ES2272789T3 - Grupo dispensador para preparar bebidas a partir de productos solubles. - Google Patents

Grupo dispensador para preparar bebidas a partir de productos solubles. Download PDF

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Abstract

Un grupo dispensador para preparar bebidas a partir de un producto soluble, del tipo que comprende un cartucho desechable (1) que contiene el producto soluble (9), donde dicho cartucho incluye al menos una salida para la descarga de una bebida compuesta por dicho producto soluble y un fluido, en el que dicha al menos una abertura de salida está definida por al menos una línea de rotura (5a) presente en una pared (5) de dicho cartucho, en el que dicho grupo comprende además un dispositivo receptor (2) que tiene una base adecuada para recibir dicho cartucho desechable y en el que dicho dispositivo receptor comprende al menos un elemento perforador (7) que tiene una parte de encaje sustancialmente cilíndrica para perforar dicho cartucho en correspondencia con dicha línea de rotura (5a) y ocupar completamente dicha abertura de salida antes de un paso de descarga de la bebida, caracterizado porque comprende medios de regulación de la entrega de dicha bebida, que constan de al menos una abertura(10) de descarga que se aporta durante un paso de entrega de la bebida entre la pared de dicho elemento perforador (7) y el borde de dicha abertura de salida (5a), y en el que para obtener dicha al menos una abertura de salida (10), la relación R entre el diámetro D2 de la parte de encaje de dicho miembro perforador y el diámetro D1 de dicha abertura de salida es 1=R=1, 067.

Description

Grupo dispensador para preparar bebidas a partir de productos solubles.
Ámbito técnico de la invención
La presente invención se refiere a la preparación de bebidas partiendo de productos solubles contenidos en cartuchos desechables, por ejemplo la preparación de bebidas que se realiza en máquinas provistas de un dispositivo receptor preparado para recibir un cartucho de producto soluble a fin de dispensar bebidas calientes tales como café, capuchino, té o similares.
Antecedentes de la técnica
En las máquinas conocidas, los grupos diseñados para preparar y dispensar bebidas se componen generalmente de un dispositivo receptor que tiene una base que recibe un cartucho desechable.
Debido a que los cartuchos están cerrados herméticamente para evitar vertidos del producto durante su manipulación o transporte, el dispositivo receptor está generalmente provisto de un miembro perforador que realiza una o más aberturas de salida en la pared del cartucho (por ejemplo, en la pared de la base del cartucho) en correspondencia con una pluralidad de líneas de perforación prestablecidas.
Una vez que el cartucho está colocado en la base adecuada del dispositivo receptor, se introduce agua a presión dentro del cartucho a través de una abertura de entrada en el mismo, a fin de formar una bebida consistente en una suspensión o dispersión de un producto soluble en agua, que se dispensa a través de una abertura o agujero de salida situado en el cartucho.
Un grupo dispensador debe garantizar una completa y uniforme solubilidad o suspensión/dispersión del producto en el fluido (generalmente agua) dentro del cartucho, así como un buen aspecto final de la bebida; en el caso de café o capuchino, un buen aspecto final significa que sea "cremoso", es decir, que tenga una capa apreciable de espuma duradera con pequeñas burbujas. Obtener este resultado es complicado debido al hecho de que la forma y dimensiones del cartucho son las mismas para todos los productos a preparar, mientras que la cantidad de producto soluble en el cartucho varia sustancialmente de producto a producto (por ejemplo: 1,5 gramos para café expreso y 15-16 gramos de producto para chocolate y capuchino). Esta variación en cantidad afecta la capacidad de solubilizar el producto homogéneamente. Otro problema de los grupos dispensadores conocidos es garantizar la total limpieza del mismo; esto implica evitar el uso de conducciones y tubos dispensadores con secciones inferiores a 2 mm, debido al riesgo de formación de capas y residuos en los mismos.
