用於分配飲料的膠囊及其製造方法與流程

2023-10-19 20:15:35 3

本發明一般而言涉及膠囊的技術領域，該膠囊在該膠囊本身內的壓力作用下通過溫暖或寒冷的液體(通常是水)來分配飲料，特別是分配咖啡、茶、草藥茶、巧克力、風味巧克力、人參、瓜拉納、肉湯用膏狀複合物、蔬菜湯用脫水乾粉或替代物。更具體地說，本發明涉及一種用於分配飲料的膠囊，該膠囊完全是生物相容性的，因此可容易地自由處理或重複用於肥料或發熱，同時還能夠提高飲料分配的效率並且優化其口感特徵。本發明還涉及製造所述膠囊的方法。

近年來，越來越多地使用膠囊來分配飲料。咖啡或其它飲料的膠囊是由鋁或塑料或類似材料製成的容納待分配產品的微小剛性容器。它們與由非剛性紙質過濾器構成的囊袋(pod)不同，這是因為它們實現了比囊袋具有更大粗細的咖啡粉末，從而使得飲料吸取更強烈。

由於製備飲料的機器的低成本、容易使用和包裝實用性，膠囊當前分布廣泛並且已經獲得巨大的商業成功。然而，缺點當中有膠囊的價格相對較高，並且這種膠囊與市場上的各種分配系統幾乎完全不兼容。

另外，使用聚合物(通常是聚丙烯，因為聚丙烯耐開水)製造膠囊給處理、再生和堆肥帶來相當大的問題。具體而言，在開始混合有適合於加速聚丙烯腐爛的其它物質的該聚丙烯的處理、再生或堆肥之前，必須將當前聚合物材料從包括在其中的粉末殘餘物或食物糊分離開。

us4,136,202涉及一種容納利用適當設備構成飲品的物質的膠囊。該膠囊主要由鋁製成的本體和同樣由鋁製成的薄膜構成，該本體具有截錐形的大體形狀，該截錐形具有位於其基部的輪緣，所述薄膜將該基部封閉。該薄膜設置有弱化線，該弱化線由於由膠囊內的進入液體產生的壓力而致使薄膜斷裂，因而產生供飲品排出的開口。

ep2409932公開了一種用於製作輸液的產品容納膠囊，該膠囊具有位於其上基部的雙向閥。在使用時，將高壓高溫水注射到該膠囊內，穿過該膠囊並且通過該閥從膠囊排出。

ep1579792描述了一種由鋁或塑料製成的盒，該盒包括杯部和蓋部。該杯部包括基部、側壁和與基部相對的輪緣，蓋部固定地附裝至該輪緣。該蓋部包括限定用於流體物質的第一通路的蓋埠，並且杯的基部包括限定用於流體物質的第二通路的杯埠。該盒進一步包括安裝在杯埠上的閥裝置，該閥裝置在飲料抽取階段期間可在流體物質的壓力作用下彈性地打開，從而允許流體物質在這種飲料抽取階段期間通過杯埠。具體地說，該閥裝置具有一個或多個線性或十字形狀的切口或豁口。

ep2522234涉及一種容器，該容器被布置成容納一定劑量的固體產品，可從該固體產品榨取飲料。具體而言，該容器包括由不可滲透水和氧的材料製成的壁裝置，這些壁裝置限定了容納固體產品的空腔。這種不可滲透水和氧的材料為從如下材料構成的組選擇的可食用膜或可生物降解材料：聚乳酸(pla)、衍生自澱粉的可生物降解的聚合物、聚羥基脂肪酸酯、微生物聚酯。

然而，當前市場上可獲得的膠囊都有一些缺點。第一個缺點為與它們的處理和/或堆肥化有關的時間和成本。在它被送到再生設施之前，必須將通常由塑料材料或鋁製成的膠囊本體從容納在膠囊中的粉末殘餘物或食物糊分離開。當前市場可獲得的膠囊被構造成適合於引入膠囊的分配機器的結構特徵，諸如將水引入膠囊內的模式以及將飲料從膠囊分配出去的模式。結果，它們不能使自身在不同的分配機器上使用。

因此，本發明的根本問題是提供一種用於分配飲料的新穎的膠囊，該膠囊完全是生物相容性的並因此容易降解和/或堆肥，並且該膠囊同時能夠與市場上可獲得的各種分配機器一塊使用。

本發明的另一個目的是提供一種用於分配飲料的膠囊，該膠囊能夠提高飲料分配的效率並且能夠優化其口感特徵。

結果，本發明涉及一種根據獨立權利要求1和16的用於分配飲料的膠囊及其製造方法。在從屬權利要加強中公開了優選特徵。

因此，根據本發明的第一方面，提供了一種用於分配飲料的膠囊，該膠囊包括：

-適合於容納待分配產品的主體，該主體包括底部和從所述底部延伸出並以邊緣終止的側壁；

-閉合構件，該封閉構件適合於將所述主體密封地閉合；以及

至少一個第一閥裝置，所述至少一個第一閥裝置適合於允許飲料從所述膠囊排出或者允許液體進入所述膠囊。

所述膠囊的特徵在於，所述主體由纖維素漿料製成，所述閉合構件由生物相容性材料製成，並且該膠囊包括由包括至少一種海藻酸鹽的可食用材料製成的第一密封膜，該第一密封膜至少在所述至少一個第一閥裝置處位於所述主體的所述底部內。

