JP2008514306A - 不溶性物質を含有する液体注入ポッド - Google Patents

Abstract

上部平面に位置する流体分配部材（２０）及び液体透過性第１フィルタ部材を有する液体注入ポッド（１２）であって、該第１フィルタ部材（２２）は、該流体分配部材に封止されて、液体分散性物質を含む第１内部チャンバーを形成し、該流体分配部材は、上部平面から内部チャンバー内へ下向きに突き出している少なくとも１つの注入ノズルを含み、該注入ノズルは、流体を、該上部平面に対して垂直でない方向で該第１内部チャンバー内に向わせる少なくとも１つの注入口を有し、該第１フィルタ部材は、少なくとも１つの第一領域と少なくとも１つの第二領域を含み、該第一領域の透過性が、該第二領域の透過性と異なる液体注入ポッド。

Description

本発明は、上部平面に位置する流体分配部材及び液体透過性第１フィルタ部材を含む液体注入ポッドであって、前記第１フィルタ部材は、前記流体分配部材に封止されて、液体分散性物質を含む第１内部チャンバーを形成し、前記流体分配部材は、前記上部平面から前記内部チャンバー内へ下向きに突き出している少なくとも１つの注入ノズルを含み、前記注入ノズルは、流体を、前記上部平面に対して垂直でない方向で前記第１内部チャンバー内に向かわせる少なくとも１つの注入口を有し、前記第１フィルタ部材は、少なくとも１つの第一領域と少なくとも１つの第二領域を含み、前記第一領域の透過性が、前記第二領域の透過性と異なる液体注入ポッドに関する。

コーヒーを入れることは時間がかかり、作業集約的な操作である。典型的なコーヒー飲用者は、下記のプロセス工程を必要とするコーヒーバスケット型コーヒーメーカーを使用する。コーヒーポットは、すすぎ洗いし、清浄な水で満たされなければならず、コーヒーを沸かしてポットに入れるために前に使用した粉末をバスケットから取り除き、コーヒーバスケットをすすぎ洗いしなければならない。次に新しいフィルタをバスケット内に置き、粉末を計量し、フィルタ内に入れる。これは当然ながら消費者が自分自身で豆を挽くのではなく、予め挽かれたコーヒーを購入することを仮定している。否応なく調理台にこぼれた粉末は掃除しなければならず、次に水をコーヒー沸かし機の容器内に注ぐ。器具にスイッチを入れ、消費者は待つ。そして待つ。ポットがコーヒーを沸かしている間、さらに待つ。

消費者がたった１杯のコーヒーを望む場合にこのような長々とした手間のかかるプロセスが行われることが多々ある。更にコーヒー沸かしのプロセス終了時に、消費者はブラックコーヒーを手に入れる。クリームと砂糖が要る飲み方であれば、消費者はクリームと砂糖を計量して加えられなければならない。

コーヒー飲用者のために、コーヒー沸かしに関連する問題に対処する幾つかの選択肢があるが、僅かな成功しかおさめていない。例えば、１杯のコーヒーを標準的なコーヒーバスケットコーヒー沸かし機で沸かすことができる。しかし、これらの器具は、４、８、１０杯又はそれ以上のために設計され、１杯を沸かすことは、次善であり、多くの場合、粉末が無駄になり、濃さの調節が問題となる。更に、１杯を作ろうが、１０杯を作ろうが、上記の全てのプロセス工程に従わなければならない。エスプレッソメーカーは、１杯のコーヒー様飲料を作る別の選択肢である。しかしエスプレッソメーカーのコーヒー沸かしカートリッジの洗浄及び充填は、時間がかかり、汚れてしまう可能性がある。エスプレッソ粉末は、極めて微細であり、固く詰めておかなけばならない。固く詰められているため、そしてエスプレッソメーカーが蒸気で沸かすため、粉末が湿っているときに、それをカートリッジから取り出すことは困難であることが多い。更に、エスプレッソは、多くの消費者の味覚には濃すぎる濃縮された形態のコーヒーであり、エスプレッソ粉末は多くの場合、レギュラー粉末よりも高価である。エスプレッソ飲料への泡状クリームの添加には、別個の蒸気ラインとミルク及びクリーム用の別個のポット、並びに消費者による泡の準備及びその後洗浄の更なる作業を伴う。全てが終了した時点で、消費者は美味しいエスプレッソ飲料を手に入れるが、それは、相当な時間、労力及び費用を費やした後でのみである。

最後に、近所のコーヒーハウスへ行く選択肢がある。これらの店舗は、一般的に、消費者がどのような作業もすることなく素晴らしい１杯のコーヒー、エスプレッソ、ラテなどを提供する。しかしこれらの飲料を作るために依然として極めて多くの作業が行われ、その作業は、価格に含まれる。更に、近所のコーヒーハウスへ行くことは、必然的に、家又は職場又はどこであれ飲料を飲みたいと願っている場所を離れ、１杯のコーヒーを得るためにどこか別の場所へ行くことになる。消費者が、泡立ったクリーム状の泡を有する１杯のコーヒーを入れるために必要な工程数を減らすことができ、それを家又は職場で行うことができ、家でコーヒーを入れるのにかかる費用と同様の費用でできる選択肢は、現在のところない。

フィルタポッド内にある計量済みのコーヒー粉末の包みが、コーヒーを入れるプロセスを簡略化するために入手可能である。しかしこれらの包みは、通常、複数杯用のコーヒーバスケットコーヒー沸かし機のために設計されている。従って、これらは１杯のコーヒーを入れるのにはそぐわない。しかし近年、１杯用のコーヒー沸かしポッドが特設の１杯用のコーヒーメーカーと共に導入された。こうしたメーカー及びそれらのポッドは、１杯のコーヒーを入れることに関する作業及び汚れのいくらかは取り除いてくれるが、依然としてブラックコーヒーのみを沸かす。従って、よく言っても、これらの新しい器具は問題の半分を解決しているにすぎない。

甘味剤及びクリーマー成分を含有するフィルタポッドを供給する試みがなされてきた。残念ながら、これらの試みは、成分の種類の違いにより、大体において失敗してきた。より詳細には、コーヒーは、標準的な抽出プロセスにより沸かされる。温水、蒸気又は両方が粉末上に供給され、コーヒーが抽出される。コーヒーがフィルタ媒体を通って、使用済みで濡れた粉末を後に残す。一般に、コーヒーも粉末もフィルタ媒体を目詰りさせることはない。

コーヒー抽出プロセスは、固体、顆粒又は濃縮液体分散性物質の流動化のプロセスと明確な対照を成す。液体分散性物質には、水溶性ではない、又は水に容易に可溶性ではない、脂肪類、油類、タンパク質類及びこれら成分の混合物が、通常、含まれる。多くの場合この流動化プロセスは、クリーマーを「溶解する」と記載されているが、これは誤った名称であり、それは多くのクリーマー成分が水に溶解するのではなく、水に懸濁するか、又は乳化するからである。いずれにしても、不溶性又は僅かに水溶性である成分の存在は、液体分散性物質を計量済の自蔵型フィルタポッドに放出しようとするとき、重大な問題を提示する。

図１１は、クリーマー抽出ポッド１３０を作製する従来の試みに関連する１つの問題を示す。具体的には、ほぼ全てのコーヒーメーカーのように、液体１４が上から注がれ、フィルタ１２２を通り、液体分散性物質１８として示されている液体分散性物質が押し下げられて、フィルタ底２３にパック層を形成する。パック層１９は、フィルタ底２３を目詰まりさせ、液体１４の流れを制限する。次第にチャンネル２１がパック層１９の割れ目として形成し始め、抽出液１１５を抽出ポッド１３０に逃れさせる。問題は、パック層１９が相当量の手つかず又は未抽出の液体分散性物質１８を含有していることである。抽出液１１５がチャンネル２１から逃れるので、液体分散性物質１８と十分な接触が行われず、抽出液１１５中の分散性物質の濃度が所望のレベルよりはるかに低くなる傾向がある。更に、チャンネル２１は、様々な場所及び方法で形成され得る。従って抽出液１１５は、抽出ポッド１３０の側面又は上部の外側に押し出されることもあり、一般的にコーヒーメーカー内部を汚すことは言うまでもなく、更なる問題を引き起こす。最終的に、抽出ポッド１３０は、僅かに水溶性であるか又は水不溶性である物質で充填されている場合は、機能しない。

更には、前記フィルタポッドを構成するために使用されたフィルタ物質を要素として機能に取り入れてもよい。例えば、ポッドを構成するために使用されたフィルタ物質が余りにも薄いと、出荷時にポッドが歪み又は破損するおそれがあり、消費者にとって不愉快な使用経験という結果になる。加えて、多くのフィルタ物質は、大きい孔と高い透過性を有しているので、沸かしている間にポッドから抽出又は溶解物質を通過させることができる。しかし、フィルタ物質の透過性が余り大きいと、ポッド内の物質は、分配時ポッドからふるい分けられる場合があり、それが又消費者にとってやっかいなポッド及び不愉快な経験という結果になる。更には、多くの場合、抽出液体は、適度な溶解を実現するため、ポッド内の液体分散性物質と最低限の時間（例えば、「滞留時間」）接触しなければならない。もう一度繰返すと、フィルタ物質の孔が余りにも大きいと、所望の溶解前に、抽出液体は、ポッドから流出する場合があり、それにより、劣っている又は味がないと消費者が知覚するおそれのある飲料製品が製造される。