En la solicitud previa de patente WO 02/076270, aún pendiente, a nombre del mismo solicitante, se sugiere aportar un estrangulamiento a lo largo del recorrido dispensador de la bebida, con la finalidad de mejorar la mezcla del producto soluble con el agua admitida en el cartucho y crear una presión gradual dentro del mismo, para obtener una bebida de calidad con apariencia atractiva en el momento de la entrega. Esto se ha logrado por medio de un miembro perforador con un diámetro mayor que el diámetro de la abertura de salida del producto; la presión del agua al llegar al cartucho determina la solubilidad y la liberación de la bebida.
No obstante, se ha observado que la bebida obtenida no es siempre óptima, particularmente con respecto a la cantidad y duración de la crema producida.
Resumen de la invención
El objeto de la presente invención es por tanto producir un grupo dispensador para la preparación de bebidas, capaz de garantizar una entrega óptima desde el punto de vista de la calidad de la bebida, independientemente de las características del cartucho que contiene el producto soluble.
Este objeto se alcanza con la presente invención mediante un grupo para la preparación de bebidas según la reivindicación 1. En las reivindicaciones dependientes 2 a 12 se exponen ejemplos de realización particulares del grupo dispensador según la invención.
Según un segundo aspecto de la presente invención, se aporta un método para preparar bebidas, como se especifica en la reivindicación 13. En las reivindicaciones 14 a 24 se exponen características ventajosas adicionales del método según la invención.
El grupo dispensador según la invención tiene numerosas ventajas. Las salidas dispensadoras de diámetro reducido que se forman entre el cartucho y el elemento perforador durante la fase de descarga de la bebida constituyen un estrangulamiento temporal, es decir un estrangulamiento que es eliminado en cada entrega cuando se retira el cartucho, y que es nuevamente creado en la próxima entrega cuando se inserta un cartucho de nuevo en el dispositivo receptor-perforador. Otras ventajas adicionales son la solubilidad homogénea y uniforme del producto, así como la obtención de una bebida de óptima apariencia.
Breve descripción de las ilustraciones
Otras características y ventajas de la presente invención resultarán más evidentes a partir de la siguiente descripción, que se incluye a modo de ejemplo y sin intención limitadora, con referencia a las ilustraciones esquemáticas adjuntas, en las que:
la figura 1 es una vista en perspectiva de un cartucho que puede ser usado en un grupo dispensador según la presente invención;
la figura 2 es una vista en sección del cartucho de la figura 1;
la figura 3 es una vista en perspectiva de un dispositivo receptor-perforador;
la figura 4 es una vista en sección del dispositivo receptor-perforador de la figura 3, con un cartucho insertado y perforado, durante la descarga;
la figura 5 es una vista en sección de otro tipo de dispositivo receptor-perforador provisto de un aro para controlar la deformación;
la figura 6 es una vista en planta del dispositivo receptor-perforador de la figura 5;
la figura 7 es una vista esquemática inferior y en sección parcial del miembro perforador y de la pared base del cartucho con abertura de salida;
la figura 8 es una vista en sección ampliada de la zona de encaje entre el miembro perforador y la pared base del cartucho durante la descarga de la bebida;
la figura 9 es una vista en sección de un ejemplo de realización del dispositivo receptor.
