(57)【要約】本発明は、泡立ち飲料を調製する方法を提供し、該方法は：発泡性成分を含むカプセルを提供する工程；前記カプセルから出てきた流体を回収するように配置された容器を提供する工程；液体を前記カプセルに注入して発泡性成分と混合する工程；前記液体と混合した発泡性成分をカプセルから前記容器内に出させる工程；直径約０.５から約２ｍｍの噴流で液体をさらに容器に注入して、容器内で泡立ち液を作成する工程；を含む。本発明はまた、本発明の方法において使用するために特別に適合させたカプセル、装置、システムも提供する。好ましくは、食品成分は粉末ミルクであり、本方法は、カプチーノコーヒーのようなホット泡立ち飲料を作成する。【特許請求の範囲】
【請求項１】
泡立ち飲料を調製する方法において：
発泡性成分を含むカプセルを提供する；
前記カプセルから出てきた流体を回収するように配置された容器を提供する；
液体を前記カプセルに注入して前記発泡性成分と混合する；
前記液体と混合した発泡性成分をカプセルから前記容器内に出させる；
直径約０.５から約２ｍｍの噴流で液体を容器にさらに注入して、容器内で泡立ち液を作成する；各工程を含むことを特徴とする方法。
【請求項２】
前記噴流が、容器内で流体を渦巻かせるように垂直に対して角度を有するように方向付けられていることを特徴とする請求項１記載の方法。
【請求項３】
前記容器の底部が、前記カプセルの出口の底部から約５−２５ｃｍ下に配置されることを特徴とする請求項１または２記載の方法。
【請求項４】
泡立ち飲料を調製する方法において：
発泡性成分を含む内部領域を定める側壁と、前記内部領域に液体を注入するための入口と、前記内部領域から液体を出させるための出口とを有し、前記入口と出口の少なくとも一方が直径約０.５から約２ｍｍの液体噴流を提供する狭窄部分を有するようなカプセルを提供する；
加圧下で前記入口に液体を注入する；
前記カプセル内において発泡性食品成分と液体とを混合させる；
前記液体を高速噴流として、前記カプセルの出口を通って、容器内に出させる；各工程を含むことを特徴とする方法。
【請求項５】
前記液体が、８０から１００℃の温度でカプセル内に注入されることを特徴とする請求項１から４いずれか１項記載の方法。
【請求項６】
前記液体の噴流速度が、５から５０ｍ／秒であることを特徴とする請求項１から５いずれか１項記載の方法。
【請求項７】
前記液体が実質的に水から成ることを特徴とする請求項１から６いずれか１項記載の方法。
【請求項８】
前記発泡性成分が、部分的にまたは完全に脱水された、乳飲料または非乳飲料クリームであることを特徴とする請求項１から７いずれか１項記載の方法。
【請求項９】
前記発泡性成分が、実質的に発泡性粉末ミルクから成ることを特徴とする請求項８記載の方法。
【請求項１０】
前記カプセル内の前記発泡性成分の乾燥質量が、約５から約５０ｇであることを特徴とする請求項１から９いずれか１項記載の方法。
【請求項１１】
前記カプセルの出口が、水、熱、または圧力の作用によってカプセル内側からはずすことができる鮮度バリアによって密封されていることを特徴とする、請求項１から１０いずれか１項記載の方法。
【請求項１２】
前記液体が、約３０ｋＰａ（０.３ｂａｒ）から約２００ｋＰａ（２ｂａｒ）の圧力で、カプセル内に注入されることを特徴とする請求項１から１１いずれか１項記載の方法。
【請求項１３】
泡の中の大きな気泡を分散させるために、前記液体を注入する工程が完了した後、容器内の泡立ち飲料の上端部に水噴霧を加える工程をさらに含むことを特徴とする請求項１から１２いずれか１項記載の方法。
【請求項１４】
飲料調合成分を含む第２カプセルを提供する；
カプセル内で飲料を調合するために前記第２カプセルに液体を注入する；
前記第２カプセルから前記容器内に飲料を出させる；各工程をさらに含むことを特徴とする請求項１から１３いずれか１項記載の方法。
【請求項１５】
前記第２カプセルに液体を注入する工程が、前記泡立ち液を作成する工程の後に実施され、飲料が容器内の泡立ち液に加えられることを特徴とする請求項１４記載の方法。
【請求項１６】
前記発泡性成分を含むカプセルと飲料調合成分を含む第２カプセルとが、該方法が実施されている間に、同じホルダーに順次保持され、かつ機械的に該ホルダーから排出されることを特徴とする請求項１４または１５記載の方法。
【請求項１７】
前記発泡性成分を含むカプセルと飲料調合成分を含む第２カプセルとが、該方法が実施されている間に、同じ装置に同時に保持されることを特徴とする請求項１４または１５記載の方法。
【請求項１８】
前記飲料調合成分が、挽いたコーヒーまたは茶葉を含むことを特徴とする請求項１４から１７いずれか１項記載の方法。
【請求項１９】
発泡性成分を含むカプセルを受け入れるように適合させたカプセルホルダー；
加圧下で液体を供給するための第１ポンプ；
カプセル内に液体を注入するための、前記第１ポンプに連結された液体注入チューブ；
直径約０.５から約２ｍｍの液体噴流を作るための噴流ノズル；を含む、
請求項１から１８いずれか１項記載の方法によって泡立ち飲料を調製するための飲料製造装置。
【請求項２０】
液体注入ノズルを含む飲料製造装置において、該ノズルが、入口、出口、および該入口と出口との間に伸びる孔を有し、前記出口の断面積が約０.２から約５ｍｍ２であり、かつ前記孔が前記入口から出口までの間で次第に細くなっていることを特徴とする飲料製造装置。
【請求項２１】
前記孔が、ノズルの入口とノズルの出口との間で実質的に連続的に次第に細くなっていることを特徴とする請求項２０記載の飲料製造装置。
【請求項２２】
前記ノズルの孔の内表面が、実質的に平坦であることを特徴とする請求項２０または２１記載の飲料製造装置。
【請求項２３】
前記孔の傾斜の角度が、約０°から約１０°の範囲であることを特徴とする請求項２０から２２いずれか１項記載の飲料製造装置。
【請求項２４】
前記孔の傾斜の角度が、約０.５°から約５°の範囲であることを特徴とする請求項２３記載の飲料製造装置。
【請求項２５】
前記孔の長さが、約１ｃｍから約１０ｃｍの範囲であることを特徴とする請求項２０から２４いずれか１項記載の飲料製造装置。
【請求項２６】
前記孔の断面が実質的に円形であることを特徴とする請求項２０から２５いずれか１項記載の飲料製造装置。
【請求項２７】
前記ノズルが、該飲料製造装置から取り外し可能であることを特徴とする請求項１９から２６いずれか１項記載の飲料製造装置。
【請求項２８】
請求項１９記載の飲料製造装置において、前記ノズルが請求項２０から２７のいずれかに特定されたものであることを特徴とする飲料製造装置。
【請求項２９】
ホルダーからカプセルを排出するための機械的排出手段をさらに有することを特徴とする請求項１９から２８いずれか１項記載の飲料製造装置。
【請求項３０】
カプセルホルダーを有する飲料製造装置；
前記飲料製造装置の前記ホルダーに受け入れられように適合させた、発泡性成分を含むカプセル；および
前記飲料製造装置の前記ホルダーに受け入れられように適合させた、飲料調合成分を含む第２カプセル；を含む、
請求項１４から１８いずれか１項記載の方法によって泡立ち飲料を調製するための飲料製造システム。
【請求項３１】
飲料製造装置において：
飲料調合成分を含むカプセルを保持するためのホルダー；
温液の供給源、およびカプセル内の飲料成分を調合するために前記ホルダーに保持されたカプセル内に温液を注入するための注入器；ならびに
複合飲料を調合するために、コマンドに応じて以下の連続工程を利用者に実施させるようにプログラムされた制御系およびディスプレイ；を含むことを特徴とする飲料製造装置：
（ａ）第１飲料調合成分を含む第１カプセルをホルダーに挿入する；
（ｂ）前記第１カプセルから第１飲料成分が調合される間待つ；
（ｃ）第２飲料調合成分を含む第２カプセルをホルダーに挿入する；
（ｄ）前記第２カプセルから第２飲料成分が調合される間待つ。
【請求項３２】
