KR20160005009A - 일회용 캡슐, 및 일회용 캡슐에 의해 음료를 제조하는 방법 - Google Patents

일회용 캡슐, 및 일회용 캡슐에 의해 음료를 제조하는 방법 Download PDF

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KR20160005009A
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마르크 크뤼거
크리스토프 엥겔스
귄터 엠플
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카-페 시스템 게엠베하
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Abstract

본 발명은, 캡슐 바닥 및 뚜껑을 구비한 캡슐 몸체를 포함하되, 분말 또는 액체 음료 베이스 또는 식품 베이스를 수용하기 위한 공동이 캡슐 바닥과 뚜껑 사이에 형성되고, 필터 부재가 공동 내에 배치되는, 음료를 제조하기 위한 일회용 캡슐에 관한 것이다. 본 발명은 추가로 일회용 캡슐을 제조하는 방법 및 음료를 제조하는 방법에 관한 것이다.

Description

일회용 캡슐, 및 일회용 캡슐에 의해 음료를 제조하는 방법{PORTION CAPSULE AND METHOD FOR PRODUCING A BEVERAGE BY MEANS OF A PORTION CAPSULE}
본 발명은, 캡슐 기저부 및 커버를 갖는 캡슐 몸체를 구비하되, 음료 또는 식품 베이스를 수용하기 위한 공동이 캡슐 기저부와 커버 사이에 형성되는, 음료를 제조하기 위한 일회용 캡슐에 관한 것이다. 본 발명은 추가로 일회용 캡슐을 제조하는 방법, 및 또한 음료를 제조하기 위한 일회용 캡슐의 용도에 관한 것이다.
이러한 종류의 일회용 캡슐은 일반적으로 선행 기술에 공지되어 있다. 예로서, EP 1792850 B1, EP 1344722 A1, WO 2012/038063 A1, 및 US 2003/0172813 A1의 문헌들에는, 커피 및 에스프레소를 제조하기 위한 이러한 일반적인 유형의 일회용 캡슐이 개시되어 있다.
음료 또는 식품을 제조하기 위한 이러한 종류의 일회용 캡슐은 바람직하게는 절두원추형 또는 원통형이며, 예컨대 열성형 플라스틱 필름으로 제조되거나, 플라스틱 사출 성형 공정을 이용하여 제조된다. 상기 일회용 캡슐은 보통, 일회용 캡슐의 공동이 입상 분말 음료 또는 식품 베이스로 충진된 후에 예컨대 커버 필름 또는 포일이 밀봉되거나 접착 접합되는 칼라 가장자리를 구비한 개방된 충진측, 및 바람직하게는 폐쇄된 캡슐 기저부를 구비한다.
음료 또는 식품, 예컨대 커피 음료를 제조하기 위해, 일회용 캡슐은 제조 기기의 브루잉 챔버(brewing chamber)에 삽입된다. 브루잉 챔버를 폐쇄하는 과정 후에 또는 중에, 캡슐은 바람직하게는 브루잉 챔버 내에 배치된 개방 맨드릴에 의해 그 폐쇄된 기저부측이 개방되고, 브루잉 챔버를 밀봉한 후에, 커버 필름 또는 포일에 의해 폐쇄되어 있는 일회용 캡슐의 충진측은 바람직하게는 적어도 하나의 천공 수단에 의해 개공된다(tapped). 그러나, 제조 기기에 삽입되기 전에 적어도 일 측이 이미 개방되어 있는 일회용 캡슐이 또한 사용 가능하다. 이후, 준비 액체, 바람직하게는 온수가 압력 하에 일회용 캡슐 내로 운반된다. 준비 액체는 음료 또는 식품 베이스를 통해서 흐르며, 음료 또는 식품 베이스로부터 음료를 제조하는 데에 필요한 물질을 추출하고/추출하거나 용해시킨다.
선행 기술의 하나의 단점은, 필터 부재가 입상 음료 또는 식품 베이스에 의해 종종 막히고/막히거나, 특히 비교적 큰 부피, 예컨대 300 ㎖의 음료를 제조하고자 하는 경우 최종 음료의 풍미가 너무 "옅다"는 것이다.
그러므로, 본 발명의 목적은, 선행 기술의 단점을 나타내지 않는, 필터 부재를 구비한 일회용 캡슐을 제공하는 데에 있다.
상기 목적은, 캡슐 기저부 및 커버를 갖는 캡슐 몸체를 구비하되, 입자 음료 또는 식품 베이스가 공급되는 공동이 캡슐 기저부와 커버 사이에 위치하고, 음료 또는 식품 베이스가 바람직하게는 추출용 캐리어 물질 및 가용성 성분을 포함하는, 음료를 제조하기 위한 일회용 캡슐에 의해 달성된다.
본 발명의 이러한 요지에 대해 이루어진 진술은 본 발명의 다른 주제들에도 동일하게 적용되며, 그 반대의 경우도 마찬가지이다. 본 발명의 이러한 요지의 특징들은 다른 주제들의 특징들과 결합될 수 있다.
본 발명의 취지 내에서, "입자(particulate)"는 음료 또는 식품 베이스가 개별 입자, 또는 개별 입자들의 집합체로 존재한다는 것을 의미한다. 이러한 개별 입자들 중 적어도 일부는 일반적으로 상이한 입도(particle size)를 갖는다. 개별 입자들은 서로 부착될 수 있다.
본 발명에 따르면, 입자 음료 또는 식품 베이스는 2개의 성분들로 구성된다. 이러한 성분들 중 하나는 바람직하게는 추출용 캐리어 물질, 특히 예컨대 커피, 에스프레소 등을 제조하는 데에 사용되는 커피 분말이다. 예컨대 온수가 일회용 캡슐을 통해 흐름에 따라, 물질, 예컨대 풍미 물질이 이러한 추출용 캐리어 물질로부터 추출되고/추출되거나 탈착된다. 그러나, 캐리어 물질은 또한 다른 특히 건조 식품, 예컨대 건조된 야채 및/또는 육류일 수 있다. 캐리어 물질이 커피 분말인 경우, 입도 분포는 바람직하게는 200 내지 650 ㎛, 특히 바람직하게는 280 내지 600 ㎛이다. 평균 입경은 바람직하게는 300 내지 550 ㎛이다. 제2 성분은, 예컨대 온수가 일회용 캡슐을 통해 흐름에 따라, 적어도 부분적으로, 바람직하게는 완전히 용해되는 가용성 성분이다. 특히, 제2 성분은 인스턴트 제품, 예컨대 인스턴트 커피 및/또는 인스턴트 분유 또는 인스턴트 스프이다. 인스턴트 제품은 예컨대 동결-건조, 또는 당업자에게 익숙한 임의의 다른 방식으로 제조될 수 있다. 제2 가용성 성분의 중량비는 바람직하게는 베이스의 총 중량의 20% 미만이다. 커피 분말 및 가용성 커피는 바람직하게는 10:1 내지 10:3의 중량비로 제공된다. 가용성 커피의 입도 분포는 특히 바람직하게는 커피 분말의 입도 분포보다 작다. 그 결과, 가용성 커피는 커피 분말의 입자들 사이의 중간 공간에 배치될 수 있고, 그에 따라 패킹이 매우 촘촘해진다.
2개의 성분들은 일회용 캡슐 내에 적어도 부분적으로 층을 이루거나 서로 혼합된 방식으로 제공될 수 있다.
입자 음료 또는 식품 베이스의 총 부피에서 캐리어 물질 대 가용성 성분의 부피비는 바람직하게는 1 내지 99 부피%, 특히 바람직하게는 10 내지 90 부피%, 더 바람직하게는 20 내지 80 부피%, 및 가장 바람직하게는 30 내지 70 부피%이다.