Formas para llevar a cabo la invención
Con referencia a las figuras 1-3, el grupo dispensador según la invención se compone de un cartucho desechable 1 y un dispositivo receptor-perforador 2. El cartucho 1 está provisto de una superficie superior que tiene una abertura 4 rodeada por una pestaña 3 y una pared base 5 en la parte inferior en la que se forma una línea de rotura 5a que define la abertura de salida para el producto soluble. La abertura superior 4 está cerrada de manera conocida por una tapa (que no se muestra) provista de uno o más agujeros de entrada para el agua de la infusión, solubilización o dispersión-suspensión. De forma conocida, la línea de rotura 5a consiste en una parte lineal curvada de la pared base que tiene un espesor reducido de manera que pueda ser fácilmente rota por el cilindro perforador 7 del dispositivo receptor 2; la línea 5a se interrumpe en correspondencia con una parte 6 que constituye una bisagra para la parte 8 de la pared base (denominada "tapa") definida por la línea 5a y evita la separación de la misma del resto de la pared base 5 después de que el cartucho haya sido insertado en el dispositivo receptor-perforador 2 (fig. 4). En la figura 4 se muestra un cartucho 1 en posición de descarga, es decir en la posición en la que ha encajado con el cilindro 7, lo que ha provocado la apertura de la pared base 5 a lo largo de la línea 5a y el desplazamiento de la parte 8 de la pared base hacia el interior del cartucho. El producto soluble que se libera está destacado e identificado por el número de referencia 9.
Según la presente invención, el cartucho está fabricado de un material deformable y las dimensiones de la sección de inserción del cilindro perforador 7 son iguales o mayores que las dimensiones de la parte 8 de la pared base 5 de manera que cuando el cartucho es insertado en el cilindro 7, durante la entrada de agua caliente a presión, hay al menos una abertura o espacio 10 entre la pared base 5 y el miembro perforador 7 para permitir la salida del producto solubilizado.
La abertura 10 se aporta de preferencia en forma de corona circular (fig. 8), es decir, una sola abertura que se extiende sustancialmente alrededor del perímetro del cilindro 7. No obstante, son posibles otros ejemplos de realización de aberturas que permiten diferentes formas y/o la presencia durante al menos parte de la fase de descarga, de más aberturas entre la pared base 5 y el cilindro 7. Utilizando una línea 5a de forma irregular pueden producirse, por ejemplo, dos o más aberturas.
En general, el espacio máximo entre el miembro perforador 7 y el perfil de salida, es decir, la diferencia máxima entre el diámetro D2 de la sección de inserción del cilindro 7 y el diámetro D1 de la abertura de salida definida por la línea 5a en la pared base 5 del cartucho está comprendido entre 0,4 y 1,5 mm. En cualquier caso, el área total de la abertura 10 durante la descarga es tal que permita la descarga simultánea de agua y producto durante al menos un 75% del tiempo de descarga de agua. Esta descarga simultanea puede comprobarse visualmente observando el color del líquido que sale del cartucho: si el líquido es poco coloreado o básicamente incoloro, no hay descarga simultánea en el sentido indicado anteriormente.
Por tanto, un objeto de la invención es un grupo dispensador de bebidas solubles del tipo indicado con anterioridad, en el cual la proporción entre el área del miembro perforador 7 y el área definida por la línea de rotura 5a está comprendida en el rango de 1,0 a 1,284, de preferencia con la máxima extensión de espacio entre la abertura de la pared de la base y la pared del miembro perforador 7 comprendida en el rango de 0,4 a 1,1 mm. Por área del miembro perforador 7 se entiende el área de la sección del miembro perforador 7 tomada a la altura de la pared base 5 del cartucho 1 cuando éste está alojado en el dispositivo receptor 2.
En la siguiente descripción, se hace referencia a un ejemplo de realización preferente en el cual el elemento 7 y la línea 5a son ambos de forma circular (fig. 7). En este ejemplo de realización, la abertura 10, es decir, la abertura formada durante la descarga de la bebida (fig. 8) por deformación de la pared base del cartucho a lo largo de la línea 5a, es en teoría sustancialmente circular y con sección en forma de corona , y la proporción R entre el diámetro D2 del miembro perforador 7 y el diámetro D1 de la salida en la pared base 5 del cartucho está comprendida en el rango de 1,0 a 1,04, de preferencia entre 1.0 y 1.02, y aún más de preferencia entre 1,0 y 1,014.
