Brevet FR3088003A1 — publié le 20200508

Système et procédé pour la préparation d'une boisson infusée dans un gobelet à boire Domaine technique de l'invention L'invention concerne un système et un procédé. En particulier, l'invention concerne un système comprenant une capsule et une paille à boire pour préparer une boisson infusée et un procédé pour la préparation d'une boisson infusée dans un gobelet à boire. Plus spécifiquement, le système et procédé de l'invention peuvent être utilisés pour préparer une boisson infusée à base de yerba mate ou de thé. État de la technique La yerba mate (Ilex paraguariensis) est une espèce végétale utilisée pour préparer une boisson infusée, communément appelée Le maté est traditionnellement consommé dans les régions du centre et du sud de l'Amérique du Sud, principalement en Argentine, en Uruguay et au Paraguay, ainsi que dans le sud et le centre-ouest du Brésil, la région du Chaco en Bolivie et le sud du Chili. Il est également populaire dans la communauté druze en Syrie et au Liban. La yerba mate est également un ingrédient de plusieurs boissons énergisantes, le maté étant couramment vendu en bouteille ou canette de thé glacé. Il contient plusieurs ingrédients tels que des polyphénols, des xanthines et des minéraux, qui le rendent attrayant pour le marché des aliments de santé et naturels. Pour consommation personnelle, l'infusion est traditionnellement préparée en remplissant un récipient, typiquement une gourde - qu'on appelle elle-même « maté »-, remplie aux trois quarts de feuilles sèches et de brindilles de la plante de yerba mate, et en remplissant ledit récipient d'eau à une température de 70-85 °C. Ce processus de brassage est appelé « cebado » du maté. La boisson est consommée à l'aide d'une paille métallique ou « bombilla ». Une fois le contenant vide, il est rempli d'eau fraîche. Une seule charge de yerba mate peut être utilisée pour plusieurs remplissages, bien que l'infusion devienne plus diluée avec chaque remplissage successif. Le processus de cebado détermine en grande mesure la saveur de l'infusion obtenue et la quantité de remplissages pouvant être effectués avec une seule charge de yerba mate. Il est recommandé de placer la yerba mate à l'intérieur du récipient de façon à ce que seule 2 une fraction de yerba mate entre en contact avec l'eau pendant chacun des remplissages. De plus, la surface libre de la yerba mate doit être inclinée par rapport à un plan horizontal, l'eau doit être versée lentement et en face de l'endroit où la « bombilla » a été introduite, et de nombreuses autres conditions doivent être remplies. Cela rend le 5 processus de brassage ou cebado manuellement complexe et entraîne une forte probabilité d'obtenir une infusion diluée (« mate lavado » en espagnol), ce qui signifie que les ingrédients aromatisants, ainsi que les autres nutriments présents dans la yerba mate, ne sont pas adéquatement extraits par l'eau utilisée pour l'infusion. Le processus peut également résulter en une boisson initialement très concentrée et avec un goût amer, 10 mais qui deviendra rapidement diluée après deux remplissages. Des dispositifs et procédés pour la préparation d'une boisson infusée sont connus de l'art antérieur. Les documents US 2003/056661 Al et US 2011/020499 Al décrivent des capsules pour la préparation d'une boisson infusée. L'infusion est préparée à l'aide d'un fluide sous 15 pression, ce qui implique une source d'énergie externe. On observe que ces types de dispositifs ne peuvent pas être facilement adaptés à la préparation d'une infusion de yerba mate. En ce qui concerne les dispositifs n'ayant pas besoin d'une source d'énergie, US 1254115 A décrit la combinaison d'une paille à boire et d'un récipient, le récipient étant adapté pour 20 contenir des extraits de fruits, des liqueurs, des poudres, des cristaux ou autres produits rafraîchissants, et dont les extrémités sont scellées par des fermetures détachables. Une fois les fermetures enlevées, l'ingrédient peut être libéré dans un récipient à boire et dilué avec de l'eau. US 2010/0159075 Al concerne une paille à boire aromatisante, dans laquelle des 25 granules d'un ingrédient actif sont dissous lors de la consommation pour obtenir une boisson infusée. Aucune des inventions précédentes ne pourrait être utilisée pour préparer une infusion savoureuse de yerba mate car elles ne permettraient pas une quantité suffisante de yerba mate en contact avec un volume d'eau donné. 