IT201900019259A1 - Capsula monodose per macchine di erogazione di bevande in forma di infuso - Google Patents

Description

CAPSULA MONODOSE

PER MACCHINE DI EROGAZIONE DI BEVANDE IN FORMA DI INFUSO

Campo tecnico dell’invenzione

La presente invenzione attiene, in generale, al settore della preparazione estemporanea di bevande calde o fredde a partire da una capsula monodose e monouso contenente uno o più preparato/i granulare/i, ad esempio in polvere, o liquido. Tipicamente, detta capsula viene introdotta in una macchina di erogazione che adduce attraverso di essa un fluido di infusione, miscelazione, diluizione o solubilizzazione.

Nelle applicazioni più frequenti, le capsule e le macchine del tipo suddetto sono predisposte per l’ottenimento di una bevanda calda, come ad esempio caffè, tè, tisane e simili, mediante un processo di infusione del preparato.

Stato dell’arte

Sono noti ed ampiamente diffusi molti modelli di macchina e di associate capsule monodose e monouso per la preparazione estemporanea di bevande calde o fredde in forma di infuso, miscela, diluito o soluzione - ad esempio caffè, tè, tisane e simili. I sistemi di erogazione di bevande in questione trovano collocazione negli ambienti di lavoro, nei luoghi pubblici ed anche in ambito domestico.

Le capsule usate – come detto generalmente monouso e tipicamente monodose -presentano un corpo principale in forma di tazza, frequentemente a geometria troncoconica, richiuso in corrispondenza di una sua imboccatura da un film o pellicola sottile impermeabile ai gas, ad esempio fatto di alluminio, o da un coperchietto dello stesso materiale della capsula. Entro il corpo principale la capsula riceve, ossia è preconfezionata con, un preparato in forma granulare, generalmente in polvere, oppure in forma liquida. La bevanda finale è ottenuta attraverso un processo di cosiddetta “estrazione”, che consiste nel far attraversare la capsula da un liquido ad elevata temperatura, tipicamente acqua. Il liquido, a valle di una fase di infusione, miscelazione, soluzione o diluizione del preparato, realizza la bevanda che viene erogata al consumatore.

Alcuni tipi di capsule, per permettere il suddetto processo di estrazione, vengono forate in corrispondenza della pellicola superiore/coperchietto e/o del fondo del corpo principale mediante componenti dedicati della macchina, che in genere fungono anche da iniettori del suddetto liquido. Ulteriori elementi della macchina possono poi agire da riscontro dalla parte opposta della capsula, per consentire la fuoriuscita della bevanda e dunque l’erogazione all’esterno.

Le capsule sin qui introdotte possono anche contenere un doppio ingrediente, ad esempio (non esclusivo) caffè e latte solubili per l’erogazione di un cappuccino.

In questo caso, tuttavia, le capsule note presentano l’importante inconveniente di non consentire una erogazione temporalmente differenziata dei due ingredienti. In altre parole, esse non permettono una erogazione in due fasi, distinte o parzialmente sovrapposte nel tempo, ognuna associata ad un rispettivo ingrediente. Infatti, tipicamente il liquido addotto entro la capsula opera la soluzione o diluizione dei due ingredienti contemporaneamente, ottenendo una erogazione di prodotto composito, ossia di bevanda finale completa composta dai due ingredienti insieme, in un’unica fase. Ciò, per alcune bevande, può peggiorare la qualità e la percezione organolettica della bevanda finale rispetto ad una preparazione estemporanea fatta da un operatore, particolarmente quando uno dei due ingredienti presenti un sapore predominante sull’altro. Ad esempio, nel caso di erogazione di cappuccino è altamente desiderabile che la fuoriuscita del latte preceda quella del caffè, anche per consentire la formazione di una crema o spuma di latte.

Sommario dell’invenzione

Il problema tecnico posto e risolto dalla presente invenzione è pertanto quello di fornire una capsula, tipicamente monouso e monodose, per macchine di erogazione di bevande in forma di infuso, soluto o diluito - ossia bevande prodotte a partire da preparati in forma di concentrati liquidi e/o in polvere - che consenta di ovviare agli inconvenienti sopra menzionati con riferimento alla tecnica nota.

Tale problema viene risolto da una capsula secondo la rivendicazione 1.

Caratteristiche preferite della presente invenzione sono oggetto delle rivendicazioni dipendenti.