在該用於分配飲料的膠囊中，通過該膠囊的特定構造解決了上述缺陷，該構造允許所述膠囊完全是生物相容性的並與市場上可獲得的不同分配機器兼容，並且允許改善所分配的飲料的口感特徵。

事實上，在本發明中使用的用於製造膠囊的纖維素漿料極其穩定並且耐開水；這種纖維素漿料在切割、預切割、壓花、穿孔或鑽孔的情況下不會被切成薄片；並且它沒有聚合物典型的記憶效應。

以下，在本說明書以及隨後的權利要求書中，表述「纖維素漿料」是指通過壓碎並研磨耐熱水的植物纖維(該植物纖維通常從甘蔗或竹子或其它類似的天然產品獲得)之後將這樣獲得的粉末與從塊莖獲得的植物澱粉混合而獲得的密度在600和650kg/m3之間的產品。

本發明中使用的纖維素漿料在-40℃和240℃之間的乾燥氛圍中以及在120℃下的潮溼環境中都具有高耐熱性。

以下，在本說明書以及隨後的權利要求書中，表述「待分配產品」是指適合於在2巴和20巴的壓力下使熱或冷的液體(通常是水)在膠囊本身內部通過而以溶質相分配飲料的採取乾粉末、濃縮物、膏糊或乳膏形式的任何產品。

以下，在本說明書以及隨後的權利要求書中，表述「由可食用材料製成的密封膜」是指包括至少一種海藻酸鹽的膜，該膜施加在供飲料從膠囊排出或用於將液體引入膠囊內的閥裝置處，並且在用待分配產品填充膠囊之前將這種閥裝置密封，直到使用該膠囊為止。

以下，在本說明書以及隨後的權利要求書中，表述「閥裝置」是一元件或該元件的一部分，該元件或該元件的一部分被構造成打開而允許液體通過由該液體施加在該元件或該元件的一部分上的壓力的作用而流過該元件或該元件的一部分。

優選地，這樣的海藻酸鹽為海藻酸鈉。

在特別優選的實施方式中，由可食用材料製成的密封膜通過在蒸餾水中混合海藻酸鈉和氯化鈣來獲得。

在優選實施方式中，包括至少一種海藻酸鹽的可食用材料可以補充有調味物質。有利地，儘管這些物質在品嘗飲料時是可察覺的，但是它們不會汙染製造機器的待分配產品的分配器。優選地，所述閉合構件由濾紙製成。有利地獲得可滲透液體但是不需要被分配機器刺穿的閉合構件。

在進一步優選的實施方式中，由濾紙製成的所述閉合構件與由微穿孔纖維素製成的膜聯接。優選地，由濾紙製成的閉合構件和微穿孔纖維素膜之間的聯接通過在相應的周邊部分處進行熱密封而獲得。隨之在由濾紙製成的閉合構件和微穿孔纖維素膜之間限定間隙。

可以在本發明中使用並且可在市場上獲得的微多孔纖維素膜的優選示例為corapacks.r.l.公司的產品。

有利地，該微穿孔纖維素膜抵抗濾紙的縮回，從而允許由分配機器將其刺穿。這樣，濾紙的閉合構件模擬了現有技術中已知的鋁閉合構件典型的諸如延展性之類的特性。

儘管申請人不想束縛於任何解釋性理論，但是認為微多孔纖維素膜和由放置其上的濾紙製成的閉合構件之間的間隙產生了使所分配的飲料起泡的振動作用，因而允許分配的飲料具有與通過專業酒吧機器分配的飲料類似的特徵。這是由於微穿孔纖維素膜沒有縮回引起的。

有利地，由濾紙製成的所述閉合構件通過所述主體的所述邊緣的熱密封和/或在所述主體的所述邊緣處施加基於纖維素的膜而將所述主體密封。

在特別優選的實施方式中，閉合構件由纖維素漿料製成。有利地獲得完全由纖維素漿料獲得的用於分配飲料的膠囊，該膠囊因此在處理穩定性、熱穩定性以及沒有聚合物通常具有的記憶效應方面更為均勻。

有利地，由纖維素漿料製成的所述閉合構件通過在所述邊緣處施加基於纖維素的膜而將所述主體密封。

在另選實施方式中，該膠囊進一步包括：至少一個第二閥裝置，所述至少一個第二閥裝置形成在所述閉合構件處並且適合於促進飲料從所述膠囊排出或促進液體進入所述膠囊內；以及至少一個第二密封膜，所述至少一個第二密封膜由包括至少一種海藻酸鹽的可食用材料製成並且至少在所述至少一個第二閥裝置處位於所述閉合構件內。