30 D'autres systèmes disponibles commercialement exigent soit la manipulation du yerba mate, soit une préparation manuelle du maté. 3 Les matés « auto-brassants » ou « auto-nettoyants » sont des systèmes comprenant un gobelet à boire et une paille à boire, basés sur la succion ou le pompage du liquide. Ces alternatives n'évitent pas la manipulation de yerba mate par l'utilisateur. Matelim® fournit un système de préparation de maté consistent en un sac plastique placé 5 à l'intérieur de la gourde de maté, dans lequel la manipulation et le contact avec la yerba mate sont évités, mais l'utilisateur doit savoir préparer correctement le maté pour obtenir une boisson savoureuse. Il existe donc un besoin de fournir un système de préparation d'une boisson infusée sans les lacunes de l'état de la technique en rapport avec la manipulation de la yerba mate. En 10 particulier, il est nécessaire de fournir un système simple pour la préparation d'une infusion de yerba mate sans avoir besoin de préparer manuellement le maté et qui permette l'obtention systématique d'une infusion savoureuse et d'une expérience de consommation agréable. Résumé de l'invention 15 Dans un premier aspect, un objet de l'invention est un système, pour la préparation d'une boisson infusée dans un gobelet à boire, le système comprenant une capsule et une paille à boire, ladite capsule comprenant : un fond plat circulaire comprenant une pluralité d'orifices et des moyens pour maintenir la capsule en élévation par rapport au fond du gobelet à boire lorsque la 20 capsule est placée à l'intérieur du gobelet à boire ; une paroi cylindrique s'étendant vers le haut depuis le fond plat circulaire un col étroit, formé à une extrémité supérieure de la capsule à l'opposé du fond plat circulaire pour attacher la paille à boire ; une cavité intérieure formée par le fond plat circulaire et la paroi cylindrique pour 25 contenir un ingrédient à infuser ; et un élément filtrant à l'intérieur du col étroit pour séparer l'ingrédient à infuser de la paille à boire. Dans une forme de réalisation préférée de l'invention, lesdits moyens pour maintenir la capsule en élévation par rapport au fond du gobelet à boire consistent en une pluralité de 30 protrusions s'étendant vers l'extérieur de la capsule. 4 Dans une forme de réalisation préférée de l'invention, ledit fond plat circulaire a un diamètre entre 30 mm et 45 mm et la cavité intérieure a un volume entre 30 et 70 cm3. Dans une autre forme de réalisation préférée de l'invention, lesdits orifices ont un diamètre entre 0,2 et 0,5 mm. De préférence, lesdits orifices sont arrangés selon des 5 rangées radiales. Dans encore une autre forme de réalisation préférée de l'invention, lesdits fond plat circulaire et paroi cylindrique ont chacun une épaisseur entre 0,3 mm et 1 mm. Dans une autre forme de réalisation préférée de l'invention, ladite capsule est fabriquée d'un matériau biodégradable, tel qu'un bioplastique, par exemple Solanyl® SP16792 de 10 Rodenburg Biopolymers. Dans une forme de réalisation préférée de l'invention, ladite paille à boire comprend un cylindre creux incluant optionnellement une partie inclinée. Dans une autre forme de réalisation préférée de l'invention, le diamètre dudit col étroit correspond au diamètre extérieur de la paille à boire. 15 Dans une forme de réalisation préférée de l'invention, ladite paille à boire est fabriquée d'un matériau choisi parmi l'acier inoxydable et l'acier nickelé. Dans une forme de réalisation préférée de l'invention, ledit élément filtrant est une maille ou grille. Dans une forme de réalisation particulièrement préférée de l'invention, ledit ingrédient à 20 infuser est choisi parmi la yerba mate et le thé. Dans un deuxième aspect, un objet de l'invention est un procédé pour préparer une boisson infusée dans un gobelet à boire comprenant les étapes de : fournir un gobelet à boire; placer un système selon le premier aspect de l'invention à l'intérieur du gobelet à 25 boire ; et remplir le gobelet à boire