Como se indicó anteriormente, el cartucho 1 está fabricado de un material deformable, generalmente producido a partir de un material plástico, como por ejemplo: un homopolímero o copolímero de etileno o propileno adecuado para usos alimentarios. Un material preferido ha de tener una cristalinidad superior al 70% y un porcentaje de polímero amorfo suficiente para aportar una deformación viscoelástica a la pared base del cartucho durante la entrada de agua caliente a presión. El termino "deformación viscoelástica" significa que la deformación del material de la pared base, al menos en una zona alrededor del borde de la abertura de la pared base 5 a lo largo de la línea 5a, queda reducida o casi eliminada a la finalización de la descarga o en una o mas fases durante la descarga. En otras palabras, durante toda la fase de descarga de la bebida, el material de la pared base, al menos en dicha área alrededor de la abertura de salida, se resiste a la deformación causada por el agua u otro liquido introducido a presión en el cartucho. De este modo, el alcance de la deformación, y por tanto de las dimensiones de la abertura de entrada 10 es controlado durante la descarga de la bebida. Las técnicas para moldear el material se elegirán para conservar en la mayor medida posible el porcentaje de polímero amorfo en el producto final. Los materiales apropiados se escogen entre (co)polímetros de etileno y propileno, por ejemplo: (co)polímetros de propileno que contengan una o más alfaolefinas con 2-10 átomos de carbono, por ejemplo etileno, 1-buteno, 1-penteno, 4-metil-1-penteno, 1-hexeno, 1-octeno; fórmulas de polipropileno obtenidas por polimerización en serie de polipropileno y sus mezclas con etileno y/o alfaolefinas. Los
(co)polímetros tienen generalmente un índice de fusión entre 0,2 y 60 a 230 AC/21,6 N.
En otro ejemplo de realización de la invención, la magnitud de la deformación se controla utilizando medios mecánicos. Por ejemplo: esto ocurre cuando se utilizan cartuchos que sufren deformación plástica de la pared base tras la entrada de agua caliente a presión. En este caso el efecto descrito anteriormente de resistencia a la deformación por parte del material no ocurrirá y se utilizarán "medios mecánicos" para limitar la extensión de la deformación de la pared base. Las figuras 5 y 6 muestran un ejemplo de realización preferente de tales medios, formados por un aro 12 dispuesto en forma concéntrica al cilindro perforador 7 y separado del mismo. El aro 12 está soportado por tres aletas 11 y de preferencia tiene una superficie 13 inclinada hacia el cilindro 7, es decir hacia el interior del dispositivo 2 y hacia la pared de la base. La inclinación de esta superficie 13 está por tanto comprendida en un rango entre 0º y 45º, de preferencia entre 15º y 38º, y aun mejor a 30º de la horizontal. Los citados medios mecánicos pueden también estar presentes, además del uso de cartuchos con al menos la pared base de un material elásticamente deformable.
Por consiguiente, un objeto de la invención es un grupo dispensador del tipo descrito anteriormente en el que están presentes medios para controlar la deformación de la pared base del cartucho tras la entrada de agua caliente. Tales medios están constituidos por la construcción del cartucho con un material polimérico que tenga una deformación sustancialmente viscoelástica y/o por medios de soporte mecánicos tales como un aro soporte o aletas. En ambos casos, la magnitud del ángulo de deformación del material alrededor del borde 5a de la abertura de entrega del producto se ha de mantener dentro de un rango entre 1º a 45º, de preferencia entre 15º y 38º, y aún más de preferencia alrededor de 30º durante la descarga del producto solubilizado en agua.
Como alternativa al aro 12 pueden usarse aletas radiales 11 (fig. 9) que se extienden hasta la altura de la superficie 13, del aro 12 y que tienen una parte de su superficie superior configurada de forma similar a la superficie inclinada 13 del aro y a una distancia similar del miembro 7.
A continuación se describe la invención con referencia a los ejemplos siguientes, presentados puramente a modo de ilustración.