본 발명에 따른 일회용 캡슐은 예컨대 크레마가 있거나 크레마가 없는 커피 음료 또는 우유가 있는 커피 음료를 제조하는 데에 사용될 수 있고, 하나의 일회용 캡슐만이 상기 음료를 제조하기 위해 사용되어야 한다. 본 발명에 따른 일회용 캡슐은 하나의 일회용 캡슐을 사용하여 큰 부피를 갖는 음료, 예컨대 170 내지 300 ㎖, 바람직하게는 200 내지 300 ㎖의 부피를 갖는 커피 음료를 제조하기에 특히 적합하다. 게다가, 본 발명에 따른 일회용 캡슐을 사용하여, 최종 제품 내에 고체 입자를 포함하는 스프를 제조할 수 있다.
본 발명의 취지 내에서, 일회용 캡슐은 바람직하게는 밀폐된 일회용 캡슐을 포함한다. 이는 일회용 캡슐 내에 수용된 음료 또는 식품 베이스, 예컨대 커피 분말, 스프 분말, 또는 홍차가 추출 과정 전에 주변 영역으로부터 실질적으로 향기-밀봉 방식으로 폐쇄된다는 것을 의미한다. 그러나, 일회용 캡슐은 밀폐될 필요가 있는 것이 아니라, 사용 전에 밀폐된 패키지 내에 제공될 수도 있고, 이후 상기 패키지는 예컨대 수동 개방된다. 이러한 종류의 일회용 캡슐은 일반적으로 적어도 일 측, 바람직하게는 양 측에서 개방된다. 즉, 준비 액체는 이러한 종류의 상기 일회용 캡슐을 개공함 없이 상기 일회용 캡슐을 통해 흐를 수 있다.
본 발명에 따른 일회용 캡슐은 선택적으로 필터 부재를 구비하거나 구비하지 않는다. 필터 부재가 제공되지 않는 경우, 캐리어 물질은 일회용 캡슐로부터 적어도 부분적으로 씻겨나간 후, 제조될 음료 또는 식품 내에 수용된다.
필터 부재는 바람직하게는 음료 또는 식품 베이스와 캡슐 기저부 사이에 배치되며, 상기 캡슐 기저부 상에 지지된다. 이러한 필터 부재는 열가소성 물질로 사출 성형되거나, 플라스틱 필름으로 열성형되거나, 직포 또는 부직포 섬유 및/또는 실 재료로 제조되거나 스탬핑되고, 음료 또는 식품 베이스의 입자가 제조될 음료에 들어가는 것을 적어도 부분적으로 방지한다.
부직포 섬유 재료는 바람직하게는 웨브이다. 본 발명의 취지 내에서, 웨브는 섬유, 특히 플라스틱 섬유를 포함하는 무질서한 부직포 구조이다. 본 발명의 취지 내에서, 웨브는 바람직하게는 임의의 종이 또는 종이류 재료를 포함하지 않는다.
본 발명의 다른 바람직한 실시예에 따르면, 웨브는, 미세 플라스틱 섬유, 예컨대 미세 폴리에스테르 섬유로 제조되며 특히 랜덤-섬유 및/또는 섬유-배향 웨브 재료인 웨브 재료를 포함하도록 제공된다. 웨브는 바람직하게는 제곱 미터당 40 내지 200 그램, 특히 바람직하게는 제곱 미터당 60 내지 80 그램, 및 매우 특히 바람직하게는 실질적으로 제곱 미터당 70 그램의 단위 면적당 질량(평량(grammage) 또는 기본 중량으로도 지칭됨)을 갖는다. 필터 부재 또는 웨브는 바람직하게는 0.2 내지 0.8 밀리미터, 특히 바람직하게는 0.3 내지 0.35 밀리미터, 및 매우 특히 바람직하게는 실질적으로 0.32 밀리미터의 두께를 갖는다. 웨브의 공기 투과성이 100 파스칼에서 바람직하게는 1000 내지 3000 l/(m2s), 특히 바람직하게는 1500 내지 2500 l/(m2s), 및 매우 특히 바람직하게는 실질적으로 2000 l/(m2s)이 되도록, 웨브가 형성된다. 추출 효율, 혼합 및 배출 거동, 및 또한 막힘 저항의 관점에서 최적의 결과가 이러한 종류의 웨브 재료로 달성될 수 있고, 그럼에도 "크레마"가 형성된다는 것이 놀랍게도 그리고 예상치 못하게도 밝혀졌다.
본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 부직포 섬유 재료는 펠트 구조이다. 상기 펠트 구조는 특히 니들 펠트 구조이다. 섬유 재료는 바람직하게는 적어도 하나의 펠트 구조 및 하나의 캐리어 구조, 특히 직포 구조를 포함하되, 펠트 구조, 상기 펠트 구조의 부피의 적어도 소구역은 특히 바람직하게는 캐리어 구조를 포함한다. 펠트 구조는 바람직하게는 캐리어 구조의 전체 단면에 걸쳐 연장되지만, 특히 바람직하게는 높이의 소영역에 걸쳐서만 연장된다. 펠트 구조는 바람직하게는 맞물림, 억지-끼워맞춤, 및/또는 점착 방식으로 캐리어 구조에 연결된다. 섬유 재료는 바람직하게는 캐리어 구조에 의해 바람직하게 서로 분리되는 2개 이상의 펠트 구조들을 구비한다. 2개의 펠트 구조들의 두께는 동일하거나 상이할 수 있다. 분말 또는 홍차에 대향하는 펠트 구조는 바람직하게는 캡슐 기저부에 대향하는 펠트 구조보다 얇거나, 또는 그 반대이다. 예컨대 느슨한 섬유를 고정하기 위해, 펠트 구조의 표면은 바람직하게 처리된다(예컨대, 열처리된다). 펠트 구조를 구비한 필터 부재는 바람직하게는 캡슐, 특히 그 기저부 상에 단지 삽입된다. 그러나, 필터 부재는 또한 특히 점착 방식으로 캡슐, 특히 그 기저부에 연결될 수 있다. 천공 중에, 천공 수단은 이러한 필터 부재에 들어갈 수 있다. 하나 이상의 펠트 구조 및 하나의 캐리어 구조를 구비한 복수의 필터 부재들이 바람직하게는 캡슐 내에 하나가 다른 하나의 위에, 가능하게는 서로 연결된 방식으로 배치된다.
캐리어 구조, 특히 직포 구조, 및 펠트 구조를 구비한 섬유 재료가 예컨대 제공되는 위사와 경사를 포함하는 직포 구조에 의해 제조된다. 펠트, 특히 니들 펠트를 구성하기 위해, 바람직하게는 0.8 내지 7 dtex의 섬유 단위를 선택한다. 개별 섬유는 니들링 제조 공정에 의해 바람직하게 캐리어 구조 내에 고정되고/고정되거나 펠트를 형성하기 위해 서로 연결된다. 이 경우, 인버스 바브(inverse barb)를 갖는 니들이 높은 속도로 미리 탑재된 섬유 패킷에 삽입되어 그 밖으로 당겨진다. 인버스 바브로 인해, 섬유는 제조되는 다수의 루프들에 의해 직조된 캐리어와 및/또는 서로 섞어 직조된다.
홍차 및 커피, 에스프레소 등을 제조하기 위해, 하나 이상의 펠트 구조를 구비한 지지 부재는 바람직하게는 제곱 미터당 100 내지 1500 그램, 특히 바람직하게는 제곱 미터당 200 내지 1350 그램, 및 매우 특히 바람직하게는 실질적으로 제곱 미터당 1000 내지 1300 그램, 및 가장 바람직하게는 제곱 미터당 1100 내지 1200 그램의 단위 면적당 질량(평량 또는 기본 중량으로도 지칭됨)을 갖는다. 홍차 및 커피 등을 제조하기 위해, 필터 부재 또는 웨브는 바람직하게는 0.5 내지 6.0 밀리미터, 특히 바람직하게는 1.1 내지 4.5 밀리미터, 및 매우 특히 바람직하게는 4.0 내지 4.4 밀리미터의 두께를 갖는다.
본 발명의 바람직한 또는 추가적인 요지에 따르면, 필터 부재, 즉 예컨대 웨브 또는 펠트 재료는, 캡슐 몸체가 음료 또는 식품 베이스로 충진되기 전에, 일회용 캡슐의 측벽 또는 칼라 가장자리에 특히 예컨대 초음파를 이용한 용접 또는 접착 접합에 의해 연결된다.
