CN105431358B - 用于制备可消费产品的胶囊 - Google Patents

Abstract

提供一种在用于由胶囊制备产品的机器中使用的胶囊。所述胶囊包括一个主体，所述主体限定一个内部空间，所述主体在一个位置处具有一个开口且在另一个位置处具有一个孔。一个可溶的封闭件被布置在所述主体的内部表面上用于覆盖所述孔。配料被布置在所述内部空间内用于制备期望的产品。一个盖被布置在所述开口上方且一个可移除的盖被布置在所述孔上方。在将胶囊插入所述机器内之前将所述可移除的盖从所述胶囊移除。所述可溶的封闭件适于在暴露至来自胶囊机器的流体时溶解，从而允许所制备的产品通过孔离开胶囊。在另一个实施方案中，一个递送系统(诸如，包含配料的可溶的贮袋或膜)被布置在胶囊中。

Description

用于制备可消费产品的胶囊

技术领域

本说明书涉及可消费产品且具体地涉及用于制备可消费产品的胶囊。

背景技术

下面的背景技术讨论并非承认下文所讨论的任何事物都可引用为现有技术或公知常识。下文列出的文献通过对它们的这种引用而被整体纳入本文。

用于在机器中使用以制备期望的可消费产品的单份供应胶囊变得越来越受欢迎。这样的胶囊以多种不同形式出现，最典型地用于生产饮料，诸如，意大利浓缩咖啡、滴流咖啡、茶、热巧克力或汤羹。

胶囊机器典型地包括一个注入系统，用于向胶囊内注入流体(诸如，热水)以与布置在该胶囊内的配料混合。还提供一个分配系统，以将所制备的产品从该胶囊分配递送到容器(诸如，使用者的杯或碗)中。该分配系统可例如包括一个中空探针，该中空探针适于刺穿该胶囊并且允许产品从该胶囊流经该探针递送到期望的容器。

常规单份供应胶囊和胶囊机器的一个问题是，它们不适于与不可溶的可消费配料一起使用。这样的配料会不容易流经常规分配系统(诸如，具有中空窄直径探针的那些分配系统)，从而它们不能被沉积到期望的容器中以供使用者消费。例如，用于汤产品的蔬菜和面条将不会流经用于胶囊机器的常规中空探针分配系统。

常规单份供应胶囊的另一个问题是，它们不适于以成本效益高的方式将胶囊内的配料分开从而满足监管标准或其它产品需求。例如，可能期望由在胶囊内必须保持彼此分开直到制备阶段的两种或更多种配料来制备产品。配料可包括直到制备阶段才可以混合的干配料和湿配料。或者配料可包括在另一种配料存在时起反应的活性配料。或者配料可包括必须与其它配料分开并且被直接递送到杯内以提高功效的添加剂。

常规单份供应胶囊的另一个问题是，它们不适于在没有将胶囊机器的多个部分暴露给所分配的产品造成的污染的情况下将产品分配到期望的容器。这在来自所分配的产品的残渣接触用胶囊机器制备的后续产品时是一个问题。这会影响调味并且当所分配的产品包含对其它人有害的配料(诸如，管制药品、酒精或可能是过敏风险(诸如，花生过敏)的配料)时还可存在健康风险。

