KR20150070237A - 캡슐 기반 식품 제조 시스템 - Google Patents

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KR20150070237A
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크리스띠앙 딸롱
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네스텍 소시에테아노님
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Abstract

본 발명은 식품 제품을 제조하는 식품 제조 시스템에 관한 것으로, 식품 캡슐 (300) 을 위한 용기 (501) 및 유체 주입 수단 (503) 을 구비한 식품 제조 기계 (500), 및 캡슐 보디 (301), 캐비티 (302), 제 1 단부 (303), 상기 캐비티 (302) 와 연통하는 개구 (305), 상기 캐비티 (302) 와 연통하는 적어도 하나의 출구 (310, 311) 를 포함하는 제 2 단부 (304), 주입벽 (314), 및 각각의 양의 영양 물질 (315, 316) 을 담고 있는 챔버들 (308, 309) 로 상기 캐비티 (302) 를 나누고 상기 제 2 단부 (304) 에서 독립적으로 작동가능한 폐쇄 수단 (312, 313) 을 구비한 적어도 하나의 출구 (310, 311) 를 가지는 적어도 하나의 격벽 (306) 을 포함하는 식품 캡슐 (300) 을 포함하고, 주입 수단 (503) 은 단일 주입 지점 (504) 을 통하여 상기 캡슐 (300) 로 일정량의 유체 (508, 512) 를 주입하고, 밀봉 수단 (507A) 은 선택적으로 상기 챔버들 (308, 309) 사이 유체 연통을 차단하여, 2 ~ 20 bar, 바람직하게 4 ~ 15 bar 의 상기 챔버들 (308, 309) 사이 압력 차이를 견디는 것을 특징으로 한다.

Description

캡슐 기반 식품 제조 시스템{A CAPSULE-BASED FOOD PREPARATION SYSTEM}
본 발명은 일반적으로 식품 제조 기계에서 사용하기 위한 식품 캡슐을 이용한 식품 제조 시스템에 관한 것이다. 본 발명은 또한 이러한 식품 제조 시스템을 이용하기 위한 방법에 관한 것이다.
식품 제조 기계들을 이용한 식품 제조 시스템들은 식품 산업과 소비재 분야에 잘 알려져 있다. 이러한 기계들은 소비자가 브루잉된 커피, 에스프레소 커피, 차, 핫 초콜릿 음료 등과 같은 1 인용 음료를 명령시 제조할 수 있도록 한다.
대부분의 가정용 식품 제조 기계들은, 음료 성분들과 같은 영양 물질들이 개별 포장된 1 인용 포션들로 제공되는 시스템에 따라 작동한다. 이러한 부분들은 연성 포드들, 패드들, 또는 봉지들 (sachets) 일 수 있지만, 점점 더 많은 시스템들이 강성 포드들 또는 캡슐들과 같은 반강성 또는 강성 포션들을 사용한다. 하기에서, 당해 식품 제조 기계는 강성 또는 반강성 캡슐을 이용하는 것으로 이해되어야 한다.
많은 경우에, 식품 제조 기계들에서 사용하기 위한 캡슐들은 밀봉되어 있다. 이러한 밀봉된 캡슐들은, 그것이 주위 대기로부터 내용물을 보호하여서 캡슐의 유통 기한을 개선한다는 점에서 유리하다. 전형적으로, 이러한 폐쇄된 캡슐들은 가스 및/또는 수분 불투과성 재료로 만들어지고, 가요성 막으로 만들어진 그것의 벽들 중 하나를 가지는 강성 또는 반강성 보디를 특징으로 한다.
제품은, 바람직하게 상기 캡슐을 수용하기 위한 용기 및 가압 하에 유체 (바람직하게 물) 를 상기 캡슐로 주입하기 위한 유체 주입 시스템을 포함하는 식품 제조 기계로 캡슐을 삽입함으로써 제조된다. 대부분의 용도에서, 가압 하에 캡슐로 주입된 물은 일반적으로 70 ℃ 보다 높은 온도로 가열된다. 하지만, 어떤 특별한 경우에는 대신에 미지근한 물 또는 냉수를 주입하는 것이 유리할 수도 있다. 캡슐 내용물의 추출 및/또는 용해 중 캡슐 챔버 내부의 압력은, 전형적으로, 제품들의 용해를 위해 약 1 ~ 약 8 bar 이고 로스팅 및 분쇄된 커피의 추출을 위해 약 2 ~ 약 12 bar 이다.
본 발명은 또한 예로 - 특히 차와 커피를 위한 - 음료를 제조하기 위한 소위 "브루잉 (brewing)" 프로세스를 포함할 수 있다. 브루잉은 유체, 가장 일반적으로 온수에서 시간의 경과에 따른 성분의 우려내기 (infusion) 를 수반하는 반면, 추출 또는 용해 제조는 수 초 내에 음료를 제조한다.
하지만, 명확성을 위해, 본 문헌에서 유체에 의한 성분의 용어 "브루잉" 은, 분말 식용 재료 (예컨대 로스팅 및 분쇄된 분말 커피) 의 추출, 식용 가용성 재료 (예컨대 가용성 차, 커피, 우유, 또는 코코아) 의 용해, 또는 추출이나 용해에 요구되는 것보다 더 긴 시간 동안 매우 낮은 압력 또는 대기압 하에 우려내기 유체에서 식용 재료의 우려내기 (예컨대 온수에서 차 잎) 를 포함하는 것으로 이해된다.
가압 하에 폐쇄된 캡슐의 내용물을 추출 및/또는 용해하는 원리는 공지되어 있고 전형적으로 기계의 용기에 캡슐을 넣고, 물질을 추출 또는 용해하기 위해서 캡슐로 일정량의 (a quantity of) 가압수를 주입하고, 그 후 결과적으로 생긴 음료를 캡슐로부터 분배하는 것으로 구성된다.
주입은 일반적으로 기계로 통합된 유체 주입 니들과 같은 관통 주입 요소로 캡슐의 면을 관통함으로써 수행된다. 이 원리를 적용한 캡슐들은 예를 들어 출원인의 유럽 특허 제 EP 1 472 156 Bl 호 및 제 EP 1 784 344 Bl 호에서 이미 설명되었다.
게다가, 이 원리를 적용한 기계들은 예를 들어 특허 CH 605 293 및 특허 EP 242 556 에서 이미 설명되었다. 이 문헌들에 따르면, 기계는 캡슐을 위한 용기, 및 원위 (distal) 구역에 하나 이상의 유체 주입 오리피스들을 포함하는 중공 니들의 형태로 만들어진 천공 및 주입 요소를 포함한다. 니들은 물의 주입을 위해 캡슐로 유입 채널을 제공하면서 동시에 캡슐의 상단부를 개방하는 이중 기능을 가지고 있다.
기계는 캡슐에 들어있는 물질(들)로부터 음료를 제조하는데 사용되는 유체 (보통 물) 의 공급부를 추가로 포함한다. 기계는, 내부에서 사용된 물을 작동 온도 (보통 80 ℃ ~ 90 ℃) 로 가열하는, 보일러 또는 열교환기와 같은 가열 유닛을 추가로 포함한다. 끝으로, 기계는 선택적으로 가열 유닛을 통하여 탱크로부터 캡슐까지 물을 순환시키기 위한 펌프를 포함한다. 기계 내부에서 물의 순환은, 예를 들어 출원인의 유럽 특허 출원 EP 2162653 Al 에서 설명된 유형의 연동 (peristaltic) 밸브와 같은 선택 밸브 수단을 통하여 방향이 정해질 수도 있다.
이러한 시스템들은 특히 커피 제조에 잘 맞다. 특히 유리한 이를 달성하기 위한 한 가지 구성은, 내부에 주입되는 온수로 추출되는 로스팅 및 분쇄된 커피 분말을 담고 있는 캡슐을 제공하는 것이다.