필터 부재는, 바람직하게는 캡슐 몸체가 음료 또는 식품 베이스로 충진되기 전에, 일회용 캡슐의 칼라 가장자리, 즉 측벽으로부터 특히 수평으로 돌출된 일회용 캡슐의 플랜지에 특히 예컨대 초음파를 이용한 용접 또는 접착 접합에 의해 바람직하게 연결된다. 이를 위해, 필터 부재의 외부 가장자리는 바람직하게는 마찬가지로 일회용 캡슐의 칼라 가장자리에 안착되는 플랜지로 설계된다. 필터 부재의 직경은 바람직하게는 칼라 가장자리의 외경과 같거나, 더 작거나, 특히 약간 더 작다. 본 실시예에서, 커버 필름 또는 포일이 바람직하게는 필터 부재, 특히 상기 필터 부재의 가장자리 영역에 예컨대 접착 접합 또는 용접에 의해 연결된다. 커버 필름 또는 포일은 필터 부재 및 일회용 캡슐의 연결 시간과 동시에 또는 시간 지연을 가지고 필터 부재에 연결될 수 있되, 필터 부재가 바람직하게는 일회용 캡슐에 먼저 연결된 후, 커버 필름 또는 포일이 필터 부재에 부착된다. 당업자는 본 실시예 역시 밀폐될 수 있다는 것을 예상치 못하게 발견하여 굉장히 놀랐다.
필터 부재는 바람직하게는 캡슐 기저부로부터 소정의 거리에 제공된다. 즉, 상기 필터 부재는 적어도 액체가 캡슐 기저부에 작용하기 전에 캡슐 기저부와 접촉하지 않는다. 필터 부재는 특히 바람직하게는 캡슐 기저부와 결코 접촉하지 않는다. 본 실시예는 일회용 캡슐이 관통될 때 필터 부재가 손상되지 않는다는 이점이 있다.
필터 부재의 측벽은 바람직하게는 원통형 또는 절두원추형으로 구성되며, 예컨대 실질적으로 평면, 타원형, 또는 반구형 기저부를 구비한다. 특히, 측벽은 바람직하게는 상기 측벽의 표면을 증가시키는 스탬핑을 갖는다. 예로서, 측벽은 파형 또는 지그재그 방식으로 구성된다. 액체가 일회용 캡슐에 공급되기 전에, 필터 부재의 측벽은 바람직하게는 일회용 캡슐의 측벽을 완전히는 아니지만 적어도 지탱하고, 액체의 압력은 특히 바람직하게는 일회용 캡슐의 측벽에 대한 필터 부재의 측벽의 접촉 면적을 증가시킨다. 필터 부재의 기저부는 바람직하게는 이 과정에서 상승된다.
캡슐 몸체는 바람직하게는 절두원추형 또는 원통형이며, 열성형 플라스틱 필름을 포함하거나 플라스틱 사출-성형을 이용하여, 예컨대 플라스틱, 천연 재료 및/또는 생분해성 재료 및/또는 금속 재료로 제조된다. 캡슐 몸체를 제조하기 위한 재료는 수 개의 층들로 제공될 수 있다. 캡슐 몸체는, 바람직하게 또는 본 발명에 따르면, 커버 필름 또는 포일이 직접 또는 간접 밀봉되거나 접착 접합되는 칼라 가장자리를 충진측에 구비한다. 대안으로, 캡슐 몸체 및 캡슐 커버가 기계적 방법에 의해 서로 연결되는 것이 실현 가능하다. 일회용 캡슐의 기저부는 바람직하게는 폐쇄되며, 바람직하게는 배출구를 형성하기 위한 천공 수단에 의해 브루잉 챔버 내에서 먼저 천공되고, 상기 천공 수단은 외부로부터 일회용 캡슐 기저부에 작용한다. 그러나, 다른 실현 가능한 대안으로, 일회용 캡슐의 기저부는 공장에서 이미 배출구를 구비하고, 상기 배출구는 바람직하게는 밀봉 필름 또는 포일에 의해 밀봉된다. 이후, 밀봉 필름 또는 포일은 예컨대 천공 수단에 의해 천공될 수 있거나, 수동으로 캡슐 기저부에서 박리될 수 있다. 필터 부재는 바람직하게는 내인열성 설계로 이루어진다. 밀봉 필름 또는 포일은 바람직하게는 적어도 하나의 배리어층, 예컨대 금속층, 특히 알루미늄층 또는 산화알루미늄층을 구비한 플라스틱 필름이다. 대안으로, 사용되는 밀봉 필름 또는 포일은 제조될 음료의 향기 물질을 위한 배리어층을 구비한 순수 플라스틱 필름일 수 있다. 비교적 쉽게 캡슐 기저부로부터 플라스틱 필름을 제거할 수 있도록, 플라스틱 필름은 바람직하게는 그 캡슐 대향측에 "박리층(peel-off layer)"을 구비한다.
배출구는 바람직하게는, 접촉 없이, 존재할 수도 있는 천공 수단을 수용할 수 있도록 크게 형성된다. 배출구는 특히 바람직하게는 준비된 음료가 흘러나올 때 뚜렷한 압력 손실을 나타내지 않도록, 특히 공기가 음료에 들어가서 거품을 형성하게 할 수 있는, 준비된 음료의 뚜렷한 소용돌이가 발생하지 않도록 크게 형성된다.
대안으로, 캡슐 기저부의 재료는 관통 작업 후에 관통 수단을 지탱한다. 준비된 음료는 관통 수단과 재료 사이를 지나 캡슐에 들어간다. 이는 커피를 위한 "크레마"를 만들기 위해 의도적인 압력 손실 및/또는 의도적인 소용돌이를 발생시킨다.
본 발명의 다른 바람직한 요지에 따르면, 필터 부재는 탄성 설계로 이루어지도록 제공된다. 캡슐 기저부가 외부 천공 수단에 의해 관통되는 경우, 필터 부재는 천공 수단과 접촉할 때 탄성으로 인해 휘거나 늘어날 수 있고, 그에 따라 필터 부재의 천공이 방지된다. 이는 필터 부재가 천공 수단에 의해 완전히 천공되어 음료 물질이 여과 없이 일회용 캡슐로부터 씻겨나갈 위험을 제거한다.
필터 부재와 캡슐 기저부 사이의 고정된 간격이 바람직하다.
본 발명의 다른 바람직한 실시예에 따르면, 필터 부재는 천공 수단에 의해 늘어나고, 개공되고, 및/또는 관통되도록 제공된다.
본 발명의 바람직한 실시예 또는 본 발명에 따른 본 발명의 다른 실시예에 따르면, 필터 부재는 캡슐 몸체 또는 칼라 가장자리에 부착되도록 제공되되, 필터 부재는 바람직하게는 밀봉 또는 접착 접합에 의해 부착된다. 이는 유리하게는 일회용 캡슐 내의 필터 부재가 미끄러지는 것을 방지한다. 이는 추가로 액체가 바람직하지 않게 필터 부재 주위로 흐르는 것을 방지한다. 이러한 부착은 바람직하게는 초음파 용접에 의해 수행된다.
본 발명의 다른 바람직한 실시예에 따르면, 캡슐 기저부는 충진측의 반대 방향으로 돌출부를 구비하도록 제공된다. 돌출부는 유리하게는 천공 수단을 수용하는 역할을 하므로, 천공 수단이 캡슐 기저부를 천공할 때, 캡슐 기저부는 돌출부의 영역에서 천공되지만, 이후 천공 수단은 돌출부의 공동 내에 남아있게 된다. 이는 필터 부재의 천공을 방지한다. 특히, 본 실시예에서, 필터 부재는 천공 수단에 의해 상승될 필요가 없다.
본 발명의 다른 바람직한 실시예에 따르면, 캡슐 기저부가 외부 천공 수단에 의해 천공될 때, 필터 부재가 캡슐 기저부로부터 적어도 부분적으로 상승되도록, 필터 부재가 형성되도록 제공된다. 이는 천공 수단에 의한 필터 부재의 천공을 효과적으로 방지한다.