一方、フィルタ物質の透過性は、沸かしている間に沸かし器内に望ましくない圧力の蓄積をもたらしたり、又はポッド内に含有される液体分散性物質が十分に抽出されるのを実質上妨げたりすることになるため、最小限度にすべきでない。

理論により制限されるつもりはないが、フィルタ物質の孔径が増すにつれ、フィルタ物質の滞留時間と微細物保持の両方とも減少すると考えられている。従って、ポッドから抽出物質を通過できるようにする孔径を有し、一方、同時に、分配時に形状及び微細物保持を付与し、並びに適度な溶解に必要な所要の滞留時間を付与するフィルタ物質を見出すのが困難な場合がある。

そのような場合、上記の問題を克服する液体注入ポッドの必要性が存在する。具体的には、ポッドは、形状及び微細物保持の両方を付与し、並びに望ましい程度の溶解を提供するための十分な滞留時間を実現するフィルタ物質から構成されてよい。これら及び多くの他の問題は本発明の注入ポッドにより解決される。

１つの実施形態において、本発明は、上部平面に位置する流体分配部材及び液体透過性第１フィルタ部材を含む液体注入ポッドであって、前記第１フィルタ部材は、前記流体分配部材に封止されて、液体分散性物質を含む第１内部チャンバーを形成し、前記流体分配部材は、前記上部平面から前記内部チャンバー内へ下向きに突き出している少なくとも１つの注入ノズルを含み、前記注入ノズルは、流体を、前記上部平面に対して垂直でない方向で前記第１内部チャンバー内に向かわせる少なくとも１つの注入口を有し、前記第１フィルタ部材は、少なくとも１つの第一領域と少なくとも１つの第二領域を含み、前記第一領域の透過性が、前記第二領域の透過性と異なる液体注入ポッドに関する。

他の実施形態において、本発明は、上部平面に位置する流体分配部材及び液体透過性第１フィルタ部材を含み、前記第１フィルタ部材は、前記流体分配部材に封止され、液体分散性物質を含む第１内部チャンバーを形成し、前記流体分配部材は、前記上部平面から前記内部チャンバー内へ下向きに突き出している少なくとも１つの注入ノズルを含み、前記注入ノズルは、流体を、前記上部平面に対して垂直でない方向で前記第１内部チャンバー内に向かわせる少なくとも１つの注入口を有し、前記第１フィルタ部材の透過性が、約２５０ｃｆｍ／０．０９ｍ²（ｆｔ²）未満である、液体注入ポッドに関する。

更に他の実施形態において、本発明は、上部平面に位置する流体分配部材及び液体透過性第１フィルタ部材を含み、前記第１フィルタ部材は、前記流体分配部材に封止されて、液体分散性物質を含む第１内部チャンバーを形成し、前記流体分配部材は、前記上部平面から前記内部チャンバー内へ下向きに突き出している少なくとも１つの注入ノズルを含み、前記注入ノズルは、流体を、前記上部平面に対して垂直でない方向で前記第１内部チャンバー内に向かわせる少なくとも１つの注入口を有し、前記第１フィルタ部材は、約２５０ｃｆｍ／０．０９ｍ²（ｆｔ²）の透過性、並びに少なくとも１つの第一領域及び少なくとも１つの第二領域を備え、前記第一領域の透過性が、前記第二領域の透過性に応じて減少する液体注入ポッドに関する。

液体注入ポッド
本発明は、液体分散性物質を含む注入ポッドである。より詳細には、本明細書において、上部平面に位置する流体分配部材及び液体不透過性第１フィルタ部材を含む液体注入ポッドが提供される。第１フィルタ部材は、流体分散部材に封止され、液体分散性物質を含む第１内部チャンバーを形成している。流体分配部材は、上部平面から内部チャンバー内へ下向きに突き出している少なくとも１つの注入ノズルを含む。注入ノズルは、流体を、上部平面に対して垂直ではない方向で第１内部チャンバー内へ向かわせる少なくとも１つの注入口を有する。

本明細書は、本発明を明確に定義している特許請求の範囲でまとめているが、本発明は、図面の参照によりさらによく理解されると考えられる。

ここで図１を参照すると、これは、液体注入ポッド１２を示し、流体分配部材２０及び第１フィルタ部材２２を含み、これらは封止されて、第１内部チャンバー１１を画定する。流体分配部材２０は、注入ノズル２６を含み、任意に端部壁２８を含んでもよい。注入ノズル２６は、注入口２４を含む。２つの注入口２４が図１に示されているが、１つの注入口で十分であり、同様に、３つ以上の注入口が使用できることが理解される。注入口の重要性は、注入ポッド１２の使用と関連づけるとより良く説明される。

新鮮な液体１４が流体分配部材２０に導入され、重力によるか、又は加圧により、注入ノズル２６へ向かって流れる。新鮮な液体１４は、注入ノズル２６に集まり、この場合も同様に、重力によるか又は外部から加えられた圧力により、注入口２４を通される。注入口２４の大きさ及び数は、新鮮な液体１４が注入口２４を通流するとき、高運動量液体１６として図１で示されている相対的に高い流体運動量を有し、フィルタ底ＦＢから離れて向けられる。従って、注入口は、大きさ及び数において、第１内部チャンバー１１に進入する液体が液体分散性物質１８を詰めるのではなく、むしろ流動化させることを確実にするように設計されなければならない。流動化は、注入ポッド１２の上部平面ＴＰに対して垂直Ｎではない方向でポッドに進入する相対的に高い運動量の流体１６を有する組み合わせにより達成される。

より具体的には、図１に示されるように、注入ポッド１２は、上部平面ＴＰ及びフィルタ底ＦＢを有する。垂直線Ｎは、垂直に示されており、すなわち、上部平面ＴＰに対して９０°である。上部平面ＴＰに対して「垂直ではない」は、注入口２４が高運動量液体１６を、上部平面に対して垂直の線上にある注入口の一点から、約２０°〜約１６０°、好ましくは約３０°〜約１５０°、より好ましくは約４０°〜約１４０°の角度で第１内部チャンバー１１へ放出することを意味する。これらの角度は、図１では角度α及びθとして示されており、角度αは、垂直Ｎから線ａｃで旋回する弧であり、角度θは、垂直Ｎから線ａｂで旋回する弧である。

距離ｄは、垂直Ｎに沿って測定した、注入口２４が上部平面ＴＰの下方にある距離である。同様に、ｈは、上部平面ＴＰからフィルタ底ＦＢの垂直Ｎに沿って測定された注入ポッド１２の高さであり、貫入ｐは、上部平面ＴＰから垂直Ｎに沿って下方に測定された第１内部チャンバー１１内に注入ノズル２６が貫入する距離である。高さｈは、好ましくは約１．０ｃｍ〜約１０ｃｍ、より好ましくは約１．５ｃｍ〜約７．５ｃｍ、最も好ましくは約１．８ｃｍ〜約５ｃｍである。貫入ｐは、高さｈの好ましくは少なくとも約２０％、より好ましくは少なくとも約２５％、最も好ましくは少なくとも約３０％である。貫入ｐは、高さｈの１００％まで伸びることができ、好ましくは伸びている。必然的に、距離ｄは、常に貫入ｐ以下であり、ｄは、好ましくは、高さｈの少なくとも約２０％、より好ましくは少なくとも約２５％、最も好ましくは少なくとも約３０％である。距離ｄは、高さｈの１００％まで伸びることができるが、好ましくは、ｄは、高さｈの約９８％未満、より好ましくは約９６％未満、さらにより好ましくは約９４％未満まで伸びる。

また図１に示されているのは、注入ポッド１２の幅である直径Ｚ、注入ノズル液体開口部２５の幅である直径Ｙ、及び注入ノズル底２７の幅である直径Ｘである。Ｘ、Ｙ及びＺが「直径」と記載されているが、注入ポッド１２は円形である必要はない。事実、あらゆる幾何学的形状が許容可能である。注入ポッド１２が円形である場合、Ｚは、ポッドの上面領域の直径であり、ポッドが正方形である場合、Ｚは正方形のいずれかの辺の長さであり、ポッドが方形又は楕円形である場合、Ｚは、大きい方と小さい方の寸法の平均である。当業者は、様々な適切な形状で「直径」をどのように計算するかを理解するであろう。好ましくは、Ｚは、約２．０ｃｍ〜約２０ｃｍ、より好ましくは約２．５ｃｍ〜約２５ｃｍ、最も好ましくは約３．０ｃｍ〜約１０ｃｍである。

形状に応じて、ＸＹ及びＺは、３種の適用可能な表面積を決定するために使用することができる。Ｙは、Ｚを用いて計算し、注入ノズル液体開口部の表面積が、液体分散部材総表面積の約２％〜約５０％の大きさになるのが好ましい。直径Ｘは０ｃｍであり得るが、好ましくはＹ未満であるか又はおおよそＹに等しい。しかし、ＸがＹより大きくなることができない技術的な理由はない。