La capsula dell’invenzione è intesa, in particolare, per essere introdotta in una macchina di erogazione di bevande che adduce attraverso di essa un fluido di infusione, miscelazione, diluizione e/o solubilizzazione. Quest’ultimo, nel seguito, verrà citato anche come fluido di erogazione e consiste tipicamente in acqua calda, refrigerata o a temperatura ambiente.

La capsula presenta, tipicamente, un corpo principale rigido o semirigido, ad esempio conformato a tazza, chiuso superiormente da un film o pellicola impermeabile ai gas e che riceve al proprio interno (almeno) due diversi elementi ingrediente.

Tali elementi ingrediente presentano, secondo l’invenzione, un diverso grado di diluibilità o solubilità al liquido addotto dalla macchina. Tale differente diluibilità o solubilità può essere associata all’ingrediente in quanto tale, che, ad esempio, può aver subito a tal fine un trattamento o una lavorazione dedicata, ad esempio una compattazione determinante un desiderato valore di densità. In una diversa forma di realizzazione, la solubilità o diluibilità di un elemento ingrediente è determinata (anche) dalla presenza di un involucro o rivestimento dell’ingrediente vero e proprio.

In una variante di realizzazione particolarmente preferita, all’interno della capsula è presente una prima sostanza in forma di polvere, granulato, sciroppo o concentrato, che realizza un primo elemento ingrediente, ed un secondo elemento ingrediente in forma di compressa o cartuccia, la cui effettiva erogazione (nella forma miscelata, infusa, diluita o soluta) inizia in un momento successivo a quella della prima sostanza (nella forma diluita o soluta).

In particolare, per controllare/modulare il ritardo dell’inizio della erogazione del secondo elemento ingrediente, quest’ultimo può essere realizzato in forma di compressa, in cui il grado di confettatura, densità o compattezza e/o le proprietà strutturali possono determinare la suddetta diversa diluibilità o solubilità.

La confettatura può prevedere, ad esempio, una nebulizzazione di una o più sostanze trattanti sulla superficie della compressa medesima.

La diversa diluibilità o solubilità può anche essere ottenuta modificando il valore della pressione esercitata nella fase di produzione della compressa e/o incrementando o diminuendo la densità apparente del prodotto, che risulta così più o meno veloce nell’essere solubilizzato o diluito dal liquido di erogazione.

La suddetta modulazione della tempistica di erogazione di uno o più degli elementi ingrediente può anche essere ottenuta realizzando quest’ultimo in forma di cartuccia o capsula dotata di un involucro con un predeterminato livello di solubilità. Tale involucro è realizzato, preferibilmente, in forma di gel o film sottile di sostanza/e solubili, in particolare idrosolubili.

Il principale vantaggio offerto dall’invenzione è quello di permettere l’erogazione di bevande secondo due fasi temporalmente distinte, che può consentire una distinzione delle sostanze erogate anche nella bevanda finale. Ad esempio non esclusivo, nel caso della preparazione di un cappuccino da un’unica capsula si ottiene prima l’erogazione dell’ingrediente latte e poi, in un momento successivo, l’erogazione dell’ingrediente caffè, con una separazione, totale o parziale, degli ingredienti in tazza che permette anche la formazione di una crema o spuma di latte sulla superficie del prodotto finale.

Pertanto, con una sola capsula si ottiene un risultato identico a quello associato all’utilizzo di due o più capsule monouso di tipo noto o eseguendo un processo di unione di ingredienti erogati con cicli separati.

Sarà compreso che la capsula dell’invenzione trova applicazione per l’erogazione di bevande sia calde sia fredde, ottenendo il suddetto vantaggio della separazione tra gli ingredienti erogati. Tale erogazione temporalmente differenziata è desiderabile, ad esempio, anche nel caso di cocktail.

L’invenzione può prevedere anche la presenza di più di due elementi ingrediente, tutti od alcuni presentanti una erogabilità differenziata rispetto agli altri nei termini sopra illustrati.

Altri vantaggi, caratteristiche e le modalità di impiego della presente invenzione risulteranno evidenti dalla seguente descrizione dettagliata di alcune forme di realizzazione, presentate a scopo esemplificativo e non limitativo.

Breve descrizione delle figure

Verrà fatto riferimento alla Figura 1 del disegno allegato, che mostra una vista prospettica in esploso di una capsula secondo una forma di realizzazione preferita ma non esclusiva della presente invenzione.

Le dimensioni, e in particolare gli spessori, mostrate nelle figure sopra introdotte vanno intese a titolo esemplificativo e non sono necessariamente rappresentate in proporzione.

Descrizione dettagliata di forme preferite di realizzazione

Con riferimento alla Figura 1, una capsula monouso secondo una forma di realizzazione preferita dell’invenzione è denotata complessivamente con 1.