다른 바람직한 실시예에 따르면, 캡슐 기저부는 필름 또는 포일에 의해 바람직하게 밀봉되는 배출구를 영구적으로 구비하되, 필름 또는 포일은 특히 바람직하게는 수동으로 필름 또는 포일을 박리하기 위한 박리 탭을 구비한다. 이 경우, 외부 천공 수단에 의한 캡슐 기저부의 천공은 유리하게 불필요하다. 일회용 캡슐이 브루잉 챔버에 삽입되기 전에, 필름 또는 포일이 박리 탭에 의해 캡슐 기저부로부터 간단히 박리되고, 브루잉 과정이 시작될 수 있다. 사전제조되며 그에 따라 비교적 큰 배출구를 부직포 섬유 재료, 특히 웨브, 펠트, 특히 니들 펠트를 포함하는 필터 부재와 결합하는 것은, 음료 액체가 높은 압력 하에서 배출구로부터 흘러나가지 않으므로, 특히 커피 또는 홍차의 제조 시에 거품("크레마")의 형성이 방지된다는 이점이 있다.
본 발명의 다른 바람직한 요지는, 필터 부재가 필터 영역과 연결 영역을 구비하되, 연결 영역이 필터 영역으로부터 각진 방식으로 제공되는, 일회용 캡슐이다.
음료를 브루잉할 때 및/또는 식품을 제조할 때, 온수가 일반적으로 일회용 캡슐을 통해 흐르되, 상기 온수는 제1 성분을 추출하며 제2 성분을 적어도 부분적으로 용해시킨다. 제1 성분의 추출 및 제2 성분의 용해를 개선하기 위해, 일회용 캡슐은 바람직하게는, 일회용 캡슐에 들어가는 물줄기의 속도를 늦추고/늦추거나 상기 일회용 캡슐의 전체 단면에 걸쳐 일회용 캡슐에 들어가는 물을 분배하는 액체 분배기를 구비한다. 액체 분배기는 일회용 캡슐의 액체 유입구와 음료 또는 식품 베이스 사이에 제공된다. 액체 분배기는 바람직하게는 일회용 캡슐 내에 변위 가능한 방식으로, 특히 일회용 캡슐의 회전축과 평행하게 제공된다. 본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 제조될 음료의 브루잉 중에, 물이 일회용 캡슐에 흘러들어가고, 음료 또는 식품 베이스의 방향으로 분배 부재를 변위시키며, 이 과정에, 상기 베이스의 부피가 제2 성분의 용해로 인해 감소되었을지라도, 특히 바람직하게는 베이스를 압축하거나 베이스를 지탱한다.
바람직한 실시예에 따르면, 필터 및/또는 분배 부재는 풍미 성분, 예컨대 향기 물질을 구비한다. 이러한 풍미/향기 물질은 음료 또는 식품의 제조 중에 유입 액체에 의해 용해되고/용해되거나 탈착되고, 그 결과 최종 음료 또는 식품의 품질을 개선하는 데에 기여한다. 풍미/향기 물질은 고체 및/또는 액체로서 분배 부재 및/또는 필터와 연관될 수 있다. 예로서, 풍미/향기 물질은, 풍미/향기 물질에 추가되고/추가되거나 풍미/향기 물질이 본래 보유하고 있는 오일의 형태로 존재한다.
본 발명의 다른 요지는, 캐리어 물질의 추출이 종료되기 전에 가용성 성분이 용해되는, 선행 청구항들 중 하나에 기재된 바와 같은 일회용 캡슐을 사용하여 음료를 제조하는 방법이다.
본 발명의 이러한 요지에 대해 이루어진 진술은 본 발명의 다른 주제들에도 동일하게 적용되며, 그 반대의 경우도 마찬가지이다. 본 발명의 이러한 요지의 특징들은 다른 주제들의 특징들과 결합될 수 있다.
본 발명에 따르면, 가용성 성분은 캐리어 물질의 추출 전에 또는 중에 용해된다. 본 발명에 따른 방법은 캐리어 물질의 입자들 사이에 바람직하게 제공되는 가용성 성분의 적어도 일부가 초기에 용해되는 결과를 갖는다. 이 과정에, 입자 음료 또는 식품 베이스 내의 압력 손실이 바람직하게는 적어도 일시적으로 하락한다.
가용성 성분 및/또는 캐리어 물질의 입도 분포 및/또는 캐리어 물질 내의 가용성 성분의 분포는 바람직하게는, 가용성 성분, 특히 가용성 커피를 용해시키는 과정이 일회용 캡슐을 통한 선택된 통류 속도(throwflow rate)의 30 부피% 미만, 바람직하게는 25 부피% 미만, 및 특히 바람직하게는 20 부피% 미만 후에 종료되도록, 제공된다.
캐리어 물질의 평균 입도 분포(Dv50)는 바람직하게는 가용성 성분의 평균 입도 분포보다 크다. 캐리어 물질의 D50 값은 특히 바람직하게는 375 내지 575 ㎛이며, 매우 특히 바람직하게는 가용성 성분의 Dv50 값은 500 ㎛ 미만이다.
제조된 음료 또는 식품, 특히 제조된 커피 음료 내의 건조 잔류물은 바람직하게는 가용성 성분 및 일회용 캡슐 내에 수용된 캐리어 물질의 중량에 기초하여 30 내지 40 중량%이다.
브루잉량에 기초한 건조 잔류물은 바람직하게는 8 내지 12 중량%, 바람직하게는 9 내지 11 중량%이다.
본 발명의 다른 요지는, 공동이 추출용 분말 캐리어 물질 및 가용성 고체 성분으로 동시에 충진된 후, 커버, 특히 커버 필름 또는 포일에 의해 폐쇄되는, 본 발명에 따른 일회용 캡슐을 제조하는 방법이다.
본 발명의 이러한 요지에 대해 이루어진 진술은 본 발명의 다른 주제들에도 동일하게 적용되며, 그 반대의 경우도 마찬가지이다. 본 발명의 이러한 요지의 특징들은 다른 주제들의 특징들과 결합될 수 있다.
커피 분말이 캐리어 물질이며 가용성 커피 입자가 가용성 성분이고, 커피 분말이 커피콩을 분쇄하여 제조되는 경우, 가용성 커피 입자는 바람직하게는 커피콩 분쇄 과정 중에 커피 분말과 혼합된다. 이는 커피 분말과 가용성 커피 입자 사이의 균질의 혼합물을 생성하고/생성하거나, 가용성 커피 입자는 마찬가지로 분쇄된다. 당업자는 가용성 커피 입자가 커피콩의 분쇄도에 부정적인 영향을 미치지 않는다는 것을 예상치 못하게 발견하여 굉장히 놀랐다. 가용성 커피 입자는 원하는 중량 및/또는 부피비로 분쇄기에 추가된다. 분쇄는 바람직하게는 불활성 가스, 예컨대 CO2의 존재 하에 이루어진다.
가용성 커피 입자는 특히 바람직하게는 커피콩과 별도로 분쇄기에 추가된다.
분쇄 후에, 커피 분말은 분쇄된 커피의 가스가 제거될 수 있는 탈가스 용기로 운반된다. 가용성 커피는 바람직하게는 상기 커피 분말이 분쇄기로부터 하류로 운반됨에 따라 커피 분말에 추가된다. 이는 분쇄기에 대한 가용성 커피 입자의 추가에 더하여 또는 이에 대한 대안으로 이루어질 수 있다. 추가는 바람직하게는, 단위 시간당 특정한 부피 또는 특정한 질량의 커피 분말을 운반하는 순방향 구동(positively driven) 컨베이어, 예컨대 웜 또는 패들 컨베이어에서 수행된다. 그 결과, 커피 분말과 가용성 커피 성분 사이의 정확한 부피 및/또는 중량비가 설정될 수 있다. 2개의 성분들이 특히 바람직하게는 혼합되고, 특히 운반 부재에 의해 혼합된다. 운반은 또한 불활성 가스 하에서 수행될 수 있다.