有利地，所述第二閥裝置的存在促進了液體進入膠囊或促進了飲料從膠囊排出，並且不需要由分配機器進行刺穿。而且，位於閉合構件內的由可食用材料製成的密封膜能夠將閥裝置與外部環境密封開來。

優選地，由纖維素漿料製成的所述主體在內部和/或在外部覆蓋有基於纖維素的膜。有利地，這樣處理的膠囊增加了主體的穩定性、抗性和防水性，從而確保其完整的內部和/或外部密封。因而獲得了膠囊在分配飲料時的性能的顯著改善。而且，基於纖維素的膜有利地具有承受飲料分配的特定高溫(通常90℃以上)以及可生物降解的特性。有利地，使用無臭、無味、無色和可生物降解的基於纖維素的膜允許在利用待分配產品填充膠囊時膠囊的機械抗性。

優選地，所述第一閥裝置和/或第二閥裝置由通過在所述膠囊的底部和/或所述閉合構件處製作切口和/或弱化線獲得的單向片狀閥構成。這可以有利地獲得自分配膠囊，這種膠囊不需要分配機器進行刺穿。

優選地，所述切口和/或所述弱化線為十字形、弧形、l形或者它們的組合。

在優選實施方式中，根據本發明的膠囊進一步包括適合於過濾進入液體的至少一個過濾器。有利地，所述過濾器允許改善進入流體的特徵，例如保持氯、含氯物質和有機汙染物。

優選地，所述過濾器由活性炭製成。

在進一步優選的實施方式中，根據本發明的膠囊進一步包括適合於過濾流出飲料的至少一個防顆粒過濾器。有利地，所述防顆粒過濾器允許使用非溶性的葉子或粉末產品進行分配，從而允許保留將降低分配飲料的口感特徵的顆粒。

優選地，所述防顆粒過濾器由非緻密纖維、濾紙、非緻密粉末木炭的纖維素漿料製成。

優選地，容納在所述膠囊中的待分配產品可以選自咖啡、茶、草藥茶、巧克力、風味巧克力、人參、瓜拉納、肉湯用膏狀複合物、蔬菜湯用脫水乾粉或替代物。

根據本發明的另一個方面，提供了一種製造用於分配飲料的膠囊的方法，該方法包括如下步驟：

a)提供膠囊，該膠囊包括由纖維素漿料製成的主體，該主體包括底部和從所述底部延伸出並以邊緣終止的側壁；

b)提供由生物相容性材料製成的閉合構件，該閉合構件適合於將所述主體密封地閉合；

c)可選地，在內部和/或外部利用基於纖維素的膜覆蓋所述主體；

d)在所述主體的底部處製作切口和/或弱化線以便獲得至少一個第一閥裝置，並且至少在所述至少一個第一閥裝置處在所述主體的所述底部內施加由包括至少一種海藻酸鹽的可食用材料製成的第一密封膜；

e)可選地，在所述主體的閉合構件處製作第二切口和/或弱化線以便獲得至少一個第二閥裝置，並且至少在所述至少一個第二閥裝置處在所述閉合構件內施加由包括至少一種海藻酸鹽的可食用材料製成的第二密封膜；

f)用待分配產品填充所述主體；以及

g)利用所述閉合構件將所述主體密封。

有利地，通過根據以上描述的方法獲得輕的、剛性的且幹的膠囊。可選地，包括底部和側壁的主體具有可變厚度。而且，這樣獲得的膠囊具有高的耐水性和耐熱性特徵以及優異的可使用性。有利地，使用包括纖維和植物澱粉的纖維素漿料解決了產生碎屑和纖維的缺陷，並且更容易校準閥的打開載荷。另外，纖維素漿料完全沒有記憶效應。沒有聚合物典型的記憶效應得到了保持入口通道而不是出口通道打開的優點，從而允許實現單向閥，而這利用聚合物很難且經常不可能實現。

所述步驟a)和b)包括如下步驟：

a1)提供包括纖維和植物澱粉的纖維素漿料粉末；

b1)在室溫下將所述粉末和水機械混合，直到獲得均勻的膏糊；

c1)使所述膏糊經受至少一次軋光處理，直到獲得厚度在大約0.4mm和3mm之間的片材；

d1)將所述片材與水機械混合，直到獲得纖維素纖維的澱粉懸浮液；

e1)通過模具內的過濾裝置過濾所述懸浮液；以及

f1)在90℃和120℃之間的溫度下進行乾燥並且壓縮截留在所述過濾裝置中的澱粉纖維素纖維，直到獲得所述主體或所述閉合構件。

在根據本發明的方法的優選實施方式中，在步驟d1)中，可以添加食品著色劑。

在根據本發明的方法的優選實施方式中，在步驟d)和/或e)中，根據本領域技術人員公知的技術，可選地在支撐基質上通過噴霧或散布來施加由包括至少一種海藻酸鹽的可食用材料製成的第一密封膜和/或第二密封膜。