前記プロンプト（ａ）および（ｃ）が、カプセルの挿入を可能にするように前記カプセルホルダーを機械的に開くことを含むことを特徴とする請求項３１記載の飲料製造装置。
【請求項３３】
前記プロンプト（ｄ）の後、該装置から最終飲料を追い出すプロンプト（ｅ）をさらに含むことを特徴とする請求項３１または３２記載の飲料製造装置。
【請求項３４】
前記プロンプト（ａ）が、発泡性飲料成分を含むカプセルを利用者に挿入させるように誘導することを特徴とする請求項３１から３３いずれか１項記載の飲料製造装置。
【請求項３５】
前記プロンプト（ｂ）と（ｃ）との間に、以下のプロンプトをさらに含むことを特徴とする請求項３１から３４いずれか１項記載の飲料製造装置：
（ｆ）前記ホルダーに液体噴流ノズルを挿入する；
（ｇ）液体の高速噴流がノズルから噴出している間待つ。
【請求項３６】
前記制御系およびディスプレイが、前記工程（ａ）の前に、利用者に支払いをさせさらに飲料を選択させるようにプログラムされていることを特徴とする請求項３１から３５いずれか１項記載の飲料製造装置。
【請求項３７】
前記制御系が、第２飲料成分が第２カプセルから調合される前にプログラムサイクルが中断されると、支払いの部分的返金を行うようにプログラムされていることを特徴とする請求項３６記載の飲料製造装置。
【請求項３８】
請求項３１から３７いずれか１項記載の飲料製造装置；
第１飲料成分を含む少なくとも１つの第１カプセル；および
前記第１飲料成分とは異なる第２飲料成分を含む少なくとも１つの第２カプセル；を含む飲料製造システム。
【請求項３９】
飲料を製造する方法において、
請求項３８記載の飲料製造システムを提供する；
前記システムに複合飲料を調合するように指示する；および
前記複合飲料を製造するために、前記システムによって提供されたプロンプトに応じて、ホルダー内に第１および第２カプセルを挿入する；各工程を含むことを特徴とする方法。
【請求項４０】
食用の泡を調製するためのカプセルにおいて：
発泡性成分を含む内部領域を定める側壁；
前記内部領域に液体を注入するための入口；および
前記内部領域から液体を出させるための出口；を有し、
前記入口と出口の少なくとも一方が直径約０.５から約２ｍｍの液体噴流を提供する狭窄部分を有することを特徴とするカプセル。
【請求項４１】
前記狭窄部分が、実質的に円形の内断面を有することを特徴とする請求項４０記載のカプセル。
【請求項４２】
前記狭窄部分の直径が、約０.７から約１.５ｍｍであることを特徴とする請求項４０または４１記載のカプセル。
【請求項４３】
前記狭窄部分が、前記入口または出口に沿って１から５ｍｍの距離の間伸びていることを特徴とする請求項４０から４２いずれか１項記載のカプセル。
【請求項４４】
前記狭窄部分を有する入口または出口が、前記側壁に結合した取り外し可能なノズルを有することを特徴とする請求項４０から４３いずれか１項記載のカプセル。
【請求項４５】
前記狭窄部分が、前記入口に提供されることを特徴とする請求項４０から４４いずれか１項記載のカプセル。
【請求項４６】
前記出口が、実質的に前記入口の反対側に位置することを特徴とする請求項４５記載のカプセル。
【請求項４７】
直径約０.５から約２ｍｍの出口噴流を作るため、前記出口にさらに狭窄部分が提供されることを特徴とする請求項４５または４６記載のカプセル。
【請求項４８】
前記狭窄部分が、直径約０.７から約１.５ｍｍの出口噴流を作るために出口に提供されることを特徴とする請求項４７記載のカプセル。
【請求項４９】
前記出口が、使用の際に、１ｃｍ２より大きな断面積を有する開口部を提供し、それによって、実質的にカプセルの側壁に触れることなく、入口から発せられる水の噴流がカプセルを通過して出口から出ることができるようになされていることを特徴とする請求項４６記載のカプセル。
【請求項５０】
前記出口が、前記入口の反対側に位置する継ぎ目に沿ってお互いに結合した２枚の軟性シートを有し、その結合がカプセル内部の熱または圧力の作用によって解除可能であり、それによって２枚のシートがそれら作用によって剥離し、開口をもたらすことを特徴とする請求項４９記載のカプセル。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、発泡性飲料を製造するための方法および装置に関するものであり、より詳細には、例えばカプチーノコーヒーおよび泡立ちホットチョコレートのような泡立ち複合飲料の製造に関する。
【０００２】
複合飲料は、２つの別個に調製した液体飲料成分（水以外）を混合することによって泡立てた飲料である。複合飲料の他の例示は、例えばホットチョコレートとコーヒーとを混合することによって作られる「チョカチーノ(chocaccino)」である。
【背景技術】
【０００３】
例えばミルクセーキ等において、新鮮なミルクから食べられる泡を形成することが知られている。また、液体飲料上にホットミルクの泡の層を有するコーヒーおよび他のホット飲料を提供することが知られている。伝統的に、ホットミルクの泡は、スチームワンドによって圧力をかけながら冷えた新鮮なミルクの中に蒸気を注入し、ミルクを加熱および泡立てることによって作成する。次に、ミルクの泡を液体コーヒーに注ぎ、例えばカプチーノまたはカフェラテのような飲料を形成する。
【０００４】
コーヒー中に存在する精油は泡立ちに悪影響を及ぼすため、ミルクの泡立ては、通常コーヒーの抽出とは別個に行う。
【０００５】
カプチーノまたはカフェラテ用にホットミルクの泡を形成する従来の方法は、飲料自動販売機で使用するには適さない。なぜなら、一部には、新鮮なすなわち液体ミルクをそのような装置において取り扱うのが困難なためである。さらには、ほとんどの自動販売機は、加圧下で蒸気を供給するように整備されていない。さらに、液体ミルク中に浸したスチームワンドの使用は、汚染の問題を有する。
【０００６】
コーヒー中に分散された際に泡を形成する、カプセル封入窒素ガスを含む粉末飲料クリームが知られている。しかしながら、その泡は、従来のカプチーノの泡とは、大きさおよび堅さ（すくい易さ(spoonability)）が異なる。
【０００７】
また、粉末ミルクをカップに入れ、続いてお湯をそのカップに噴出させて、粉末ミルクを溶解させ、さらに水の噴出とミルクとの間での強い剪断作用によってミルクを泡立てることによって、自動販売機において泡を作成することも知られている。この方法は、消費者にあまり許容されず、さらにカップに粉末ミルクを入れることに関連する失敗の問題を有する。さらには、粉末ミルクが完全には溶けない。より完全に粉末を溶解させるために、Ｘ−Ｙテーブルまたは類似の装置によってカップに対して噴出を動かす必要があり、したがって、装置のコストが上昇する。
【０００８】
特許文献１は、特にミルクセーキを作るための、液体濃縮物を含有する加圧パッケージについて記載する。そのパッケージは、直径約１.３から２.４ｍｍ（０.０５インチから０.０９インチ）の墳口を有し、約５００ｋＰａ（７５ポンド）に加圧される。得られた細い高速噴流は、水に注入されたときに剪断力によって効果的な混合および泡立ちを達成する。
【０００９】
特許文献２は、特許文献１に類似のパッケージについて記載するが、約３ｍｍ径のノズルで十分な混合および泡立ちを達成できるように、パッケージ内の液体濃縮物の粘度が制御される。このことは、パッケージがより迅速に分配されることを可能にする。
【００１０】
特許文献３は、泡立ち飲料を調製するための調合装置について記載する。その装置は、ミルク濃縮物を含み、最大１ｍｍの口径で９００−１０００ｋＰａ（９−１０ｂａｒ）に加圧される。得られる非常に高速の濃縮物の噴流は、液体飲料に注入されたときに濃縮物の効果的な混合および泡立ちをもたらす。
【００１１】
特許文献４は、泡立ち飲料を形成するための剛性成形カートリッジについて記載しており、カートリッジ内の飲料の流路が、噴流形成口と、飲料噴流が衝突する表面とを含む。空気吸い込み口がカートリッジ内に設けられ、その吸い込み口を通って空気が引き込まれ、カートリッジ内で飲料噴流と激しく混ざりあって泡を形成する。
