BRPI0812195B1

BRPI0812195B1 - cápsula de uso único para preparação de um líquido alimentício por centrifugação

Info

Publication number: BRPI0812195B1
Application number: BRPI0812195A
Authority: BR
Inventors: Yoakim Alfred; Ryser Antoine; Denisart Jean-Paul
Original assignee: Nestec Sa
Priority date: 2007-06-05
Filing date: 2008-05-23
Publication date: 2018-11-21
Also published as: TWI471253B; EP2152607A1; AU2008258709B2; US8409646B2; MX2009013226A; CN101687591B; HK1138553A1; ES2378858T3; CN101687591A; PL2152607T3; PT2152607E; AU2008258709A1; CL2008001654A1; ATE540880T1; EP2152607B1; WO2008148650A1; US20100178392A1; RU2457994C2; KR20100017505A; KR101467604B1

Description

A presente invenção refere-se a uma substância alimentícia para preparação de um líquido alimentício, tal como uma bebida, usando forças exercidas na cápsula. A invenção também se refere a um sistema compreendendo a cápsula e um dispositivo disposto para receber a cápsula e para preparar o líquido alimentício.

É conhecido como preparar bebidas, nas quais uma mistura consistindo em café infundido e pó de café é separada com forças centrífugas. Essa mistura é obtida por colocação de água quente e pó de café em contato entre si por um tempo definido. A água é depois forçada por uma tela, na qual está presente o material em pó.

Os sistemas existentes consistem na colocação de pó de café em um receptáculo, que é, usualmente, uma parte não removível de uma máquina, tal como no pedido de patente EP 0367 600B1. Estes dispositivos têm muitas desvantagens. Primeiramente, o pó de café deve ser dosado adequadamente manualmente no receptáculo. Em segundo lugar, o refugo de café centrifugado fica seco e deve ser removido por raspagem da superfície do receptáculo. Por conseguinte, a preparação do café requer muito manuseio e é, desse modo, muito conmsumidora de tempo. Usualmente, o frescor do café também pode variar muito e isso pode ter impacto na qualidade da xícara, porque o café se origina, geralmente, de acondicionamento a granel, ou o café é moído de grãos no próprio receptáculo.

Também, dependendo da dosagem manual do café e das condições de infusão (por exemplo, velocidade centrífuga, tamanho do receptáculo), a qualidade da xícara também pode variar muito.

Portanto, estes sistemas nunca atingiram um sucesso comercial importante.

No pedido de patente alemã DE 102005007852, a máquina compreende um retentor removível, no qual uma parte em forma de xícara aberta do receptáculo é colocada; a outra parte ou tampa sendo presa em um eixo de acionamento da máquina. No entanto, uma desvantagem é o manuseio intenso. Outra desvantagem é a dificuldade de controlar a qualidade do café, devido a uma falta de controle para a dosagem do pó e a uma falta de controle do frescor do pó de café.

Outros dispositivos para infusão de café por forças centrífugas são descritos em WO 2006/112691; FR2624364; EP0367600; GB2253336; FR2686007; EP0749713; DE4240429; EP0651963; FR2726988;

DE4439252; EP0367600; FR2132310; FR2513106; FR2487661;

DE3529053; FR2535597; W02007/041954; DE3529204; DE3719962;

FR2685186; DE3241606 e US-A-4545296.

No entanto, o efeito de forças centrífugas na infusão de café ou preparo de outras substâncias alimentícias apresenta muitas vantagens comparadas com os processos de infusão normais, usando bombas de pressão. Por exemplo, em processos de infusão do tipo de café expresso, 15 é muito difícil dominar todos os parâmetros que influenciam a qualidade de extração do extrato de café distribuído. Estes parâmetros são, tipicamente, a pressão, a vazão que diminui com a pressão, a compactação do pó de café, que também influencia as características de escoamento e que depende do tamanho de partícula de café moído, da temperatura, da distribuição do fluxo 20 de água, e assim por diante.