캡슐들은 이러한 적용을 위해 개발되었고, 이 캡슐들은 출원인의 유럽 특허 EP 1784344 Bl 또는 유럽 특허 출원 EP 2 062 831 에서 설명되고 주장된다.
요컨대, 이러한 캡슐들은 전형적으로:
- 액체 및 공기 불투과성인 중공 보디와 주입벽으로서, 상기 벽은 보디에 부착되고 예컨대 기계의 주입 니들에 의해 천공되도록 되어있는, 상기 중공 보디와 주입벽;
- 추출될 로스팅 및 분쇄된 커피의 층 (bed) 을 담고 있는 챔버;
- 내부 압력을 보유하기 위해 챔버의 바닥 단부에 배치된 알루미늄 막으로서, 상기 막은, 챔버 안의 내부 압력이 임의의 미리 정해진 값에 도달할 때 알루미늄 막에 배출홀들을 형성하는 관통 수단과 연관되는, 상기 알루미늄 막; 및
- 선택적으로, 유체 제트를 파괴하여서 캡슐로 주입된 유체 제트 속도를 감소시키고 감소된 속도로 물질 층을 가로질러 유체를 균등하게 분배하도록 구성된 편향 수단을 포함한다.
추출 중, 식품 캡슐은 식품 제조 기계의 유체 주입 니들에 의해 보통 알루미늄 막에서 관통된다. 유체가 캡슐 챔버에 주입되고 캡슐 안의 압력은 증가하여서, 캡슐 내부에 들어있는 성분들로부터 제품의 추출을 용이하게 한다.
일부 구현예들에서, 식품 제조 기계는 또한 제 2 로케이션에서, 예를 들어 그것의 바닥에서 캡슐을 관통하여서, 기계의 작동 중 음료가 유출될 수 있도록 허용한다. 다른 구현예들에서, 식품 캡슐은 캡슐 안의 압력이 적당한 음료 제조에 요구되는 레벨까지 축적될 때 개방되는 밸브 또는 막이 일반적으로 부착되는 스파우트 또는 드레인을 구비할 수도 있다.
간단한 식품 제품들, 즉 단 하나의 성분만 가지는 제품들, 또는 단일 단계로 제조될 수도 있는 것을 제조할 때, 종래 기술의 장치들은 만족스러운 결과를 발생시킨다. 하지만, 그것은 보다 복잡한 식품 제품들의 제조에는 거의 적합하지 않다.
구체적으로, 현재 공지된 식품 캡슐들은, 캡슐로 유체를 주입하는 동안, 캡슐에 존재하는 영양 물질의 전량이 동시에 제조되도록 요구한다. 음료가 여러 가지 성분들을 가지고 있을 수도 있지만, 결과적인 음료는 따라서 균질한 혼합물이어야 한다.
예를 들어, 많은 커피 음료들은 임의의 순서로 성분들을 제공하거나 성분들을 레이어링 (layering) 하는 원리를 기반으로 한다. 하지만, 본 기술분야에 공지된 식품 제조 시스템들에서, 기존의 식품 캡슐들로부터 제조될 수도 있는 가능한 음료들의 범위는 제한된다.
특히, 카푸치노, 모카 등과 같은 음료들은 에스프레소 커피, 우유, 향미 시럽 등과 같은 컵 별도의 음료 성분들에 레이어링하도록 요구한다. 본 기술분야에 공지된 식품 캡슐들로 이 음료들을 제조하기 위해서, 제 1 음료 성분을 담고 있는 제 1 캡슐을 삽입하여, 제 1 음료 성분을 제조하고, 제 1 캡슐을 제거하고, 제 2 음료 성분을 담고 있는 제 2 캡슐을 삽입하여, 제 2 음료 성분을 제조하여야 한다.
이 프로세스는 에스프레소 커피 또는 뜨거운 차와 같은 간단한 음료의 제조에 비해 보다 복잡하고 완료하는데 훨씬 더 많은 노력을 요구한다. 그것은 또한 사용자가 더 많은 수의 캡슐들을 구입하여 보관하도록 요구하고, 간단한 음료들의 제조에 비해 처리되어야 할 더 많은 폐기물을 발생시킨다.
Tuttoespresso SpA 의 유럽 특허 출원 EP 1704803 은 동일한 캡슐로부터 여러 가지 상이한 제품들을 제조하기 위한 다중 격실들을 가지는 캡슐을 개시하고, 일반적으로 그것은 이러한 캡슐을 사용하는 음료 시스템을 개시한다. 각각의 격실은 별개의 출구를 포함할 수 있다. 캡슐이 연결될 음료 기계는 캡슐의 각각의 별개의 격실에 대응하는 여러 개의 물 주입 입구들을 포함한다.
미국 특허 출원 공개 US 2010/0154906 은 다중격실 캡슐 및 이러한 캡슐을 가지는 음료 시스템을 기재하고, 캡슐은 하나의 입구와 하나의 출구를 포함한다. 캡슐의 내부는 여러 개의 격실들로 나누어질 수 있고, 이 격실들을 통하여 물이 유동할 수 있어서 대응하는 제품 성분들을 제조한다. 캡슐의 입구, 출구, 및 격실 개구들은 동시에 또는 연속적으로 개방하도록 만들어질 수 있다. 캡슐은 그것의 단일 개구를 통하여 모든 성분들을 동시에 혼합한다.
따라서, 본 발명의 목적은 종래 기술에 공지된 시스템들의 단점들을 개선한 식품 제조 시스템을 제공하는 것이다.
따라서, 제 1 양태에 따르면, 본 발명은 식품 제품을 제조하도록 구성된 식품 제조 시스템에 관한 것으로, 식품 캡슐을 위한 용기, 및 상기 용기 내부에 가압 유체를 주입하기 위한 주입 수단을 구비한 식품 제조 기계; 및 캐비티를 둘러싸고, 상기 캐비티와 연통하는 개구를 포함하는 제 1 단부, 상기 캐비티와 연통하는 적어도 하나의 출구를 포함하는 제 2 단부, 상기 제 1 단부를 폐쇄하는 주입벽, 및 상기 캐비티를 복수의 챔버들로 나누는 상기 캐비티 내에 배치된 적어도 하나의 격벽을 가지고, 각각의 챔버는 일정량의 영양 물질을 담고 있는 식품 캡슐을 포함한다. 바람직하게, 상기 격벽은 상기 주입벽으로부터 상기 제 2 단부로 연장되고 상기 챔버들 각각은 상기 제 2 단부에 제공된 적어도 하나의 출구와 연통하고, 각각의 출구는 독립적으로 작동가능한 폐쇄 수단을 구비한다. 캡슐은 컵 형상을 가질 수 있다.
본 발명에 따르면, 상기 식품 제조 기계는 그것이 단일 주입 지점을 통하여 상기 캡슐의 하나의 제 1 챔버로 일정량의 유체를 주입하도록 구성된 주입 수단을 포함하고, 상기 제 1 챔버에 일정량의 유체를 주입하는 동안 상기 챔버들 중 적어도 2 개 사이 유체 연통을 선택적으로 차단하도록 구성된 개방가능한 밀봉 수단을 추가로 포함하고, 상기 밀봉 수단은 2 ~ 20 bar, 바람직하게 4 ~ 15 bar 의 상기 챔버들 사이 압력 차이를 견딜 수 있는 것을 특징으로 한다.
이것은, 이렇게 구성된 식품 제조 시스템이 단일의 동일한 식품 캡슐의 상이한 챔버들에 모두 제공된 다중 식품 성분들로부터 식품 제품을 제조할 것이라는 점에서 유리하다. 또한, 각각의 영양 물질은, 종래 기술의 식품 제조 시스템들에서처럼 함께 혼합되어 동시에 제조되기 보다는, 분리되어 유지되고 미리 정해진 순서로 식품 성분으로 제조된다. 그리하여, 본 발명의 식품 제조 시스템은 개별적으로 제조된 다중 식품 성분들을 포함하는 식품 제품들을 제조하도록 되어 있어서, 캡슐 기반 식품 제조 시스템으로 제조될 수도 있는 상이한 식품들의 범위를 확장한다.