Ejemplo
Grupo 1. Se dispensaron diez (10) cafés en una maquina de bebidas Tuttoespresso con un dispositivo receptor provisto de un cilindro perforador de 15,0 mm de diámetro (D2) y un diámetro (D1) de la abertura del cartucho de 14,7 mm. El cartucho utilizado estaba hecho de un copolímero de etileno con deformación sustancialmente viscoelástica de la pared base.
Grupo 2. Otros diez (10) cafés fueron dispensados con un cartucho similar, pero hecho con copolímero de etileno con un contenido cristalino superior y deformación plástica de la pared base del cartucho. El dispositivo receptor presenta un aro soporte con 30º de inclinación hacia el interior y base del mencionado dispositivo.
Grupo 3. Para comparar, se dispensaron diez (10) cafés bajo las mismas condiciones y en la misma maquina usando cartuchos y dispositivos receptores tradicionales.
La valoración se llevó a cabo midiendo el volumen (cc) de la crema obtenida. Los resultados muestran un promedio de 16,8 cc de crema en cada café dispensado en el Grupo 1, un promedio de 9,6 cc de crema para los cafés dispensados en el Grupo 2 y un promedio de 6,8 cc de crema para cada café del Grupo 3 (tradicional).

Claims (24)

1. Un grupo dispensador para preparar bebidas a partir de un producto soluble, del tipo que comprende un cartucho desechable (1) que contiene el producto soluble (9), donde dicho cartucho incluye al menos una salida para la descarga de una bebida compuesta por dicho producto soluble y un fluido, en el que dicha al menos una abertura de salida está definida por al menos una línea de rotura (5a) presente en una pared (5) de dicho cartucho, en el que dicho grupo comprende además un dispositivo receptor (2) que tiene una base adecuada para recibir dicho cartucho desechable y en el que dicho dispositivo receptor comprende al menos un elemento perforador (7) que tiene una parte de encaje sustancialmente cilíndrica para perforar dicho cartucho en correspondencia con dicha línea de rotura (5a) y ocupar completamente dicha abertura de salida antes de un paso de descarga de la bebida,
caracterizado porque comprende medios de regulación de la entrega de dicha bebida, que constan de al menos una abertura (10) de descarga que se aporta durante un paso de entrega de la bebida entre la pared de dicho elemento perforador (7) y el borde de dicha abertura de salida (5a), y en el que para obtener dicha al menos una abertura de salida (10), la relación R entre el diámetro D2 de la parte de encaje de dicho miembro perforador y el diámetro D1 de dicha abertura de salida es 1\leqR\leq1,067.
2. Un grupo según la reivindicación 1, en el que la relación R entre el diámetro D2 de la parte de encaje de dicho miembro perforador y el diámetro D1 de dicha abertura de salida es 1\leqR\leq1,04.
3. Un grupo según la reivindicación 1, en el que la relación R entre el diámetro D2 de la parte de encaje de dicho miembro perforador y el diámetro D1 de dicha abertura de salida es 1\leqR\leq1,02.
4. Un grupo según la reivindicación 1, en el que la relación R entre el diámetro D2 de la parte de encaje de dicho miembro perforador y el diámetro D1 de dicha abertura de salida es 1\leqR\leq1,014.
5. Un grupo según la reivindicación 1, en el que los dichos medios de regulación comprenden uno o más elementos de bloqueo para limitar la deformación de una parte de la pared de dicho cartucho en la proximidad de dicha abertura de salida.
6. Un grupo según la reivindicación 5, en el que uno o más de dichos elementos de bloqueo comprenden una o más aletas de soporte de dicho miembro perforador.
7. Un grupo según la reivindicación 5 o 6, en el que uno o más de dichos elementos de bloqueo comprenden al menos un miembro anular que tiene un diámetro mayor que dicha abertura de salida.
8. Un grupo según la reivindicación 7, en el que dicho miembro anular tiene una parte de superficie inclinada hacia la pared base de dicho cartucho.
9. Un grupo según la reivindicación 8, en el que dicha parte de superficie inclinada tiene una inclinación entre 0º y 45º con respecto a un plano horizontal soportado sobre dicho miembro anular.