【特許文献１】
米国特許第２，９７７，２３１号明細書
【特許文献２】
米国特許第３，６２２，３５４号明細書
【特許文献３】
欧州特許出願公開第０８８５１５４号明細書
【特許文献４】
国際公開第０１／５８７８６号パンフレット
【発明の開示】
【課題を解決するための手段】
【００１２】
第１の態様において、本発明は、泡立ち飲料を調製する方法を提供し、該方法は：発泡性成分を含むカプセルを提供する；前記カプセルから出てきた流体を回収するように配置された容器を提供する；液体を前記カプセルに注入して発泡性成分と混合する；前記液体と混合した発泡性成分をカプセルから前記容器に出させる；直径約０.５から約２ｍｍの噴流で液体を容器内にさらに注入して、容器内で泡立ち液を作成する；各工程を含む。
【００１３】
第２の態様において、本発明は、泡立ち飲料を調製する方法を提供し、該方法は：食用の泡を調製するためのカプセルであって、発泡性成分を含む内部領域を定める側壁と、前記内部領域に液体を注入するための入口と、前記内部領域から液体を出させるための出口とを有し、前記入口と出口の少なくとも一方が直径約０.５から約２ｍｍの液体噴流を提供する狭窄部分を有するカプセルを提供する；加圧下で前記入口に水性液を注入する；発泡性食品成分を前記カプセル内において水性液と混合させる；カプセルの出口から、前記水性液を高速噴流として容器内に出させる；各工程を含む。
【００１４】
本発明の第１および第２の態様は、発泡性成分および水性液の最初の混合がカプセル内で行われ、それによって発泡性成分がよく分散し、カップ内に入れた粉末(in-cup powders)を用いることに関連する失敗が回避される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
発泡性成分は、水を用いた高剪断力での混合において泡を形成する任意の食用物質である。発泡性成分は、通常、取り扱いを容易にしかつ貯蔵安定性を最大にするために、少なくとも部分的に脱水されている。好ましくは、発泡性成分の含水率は、５０質量％未満、より好ましくは２５質量％未満、さらに最も好ましくは、発泡性成分は粒子状固形物である。通常、発泡性成分は、例えばミルクのような、部分的または完全に脱水された乳製品または非乳製品クリームを含む。好ましくは、発泡性成分は、例えば必要に応じて脂分を低減した、粒状ドライミルクまたはスプレー乾燥粉末ミルクのような、発泡性の乳製品または非乳製品濃縮ミルクから実質的に構成される。特定の実施形態において、発泡性成分は、インスタント粒状ミルクを含む。様々な粉末ミルクが適しており、粉末ミルクの脂肪含量および他の特徴を、各場合に応じて最適化できる。粉末ミルクは、ホットチョコレート飲料またはその他の飲料の一部を形成する。
【００１６】
発泡性成分の乾燥質量は、約１から約５０ｇ、好ましくは約５から約１５ｇであってよい。言い換えると、各カプセル内の発泡性成分の量は、好ましくは、例えば一杯の泡立ち飲料のような泡立ち製品の一人前に十分な量である。
【００１７】
カプセルは、通常１回使用した後、使い捨てである。カプセルは、実質的に剛性のシート材料から形成された少なくとも１つの側部を有する。例えば、実質的に円筒状または先端を切った円錐形を有するカプセルを考えている。より一般的に、カプセルは、例えば、成形−充填−シール機(form-fill-seal machine)において形成された筒状の袋、またはフィルム材料の前後のシートをその縁の周りでくっつけることによって形成された円筒部のような、少なくとも部分的に可撓性フィルム材料から形成された円筒部を含む。カプセルは、通常、貯蔵安定条件下で食品成分を保存するために、使用前には実質的に非通気性および非透湿性であろう。好ましくは、パッケージは実質的に貯蔵安定である。すなわち、３ヶ月以上、より好ましくは１年以上、内容物の顕著な劣化なしに、室温および大気条件下で保存可能である。
【００１８】
ある実施形態では、カプセルの内部容量は、約２５から約１００ｃｍ３である。内部容量は、任意の軟性部分が完全に膨らんでいるが伸張していないときのカプセルの最大容量を称する。この内部容量は、通常、カプセル内での水性液の乱流および成分との混合のための空間をもたらすため、発泡性成分の容量の少なくとも２倍である。
【００１９】
例えば、欧州特許出願第０１７９６４１号または国際公開第９９０５０３６号パンフレット（参照によってそれらの全てが本明細書に組み込まれる）に記載のような入口ノズルを備えていてよい。ある実施形態では、本方法は、発泡性成分との混合を改善するために、カプセル内の２以上の入口に液体を注入する工程を含む。２以上の入口は、マニフォールドを介して単一の液体注入ダクトに連結していてもよい。少なくとも１つの入口は、カプセルの激しい混合および洗浄を助けるように角度を有する。
【００２０】
本発明の方法は、最初にカプセル内で液体と発泡性成分とを激しく混合させ、その後、得られた混合物を容器に入れ、さらに容器内の混合物に液体を噴出させて泡立たせることによって、最初に作動する。カプセルの使用は、容器内に直接ミルク固形物を入れることによる以前の問題を排除し、より大量に良質の泡を提供する。
【００２１】
ある実施形態では、最初に、カプセルの出口を鮮度バリア(freshness barrier)で密封しておく。「鮮度バリア」の用語は、調合が始まる前に液体ガイドを通って空気または湿度が入るのを防ぐことによって発泡性成分の鮮度を保持するように、空気または湿度に対して実質的に非透過性であるバリアを称する。調合の間に加えられた外的な機械的力または熱によって、鮮度バリアをはずすことができる。鮮度バリアは、好ましくは、調合の間に、カプセル内側から、圧力および／または温水の作用によってはずすことができる。例えば、鮮度バリアは、例えば欧州特許出願第０１７９６４１号明細書または国際公開第９９／０５０３６号パンフレットに記載の接着剤のような、熱および／または湿度の作用によってはずされるシーラントの層を含む。
【００２２】
例えば、ある実施形態では、カプセルは、入口の反対側に位置する継ぎ目に沿ってお互いに結合した２枚の弾力性のあるシートを有し、その結合はカプセル内部の熱または圧力の作用によって解除可能であり、それによって２枚のシートがそれら作用によって剥離され、開口をもたらす。
【００２３】
前述したように出口が鮮度バリアによって密封されている場合、カプセル内への液体の注入は、最初に発泡性食品成分との混合を生じさせる。その後、鮮度バリアがはずされて、開口が形成され、それによって容器内に食品成分が放出される。
【００２４】
好ましくは、水性液は実質的に水から成り、必要に応じて蒸気と混合する。ある実施形態では、約３０ｋＰａ（０.３ｂａｒ）から約２００ｋＰａ（２ｂａｒ）の圧力でカプセル内に液体を注入する。そのような圧力は、特別な手段なしに自動販売機で使用するのに適している。
【００２５】
ある実施形態では、液体は２段階で注入される：第１の比較的低い圧力段階によってカプセル内で発泡性成分との混合を達成する；次に、第２の高圧段階によって泡を作り出す。第１段階に発泡性成分を含有するカプセル内に注入される液体の量は、通常、約２５ｍｌから約１００ｍｌである。第１および第２段階において注入される液体の総量は、通常、約１００ｍｌから約４００ｍｌであり、ほぼカップ一杯の飲料に相当する。
【００２６】
好ましくは平均速度約２５０から約２０００ｍｌ／分、より好ましくは約５００から１５００ｍｌ／分で、蠕動ポンプまたはピストンポンプによって液体噴流を形成して、液体を泡に注入してもよい。製品の泡の量または感覚刺激特性(organoleptic properties)を最適化するように、断続的またはパルス状の態様で液体を注入してもよい。
【００２７】