이 양태는, 또한, 각각의 식품 성분이 각각의 영양 성분으로부터 개별적으로 제조되므로, 유체가 캡슐로 주입되는 조건들이 식품 캡슐 내에 들어있는 각각의 영양 물질에 적합화될 수도 있다는 점에서 유리하다. 구체적으로, 식품 캡슐로 주입된 유체의 온도, 압력, 체적 등은 식품 제조 프로세스 중 달라질 수도 있어서, 각각의 영양 물질은 특정 영양 물질에 최적인 조건들 하에 식품 성분으로 제조된다. 또한, 동일한 캡슐에서 영양 물질들을 조합할 수도 있고 그렇지 않으면 영양 물질들이 식품 성분들로 제조될 수도 있는 조건들의 차이로 인해 상용가능하지 않을 것이다. 이런 식으로, 본 발명의 식품 제조 시스템에 의해 제조된 식품의 품질은 최적화된다.
이 양태는, 식품 제조 시스템이 단지 단일 주입 수단만 요구한다는 점에서, 추가로 유리하다. 단 하나의 주입 기기만 이용됨에 따라, 내부 메커니즘들의 복잡성 및 식품 제조 기계의 배관 작업 (plumbing) 이 크게 감소된다. 따라서, 제조 비용을 줄이면서 식품 제조 신뢰성이 실질적으로 증가된다.
마지막으로 그러나 역시 중요한, 본 발명에 따른 캡슐은, 캡슐의 상이한 격실들로부터 독립적으로 유동하는 상이한 유형의 내용물을 매우 유연한 방식으로 분배할 수 있도록 허용한다. 더욱이, 하나의 격실로부터 유동하는 각각의 제품 성분은 다른 성분들에 대해 지연된 시간에 분배될 수 있다. 심지어 그 이상으로, 캡슐의 단지 선택된 격실들만 사용할 수 있어서, 일부 다른 격실들은 폐쇄된 채로 둔다. 예를 들어, 동일한 캡슐은 별개의 격실에 커피 성분과 우유 성분을 담을 수 있고, 우유만, 또는 커피만, 또는 커피와 우유를 분배하도록 사용을 선택할 수 있고, 커피와 우유는 컵에 우유 커피를 제조하기 위해 양자가 동시에 분배되거나, 우유와 커피의 분리된 층들로 컵에 카푸치노 유형의 제품을 제조하기 위해 양자가 연속적으로 분배될 것이다.
바람직하게, 상기 식품 제품은 액체 또는 반액체 음료이다.
이것은, 액체 음료와 반액체 음료가 본 발명의 식품 제조 시스템에서 식품 캡슐로부터 제조되기에 특히 매우 적합하다는 점에서 유리하다.
특징에 따르면, 상기 밀봉 수단은 격벽의 밀봉 가장자리, 및 식품 제조 기계 내에 배치되고, 상기 밀봉 가장자리와 상기 캡슐의 인접한 벽을 함께 누르도록 구성된 누름 수단을 포함한다.
이것은, 단지 누름 수단을 전진 또는 후퇴시킴으로써 식품 캡슐의 2 개의 챔버들 사이 유체 연통이 차단 및 재설정되어서, 식품 제조 시스템의 작동을 단순화시킨다는 점에서 유리하다. 또한, 격벽의 밀봉 가장자리와 식품 캡슐의 인접한 벽 사이 시일은 누름 수단에 의해 인접한 벽에 가해진 단지 압력의 기능이고, 둘 사이 시일은 명령에 따라, 원한다면 반복적으로 파괴 및 재형성될 수도 있음을 의미한다. 이 양태는 본 발명의 식품 제조 시스템의 작동을 단순화시키고 식품 캡슐의 다수의 작동 구성을 허용한다.
바람직하게, 상기 누름 수단은 실질적으로 환형 다이를 포함한다.
이것은, 실질적으로 환형 다이는 일반적으로 대칭형이어서, 식품 캡슐에 대한 다이의 위치결정을 단순화시킨다는 점에서 유리하다. 이것은 용이성을 개선하여 본 발명의 식품 제조 시스템이 용이하게 이용될 수도 있다. 실질적으로 환형 다이는 또한 비교적 낮은 비용으로 제조될 수도 있어서, 이 양태의 장점들이 최소의 비용으로 실현될 수 있도록 허용한다.
다른 특징에 따르면 상기 식품 캡슐은 상기 캡슐의 상기 밀봉 가장자리와 상기 인접한 벽 사이에 파열성 부착부 (frangible attachment) 를 추가로 포함하고, 상기 파열성 부착부는 2 ~ 20 bar, 바람직하게 4 ~ 15 bar 의 압력 차이에서 파단하도록 구성된다.
이것은, 식품 캡슐의 밀봉 가장자리와 인접한 벽 사이에 배치된 파열성 부착부가 식품 캡슐 내에서 영양 물질의 혼합을 방지할 것이라는 점에서 유리하다. 특히 수송 중과 같이 식품 캡슐이 뒤집히거나 교반될 때 파열성 부착부는 각각의 양의 영양 물질이 각각의 챔버에서 유지하도록 보장한다. 이것은 본 발명의 시스템에 의해 제조된 식품 제품의 품질 및 일관성을 개선시킨다 .
또한, 위에서 주어진 범위 내의 압력에서 파단되도록 파열성 벽을 구성하는 것은, 상이한 압력에서 제조될 영양 물질들을 포함하는 식품 제품을 제조할 때, 파열성 벽의 파단 압력은 벽이 저압 단계 주입 중 제자리에 유지되지만 고압 단계 중 파괴되도록 선택될 수도 있다는 점에서 유리하다. 이런 식으로, 음료 캡슐의 챔버들 사이 시일은 식품 제조 프로세스 중 자동으로 개방될 수도 있다.
다른 특징에 따르면, 상기 캡슐의 상기 인접한 벽은 주입벽이다.
이것은, 식품 캡슐의 보디가 일반적으로 컵 형상의 보디, 보디 내에 배치된 적어도 하나의 격벽, 및 주입벽이 부착되는 개방 단부에서의 플랜지 또는 다른 수단을 가지는 일체형으로 공급될 수도 있다는 점에서 유리하다. 이것은 식품 캡슐의 보디를 일체형으로 제조할 수 있도록 허용하여서, 단지 보디를 영양 물질들로 충전하고 주입벽을 부착하기만 하면 된다. 그리하여, 음료 캡슐들의 제조는 보다 용이하고, 보다 신속하고, 보다 경제적으로 된다.
또다른 특징에 따르면, 상기 식품 제조 시스템은 파단 수단을 포함하고, 상기 파단 수단은 상기 파단 수단과 접촉하게 편향될 때 상기 폐쇄 수단 중 적어도 하나를 파단시키도록 배치된다.
이것은, 챔버 내부의 압력이 충분한 레벨로 축적될 때 이렇게 구성된 식품 캡슐의 챔버 그 자체가 개방될 것이라는 점에서 유리하다. 구체적으로, 유체의 주입 중 챔버 내부의 압력은 폐쇄 수단을 파단 수단으로 편향되게 하여서, 폐쇄 수단을 파단하고 식품 성분이 출구로부터 배출될 수 있도록 허용한다. 이런 식으로, 식품 제조 기계의 구성 및 작동이 단순화되어서, 사용하는데 더욱 저렴하고 더욱 신뢰성 있도록 한다.
바람직하게, 파단 수단은 피라미드형 돌출부들의 어레이를 포함한다.