avec de l'eau. Dans une forme de réalisation préférée de l'invention, le gobelet à boire peut contenir un volume d'eau d'environ 300 cm3. Dans une forme de réalisation particulièrement préférée de l'invention, ledit ingrédient à 30 infuser est la yerba mate et l'eau a une température entre 70 °C et 85 °C. 5 L'invention fournit des capsules propres, jetables, respectueuses de l'environnement et faciles à utiliser, qui peuvent être facilement transportées. Cela permet à l'utilisateur de préparer une boisson de maté savoureuse à l'extérieur de son domicile, par exemple lors d'un voyage, d'événements publics ou autres, sans avoir à manipuler manuellement des 5 sacs en plastique ou des paquets de yerba mate. Brève description des dessins Les figures en annexe sont des représentations schématiques des formes de réalisation préférées de l'invention. Elles sont fournies à titre indicatif et ne visent pas à limiter la 10 portée des revendications. La figure 1 montre une représentation schématique d'une capsule et d'une paille à boire pour la préparation d'une boisson infusée à l'intérieur d'un gobelet à boire selon une forme de réalisation de l'invention. La figure 2 montre une coupe latérale de la capsule selon une forme de réalisation de 15 l'invention. La figure 3 montre une vue de dessous du fond de la capsule muni d'orifices selon une forme de réalisation de l'invention. La figure 4 montre une vue de dessus d'un élément filtrant de la capsule selon une forme de réalisation de l'invention. 20 La figure 5 montre une représentation schématique d'une paille à boire selon une forme de réalisation de l'invention. Description détaillée L'invention sera décrite plus en détail avec référence aux dessins en annexe. Le système de l'invention fournit une capsule "mono-dose" pour la préparation d'une 25 infusion, ainsi qu'une paille à boire. Comme le montre la figure 1, le système de l'invention, comprenant une capsule et une paille à boire, est placé à l'intérieur d'un gobelet à boire 10 qui est par la suite rempli d'un liquide 11, par exemple de l'eau à une température qui favorise l'extraction des ingrédients qui vont générer l'infusion. La densité apparente du système est supérieure à 30 celle du liquide, de sorte que le système reste immergé lorsque le gobelet à boire est rempli de liquide. 6 Il est également possible de remplir le gobelet à boire de liquide avant d'y placer le système de l'invention. Le liquide utilisé pour l'infusion, généralement de l'eau, peut être froid, tiède ou chaud, avec des températures allant généralement de 5 à 100 °C. Dans le cas du maté, la 5 température optimale est d'environ 70 à 85 °C. D'autres préparations à base de yerba mate, telles que le « tereré », peuvent être préparées avec de l'eau ou du jus de fruit à des températures plus faibles. La figure 2 montre la capsule de l'invention selon une forme de réalisation. La capsule est constituée d'une paroi cylindrique 7 et a une forme telle qu'un col étroit 4 est formé à 10 l'extrémité supérieure de la capsule. À l'exception de la région proche du col étroit, la capsule est de forme cylindrique. Dans une forme de réalisation préférée, le diamètre de la capsule est d'environ 45 mm. La capsule comprend une cavité intérieure 6 dans laquelle est placé l'ingrédient à infuser. Cet ingrédient peut se présenter sous forme de poudre, de feuilles broyées ou divisées, 15 de fleurs, de racines, d'écorces, de vignes, d'arbustes, de fruits, de graines ou de bâtons de différentes herbes ou plantes. Pour la préparation d'une infusion de maté, la quantité de yerba mate à l'intérieur de la cavité intérieure est déterminée pour rendre environ 300 cm' de maté. Dans une forme de réalisation préférée, la quantité de yerba mate à l'intérieur de la cavité intérieure de la 20 capsule est d'environ 18 g. La paille à boire est attachée au col étroit. Lorsque l'utilisateur crée une succion à l'extrémité de la paille à boire, un vide d'environ 3 kPa est généré. En conséquence, l'eau s'écoule à travers les orifices vers la cavité intérieure, entrant en contact avec l'ingrédient à infuser. Le volume de la cavité intérieure est conçu de manière à ce que le temps de 25 séjour de l'eau permette une infusion adéquate, ce qui