ホット泡立ち飲料に関して、液体の温度は、通常約７５℃から約１００℃である。
【００２８】
発泡性成分を含むカプセル内への液体の注入工程の後、液体／発泡性成分混合物を含む容器内に液体の噴流を注入する工程が続く。高速でかつ細い径の液体噴流が、濃厚な泡の形成を生じさせる強い剪断力をもたらす。噴流は、通常、狭い口径の噴流形成ノズルに液体をポンプで注入することによって形成される。噴流形成ノズルは、泡形成成分を含む袋の入口または出口の一部を形成していてよい。他の実施形態において、ノズルは、カプセルとは完全に別個に、飲料製造装置において提供されてもよい。さらに別の実施形態では、飲料製造装置からカプセルを排出した後、カプセルの位置にノズルを取り外し可能に挿入し、さらにその後、カプセルと同じ注入手段を介して加圧液を供給する。噴流形成ノズルの内部横断面は標準的形状であってよく、実質的に円筒状であってよい。使い捨てノズルでは汚れ形成が問題とはならないため、ノズルが発泡性成分を含むカプセルの一部を形成する使い捨てノズルであるような実施形態には、単純な円筒状ノズルが特に適している。
【００２９】
好ましくは、直径約０.５から約２ｍｍ、より好ましくは約０.７から約１.５ｍｍの円形の水の噴流が形成される。水は実質的に非圧縮性でありかつあまり粘弾性ではないため、ノズルの噴流形成領域の有効内断面積が通常約０.２から３ｍｍ２、好ましくは約０.４から約２ｍｍ２、例えば約１ｍｍ２となる。
【００３０】
噴流形成ノズルの狭い口径の噴流形成領域が短かすぎる場合には、入口は噴流ではなく噴霧を形成する傾向がある。狭い口径が長すぎる場合は、ノズルを通過する間の圧力低下が大きくなりすぎる。したがって、狭い口径の領域は、液体の流れの方向に沿って約１から約５ｍｍ、例えば約２から約４ｍｍの距離の間伸びる。あるいは、噴流ノズルの口径は以下のようにしだいに細くなっていてもよい。
【００３１】
ある噴流形成ノズルの幾何学的性質が本発明の方法において特に有用であることが分かった。したがって、別の態様において、本発明は飲料製造装置を提供し、該装置は液体注入ノズルを有し、該ノズルは、入口、出口、および該入口と出口との間に伸びる孔を含み、出口の断面積が約０.２から約５ｍｍ２であり、かつ前記孔が入口から出口までの間でしだいに細くなっている。
【００３２】
出口の小さな断面は、出口から出てくる狭い高速の液体噴流をもたらす。この噴流は、容器内の液体表面に衝突するときに空気および液体の高い剪断混合によって泡を形成する。本発明のこの態様に基づくノズルは、次第に細くなった口径を有するノズルを提供することによって、ノズル内での詰まりおよび汚れ形成の問題を回避する。より詳細には、ノズルは通常出口近くで次第に細くなっている。好ましくは、口径は、ノズルの入口とノズルの出口との間で実質的に連続的に次第に細くなっている。
【００３３】
前述したように、噴流形成出口の内断面積は通常、約０.２から約３ｍｍ２、好ましくは約０.４から約２ｍｍ２、例えば約１ｍｍ２である。水は実質的に非圧縮性でありかつあまり粘弾性ではないため、直径約０.５から約２ｍｍ、より好ましくは約０.７から約１.５ｍｍの円形の水の噴流が形成される。
【００３４】
汚れの沈着および詰まりの問題は、孔の内面を実質的に平坦にすることによってさらに軽減できる。すなわち、孔の内表面は好ましくは１０マイクロメートルヲを越える高さの段差または特徴を有さず、さらに好ましくは孔の内表面は、１マイクロメートルを越える高さの段差または特徴を有さない。平均からの表面の二乗平均平方根偏差として表される孔の表面粗さは、好ましくは５マイクロメートル未満、より好ましくは１マイクロメートル未満である。好ましくは、ＢＳ1134-1961、またはＡＳＡＢ46.1-1962によって特定されたＲＡ数は１.６マイクロメートルより悪くなく、好ましくは０.１から０.４マイクロメートルの範囲である。
【００３５】
孔の横断面は、汚れの沈着の核となり得るいずれの角も有さないことが好ましい。好ましくは、孔の横断面は実質的に円形である。
【００３６】
孔内での液体の乱流を減らし、出口から噴霧ではなく噴流が出てくるように、ノズル孔の傾斜の角度は小さい方が好ましい。傾斜角度は孔の長さにしたがって多少変化する。好ましくは、孔の傾斜角度は、少なくとも出口近くで、約０°から約１０°の範囲であり、さらに好ましくは約０.５°から約５°である。
【００３７】
好ましくは、孔の長さは約１ｃｍから約１０ｃｍの範囲であり、より好ましくは約２ｃｍから約６ｃｍである。ノズルは、好ましくは、熱可塑性物質の射出成形によって単一の物として形成される。好ましくは、ノズルは、ノズルの交換または洗浄を可能にするように、飲料製造装置に取り外し可能に取り付けられる。また、ノズルは、以下に記載のような指定多工程調合法(prompted multi-step brewing method)において装置に挿入および／または装置から取り除くことができるように、取り外し可能であってもよい。
【００３８】
通常、液体噴流の噴射速度は、約３から約５０ｍ／ｓ、好ましくは約５から約１５ｍ／ｓである。この速度は、容器内において液体と衝突した際に十分な剪断をもたらし、効果的な泡立ちを提供する。液体の温度は、好ましくは約８０から約１００℃である。好ましくは、約０.４から約２ｂａｒ（４０から２００ｋＰａ）、より好ましくは約０.８から約１.２ｂａｒ（８０から１２０ｋＰａ）の圧力（従来の自動販売機で達成できる）で、液体を入口に供給する。噴流当たりの流速は、好ましくは約４から約４０ｍｌ／秒、より好ましくは約６から約１８ｍｌ／秒である。複数の噴流を提供して、液体添加および泡形成の速度を上げてもよい。容器内で液体を渦巻かせるため、少なくとも１つの液体噴流を垂直に対して角度を有するように傾けることが好ましい。容器内に噴出される液体の総量は、好ましくは約３０から約１５０ｍｌであり、より好ましくは約５０から約１００ｍｌである。
【００３９】
容器は通常、例えばポリスチレンカップのようなカップである。通常、容器の底はカプセルの出口から約５−２５ｃｍ下に配置される。
【００４０】
上記の方法は、上端近くにおいて望ましくないほど大きな気泡を有する泡を形成することが時々生じる。そのような場合、本方法は好ましくは、水注入工程の後、容器内の泡の上端に水噴霧を加える工程をさらに含む。水噴霧は、より大きな気泡を分散させる。通常、水噴霧は１−５秒間適用され、小さな水滴サイズである。
【００４１】
本発明の方法は、通常、カプセルに液体を注入する工程の前に、飲料製造装置にカプセルを保持する工程を含む。好ましくは、本方法は、カプセルに液体を注入する工程の後、ホルダーからカプセルを機械的に排出する工程をさらに含む。例えば、飲料製造装置は、カプセルを自動的および機械的に廃棄するゴミ入れを含んでいてよい。
【００４２】
本発明は、公知の自動販売機において公知の調合工程を併用して、泡立ち飲料を調製するのに特に非常に適している。例えば、本発明の好ましい方法は：飲料調合成分を含む第２カプセルであって、該カプセルから流体を出させることができる出口を有するカプセルを提供する；前記第２カプセルに水を注入して、カプセル内で飲料を調合する；および前記飲料を出口から容器内に出させる；各工程をさらに含む。
【００４３】
好ましくは、飲料を調合する工程は、食用の泡立ち液を作成する工程の後に行われ、飲料は出口を通って、容器内の食用の泡立ち液中に出てくる。このことは、本発明に基づいて泡立ち液を調製した直後に、コーヒーカプセルを調合することによって、カプチーノのような飲料を作成することを可能にし、したがって、コーヒー油がミルクの泡立ちに及ぼす悪影響を回避できる。
【００４４】
そのような方法において、発泡性成分を含むカプセルと、飲料調合成分を含む第２カプセルとが、本方法の間に同じ調合装置の同じカプセルホルダーに順次保持され、さらに機械的にそのホルダーから排出される。
【００４５】