이것은, 이렇게 구성된 파단 수단은 폐쇄 수단이 파단될 수도 있는 다수의 포인트들을 제공할 것이라는 점에서 유리하다. 상기 피라미드들은 삼각형 또는 육각형과 같은 바둑판 모양으로 만드는 형상으로 베이스를 가지도록 구성될 수도 있고; 파단 수단은 따라서 비교적 작은 면적에 다량의 포인트들을 구비할 것이다. 또한, 상기 피라미드들의 어레이의 포인트들은 다른 구성 (예컨대 니들 또는 블레이드) 에서 파단 수단보다 식품 제조 기계의 수명에 비해 무디게 될 가능성이 적다. 이런 식으로, 본 발명의 내구성 및 성능이 개선된다.
가능한 일 실시형태에서, 상기 파단 수단은 상기 식품 캡슐 내에 배치된다.
이것은, 식품 캡슐 내에 파단 수단을 제공함으로써, 새로운 캡슐이 삽입되고 식품 제품이 식품 제조 기계에 의해 제조될 때마다 새로운 파단 수단이 이용된다는 점에서 유리하다. 이것은 파단 수단에서 식품 입자들의 막힘 및 축적을 방지하는 역할을 하여서, 식품 제조 기계의 청결성과 신뢰성을 개선한다.
가능한 다른 실시형태에서, 상기 파단 수단은 상기 식품 제조 기계의 상기 용기 내에 배치된다.
이것은, 식품 제조 기계 자체 내에 파단 수단을 제공하는 것은 식품 캡슐들의 구성을 단순화시켜서, 식품 캡슐들을 제조하는데 더 적은 비용이 들도록 한다는 점에서 유리하다. 고정된 치수의 캡슐들을 이용하는 식품 제조 시스템에 대해, 캡슐의 체적 중 아무 것도 파단 수단을 수용하는데 사용될 필요가 없으므로, 식품 제조 기계 내에 파단 수단을 제공하는 것은 더 큰 체적의 영양 물질이 캡슐 내에 제공될 수 있도록 또한 허용한다. 끝으로, 식품 제조 기계 그 자체 내에 파단 수단을 제공하는 것은 식품 캡슐 그 자체 내에서 이용될 때 기술적으로 또는 경제적으로 가능하지 않을 수도 있는 재료들 또는 구성들을 이용할 수 있도록 또한 허용한다. 이런 식으로, 본 발명의 식품 제조 시스템의 경제성 및 능력이 증가된다.
제 2 양태에 따르면, 본 발명은 청구항 1 내지 청구항 10 중 어느 하나에 따른 식품 제조 시스템을 이용함으로써 식품 제품을 제조하기 위한 방법에 관한 것으로, 상기 방법은, 밀봉 수단을 작동시킴으로써 식품 캡슐의 다른 챔버들 사이 연통을 차단하는 단계로서, 상기 밀봉 수단은 상기 식품 제조 기계 내에 선택적으로 배치되는, 상기 챔버들 사이 연통을 차단하는 단계; 식품 캡슐의 제 1 챔버로 제 1 양의 유체를 주입하여서, 내부에 배치된 일정량의 제 1 영양 물질을 제 1 식품 성분으로 제조하는 단계; 상기 식품 캡슐로부터 상기 제 1 식품 성분을 선택적으로 분배하는 단계; 상기 식품 캡슐의 상기 제 1 챔버와 제 2 챔버 사이 시일을 해제하여서, 상기 제 1 챔버와 상기 제 2 챔버 사이 유체 연통을 허용하는 단계; 상기 제 1 챔버로 제 2 양의 유체를 주입하는 단계로서, 상기 제 2 양의 유체는 상기 제 2 챔버로 유입되어서 상기 식품 캡슐의 제 2 챔버에 배치된 일정량의 제 2 영양 물질을 제 2 식품 성분으로 제조하는 단계; 및 상기 식품 캡슐로부터, 대응하는 출구(들)을 통하여 상기 제 2 식품 성분, 및 선택적으로 상기 제 1 식품 성분을 분배하는 단계를 포함한다.
이것은, 상기 방법이, 단일 지점에서 캡슐로 유체를 주입하면서, 식품 캡슐 내에 배치된 각각의 영양 물질들을 식품 성분으로 제조하고 그것을 차례로 분배한다는 점에서 유리하다. 따라서, 다중 주입 수단과 연관된 유체 공급 및 제어 수단이 불필요하게 되므로, 상기 프로세스를 수행하는 식품 제조 기계의 주입 메커니즘은 종래 기술에 공지된 것들보다 훨씬 더 단순할 것이다.
특징에 따르면, 식품 캡슐은 단일 출구를 포함하고, 상기 식품 성분들 각각은 상기 출구를 통하여 분배된다.
이것은, 식품 캡슐로부터 단일 출구만 단지 수용하면 되므로, 식품 캡슐에 단일 출구를 제공하는 것은 이용되는 식품 제조 기계의 형태 및 구성을 단순화시킨다는 점에서 유리하다. 또한, 컨테이너로 식품 성분들을 적절히 분배하기 위해서 음료 기계에 대해 단 하나의 출구만 정확히 위치결정될 필요가 있으므로, 식품 제조 기계 내에 식품 캡슐을 적절히 로케이팅시키는 것이 단순화된다. 특히, 캡슐이 식품 제조 기계의 캡슐 용기에 안착될 때 중심에 로케이팅된 출구는 자동으로 그 자체를 로케이팅시키도록 구성될 수도 있다. 그리하여, 본 발명의 방법의 성능이 보다 간단해지고 보다 적은 비용이 들게 된다.
대안적으로, 상기 챔버들 각각은 자체 출구를 구비하고, 각각의 식품 성분은, 상기 식품 성분이 제공되는 챔버와 연통하는 출구를 통하여 분배된다.
이것은, 각각의 챔버들 내 조건들이 내부의 영양 물질을 제조하기에 최적일 때 각각의 출구가 개방하도록 구성될 수도 있다는 점에서 유리하다. 그리하여, 각각의 결과적으로 생긴 식품 성분은 가장 알맞은 순간에 분배되어서, 이렇게 제조된 식품 제품들의 품질과 일관성을 보장한다.
대안적으로, 식품 캡슐의 상기 챔버들 각각은 주입 단계 초반에 개방되는 출구를 포함하고, 또한 상기 개방 단계가 상기 식품 캡슐의 제 1 챔버와 제 2 챔버 사이 압력 차이에서 상기 시일을 파단함으로써 수행된다는 점을 특징으로 한다.
이것은, 단지 식품 캡슐 내 압력을 증가시킴으로써, 프로세스가 하나의 챔버의 주입으로부터 다른 챔버의 주입으로 이동하면서 단계적으로 진행될 수도 있다는 점에서 유리하다. 그리하여, 상기 방법을 수행하는데 필요한 제어 수단이 감소되어서, 본 방법의 성능이 더 간단해지고 더 적은 비용이 들도록 한다.
또다른 특징에 따르면, 식품 캡슐의 출구들이, 제 1 양의 유체를 주입하기 위한 단계 전 또는 주입 단계 중, 실질적으로 동시에 개방된다.
이것은, 식품 제조 프로세스에서 식품 캡슐의 사용을 단순화시킨다는 점에서 유리하다. 식품 캡슐의 출구들 전부를 동시에 개방하는 것은, 여전히 식품 성분들을 그것의 각각의 챔버들 내에서 개별적으로 제조하면서, 식품 성분들을 동시에 분배할 것이다. 이런 식으로, 성분들이 함께 저장되지 않을 수도 있지만, 식품 제조 프로세스 중 혼합되어야 하는 식품 제품들을 제조할 수도 있다. 이런 식으로, 본 발명의 식품 제조 프로세스의 능력은 더욱 확대된다.