La capsula 1 è, nel presente esempio, di tipo monodose. Essa presenta un corpo principale 100 conformato a tazza, o cavo, che definisce al proprio interno una sede, vano o camera 110.

La capsula 1 è configurata per l’impiego in una macchina per la preparazione di bevande a partire da un preparato in forma granulare, in particolare in polvere, costituito da due elementi ingrediente distinti. In particolare, nella presente forma di realizzazione entro il corpo principale 100 sono alloggiati, al momento del confezionamento, una polvere di latte solubile 201 e una compressa di caffè solubile 202.

Come verrà illustrato in maggiore dettaglio a breve, la preparazione della bevanda finale è ottenuta mediante adduzione, entro la capsula 1, di un liquido che solubilizza in modo temporalmente differenziato i due elementi ingrediente, in particolare prima la polvere di latte 201 e poi il caffè in compressa 202 e ciò in virtù della confettatura o della compattezza della compressa 202 medesima.

Vantaggiosamente, la compressa 202 è posizionata centralmente, o sostanzialmente centralmente, entro il vano 110, in particolare sostanzialmente in allineamento longitudinale secondo un asse L. Preferibilmente, la compressa 202 è immersa nel latte in polvere 201, essendo parzialmente o completamente avvolta da esso. In Figura 1 è stato rappresentato, in modo puramente esemplificativo, un vano centrale entro il latte in polvere 201, definito ad esempio in configurazione operativa dalla stessa compressa 202 secondo una variante di realizzazione possibile dell’invenzione.

Varianti di realizzazione possono prevedere che la capsula 1 sia confezionata con uno o più elementi ingrediente includenti un preparato in forma liquida, ad esempio uno sciroppo.

Vantaggiosamente, il corpo principale 100 della capsula 1 è realizzato di pezzo, le sue varie parti risultando integrali l’una con l’altra.

Il corpo principale 100 è ottenuto, ad esempio non esclusivo, per stampaggio, iniezione o co-iniezione. In particolare, il corpo principale 100 può essere realizzato mediante il metodo descritto in WO2017/103952.

Nel presente esempio il corpo principale 100 presenta una conformazione sostanzialmente rastremata. In particolare, esso ha una geometria complessiva a pianta sostanzialmente circolare e conformazione principalmente tronco-conica, estendendosi longitudinalmente secondo detto asse L. Nel presente esempio, l’asse L è anche un asse di simmetria del corpo principale 100 e, in generale, della capsula 1 o di molti dei suoi componenti. Naturalmente, sono possibili varianti di realizzazione con geometria differente.

Come menzionato sopra, il corpo principale 100 è conformato sostanzialmente a tazza e definisce una regione di contenimento degli elementi ingrediente 201 e 202 in corrispondenza del vano 110.

Il corpo principale 100 presenta altresì una regione di imboccatura o di ingresso di fluido 130, che è una regione superiore o di sommità nell’esempio qui considerato, ed una regione di erogazione 120, che è una regione inferiore, o di fondo, nel presente esempio. Preferibilmente ma non esclusivamente, il corpo principale 100 presenta, in detta conformazione complessivamente rastremata, sezione crescente verso la regione di imboccatura 130.

Più in dettaglio, il corpo principale 100 è definito da un mantello laterale 111, da una base sagomata, o fondo, 112, corrispondente sostanzialmente alla suddetta regione di erogazione 120, e da una flangia trasversale periferica 101, o sommità, sporgente verso l’esterno e che definisce il perimetro di una imboccatura di riempimento per il confezionamento.

La sagomatura della base 112 dipende dalla specifica conformazione e modalità di accoppiamento con una camera di infusione della macchina e non verrà ulteriormente descritta.

Sulla flangia periferica 101 è previsto il fissaggio di una membrana di chiusura 400, ermetica ed impermeabile a liquidi e gas, ad esempio in forma di film o pellicola, vantaggiosamente presentante struttura multistrato. La membrana 400 può essere ottenuta per laminazione, dei singoli strati e/o di più strati insieme, per estrusione o mediante qualsiasi altra tecnica nota nell’arte.

La chiusura della capsula può anche essere costituita da un coperchietto del medesimo materiale con cui è realizzata la capsula.

Tale membrana di chiusura 400 o coperchietto può risultare lacerabile da un corrispondente dispositivo o elemento della macchina di preparazione di bevande, denotato con I in Figura 1, al momento dell’uso della capsula 1, per consentire l’ingresso del fluido di infusione, miscelazione, soluzione e/o diluizione entro il corpo principale 100. Tipicamente, ma non esclusivamente, tale elemento di perforazione I della macchina è disposto, in uso, decentrato rispetto all’asse longitudinale L della capsula.