他の実施形態において、発泡性成分を含むカプセルと、飲料調合成分を含む第２カプセルとが、本方法の間に同じ調合装置に同時に保持されてもよい。すなわち、調合装置は２つのクランプまたは二重のクランプを有し、それらは調合操作の最初に両方のカプセルを搭載し、その後順次カプセルを調合する。
【００４６】
通常、飲料調合成分は、好ましくは一杯の飲料を調合するのに適した量で、挽いたコーヒーまたは茶葉を含む。例えば、約２ｇから約１２ｇの挽いたコーヒー、または約１ｇから約９ｇの茶葉を含む。飲料調合成分を含むカプセルの構造は、発泡性成分を含むカプセルの構造に実質的に類似するものであってよい。様々なカプセルを製造しかつ同じ装置に装填でき、さらに同じカプセル保持、調合、および操作機構に順次供給できることが、本発明の特に有利な点である。飲料調合カプセルは、例えばその内面に結合されたフィルターペーパーのような、フィルター要素をさらに含んでいてよい。
【００４７】
発泡性成分を含むカプセルに関連して上述したのと同様の量、圧力、および温度で、飲料調合成分を含むカプセルに液体を注入してよい。
【００４８】
他の実施形態では、約２００ｋＰａから約２ＭＰａ（約２から約２０ｂａｒ）、好ましくは約２００ｋＰａから約１ＭＰａ（約２から約１０ｂａｒ）の圧力で、飲料調合成分を含むカプセルに液体を注入する。それら圧力は、エスプレッソコーヒーを調合するのに従来用いられている圧力である。好ましくは、本方法のこの工程で注入される液体は、実質的に水から成る。
【００４９】
好ましくは、本発明に基づく方法において注入される液体の総量は、１００から４００ｍｌである。好ましくは、製品は、約１０体積％から約５０体積％の泡を含み、より好ましくは約２０体積％から約３５体積％の泡を含む。
【００５０】
さらに別の態様において、本発明は、本発明の方法に基づいて泡立ち液を調製するための飲料製造装置を提供し、該装置は：発泡性成分を含むカプセルを受け入れるように適合させたカプセルホルダー；加圧下で液体を供給するための第１ポンプ；前記第１ポンプに連結された、カプセルに液体を注入するための液体注入チューブ；および直径約０.５から約２ｍｍの液体噴流を作成するための別個の液体噴流形成ノズル；を含む。
【００５１】
ある実施形態では、カプセル注入器と液体噴流ノズルの両方に液体を注入するのに第１ポンプを用いてもよい。液体は、好ましくは実質的に水から成る。
【００５２】
本発明の装置およびシステムにおける噴流形成ノズルの直径および形状は、好ましくは、本発明に基づく方法に関連して前述したものと同様である。
【００５３】
飲料製造装置は、好ましくは、水注入が完了した後、ホルダーからカプセルを排出するための機械的排出手段をさらに含む。
【００５４】
好ましくは、本装置は、ホルダーが開かれたときに注入チューブを引っ込めるために、ホルダーに操作上関連する機構をさらに有する。
【００５５】
したがって、さらに別の態様において、本発明は、本発明に基づく方法によって泡立ち飲料を調製するための飲料製造システムを提供し、該システムは：カプセルホルダーを有する飲料製造装置；飲料製造装置のホルダーに受け入れられるように適合させた、発泡性成分を含むカプセル；および、飲料製造装置のホルダーに受け入れられるように適合させた、飲料調合成分を含む第２カプセル；を含む。
【００５６】
さらに別の態様において、本発明は、飲料製造装置を提供し、該装置は：飲料調合成分を含むカプセルを保持するためのホルダー；温液の供給源、およびカプセル内で飲料成分を調合するために前記ホルダーに保持されたカプセル内に温液を注入するための注入器；および複合飲料を調合するために、コマンドに応じて以下の連続工程を利用者に実施させるようにプログラムされた制御系およびディスプレイ；を含む：
（ａ）飲料調合成分を含む第１カプセルをホルダーに挿入する；
（ｂ）前期第１カプセルから第１飲料成分が調合される間待つ；
（ｃ）第２飲料調合成分を含む第２カプセルをホルダーに挿入する；
（ｄ）前期第２カプセルから第２飲料成分が調合される間待つ。
【００５７】
本発明は、簡単なやり方で単一のカプセルホルダーを有する装置から複合飲料を調合することを可能にすることが分かる。カプセル用のホルダーは、通常、水がカプセルに注入されている間カプセルをしっかりつかむクランプを含む。クランプは、カプセルの少なくとも一部をつかむためのジョーを含んでいてよい。本装置は、カプセルをクランプに挿入できるように開き、さらに液体注入が開始すると閉じるような、ドアまたはトレイまたは引き出しを含んでいてよい。
【００５８】
制御系およびディスプレイは、例えば液晶ディスプレイおよびソフトキー制御を含んでいてよい。ディスプレイスクリーン上の目に見えるプロンプトに加えて、プロンプト（ａ）および（ｃ）は、カプセルの挿入を可能にするようにカプセルホルダーを機械的に開くことを含んでいてよい。
【００５９】
飲料製造装置は、プロンプト（ｄ）の後、装置から最終飲料を追い出すプロンプト（ｅ）をさらに提供してもよい。
【００６０】
典型的な実施形態において、プロンプト（ａ）は、スプレー乾燥粉末ミルクのような例えば発泡性クリーム等の発泡性成分を含むカプセルを利用者に挿入させるように誘導する。第２成分（例えばコーヒー）は泡立ちを阻害する傾向があるため、最初にミルクを泡立てることが好ましい。
【００６１】
通常、本発明のこの態様に基づく飲料製造装置は、前記工程（ａ）の前に、利用者に飲料を選択させるようにプログラムされた制御系およびディスプレイを有する。飲料を選択させるプロンプトは、ソフトキーによってアクセスされる１以上のメニュー選択スクリーンによるものであってよい。本装置は、前記工程（ａ）の前に、利用者に支払いをさせるようにプログラムされていてもよい。支払いは、コイン解除機構(coin-freed mechanism)、または磁気カード読取装置、あるいは本制御系に設置された他の自動料金請求手段によるものであってよい。
【００６２】
好ましくは、本制御系は、第２飲料成分が第２カプセルから調合される前に調合サイクルが中断されると、支払いの部分的返金を行うようにプログラムされている。例えば、第２飲料成分のみの金額に等しい金額が返還される。
【００６３】
使用していないとき、ディスプレイは、例えばロゴまたは一杯のコーヒーの絵のような、初期画面を示してもよい。また、本装置は、前記工程（ａ）の前に、利用者に、該装置に容器を置かせるようにプログラムされていてもよい。本装置は、本装置の飲料受入位置に容器がない場合には装置の操作を阻止または遮断するように、例えば赤外線探知機インターロックのような、カップ検出インターロックを含んでいてよい。
【００６４】
他の実施形態において、飲料製造装置は、プロンプト（ｂ）と（ｃ）との間に以下のプロンプトをさらに含む：
（ｆ）ホルダーに液体噴流ノズルを挿入する；
（ｇ）液体の高速噴流がノズルから噴出している間待つ。
【００６５】
好ましくは、液体噴流ノズルは、高速噴流を提供するように、上述したような大きさを有する。それら実施形態は、噴流ノズルを後から取り付ける必要なしに、泡立ち飲料を作るように既存の装置を改良できるという利点を有する。また、噴流ノズルにおける汚れの沈積の問題を回避するため、工程（ｆ）で挿入される取り外し可能な噴流ノズルを使い捨てにしてもよい。
【００６６】
さらに別の態様において、本発明は、飲料製造システムを提供し、該システムは：本発明に基づく飲料製造装置；第１飲料成分を含む少なくとも１つの第１カプセル；および前記第１飲料成分とは異なる第２飲料成分を含む少なくとも１つの第２カプセルを含む。好ましくは、第１飲料成分は発泡性飲料成分を含み、第２飲料成分はコーヒーまたは茶を含む。
【００６７】
本発明は、飲料を調合する方法をさらに提供し、該方法は：本発明に基づく飲料製造システムを提供する；前記システムに複合飲料を調合するように指示する；および前記複合飲料を調合するために、前記システムによって提供されるプロンプトに応じて、ホルダーに第１および第２カプセルを挿入する；各工程を含む。