ここで高運動量流体１６に戻ると、流体の運動量は、流体速度とその質量の積であることがわかる。まさに、液体分散性物質を流動化し、フィルタ底の目詰まりを起こすこれらの物質の詰まり及び割れを防止するのは、流体の運動量である（例、図１１を参照すること）。液体分散性物質の流動化が所望の利益を提供するので、液体は内部チャンバーに相対的に高い運動量で進入することが好ましい。当業者は、「高」運動量が相対的な用語であり、ポッドの大きさ及びデザインにより変わることを理解するであろう。しかし、極めて小さい質量流量の高い流体線速度は、ポッド内の液体分散性物質を流動化するには十分ではない可能性があることが、同様に理解されるであろう。同様に、高質量流量及び極めて低い線速度は、液体分散性物質の流動化には十分ではない可能性がある。従って、注入口の大きさ及び口の数を設計するとき、内部チャンバーに進入する流体の運動量は、必ず考慮されなければならない。当業者は、注入ポッドを通る所望の流体流量に基づき適切な運動量を決定することができる。しかし、一般に、注入口は、約１５２ｋＰａ（１．５気圧）以上の圧力下で、少なくとも約２５ｃｍ／秒の線速度で水が貫流するのに十分なほど小さいことが好ましい。

ここで図２に進むと、これは、２つのポッドを通る新鮮な液体１４の流れにおいて、注入ポッド１２の上方に位置する抽出ポッド３０を更に含む図１の注入ポッド１２を示す。抽出ポッド３０は、フィルタ端３６に沿って封止され、第２内部チャンバー又は抽出チャンバー３５を画定している、第２フィルタ部材３２を含む。抽出チャンバー３５は、抽出物３８を含む。

示されているように、新鮮な液体１４が抽出ポッド３０を通流し、抽出液１５として流出して、流体分配部材２０に収集される。抽出液１５は、注入ノズル２６に流入し、注入口２４に高運動量抽出液４２として供給される。第１内部チャンバー１１内の液体分散性物質１８を流動化し、それに接触した後、後抽出及び後注入液体４３として液体はフィルタ部材２２から流出する。図３は、図１の二重ポッド設計の変形を示し、第２フィルタ部材３２は、流体分配部材に封止され、抽出物３８と液体分散性物質１８の両方を含有している１つのポッドを形成している。抽出物３８が注入ノズル２６を充填せず、目詰まりさせないことを確実にするため、注入ノズルフィルタ部材３３が加えられていることに留意すること。また、この実施形態ではただ１つの注入口２４が示されていることに留意すること。上記で記載されたように、注入口の数及び大きさは、当業者により決定される得る。

図４は、二重ポッド設計のさらに別の変形を示し、上部フィルタ部材３１は、実質的に上部平面ＴＰに隣接し、下方にある。この構成は、液体分散部材４０が注入ノズル４１に向かって下向きに傾斜しているために可能になっている。このように、抽出物３８は流体分配部材４０の傾斜部分内に含有されている。ここでまた注入ノズル４１及び注入口３７を抽出物３８による目詰まりから保護するため、注入ノズルフィルタ３３が加えられている。支持バッフル３９は、図４及び図５で示される。支持バッフル３９は、流体分配部材４０から下向きに伸びてフィルタ２２を支持及び拡張する。これらの任意のバッフルは、フィルタ２２に適合させることができるか、又はポッドの設計者の要求に応じて異なる形状をとることができる。同様に、図６で示されているように、支持突出部４５として、支持体は、流体分配部材から上方に伸びていてもよい。支持突出部４５は、リブ、ディンプル、逆チャンネル、又は別の支持構造であり得、通常、注入ポッドの上方の抽出ポッドを支持するために使用される。

図６は、本発明のさらに別の実施形態を示し、液体注入ポッド４４は、上部平面ＴＰに位置する流体分配部材５２を含む。液体透過性第１フィルタ部材が、注入ポッドの側壁５０、注入ポッドの底壁４８及び出口４９として示されている。第１フィルタ部材はシール５１で流体分配部材５２に解放可能に結合され、第１内部チャンバー４７を形成している。第１内部チャンバー４７内には、液体分散性物質１８を含む第２内部チャンバー５３を有する、自蔵型の計量済フィルタポッド４６がある。流体分配部材５２は、上部平面ＴＰから第１内部チャンバー４７内へ下向きに、計量済フィルタポッド４６を貫通しないように突き出している少なくとも１つの注入ノズル５４を含む。注入ノズル５４は、高運動量流体１６を、上部平面に対して垂直ではない方向で第２内部チャンバー５３内へ向かわせる少なくとも１つの注入口５５を有する。後注入液体１７は、出口４９を介して注入ポッド４４から流出する。

ここで図７及び図８に進むと、これらは、本発明のさらに別の実施形態を示す。具体的には、注入ポッド６０は、流体分配部材５６及びフィルタ部材２２を含み、これらは組み合わされて液体分散性物質１８を収容する。流体分配部材５６は、図７で示されているように、上部平面ＴＰと実質的にぴったり重なっている第１位置を有する少なくとも１つの偏向性注入ノズル５８を有する。偏向性注入ノズル５８は、図８で偏向注入ノズル６１として示されている第２位置を有し、上部平面ＴＰから第１内部チャンバー５７内へ下向きに突き出している。偏向注入ノズル６１は、第２位置にある時に開口している少なくとも１つの注入口５９を有し、注入口５９は、高運動量流体１６を、上部平面ＴＰに対して垂直ではない方向で第１内部チャンバー５７内へ向かわせる。偏向性注入ノズル５８は、液体１４の抵抗力により第１位置から第２位置へ移動する。

図９は、上部平面ＴＰに位置する流体分配部材７３を含み、任意の端部壁７４及び液体透過性第１フィルタ部材２２と共に示されている液体注入ポッド７２を示す。フィルタ部材２２は流体分配部材７３に封止され、液体分散性物質１８を含む第１内部チャンバー１１を形成する。流体分配部材７３は、上部平面ＴＰから第１内部チャンバー１１内へ下向きに突き出している少なくとも１つの注入ノズル７５を含む。注入ノズル７５は少なくとも１つの注入口７６及び少なくとも１つの偏向プレート７８を含む。高運動量液体１６が注入口７６を貫流し、液体１６が、上部平面ＴＰに対して垂直ではない方向へ偏向プレート７８から第１内部チャンバー１１内に偏向されるように、偏向プレート７８上で方向付けられる。後注入液体１７は、最終的にフィルタ部材２２を介してポッド７２から流出する。

図１０は、液体分散性物質１８の層を流動化するさらに別の方法を示す。具体的には注入ポッド６４は、任意の端部壁６８と共に示され、注入ノズル６９を有する、流体分配部材６６を含む。注入ノズル６９は、高運動量液体１６を、ＴＰに対して実質的に垂直であるが、新鮮な液体１４の流れる方向と反対の方向に再び方向付ける注入口７０を含む。

前述の本発明の実施形態は、次の構成材料、フィルタ媒体、液体分散性物質、本発明ポッドの使用方法及び実施例の記載を参照して、より良く理解される。

注入ポッドの構成材料
一般に、本発明の注入ポッドは、あらゆる適切な材料で製造することができる。フィルタ部材の材料は、下記でかなり詳細に記載される。しかし、本明細書で定義されるフィルタ部材は、ある程度流体透過性でなければならないが、流体分配部材及び注入ノズルは、注入口を除いて実質的に液体不透過性でなければならない。「実質的に液体不透過性」とは、液体分配部材に供給された液体の少なくとも約９０重量％、好ましくは少なくとも約９５重量％、より好ましくは少なくとも約９８重量％が注入口を通って第１内部チャンバー内に流入することを意味する。

注入ポッドの種々の部分は、硬質、半硬質、又は非硬質材料、それらの組み合わせも含むものから成り得る。本発明注入ポッドの種々の部分は、選択した材料及び沸かしプロセスにおける所定の段階に応じてその形状及び／又は剛性を変えてもよい、（例えば、図７及び図８の注入ノズル６１を参照すること）。プラスチック、ゴム、ガラス、処理紙、金属、半硬質及び硬質泡状物などが、本発明のポッドを作製する場合に、全て適切に使用される。

フィルタ媒体
本明細書で以下に更に説明するように、フィルタ部材は、本発明の注入ポッドの設計と機能の役割を果たし、所要の液体透過性と所望の滞留時間を提供し、一方で同時に形状と微細物保持の両方を提供するいかなる材料から製造され得る。例えば、本明細書に用い許容できる濾材は、米国特許出願第２００５／０１６６７６３Ａ１号に記載のプラスチック、箔、不織布ポリエステル、ポリプロピレン、ポリエチレン、紙材料、及びこれらの組み合わせを含むが、これらに限定されない種々の材料から構成され得る。１つの実施形態において、濾材は、セルロース系材料、合成不織布材料又はすべての他の熱可塑性材料を含む。前記材料の例としては、スパンボンドされている又はメルトブロウン不織布ポリプロピレン、スパンボンドされている又はメルトブロウンポリエステル、スパンボンドされているナイロンウェブ、スパンボンドされている又はメルトブロウンのポリエチレン、及びこれらの組み合わせが挙げられるがこれらに限定されない。濾材は、任意の透過性を有してよいが、本明細書の分析法で測定するとき、１つの実施形態において、濾材の所望の透過性は、約２５０ｃｆｍ／０．０９ｍ²（ｆｔ²）未満であってよく、１つの実施形態において、約３０ｃｆｍ／０．０９ｍ²（ｆｔ²）〜約１５０ｃｆｍ／０．０９ｍ²（ｆｔ²）、他の実施形態において、約３０ｃｆｍ／０．０９ｍ²（ｆｔ²）〜約１２５ｃｆｍ／０．０９ｍ²（ｆｔ²）、及びさらに他の実施形態では、約４５ｃｆｍ／０．０９ｍ²（ｆｔ²）〜約７５ｃｆｍ／０．０９ｍ²（ｆｔ²）であってよい。