例如，在本發明中特別是在步驟d)和/或e)中使用的由可食用材料製成的密封膜可以通過在蒸餾水中混合3％(w/v)海藻酸鈉直到獲得均勻粘性膏糊而獲得。然後在自承載支撐基質例如膠質上均勻地過濾、噴灑或層壓上述膏糊，從而形成若干μm的膜。之後，在蒸餾水中利用0.5m的cacl2溶液噴灑或浸透該基質10至20秒，以允許兩種化合物發生界面離子交聯，直到獲得非晶態密封膜。最後，利用熱改性幹氣流將成膜並固化的基質乾燥。

另選地，將蒸餾水中的3％(w/v)海藻酸鈉和0.5m的cacl2的複合物以恆定厚度散布在冷平面上，因而獲得採取圓盤形狀或片狀的密封膜。

在噴霧的情況下，可以執行兩次單獨噴霧(蒸餾水中的3％(w/v)海藻酸鈉和蒸餾水中的0.5m的cacl2)，或者優選通過兩個噴嘴進行單次噴霧。

優選地，通過在所述主體的邊緣處進行熱密封和/或施加基於纖維素的膜而執行步驟g)。

優選地，根據本領域技術公知的技術，通過噴霧、擠壓或散布來施加所述基於纖維素的膜。

通過以優選10和30％w/w的濃度將纖維素粉末溶解在食品級溶劑中獲得基於纖維素的膜。

可以在本發明中使用的食品級溶劑從由甲醇、丙酮和它們的混合物組成組中選擇。

在根據本發明的方法的進一步實施方式中，在步驟b1)中，所述混合物可以經受陽離子處理。這可以通過利用吸附作用而有利地增加纖維素漿料的防水性。

從下文中僅參照附圖通過非限制性示例進行的本發明的一些優選實施方式的如下詳細描述將更清楚地示出本發明的進一步的特徵和優點。參照單一構造示出並描述的不同特徵可以按照期望進行組合。在附圖中：

圖1是穿過根據本發明的第一實施方式的膠囊的軸向剖視圖，其中至少一個第一閥裝置位於閉合位置；

圖2示出了圖1的處於使用狀態下的膠囊，其中至少一個閥裝置位於通向膠囊外部的打開位置，以允許從膠囊分配飲料；

圖3是圖1的處於使用狀態下的膠囊的變型的軸向剖視圖，其中至少一個第一閥裝置位於朝向膠囊內部的打開位置以允許液體進入膠囊內；

圖4是穿過根據本發明的另一個實施方式的膠囊的軸向剖視圖，其中至少一個第一閥裝置和至少一個第二閥裝置位於閉合位置；

圖5示出了圖4的膠囊，其中至少一個第一閥裝置位於通向膠囊外部的打開位置以允許從膠囊分配飲料，並且至少一個第二閥裝置位於通向膠囊內部的打開位置以允許液體進入膠囊內；

圖6是圖4和圖5的膠囊的變型的軸向剖視圖，其中至少一個第一閥裝置位於通向膠囊內部的打開位置以允許液體進入膠囊內，並且至少一個第二閥裝置位於通向膠囊外部的打開位置以允許從膠囊分配飲料；

圖7a至圖7d是根據本發明的膠囊的俯視圖，示出了閥裝置的不同構造；以及

圖8至圖10示意性地示出了根據本發明的製造用於分配飲料的膠囊的方法的步驟。

在如下描述中，對於附圖的圖示，使用相同或類似的附圖標記表示相同或類似的功能。

參照圖1和圖2，圖1和圖2示出了根據本發明的第一實施方式的用於分配飲料的膠囊，該膠囊總體上由附圖標記10表示。

膠囊10具有通常具有截錐形形狀的主體20和適合於將主體20密封的閉合構件30。

具體而言，主體20適合於容納採取粉末或顆粒形式的待分配產品p，諸如咖啡、茶、草藥茶、巧克力、風味巧克力、人參、瓜拉納、肉湯用膏狀複合物、蔬菜湯用脫水乾粉或替代物，並且它包括底部22和側壁24，該側壁24從底部22延伸並以邊緣26終止。邊緣26因此基本與底部22相對並限定由閉合構件30密封的主體20的開口21。

至少一個第一閥裝置40設置在主體20的底部22處，所述至少一個第一閥裝置40適合於允許飲料從膠囊10排出。

在圖示的實施方式中，第一閥裝置由通過在底部22中設置至少一個切口41獲得的單向片狀閥40構成。

替換切口41或除了切口41之外，可以設置一個或多個弱化線或類似裝置，如下面將在本描述中更清楚地出現的，所述一個或多個弱化線或類似裝置適合於確保在膠囊10內達到預定壓力時單向片狀閥40打開。