대안으로 또는 추가로, 가용성 커피 입자는, 예컨대 커피 분말이 탈가스 용기 내로 조금씩 떨어짐에 따라, 탈가스 용기 내에서 커피 분말에 추가된다.
가용성 커피 입자 및 커피 분말은 특히 바람직하게는 탈가스 용기 내에서 혼합되고/혼합되거나, 가용성 커피 입자 및 커피 분말을 포함하는 혼합물은 탈가스 용기가 충진된 후에 또는 탈가스 용기가 충진됨에 따라 균질화된다. 이 과정에, 전체 탈가스 용기는 예컨대 움직여진다(예컨대, 회전되거나 흔들어진다). 본 발명에 따른 방법의 이러한 바람직한 실시예는 혼합 과정 중에 커피 분말이나 가용성 커피 입자가 공기 및 그에 따른 산소와 접촉하지 않는다는 이점이 있다.
필터 부재가 바람직하게는 캡슐 기저부 상에 제공된다.
필름 또는 포일에 의해 폐쇄되는 구멍이 바람직하게는 캡슐 기저부에 제공된다.
일회용 캡슐이 입자 음료 또는 식품 베이스로 충진되고 분배 부재가 가능하게는 일회용 캡슐 내에 구비된 후에, 캡슐 몸체는 커버 필름 또는 포일에 의해 폐쇄된다. 분배 부재는 일회용 캡슐의 단면에 걸쳐 적어도 부분적으로 유입 액체를 분배하고/분배하거나, 유입 액체의 물줄기를 해체하고, 그 결과 음료 또는 식품 베이스는 소용돌이치지 않는다. 액체 분배기는 특히 바람직하게는 음료 또는 식품 베이스를 제자리에 및/또는 소정의 압력 하에서도 유지한다.
본 발명의 예시적인 실시예들이 도면에 예로서 도시되며, 후술하는 설명에서 보다 상세히 설명된다. 도면 및 예는 단지 예로서 설명되며, 본 발명의 일반적인 개념을 제한하지 않는다. 설명은 동일한 기준으로 본 발명의 모든 주제들에 적용된다.
도 1은 에스프레소를 제조하기 위해 설계된, 본 발명의 제1 실시예에 따른 일회용 캡슐의 종단면도를 도시한다.
도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른, 폐쇄된 브루잉 챔버 내에 위치하는 일회용 캡슐의 종단면도를 도시한다.
도 3은 본 발명의 제2 실시예에 따른, 폐쇄된 브루잉 챔버 내에 위치하는 일회용 캡슐의 종단면도를 도시한다.
도 4a 및 도 4b는 본 발명의 제3 실시예에 따른 일회용 캡슐의 개략적인 단면도들을 도시한다.
도 5a 및 도 5b는 본 발명의 제4 실시예에 따른 일회용 캡슐의 개략적인 단면도들을 도시한다.
도 6a 및 도 6b는 본 발명의 제7 실시예에 따른 일회용 캡슐의 캡슐 기저부의 개략적인 평면도들을 도시한다.
도 7은 본 발명의 제7 실시예에 따른 일회용 캡슐의 단면도를 도시한다.
도 8a 내지 도 8c는 펠트, 특히 니들 펠트를 포함하는 필터 부재의 상이한 실시예들을 도시한다.
도 9는 일회용 캡슐을 제조하는 본 발명에 따른 방법을 도시한다.
도 1은 본 발명에 따른 일회용 캡슐(1)의 제1 실시예를 도시한다. 일회용 캡슐(1)은 여기서 절두원추형의 캡슐 몸체(2)를 포함하되, 캡슐 몸체(2)는 폐쇄된 캡슐 기저부(3)를 구비하고, 상기 캡슐 몸체의 충진측(4)에 배치되며 커버 필름 또는 포일(6)이 용접되거나 접착 접합되는 칼라 가장자리(5)를 구비한다. 그러므로, 공기-밀봉 및 향기-밀봉 방식으로 바람직하게 폐쇄되는 공동(100)이 캡슐 기저부(3)와 커버 필름 또는 포일(6) 사이에 형성되고, 상기 공동은 입자 음료 또는 식품 베이스(101)로 충진된다. 본 발명에 따르면, 음료 베이스(101)는 추출용 캐리어 물질, 및 가용성 성분을 포함한다. 이 경우, 추출용 캐리어 물질은 분쇄된 커피콩을 포함한다. 가용성 성분은 인스턴트 커피 및/또는 인스턴트 분유이다. 예컨대 부직포 섬유 재료를 포함하는 필터 부재(7)가 폐쇄된 캡슐 몸체 기저부(3)의 내측(3a), 즉 공동(100) 내에 배치될 수 있다. 필터 부재가 제공되는 경우, 이는 캐리어 물질을 적어도 부분적으로 유지하므로, 상기 캐리어 물질은 제조될 음료/식품의 구성요소가 아니다. 필터 부재가 제공되지 않는 경우, 고형물의 적어도 일부가 일회용 캡슐로부터 씻겨나가서, 제조될 음료의 구성요소가 된다. 존재할 수도 있는 필터 부재(7)는 캡슐 몸체 기저부(3)의 내측(3a)에 느슨하게 위치하거나, 또는 캡슐 몸체 기저부(3)의 내측(3a)에 견고하게, 즉 바람직하게는 점착 연결된다. 제2 변형예에서, 존재할 수도 있는 필터 부재(7)는 특히 캡슐 기저부(3)의 가장자리 영역(3')에서만 캡슐 기저부(3)에 점착 방식으로 부착된다. 존재할 수도 있는 필터 부재는 바람직하게는 미세 폴리에스테르 섬유로 제조되는 웨브 재료를 포함한다.
도 2는 도 1에 도시된 본 발명의 제1 실시예에 따른 일회용 캡슐(1)을 도시하되, 도 2의 일회용 캡슐(1)은 폐쇄된 브루잉 챔버(8) 내에 배치된다. 브루잉 챔버(8)는 제1 브루잉 챔버 부재(9) 및 제2 브루잉 챔버 부재(10)를 포함하고, 제1 브루잉 챔버 부재(9)는 제2 브루잉 챔버 부재(10)에 대해 이동할 수 있거나 또는 그 반대일 수 있도록 일회용 캡슐(1)의 삽입을 위해 제공된다. 밀봉구(11)가 2개의 브루잉 챔버 부재들(9, 10) 사이에 배치된다. 제1 브루잉 챔버 부재(9)는 실질적으로, 일회용 캡슐(1)의 커버 필름 또는 포일(6)을 개방하기 위한 천공 부재들(13a, 13b)을 구비한 폐쇄 피스톤(12), 준비 액체 공급 수단(14), 및 밀봉구(11)를 포함한다. 제2 브루잉 챔버 부재(10)는 실질적으로 일회용 캡슐(1)을 부분적으로 둘러싸는 브루잉 챔버 벨(15)을 포함하되, 브루잉 챔버 벨(15)은 브루잉 챔버 벨(15)의 기저부에 배치되며 토출홈들(17)을 구비한 개방 맨드릴(16), 및 음료 토출 수단(18)을 구비한다. 일회용 캡슐(1)을 수용하기 위해, 브루잉 챔버(8)는 제1 및 제2 브루잉 챔버 부재(9, 10)가 일회용 캡슐(1)의 공급을 보장하기 위해 서로 이격되는 개방 상태(미도시), 및 일회용 캡슐(1)을 사용하여 음료를 제조하기 위한 제조 공정이 수행될 수 있는 도시된 폐쇄 상태에 있다. 폐쇄 상태에서, 브루잉 챔버(8)는 압력-밀봉 방식으로 폐쇄된다. 브루잉 챔버(8)가 개방 상태로부터 도시된 폐쇄 상태로 이동될 때, 커버 필름 또는 포일(6)은 천공 부재들(13a, 13b)에 의해 관통되고, 그에 따라 준비 액체, 특히 브루잉 온수가 압력 하에 준비 액체 공급 수단(14)을 지나 일회용 캡슐(1)의 공동(100)에 들어간다. 게다가, 브루잉 챔버(8)가 폐쇄될 때, 캡슐 기저부(3)는 개방 맨드릴(16) 형태의 천공 수단에 의해 천공되므로, 배출구(107)가 일회용 캡슐(1)에 형성되고, 제조된 음료 액체가 상기 배출구를 통해 음료 토출 수단(18)의 방향으로 일회용 캡슐(1)을 빠져나가는 것이 가능하다. 