Portanto, há uma necessidade de propor um novo processo de extração e de uma cápsula adaptada para tal, para os quais os parâmetros de extração podem ser melhor e uma forma mais independente controlados, e, portanto, podem ser melhor dominados para controlar a qualidade do lí25 quido alimentício distribuído.

Ao mesmo tempo, há uma necessidade para um modo de preparar um líquido alimentício, que é mais conveniente, comparado com os dispositivos de preparação de café centrífugos, e que proporciona uma melhor qualidade na xícara com um melhor controle de parâmetros de qualidade 30 importantes, tais como frescor e dosagem precisos da substância no receptáculo.

Para isto, a invenção se refere a uma cápsula de uso único para preparação de um líquido alimentício, a partir de uma substância alimentícia contida na cápsula por introdução de água na cápsula e passagem da água pela substância, usando forças centrífugas, para produzir o líquido alimentício, que é centrifugado perifericamente na cápsula, em relação a um eixo 5 central da cápsula, correspondendo a um eixo de rotação durante a operação de centrifugação, compreendendo:

um recinto contendo uma quantidade predeterminada de substância alimentícia; e uma pluralidade de aberturas de descarga do recinto, para per10 mitir que o líquido alimentício deixe o recinto, sob as forças centrífugas exercidas na cápsula durante a centrifugação, as ditas aberturas de descarga sendo dispostas em uma parte periférica da parede do recinto.

De preferência, as aberturas de descarga são posicionadas e substancialmente distribuídas radialmente na dita parte de parede em torno 15 do eixo central.

De preferência, para prolongar o frescor da substância na cápsula durante armazenamento, a cápsula é feita de material impermeável a gás. Além do mais, a cápsula compreende uma folha de selagem, disposta entre as aberturas de descarga e o meio ambiente externo para fechar a cápsula 20 em uma maneira impermeável a gás.

Em um modo particular, a pluralidade de aberturas de descarga é propiciada por uma parte de parede interna na cápsula. Por exemplo, a parte de parede interna compreendendo as aberturas de descarga é fechada a partir do meio ambiente externo em uma maneira impermeável a gás, an25 tes que a cápsula seja aberta para uso no dispositivo de produção de bebida.

De preferência, um recesso de coleta é proporcionado a jusante das aberturas de descarga do recinto, para coletar o líquido saindo do recinto em um fluxo homogêneo. O recesso de coleta é também, de preferência, 30 uma parte anular colocada na periferia da cápsula. O recesso de coleta é preferivelmente fechado em um lado pela parte de parede interna e no outro lado pela folha de selagem.

A cápsula da invenção é, desse modo, projetada para permitir que um líquido seja preparado a partir de uma substância contida em um recinto da cápsula pelo efeito de centrifugação, obtido por rotação da cápsula em torno de um eixo de rotação que seja adequado para a cápsula.

A pluralidade de aberturas propiciada na cápsula é, desse modo, disposta adequadamente para deixar o líquido centrifugado sair do recinto, em um local que é substancialmente periférico no recinto em torno do eixo de rotação da cápsula. Dependendo do tamanho das aberturas, a pluralidade de aberturas também pode receber uma função de filtrar o líquido das partículas sólidas, que podem estar contidas no recinto, tais como partículas de café. Além do mais, também quando as aberturas são particularmente pequenas, isto é, inferiores a 200 mícrons, uma certa queda de pressão, isto é, de cerca de 50 a 400 kPa (0,5 a 4 bar), pode ser criada na parte periférica da parede.

De acordo com um aspecto da invenção, a pluralidade de aberturas de descarga compreende uma série de ranhuras e/ou furos, proporcionados na dita parte de parede periférica. As ranhuras podem ser adequadas de modo que propiciem liberação de líquido, a uma vazão adequada, enquanto restringindo a passagem de partículas sólidas.