In corrispondenza del fondo del vano 110 può essere disposta, a seconda della tipologia di capsula considerata, una ulteriore membrana di chiusura 500, anch’essa ermetica ed impermeabile a liquidi e gas, ad esempio in forma di film o pellicola e vantaggiosamente presentante struttura multistrato. Anche la membrana 500 può essere ottenuta per laminazione, dei singoli strati e/o di più strati insieme, per estrusione o mediante qualsiasi altra tecnica nota nell’arte.

Nella presente forma di realizzazione la membrana 500 comprende tre strati accoppiati l’uno all’altro in direzione longitudinale L.

In particolare, il primo strato, ossia lo strato rivolto verso il fondo 112 della capsula, è di tipo barrierante ai gas, in particolare all’ossigeno e umidità. Tale effetto barrierante può essere ottenuto, completamente od anche, mediante applicazione di una laccatura eseguita in corrispondenza di facce trasversali contrapposte dello strato esterno.

Il secondo strato intermedio è anch’esso di tipo barrierante e può presentare le medesime proprietà dello strato esterno. Anche in corrispondenza di facce trasversali contrapposte di tale strato può essere applicata una laccatura od altro trattamento, in particolare un trattamento barrierante. Nel presente esempio, sulla faccia, o superficie, più esterna del secondo strato, ossia la faccia adiacente al primo strato, è applicata una metallizzazione, mentre sulla faccia contrapposta, ossia la faccia più interna affacciata su un terzo strato, è applicata una laccatura.

Il terzo strato, rivolto verso gli elementi ingrediente, è di materiale poroso, in particolare filtrante e diffusore, vantaggiosamente Tessuto-Non-Tessuto (TNT), ed affacciato appunto internamente al vano 110.

Lo strato interno svolge una funzione meccanica importante per l’erogazione, smorzando la turbolenza del fluido in uscita, rallentando ed omogeneizzando i flussi ed evitando, o contribuendo ad evitare, discontinuità od irregolarità nel flusso in uscita dalla camera interna della capsula, garantendo quindi una erogazione regolare e costante della bevanda.

Il terzo strato può anche garantire una saldabilità della membrana 500 ad un margine interno del corpo principale 100.

I tre strati sopra citati possono essere incollati od accoppiati mediante qualsiasi altra tecnologia nota nell’arte.

Come mostrato, sulla membrana 500, in particolare su uno o più strati di essa, è prevista una regione a rottura facilitata 510, che nel presente esempio comprende zone di indebolimento strutturale a sviluppo lineare, ottenute secondo una medesima direzione trasversale. In particolare, la regione a rottura facilitata segue una corda della pianta circolare della membrana 500 medesima, essendo dunque disposta in posizione decentrata rispetto all’asse L.

In altre parole, sulla membrana 500, o su un suo strato interno od esterno, è ricavata una linea di indebolimento a rottura facilitata. Le zone a rottura facilitata possono essere ottenute per laseratura, eseguita precedentemente all’accoppiamento dei diversi strati costituenti la membrana o – vantaggiosamente - successivamente al loro accoppiamento, o secondo qualsiasi altra tecnologia, meccanica o meccatronica, adatta allo scopo.

La regione di indebolimento 510 della membrana 500 vantaggiosamente corrisponde alla zona di massima pressione di fluido prevista entro la capsula 1.

La capsula 1 comprende poi, appoggiato sulla membrana 500, un componente distributore 300, dotato di aperture che permettono una adduzione della bevanda in erogazione verso la regione 120.

Pertanto, come menzionato sopra, durante l’impiego della capsula 1 nella macchina di erogazione di bevande, la membrana 400 fissata sulla flangia periferica 101 viene lacerata o forata per permettere l’ingresso del fluido di erogazione, tipicamente acqua calda o fredda in pressione. Quest’ultimo è quindi addotto attraverso la sommità 130 della capsula 1 entro la camera 110 e da qui, lacerando la membrana 500, fuoriesce attraverso la regione 120 direttamente in un contenitore alimentare o in condotti aggiuntivi della macchina.

In uso, quindi, il fluido di erogazione attraversa la capsula 1 sostanzialmente in direzione L e verso denotato con una freccia V, ossia dalla sezione maggiore verso quella minore del corpo principale 100.