前述したように、濾材は、いくつかの方法で機能できる。例えば、不織布濾材は、形状と微細物保持の両方に効果があり、並びに所望の滞留時間を提供することにより沸かし性能を改良し、適度な溶解を確実にする効果がある。

より具体的には、濾材は、分配時の形状保持を支援するよう選択し得る。前記したように、多くの種類のフィルタ物質は、薄い場合があり、従ってポッドが前記プロセス間のかなりの運動にさらされ得るような出荷及び配送時の損傷又は破壊に影響されやすい。フィルタ物質を厚くすることで必要な追加の強度及び剛性を付与でき、注入ポッドは、設計形状を保持できる。特に、例えば、不織布濾材及び具体的にはポリエステル系材料を層化、ヒートセット及び／又はひだ付けすることにより、前記材料は、十分な強度と剛性を発現し、設計形状を保持できる。これは、言い換えると、配送時のポッドの損傷を防止し、並びに注入ポッドと沸かし器具間の適度なフィットを確実にするのに役立てることができる。具体的には、濾材は、包装時に多数のポッドが互いに積み重ねられる際、並びにポッドが包装内部で揉み合うおそれがある配送プロセスの間ずっとその形状を保持できる。非限定例として、フィルタ物質の１以上の層が一緒に積層され最終の濾材を作製することも可能である。より具体的には、例えば、スパンボンドされているポリエチレン又はポリエステル等によるフィルタ物質の３つの１８ｍＬ／ｍ²（０．５ｏｚ／ｙｄ²）層とさらにまたスパンボンドされているポリエチレン又はポリエステルであってもよいフィルタ物質の１つの１９ｍＬ／ｍ²（０．５３ｏｚ／ｙｄ²）層をカレンダー操作により組合せ、４つの層を約３００ｃｆｍ／０．０９ｍ²（ｆｔ²）の透過性を有する単一層に積層できる。フィルタ物質の透過性及び層数を必要に応じて変化させ所望の形状保持品質が得られることを当業者は周知している。

前記は、所望の形状保持特性を提供するフィルタ物質の１つの実施形態を包含するが、前記フィルタ物質は、本明細書で以下に記載するような追加の所望の特性を単独では提供できない。

記載したように、濾材は、分配時液体分散性物質微細物の保持を支援するように選択することも可能である。分配時フィルタ物質でふるい分けした液体分散性物質の微細物を有することは望ましくないため、本明細書で以下に記載するように、フィルタ物質を変更して、分配プロセス時のこの不必要なふるい分けを減らす、或いは失くすことが可能である。

更には、濾材は、沸かし性能を改良できる。例えば、以下に記載するように、濾材の透過性を変更することにより、沸かしプロセス時、抽出液をポッド内に有効に向け直すことができる。この抽出液の向け先変更は、抽出物とクリーマー等の可溶性又は非可溶性構成成分間の適度な接触（例えば、「滞留時間」）を確実にするのに役立ち、従って、クリーマーの十分な溶解を確保できる。特殊な用途では液体分散性物質がどの程度でも溶解するのが望ましい場合もあるが、１つの実施形態において、約１４８ｍＬ（５ｏｚ）〜約２６６ｍＬ（９ｏｚ）、１つの実施形態において、約２０７ｍＬ（７ｏｚ）の新鮮な液体を使用し、注入ポッド内に含有される液体分散性物質の少なくとも約５０％溶解、１つの実施形態において、少なくとも約７５％溶解、他の実施形態において、少なくとも約８０％溶解、さらに他の実施形態では、少なくとも約８５％溶解、なお他の実施形態では、少なくとも約９０％溶解を得ることができる。更には、前述した溶解は、新鮮な液体が注入ポッドに入った後、１つの実施形態において、約１８０秒未満、１つの実施形態において、約１２０秒未満、他の実施形態において、約９０秒未満、及びさらに他の実施形態では、約６０秒未満で起こり得る。

しかし、前述したように、しばしば前記所望の特性のすべてを提供しないということが、多くのフィルタ物質を伴う１つの結果となっている。一般に、フィルタ物質は、所望の微細物保持又は所望の滞留時間のどちらか一方を提供できるが、両方は提供できない。例えば、場合によっては、約２５０ｃｆｍ／０．０９ｍ²（ｆｔ²）を超える透過性は、フィルタ物質により微細物をふるい分けるには、及び／又は所望の溶解が起こる前に次の注入液がポッドから流出することを防止するには、大き過ぎる可能性がある。

この供給停止に対処するため、所望程度の溶解が起こってから次の注入液をポッドから流出させるために十分な透過性を付与しながら、たとえフィルタ物質の透過性が増加しているときに微細物保持及び滞留時間の両方が減少傾向にあったとしても、最適な微細物を保持するため、所望の溶解を確実にするのに必要な滞留時間並びにフィルタ物質の透過性をいくつかの方法で変更し得ることを、本発明者らは、驚くことに且つ予想外に見出した。フィルタ物質及びより具体的的には第１フィルタ部材は、少なくとも１つの第一領域１９０及び少なくとも１つの第二領域１９１を含んでよく（図１３Ａに示すように）、第一領域の透過性は、第二領域の透過性と異なり、本明細書に記載した分析法で測定したとき、濾材の全体的な透過性が、約２５０ｃｆｍ／０．０９ｍ²（ｆｔ²）未満、１つの実施形態において、約３０ｃｆｍ／０．０９ｍ²（ｆｔ²）〜約１５０ｃｆｍ／０．０９ｍ²（ｆｔ²）、他の実施形態において、約３０ｃｆｍ／０．０９ｍ²（ｆｔ²）〜約１２５ｃｆｍ／０．０９ｍ²（ｆｔ²）、及び更に他の実施形態において、約４５ｃｆｍ／０．０９ｍ²（ｆｔ²）〜約７５ｃｆｍ／０．０９ｍ²（ｆｔ²）であってよい。

１つの実施形態において、第一領域１９０の透過性は、第二領域１９１の透過性に比例し減少させてよい。異なる透過性の領域を提供することは、前記物質がたやすく入手可能でない場合、特別な製品用の最適なフィルタ物質を作製するのに望ましい場合もある。例えば、変更された領域は、フィルタ物質を作製するため使用してもよく、それが形状及び微細物保持並びに所望の滞留時間を提供し、一方、同時に溶解が終了すると次の注入液を容易にポッドから流出可能とする。前記透過性の異なる領域は、例えば、本明細書で以下に記載するように、フィルタ物質の少なくとも一部分をエンボス加工、積層及び／又はコーティングすることにより作製できる。下記では、エンボス加工、積層及びコーティングに焦点を合せているが、本明細書に用いるのに濾材変更の他の方法も許容できる。

フィルタ物質は、熱又は超音波を介してエンボス加工され、所望の微細物保持及び適度な沸かしに必要な滞留時間を提供する、より制御された透過性を付与する。より具体的には、エンボス加工時、第一領域が、エンボス加工されてない第二領域の透過性に比例して透過性を減少できるよう、濾材の第一領域は、圧縮、熱封止又は固着され得る。前述したように、エンボス加工は、製品の流れパターンを制御しながら濾材の有効性を増すことにより、そこに付着した液体分散性物質の最適な溶解を確実にするために役立つことが望ましい。更には、エンボス加工は、濾材の全体的な透過性を減少するのに役立ち、それにより、分配時、微細物の保持を支援できる。又、エンボス加工は、多層フィルタ構造が十分に一緒に固着されることを確実にするために役立ち、ひいては、材料が最終製品製造機器で有効に加工できることを確実にするために役立ち得る。

更に、積層体又は他の基材を濾材に適用し、第二領域とは異なる透過性を有する第一領域を作製してよい。箔又はプラスチック等の積層体を濾材の内部、外部又は内外部両方の少なくとも一部分に適用し、異なる透過性を有する第一領域と第二領域を作製してよい。１つの実施形態において、第一領域の透過性は、第二領域の透過性に比例し減少させてよい。積層体の適用は、一般に、熱接着、超音波結合、化学結合、接着剤結合、溶媒結合、機械結合又は押出結合法により行われるが、本明細書に用いるのに当該技術分野における当業者に既知の他の方法も許容できる。エンボス加工と同様に、積層体は、高度に多孔質で液体透過性のフィルタ物質をより低度に多孔質でより低い液体透過性にするため使用され得る。積層体又は他の類似の基材をこのように使用することは、他の方法として望ましい場合もあり、製品の流れパターン制御時の濾材の有効性が増し、そこに付着した液体分散性物質の最適な溶解を確実にするのに役立つ。