Quando ranhuras são proporcionadas, as ranhuras podem ser alinhadas, por exemplo, paralelas entre si, em pelo menos uma disposição ao longo de uma parte de parede periférica do recinto. As ranhuras podem ser de um comprimento relativamente pequeno, por exemplo, de 0,5 a 5 mm, e de uma pequena largura, por exemplo, de 0,08 a 0,6 mm.

De preferência, cada uma das aberturas de descarga tem um diâmetro ou largura, que é menor do que o tamanho médio das partículas formando a substância alimentícia.

Portanto, as aberturas podem ter, per si, uma função de filtração.

A queda de pressão na parte de parede também depende do tamanho das aberturas, o número de aberturas e a área superficial de passagem total. Portanto, o tamanho da abertura pode ser projetado na parte de parede, para produzir uma certa queda de pressão na própria cápsula. Isto permite manter uma certa pressão no recinto e, desse modo, aperfeiçoar a interação entre a substância alimentícia e a água. Dependendo do tamanho das aberturas e dos parâmetros centrífugos, tal como velocidade de rotação, as características da bebida também podem ser ajustadas, em particular, para bebidas de café. O diâmetro ou largura das aberturas pode ser entre 1 e 800 mícrons, de preferência, entre 10 e 600 mícrons. A área superficial global das aberturas da parte de parede periférica é também, de preferência, inferior a 50% da área superficial total da dita parte de parede, particularmente, inferior a 40%. Em um modo, a área superficial total das aberturas é compreendida entre 5 e 200 mm², de preferência, entre 10 e 50 mm².

Uma queda de pressão significativa na parte de parede periférica pode ser obtida quando a largura ou diâmetro dos furos é inferior a 200 mícrons, por exemplo, entre 1 e 200 mícrons. Uma queda de pressão de cerca de 100 a 400 kPa (1 a 4 bar), particularmente, de 200 a 300 kPa (2 a 3 bar), acima da pressão atmosférica pode ser obtida com sucesso na parte de parede. Para café, um extrato líquido com uma alta concentração de sólidos, comparável a um café forte (ristretto), café expresso ou café fraco (lungo), pode ser infundido com sucesso dentro dessa faixa de pressões.

Uma queda de pressão menor é obtida, por exemplo, inferior a 100 Kpa (1 bar), quando as aberturas têm uma largura ou diâmetro igual ou acima de 200 mícrons e se nenhuma restrição ao fluxo for colocada na rota de escoamento, tal como uma válvula adicional, colocada dentro da rota de escoamento líquido no dispositivo, o que poderia criar uma maior queda de pressão. No caso de uma baixa queda de pressão na rota de escoamento líquido, a parte de parede dentro das grandes aberturas de descarga pode servir para reter as partículas sólidas no recinto. No entanto, o líquido tende a deixar mais rapidamente o recinto (isto é, uma maior vazão é criada) e ocorre menos interação entre a água e a substância no recinto. Para café, isto pode acarretar numa concentração mais baixa de sólidos e aromatizante dos extratos de café, comparáveis a um café do tipo filtro. Em um modo possível, a parte de parede com as aberturas de descarga pode ser formada de um papel de filtro, fibras tecidas ou não tecidas, material emaranhado, membrana polimérica porosa ou suas combinações. Neste caso, uma porção da parte de parede pode ser formada por uma faixa ou diferentes partes do filtro, fibras ou material emaranhado. O material emaranhado pode ser, por exemplo, de fios metálicos e/ou poliméricos. As fibras podem ser um tecido polimérico e/ou fibras naturais. Nestes diferentes casos, as aberturas podem ser formadas dos poros produzidos entre as fibras do material. Em particular, material tecido ou emaranhado polimérico ou uma membrana polimérica porosa pode ser tanto resistente a rasgamento quanto elaborado com uma baixa porosidade, isto é, inferior a 200 mícrons, particularmente, entre 1 e 100 mícrons, para proporcionar uma queda de pressão significativa, isto é, dentro de cerca de 100-400 kPa (1-4 bar). Um material adequado pode ser uma membrana tecida de PET.