具體參照圖7a至圖7d，在膠囊10的底部22中製作的切口和/或弱化線能夠適合於用途的任何形狀，諸如在底部22的中央製作的十字41a(圖7a)、在底部22的中央處製作的十字41b和圍繞十字41b布置的l形元件42b、布置在底部22的中央處的弧41c和在底部22中適當地分布的多個弧41d。然而，適合於用途並且在本領域技術人員的知識範圍內的切口和/或弱化線的所有可能形狀和組合都落入本發明的範圍內。切口和/或弱化線的大小、形狀和數目取決於容納在膠囊10中的待分配產品p。

主體20的底部22進一步具有位於膠囊10內並至少位於單向片狀閥40處的第一密封膜23，該第一密封膜由包括至少一種海藻酸鹽的可食用材料製成，適合於在膠囊10的存儲狀態下將單向片狀閥40與外部環境密封開來。優選地，由包括至少一種海藻酸鹽的可食用材料製成的第一密封膜23包括海藻酸鈉和氯化鈣，並且有利地無臭、無色和無味。

例如，通過適當地計量海藻酸鈉和氯化鈣的量來適當地修改由包括至少一種海藻酸鹽的可食用材料製成的第一密封膜23的密度及其厚度，可以預先確定這種密封膜23的溶解滯後作用，該滯後作用適合於在分配飲料時確保膠囊10內存在的待分配產品10的灌注時間，該灌注時間可以預設為大約一分鐘。此外，一旦溶解在飲料中，由包括至少一種海藻酸鹽的可食用材料製成的第一密封膜23就賦予該可食用材料更高密度或「稠度」。

根據本領域技術人員公知的技術，由包括至少一種海藻酸鹽的可食用材料製成的第一密封膜23可以通過噴霧、散布或插入而以圓盤形狀施加。

主體20由纖維素漿料製成，如上所述，該纖維素漿料是通過壓碎並研磨耐熱水的植物纖維(該植物纖維通常從甘蔗或竹子或其它類似的天然產品獲得)之後將這樣獲得的粉末與從塊莖獲得的植物澱粉混合而獲得的密度在600和650kg/m3之間的產品。

在圖1和圖2所示的實施方式中，閉合構件30由濾紙製成，並且優選通過在主體20的邊緣26處進行熱密封而將膠囊10的開口21密封。另選地或者除了熱密封之外，通過將基於纖維素的膜插入在邊緣26和閉合構件30之間來實現閉合構件30在膠囊10的主體20上的密封。

優選地，由濾紙製成的閉合構件30與微穿孔纖維素膜33聯接，該纖維素膜33例如是由corapacks.r.l.公司銷售的產品。通過在閉合構件30的表面的面向膠囊10的主體20的周邊部分處進行熱密封而將微穿孔纖維素膜33聯接至濾紙製成的閉合構件30。隨後在由濾紙製成的閉合構件30和微穿孔纖維素膜33之間限定間隙。這種微穿孔纖維素膜33抵抗濾紙閉合構件30的縮回，從而允許通過分配機器將其刺穿。這樣，由濾紙製成的閉合構件模擬了通常作為本領域中已知的鋁閉合構件的特性諸如延展性之類的特性。此外，微穿孔纖維素膜33和放置在其上的由濾紙製成的閉合構件之間的間隙產生了振動作用，該振動作用使得從膠囊10排出的飲料起泡，因而允許分配的飲料具有與通過專業酒吧機器分配的飲料類似的特徵。這是由於微穿孔纖維素膜沒有縮回引起的。

優選地，膠囊10的主體20在內部和/或外部覆蓋有基於可生物降解的纖維素的膜27、28，這種膜能夠承受飲料的具體分配高溫，通常高於90℃。

這種基於纖維素的覆蓋膜27、28有利地增加了主體20的穩定性、抗性和防水性。因而，獲得了膠囊10在分配飲料方面的性能的顯著改進。

有利地，在其面向膠囊10的主體20的表面處或在微穿孔纖維素膜33(如果設置了)的下遊，閉合構件30具有供進入流體通過閉合構件30進入膠囊10內的過濾器32。例如由活性炭製成的這種過濾器32有利地允許將灌注流體中存在的諸如氯、有機汙染物和類似成分的物質保留在該活性炭中，因而改善灌注流體以及所分配的飲料的特徵。

優選地，在主體20的底部22處設置防顆粒過濾器25，該防顆粒過濾器25適合於對從膠囊10排出的飲料進行過濾。這種防顆粒過濾器25布置在由包括至少一種海藻酸鹽的可食用材料製成的第一密封膜23的上遊，並且其有利地允許將待分配產品p的顆粒保留在該過濾器25中，因而改善所分配的飲料的特徵。

優選地，這種防顆粒過濾器25由非緻密纖維、濾紙、非緻密粉末木炭的纖維素漿料製成。更優選地，該防顆粒過濾器由基重為15和100g/m2之間的濾紙構成。

參照圖2，圖2示出了圖1的膠囊10在操作狀態下的操作，其中高壓高溫的液體(通常是水)通過閉合構件30進入膠囊10內(f進入)，並且飲料通過在主體20的底部22中獲得的單向片狀閥40從膠囊10排出(f排出)。