【００６８】
通常、飲料調合成分は、好ましくは一杯の飲料を調合するのに適した量で、挽いたコーヒーまたは茶葉を含む。例えば、約２ｇから約１２ｇの挽いたコーヒー、または約１ｇから約９ｇの茶葉を含む。飲料調合成分を含むカプセルの構造は、通常、発泡性成分を含むカプセルの構造に実質的に類似することが理解されるであろう。カプセルを製造しかつ同じ装置に装填でき、さらに同じカプセル保持、調合、および操作機構に順次供給できることが、本発明の特に有利な点である。飲料調合カプセルは、例えばその内面に結合されたフィルターペーパーのような、フィルター要素をさらに含んでいてよい。
【００６９】
発泡性成分を含むカプセルに関連して上述したのと同様の量、圧力、および温度で、飲料調合成分を含むカプセルに液体を注入してよい。
【００７０】
他の実施形態では、約２００ｋＰａから約２ＭＰａ（約２から約２０ｂａｒ）、好ましくは約２００ｋＰａから約１ＭＰａ（約２から約１０ｂａｒ）の圧力で、飲料調合成分を含むカプセルに液体を注入する。それら圧力は、エスプレッソコーヒーを調合するのに従来用いられている圧力である。好ましくは、本方法のこの工程で注入される液体は、実質的に水から成る。
【００７１】
好ましくは、本発明に基づく方法において注入される液体の総量は、１００から４００ｍｌである。好ましくは、製品は、約１０体積％から約５０体積％の泡を含み、より好ましくは約２０体積％から約３５体積％の泡を含む。
【００７２】
ある実施形態では、カプセル注入器と液体噴流出口の両方に液体を注入するのに第１ポンプを用いてもよい。より一般的には、液体を液体噴流に供給するために第２ポンプが備えられている。液体は、好ましくは実質的に水から成る。
【００７３】
飲料製造装置は、好ましくは、水注入が完了した後、ホルダーからカプセルを排出するための機械的排出手段をさらに含む。
【００７４】
好ましくは、本装置は、ホルダーが開かれたときに注入チューブを引っ込めるために、ホルダーに操作上関連する機構をさらに有する。
【００７５】
好ましくは、本発明に基づく装置およびシステムはカップ検出器を含み、それによって、カップ検出器が、カプセル出口から液体を受け取る装置の位置に容器が存在することを記録しなければ、飲料調合が中断される。好ましくは、カップ検出器は、赤外線源、および該赤外線用のセンサー、より詳細には、容器が正確に装置に置かれたときに容器の表面から反射される赤外線用のセンサーを含む。好ましくは、本装置は、検出器が正確な位置にカップを検出しないような場合に、利用者にカップを挿入させるようになされている。
【００７６】
本発明の泡立ち飲料製造方法は、既存の自動販売機の最小限の適合しか必要とせず、特に、高圧または蒸気注入の必要性を回避する。さらには、既存の飲料調合成分パック構成と共に、またはそのような構成を最小限適合させて、本方法を用いることができる。
【００７７】
既に説明したように、本発明に基づく方法のある実施態様では、発泡性成分を含むカプセル内に提供された入口または出口ノズルによって高速液体噴流が形成される。したがって、さらに別の態様において、本発明は、食用の泡を調製するためのカプセルを提供し、該カプセルは：発泡性成分を含む内部領域を定める側壁；前記領域に液体を注入するための入口；および液体が前記領域から出てくるのを可能にする出口；を含み、前記入口と出口の少なくとも一方が、直径約０.５から約２ｍｍの液体噴流を提供するための狭窄部分を有する。
【００７８】
発泡性成分は、前述したように、高剪断混合に基づき泡を形成する任意の食品成分であってよい。
【００７９】
発泡性成分の乾燥質量は、通常、約１から約５０ｇ、好ましくは約２から約１５ｇ、より好ましくは約５から約１２グラムであろう。言い換えると、各パッケージ内の成分の量は、好ましくは、例えば一杯の泡立ち飲料のような、一人前の泡立ち製品に十分な量である。
【００８０】
好ましくは、パッケージは実質的に貯蔵安定である。すなわち、３ヶ月以上、より好ましくは１年以上、内容物の劣化なしに、室温および大気条件下で保存可能である。
【００８１】
カプセルは通常、熱可塑性物質により形成され、一回使用後、使い捨てである。カプセルは、実質的に剛性シート材料から形成された少なくとも１つの側壁を有していてよい。例えば、実質的に筒状の形状を有するカプセルを考えている。より一般的に、カプセルは、例えば、成形−充填−シール機において形成された筒状の袋、またはフィルム材料の前後のシートをその縁の周りでくっつけることによって形成された円筒部のような、可撓性フィルム材料から形成された側壁を含む。カプセルは、通常、貯蔵安定条件下で食品成分を保存するために、使用前には実質的に非通気性および非透湿性であろう。
【００８２】
ある実施形態では、カプセルの内部容量は、約２５から約１００ｃｍ３である。内部容量は、完全に膨らんでいるときのカプセルの最大容量を称する。この内部容量は、通常、カプセル内での水性液の乱流および成分との混合のための空間をもたらすため、発泡性成分の容量の少なくとも２倍である。
【００８３】
入口または出口は、使用の際に、カプセル内におよび／またはカプセルの内部から、狭い径の液体噴流を提供するようになされている。噴流が発泡性成分を含む液体の表面に衝突したとき得られる高剪断混合が、泡形成をもたらす。
【００８４】
好ましくは、その狭窄部分は、直径約０.７から約１.５ｍｍ、より好ましくは約１ｍｍの噴流を提供する。
【００８５】
ある実施形態において、高剪断と高められた流体流量とを組み合わせるために、カプセルは、２以上の噴流形成用の入口または出口を含んでいてよい。２以上の入口は、マニフォールドを介して単一の液体注入ダクトに連結されていてよい。少なくとも１つの入口は、カプセルの激しい混合および洗浄を助けるように角度を有する。
【００８６】
通常、噴流形成用の入口または出口の内横断面は標準的形状であり、好ましくは実質的に円筒状である。水性液は実質的に非圧縮性でありかつあまり粘弾性ではないため、入口および／または出口の噴流形成領域の内断面積は通常約０.２から３ｍｍ２、好ましくは約０.４から約２ｍｍ２、例えば約１ｍｍ２となる。
【００８７】
入口または出口の狭窄部分（狭い口径の噴流形成領域）が短かすぎる場合には、入口または出口は噴流ではなく噴霧を形成する傾向がある。狭窄部分が長すぎる場合は、ノズルを通過する間の圧力低下が大きくなりすぎる。したがって、狭窄部分は、好ましくは液体の流れの方向に沿って約１から約５ｍｍ、より好ましくは約２から約４ｍｍの距離の間伸びる。
【００８８】
ある実施形態では、入口または出口の噴流形成領域は、使い捨てノズルを含む。ノズルは、欧州特許出願第０１７９６４１号明細書または国際公開第９９／０５０３６号パンフレットに記載のように、熱可塑性物質の射出成形によって形成され、さらにカプセルを構成するフィルム材料の前後のシート間のシールに、液体が漏れない態様で固定されていてよい。それら先行文献において、ノズルの孔面積は、袋内への液体の迅速な流れを提供するため、実質的に３ｍｍ２より大きかった。本発明に基づくカプセル中のノズルは、既存の飲料調合装置と適合させるため、直径約３ｍｍ以上の注入ダクトを含んでいてよいが、ノズルからの出口は、前述したような噴流を形成するように狭窄した横断面を有していてよい。使い捨ての入口または出口ノズルは、汚れによって詰まったり、長期間の使用によって汚染したりすることが無いという利点をもたらす。
【００８９】
ある実施形態では、最初に、カプセルの出口を鮮度バリアで密封しておく。「鮮度バリア」の用語は、調合が始まる前に液体ガイドを通って空気または湿度が入るのを防ぐことによって発泡性成分の鮮度を保持するように、空気または湿度に対して実質的に非透過性であるバリアを称する。調合の間に加えられた外的な機械的力または熱によって、鮮度バリアをはずすことができる。鮮度バリアは、好ましくは、調合の間に、袋の内側から、圧力および／または温水の作用によってはずすことができる。例えば、鮮度バリアは、例えば欧州特許出願第０１７９６４１号明細書または国際公開第９９／０５０３６号パンフレットに記載の接着剤のような、熱および／または湿度の作用によってはずされるシーラントの層を含む。