Nos modos preferidos, a cápsula também compreende um recesso de coleta de bebida circunferencial. O recesso pode ser colocado a jusante de uma pluralidade de aberturas de descarga, em particular, para coletar o líquido que é projetado por centrifugação para as paredes do recinto e que passa pelas aberturas de descarga. O recesso pode ser fechado pela tampa de selagem. Portanto, antes de deixar a cápsula, o líquido centrifugado, que deixa o recinto, é coletado no recesso de coleta. Isto pode garantir que um fluxo mais homogêneo do líquido deixe a cápsula. O recesso é também proporcionado para alocar espaço suficiente na cápsula, para permitir que elementos perfurantes do dispositivo de preparação de bebida sejam introduzidos na cápsula, para fazer as saídas de bebida.

De acordo com os modos preferidos da cápsula, um corpo em forma de prato é proporcionado. O corpo tem, de preferência, uma parede lateral terminando por uma seção de abertura maior e uma parede de fundo fechada de menor seção. A parede lateral, desse modo, se alarga na direção da extremidade de abertura. De preferência, uma tampa é montada no corpo em forma de prato, para fechar a extremidade aberta do corpo e, desse modo, definir com o corpo um recinto, que contém a substância alimentícia. Em particular, a parte de parede compreendendo as aberturas de descarga pode ser parte da tampa. Esta configuração é relativamente mais simples para produção e montagem industrial. Em um modo particular, a tampa compreende pelo menos uma parte do recesso periférico, formando um meio para coletar a bebida passando pelas aberturas de descarga. Por exemplo, a cápsula compreende na sua periferia um sulco anular de seção em forma de U abrindo-se para fora, isto é, em uma direção oposta à parte interna do recinto, e formando o meio em recesso de coleta. O sulco é dotado com uma parte interna de parede, na qual são proporcionadas as aberturas, por exemplo, uma série de ranhuras periféricas. O sulco pode compreender ainda uma parte externa, formando uma borda de engate, que se sustenta em uma parte de suporte interna do corpo em forma de prato. A borda de engate pode formar uma interface suficientemente selada com a parte de suporte do corpo em forma de prato, para impedir que o líquido evite as aberturas.

O recesso de coleta pode se estender continuamente na periferia da tampa, para permitir uma melhor distribuição do líquido centrifugado para fora, antes de deixar a cápsula. Em um modo alternativo, o recesso de coleta pode ser parte do corpo. Por exemplo, o corpo pode ser um elemento plástico termoformado incluindo o recesso. De preferência, o recesso é colocado na seção aberta alargada do corpo.

Em um modo preferido, uma folha selante à prova de gás cobre pelo menos uma parte da tampa. Em particular, a folha selante cobre pelo menos o recesso de coleta. O recesso de coleta pode ser, desse modo, fechado firmemente, antes que a cápsula seja usada no dispositivo de produção de bebida. Por conseguinte, nenhum ar da atmosfera externa entra de fato na cápsula, antes do seu uso, pelas aberturas de descarga proporcionadas no recinto, por exemplo, pela parte interna da tampa. A substância, tal como café ou leite, é, desse modo, menos suscetível à possível oxidação.

Em um modo, a folha selante é permanentemente selada no corpo em forma de prato e/ou tampa, e é, desse modo, perfurável por um meio de injeção de água perfurante. Ao mesmo tempo, uma ou mais descargas podem ser formadas na folha, para permitir que o líquido saia da cápsula, por exemplo, por perfuração com um ou mais elementos de perfuração / furação estranhos à cápsula, por exemplo, várias agulhas do dispositivo de produção de bebida. Por exemplo, três ou quatro descargas podem ser perfuradas na folha, na região do recesso de coleta, para permitir que o líquido centrifugado deixe a cápsula por um igual número de correntes. Em outro modo, a folha selante é selada removivelmente no corpo em forma de prato e/ou tampa, e fica, desse modo, destacável. Neste caso, a folha é removida antes de ser inserida no dispositivo de produção de bebida.