由於設置有防顆粒過濾器25，所以所分配的飲料將沒有待分配產品p的顆粒，這種顆粒會降低其口味。

此時，可以將膠囊10從分配機器移除，並且直接處理掉，而不必將產品p從膠囊10的其它部件諸如主體20和閉合構件30分離。

參照圖3，圖3示出了圖1和圖2的用於分配飲料的膠囊的變型。

總體上由附圖標記110表示的圖3的膠囊具有：由纖維素漿料製成的主體120，該主體120具有底部122和從底部122延伸並以邊緣126終止的側壁124；以及例如由濾紙製成的可生物降解的閉合構件130，該閉合構件130例如通過熱密封和/或在閉合構件130和主體120的邊緣126之間插入基於纖維素的密封膜而適合於將主體120密封。

在主體120的底部122處設置有至少一個第一閥裝置，諸如通過在底部122中設置至少一個切口141和/或弱化線而獲得單向片狀閥140。這種單向片狀閥140適合於允許高壓高溫的液體(通常是水)進入膠囊10內。該單向片狀閥140可以採取參照圖1和圖2的膠囊10的單向片狀閥40提供的所有構造。

儘管沒有示出，但是主體120可以在內部和/或外部覆蓋有相應的可生物降解的基於纖維素的膜。

主體120的底部122具有位於膠囊120內並且至少位於單向片狀閥140處的由包括至少一種海藻酸鹽(優選包括海藻酸鈉和氯化鈣)的可食用材料製成的第一密封膜123，該第一密封膜123適合於在膠囊10的存儲狀態下將單向片狀閥140和外部環境密封開來。

優選地，在主體120的底部122處設置有過濾器125，該過濾器125例如由活性炭製成，並且適合位於將灌注流體中存在的諸如氯、有機汙染物和類似成分之類的物質保留在該活性炭中，因而改善灌注流體和所分配的飲料的特徵。這種過濾器125布置在由包括至少一種海藻酸鹽123的可食用材料製成的第一密封膜的下遊，位於距離底部122距離d處，從而防止單向片狀閥140在其朝向膠囊10的主體120內打開的過程中截斷過濾器125而造成其斷裂。優選地，該距離d在1和15mm之間。

有利地，在其面向膠囊10的主體120的內部的表面處，閉合構件130具有防顆粒過濾器132，該防顆粒過濾器132有利地允許將待分配產品p的顆粒保留在該過濾器132中，因而改善從膠囊10排出的飲料的特徵。

仍然參照圖3，圖3示出了膠囊110在操作狀態下的操作(這與圖2所示的狀態相反)，其中液體(通常是高壓高溫的水)通過在主體120的底部122中製作的單向片狀閥140進入膠囊110內(f進入)，並且飲料通過由濾紙製成的閉合構件130從膠囊110排出(f排出)。

首先，將膠囊110引入分配機器(未示出)內。之後，向膠囊110供應液體。由於液體的高壓和高溫，在主體120的底部120中製作的單向片狀閥140向膠囊110的內部打開，並且由包括至少一種海藻酸鹽的可食用材料製成的第一密封膜123溶解，從而將液體引入膠囊210內(f進入)。液體然後由布置在由包括至少一種海藻酸鹽的可使用材料製成的第一膜的下遊並與底部122適當地間隔開的過濾器125過濾，並且與容納在主體120中的待分配產品p諸如咖啡粉末接觸。

在預定時間之後，飲料通過由濾紙製成的閉合構件130而從膠囊110排出而被分配(f出口)。

由於設置有防顆粒過濾器132，所獲得的飲料將沒有待分配產品p的顆粒，這種顆粒將劣化其口感。

此時，可以將膠囊110從分配機器移除並直接處理，而無需將主體120和閉合構件130從產品p分離。

圖4和圖5示出了根據本發明的另一個實施方式的用於飲料的膠囊。

總體上由附圖標記210表示的該膠囊具有：由纖維素漿料製成的主體220，該主體220包括底部222和從底部222延伸出並以邊緣226終止的側壁224；以及可生物降解的閉合構件230，與主體120一樣，該閉合構件230也是由纖維素漿料製成的，並且適合於密封主體220。具體地說，通過在閉合構件230和主體220的邊緣226之間插入基於纖維素的膜231而通過閉合構件230將主體220閉合。

在主體220的底部222處設置有至少一個第一閥裝置，諸如通過在底部222中設置至少一個切口241或弱化線而獲得單向片狀閥240，所述至少一個第一閥裝置適合於促進灌注液體(通常是高壓高溫的水)進入膠囊210內。單向片狀閥240可以採取參照圖1和圖2的膠囊10的單向片狀閥40設置的所有構造。

儘管沒有示出，但是主體220可以在內部和/或在外部覆蓋有相應的可生物降解的基於纖維素的膜。

主體220的底部222進一步具有位於膠囊210內並至少位於單向片狀閥240處的由包括至少一種海藻酸鹽(優選包括海藻酸鈉和氯化鈣)的可食用材料製成的第一密封膜，該第一密封膜適合於在膠囊210的存儲狀態下將單向片狀閥240與外部環境密封開來。