又、約２５０ｃｆｍ／０．０９ｍ²（ｆｔ²）を超える透過性を有する高透過性濾材は、濾材の透過性が約２５０ｃｆｍ／０．０９ｍ²（ｆｔ²）未満、１つの実施形態において、約３０ｃｆｍ／０．０９ｍ²（ｆｔ²）〜約１５０ｃｆｍ／０．０９ｍ²（ｆｔ²）、他の実施形態において、約３０ｃｆｍ／０．０９ｍ²（ｆｔ²）〜約１２５ｃｆｍ／０．０９ｍ²（ｆｔ²）、及び更に他の実施形態において、約４５ｃｆｍ／０．０９ｍ²（ｆｔ²）〜約７５ｃｆｍ／０．０９ｍ²（ｆｔ²）に減少するよう水溶性物質でコーティングされ得る。使用中、水溶性物質は溶解するので、フィルタ物質の透過性は、時間がたつにつれて、使用（例えば、沸かし）時、約２５０ｃｆｍ／０．０９ｍ²（ｆｔ²）超に、実質的に回復され得る。本明細書に用いるのに許容できる水溶性物質のいくつかの例としては、エチルビニルアルコール（ＥＶＯＨ）及びデンプンコーティングが挙げられるが、これらに限定されない。当該技術分野における当業者は、本明細書に用いるのに他の水溶性物質も許容できることを理解するであろう。熱接着、超音波結合、化学結合、接着剤結合、溶媒結合、機械的結合、スプレーコーティング、押し出しコーティング、浸積法、又はその他同様の方法により濾材の内部、外部及び両方に水溶性物質を適用し、異なる透過性を有する第一領域１９０及び第一領域１９１を製造することも可能である。次に、コーティングされた濾材を使用し、本明細書で記載されたような注入ポッドを構成してもよい。濾材をこのようにコーティングすることにより、液体分散性物質は、出荷及び移送の間注入ポッド内に包含されるが、それでもなお沸かし時、溶解に利用できる。一般に、水溶性物質は、液体と接触すると溶解し始めることがあるが、使用された水溶性物質の厚さ及び／又は種類は、どれだけ速く水溶性物質が溶解し得るかに影響を及ぼす。可溶性物質の種類及び厚さは、ポッド内に含まれる液体分散性物質の溶解性に基づき選択され得ることがわかるであろう。

更に、当該技術分野の当業者は、本明細書に用いるのに濾材を変更する他の方法も許容され、所望の結果が得られることを理解するであろう。例えば、前述の４層に追加のフィルタ物質層を加え、約２５０ｃｆｍ／０．０９ｍ²（ｆｔ²）未満の所望の透過性を得ることができる。同様に，例えば、ストランド幅等による不織布フィルタ物質の種々の寸法は、本明細書に記載した所望の品質が、より少ない物質層で実現できるよう変更され得る。

第１フィルタ部材１２２（図１３Ａ）又は２２２（図１３Ｂ）は、注入ポッド１１２を構成するのに必要な任意の大きさ及び表面積（Ｑ）を有してよい。本明細書で上述した第一領域１９０（図１３Ａに示す）又は２９０（図１３Ｂに示す）及び第二領域１９１（図１３Ａに示す）又は２９１（図１３Ｂに示す）の各々は、第１フィルタ部材１２２の表面積Ｑの約０．１％〜約９９．９％、１つの実施形態において、約５％〜約８５％、他の実施形態において、約５％〜約５０％、なお他の実施形態において、約５％〜約４０％、さらに他の実施形態では、約１０％〜約３５％の割合を占める。より具体的には、第一領域又は第二領域の各々は、注入ポッドを構成するのに使用される第１フィルタ部材の表面積の小さな部分、実質的に第１フィルタ部材表面積のすべて、又は第１フィルタ部材表面積の任意の部分を占めてよい。更には、注入ポッド１１２の第１フィルタ部材１２２のエンボス加工、積層又はコーティングを含む１つの第一領域１９０があってよく（図１３Ａに示す）、又は注入ポッド２１２の第１フィルタ部材２２２のエンボス加工、積層又はコーティングの第一領域２９０が１つを超えて存在してもよい（図１３Ｂに示す）。その上に、図１３Ａ及び１３Ｂに示した第一領域は、実質的に円形であるが、第一領域は、三角形、四角形、楕円形、架橋、文字、数等、並びにこれらの組合せを含みこれらに限定されない任意の形状又は構成を取ってよいことが理解されるであろう。更には、第一領域は、フィルタ部材の表面積全体にわたって、均一、繰返しパターンで分配されてもよく、又は交互に、ランダムに分配されてもよい。

液体分散性物質
本発明の注入ポッドは液体分散性物質を含む。下記は、本発明での使用に適した物質の例である。好ましくは、液体分散性物質は、溶解性物質、液体抽出物、非溶解性物質及びこれらの混合物から成る群から選択される。更に、液体分散性物質は、固体、粉末、顆粒、及びこれらの組み合わせから成る群から選択され得る。好ましくは、液体分散性物質は、その大きさが直径で、１つの実施形態において、約１０μｍ〜約１ｃｍ、１つの実施形態において、約１００μｍ〜約１ｃｍ、及び他の実施形態において、約２００μｍ〜約１，０００μｍである粒子から成る群から選択される。

本明細書で使用する時、「液体」は、可能な限り広い意味をとることが意図される。水は本発明の注入ポッドで使用される好ましい液体であるが、ミルク、果汁なども許容可能である。液体は、好ましくは高温で、すなわち約３０℃を超える、好ましくは約４０℃を超える、より好ましくは約６０℃を超えて、使用される。高温の液体が、本明細書で定義された抽出及び分散プロセスを助けることは周知である。

本発明の特定の実施形態において、第１フィルタ部材の反対側で流体分配部材に封止され、液体抽出物を含む第２内部チャンバーを画定している第２フィルタ部材が提供される。液体抽出物は、例えば、コーヒー粉末、紅茶の葉などであり、好ましくは、油類、脂肪類、タンパク質類及びこれらの混合物から成る群から選択される添加物質を約２重量％未満、より好ましくは約１．５重量％未満、さらにより好ましくは約１．０重量％未満含む。特定の抽出物、例えば、コーヒー粉末は、油類を含有するが、これらは本明細書で定義される「添加される」油類ではない。

１）脂肪／油
本明細書で使用する時、用語「脂肪」及び「油類」は、交換可能に使用される。本発明の組成物での使用に適切な油類にはあらゆる食用油が挙げられる。油類には、完全飽和、部分飽和、不飽和脂肪酸類又はこれらの混合物が含まれ得る。本明細書の液体分散性物質での使用に好ましい油類には、大豆油、キャノーラ（低級エルカ酸）油、トウモロコシ油、綿実油、ピーナッツオイル、ベニバナ油、ヒマワリ油、菜種油、ゴマ油、オリーブ油、ココヤシ油、パーム核油、パーム油、タロー、バター、ラード、魚油、及びこれらの混合物が挙げられる。

２）タンパク質
適したタンパク質源には、植物、乳製品、及び他の動物タンパク質源が挙げられる。本発明の液体分散性物質の調製に好ましいタンパク質類には、卵及び乳タンパク質類、植物タンパク質類（綿、ヤシ、菜種、サフラワー、ココア、ヒマワリ、ゴマ、大豆、ピーナッツなどから得られる脂肪種子タンパク質類を含む）、いわゆる「単細胞」タンパク質類である酵母タンパク質のような微生物タンパク質類、及びこれらの混合物が挙げられる。好ましいタンパク質類には、また、乳製品の乳清タンパク質（乳製品の甘味乳清タンパク質を含む）、及びウシ血清アルブミン、卵白アルブミンのような非乳タンパク質、及び豆タンパク質のような植物性乳清タンパク質（すなわち乳成分を含まない乳清タンパク質）が挙げられる。本発明での使用が特に好ましいタンパク質には、β−ラクトグロブリン及びα−ラクトアルブミンのような乳清タンパク質、ウシ血清アルブミン、オボアルブミンのような卵タンパク質、並びにグリシニン及びコングリシニンのような大豆タンパク質が挙げられる。これらの特に好ましいタンパク質類の組み合わせも、本発明での使用に許容可能である。

本明細書における好ましいタンパク質粒子源には、カリフォルニア州、サンディエゴのＣＰ−ケルコ社（CP-Kelco Company of San Diego,California）より入手可能なシンプレッセ１００（Simplesse 100）（登録商標）及びニューヨーク州、ニューヨークのファイザー社（Pfizer Company of New York,New York）製のデイリー−ＬＯ（ＤＡＩＲＹ−ＬＯ）（登録商標)）のような部分的に不溶性で、部分的に変性されているタンパク質組成物が挙げられ、これらの両方が乳清タンパク質であるが、それらには限定されない。これらの好ましいタンパク質源の例は、米国特許第４，７３４，２８７号（シンガー（Singer）ら、１９８８年３月２９日発行）及び米国特許第４，９６１，９５３号（シンガー（Singer）ら、１９８９年６月１６日発行）で開示されており、これらは両方とも本明細書に参照として組み込まれる。本発明の組成物での使用に特に好ましいタンパク質粒子源及びそのようなタンパク質粒子源の製造方法は、同時係属米国特許出願０９／８８５，６９３（フランシスコ（Francisco）Ｖ．ビラグラン（Villagran）ら、２００１年６月２２日出願）で開示されており、これらは本明細書に参照として組み込まれる。

３）炭水化物構成成分
適した炭水化物類には、ＬＩＴＡ（登録商標）、ゼインタンパク質とアラビアゴムの混合物が挙げられるが、それらには限定されない。例えば、米国特許第４，９１１，９４６号（シンガー（Singer）ら、１９９０年３月２７日発行）、及び米国特許第５，１５３，０２０号（シンガー（Singer）ら、１９９２年１０月６日発行）を参照すること（これらは両方とも本明細書に参照として組み込まれる）。他の適切な炭水化物類には、デンプン類、ゴム類、及び／又はセルロース、並びにこれらの混合物が挙げられる。デンプン類は、通常、デンプン顆粒が過剰に膨張することを防ぐため、当業者に周知の方法を使用して架橋することにより修飾される。更に適した炭水化物類には、アルギン酸カルシウム、架橋アルギン酸、デキストラン、ジェランガム、カードラン、コンニャクマンナン、キチン、シゾフィラン及びキトサンが挙げられる。

