室(308、309、706、710)之间的流体连通；
(v)将第二量的流体(510、716)注入所述第一腔室(308、710)中，所述第二量的流体(510、716)流入所述第二腔室(309、706)中，从而将布置在所述食物胶囊(300、700)的第二腔室(309、706)中的一定量的第二食品物质(316、717)制备成第二食物成分(511、718)；和
(vi)通过对应的出口(310、311、702)从所述食物胶囊(300、700)分配所述第二食物成分和可选地分配所述第一食物成分(509、511、714、718)。
12.根据权利要求11所述的方法，其特征在于，所述食物胶囊(700)包括单个出口(702)，每种所述食物成分(714、718)通过所述单个出口(702)被分配出来。
13.根据权利要求11所述的方法，其特征在于，所述食物胶囊(300)的每个所述腔室(308、309)具有其自己的出口(310、311)，每种食物成分(509、511)通过与提供所述食物成分(509、511)的腔室(308、309)连通的出口(310、311)被分配出来。
14.根据权利要求11所述的方法，其特征在于，通过在所述食物胶囊(700)的第一和第二腔室(706、710)之间的压差下破坏所述密封(707)来执行所述解除步骤。
15.根据权利要求13或14所述的方法，其特征在于，在用于注入第一量的流体(508)的步骤之前或期间基本上同时地打开食物胶囊(300)的出口(310、311)。
16.一种食物胶囊(300、700)，包括
(i)杯状的胶囊本体(301、700A)，该胶囊本体围出一空腔(302、700B)，所述胶囊本体(301、700A)包括第一端部(303、700C)和第二端部(304、700D)，所述第一端部(303、700C)包括与所述空腔(302、700B)连通的开口(305、700E)，所述第二端部(304、700D)包括与所述空腔(302、700B)连通的至少一个出口(310、311、702)；
(ii)封闭所述胶囊本体(301、700A)的所述第一端部(303、700C)的所述开口(305、700E)的注入壁(314、709)；和
(iii)至少一个分隔件(306、708)，该分隔件布置在所述空腔(302、700B)中且将所述空腔(302、700B)分成多个腔室(308、309、706、710)；
每个腔室(308、309、706、710)容纳一定量的食品物质(315、316、713、717)，并且与设在所述第二端部(304、700D)中的至少一个出口(310、311、702)连通；在所述腔室(308、309、706、710)之间还包括可解除的密封，所述可解除的密封包括所述至少一个分隔件(306、708)和所述饮料胶囊(300、700)的所述胶囊本体(301、700A)或所述注入壁(314、709)，其特征在于，所述可解除的密封通过所述食物胶囊(300、700)外部的装置解除。
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