음료 액체의 토출을 돕기 위해, 개방 맨드릴(16)은 그 케이싱 표면 상에 토출홈들(17)을 구비한다. 도해에서, 브루잉 챔버(9, 10) 내에 위치하는 일회용 캡슐(1)의 기저부(3)는 제2 브루잉 챔버 부재의 개방 맨드릴(16)에 의해 관통되지만, 천공점 위에 위치할 수도 있는 필터 부재(7)는 개방 맨드릴(16)의 천공 스파이크(19)에 의해 약간 상승되지만, 관통되진 않는다. 이는 특히 중앙 영역(7")을 캡슐 기저부(3)에 점착 연결하는 것이 아니라, 존재할 수도 있는 필터 부재(7)를 캡슐 기저부(3)의 가장자리 영역(3')에서만 캡슐 기저부(3)에 점착 연결함으로써 달성되고, 그에 따라 필터 부재는 개방 맨드릴(16)의 스파이크와의 기계적 접촉의 결과로 캡슐 기저부(3)로부터 단지 상승되므로, 비천공 상태로 남아있다(즉, 개방 맨드릴(16)에 의해 천공되지 않는다). 대안으로 또는 추가로. 존재할 수도 있는 필터 부재는 천공점에서 캡슐 기저부로부터 상승되도록 열성형에 의해 형성된다. 캡슐 기저부(3) 및 존재할 수도 있는 필터 부재(7)는 서로 접촉 상태로 남아있고, 특히 캡슐 기저부(3)의 가장자리 영역(3') 및 존재할 수도 있는 필터 부재(7)의 가장자리 영역(7')에서 서로 점착 연결되므로, 음료 또는 식품 베이스(101)가 필터 부재(7) 주위에서 음료 토출구(18)에 들어가지 않는다. 캡슐 기저부(3)는 캡슐 기저부(3)가 개방 맨드릴(16)에 의해 천공되는 중앙점(106)에 미리 결정된 파괴점(104)을 선택적으로 구비하여, 비교적 무딘 개방 맨드릴(16)이 캡슐 기저부(3)를 천공하기에 충분하고, 그에 따라 존재할 수도 있는 필터 부재(7)가 또한 실수로 개방 맨드릴(16)에 의해 천공될 위험이 제거된다.
도 3은 본 발명의 제2 실시예에 따른 일회용 캡슐(1)을 도시하되, 제2 실시예는 도 2에 도시된 제1 실시예와 실질적으로 유사하며, 일회용 캡슐(1)은 마찬가지로 폐쇄된 브루잉 챔버(8) 내에 배치된다. 그러나, 제1 실시예와 달리, 일회용 캡슐 기저부(3)는, 개방 맨드릴(16)의 천공 영역에, 브루잉 챔버 기저부(3a)의 요홈(20)을 향하는 돌출부(21)를 구비하며(따라서, 돌출부(21)는 충진측(4)에 반대되는 방향을 향한다), 개방 맨드릴(16)은 이 과정에 존재할 수도 있는 필터 부재(7)를 관통함 없이 돌출부에 들어간다. 그러므로, 특히, 캡슐 기저부(3)로부터 존재할 수도 있는 필터 부재(7)를 상승시킬 필요가 없다. 음료를 제조하기 위해, 일회용 캡슐(1)이 브루잉 챔버(8)에 삽입된 후에, 브루잉 챔버(8)는 다시 폐쇄된다. 폐쇄 과정 중에, 일회용 캡슐(1)의 커버 필름 또는 포일(6)은 천공 수단(13a, 13b)에 의해 천공되고, 제1 및 제2 브루잉 챔버 부재(9, 10)가 결합되어 (밀봉구(11)에 의해) 밀봉된 후에, 추출수(brewing water)가 액체 유입구(6)를 통해 사용 가능해진다. 브루잉 챔버의 폐쇄 과정 중에, 개방 맨드릴(16)은 마찬가지로 일회용 캡슐(1)의 기저부(3)에 구멍을 만든다. 존재할 수도 있으며 천공점 위에 위치하고 열성형에 의해 얻어지는 필터 부재(7)의 두께 및 인열 강도는 개방 맨드릴(16)의 천공 스파이크(19)의 천공 깊이에 부합되므로, 존재할 수도 있는 필터 부재(7)는 관통되지 않는다. 대안으로, 존재할 수도 있는 필터 부재(7)는 캡슐 기저부(3)의 돌출부(21) 위에 위치하되, 이 돌출부는 브루잉 벨 기저부(23)의 요홈 내에 위치하며, 개방 맨드릴(16)은 캡슐 기저부(3)의 돌출부(21)에만 들어가고, 존재할 수도 있는 필터 부재(7)에 도달하지 않는다. 이후, 커피가 제조 중일 때 액체, 예컨대 온수가 캡슐(1)에 흘러들어간다. 캡슐 내에서, 이러한 액체는 음료 또는 식품 베이스(101)를 통해 흐르며, 음료 또는 식품 베이스(101)로부터 음료를 제조하는 데에 필요한 물질을 추출하며 용해시킨다. 음료 또는 식품 베이스(101) 내의 액체의 유동이 도면부호 22로 표시된다. 이후, 최종 음료는 음료 또는 식품 베이스(101)와 캡슐 기저부(3) 사이에 배치되는 필터 부재(7)를 통해 흐르고, 이는 음료 또는 식품 베이스(101)의 구성요소가 입자 형태로 최종 음료에 들어가는 것과, 개방 맨드릴(16)에 의해 캡슐 기저부(3)에 만들어진 구멍을 통해 및 개방 맨드릴(16)의 토출홈들(17)을 통해 수집 용기, 예컨대 컵 또는 포트에 추가로 들어가는 것을 방지한다. 그러나, 본 발명에 따르면, 필터 부재가 존재하지 않도록 또한 제공된다. 이 경우, 입자 캐리어 물질이 음료/식품 내에 요구된다.
도 4a 및 도 4b는 본 발명의 제3 실시예에 따른 일회용 캡슐(1)의 개략적인 단면도들을 도시한다. 이 경우, 존재할 수도 있는 필터 부재는 바람직하게는 부직포 섬유 재료로 제조되며, 특히 바람직하게는 열성형된다. 즉, 필터 부재의 원래 편평한 섬유 재료가 3차원 형태로 변화된다. 이 경우, 이러한 필터 부재는 상기 필터 부재의 가장자리 영역(7')에서 캡슐 몸체의 칼라 가장자리(5)에 연결된다. 이러한 연결은 예컨대 밀봉 또는 접착 접합에 의해 이루어질 수 있다. 이러한 필터 부재(7)는 캡슐 몸체의 칼라 가장자리에 부착되기 때문에, 필터 부재의 중앙 영역(7")과 필터 기저부(3) 사이에 간극이 제공되고, 일회용 캡슐이 관통될 때 천공 맨드릴(16)이 필터 부재를 관통함 없이 상기 간극에 들어가는 것이 가능하다. 어쨌든, 필터 부재의 중앙 영역(7")은 상기 필터 부재의 탄성으로 인해 관통 맨드릴에 의해 변형된다. 일회용 캡슐은 바람직하게는 예컨대 밀봉 또는 접착 접합에 의해 필터 부재의 가장자리 영역에 특히 바람직하게 연결되는 커버 필름 또는 포일(6)에 의해 폐쇄된다.
도 5a 및 도 5b는 본 발명의 제4 실시예에 따른 일회용 캡슐(1)의 개략적인 단면도들을 도시하되, 제3 실시예(도 4a 및 도 4b 참조)에 대해 이루어진 진술을 참조한다. 이 경우, 존재할 수도 있는 필터 부재의 가장자리 영역(7')은 예컨대 밀봉 또는 접착 접합에 의해 캡슐 몸체의 측벽에 연결된다. 이 경우, 커버 필름 또는 포일(6)은 캡슐 몸체의 칼라 가장자리에 직접 연결된다. 다른 측면에서, 도 4a 및 도 4b에 대해 이루어진 진술을 참조한다. 이 경우, 필터 부재는 마찬가지로 바람직하게는 열성형된다.