需要一种用于在胶囊机器中使用的改进的胶囊，所述胶囊解决常规胶囊的一个或多个问题(诸如，上文列出的那些问题)。

发明内容

在一方面，本发明提供一种在用于由胶囊制备可消费产品的机器中使用的胶囊，所述胶囊包括：

一个主体，该主体限定一个内部空间，该主体在一个位置处具有一个开口且在另一个位置处具有一个孔；

一个可溶的封闭件，该可溶的封闭件被布置在所述主体中用于封闭所述孔；

配料，所述配料被布置在所述内部空间中用于制备期望的产品；

一个盖，该盖被布置在所述开口上方；以及

一个可移除的盖，该可移除的盖被布置在所述主体的外部表面上在所述孔上方。

在另一方面,本发明提供一种在用于由胶囊制备可消费产品的机器中使用的胶囊，所述胶囊包括：

一个主体，该主体限定一个内部空间，所述主体在一个位置处具有一个开口且在另一个位置处具有一个孔；

一个可溶的递送系统，该可溶的递送系统被布置在所述主体中，所述可溶的递送系统包含用于制备期望的产品的配料；

一个盖，该盖被布置在所述开口上方；以及

一个可移除的盖，该可移除的盖被布置在所述主体的外部表面上在所述孔上方。

本领域普通技术人员在阅读下面描述的本说明书的具体实施例时，将明了本文中公开的教导的其他方面和特征。

附图说明

本文所包括的附图用于例示本说明书的物品、方法以及设备的多个实施例而并非旨在以任何方式限制所教导的范围。为了例示的简单和清楚，在认为适当的情况下，参考数字在附图中可以重复指示相应的或相似的元件。

图1是装载到胶囊机器中以用于制备可消费产品的根据本发明的胶囊的示意图；

图2是根据本发明的胶囊的另一个实施方案的竖直截面视图；

图3(a)是根据本发明的胶囊的另一个实施方案的竖直截面视图，该胶囊具有一个出口喷嘴，该出口喷嘴布置在缩回位置中；

图3(b)是图3(a)中示出的胶囊的竖直截面视图，其中该出口喷嘴布置在延伸位置中；

图4(a)是根据本发明的胶囊的另一个实施方案的竖直截面视图；

图4(b)是用于与图4(a)中示出的胶囊一起使用的圆锥形插入物的立体图；

图5是根据本发明的胶囊的另一个实施方案的竖直截面视图；

图6是根据本发明的胶囊的另一个实施方案的竖直截面视图；

图7是用于图6中示出的胶囊的分配系统的示意性放大截面视图。

具体实施方式

下文将描述多个设备或方法以提供要求保护的发明的实施例。要求保护的发明不限于具有下文所描述的任何一个设备或方法的全部特征的设备或方法，也不限于下文所描述的多个设备或全部设备共同的特征。所要求保护的发明可以存在于下文所描述的设备元件或方法步骤的组合或子组合中。可能的是，下文所描述的设备或方法不是要求保护的发明的一个实施例。申请人、发明人和/或权利人保留在下文所描述的、未在此文献中要求保护的设备或方法中的任何发明的所有权利，并且不通过此文献中的公开内容丢弃、放弃或向公众奉献任何这样的发明。

在图中在10处总体示出一个根据本发明的单份供应胶囊。胶囊10包括主体12、过滤器14(当需要时)、配料16和盖18。

配料16可包括可溶的配料和不可溶的配料。不可溶的配料可包括可消费配料16a(旨在作为所制备的产品的一部分而被消费的配料，诸如，面条和干蔬菜)和不可消费配料16b(不旨在作为所制备的产品的一部分而被消费的配料，诸如，茶叶、咖啡渣、草药或其它调味配料)。配料16可包括活性配料(例如，发泡剂)、天然健康添加剂、管制药物、酒精或其它期望的配料。

胶囊10被设定尺寸，并且被配置成在适于由胶囊10制备产品的机器20中使用。胶囊可被成形为适于装配在布置在机器20中的一个对应胶囊室内的任何形状。机器20可包括注入系统22，用于向胶囊内注入流体(典型地，热水)以用于与配料16混合。注入系统22可包括布置在机器20上适于刺穿盖18以向胶囊10内注入流体的喷嘴22a。替代地，注入系统22可具有布置在胶囊10上(诸如，在盖18上)并且适于刺穿主体12以及与机器20相互作用以向胶囊10内注入流体的至少一个部件。

机器还可包括分配系统24用于将产品从胶囊10分配到期望的容器26(诸如，碗或杯)中。分配系统24可包括适于刺穿胶囊10以从胶囊10分配所制备的产品的中空探针24a。分配系统24还可包括收集室24b和出口端口24c，在中空探针24a的下游用于收集所制备的产品收集并且将所制备的产品分配到容器26中。

胶囊10可被配置成避免与中空探针24a相互作用，以用在常规中空探针24a不适于分配不可溶的可消费配料16a的情况下。这样的配料16a会变得堵塞在中空探针24a中限定的小直径通道内。