제 3 양태에 따르면, 본 발명은 식품 캡슐에 관한 것으로, 캐비티를 둘러싸는 컵 형상의 캡슐 보디로서, 상기 캡슐 보디는 제 1 단부 및 제 2 단부를 포함하고, 상기 제 1 단부는 상기 캐비티와 연통하는 개구를 포함하고 상기 제 2 단부는 상기 캐비티와 연통하는 적어도 하나의 출구를 포함하는, 상기 컵 형상의 캡슐 보디; 상기 캡슐 보디의 상기 제 1 단부의 상기 개구를 폐쇄하는 주입벽; 및 상기 캐비티 내부에 배치되고 상기 캐비티를 복수의 챔버들로 나누는 적어도 하나의 격벽을 포함한다. 각각의 챔버는 일정량의 영양 물질을 담고 있고 상기 제 2 단부에 제공된 적어도 하나의 출구와 연통하고; 상기 챔버들 사이에 해제가능한 시일을 추가로 포함하고, 상기 해제가능한 시일은 상기 적어도 하나의 격벽, 및 상기 음료 캡슐의 상기 캡슐 보디 또는 상기 주입벽 중 어느 하나를 포함한다.
본 발명에 따르면, 상기 해제가능한 시일은 상기 식품 캡슐의 외부의 수단에 의해 해제된다.
이것은, 해제가능한 시일을 해제시키기 위한 수단이 식품 제조 기계에 위치결정될 수도 있고 식품 제조 프로세스 중 식품 캡슐로 일정량의 유체를 주입하는데 사용되는 수단과 통합될 수도 있다는 점에서 유리하다. 그리하여, 식품 캡슐이 사용되는 식품 제조 시스템의 정확성과 신뢰성이 개선된다.
또한, 해제 수단과 같은 복잡한 메커니즘이 음료 기계에 제공되고 소모성 캡슐에는 제공되지 않으므로, 캡슐 외부에 해제하기 위한 수단을 제공하는 것은 캡슐 자체의 비용을 감소시킬 수 있도록 허용한다. 그리하여, 식품 캡슐 및 이를 포함한 식품 제조 프로세스의 경제성이 개선된다.
가장 중요하게, 본 발명은, 음료 기계에서 단일 주입 지점을 사용하면서 캡슐 내에서 분리되어 상이한 성분들의 이러한 제조를 허용하면서, 선택적으로 다른 시간에 동일한 캡슐의 다른 로케이션들에서 제조된 여러 성분들을 분배하기 위한 해결책을 제공한다 따라서, 본 발명에 따른 캡슐은 간단한 구성의 유체 시스템을 가지는 음료 기계로 복잡한 성분 제조를 위한 해결책을 제공한다.
본 발명의 다른 특이사항 및 장점들은 또한 하기 설명으로부터 드러날 것이다.
비제한적인 예로서 제공된 첨부 도면들은 다음과 같다.
도 1 은 제 1 실시형태에 따른 본 발명의 식품 제조 시스템에서 사용하도록 된 식품 캡슐의 측단면도를 도시한다.
도 2a 는 제 1 주입 단계 중 도 1 의 식품 캡슐의 측단면도를 도시한다.
도 2b 는 제 2 주입 단계 중 도 1 의 식품 캡슐의 측단면도를 도시한다.
도 3a 는, 제 1 주입 단계 중, 제 2 실시형태에 따른 본 발명의 식품 제조 시스템에서 사용하도록 된 식품 캡슐의 측단면도를 도시한다.
도 3b 는, 제 2 주입 단계 중, 제 2 실시형태에 따른 본 발명의 식품 제조 시스템에서 사용하도록 된 식품 캡슐의 측단면도를 도시한다.
도 1 은 본 발명의 식품 제조 시스템에서 사용하도록 된 식품 캡슐의 단면도이다. 제 1 식품 캡슐 (300) 은, 캐비티 (302) 를 둘러싸고 제 1 단부 (303) 와 제 2 단부 (304) 를 가지는 캡슐 보디 (301) 를 포함한다. 제 1 단부 (303) 에 개구 (305) 가 있고, 이 개구는 캐비티 (302) 및 제 2 단부 (304) 와 연통한다.
제 1 식품 캡슐 (300) 은 또한 격벽 (306) 을 구비하고, 이 격벽은 제 2 단부 (304) 로부터 캐비티 (302) 로 연장된다. 도시된 실시형태에서, 격벽 (306) 은, 환형 밀봉 가장자리 (307) 를 형성하도록 합류하는 한 쌍의 경사 원형 벽들을 포함한다. 격벽 (306) 은 따라서 캐비티 (302) 를 중심 챔버 (308) 및 주변 챔버 (309) 로 나눈다.
대안적 실시형태에서, 격벽의 2 개의 벽들은 특정 형태 또는 체적의 챔버들 (308, 309) 을 제공하거나 내부에 영양 물질의 제공을 용이하게 하도록 구성될 수도 있다.
제 1 식품 캡슐 (300) 은 중심 및 주변 출구들 (310, 311) 을 추가로 구비하고, 이 출구들은 각각 중심 및 주변 챔버들 (308, 309) 과 연통하도록 제 2 단부 (304) 에 배치된다. 출구들 (310, 311) 은 각각 제 1 및 제 2 폐쇄 수단 (312, 313) 을 구비하고, 이 폐쇄 수단은 출구들 (310, 311) 을 밀봉한다. 끝으로, 제 1 식품 캡슐 (300) 은 제 1 단부 (303) 에서 개구 (305) 위에 주입벽 (314) 을 구비하여서, 제 1 식품 캡슐 (300) 의 캐비티 (302) 를 밀봉한다.
폐쇄 수단 (312, 313) 은, 대응하는 챔버 (308, 309) 가 미리 정해진 내부 압력을 달성할 때 파열되거나 찢어지도록 구성될 수도 있다. 대안적으로, 폐쇄 수단 (312, 313) 은, 폐쇄 수단 (312, 313) 을 파열시키거나 찢어지게 하는 파단 수단으로 편향하는 대신, 자체적으로 파단되지 않고 압력 하에 편향되도록 구성될 수도 있다. 다른 대안예에서, 폐쇄 수단 (312, 313) 은, 식품 제조 기계로 제 1 식품 캡슐 (300) 을 삽입하기 직전, 소비자에 의해 수동으로 제거된다. 그리고 다른 가능한 대안예에서, 폐쇄 수단 (312, 313) 은, 유체가 대응하는 챔버 (308, 309) 로 주입될 때 용해하는 플러그 또는 막이다. 예를 들어, 이러한 폐쇄 수단 (312, 313) 은, 액체에 노출될 때 용해하는 전분 화합물 또는 식품 제조 프로세스의 열에 노출될 때 용융하는 식용 필름으로 제조될 수도 있다.
또한, 폐쇄 수단 (312, 313) 은 동일한 구성 또는 조성을 가질 필요는 없다는 점을 이해해야 한다. 폐쇄 수단 (312, 313) 은, 각각의 특성이 대응하는 챔버 (308, 309) 내부에 들어있는 특정 영양 물질에 최적화되도록 선택될 수도 있다.
도 1 에 도시된 실시형태에서, 제 1 폐쇄 수단 (312) 은 중심 챔버 (308) 의 중심 출구 (310) 위에 배치된다. 여기에서, 제 1 폐쇄 수단 (312) 은, 중심 챔버 (308) 내부 압력이 1 ~ 3 bar 로 상승할 때 그 자체를 파단하도록 구성되는, 알루미늄으로 제조된 얇은 막으로 구성된다.
제 2 폐쇄 수단 (313) 은, 주변 챔버 (309) 가 가압될 때 파단에 견디기에 충분한 두께로 제공될지라도, 또한 바람직하게 알루미늄 막이다. 그 대신, 주변 챔버 (309) 가 가압됨에 따라 제 2 폐쇄 수단 (313) 은 편향되도록 구성된다. 제 2 폐쇄 수단 (313) 은, 바람직하게, 제 1 식품 캡슐 (300) 그 자체 내부 또는 제 1 식품 캡슐 (300) 을 수용하도록 된 식품 제조 기계의 캡슐 홀더 내부 중 어느 하나에 배치된 파단 수단으로 편향하도록 구성된다. 주변 챔버 (309) 내부 압력이 미리 정해진 포인트, 바람직하게 8 ~ 12 bar 에 도달했을 때, 제 2 폐쇄 수단 (313) 은 파단 수단과 접촉하게 편향되어 개방될 것이다.