도 6a, 도 6b, 및 도 7은 본 발명의 제7 실시예에 따른 일회용 캡슐(1)의 단면도를 도시한다. 제7 실시예는 도 1에 도시된 제1 실시예와 실질적으로 유사하지만, 도시된 임의의 다른 실시예와도 결합될 수 있다. 제7 실시예의 일회용 캡슐(1)은 캡슐 기저부(3)에 영구적인 배출구(107)를 구비하되, 상기 배출구는 시작 상태에서 필름 또는 포일(108)에 의해 밀봉되어 있다. 그러므로, 일회용 캡슐(1)은 미리 결정된 파괴점을 갖지 않는다. 이 경우, 필름 또는 포일(108)은 마찬가지로 수동으로 필름 또는 포일(108)을 박리하기 위한 박리 탭(109)을 구비한다. 캡슐 기저부(3)는 외부 천공 수단(16)에 의해 천공되지 않는다. 대신에, 일회용 캡슐(1)이 브루잉 챔버(8)에 삽입되고, 필름 또는 포일(108)이 박리 탭(109)에 의해 캡슐 기저부(3)로부터 간단히 박리된 후, 브루잉 과정이 캡슐 기저부(3)의 천공 없이 바로 시작될 수 있다. 배출구는 바람직하게는, 액체가 이를 통해 흐를 때, 압력 손실이 없거나 매우 적게 하는 크기를 갖는다. 그 결과, 최종 음료, 예컨대 커피는 크레마가 없거나 아주 소량의 크레마만 있다.
도 8a 내지 도 8c는, 존재할 수도 있고 펠트 구조(7.1), 특히 니들 펠트 구조를 갖는 필터 부재(7)의 다양한 실시예들을 도시한다. 이러한 필터 부재(7)는 바람직하게는 캐리어 구조(7.2), 예컨대 직포 구조를 갖는다. 도 8a에 도시된 바와 같이, 펠트 구조(7.1)는 음료 또는 식품 베이스에 대향하는 전체 표면에 걸쳐 이 직포 구조(7.2) 상에 및/또는 내에 배치되고, 예컨대 니들 펠팅에 의해 상기 직포 구조에 연결된다.
도 8b에 따른 실시예는 각각 캐리어 구조 상에 및/또는 내에 배치되는 2개의 펠트 구조들(7.1, 7.3)을 구비한다. 2개의 구조들은 바람직하게는 필터 부재의 전체 단면(즉, 이 경우, 전체 원형 표면)에 걸쳐 연장된다. 구조들(7.1, 7.3)은 동일하거나 상이한 두께를 가질 수 있다. 펠트 구조(7.1)는 바람직하게는 층(7.3)보다 얇거나, 또는 그 반대이다. 그러므로, 캐리어층은 두께에 있어서 필터 부재의 중심에 대해 오프셋된다. 구조들(7.1, 7.3)은 상이한 재료 또는 동일한 재료로 제조될 수 있다. 이는 이들을 제조하기 위한 물질뿐만 아니라 펠트 구조들을 제조하기 위한 실 직경 및/또는 실 길이와 관련된다. 캐리어 구조(7.2)가 2개의 구조들(7.1, 7.3) 사이에 제공되되, 상기 캐리어 구조는 펠트 구조를 포함하지 않거나 단지 작은 펠트 구조만을 포함하며 바람직하게는 횡방향 유동을 가능하게 한다.
도 8c는 펠트 구조를 구비한 필터 부재의 또 다른 실시예를 도시한다. 이 경우, 예컨대 도 8a 및 도 8b에 따라 설명된 바와 같이, 펠트 구조를 구비한 2개의 필터 부재들(7)은 하나가 다른 하나의 위에 배치된다. 필터 부재들(7)은 단지 하나가 다른 하나의 위에 놓일 수 있거나 서로 연결될 수 있다. 그러나, 필터 부재들(7)은 또한 캐리어 구조 없이 펠트만을 포함할 수 있다.
도 9는 일회용 캡슐을 제조하는 본 발명에 따른 방법을 개략적으로 도시하되, 여기서 기저부의 제조만을 개략적으로 도시한다. 이 경우, 커피 음료, 즉 예컨대 크레마가 있거나 크레마가 없는 커피 또는 에스프레소를 제조하기 위한 일회용 캡슐이 제조된다. 따라서, 입자 음료 또는 식품 베이스는 추출용 캐리어 물질로서의 커피 분말, 및 가용성 성분으로서의 가용성 커피 입자이다. 커피 분말은 분쇄기(26)에서 분쇄된 전체 볶은 콩(24)으로 제조된다. 제1 실시예에 따르면, 인스턴트 커피 입자로도 지칭되는 가용성 커피 입자가 예컨대 사이드 암에 의해 특히 커피콩과 별도로 분쇄기에 추가된다. 분쇄 중에, 커피 분말 및 가용성 커피 입자는 바람직하게는 완전히 균질의 혼합물을 형성하도록 철저하게 혼합된다. 가용성 커피 입자는 또한 이 과정에서 분쇄된다. 2개의 성분들이 원하는 부피 및/또는 중량비로 분쇄기에 추가된다. 대안으로 또는 추가로, 가용성 커피 입자는 또한 분쇄기로부터 탈가스 용기(29)로의 커피 분말(24) 또는 혼합물(24)의 운반 중에 추가될 수 있다. 예로서, 가용성 커피 입자(25)는 운반 부재(28), 예컨대 웜 또는 패들 컨베이어에 추가되고, 이는 바람직하게는 또한 2개의 성분들을 운반할 뿐 아니라 이들을 혼합한다. 특정 부피 및/또는 소정량의 커피 분말(24) 또는 혼합물(24)을 운반하는 순방향 구동 컨베이어가 선호된다. 그 결과, 원하는 부피 및/또는 중량비가 설정될 수 있다. 분쇄 및 운반 모두는 보호 가스, 예컨대 CO2 하에서 수행될 수 있다. 이후, 커피 분말, 또는 커피 분말 및 가용성 커피 입자를 포함하는 혼합물이 탈가스 용기 내로 조금씩 떨어진다. 가용성 커피 입자는 마찬가지로 상기 탈가스 용기 내에 먼저 또는 보충으로 계량될 수 있다. 용기가 충진되었으면, 이는 다시 폐쇄된 후, 바람직한 실시예에 따르면, 2개의 성분들을 혼합하거나 2개의 성분들의 혼합을 개선하기 위해 움직여진다(예컨대, 회전되거나 흔들어진다). 이러한 바람직한 실시예는 혼합 중에 산소가 혼합물에 들어가지 않는다는 이점이 있다.
예
캐리어 물질로서 550 ㎛의 Dv50을 갖는 8 그램의 커피 분말을 400 ㎛의 Dv50을 갖는 1 그램의 인스턴트 커피와 균질하게 혼합한 후, 기저부에 필터 부재로서 펠트 매트를 구비한 일회용 캡슐 몸체에 충진하였다. 이후, 일회용 캡슐 몸체를 커버 필름 또는 포일에 의해 폐쇄하되, 커버 필름 또는 포일은 캡슐 몸체에 밀봉되었다. 이후, 일회용 캡슐을 자동 커피 머신(어떤 유형)에 삽입하고, 개공한 후, 17 내지 19 bar의 압력 하에 92 내지 98 ℃의 온도의 물을 공급하였다.
준비된 커피 음료를 15초마다 수집하였고, 각각의 경우 수집된 시료로부터 건조 잔류물을 측정하였다. 이를 위해, Sartorius LMA 200 PM 기기를 사용하였다.
측정 결과가 아래의 표에 요약되어 있다.