胶囊10的主体12包括侧壁30和端壁32，侧壁30和端壁32一起限定了内部空间34。侧壁30具有第一部分30a和第二部分30b。第二部分30b被配置成当胶囊被布置在机器20中时避免与分配系统24接触。第二部分因此可从第一部分30a到端壁32向内渐缩到足以避免与分配系统24接触。

开口36被限定在主体12的一端处并且凸缘38在开口36的周缘周围延伸。

过滤器14适于被布置在主体12中以在内部空间34内限定至少一个配料室，用于接收一种或多种配料16并且尤其是不可溶的配料16b。过滤器14可被固定到凸缘38或被固定到胶囊10的内部表面(诸如，侧壁30)。例如，在配料可溶的情况下，或在期望将配料16和流体一起分配到容器26中的情况下(如图2中示出的)，可提供不具有过滤器14的胶囊10。

诸如通过直接将盖18密封至凸缘38，或间接地与位于盖18和凸缘38之间的过滤器14的一部分密封至凸缘38，盖18被布置在开口36上方并且被固定到主体12。

孔40被限定在端壁32中，用于从胶囊分配产品。孔40的尺寸允许在没有堵塞的情况下包括可消费配料16a的产品经过孔40。优选地，孔40具有在5-50mm范围内的直径，更优选地10-30mm且最优选地15-25mm。

侧壁30的第二部分30b从第一部分30a到孔40向内渐缩。第二部分30b因此将胶囊10内的包括可消费的、不可溶的配料16a的产品引向孔40。

设置可溶的封闭件42以封闭孔40，防止在流体被注入到胶囊之前可消费配料16a经过孔40。可溶的封闭件42可由适合于在一期望时间之前防止配料经过孔40的任何食品安全(可食用)的可溶材料形成。

可溶的封闭件42可以例如是覆盖孔40的膜片的形式(如图1、图2和图4中示出的)或是被布置在孔40内的塞的形式(如图3(a)和图3(b)中示出的)。当封闭件42是膜片的形式时，可使用合适的密封材料(诸如，聚乙烯或聚丙烯)在孔40的周缘周围将封闭件42密封至胶囊10的内部表面。当封闭件42是塞的形式时，封闭件42的尺寸被设定为在类似的密封材料的帮助下或无需类似的密封材料的帮助下紧紧地装配在孔40内。塞最适合在孔40包括一个细长通道时使用。

封闭件42适于在暴露于流体时在预定时间内溶解。在一些情况下，优选地是封闭件42的溶解有延迟，从而允许在从胶囊10分配产品之前流体和配料16混合并且浸泡以提取调味成分或功能成分。当包含在过滤器14内的特定的配料是不可消费的、不可溶的配料时，这是尤其期望的。在这样的情况下，期望的是流体被包含在胶囊10内并且被允许与配料混合并且浸泡达预定时间。封闭件42的溶解速率可至少部分由封闭件42的参数(诸如，厚度、密度和成分(分子重量和化学性质))和外部因素(诸如，流体温度和内部压力)确定/规划。

用于封闭件42的优选的材料包括蛋白质或碳水化合物基材料，所述蛋白质或碳水化合物基材料可以是淀粉基(例如，直链淀粉膜和支链淀粉膜)、蛋白质基(例如，明胶膜、酪蛋白膜)、多糖基(例如，支链淀粉膜、纤维素膜)、藻酸钠膜和果胶膜等。例如，在此应用中可采用来自MonoSol^TM的Vivos^tm可食用水溶膜作为膜片形式的封闭件42。如早前提到的，可溶的封闭件的溶解速率取决于材料类型。在相同的类型中，当具有较大的材料密度或分子重量时，溶解速率通常较慢。优选地，封闭件42的厚度在10-100μm的范围内，更优选地在20-80μm的范围内且最优选地在30-70μm的范围内。

可溶的封闭件42还可由配料16形成。可溶的和/或不可溶的可消费配料16a本身的凝聚或与食品安全粘合物材料(类似于块状浓缩汤)的凝聚可例如被形成一个布置在孔40内的塞。