각각의 챔버 (308, 309) 내부에 일정량의 영양 물질이 제공되고: 제 1 영양 물질 (315) 은 중심 챔버 (308) 내부에 제공되고 제 2 영양 물질은 주변 챔버 (309) 내부에 제공된다.
바람직하게, 제 1 영양 물질 (315) 은 비교적 낮은 압력에서 제조되는 분말 우유와 같은 가용성 성분이고; 제 2 영양 물질 (316) 은 로스팅 및 분쇄된 커피와 같은 추출되거나 그렇지 않으면 비교적 고압 하에 제조되는 것이다. 하지만, 식품 캡슐의 챔버들 (308, 309) 내에서 영양 물질들의 다른 조합들도 이용될 수도 있다.
이 실시형태에서, 격벽 (306) 은 주입벽 (314) 에 본딩되지 않는다. 그 대신, 주입벽 (314) 의 내부면과 격벽 (306) 의 밀봉 가장자리 (307) 사이에 공간 (317) 이 존재한다. 공간 (317) 은 중심 및 주변 챔버들 (308, 309) 사이 유체 연통을 허용하여서, 영양 물질들 (315, 316) 둘 다 단일 주입 지점으로부터 제 1 식품 캡슐 (300) 로 주입된 유체로 제조될 수 있도록 허용한다.
도 2a 및 도 2b 는, 식품 캡슐, 특히 도 1 에 도시된 제 1 식품 캡슐 (300) 로부터 음료와 같은 식품 제품을 제조하기 위한 방법을 도시한다. 도 2a 는 이 방법에서 제 1 단계를 도시한다.
이 방법에서, 식품 제조 기계 (500) 는 음료 캡슐을 수용하도록 제공된다. 식품 제조 기계 (500) 는, 일반적으로 제 1 식품 캡슐 (300) 의 형상에 일치하는 캡슐 용기 (501) 를 포함한다. 캡슐 용기 (501) 는 중심에 배치된 드레인 (502) 및 파단 수단 (503) 을 추가로 포함한다. 여기에서, 파단 수단 (503) 은, 캡슐 용기 (501) 내에 원형 배열로 배치된, 피라미드형 돌출부들의 어레이로서 제공된다. 하지만, 파단 수단의 대안적인 구성, 예를 들어 환형 블레이드가 또한 가능하다.
제 1 주입 단계의 초반에, 식품 캡슐은 주입 지점 (504) 에서 주입 니들 (503) 에 의해 관통된다. 주입 니들 (503) 은 폐쇄된 팁 (505) 을 가지고, 대신에 원위 단부에 복수의 주입홀들 (506) 을 구비한다.
식품 제조 기계 (500) 는, 여기에서, 누름 수단 (507) 및 밀봉 가장자리 (307) 의 형태로 제공되는 밀봉 수단 (507A) 을 추가로 포함한다. 누름 수단 (507) 은 실질적으로 환형 다이이고 이것은 주입벽 (314) 으로 눌러서, 그것을 편향되게 하고 밀봉 가장자리 (307) 에서 격벽 (306) 으로 누르게 한다. 그리하여, 밀봉 가장자리 (307) 와 주입벽 (314) 의 내부면 사이에 시일이 형성되어서, 중심 챔버 (308) 와 주변 챔버 (309) 사이 유체 연통을 방지한다.
시일의 설정 후, 주입 니들 (503) 은 제 1 양의 유체 (508) 를 중심 챔버 (308) 로 주입하여서, 제 1 영양 물질 (315) 과 조합하고 제 1 식품 성분 (509) 을 형성한다. 그 후, 제 1 식품 성분 (509) 은 중심 출구 (310) 로부터 배출되고, 그것의 폐쇄 수단 (311) 은 주입 압력에 의해 그리고 음료 기계 (500) 의 드레인 (502) 을 통하여 파단되었다.
도 2b 는 제 2 주입 단계를 도시한다. 밀봉 링 (507) 은 주입벽 (314) 으로부터 인출되어서, 주입벽 (314) 은 그것의 초기 위치로 되돌아간다. 그리하여, 주입벽 (314) 의 내부면과 격벽 (306) 의 밀봉 가장자리 (307) 사이 공간 (317) 을 통하여 중심 및 주변 챔버 (308, 309) 사이에 유체 연통이 재설정된다.
주입 니들 (503) 은 제 1 양의 유체 (508) 에 비해 증가된 압력으로 중심 챔버 (308) 로 제 2 양의 유체 (510) 를 주입한다. 제 2 양의 유체 (510) 는 그 후 새로 개방된 공간 (317) 을 통하여 주변 챔버 (309) 로 유입된다. 제 2 양의 유체 (510) 가 주입됨에 따라, 주변 챔버 (309) 내부의 압력이 축적된다. 제 2 양의 유체는 주변 챔버 (309) 내부에 제공된 제 2 영양 물질 (316) 과 혼합되어서, 제 2 식품 성분 (511) 을 생성한다.
변형 실시형태에서, 주입 니들 (503) 은 중심 출구 (510) 의 내부면과 메이팅하도록 구성될 수도 있다. 이 대안적 실시형태에서, 주입 니들 (503) 은 음료 캡슐 (300) 의 축선에 대해 이동가능하여서, 제 2 주입 단계의 초반에 주입 니들은 중심 출구 (510) 로 전진하여서 제 2 양의 유체 (510) 가 중심 출구 (510) 를 통하여 배출되는 것을 막는다.
압력이 미리 정해진 포인트까지 축적되었을 때, 제 2 폐쇄 수단 (313) 은 파단 수단 (503) 으로 편향되어 파단될 것이다. 제 2 식품 성분 (511) 은 그 후 주변 출구 (310) 로부터, 식품 제조 기계 (500) 의 드레인 (502) 밖으로 안내된다.
가능한 변형예에서, 제 1 및 제 2 폐쇄 수단 (312, 313) 은 실질적으로 동일한 압력에서 개방하도록 구성될 수도 있다. 이렇게 구성된 식품 캡슐에서, 제 1 주입 단계는 제 1 영양 물질 (315) 을 제 1 식품 성분 (509) 으로 제조할 것이고, 제 1 식품 성분은 제 2 주입 단계 중 제 1 식품 캡슐 (300) 내에 유지될 것이다. 제 2 주입 단계 중, 밀봉 수단 (507) 은 후퇴되어, 공간 (317) 을 통하여 유체 연통을 재설정한다. 제 2 양의 유체 (508) 는, 그것이 주변 챔버 (309) 내 제 2 영양 물질 (316) 을 제 2 식품 성분 (511) 으로 제조하는 동안, 제 1 식품 캡슐 (300) 내 압력을 계속해서 증가시킬 것이다. 제 1 식품 캡슐 (300) 내부 압력이 미리 정해진 포인트에 도달했을 때, 폐쇄 수단 (311, 312) 은 모두 개방되어서, 음료 기계 (500) 의 드레인 (502) 을 통하여 2 가지 식품 성분들 (509, 511) 을 방출한다.
