用于制备饮料的料盒、系统和方法
【技术领域】
[0001]本专利申请涉及用于制备饮料的料盒、系统和方法。
【背景技术】
[0002]在饮料制备中使用料盒是众所周知的。例如，已知在饮料制备机中提供料盒，使用中料盒被饮料制备机的刺穿元件刺穿，以使得热水流过料盒以煮制饮料介质例如焙炒研磨咖啡。
[0003]US2010/0303964描述了一种这样的料盒，其包括容器、饮料介质、过滤器和过滤器防护件。过滤器防护件被布置成与刺穿构件接触，从而在使用过程中向上移动位置。过滤器防护件在使用中的位移会导致过滤器和饮料介质的变形，从而导致饮料介质的煮制的不一致。使饮料介质破裂可导致在煮制过程中在饮料介质中形成裂隙，从而使得热水优先流过这些裂隙，而非饮料介质的均质层。另外，饮料制备机需要通过刺穿元件来使过滤器防护件位移，这增加了闭合饮料制备机的煮制室所需的力并且还可导致刺穿元件随时间推移而变钝。
【发明内容】
[0004]本发明提供了一种用于制备饮料的料盒，其包括:
[0005]封闭容器，其限定容器容积；
[0006]过滤器，其位于封闭容器内，将容器容积划分为成分室容积和滤液容积；
[0007]饮料介质，其位于成分室容积中；以及
[0008]防护元件，其位于滤液容积内；
[0009]其中防护元件独立于封闭容器形成并位于滤液容积内以限定出口区，防护元件被置于过滤器和出口区之间；
[0010]其中，防护元件被构造成防止过滤器侵入到出口区中，使得在使用中当饮料制备装置的刺穿元件完全伸出时，刺穿元件能够处被置于与出口区流体连通、该刺穿元件不接触防护元件或过滤器。
[0011 ] 在一个实施例中，防护元件可被构造成在使用中向过滤器的至少一部分提供物理支撑。
[0012]在一个实施例中，防护元件充当过滤器防护件，以有助于避免过滤器在料盒被刺穿过程中受损。此外，过滤器的物理支撑加之刺穿元件不与防护元件或过滤器的接触的情况有助于防止饮料介质在煮制过程中受扰动或使刺穿器元件变钝。
[0013]防护元件可被构造成在刺穿表面与过滤器之间提供间隙距离，该间隙距离大于所述刺穿元件进入封闭容器中的穿透距离。
[0014]防护元件可包括过滤器支撑表面和至少一个支承部分，以将过滤器支撑表面与料盒的刺穿表面分隔开。
[0015]在一个方面，该支承部分可包括圆周侧壁。圆周侧壁可包括其间置有细长滤液孔的多个细长支撑肋。在一个方面，圆周侧壁可向内渐缩，使得过滤器支撑表面的直径小于圆周侧壁远端的直径。在此方面，防护元件和/或出口区的形状可为截头圆锥形。
[0016]过滤器支撑表面可包括其间置有细长滤液孔的多个细长支撑肋。
[0017]在一个方面，封闭容器可包括杯形主体和封盖，杯形主体包括限定刺穿表面的基部和从基部延伸到封盖的侧壁，其中防护元件包括过滤器支撑表面和至少一个支承部分，以将过滤器支撑表面与料盒的刺穿表面分隔开，其中所述支承部分的远端邻接到在侧壁和基部之间形成的拐角中。这样，防护元件可以被可靠地相对于封闭容器的其余部分设置。防护元件还可有助于增加料盒的结构强度，因为防护元件可形成承重构件，尤其是对于径向负荷。
[0018]基部区域的侧壁可向内渐缩，以保持支承部分的远端。使用向内渐缩锥形是有效的，因为不需要使用单独的夹具来定位防护元件，并且防护元件在自动工艺中可容易地与杯形主体组装在一起。
[0019]在另一方面，防护元件可被构造为限定环形出口区。防护元件可包括从防护元件的过滤器支撑表面下垂的内圆周侧壁和外圆周侧壁。内圆周侧壁和/或外圆周侧壁可包括其间置有滤液孔的多个壁部。防护元件可包括限定防护元件下部边沿的下凸缘元件。如在上述方面中，防护元件可插入到具有杯形主体和封盖的密封盒中，其中下凸缘元件的下部边沿邻接到在侧壁与基部之间形成的拐角中。这样，防护元件可以可靠地相对于封闭容器的其余部分放置。防护元件还可有助于增加料盒的结构强度，因为防护元件可形成承重构件，尤其是对于径向负荷。
[0020]基部区域中的侧壁可向内渐缩以保持下凸缘元件。使用向内渐缩锥形是有效的，因为不需要使用单独的夹具来定位防护元件，并且防护元件可容易地以自动的过程与杯形主体组装在一起。