【００９０】
本発明のある実施形態では、入口に狭窄部分がもたらされる。そのような実施形態において、出口は、実質的に入口の反対側に位置することが好ましい。出口を入口の反対側に位置させることの利点は、入口からの噴流が、不完全に分散した発泡性成分によって生じる出口の詰まりを取り除くことができることである。
【００９１】
ある他の実施形態では、出口のみに噴流形成狭窄部分が提供される。そのような実施形態の利点は、容器内で液体を渦巻かせるように、出口ノズルが角度を有していてよいということである。しかしながら、その後出口が発泡性材料の粒子によって詰まる傾向があるため、それら実施形態は好ましくない。好ましくは、カプセルは、上述したような噴流形成入口の反対側に位置する噴流形成出口、または以下に記載するような噴流形成入口の反対側に位置する大きな出口のいずれかを含む。
【００９２】
大きな出口の実施形態では、使用の際に、好ましくは約１ｃｍ２より大きな断面積を有する開口部を提供するように出口を適合させ、それによって、実質的にカプセルの側壁に触れることなく、入口から発せられる水の噴流がカプセルを通過してその開口部から出ることが可能である。その後、噴流はカプセルの下にある容器内の液体に衝突して泡を生じさせる。
【００９３】
好ましくは、カプセル内への水の注入が最初に発泡性食品成分との混合を生じさせるように、前述した鮮度バリアによって出口を密封する。その後、鮮度バリアをはずして開口部を形成し、それによって容器内に食品成分を放出させ、その後、水をさらに注入して、容器内で泡を形成する。
【００９４】
例えば、ある実施形態において、カプセルは、入口の反対側に位置する継ぎ目に沿ってお互いに結合した２枚の弾力性のあるシートを有し、その結合はカプセル内部の熱または圧力の作用によって解除可能であり、それによって２枚のシートがそれら作用によって剥離され、開口をもたらす。
【００９５】
ある実施形態では、本発明の方法およびシステムにおいて用いられるカプセルは、完全に自動化された自動販売機におけるカプセルの使用を助けるために、カプセル上に機械読取可能なパック認識手段を有していてもよい。例えば、カプセルは、機械読取可能な突起または穴、あるいはバーコードを含んでいてよい。そのような実施形態において、装置は、カプセルを認識および操作するための互換的機械認識能力を有する。
【００９６】
本発明の上記の態様の任意の１つに関連して記載された任意的および／または好ましい特徴は、単独で、または他の任意的および／または好ましい特徴と共に、本発明の任意の他の態様に基づくカプセル、飲料製造装置またはシステム、ノズル、あるいは方法にも適用可能である。
【００９７】
添付図面を参照して、実施例によって本発明の特定の実施形態をさらに詳細に説明する。
【実施例】
【００９８】
図１および図２を参照して、カプセル１は、縁４の周りでお互いに結合した２枚の積層金属化軟性プラスチックフィルム２および３から形成された袋の形状を有する。縁の下端部５は、袋内の温水の作用によってはずされる接着層８によって結合されている。袋の縁の上端部において、ノズル７はシート２と３の間に挿入され、さらに気密態様でそれらシートに結合している。カプセルは、完全に膨らんでいるとき、約５０ｃｍ３の内部容量を有する。したがって、パッケージ１の構造は、欧州特許出願第０１７９６４１号または国際公開第９９０５０３６号パンフレットに記載の飲料調合用の袋に類似する。カプセルは、約５−１０ｇの発泡性粉末ミルク６でほぼ半分満たされている。
【００９９】
ノズル７は、例えばポリプロピレンのような熱可塑性材料の射出成形によって形成される。ノズルは、気密態様で接着または融解結合によって、袋の前後のシート２および３に結合している。ノズル７は、約３ｍｍの均一な内径を有する孔領域を有し、使用の際にその孔内に水注入チューブ１５が挿入される。調合装置において袋の機械的保持および操作を助けるため、ノズルの上端部にフランジが提供される。最後に、プラスチックの積層ホイル鮮度バリア（示していない）で、ノズルの上端部が密封されている。これによって、貯蔵安定な完全に気密でかつ湿度非透過性のパッケージが得られる。
【０１００】
図３を参照して、使用時にカプセル１は、ノズルフランジの下でカプセルをつかむカプセルホルダー１１によって飲料製造装置に保持される。水注入チューブ１５は、ノズル７の鮮度バリアを突き刺すように進められ、その後、チューブ１５を介してカプセル１に約９０℃の温水が注入される。カプセル１の中で温水と粉末ミルク６とが激しく混合され、粉末ミルクの水性分散を作る。また、温水はカプセルの底部のシール８をはずすし、それによって、水性ミルク分散液を容器１７に落とす。この段階で注入される水の総量は、約５０ｍｌである。
【０１０１】
カプセル１への水注入が完了すると、飲料製造装置は、廃棄容器に使用済みカプセルを自動的に投棄する。同時にまたは続いて、水の噴流１３が、噴流入口１２を介して、容器１７の中の液体混合物に噴出される。噴流の直径は約１ｍｍであり、噴流速度は約５ｍ／秒であり、さらに噴流によって注入される水の量は約６０ｍｌである。水の噴流は、容器１７内で混合物の泡立ちを生じさせて、液層１８と泡層１９とを有する泡立ち飲料を作成する。
【０１０２】
図４により詳細に示すように、噴流入口１２は、本発明に基づくノズルを有する。ノズル２０は、例えばポリアセタール、ポリプロピレン、または他の食品−認可プラスチックのような、熱可塑性材料の射出成形によって単一のものとして形成される。ノズルの長さは約５ｃｍであり、壁厚は０.２から１.５ｍｍの範囲である。ノズルは、約４ｍｍの内径を有する入口２２から、約１ｍｍの内径を有する出口２４まで、次第に細くなっている。ノズルの孔２６は、断面が円形であり、約２°の傾斜角度でその全長に沿って次第に細くなっている。その小さな傾斜角度は、出口において、噴霧ではなく、水の噴流をもたらす。バネ押し差込み金具(spring-loaded bayonet fitting)または類似のものを用いる装置においてノズルの挿入および交換を可能にするため、ノズルにはフランジ２８および２９が設けられている。
【０１０３】
図５および６を参照して、本発明に基づく別の方法は、本発明にしたがって特別に適合させた袋を使用する。その袋の構造は、欧州特許出願第０１７９６４１号または国際公開第９９０５０３６号パンフレットに記載され、さらに図１および２に示されている飲料調合用の袋に類似する。しかしながら、その袋は、以下にさらに説明するように、高速噴流を形成するように入口ノズルを適合させている点で従来の袋とは異なる。
【０１０４】
図５を参照して、本発明の袋の入口ノズルは、ポリプロピレンのような熱可塑性材料の射出成形によって形成される。ノズルは、気密態様で、接着または融解結合によって、袋の前後のシート３０および３１に結合している。ノズルは、約３ｍｍの長さで１ｍｍの直径の実質的に円筒状の孔を有する狭い孔領域３２を含む。ノズルは、約３ｍｍの内径を有する比較的広い孔の外側領域３３をさらに有し、使用の際にその孔内に水注入チューブが挿入される。調合装置において袋の機械的保持および操作を助けるため、ノズルの上端部にフランジが提供される。最後に、プラスチックの積層ホイル鮮度バリア３５で、ノズルの上端部が密封されている。これによって、貯蔵安定な完全に気密でかつ湿度非透過性のパッケージが得られる。
【０１０５】