本発明の好ましい炭水化物微粒子は、実質的に非凝集である。凝集ブロック剤、例えば、レシチン及びキサンタンガムは、炭水化物微粒子に加えて粒子を安定化することができる。米国特許第４，７３４，２８７号（シンガー（Singer）ら、１９８８年３月２９日発行）を参照すること（これは本明細書に参照として組み込まれる）。

本発明の液体分散性物質での使用に適した炭水化物類は、追加的に微結晶セルロース粒子を含んでよい。含まれる場合、微結晶セルロース構成成分の正確な量は、所望の特定の飲料用配合物の性質及び選択された残りの成分にかかっている。当該技術分野において「セルロースゲル」としても既知である、微結晶セルロースは、セルロースの非繊維性形態であり、これは、繊維性植物材料からパルプとして得たセルロースを希釈鉱酸溶液により部分的に解重合することにより調製される。本明細書で使用される微結晶セルロースの適した調製方法を開示する米国特許第３，０２３，１０４号（１９６２年２月２７日発行）、米国特許第２，９７８，４４６号及び米国特許第３，１４１，８７５号を参照すること（これらはそれぞれ本明細書に参照として組み込まれる）。適した市販の微結晶セルロース源には、エドワード・メンデル社（Edward Mendell Co.,Inc.）製のＥＭＣＯＣＥＬ（登録商標）、及びＦＭＣ社（FMC Corporation）製のアビセル（Avicel）（登録商標）が挙げられる。

適した微結晶セルロース源は、また、微生物発酵プロセスにより製造してもよい。発酵プロセスにより製造される市販の微結晶セルロースには、イリノイ州シカゴのニュートラスイート・ケルコ社（The Nutrasweet Kelco Company of Chicago,Illinois）より入手可能なプリマセル（PrimaCEL）（商標）が挙げられる。

４）乳化剤
本明細書で使用される種類の乳化剤は、脂肪及び油を本発明の液体分散性物質を含む食物及び飲料製品中に分散することに役立つ。食用製品に包含することに適しているあらゆる食物等級の乳化剤を使用することができる。適した乳化剤の例には、長鎖脂肪酸のモノ−及びジグリセリド、好ましくは飽和脂肪酸類、最も好ましくはステアリン酸及びパルミチン酸のモノ−及びジグリセリドである。プロピレングリコールエステル類もこれらの食用混合物に有用である。レシチンは、本発明の液体分散性物質における特に好ましい乳化剤である。乳化剤は、モノ−及びジグリセリド、レシチン、スクロースモノエステル類、ポリグリセロールエステル類、ソルビタンエステル類、ポリエトキシレート化グリセロール類及びこれらの混合物といったあらゆる食物適合性のある乳化剤であり得る。

他の適した乳化剤には、ラクチル化モノ−及びジグリセリド、プロピレングリコールモノエステル類、ポリグリセロールエステル類、モノ−及びジグリセリドのジアセチル化酒石酸エステル類、モノグリセリド類のクエン酸エステル類、ステアロイル−２−ラクチレート、ポリソルベート類、サクシニル化モノグリセリド類、アセチル化モノグリセリド類、エトキシル化モノグリセリド類、レシチン、スクロースモノエステル、及びこれらの混合物が挙げられる。適した乳化剤には、ダニスコ・フード・イングリディエント社（the Danisco Food Ingredients Company）により製造されたディモダン（Dimodan）（登録商標）Ｏ、ディモダン（Dimodan）（登録商標）ＰＶ、及びパノダン（Panodan）（登録商標）ＦＤＰが挙げられる。乳化剤は任意に共乳化剤と共に使用してもよい。選択した特定の処方に応じて、適した共乳化剤がいかなる食物適合性共乳化剤又は乳化剤から選択されてもよい。特に好ましい乳化剤／共乳化剤系には、ディモダン（Dimodan）（登録商標）Ｏ、ディモダン（Dimodan）（登録商標）ＰＶ、及びパノダン（Panodan）（登録商標）ＦＤＰが挙げられる。

これらの好ましい乳化剤のより詳細な考察が、分散性を試験するのに使用された分析方法の記載も含めて、同時係属米国特許第０９／９６５，１１３号（リン（Lin）ら、２００１年９月２６日）で見出すことができ、これは本明細書に参照として組み込まれる。

５）充填剤
充填剤は、本明細書において、本発明の粉末及び液体の乳及び非乳液体分散性物質の全体的な口当たり、質感、又は味覚に実質的に寄与しない成分として定義される。充填剤の主な目的は、溶液中の固形分の全体的な濃度を調節することである。

適した充填剤は、コーンシロップ固形分、マルトデキストリン及び種々のブドウ糖同等物、デンプン類、及びこれらの混合物から成る群から選択される。コーンシロップ固形分は、その価格及び加工性のため、特に好ましい充填剤である。

６）ミルク固形分
本発明の液体分散性物質は、任意に非微粒子化乳タンパク質類（例えば、ミルク固形分）を含んでもよい。これらのミルク固形分は、ミルクを乾燥させて、乾燥形態のタンパク質類、ミネラル類、乳清及びミルクの他の構成成分による混合物を製造することにより調製され得る。ミルク固形分は、バター脂肪固形分及びクリーム粉末を含んでよく、好ましくは低脂肪乾燥ミルク及び脱脂ミルク固形分を含んでよい。特に好ましいミルク固形分は、脂肪を除去したミルクに由来するミルク固形分である。

本発明での使用に適したミルク固形分は、様々な市販の原料に由来することができる。アイスクリーム、ミルクセーキ、及びフローズンデザートの調製に通常使用されるドライミックスも、本明細書の液体分散性物質に含まれてもよい。これらのドライミックスは、特に、本発明の液体分散性物質が水又は他の飲料若しくは食物製品と混合されたとき、クリーミーでリッチな口当たりを液体分散性物質に提供する。

７）可溶性飲料構成成分
本発明の液体分散性物質は、任意に可溶性飲料構成成分を含んでよい。適した可溶性飲料構成成分は、当業者により容易に入手可能であり、容易に選択され得る。可溶性飲料構成成分には、コーヒー、紅茶、ジュース、及びこれらの混合物が挙げられるが、それらには限定されない。可溶性飲料構成成分は、液体、固体濃縮物、粉末、抽出物、又はエマルション形態であってもよい。

本発明の液体分散性物質を含有する味の付いた所定の飲料製品における使用に好ましい可溶性飲料構成成分は、液体分散性物質製品の具体的な用途により決定される。例えば、最終用途がコーヒー飲料であることが意図されている場合、可溶性飲料構成成分は、一般的に、コーヒーである。紅茶又はジュース飲料製品では、可溶性飲料構成成分は、それぞれ紅茶又はジュースである。

本発明の液体分散性物質を含有する味付きの所定の飲料製品における使用に適切な可溶性コーヒー構成成分は、あらゆる好都合な方法により調製することができる。様々なそのような方法が当業者に既知である。通常、可溶性コーヒーは、コーヒー豆のブレンドを焙煎及び粉砕して、その焙煎及び粉砕されたコーヒーを水で抽出し、水性コーヒー抽出物を作り、その抽出物を乾燥させてインスタントコーヒーを形成することによって調製される。本発明に有用な可溶性コーヒーは、通常、従来のスプレー乾燥方法によって得られる。

適した可溶性コーヒーを提供することができる代表的なスプレー乾燥方法は、シヴェツ（Sivetz）及びフーテ（Foote）のコーヒー処理技術（Coffee Processing Technology）、第Ｉ巻（アヴィ・パブリッシング社（Avi Publishing Co.）（１９６３年））の３８２〜５１３頁、米国特許第２，７７１，３４３号（チェース（Chase）ら、１９５６年１１月２０日発行）、米国特許第２，７５０，９９８号（ムーア（Moore）ら、１９５６年６月１９日発行）、及び米国特許第２，４６９，５５３号（ホール（Hall）ら、１９４９年５月１０日発行）に開示されており、これらはそれぞれ本明細書に参照として組み込まれる。本発明で使用されるインスタントコーヒーを提供する他の適した方法は、例えば、米国特許第３，４３６，２２７号（ベルガーロン（Bergeron）ら、１９６９年４月１日発行）、米国特許第３，４９３，３８８号（ヘアー（Hair）、１９７０年２月３日発行）、米国特許第３，６１５，６６９号（ヘアー（Hair）ら、１９７１年１０月２６日発行）、米国特許第３，６２０，７５６号（ストローベル（Strobel）ら、１９７１年１１月１６日発行）、米国特許第３，６５２，２９３号（ロンバナ（Lombana）ら、１９７２年３月２８日発行）に開示されており、これらはそれぞれ本明細書に参照として組み込まれる。

本発明で有用なインスタントコーヒーは、スプレー乾燥インスタントコーヒー粉末に加えて、凍結乾燥コーヒーを含むことができる。インスタントコーヒーは、いずれか単一種のコーヒー、又は異なる種類のブレンドから調製できる。インスタントコーヒーは、カフェイン抜きであっても、又はカフェインが含まれていてもよく、エスプレッソ、フレンチローストなどの独特の風味特性を出すように処理されてもよい。