Para permitir que a folha selante seja aplicada no corpo em forma de prato, o corpo em forma de prato compreende um aro periférico para selagem da folha. A selagem pode ser aplicada, por exemplo, por soldagem por ultrassom ou térmica.

A tampa da cápsula pode formar, portanto, um elemento interno que é montado no corpo em forma de prato, tal como por simples inserção ou por meio de conexão adicional, tal como soldagem. Quando uma folha selante é montada na tampa e selada ao aro do corpo em forma de prato, a tampa pode ser simplesmente inserida em uma base do corpo, por exemplo, na borda interna periférica do corpo em forma de prato, sem qualquer outra conexão, uma vez que a folha selada com tensão suficiente no aro pode impedir o deslocamento da tampa da base do corpo.

Em outras características da invenção, a tampa pode compreender pelo menos um orifício de entrada, definindo uma passagem para que um injetor de água seja introduzido na cápsula. O orifício de entrada na tampa pode ser normalmente fechado por uma pequena parte perfurável de parede plástica, ou pode ser deixado aberto. Pode ser vantajoso manter o orifício de entrada fechado, por exemplo, por uma parte plástica quebrável, para impedir que uma substância, tais como partículas de café, saia livremente do recinto e ocupe o interstício entre a tampa e a folha selante. O orifício de entrada é alinhado no eixo central de rotação da cápsula. De fato, quando o orifício é alinhado, a parte de injeção de água do dispositivo de produção de bebida pode ser uma parte fixa do dispositivo e não uma parte rotativa. Isto simplifica bastante a construção do dispositivo. Em outra característica possível, o orifício de entrada forma uma parte tubular que se alarga na direção do recinto. O alargamento desta parte promove a ejeção de água dentro do receptáculo, durante a centrifugação.

No contexto da invenção, a cápsula pode conter substâncias alimentícias entre uma grande seleção de ingredientes alimentícios ou misturas de ingredientes alimentícios.

Em particular, a substância pode ser selecionada entre os ingredientes consistindo em café moído, café solúvel, pó à base de leite, creme à base de leite ou não, cacau, adoçante, chá de folha, chá herbáceo, chá solúvel, pó culinário, composição nutritiva solúvel ou dispersível, concentrado alimentício líquido e suas combinações.

A cápsula pode ser formada de materiais de acondicionamento à prova de gás, para manter o frescor da substância na cápsula o maior tempo possível. Em particular, o corpo em forma de prato pode ser formado de plástico de grau alimentício e pelo menos uma camada de barreira de gás.

Por exemplo, o corpo em forma de prato é um laminado plástico termoformado, compreendendo pelo menos uma camada de polipropileno (PP) e pelo menos uma camada de barreira de gás de EVOH. O corpo em forma de prato e/ou a tampa podem ser termoformados ou injetados em plástico. A tampa pode ser também uma membrana porosa feita de polímero, tal como PET. Em uma alternativa, o corpo e/ou a tampa podem ser estirados profundamente de metal fino, tal como liga de alumínio ou um complexo de plástico e liga de alumínio.

A invenção também se refere a uma cápsula para preparar um líquido alimentício, de uma substância alimentícia contida na cápsula, por introdução de água na cápsula e passagem de água pela substância, usando forças centrífugas para produzir o líquido alimentício, que é centrifugado perifericamente na cápsula relativamente a um eixo central da cápsula, correspondente a um eixo de rotação durante a operação de centrifugação, compreendendo:

um corpo em forma de xícara para receber uma quantidade predeterminada de substância alimentícia;

uma parte de parede para delimitar com o corpo um recinto con10 tendo uma substância alimentícia, a dita parte de parede compreendendo, na sua periferia, uma pluralidade de aberturas para permitir que o líquido alimentício deixe o recinto, sob o efeito de centrifugação;

uma membrana de fechamento conectada ao corpo para fechamento da cápsula de uma maneira à prova de gás; e um recesso de coleta entre a dita parte de parede e a dita membrana de fechamento.