优选地由包括阻挡层(优选地适于充当水分、氧气和光中的一个或多个的阻挡物)的多层材料形成的可移除的盖44被布置在孔40上方在胶囊10的外部表面上，从而为胶囊10中的配料16提供阻挡密封。可移除的盖44可包括拉片46，使用者可紧握拉片46来剥离可移除的盖44并暴露孔40。应理解，在移除盖44之后封闭件42继续覆盖孔40直到在机器20中使用胶囊10。

在使用期间，使用者将盖44从胶囊10移除并且将胶囊插入到机器20内的一个对应的胶囊室中。使用者启动机器20，使得注入系统22向胶囊10内注入流体(诸如，热水)。流体与配料16混合并且溶解封闭件42。当封闭件42溶解时，孔40被暴露，产品(流体加上来自可消费配料16a的提取物，如果适用，加上不可溶的不可消费配料16b)被允许经过孔40到达期望的容器26中。

下面参照图2-图7描述胶囊10的替代实施方案。如上面讨论的实施方案，使用相同的数字指代相似的元件。

参照图2，示出胶囊10的另一个实施方案。在此实施方案中，胶囊10不包括过滤器14或不可消费配料16b。

参照图3(a)和图3(b)，示出胶囊10的另一个实施方案。在此实施方案中，胶囊10不包括过滤器14或不可消费配料16b。胶囊10还包括出口喷嘴50，该出口喷嘴50被布置在孔40中并且适于从在移除盖44之前的缩回位置移动到在移除盖44之后的延伸位置。在其延伸位置中，出口喷嘴50为产品流经机器20的出口端口24c到达容器26提供洁净的一次性表面。

出口喷嘴50限定由封闭件42封闭的孔52。在此实施方案中，封闭件42是布置在出口喷嘴50中的塞的形式。出口喷嘴50还包括适于防止出口喷嘴50穿过孔40落下的肩状物54。

在此实施方案的一个变型中，胶囊10可以设置有被固定在延伸位置中的出口喷嘴50。出口喷嘴50和盖44可具有对应的螺纹(未示出)，以允许盖44可移除地并且螺纹附接至出口喷嘴50。替代地，出口喷嘴50可具有一个封闭端并且适于被破坏、切开或刺穿以暴露孔52。

参照图4(a)，示出胶囊10的另一个实施方案。在此实施方案中，胶囊10具有与用制备饮料产品的胶囊10类似的常规形状。圆锥形插入物60(如图4(b)中单独示出的)被布置在胶囊10内以限定侧壁30的第二部分30b，用于将产品引向孔40。可用密封材料或其它合适的附接装置将圆锥形插入物固定就位。圆锥形插入物60的尺寸被设定为避免与分配系统24接触。结果，分配系统24(诸如，探针24a)可在不接触侧壁30的第二部分30b的情况下刺穿胶囊10的端壁32。图4(a)中所描绘的实施方案的优点是，该胶囊类似常规胶囊并且还具有由端壁32限定的平坦底座，以允许在使用前胶囊10停留在平坦表面上。

参照图5，示出胶囊10的另一个实施方案。在此实施方案中，至少一些可消费配料16a以贮袋72的形式包含在可溶的递送系统70内。配料16可包括流体配料(诸如，浓缩液)或在胶囊内必须保持分开的其它配料(诸如，发泡剂或其它活性配料)。可溶的和不可溶的可消费配料16a都可被包含在单个递送系统70内或可被分开到多个递送系统70内。不可消费配料16b可被分开地包含在胶囊10内，在由过滤器14限定的一个室内。如果所有松散的配料被包含在递送系统70内，则此实施方案不需要可溶的封闭件42。然而，在特定的可消费配料16a未被包含在可溶的递送系统70内的情况下，仍可设置可溶的封闭件42。在如上文所讨论的分配之前，还可提供可溶的封闭件42作为流体在胶囊内的停留时间的附加控制。

可溶的递送系统70可由与上文所描述的用于可溶的封闭件42的食品安全材料类似的食品安全材料制成。递送系统70适于在流体被注入到胶囊10内时溶解。递送系统70的溶解速率可至少部分由递送系统70的参数(诸如，厚度、密度和成分)以及外部因素(诸如，流体温度和内部压力)确定。