permet la consommation d'une boisson savoureuse et agréable. L'eau infusée s'écoule ensuite vers le haut à travers la paille à boire et atteint l'utilisateur à l'extrémité supérieure de la paille à boire. Pour permettre l'entrée d'eau dans la capsule, le fond de la capsule est muni d'une pluralité de protrusions s'étendant vers l'extérieur du fond plat circulaire de la capsule et 30 constituant des supports 8 qui maintiennent la capsule en élévation par rapport au fond du gobelet, comme le montrent les figures 2 et 3. Dans une forme de réalisation préférée, ces supports ont une hauteur d'environ 1,5 mm. 7 En référence à la figure 3, l'eau s'écoule à l'intérieur de la cavité intérieure à travers les orifices du fond 9 de la capsule. Plus le diamètre des orifices est réduit, plus l'utilisateur rencontrera de résistance à l'écoulement du liquide lors de la succion à l'extrémité de la paille à boire. En même temps, si le diamètre des orifices est trop grand, l'écoulement 5 pourra ne pas être unidirectionnel, ce qui nuit à la qualité et à la saveur de l'infusion. Dans une forme de réalisation préférée, le diamètre des orifices est d'environ 0,2 à 0,5 mm pour assurer un débit d'infusion adéquat tout en maintenant un écoulement unidirectionnel, c'est-à-dire du fond de la capsule vers l'extrémité supérieure de la paille à boire. Dans ces conditions, l'écoulement à travers le fond de la capsule peut être considéré 10 comme laminaire, et donc adéquatement prédit par la formule de Hagen-Poiseuille: ApR4 - où est le débit volumique de fluide infusé (en mais), àp est la variation de pression à travers l'orifice (en Pa), est la viscosité du fluide infusé (en Pa.$), R est le rayon de l'orifice et L la longueur de l'orifice (les deux en m). 15 Si la valeur de el est trop faible, la quantité d'ingrédient à infuser en contact avec le fluide dans un temps donné sera faible, ce qui est souhaitable en l'absence de succion par un utilisateur. La succion par un utilisateur à l'extrémité de la paille à boire augmentera la valeur de Ap, ce qui augmentera le débit du fluide de perfusion dans la cavité intérieure, et fournira un meilleur contact entre le fluide et l'ingrédient à infuser, résultant en une 20 infusion savoureuse. La longueur de l'orifice L est déterminée par l'épaisseur du fond circulaire de la capsule. Dans une forme de réalisation préférée, cette épaisseur est comprise entre 0,3 mm et 1 mm. Le matériau de la capsule est adapté au contact avec des produits alimentaires, et est de préférence biodégradable et compostable. Par exemple, le matériau peut être le 25 bioplastique Solanyl® SP16792 de Rodenburg Biopolymers. Les valeurs susmentionnées de L et R permettent d'obtenir des valeurs de 0: qui seront faibles en l'absence de succion par l'utilisateur, mais suffisamment grandes pour assurer une boisson savoureuse lorsque l'utilisateur aspire à l'extrémité supérieure de la paille à boire. 30 Lorsque l'ingrédient à infuser est la yerba mate, il en résulte un système qui peut imiter la méthode traditionnelle de préparation du mate, mais sans aucun travail manuel, et en évitant le contact direct avec la yerba mate. 8 En référence à la figure 4, un élément filtrant est prévu à l'extrémité supérieure de la capsule, pour éviter que l'ingrédient à infuser ne soit transporté avec le flux de fluide dans la paille à boire. Cet élément filtrant peut être une maille ou une grille. Cet élément filtrant est situé au col étroit dans la partie supérieure de la capsule et peut être fabriqué dans le 5 même matériau que le reste de la capsule. La figure 5 montre une paille à boire 1 à utiliser dans le système de l'invention. La paille peut éventuellement avoir une partie inclinée 2. Le diamètre intérieur du col étroit correspond au diamètre extérieur 3 de la paille à boire afin d'assurer une fixation correcte. Dans une forme de réalisation préférée, la paille à boire est un cylindre creux d'environ 10 195 mm de long. Le diamètre intérieur du col étroit et le diamètre extérieur de la paille à boire sont de 8 mm. La paille à boire est d'usage permanent et peut être fabriquée d'un matériau durable tel que l'acier inoxydable ou l'acier nickelé. Le nettoyage de la paille à boire à l'aide d'un nettoyant doux tel que le savon est la seule étape d'entretien nécessaire. 