有利地，在底部222處且在由包括至少一種海藻酸鹽的可食用材料製成的第一密封膜223的上遊，將防顆粒過濾器225設置在膠囊210內。

在主體220的閉合構件230處設置有至少一個第二閥裝置，諸如通過在底部210中設置至少一個切口243或弱化線獲得單向片狀閥242，所述至少一個第二閥裝置適合於促進液體(通常是高溫高壓的水)進入膠囊210內。

第二閥裝置242完全類似於以上參照圖1至圖3中的膠囊1和110描述的第一閥裝置，因此下面不再進一步詳細描述它們。

閉合構件230具有位於膠囊210內並至少位於單向片狀閥242處的由包括至少一種海藻酸鹽(優選包括海藻酸鈉和氯化鈣)的可食用材料製成的第二密封膜234，該第二密封膜適合於在膠囊210的存儲狀態下將單向片狀閥242與外部環境密封開來。

優選地，在閉合構件230處設置例如由活性炭製成的過濾器232，該過濾器適合於將灌注流體中存在的諸如氯、有機汙染物等物質保留在該過濾器內，因而改善進入的灌注流體以及所分配的飲料的特徵。這種過濾器232布置在由包括至少一種海藻酸鹽的可食用材料製成的第二密封膜234的下遊，位於距離閉合構件230距離d處，從而防止單向片狀閥242在其通向膠囊210內部的過程中截斷過濾器232而導致其(片狀閥242)斷裂。

參照圖5，圖5示出了圖4的處於操作狀態下的膠囊210的操作，其中液體(通常是高壓高溫的水)通過形成在閉合構件230中的單向片狀閥242進入膠囊210內(f進入)，並且飲料通過形成在主體220的底部222中的單向片狀閥240而從膠囊210排出(f排出)。

首先，將膠囊210引入分配機器(未示出)內。之後，將液體供應至膠囊210。由於液體的高壓高溫，形成在閉合構件230中的單向片狀閥242向膠囊210內打開，並且由包括至少一種海藻酸鹽的可食用材料製成的第二密封膜234溶解，結果使液體進入膠囊210內(f進入)。液體然後由過濾器232過濾並進入而與容納在主體220中的待分配產品p例如咖啡粉末接觸。

在預定時間之後，由於膠囊210內的高壓和高溫，形成在底部222中的單向片狀閥240向膠囊210外打開，並且由包括至少一種海藻酸鹽的可食用材料製成的第一密封膜223溶解，結果使飲料從膠囊210排出(f排出)。

由於設置有防顆粒過濾器225，因此所分配的飲料將沒有待分配產品p的顆粒，這種顆粒將降低飲料的口感。

此時，可以將膠囊210從分配機器移除並直接處理，而無需將產品p從膠囊210的部件諸如主體220和閉合構件230移除。

參照圖6，圖6示出了圖4和圖5的用於分配飲料的膠囊的變型。

總體上由附圖標記310表示的膠囊具有：由纖維素漿料製成的主體320，該主體320包括底部322和從底部322延伸出並以邊緣326終止的側壁324；以及可生物降解的閉合構件330，與主體320一樣，該閉合構件330也由纖維素漿料製成，並且適合於將主體320密封。具體而言，通過在閉合構件330和主體320的邊緣326之間插入基於纖維素的膜332而通過閉合構件330將主體320閉合。

在主體320的底部322處設置有至少一個閥裝置，諸如類似於以上參照所圖示的其它實施方式描述的單向片狀閥340，所述至少一個第一閥裝置適合於將灌注液體(通常是高溫高壓的水)引入膠囊310內。

主體320的底部322進一步具有位於膠囊320內並至少位於單向片狀閥340處的由包括至少一種海藻酸鹽(優選包括海藻酸鈉和氯化鈣)的可食用材料製成的第一密封膜323，該第一密封膜323適合於在膠囊310的存儲狀態下將單向片狀閥340與外部環境密封開來。

優選地，在底部322處設置有過濾器325，該過濾器325適合於將灌注流體中存在的諸如氯、有機汙染物之類的物質保留在其中，因而改善進入的灌注流體和所分配的飲料的特徵。這種過濾器325布置在由包括至少一種海藻酸鹽的可食用材料製成的第一密封膜323的下遊，位於距離底部322距離d處，以便防止單向片狀閥340在其向膠囊310內打開過程中截斷過濾器325而使其斷裂。

在主體320的閉合構件330處設置有至少一個第二閥裝置，諸如類似於以上參照所圖示的其它實施方式描述的單向片狀閥342，該片狀閥342適合於允許飲料從膠囊310排出。

閉合構件330具有位於膠囊310內並至少位於單向片狀閥342處的由包括至少一種海藻酸鹽(優選包括海藻酸鈉和氯化鈣)的可食用材料製成的第二密封膜334，該第二密封膜334適合於在膠囊310的存儲狀態下將單向片狀閥342與外部環境密封開來。