参照图6和图7，胶囊10可包括形式为可溶的膜80的替代的递送系统70，所述可溶的膜80包括用可溶的粘合物84结合在一起的含有配料16的一个或多个层82。可提供可溶的保护层86以保护包含在胶囊10中的特定的配料16免于暴露至包含在膜80中的其它配料16。在加工和处理期间，保护层86还可保护包含在膜80中的配料16免受外部因素的影响。保护层86可以具有期望的阻挡属性，以维持包含在膜80内的配料16的稳定性直到保护层86被溶解。

为了添加微小剂量的期望的添加剂(诸如，调味剂、健康或药用配料或活性剂)，可将膜80布置在胶囊10中。在特定的敏感添加剂(诸如，药用添加剂)的情况下，可在满足生产这样的配料的监管需求的第三方制造设施处形成膜80，并且膜80随后被递送到用于制造胶囊10的设施。

虽然上述描述提供了一个或多个方法或设备的实施例，但是应理解，其他方法或设备也可以在附随权利要求书的范围内。

Claims (15)

1.一种在用于制备可消费产品的向胶囊注入流体的机器中使用的胶囊，所述胶囊包括：

一个主体，该主体限定一个内部空间，该主体在一个位置处具有一个开口且在另一个位置处具有一个孔，所述开口适于将来自机器的注入流体接收至所述内部空间中以制备期望的可消费产品，所述孔在所述开口的下游并适于允许所述期望的可消费产品从所述内部空间分配到期望的容器；

配料，所述配料被布置在所述内部空间中以用于制备期望的可消费产品，所述配料包括不可溶的可消费配料；

一个可溶的封闭件，该可溶的封闭件被布置在所述配料和所述孔之间的内部空间中，所述可溶的封闭件适于在所述可溶的封闭件通过所述机器暴露于注入到所述内部空间中的流体而至少部分地溶解之前防止所述配料经过所述孔，所述孔适于允许含有所述不可溶的可消费配料的所述可消费产品在所述可溶的封闭件溶解时经过所述孔；以及

一个盖，该盖被布置在所述开口上方，所述盖适于通过所述机器被刺穿以用于将流体注入到所述内部空间中。

2.根据权利要求1所述的胶囊，其中所述主体包括一个从所述开口到所述孔向内渐缩的侧壁。

3.根据权利要求2所述的胶囊，其中所述侧壁具有第一部分，该第一部分从所述开口延伸至第二部分，所述第二部分从所述第一部分到所述孔向内渐缩。

4.根据权利要求1所述的胶囊，还包括一个可移除的盖，该可移除的盖被布置在所述主体的外部表面上、在所述孔上方。

5.根据权利要求1所述的胶囊，其中所述不可溶的可消费配料包括面条。

6.根据权利要求1所述的胶囊，其中所述不可溶的可消费配料包括干蔬菜。

7.根据权利要求1所述的胶囊，还包括一个被布置在所述主体中用于过滤至少一些所述配料的过滤器。

8.根据权利要求7所述的胶囊，其中所述过滤器限定包含至少一些的所述配料的第一室。

9.根据权利要求1所述的胶囊，还包括一个布置在所述孔内的出口喷嘴，所述出口喷嘴适于在所述可消费产品不接触所述机器的情况下将所述可消费产品从所述胶囊引向一个期望的容器。

10.根据权利要求9所述的胶囊，其中所述出口喷嘴适于从缩回位置移动到延伸位置。

11.根据权利要求1所述的胶囊，还包括一个布置在所述内部空间中的插入物，所述插入物适于将所述可消费产品引向所述孔。

12.根据权利要求1所述的胶囊，还包括一个布置在所述主体中的可溶的递送系统，所述可溶的递送系统包含用于制备期望的产品的至少一些配料。

13.根据权利要求12所述的胶囊，其中所述可溶的递送系统包括一个包含至少一些配料的可溶的贮袋。

14.根据权利要求12所述的胶囊，其中所述可溶的递送系统包括一个可溶的膜，所述可溶的膜包括包含至少一些配料的一个或多个层。

15.根据权利要求12所述的胶囊，其中所述可溶的膜包括一个保护层，所述保护层适于保护布置在所述膜中的特定的配料免于暴露至布置在所述胶囊中的其它配料。