15 La description précédente est donnée à titre indicatif et non limitatif. De nombreuses formes de réalisation additionnelles pourront être envisagées à l'aide de la description précédente. L'étendue de l'invention ne doit donc pas être déterminée par référence à la description précédente, mais par référence aux revendications en annexe, ainsi qu'à l'étendue totale des équivalents auxquels ces revendications peuvent prétendre. Les 20 personnes compétentes en la matière reconnaîtront, ou seront en mesure d'établir, en se limitant à des expériences de routine, de nombreux équivalents des formes de réalisation spécifiques de l'invention décrite. Ces équivalents sont censés être couverts par les revendications en annexe. Sauf indication contraire expresse, les termes et expressions utilisés dans la présente 25 demande, et leurs variantes, en particulier dans les revendications en annexe, doivent être interprétés comme des termes et expressions ouverts et non comme des termes limitatifs. A titre d'exemple, les termes « y compris », « comprenant » ou « contenant » et leurs variantes doivent être interprétés comme signifiant « y compris, sans limitation », « y compris, mais sans s'y limiter à » ou similaires. L'emploi de termes tels que « de 30 préférence » ou « préféré » et de mots ayant un sens similaire ne doit pas être compris comme impliquant que certaines caractéristiques sont critiques, essentielles, voire importantes pour la structure ou la fonction de l'invention, mais simplement comme visant à mettre en évidence des caractéristiques alternatives ou supplémentaires qui peuvent ou 9 non être utilisées dans une forme de réalisation particulière de l'invention. L'article indéfini « un » n'exclut REVENDICATIONS1. Un système, pour la préparation d'une boisson infusée dans un gobelet à boire (10), le système comprenant une capsule et une paille à boire, ladite capsule comprenant : un fond plat circulaire (9) comprenant une pluralité d'orifices et des moyens (8) pour maintenir la capsule en élévation par rapport au fond du gobelet à boire (10) lorsque la capsule est placée à l'intérieur du gobelet à boire (10), une paroi cylindrique (7) s'étendant vers le haut depuis le fond plat circulaire, un col étroit (4), formé à une extrémité supérieure de la capsule à l'opposé du fond plat circulaire, pour attacher la paille à boire (1), une cavité intérieure (6) formée par le fond plat circulaire (9) et la paroi cylindrique (7) pour contenir un ingrédient à infuser ; et un élément filtrant (5) à l'intérieur du col étroit (4) pour séparer l'ingrédient à infuser de la paille à boire. 2. Le système selon la revendication 1, lesdits moyens (8) pour maintenir la capsule en élévation par rapport au fond du gobelet à boire (10) consistant en une pluralité de protrusions s'étendant vers l'extérieur de la capsule. 3. Le système selon l'une quelconque des revendications précédentes, ledit fond plat circulaire ayant un diamètre entre 30 mm et 45 mm et la cavité intérieure ayant un volume entre 30 et 70 cm3. 4. Le système selon l'une quelconque des revendications précédentes, lesdits orifices ayant un diamètre entre 0,2 et 0,5 mm. 5. Le système selon l'une quelconque des revendications précédentes, lesdits orifices étant arrangés selon des rangées radiales. 6. Le système selon l'une quelconque des revendications précédentes, lesdits fond plat circulaire et paroi cylindrique ayant chacun une épaisseur entre 0,3 mm et 1 mm. 11 7. Le système selon l'une quelconque des revendications précédentes, ladite capsule étant fabriquée d'un matériau biodégradable. 8. Le système selon l'une quelconque des revendications précédentes, ledit 5 ingrédient à infuser étant choisi parmi la yerba mate et le thé. 9. Un procédé pour préparer une boisson infusée dans un gobelet à boire comprenant les étapes de: fournir un gobelet à boire (10); 10 placer un système conforme à l'une quelconque des revendications précédentes, à l'intérieur du gobelet à boire (10) ; et remplir le gobelet à boire (10) avec de l'eau. 10. Le procédé selon la revendication 9, ledit ingrédient à infuser étant du yerba mate 15 et l'eau ayant une température entre 70 °C et 85 °C