８）緩衝剤
本発明の液体分散性物質は、任意に緩衝系を含むことが可能である。本明細書に用いるのに適した緩衝系は、本発明の液体分散性物質を含む完成したすぐに摂取可能な飲料製品のｐＨ値を約５．５〜約７．２の範囲に維持することができる。好ましい緩衝系は、タンパク質類のコロイド溶解度を向上させ、同時に飲料のｐＨ値を約５．５〜約７．２の範囲に維持して、最適な安定性及び風味を達成することができる安定化塩を含む。

好ましい安定化塩には、クエン酸及び／又はリン酸の二ナトリウム塩及び／又は二カリウム塩が挙げられる。リン酸塩の使用は、飲料の調製に使用される水にカルシウム又はマグネシウムが多い場合に特に望ましい。

本発明の液体分散性物質での使用に適した緩衝系は、味覚に寄与する種々の酸類及び塩基類を含む風味特性模倣、整合、操作及び／又は調整系と組み合わせてもよい。本発明での使用に特に好ましい風味特性模倣、整合、操作及び／又は調整系は、同時係属米国特許明細書番号１０／０７４，８５１（ハーデスティ（Hardesty）ら、２００２年２月１３日出願）に開示されており、これは本明細書に参照として組み込まれる。

９）増粘剤
本発明の液体分散性物質は、任意に１つ以上の増粘剤成分を含んでもよい。本明細書で使用する時、用語「増粘剤成分」には、天然及び合成ゴム類、天然及び化学修飾デンプン類が含まれる。本発明の増粘剤成分は、主にデンプン類から成り、増粘剤成分の２０％以下、好ましくは１０％以下がゴム類から成ることが好ましい。

本明細書に用いるのに適したデンプン類には、アルファ化デンプン（トウモロコシ、小麦、タピオカ）、アルファ化高アミロース含有デンプン、アルファ化加水分解デンプン類（マルトデキストリン、コーンシロップ固形物）、化学修飾デンプン類、例えば、アルファ化置換デンプン類（例えば、ナショナル・スターチ社（National Starch Company）により製造される、Ｎ−クリ−マー（N-Creamer）（登録商標）、Ｎ−ライトＬＰ（N-Lite LP）（登録商標）、及びテキストラ（TEXTRA）（登録商標）のようなコハク酸オクテニル修飾デンプン）、並びにこれらのデンプンの混合物が挙げられるが、それらには限定されない。本明細書に用いるのに適したゴム類としては、イナゴマメゴム、グアーガム、ジェランガム、キサンタンガム、ガティガム、変性ガティガム、トラガカントガム、カラゲナン、及び／又はカルボキシメチルセルロース、カルボキシメチルセルロースナトリウムのようなセルロースから誘導されるアニオン性ポリマー、並びにこれらゴム類の混合物が挙げられる。

１０）起泡剤
本発明の液体分散性物質は、本発明の液体分散性物質を含む最終飲料製品に消費者に好ましい量の泡を起こすため、起泡剤及び／又は起泡系を任意に含んでよい。本発明での使用に適切な起泡系には、最終飲料製品に所定の高さ及び密度で所望の泡頭を提供することができる、あらゆる化合物又は化合物の組み合わせが挙げられる。本明細書に用いるのに好ましい起泡系は、酸成分と炭酸塩及び／又は重炭酸成分を含み、一緒に反応させると、泡を発生する。

本明細書で使用する時、用語「酸成分」は、食用で水溶性の有機酸又は無機酸を意味する。好ましい酸類には、クエン酸、リンゴ酸、酒石酸、フマル酸、コハク酸、リン酸、並びにこれらの酸の混合物が挙げられるが、それらには限定されない。本明細書で使用する時、用語「炭酸塩」及び「重炭酸」は、酸性分と反応すると、二酸化炭素を発生する、食用で水溶性の炭酸塩又は重炭酸塩を意味する。好ましい炭酸塩及び重炭酸塩には、重炭酸ナトリウム、炭酸ナトリウム、重炭酸カリウム、重炭酸カリウム、並びにこれらのいずれかの混合物が挙げられるが、それらには限定されない。炭酸ナトリウムと重炭酸ナトリウムの混合物が、クエン酸と組み合わせて使用される場合に特に好ましい。

起泡剤及び／又は気泡系は、１つ以上の起泡安定剤成分を任意に含んでよい。適したタンパク質起泡安定剤には、非微粒子化卵白アルブミン（オボアルブミン）、乳清タンパク質、大豆タンパク質、大豆タンパク質分離物、トウモロコシタンパク質分離物、並びにこれらの安定剤の混合物が挙げられる。非微粒子化乾燥卵白アルブミンが、比較的低濃度で安定した泡を形成する性能があるため、特に好ましい。

１１）甘味剤
本発明の液体分散性物質は、任意に１つ以上の甘味剤を含んでよい。本発明での使用に好ましい甘味剤類には、糖類及び糖アルコール類、例えば、スクロース、フルクトース、デキストロース、マルトース、ラクトース、高級フルクトースコーンシロップ固形分、転化糖、ソルビトールを含む糖アルコール類、並びにこれらの糖類と糖アルコール類の混合物が挙げられるが、それらには限定されない。

本発明の実施形態において、１用量当たり低濃度の固形分の放出が好ましい場合、糖又は糖アルコールを有する高い強度の甘味剤の使用が特に好ましい。これらの高い強度の甘味剤類には、サッカリン、シクラメート類、アセスルファムＫ、Ｌ−アスパルチル−Ｌ−フェニルアラニン低級アルキルエステル甘味剤類（例えば、アスパルテーム）、米国特許第４，４１１，９２５号（ブレナン（Brennan）ら）に開示されているＬ−アスパルチル−Ｄ−アラニンアミド類、米国特許第４，３９９，１６３号（ブレナン（Brennan）ら）に開示されているＬ−アスパルチル−Ｄ−セリンアミド類、米国特許第４，３３８，３４６号（ブランド（Brand）ら）に開示されているＬ−アスパルチル−Ｌ−１−ヒドロキシメチルアルカンアミド甘味剤類、米国特許第４，４２３，０２９号（リッチ（Rizzi））に開示されているＬ−アスパルチル−１−ヒドロキシエチルアルカンアミド甘味剤類、並びに欧州特許出願１６８，１１２（Ｊ．Ｍ．ジャヌツ（Janusz）、１９８６年１月１５日公開）に開示されているＬ−アスパルチル−Ｄ−フェニルグリシンエステル及びアミド甘味剤類が挙げられる。本明細書に開示されている高い強度の甘味剤類の混合物、並びに高い強度の甘味剤類と糖類及び糖アルコール類との混合物は、本発明の液体分散性物質での使用に等しく適している。

特に好ましい甘味剤系は、スクロースとアスパルテーム及びアセスルファムＫとの組み合わせである。この混合物は、甘味を向上させるばかりでなく、本発明の液体分散性物質を含む食物及び飲料製品の調製に必要な固形分の濃度も低下させる。

１２）加工助剤
本発明の液体分散性物質は、任意に流動助剤、固化防止剤、分散助剤などを包含する加工助剤を含んでよい。好ましい加工助剤には、二酸化ケイ素及びシリカアルミネート類のような流動助剤が挙げられるが、それらには限定されない。増粘剤成分の他に、デンプン類が種々の成分が固化することを防ぐために含まれ得る。

１３）風味剤
本発明の液体分散性物質は、１つ以上の特定の風味効果をもたらす１つ以上の風味剤を含んでよい。本明細書で使用される種類の好ましい風味は、通常、封入された及び／又は液体の風味剤により得られる。これらの風味剤は、天然又は人工起源であり得る。好ましい風味又は風味の混合には、アーモンドナッツ、アマレット、アニセット、ブランデー、カプチーノ、ミント、シナモン、シナモンアーモンド、クレームドマント、グランマニエル、ペパーミントスティック、ピスタチオ、サンブカ、リンゴ、カミツレ、シナモンスパイス、クレーム、クレームドマント、バニラ、フレンチバニラ、アイリッシュクレーム、カルーア、ミント、ペパーミント、レモン、マカデミアナッツ、オレンジ、オレンジリーフ、モモ、イチゴ、ブドウ、ラズベリー、サクランボ、コーヒー、チョコレート、ココア、モカなど、並びにこれらの混合物が挙げられる。本発明の液体分散性物質は、また、アセトアルデヒド、ハーブ類、スパイス類、並びにそれら混合物のような芳香増強剤を含んでもよい。

注入ポッドの使用方法
本発明の注入ポッドの使用は、注入沸かし機２００を示す図１２を参照することにより最もよく理解される。注入ポッド１２は、注入ポッド１２が使用される前に除去されなければならない保護カバー１３と共に示されている。フィルタ部材２２が保護カバー１３の下に示されている。注入ポッド１２は、受け台２１０に収まり、次にそれはトレー容器２１４に入る。注入液体２１５が液体容器２１６に充填され、マグ２１２がトレー容器２１４の下に置かれる。好ましくは水である注入液体２１５が、沸かし機２００内で加熱及び加圧され、次いで注入ポッド１２内に注入される。加熱された液体は、好ましくは少なくとも約６９ｋＰａ（１０ｐｓｉｇ）、より好ましくは少なくとも約１０３ｋＰａ（１５ｐｓｉｇ）及び更により好ましくは少なくとも約１３８ｋＰａ（２０ｐｓｉｇ）まで加圧される。加熱され且つ加圧された液体が、上記で詳細に記載されたように、注入ポッド１２を通って流れ、美味しい注入飲料がフィルタ部材２２からマグ２１２内へ流れ出す。好ましい飲料調製時間は、約１２０秒未満、より好ましくは約９０秒未満、より好ましくは約７５秒未満、より好ましくは６０秒未満である。