10. Un grupo según la reivindicación 8, en el que dicha parte de superficie inclinada tiene una inclinación entre 15º y 35º con respecto a un plano horizontal soportado sobre dicho miembro anular.
11. Un grupo según la reivindicación 8, en el que dicha parte de superficie inclinada tiene una inclinación de 30º con respecto a un plano horizontal
soportado sobre dicho miembro anular.
12. Un grupo según una de las reivindicaciones precedentes, en el que dichos medios de control de la deformación de la pared base están hechos de un material plástico que tiene deformación viscoelásti-
ca.
13. Un método para la preparación de una bebida a partir de un producto soluble (9) contenido en un cartucho desechable (1), en el que dicho cartucho se aloja en la base de un dispositivo receptor (2) que tiene al menos un miembro perforador (7) para abrir una abertura de salida de dicho cartucho, estando dicha abertura definida por al menos una línea de rotura (5a) presente en una pared (5) de dicho cartucho y estando completamente encajada por una parte de encaje de dicho miembro perforador (7) que es sustancialmente cilíndrica una vez que dicho miembro perforador ha formado dicha abertura, y en el que la entrada de fluido en dicho cartucho se realiza a través de una abertura de entrada del mismo a fin de obtener la dispensación de una bebida compuesta por dicho producto soluble y dicho fluido, caracterizado porque aporta una regulación en la descarga de dicha bebida por medio de al menos una abertura de descarga (10) entre la pared de dicho miembro perforador y el borde (5a) de dicha abertura de salida durante la fase de descarga de dicha bebida, y la relación R entre el diámetro D2 de la parte de encaje de dicho miembro perforador (7) y el diámetro D1 de dicha abertura de salida es 1\leqR\leq1,067.
14. Un método según la reivindicación 13, en el que la relación R entre el diámetro D2 de la parte de encaje de dicho miembro perforador y el diámetro D1 de dicha abertura de salida es 1\leqR\leq1,04.
15. Un método según la reivindicación 13, en el que la relación R entre el diámetro D2 de la parte de encaje de dicho miembro perforador y el diámetro D1 de dicha abertura de salida es 1\leqR\leq1,02.
16. Un método según la reivindicación 13, en el que la relación R entre el diámetro D2 de la parte de encaje de dicho miembro perforador y el diámetro D1 de dicha abertura de salida es 1\leqR\leq1,014.
17. Un método según la reivindicación 13, en el que la regulación de la descarga se realiza por medio de uno o más elementos de bloqueo a fin de limitar la deformación de una parte de la pared de dicho cartucho en la proximidad de dicha abertura de salida durante dicha fase de dispensación de la bebida.
18. Un método según la reivindicación 17, en el que dichos uno o más elementos de bloqueo contienen una o más aletas de soporte de dicho miembro perforador.
19. Un método según la reivindicación 17 o 18, en el que uno o más de dichos elementos de bloqueo comprenden al menos un miembro anular que tiene un diámetro mayor que dicha abertura de salida.
20. Un método según la reivindicación 19, en el que dicho miembro anular tiene una parte de superficie inclinada hacia la pared base de dicho cartucho.
21. Un método según la reivindicación 20, en el que dicha parte de superficie inclinada tiene una inclinación entre 0º y 45º con respecto a un plano horizontal soportado sobre dicho miembro anular.
22. Un método según la reivindicación 20, en el que dicha parte de superficie inclinada tiene una inclinación entre 15º y 35º con respecto a un plano horizontal soportado sobre dicho miembro anular.
23. Un método según la reivindicación 20, en el que dicha parte de superficie inclinada tiene una inclinación de 30º con respecto a un plano horizontal soportado sobre dicho miembro anular.
24. Un método según una de las reivindicaciones 13 a 23, caracterizado porque controla dicha deformación mediante el uso de material plástico con deformación viscoelástica en al menos parte de la pared base de dicho cartucho.
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