Come detto, in virtù della diversa solubilità o diluibilità della compressa 202 rispetto all’elemento ingrediente 201 (latte), quest’ultimo viene erogato per primo e poi in una seconda fase, temporalmente distinta o parzialmente sovrapposta alla prima, avviene l’erogazione del caffè.

La presente invenzione è stata fin qui descritta con riferimento a sue forme preferite di realizzazione. È da intendersi che possano esistere altre forme di realizzazione che afferiscono al medesimo nucleo inventivo, come definito dall’ambito di protezione delle rivendicazioni qui di seguito riportate.

Claims (13)

1. RIVENDICAZIONI 1. Capsula (1), in particolare di tipo monouso, per impiego in una macchina erogatrice di bevande che adduce attraverso di essa un fluido di erogazione, la quale capsula (1) comprende: ▪ un corpo principale (100) conformato a tazza, il quale corpo principale (100) definisce, lungo una propria direzione longitudinale (L), una regione di ingresso di fluido (130), un mantello laterale (111) e una regione di erogazione (120); ▪ un primo elemento ingrediente (201) ed un secondo elemento ingrediente (202) ricevuti entro un vano interno (110) del corpo principale (100) definito fra detta regione di ingresso di fluido (130) e detta regione di erogazione (120), in cui ciascuno di detti elementi ingrediente (201, 202) comprende un ingrediente in forma granulare o liquida, ed in cui detti elementi ingrediente (201, 202) presentano una differente solubilità o diluibilità nel fluido di erogazione, in modo tale che detti ingredienti vengano erogati, in forma diluita, soluta od infusa, in fasi temporalmente differenziate.
2. 2. Capsula (1) secondo la rivendicazione 1, in cui uno (202) di detti primo e secondo elemento ingrediente è in forma di compressa, preferibilmente presentante un trattamento di confettamento e/o una densità predeterminata che definisce un predeterminato livello di solubilità nel fluido di erogazione.
3. 3. Capsula (1) secondo la rivendicazione 1, in cui detto primo elemento ingrediente (201) è latte in polvere e detto secondo elemento ingrediente (202) è caffè in compressa ed in cui preferibilmente detto caffè in compressa è alloggiato centralmente entro detto corpo principale (100) ed ancor più preferibilmente annegato in detto latte in polvere.
4. 4. Capsula (1) secondo la rivendicazione 1 o 2, in cui uno di detti primo e secondo elemento ingrediente è in forma di cartuccia recante un involucro o un rivestimento, detto involucro o rivestimento presentando un predeterminato livello di solubilità nel fluido di erogazione, detto involucro o rivestimento essendo preferibilmente in forma di gel o film.
5. 5. Capsula (1) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui detto corpo principale (100) presenta una conformazione rastremata, in particolare troncoconica o tronco-piramidale, con base maggiore in corrispondenza di detta regione di ingresso di fluido (130).
6. 6. Capsula (1) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, comprendente, internamente a detto corpo principale (100) ed in corrispondenza di un fondo di detto vano interno (110), una membrana di chiusura (500) e preferibilmente un corpo distributore (300).
7. 7. Capsula (1) secondo la rivendicazione precedente, in cui detta membrana (500) presenta una costruzione multistrato, preferibilmente comprendente: - uno strato esterno, rivolto verso la regione di erogazione (120), di tipo barrierante all’ossigeno; - uno strato interno, affacciato su detto vano interno (110), fatto di un materiale poroso, in particolare Tessuto-Non-Tessuto (TNT), con proprietà filtrante.
8. 8. Capsula (1) secondo la rivendicazione 6 o 7, in cui detta membrana (500) reca una regione a rottura facilitata (510), preferibilmente presentante sviluppo lineare e preferibilmente ottenuta in posizione decentrata rispetto alla direzione longitudinale (L) della capsula medesima.
9. 9. Capsula (1) secondo la rivendicazione precedente, in cui detta regione a rottura facilitata (510) è ottenuta per pre-laseratura.
10. 10. Capsula (1) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui detto corpo principale (100) presenta una conformazione a simmetria circolare rispetto ad un asse di simmetria longitudinale (L) della capsula (1).
11. 11. Capsula (1) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui detto corpo principale (100) è ottenuto mediante un processo di iniezione o co-iniezione o di termoformatura.
12. 12. Capsula (1) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, che è di tipo monodose e/o monouso.
13. 13. Sistema di erogazione di bevande comprendente, in combinazione, una capsula (1) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti ed una macchina erogatrice di bevande, la quale macchina comprende uno o più elementi di riscontro (I), configurati per lacerare una membrana esterna (400) di detta capsula (1).