[0021]料盒的侧壁可具有限定多个沟槽的多个凸楞，这些沟槽用于将滤液向下导引到料盒的基部。
[0022]防护元件可以是刚性的。
[0023]防护元件可为一体式模制件。
[0024]杯形主体和/或防护元件可由聚丙烯、聚酯、聚苯乙烯、尼龙、聚氨酯、乙缩醛、乙缩醛级聚乙烯亚甲基共聚物(例如Centrodal C)、其他工程塑料、复合材料、陶瓷材料、或可生物降解塑料，例如可降解聚乙烯(例如，由英国伯翰姆伍德的西姆弗尼环境公司(Symphony Environmental, Borehamwood, United Kingdom)供应的 SPITEK)、可生物降解聚酰胺醋(例如，由西姆弗尼环境公司(Symphony Environmental)供应的BAK 1095)或聚乳酸(PLA)(由美国明尼苏达州嘉吉公司(Cargill)供应)形成。杯形主体和/或防护元件可包括材料的层压制品。该层压制品可包括不使水分和/或气体透过的阻挡层。一个例子是EVOH(乙烯-乙烯醇共聚物)。该层压制品可包括一个或多个粘合剂层。
[0025]防护元件可为可堆叠件。它可具有使各个防护元件能够容易地从防护元件的叠堆中分离出来的结构。在一个方面，该结构包括限定所堆叠的防护元件之间的最小间隙的间隔突出部。该间隔突出部可位于或靠近防护元件的中心轴线。
[0026]过滤器可包括侧壁和基部。过滤器可为杯形。过滤器可由一个单件或一个模制件形成。用于形成过滤器的合适材料包括织造材料和非织造材料、纸材和纤维素，以及塑料，例如聚丙烯和聚乙烯。纸材或纤维素材料可含有另一种材料(例如，聚丙烯或聚乙烯)的纤维。
[0027]封盖可由聚乙烯、聚丙烯、聚酯(包括聚对苯二甲酸乙二酯)、聚氯乙烯、聚偏二氯乙烯、聚酰胺(包括尼龙)、聚氨酯、纸材、粘胶纤维和/或金属箔形成。封盖可包括镀有金属膜或由共聚物形成的层压制品。在一个例子中，封盖包括聚丙烯-铝层压制品。
[0028]本发明可在饮料介质为可提取/不溶性产品例如焙炒研磨咖啡或叶茶的情况中得到具体应用。然而，饮料介质可以或者为水溶性成分，例如速溶喷雾干燥咖啡或冻干咖啡、巧克力粉、奶粉或奶精粉。奶粉可包括脱脂奶粉、半脱脂奶粉和全脂奶粉，浓缩干奶蛋白质、分离干奶蛋白质、馏分干奶蛋白质，或它们的任何组合。奶精粉可由奶制品和/或非奶制品成分制成，通常含有由蛋白质或改性淀粉稳定的乳化脂肪，其分散在有利于干燥尤其是喷雾干燥的载体中。该粉末产品可能会结块。作为另一种替代形式，饮料介质可以是可提取/不溶性成分和水溶性成分的混合物，例如焙炒研磨咖啡和速溶冻干咖啡的混合物。
[0029]在一个方面，封闭容器可包括杯形主体和封盖，其中杯形主体包括限定刺穿表面的基部和从基部延伸到封盖的容器侧壁，其中过滤器包括上部边沿，其被连接在所述容器侧壁的封盖端处或在所述容器侧壁的封盖端附近和/或在所述容器侧壁与所述封盖之间，此外，过滤器还包括不连接于容器侧壁的过滤器侧壁。过滤器可包括基部部分，防护元件可向过滤器的基本上整个基部部分提供物理支撑。
[0030]在某个具体方面，本发明提供了一种用于制备饮料的料盒，其包括:
[0031]封闭容器，其包括杯形主体和封盖，其中杯形主体包括限定刺穿表面的基部以及从基部延伸到封盖的容器侧壁，封闭容器限定一容器容积；
[0032]过滤器，其位于封闭容器内，将容器容积划分为成分室容积和滤液容积；
[0033]饮料介质，其位于成分室容积中；以及
[0034]防护元件，其位于滤液容积内中，包括过滤器支撑表面和圆周侧壁，用于将过滤器支撑表面与料盒的刺穿表面分隔开；
[0035]其中所述圆周侧壁的远端邻接到在容器侧壁与基部之间形成的拐角中；
[0036]其中防护元件独立于封闭容器形成并位于滤液容积内以限定出口区，防护元件被置于过滤器和出口区之间；
[0037]其中防护元件被构造成在使用中对过滤器的至少一部分提供物理支撑并且用于防止过滤器侵入到出口区中，使得在饮料制备装置的刺穿元件刺穿容器的刺穿表面时，刺穿元件