도 3a 및 도 3b 는 본 발명의 대안적인 실시형태를 도시한다. 도 3a 는, 음료 기계 (500A) 에 안착되어 있는, 제 1 주입 단계 중 제 2 식품 캡슐 (700) 을 도시한다. 제 2 식품 캡슐 (700) 은, 그것이 캐비티 (700B) 를 규정하고 제 1 및 제 2 단부 (700C, 700D) 와 상기 캐비티 (700B) 와 연통하는 개구 (700E) 를 가지는 캡슐 보디 (700A) 를 포함한다는 점에서 이전 도면에서 본 제 1 식품 캡슐 (300) 과 실질적으로 유사하다. 제 2 식품 캡슐 (700) 은 또한 제 1 식품 캡슐 (300) 과 실질적으로 동일한 방식으로 사용된다. 하지만, 제 2 식품 캡슐 (700) 은 쉘 (701) 을 구비하고, 쉘 자체가 캡슐 출구 (702) 를 구비한다. 쉘 (701) 은 또한 이전 실시형태에서처럼 주변 챔버 (706) 의 주변 포트 (705) 에 배치된 폐쇄 수단 (704) 을 파단하도록 배치된 파단 수단 (703) 을 구비한다. 효과적인 결과는, 이전 실시형태에서는 파단 수단 (503) 이 식품 제조 기계 (500) 의 캡슐 용기 (501) 에 제공된 반면, 이 실시형태에서는 파단 수단 (703) 이 제 2 식품 캡슐 (700) 그 자체 내부에 배치된다는 점이다.
제 2 식품 캡슐 (700) 은 격벽 (708) 의 밀봉 가장자리 (708A) 와 주입벽 (709) 사이에 배치된 파열성 부착부 (707) 를 추가로 구비한다. 여기에서, 파열성 부착부 (707) 는 막으로서 제공되지만, 대안적으로 배플, 시임, 또는 용도에 적합한 다른 부착부로서 제공될 수도 있다. 파열성 부착부 (707) 는 주변 챔버 (706) 와 중심 챔버 (710) 사이 계면을 효과적으로 밀봉한다. 파열성 부착부 (707) 는, 그것을 가로질러 압력 차이가 임의의 미리 정해진 포인트, 일반적으로 2 ~ 20 bar, 바람직하게 4 ~ 15 bar 에 도달할 때 파단하도록 구성된다.
제 1 주입 단계 중, 주입 니들 (711) 은 주입 지점 (711A) 에서 주입벽 (709) 을 관통하고 제 1 양의 유체 (712) 를 중심 챔버 (710) 로 주입한다. 제 1 양의 유체 (712) 는 제 1 영양 물질 (713) 과 혼합하여서 제 1 식품 성분 (714) 을 형성하고, 제 1 식품 성분은 단일 출구 (702) 에 배치된 제 1 폐쇄 수단 (715A) 의 파단시 제 2 식품 캡슐 (700) 로부터 단일 출구 (702) 를 통하여 분배된다.
도 3b 는 제 2 주입 단계를 도시한다. 주입 니들 (711) 은 제 2 양의 유체 (716) 를 중심 챔버 (710) 로 주입하여서, 파열성 부착부 (707) 가 파단할 때까지 내부 압력을 증가시킨다. 제 2 양의 유체 (716) 는 제 2 영양 물질 (717) 과 혼합하여 제 2 식품 성분 (718) 을 생성하고, 제 2 식품 성분은 이전 실시형태에서 캡슐 출구 (702) 를 통하여 분배된다.
물론, 본 발명은 전술한 실시형태들과 첨부 도면들에 제한되지 않는다. 그리하여 본 발명의 보호 범위에서 벗어나지 않으면서, 특히 다양한 요소들의 구성에 대해 또는 기술적 등가물의 치환에 의해 변경이 여전히 가능하다.
먼저, 전술한 설명이 2 개의 챔버들을 가지는 식품 캡슐과 관련되지만, 본 발명은 각각 일정량의 각각의 영양 물질을 담고 있는 3 개 이상의 챔버들을 포함하는 식품 제조 시스템을 생산하는데 쉽게 적합화될 수도 있다는 점을 이해해야 한다.
더욱이, 식품 캡슐들의 가능한 구성들은 본원에서 설명한 실시예들에 제한되지 않음을 이해해야 한다. 특히, 상이한 영양 물질들, 캡슐 구성들, 캡슐 기하학적 구조들, 폐쇄 수단을 통합한 다수의 변형예들 및 다른 이러한 변형예들이 모두 가능하다는 점을 인식해야 한다.
또한, 이러한 캡슐들을 수용하도록 된 식품 제조 기계의 구성, 특히 주입 수단 및 식품 캡슐을 홀딩 및 개방하기 위한 수단의 구성은, 식품 캡슐들 및 식품 제조 기계가 이용되는 특정한 용도에 따라 또한 달라질 수도 있음을 이해해야 한다.
따라서, 실시되는 바와 같은 본 발명의 정확한 구성 및 작동은 본원에서 설명한 본 발명의 원리에서 벗어나지 않으면서 전술한 설명으로부터 달라질 수도 있다. 그러므로, 본 개시의 범위는 제한하기 보다는 예시적인 것으로 의도되고, 본 발명의 범위는 적어도 부분적으로 본 발명에서 기인하는 임의의 청구항들에 의해 규정된다.

Claims (16)

  1. 식품 제품을 제조하도록 구성된 식품 제조 시스템으로서,
    (i) 식품 캡슐 (300, 700) 을 위한 용기, 및 상기 용기 내부에 가압 유체 (508, 510, 712, 716) 를 주입하기 위한 주입 수단 (503, 711) 을 구비한 식품 제조 기계 (500, 500A); 및
    (ⅱ) 캐비티 (302, 700B) 를 둘러싸고, 상기 캐비티 (302, 700B) 와 연통하는 개구 (305, 700E) 를 포함하는 제 1 단부 (303, 700C), 상기 캐비티 (302, 700B) 와 연통하는 적어도 하나의 출구 (310, 311, 702) 를 포함하는 제 2 단부 (304, 700D), 상기 제 1 단부 (303, 700C) 를 폐쇄하는 주입벽 (314, 709), 및 상기 캐비티 (302, 700B) 를 복수의 챔버들 (308, 309, 706, 710) 로 나누는 상기 캐비티 (302, 700B) 내에 배치된 적어도 하나의 격벽 (306, 708) 을 가지고, 각각의 챔버는 일정량의 영양 물질 (315, 316, 713, 717) 을 담고 있는, 식품 캡슐 (300, 700) 을 포함하고,
    상기 식품 제조 기계 (500, 500A) 는 단일 주입 지점 (504, 711A) 을 통하여 상기 캡슐 (300, 700) 의 하나의 제 1 챔버 (308, 710) 로 일정량의 유체 (508, 512, 712, 716) 를 주입하도록 구성된 단일 주입 수단 (503, 711) 을 포함하고, 상기 제 1 챔버 (308, 710) 에 일정량의 유체 (508, 512, 712, 716) 를 주입하는 동안 상기 챔버들 (308, 309, 706, 710) 중 적어도 2 개 사이 유체 연통을 선택적으로 차단하도록 구성된 밀봉 수단 (507A) 을 더 포함하고, 상기 밀봉 수단 (307, 507, 707) 은 2 ~ 20 bar, 바람직하게 4 ~ 15 bar 의 상기 챔버들 (308, 309, 706, 710) 사이 압력 차이를 견딜 수 있는 것을 특징으로 하는, 식품 제품을 제조하도록 구성된 식품 제조 시스템.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 식품 제품은 액체 또는 반액체 음료인, 식품 제품을 제조하도록 구성된 식품 제조 시스템.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 밀봉 수단 (507A) 은,
    (i) 상기 격벽 (306) 의 밀봉 가장자리 (307); 및
    (ⅱ) 상기 식품 제조 기계 (500) 내에 배치되고, 상기 밀봉 가장자리 (307) 와 상기 캡슐의 인접한 벽 (314) 을 함께 누르도록 구성된 누름 수단 (507) 을 포함하는, 식품 제품을 제조하도록 구성된 식품 제조 시스템.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 누름 수단 (507) 은 실질적으로 환형 다이를 포함하는, 식품 제품을 제조하도록 구성된 식품 제조 시스템.