A invenção também se refere a um sistema para preparar um alimento líquido a partir de uma substância alimentícia, contida em um receptáculo, por passagem de água pela substância, usando forças centrífugas, compreendendo:

um dispositivo para receber o receptáculo, o dito dispositivo compreendendo um meio para acionar o receptáculo em centrifugação em torno de um eixo de rotação; e o receptáculo é removível e forma uma cápsula de uso único, que compreende um recinto com uma parte de parede compreendendo uma pluralidade de aberturas de descarga radiais ou periféricas.

Outras características da invenção vão aparecer na descrição detalhada das figuras apresentadas a seguir.

A figura 1 é uma vista em perspectiva de acima de uma cápsula da invenção.

A figura 2 é uma vista em perspectiva de abaixo da cápsula da invenção.

A figura 3 é uma vista em seção transversal da cápsula da invenção.

A figura 4 é uma vista em perspectiva da cápsula com a folha selante removida.

A figura 5 é uma vista em perspectiva da tampa de acima da cápsula da invenção.

A figura 6 é uma vista em perspectiva da tampa de abaixo da cápsula da figura 4.

A figura 7 é uma vista em perspectiva do dispositivo de produção de bebida da invenção.

A figura 8 é uma vista em perspectiva do módulo de produção de bebida em modo aberto.

A figura 9 é uma vista em seção transversal ao longo da linha A A do módulo de produção de bebida, em um modo fechado em torno da cápsula.

A figura 10 é uma vista ampliada da vista da figura 9.

A figura 11 é uma vista do conjunto de injeção de água do módulo das figuras 9 e 10.

A figura 12 é uma vista em seção transversal de um módulo de produção de bebida, similar à figura 9, mas para outra concretização da invenção.

A figura 13 é uma vista detalhada do módulo da figura 12.

A figura 14 é uma vista em seção transversal de uma variante da cápsula da invenção.

A figura 15 é uma vista do lado inferior da tampa da cápsula da figura 14.

A figura 16 é uma vista em seção transversal em perspectiva de uma cápsula de acordo com outro modo da invenção.

A figura 17 é uma vista em seção transversal da cápsula da figura 16.

A figura 18 é uma vista em seção transversal de uma cápsula de acordo com mais um outro modo.

Como mostrado nas figuras 1 e 2, uma cápsula 1 preferida da invenção compreende, de uma maneira geral, um corpo em forma de prato 2 no qual é selada uma folha selante 3. A folha selante 3 é selada em um aro periférico 4 do corpo em uma parte anular selante 5. O aro 4 pode se estender para fora, formando uma pequena parte anular, por exemplo, de cerca de 2 - 5 mm. O corpo em forma de prato compreende uma parede de fundo 6 e uma parede lateral 7, que, de preferência, se alarga na direção da grande extremidade aberta do corpo oposta à parede de fundo. O corpo em forma de prato é, de preferência, rígido ou semirrígido. Pode ser formado de plástico de grau alimentício, por exemplo, polipropileno, que é uma camada de barreira de gás, tal como EVOH e similares, ou liga de alumínio, ou um complexo de plástico e liga de alumínio. A folha selante 3 pode ser feita de um material mais fino, tal como um laminado plástico, também incluindo uma camada de barreira ou liga de alumínio, ou uma combinação de plástico e liga de alumínio. A folha selante é, por exemplo, usualmente de uma espessura entre 50 e 250 mícrons. O elemento de folha selante pode ser perfurado para criar uma entrada de água e a(s) descarga(s) de bebida, como vai ser descrito abaixo na descrição.