図６を参照して、本発明に基づくこの方法において、袋は、飲料製造装置（示していない）に挿入され、その中で、フランジ３４の下でジョー（示していない）によってつかまれている。装置に取り付けられた水注入チューブ３６は、鮮度バリアフィルム３５を貫通するまで進められ、ノズルの広い孔部分３３に耐密性のはめ込み(pressure-tight mating fit)を形成する。約９０℃、約０.２ｂａｒ（２０ｋＰａ）の初期圧力で水がノズルを通してカプセルに注入され、そこで粉末ミルクと混合して濃縮ミルク分散液を形成する。温水および圧力がカプセルの底部の縁の接着を剥離し、濃縮ミルク分散液が容器３８に滴下される。この最初の注入段階は、通常、約５から１０秒間かかり、この段階において注入される水の総量は５０から６０ｍｌである。
【０１０６】
次に、約１ｍｍの直径および約１５ｍ／秒の速度を有する高速噴流として、ノズルの狭い孔部分３２から水を噴出させることができる、約２ｂａｒ（２００ｋＰａ）に水注入圧力を上昇させる。この高エネルギー噴流３７は、容器３８内に存在する液体と衝突して高剪断混合をもたらし、泡４０の層を作る。この水噴流注入段階は、通常１０から３０秒間かかり、注入される水の総量は１０から２５０ｍｌである。
【０１０７】
水注入工程が完了した後、注入チューブ３６が引っ込められ、空のカプセルが廃棄容器に排出される。その後、泡層４０の上端部に存在する大きな気泡を分散させて、安定ですくい易いミルクの泡層を作成するため、水噴霧（示していない）が容器３８内の泡４０に短時間加えられる。
【０１０８】
図７を参照して、別の発明のカプセル４２は、縁４３の周りでお互いに結合している積層金属化軟性プラスチックシート材料からなる前後のシートを含む。図５に示す実施例のノズルに類似の構造のノズル４５が、縁の上端領域に挿入される。出口ノズル４６は、縁の底部領域４４に挿入される。縁４４はカプセル内部の熱または水の作用によって剥離されないため、ノズル４６は、カプセルからの唯一の出口を提供する。ノズル４６は、図５のノズルに類似の態様で熱可塑性材料から成形され、直径約１ｍｍの出口噴流を提供するように適合させた狭い孔を有する。圧力によって破れる鮮度バリアフィルムが、ノズル４６に設置されている。
【０１０９】
使用時に、図７のパッケージは、飲料製造装置内のクラムシェル構造を有する空洞内にしっかりと取付けられている。その空洞は、パッケージを囲みかつ支持し、さらに注入された水の加圧下でパッケージが破裂するのを防ぐ。図５の実施形態に関連して述べたように、最初はかなり低い圧力でノズル４３に水が注入される。水は袋内の粉末ミルクと混合し、出口ノズル４６の鮮度バリアが破れるまで袋内の圧力が上昇し、その後直ぐに混合物が高速噴流として出口ノズル４６から排出される。入口ノズル４３を介した水注入は高圧で継続され、カプセルを洗浄し、出口ノズル４６内の任意の詰まりを除去し、さらに、パッケージの下にある容器内に注入を続けて前述したように泡を作る。本方法の残りの工程は上記の通りである。
【０１１０】
任意の上記の実施例によって製造された泡立ち乳飲料は、通常、より味のよいものにするために、飲料用香味料の添加を必要とする。本発明の実施形態において、飲料調合カプセルは、飲料製造装置において、発泡性ミルクカプセルと同じホルダーに挿入される。飲料調合カプセルは、図１のカプセルに類似の態様で構成されるが、挽いたコーヒーで満たされ、かつフィルター要素を含む。ミルクを含むカプセルと類似の態様でカプセルのノズルに温水を注入することによって飲料を調合する。調合されたコーヒーはカプセルの底部から出て、容器内の泡層を通って液層に滴下する。使い済みの飲料調合用の袋は、その後、装置によって自動的に廃棄される。泡に存在する大きな気泡を分散させるため、細かい水の噴霧がカップ内の泡の上端に短時間加えられる。
【０１１１】
容器の内容物を渦巻かせ、それによってすでに容器内に存在する乳状の液体と調合した飲料とを混合するため、例えばノズル１２を介して、最後の水の噴流を短時間注入してもよい。
【０１１２】
本発明に基づく方法は、飲料自動販売機によって、半自動的または完全自動的な態様のいずれで実施してもよい。半自動的実施形態では、利用者が自動販売機から泡立ち飲料オプションを選択することによってプロセスが開始する。システムは、カプセルホルダーを備えた飲料調合用の囲いにつながるドアを開くことによって、粉末ミルクカプセルを利用者に挿入させる。その後、機械は自動的にカプセルをつかみ、設定時間の間カプセルに水を注入して、最初の混合を達成し、さらに水と粉末ミルクとの混合物を容器内に落とす。その後、機械は自動的に高速噴流で容器内にさらに水を注入して、容器内に所望のホット泡立ちミルクをもたらす。また、機械は、特定の実施形態に応じて、噴出工程の前または後のいずれかに、使用済みカプセルを自動的に廃棄する。半自動的態様において、その後機械は、利用者に飲料調合カプセルを挿入させ、さらにカプセルホルダーのクランプを開く。利用者は、所望の飲料カプセルを選択し、機械の同じホルダーにそのカプセルを挿入することができ、その後直ぐに機械が自動的にカプセル内に水を注入し、カプセル内で飲料を調合しさらにカプセルの底部でバリアを解除して、容器内に飲料を放出させる。最後に、機械は自動的に使用済み飲料調合カプセルを廃棄し、飲料を渦巻かせるために短時間水噴流注入を行い、さらに泡の表面上の大きな気泡を除くため泡の上に短時間水噴霧を施すことによって、泡立ち飲料を完成する。
【０１１３】
完全自動的実施形態では、粉末ミルクカプセルと飲料調合カプセルとを自動販売機内に貯蔵し、利用者からの最初の飲料調合指示に応じて、機械が適切な袋を選択し、さらに適当な時に袋ホルダーにその袋を供給する。
【０１１４】
別の実施形態では、噴流形成ノズルは、装置の発泡性ミルクの袋および／または飲料調合用の袋と同じ飲料調合クランプに取り外し可能に挿入される。この実施形態は、既存の調合装置を改良することを必要としない。この実施形態では、図１に示されている発泡性ミルクの袋が上記のような装置に最初に挿入され、液体がそのカプセルに注入されて、容器内にミルクと水との混合物が放出される。その後、装置は飲料調合用の囲いにつながるドアを開き、利用者にホルダーに噴流ノズルを挿入させる。噴流ノズルは、前述したように、直系約１ｍｍの高速水噴流を提供するように適合させた内径を有する使い捨てのまたは多目的の熱可塑性ノズルである。ノズルを挿入すると、装置はノズルを介して水を噴出して、容器内に高速噴流を提供し、高剪断混合が液体に空気を混入することによって、乳状の泡を形成する。噴流径は約１ｍｍであり、噴流速度は約５ｍ／秒であり、噴流によって注入される水の量は約６０ｍｌである。システムは、その後自動的に使い捨てノズルを廃棄し、あるいは開いて、利用者に多目的ノズルを取り除かせる。
【０１１５】
その後、機械は利用者に飲料調合カプセルを挿入させ、前述した次の工程を実施する。
【０１１６】
上記の実施形態は、単なる例示のために記載されている。添付した請求の範囲に含まれる多くの他の実施形態が当業者に明白であろう。
【図面の簡単な説明】
【０１１７】
【図１】図１は、本発明の第１の方法において使用するための発泡性成分を含む第１カプセルの平面図を示す。
【図２】図２は、図１のカプセルの全体の縦断面図を示す。
【図３】図３は、カプセル内への液体の注入が完了した後でかつ容器内への液体噴流の注入が行われている間の図１および図２のカプセルを示す。
【図４】図４は、飲料製造方法および図３の装置において使用するための、本発明に基づく液体注入ノズル全体の縦断面図を示す。
【図５】図５は、本発明に基づく第２の方法において使用するための、本発明に基づくカプセルの入口ノズル領域の詳細な断面図を示す。
【図６】図６は、泡立ち飲料を調合するために使用中の、図５のカプセル全体の概略縦断面図を示す。
【図７】図７は、本発明に基づく別の方法において使用するための、本発明に基づく別のカプセルの平面図を示す。
【国際公開パンフレット】
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【国際調査報告】
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