分析法
１．透過性:
透過性は、全体的な試料フィルタ物質が既知の流量面積を通る空気流に対しどれほど抵抗力があるかを測定し、及びＡＳＴＭ Ｄ７３７‐９６を使用し、確認できる。

実施例１
５層を含み、各層が約１，０００〜１，５００ｃｆｍ／０．０９ｍ²（ｆｔ²）の透過性を有する多層ポリエチレンフィルタ物質が、当該技術分野の当業者に周知の点結合／貼り合せ装置内に配置され、及びエンボス加工され、少なくとも１つの第一領域と少なくとも１つの第二領域を作製する。第一領域は、第二領域に比例して減少した透過性を有する。その結果生じたフィルタ物質が、点結合／貼り合せ機器から取り除かれ、本明細書で用意された分析法で測定したとき、透過性が、約４５〜７５ｃｆｍ／０．０９ｍ²（ｆｔ²）であることを確認する。次にフィルタ物質を使用し、注入ポッドの第１フィルタ部材を構成する。ここで第一領域は、第１フィルタ部材面積の約４５％の割合を占める。使用中、約２０７ｍＬ（７ｏｚ）の新鮮な液体が注入ポッドに入り、ポッド内に包含される液体分散性物質の少なくとも約９０％が約６０秒未満で溶解する。

実施例２
約５００ｃｆｍ／ｆｔ²の透過性を有する単一層ポリエチレンフィルタ物質が、当該技術分野の当業者に周知の超音波装置内に配置され、フィルタ物質の選択された部分が一緒に結合され、多重第一領域と多重第二領域を作製し、第一領域と第二領域は、異なる透過性を有する。その結果生じたフィルタ物質は、超音波装置から取り除かれ、本明細書で用意された分析法で測定したとき、透過性が約９０ｃｆｍ／０．０９ｍ²（ｆｔ²）〜約１２５ｃｆｍ／０．０９ｍ²（ｆｔ²）であることを確認する。次にフィルタ物質を使用し、注入ポッドの第１フィルタ部材を構成する。ここで第一領域は、第１フィルタ部材面積の約２０％の割合を占める。使用中、約２６６ｍＬ（９ｏｚ）の新鮮な液体が注入ポッドに入り、ポッド内に包含される液体分散性物質の少なくとも約７５％が約１２０秒未満で溶解する。

実施例３
３層を含み、各層が約１，０００〜１，５００ｃｆｍ／０．０９ｍ²（ｆｔ²）の透過性を有する多層ポリエチレン／ポリエステルフィルタ物質が、デンプンと水の溶液でスプレーコーティングされ、減少した透過性の第一領域を作製する。水が当該技術分野の当業者に周知の技術を使用して蒸発され、本明細書で用意された分析法で測定したとき、フィルタ物質の透過性が約１００〜１５０ｃｆｍ／０．０９ｍ²（ｆｔ²）であることを確認する。次にフィルタ物質を使用し、注入ポッドの第１フィルタ部材を構成する。ここでコーティングされた第一領域は、第１フィルタ部材面積の約９６％の割合を占める。使用中、沸かし装置からの新鮮な液体が水溶性デンプンコーティングを含む第一領域に接触すると、コーティングが溶解し、それにより、第１フィルタ部材の透過性が増加して、約１，０００〜１，５００ｃｆｍ／０．０９ｍ²（ｆｔ²）に戻る。この緩やかな透過性の増加は、新鮮な液体がポッド内に入り、ポッド内で所望の滞留時間とどまり、次の注入液体がポッドから流出するのを可能にする。使用中、約１４８ｍＬ（５ｏｚ）の新鮮な液体が注入ポッドに入り、ポッド内に包含される液体分散性物質の少なくとも約５０％が約１８０秒未満で溶解する。

「発明を実施するための最良の形態」で引用したすべての文献は、関連部分において本明細書に参考として組み込まれるが、いずれの文献の引用も、それが本発明に関して先行技術であることを容認するものとして解釈されるべきではない。

本発明の特定の実施形態が説明及び記載されてきたが、本発明の精神及び範囲から逸脱することなく他の様々な変更及び修正を行えることが当業者には明白であろう。従って、本発明の範囲内にあるそのようなすべての変更及び修正を、添付の特許請求の範囲で扱うものとする。

本発明による注入ポッドの断面図。 抽出ポッドを更に含む、図１の注入ポッドの断面図。 抽出ポッドと注入ポッドの両方を含み、注入ポッドは１つのみである、本発明の単一注入ポッドの断面図。 液体分配部材が注入ノズルに向かって傾斜して、実質的に平面の上面を抽出ポッドに加えることができる、本発明の単一注入ポッドの断面図。 液体の流れをのぞき込む図であり、フィルタ支持バッフルが示されている、図４の流体抽出部材の底面図。 注入ポッド内に自蔵型フィルタポッドを有する、本発明の注入ポッドの断面図。 その第１の非突出位置で示されている偏向性注入ノズルを有する、本発明の注入ポッドの断面図。 偏向性注入ノズルがその第２の突出位置で示されている、図７の注入ポッドの断面図。 下向きの注入ノズル、及び注入液体の流れる方向を変える偏向プレートを有する、本発明の注入ポッドの断面図。 上向きの注入口を有する、本発明の注入ポッドの断面図。 液体分散性物質を含有する、従来技術の抽出ポッドの断面図。 本発明の注入ポッドの使用に適した沸かし機。 単一の変更された領域を有する注入ポッドの１つの実施形態の正面図。 １を超える変更された領域を有する注入ポッドの１つの実施形態の正面図。

Claims (10)

1. 上部平面に位置する流体分配部材及び液体透過性第１フィルタ部材を含む液体注入ポッドであって、前記第１フィルタ部材は、前記流体分配部材に封止されて、液体分散性物質を含む第１内部チャンバーを形成し、前記流体分配部材は、前記上部平面から前記内部チャンバー内へ下向きに突き出している少なくとも１つの注入ノズルを含み、前記注入ノズルは、流体を、前記上部平面に対して垂直でない方向で前記第１内部チャンバー内に向かわせる少なくとも１つの注入口を有し、前記第１フィルタ部材は、少なくとも１つの第一領域と少なくとも１つの第二領域を含み、前記第一領域の透過性が、前記第二領域の透過性と異なることを特徴とする液体注入ポッド。
2. 上部平面に位置する流体分配部材及び液体透過性第１フィルタ部材を含み、前記第１フィルタ部材は、前記流体分配部材に封止されて、液体分散性物質を含む第１内部チャンバーを形成し、前記流体分配部材は、前記上部平面から前記内部チャンバー内へ下向きに突き出している少なくとも１つの注入ノズルを含み、前記注入ノズルは、流体を、前記上部平面に対して垂直でない方向で前記第１内部チャンバー内に向かわせる少なくとも１つの注入口を有し、前記第１フィルタ部材の透過性が、約２５０ｃｆｍ／０．０９ｍ²（ｆｔ²）未満であることを特徴とする請求項１に記載の液体注入ポッド。
3. 前記第一領域が、前記第１フィルタ部材のエンボス加工、前記第１フィルタ部材の積層、前記第１フィルタ部材のコーティング及びこれらの組み合わせから成る群から選択される方法により作製される、請求項１又は２のいずれかに記載の液体注入ポッド。
4. 前記第１フィルタ部材が、面積を有し、前記第一領域が、前記第１フィルタ部材面積の約０．１％〜約９９．９％、好ましくは前記第１フィルタ部材面積の約５％〜約８５％を占める、請求項１〜３のいずれか一項に記載の液体注入ポッド。
5. 前記第１フィルタ部材が、スパンボンドされている又はメルトブロウン不織布ポリプロピレン、スパンボンドされている又はメルトブロウンのポリエステル、スパンボンドされているナイロンウェブ、スパンボンドされている又はメルトブロウンのポリエチレン及びこれらの組み合わせから成る群から選択される物質を含む、請求項１〜４のいずれか一項に記載の液体注入ポッド。
6. 前記第一領域の透過性が、前記未変更領域の透過性に比例して減少する、請求項１〜５のいずれか一項に記載の液体注入ポッド。
7. 前記第１フィルタ部材の前記第一領域が、前記第１フィルタ部材の少なくとも一部分をエンボス加工することにより作製される、請求項１〜６のいずれか一項に記載の液体注入ポッド。
8. 前記第１フィルタ部材の前記第一領域が、前記第１フィルタ部材の少なくとも一部分に箔、プラスチック及びこれらの組み合わせから成る群から選択される積層体を積層することにより作製される、請求項１〜７のいずれか一項に記載の液体注入ポッド。
9. 前記第１フィルタ部材の前記第一領域が、前記第１フィルタ部材の少なくとも一部分にエチルビニルアルコール、デンプン及びこれらの組み合わせから成る群から選択される水溶性物質をコーティングすることにより作製される、請求項１〜８のいずれか一項に記載の液体注入ポッド。
10. 約１８０秒未満で前記液体分散性物質の少なくとも約５０％が溶解する、請求項１〜９のいずれか一項に記載の液体注入ポッド。

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