  5. 제 3 항 또는 제 4 항에 있어서,
    상기 식품 캡슐 (700) 은 상기 캡슐 (700) 의 상기 밀봉 가장자리 (708A) 와 상기 인접한 벽 (709) 사이에 파열성 부착부 (707; frangible attachment) 를 더 포함하고, 상기 파열성 부착부 (707) 는 2 ~ 20 bar, 바람직하게 4 ~ 15 bar 의 압력 차이에서 파단하도록 구성되는, 식품 제품을 제조하도록 구성된 식품 제조 시스템.
  6. 제 3 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 캡슐 (300, 700) 의 상기 인접한 벽 (314, 709) 은 상기 주입벽인, 식품 제품을 제조하도록 구성된 식품 제조 시스템.
  7. 제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 식품 제조 시스템은 파단 수단 (503, 703) 을 포함하고, 상기 파단 수단 (503, 703) 은 상기 파단 수단 (503, 703) 과 접촉하게 편향될 때 폐쇄 수단 (313, 704) 중 적어도 하나를 파단시키도록 배치되는, 식품 제품을 제조하도록 구성된 식품 제조 시스템.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 파단 수단 (503, 703) 은 피라미드형 돌출부들의 어레이를 포함하는, 식품 제품을 제조하도록 구성된 식품 제조 시스템.
  9. 제 7 항 또는 제 8 항에 있어서,
    상기 파단 수단 (703) 은 상기 식품 캡슐 (700) 내에 배치되는, 식품 제품을 제조하도록 구성된 식품 제조 시스템.
  10. 제 7 항 또는 제 8 항에 있어서,
    상기 파단 수단 (503) 은 상기 식품 제조 기계 (500) 의 상기 용기 (501) 내에 배치되는, 식품 제품을 제조하도록 구성된 식품 제조 시스템.
  11. 제 1 항 내지 제 10 항 중 어느 한 항에 따른 식품 제조 시스템을 이용함으로써 식품 제품을 제조하기 위한 방법으로서,
    상기 방법은, 순서대로,
    (i) 밀봉 수단 (507A, 707) 을 작동시킴으로써 식품 캡슐 (300, 700) 의 다른 챔버들 (308, 309, 706, 710) 사이 연통을 차단하는 단계로서, 상기 밀봉 수단 (507A) 은 상기 식품 제조 기계 (500, 500A) 내에 선택적으로 배치되는, 상기 챔버들 사이 연통을 차단하는 단계;
    (ⅱ) 상기 식품 캡슐 (300, 700) 의 제 1 챔버 (308, 710) 로 제 1 양의 유체 (508, 712) 를 주입하여서, 내부에 배치된 일정량의 제 1 영양 물질 (316, 713) 을 제 1 식품 성분 (509, 714) 으로 제조하는 단계;
    (ⅲ) 상기 식품 캡슐 (300, 700) 로부터 상기 제 1 식품 성분 (509, 714) 을 선택적으로 분배하는 단계;
    (ⅳ) 상기 식품 캡슐 (300, 700) 의 상기 제 1 챔버 (308, 710) 와 제 2 챔버 (309, 706) 사이 시일 (307, 507, 707) 을 해제하여서, 상기 제 1 챔버 (308, 710) 와 상기 제 2 챔버 (309, 706) 사이 유체 연통을 허용하는 단계;
    (v) 상기 제 1 챔버 (308, 710) 로 제 2 양의 유체 (510, 716) 를 주입하는 단계로서, 상기 제 2 양의 유체 (510, 716) 는 상기 제 2 챔버 (309, 706) 로 유입되어서 상기 식품 캡슐 (300, 700) 의 상기 제 2 챔버 (309, 706) 에 배치된 일정량의 제 2 영양 물질 (316, 717) 을 제 2 식품 성분 (511, 718) 으로 제조하는, 상기 제 1 챔버 (308, 710) 로 상기 제 2 양의 유체 (510, 716) 를 주입하는 단계; 및
    (ⅵ) 상기 식품 캡슐 (300, 700) 로부터, 대응하는 출구(들) (310, 311, 702) 을 통하여 상기 제 2 식품 성분 (511, 718), 및 선택적으로 상기 제 1 식품 성분 (509, 714) 을 분배하는 단계를 포함하는, 식품 제품을 제조하기 위한 방법.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 식품 캡슐 (700) 은 단일 출구 (702) 를 포함하고, 상기 식품 성분들 (714, 718) 각각은 상기 단일 출구 (702) 를 통하여 분배되는 것을 특징으로 하는, 식품 제품을 제조하기 위한 방법.
  13. 제 11 항에 있어서,
    상기 식품 캡슐 (300) 의 상기 챔버들 (308, 309) 각각은 자체 출구 (310, 311) 를 구비하고, 각각의 식품 성분 (509, 511) 은, 상기 식품 성분 (509, 511) 이 제공되는 상기 챔버 (308, 309) 와 연통하는 출구 (310, 311) 를 통하여 분배되는 것을 특징으로 하는, 식품 제품을 제조하기 위한 방법.
  14. 제 11 항에 있어서,
    개방 단계는 상기 식품 캡슐 (700) 의 상기 제 1 챔버 (706) 와 상기 제 2 챔버 (710) 사이 압력 차이에서 상기 시일 (707) 을 파단함으로써 수행되는 것을 특징으로 하는, 식품 제품을 제조하기 위한 방법.
  15. 제 13 항 또는 제 14 항에 있어서,
    상기 식품 캡슐 (300) 의 상기 출구들 (310, 311) 은, 제 1 양의 유체 (508) 를 주입하기 위한 단계 전 또는 단계 중, 실질적으로 동시에 개방되는 것을 특징으로 하는, 식품 제품을 제조하기 위한 방법.
  16. 식품 캡슐 (300, 700) 로서,
    (i) 캐비티 (302, 700B) 를 둘러싸는 컵 형상의 캡슐 보디 (301, 700A) 로서, 상기 캡슐 보디 (301, 700A) 는 제 1 단부 (303, 700C) 및 제 2 단부 (304, 700D) 를 포함하고, 상기 제 1 단부 (303, 700C) 는 상기 캐비티 (302, 700B) 와 연통하는 개구 (305, 700E) 를 포함하고 상기 제 2 단부 (304, 700D) 는 상기 캐비티 (302, 700B) 와 연통하는 적어도 하나의 출구 (310, 311, 702) 를 포함하는, 상기 컵 형상의 캡슐 보디 (301, 700A);
    (ⅱ) 상기 캡슐 보디 (301, 700A) 의 상기 제 1 단부 (303, 700C) 의 상기 개구 (305, 700E) 를 폐쇄하는 주입벽 (314, 709); 및
    (ⅲ) 상기 캐비티 (302, 700B) 내부에 배치되고 상기 캐비티 (302, 700B) 를 복수의 챔버들 (308, 309, 706, 710) 로 나누는 적어도 하나의 격벽 (306, 708) 을 포함하고,
    각각의 챔버 (308, 309, 706, 710) 는 일정량의 영양 물질 (315, 316, 713, 717) 을 담고 있고 상기 제 2 단부 (304, 700D) 에 제공된 적어도 하나의 출구 (310, 311, 702) 와 연통하고; 상기 챔버들 (308, 309, 706, 710) 사이에 해제가능한 시일을 더 포함하고, 상기 해제가능한 시일은 상기 적어도 하나의 격벽 (306, 708) 및 상기 음료 캡슐 (300, 700) 의 상기 캡슐 보디 (301, 700A) 또는 상기 주입벽 (314, 709) 중 어느 하나를 포함하고,
    상기 해제가능한 시일은 상기 식품 캡슐 (300, 700) 의 외부의 수단에 의해 해제되는 것을 특징으로 하는, 식품 캡슐 (300, 700).
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