有利地，在閉合構件330處並且在由包括至少一種海藻酸鹽的可食用材料製成的第二密封膜的上遊，將防顆粒過濾器332設置在膠囊310內，該防顆粒過濾器332適合於將待分配產品p的顆粒保持在該過濾器332內，因而改善所分配的飲料的特徵。

仍然參照圖6，圖6示出了膠囊310在操作狀態下的操作(這與圖2所示的狀態相反)，其中液體(通常是高壓高溫的水)通過在主體320的底部322中形成的單向片狀閥340進入膠囊310內(f進入)，並且飲料通過形成在閉合構件330中的單向片狀閥342從膠囊排出(f排出)。

首先，將膠囊310引入分配機器(未示出)內。之後，向膠囊310供應液體。由於液體的高壓和高溫，形成在底部322中的單向片狀閥340向膠囊310的內部打開，並且由包括至少一種海藻酸鹽的可食用材料製成的第一密封膜323溶解，從而將液體引入膠囊310內(f進入)。液體然後由過濾器325過濾，並且與容納在主體320中的待分配產品p諸如咖啡粉末接觸。

在預定時間之後，由於膠囊310內存在的高溫高壓，形成在閉合構件330中的單向片狀閥342向膠囊310外打開，並且由包括至少一種海藻酸鹽的可食用材料製成的第二密封膜334溶解，結果將飲料從膠囊310排出(f排出)。

由於設置有防顆粒過濾器332，因此所分配的飲料將沒有待分配產品p的顆粒，這種顆粒將降低飲料的口感。

此時，可以將膠囊310從分配機器移除並直接處理掉。

參照圖8至圖10，描述根據本發明的製造膠囊的方法。

根據本發明的方法生產膠囊的工廠包括混合設備50，其中供送包括纖維和植物澱粉51和水52的纖維和植物澱粉51和水52。

在室溫下進行混合，直到獲得均勻的膏糊53。然後將該均勻的膏糊53從混合設備50排出，並且通過軋光和壓實輥54使其經受至少一種軋光處理，直到獲得厚度在大約0.4mm和3mm之間的片材55。例如通過剪裁刀56從這種片材55開始，使用本身已知的傳統切割操作能夠獲得具有預定長度的切頭57。

在包括機械葉片的混合設備中給這些切頭57供應水52，直到獲得纖維素纖維的澱粉懸浮液59。

然後將該懸浮液59從混合設備排出並且通過模具61內的過濾裝置60(優選是金屬網)對該懸浮液進行過濾。通過抽吸孔63回收過多的水，並且將纖維素纖維和澱粉62截留到過濾裝置60內。

之後，使用熱流64以90和120℃之間的溫度將截留在過濾裝置60中的纖維素纖維和澱粉62乾燥，直到獲得乾燥且剛硬的主體20、120、220、320，該主體包括底部22、122、222、322和從底部22、122、222、322延伸出並以邊緣26、126、226、326終止的側壁24、124、224、324(圖1至圖6)。

根據本發明的方法還可以用於製造所述主體20、120、220、320的閉合構件30、130、230、330。

在根據本發明的方法的進一步步驟(未在圖中示出)中，如此獲得的主體20、120、220、320可以在內部和/或外部覆蓋有基於纖維素的膜27、28(圖1)。

優選地，根據本領域技術人員已知的技術通過噴霧、擠壓或散布來施加基於纖維素的膜27、28。

在根據本發明的進一步步驟(未在圖中示出)中，使從模具61排出的主體20、120、220、320和/或閉合構件30、130、230、330在所述主體的底部處至少經受第一切割和/第一弱化線，以便獲得至少一個第一閥裝置40、140、240、340。然後在所述至少一個第一閥裝置40、140、240、340處向主體20、120、220、320的所述底部22、122、222、322內施加由包括至少一種海藻酸鹽的可食用材料製成的第一密封膜23、123、223、323(圖1至圖6)。

在根據本發明的進一步步驟(未在圖中示出)中，在所述主體220、320的閉合構件230、330處形成第二切口和/或第二弱化線以獲得至少第二閥裝置242、342。然後至少在所述至少一個第二閥裝置242、342處在所述閉合構件230、330內施加由包括至少一種海藻酸鹽的可食用材料製成的第二密封膜234、334(圖1至圖6)。

優選地，所述弱化線和/或切口為十字形或弧形或十字形和弧形的組合(圖7a至圖7d)。

用待分配產品p填充這樣獲得的主體20、120、220、320，並且通過熱密封和/或在所述主體20、120、220、320的邊緣26、126、226、326處施加基於纖維素的膜231、331而利用所述閉合構件30、130、230、330密封所述主體(圖1至圖6)。

從以上描述可以清楚實現本發明的目的的用於分配飲料的膠囊及其製造方法的特徵以及相關的優點。

在不脫離本發明的教導的情況下，上述實施方式可以具有附加的變型。