채취된 시료의 실제 중량 브루잉량 건조 잔류물 건조 잔류물(%)
9.000 51.08 2.52 28.01
9.000 60.43 0.38 4.26
9.000 58.07 0.14 1.52
9.000 63.78 0.12 1.38
9.000 75.73 0.12 1.27
309.09 3.28 36.44
건조 잔류물(%)은 채취된 시료의 중량과 건조 잔류물의 비율이다.
결과에 의하면, 가용성 인스턴트 커피는 51.08 ㎖의 통류 속도 또는 15초 후에 혼합물로부터 이미 완전히 용해되었다.
총 건조 잔류물은 9 그램의 혼합물로부터 채취된 시료의 중량의 36.44%였다.
1 일회용 캡슐
2 캡슐 몸체
3 캡슐 기저부
3a 캡슐 기저부의 내측
3' 캡슐 기저부의 가장자리 영역
4 충진측
5 칼라 가장자리
6 커버, 커버 필름, 또는 포일
7 필터 부재
7' 필터 부재의 가장자리 영역
7" 필터 부재의 중앙 영역
7.1 펠트 구조, 니들 펠트 구조
7.2 캐리어 구조
7.3 펠트 구조, 니들 펠트 구조
8 브루잉 챔버
9 제1 브루잉 챔버 부재
10 제2 브루잉 챔버 부재
11 밀봉구
12 폐쇄 피스톤
13a 천공 부재
13b 천공 부재
14 준비 액체 공급 수단
15 브루잉 벨
16 개방 맨드릴
17 토출홈
18 토출 수단
19 천공 스파이크
20 요홈
21 요홈/돌출부
22 준비 액체 유동
23 브루잉 벨 기저부
24 커피콩
25 가용성 커피, 인스턴트 커피
26 분쇄기
27 커피 분말, 또는 커피 분말 및 가용성 커피를 포함하는 혼합물의 질량 유동
28 운반 수단, 예컨대 웜
29 탈가스 용기
30 탈가스 용기를 위한 이동 수단
100 공동
101 음료 또는 식품 베이스
102 측벽 영역
103' 요홈, 파형 또는 접힘 영역
106 중심점
107 구멍, 배출구
108 필름 또는 포일
109 박리 탭

Claims (23)

  1. 음료를 제조하기 위한 일회용 캡슐(1)로, 캡슐 기저부(3) 및 커버(6)를 갖는 캡슐 몸체(2)를 구비하되, 입자 음료 또는 식품 베이스(101)가 공급되는 공동(100)이 상기 캡슐 기저부(3)와 상기 커버(6) 사이에 위치하는, 일회용 캡슐(1)에 있어서,
    상기 음료 또는 식품 베이스는 추출용 캐리어 물질 및 가용성 성분을 포함하는 것을 특징으로 하는 일회용 캡슐(1).
  2. 제1항에 있어서,
    상기 추출용 캐리어 물질은 커피 분말인 것을 특징으로 하는 일회용 캡슐(1).
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 가용성 성분은 가용성 커피인 것을 특징으로 하는 일회용 캡슐(1).
  4. 제3항에 있어서,
    상기 커피 분말 및 상기 가용성 커피는 10:1 내지 10:3의 중량비로 제공되는 것을 특징으로 하는 일회용 캡슐(1).
  5. 제2항 내지 제4항 중 한 항에 있어서,
    상기 가용성 커피의 입도 분포는 상기 커피 분말의 입도 분포보다 작은 것을 특징으로 하는 일회용 캡슐(1).
  6. 제1항 내지 제5항 중 한 항에 있어서,
    필터 및/또는 분배 부재가 상기 공동 내에 제공되는 것을 특징으로 하는 일회용 캡슐(1).
  7. 제6항에 있어서,
    상기 필터 및/또는 분배 부재는 풍미 성분을 구비하는 것을 특징으로 하는 일회용 캡슐(1).
  8. 제1항 내지 제7항 중 한 항에 있어서,
    상기 필터 부재는 웨브 및/또는 펠트 구조를 갖는 것을 특징으로 하는 일회용 캡슐.
  9. 제1항 내지 제8항 중 한 항에 있어서,
    상기 필터 부재(7)는 탄성 설계로 이루어지는 것을 특징으로 하는 일회용 캡슐(1).
  10. 제1항 내지 제9항 중 한 항에 있어서,
    상기 필터 부재(7)는 상기 캡슐의 상기 캡슐 기저부, 상기 캡슐 몸체(2), 또는 상기 칼라 가장자리(5)에 밀봉되는, 특히 초음파 밀봉되는 것을 특징으로 하는 일회용 캡슐(1).
  11. 제1항 내지 제10항 중 한 항에 있어서,
    상기 커버는 상기 칼라 가장자리(5)에 바람직하게 밀봉되는 커버 필름 또는 포일(6)인 것을 특징으로 하는 일회용 캡슐(1).
  12. 제1항 내지 제11항 중 한 항에 있어서,
    상기 캡슐 기저부(3)는 필름 또는 포일(108)에 의해 바람직하게 밀봉되는 구멍(107)을 구비하되, 상기 필름 또는 포일(108)은 특히 바람직하게는 수동으로 상기 필름 또는 포일을 박리하기 위한 박리 탭(109)을 구비하는 것을 특징으로 하는 일회용 캡슐(1).
  13. 제6항 또는 제7항에 있어서,
    상기 분배 부재는 상기 일회용 캡슐 내에 변위 가능한 방식으로 제공되는 것을 특징으로 하는 일회용 캡슐.
  14. 제13항에 있어서,
    제조될 음료의 브루잉 중에, 물이 상기 일회용 캡슐에 흘러들어가고, 상기 음료 또는 식품 베이스의 방향으로 상기 분배 부재를 변위시키는 것을 특징으로 하는 일회용 캡슐.
  15. 제1항 내지 제14항 중 한 항에 기재된 바와 같은 일회용 캡슐을 사용하여 음료를 제조하는 방법에 있어서,
    캐리어 물질의 추출이 종료되기 전에 가용성 성분이 용해되는 것을 특징으로 하는 방법.
  16. 제15항에 있어서,
    상기 가용성 성분, 특히 가용성 커피를 용해시키는 과정은 상기 일회용 캡슐을 통한 선택된 통류 속도의 30 부피% 미만, 바람직하게는 25 부피% 미만, 및 특히 바람직하게는 20 부피% 미만 후에 종료되는 것을 특징으로 하는 방법.
  17. 제15항 또는 제16항에 있어서,
    상기 음료의 제조 중에 압력 손실이 적어도 일시적으로 하락하는 것을 특징으로 하는 방법.
  18. 제15항 내지 제17항 중 한 항에 기재된 바와 같은 일회용 캡슐을 제조하는 방법에 있어서,
    공동(100)이 추출용 분말 캐리어 물질 및 가용성 고체 성분으로 동시에 충진된 후, 커버, 특히 커버 필름 또는 포일에 의해 폐쇄되는 것을 특징으로 하는 방법.
  19. 제18항에 있어서,
    커피 분말이 커피콩을 분쇄함으로써 제조되고, 분쇄 과정 중에 가용성 커피가 상기 커피 분말과 혼합되는 것을 특징으로 하는 방법.
  20. 제18항 또는 제19항에 있어서,
    상기 가용성 커피는 상기 커피 분말이 분쇄기로부터 하류로 운반됨에 따라 상기 커피 분말에 추가되는 것을 특징으로 하는 방법.
  21. 제18항 내지 제20항 중 한 항에 있어서,
    상기 가용성 커피는 탈가스 용기 내에서 상기 커피 분말에 추가되는 것을 특징으로 하는 방법.
  22. 제18항 내지 제21항 중 한 항에 있어서,
    상기 가용성 커피 및 상기 커피 분말이 탈가스 용기 내에서 혼합되고/혼합되거나, 상기 가용성 커피 및 상기 커피 분말을 포함하는 혼합물이 균질화되는 것을 특징으로 하는 방법.
  23. 15항 내지 제22항 중 한 항에 있어서,
    필름 또는 포일에 의해 폐쇄되는 구멍이 캡슐 기저부에 제공되는 것을 특징으로 하는 방법.
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