Em relação à concretização das figuras 3 a 6, a cápsula da invenção compreende um elemento interno formando uma tampa 8, que é inserida no corpo em forma de prato. A tampa 8 e o corpo 2 delimitam um recinto interno 14, para receber a substância alimentícia 22. De preferência, a cápsula forma uma simetria de revolução em torno de um eixo central A. No entanto, deve-se notar que a cápsula pode não ter necessariamente uma seção circular em torno de um eixo A, mas pode assumir uma outra forma, tal como uma forma quadrada ou poligonal. A tampa 8 é ilustrada nas figuras 5 e 6. A tampa pode assumir a forma de um disco de plástico, compreendendo uma parte central 9 e uma parte periférica 10. A parte central pode ser substancialmente plana e pode compreender um orifício de entrada 11, para propiciar a introdução de um elemento de injeção de água do dispositivo de produção de bebida. No lado interno 12 da tampa, o orifício de entrada pode se estender por uma parte entrada tubular 13, que serve para garantir que a água seja orientada no sentido da direção do fundo do corpo, para garantir umidecimento completo da substância no recinto, e, desse modo, um menor risco de deixar, por exemplo, pontos de pó secos. De preferência, o orifício de entrada é fechado por uma parte de fechamento quebrável ou perfurável 15. Esta parte serve para impedir que a substância do recinto encha o interstício entre a superfície superior da tampa e a folha selante. A tampa compreende ainda uma parte periférica 10, incluindo um recesso de coleta 16. O recesso de coleta gera uma forma em U em seção transversal (figura 3), que se abre na direção da folha selante. O recesso, de preferên cia, se estende continuamente na periferia da tampa, embora possa ser substituído por várias partes em recesso descontínuas, que podem ser separadas, por exemplo, por elementos ou paredes de reforço. O recesso de coleta compreende uma parte periférica interna de parede 17, na qual é proporcionada uma série de aberturas de descarga 18, formando uma comunicação fluida entre o recinto 14 e o recesso de coleta 16.

Como ilustrado neste exemplo, as aberturas podem ser ranhuras ou furos, que são distribuídos a intervalos na parte periférica interna de parede 17. Por exemplo, o número de ranhuras pode variar de 5 a 200, de preferência, de 10 a 100. Estas ranhuras têm, de preferência, uma largura que é menor do que o tamanho médio estatístico das partículas da substância. Por exemplo, as ranhuras têm uma largura inferior a 600 mícrons, particularmente, inferior a 500 mícrons, especialmente, inferior a 250 mícrons, para uma substância que é café moído. As ranhuras podem se estender, se necessário, na parte central 9 ou no fundo do recesso 16. As ranhuras podem ser substituídas por furos de seção circular, tendo um diâmetro menor do que o tamanho médio estatístico das partículas da substância.

O recesso de coleta 16 forma um sulco periférico de pequena profundidade, por exemplo, entre 2 e 10 mm, para permitir a introdução de elementos perfurantes pela folha selante, para produzir descargas para o líquido infundido, que é produzido na cápsula, como vai ser explicado mais tarde na descrição. O recesso de coleta 16 compreende ainda uma parte periférica externa 19, formando uma borda suportada em uma parte base 20 do corpo em forma de prato. A parte externa 19 pode ser acoplada na parte base 20 por um acoplamento de encaixe mais ou menos firme. Uma parte selante adicional 21, estendendo-se ao longo da superfície interna da parede lateral do corpo e na direção do corpo em forma de prato, pode se estender do recesso, para criar mais selagem contra o possível ingresso de líquido entre a tampa e a superfície interna no corpo da cápsula. Naturalmente, a forma do meio em recesso de coleta pode assumir diferentes configurações, sem afastar-se do âmbito da invenção. Por exemplo, o recesso 16 pode ser formado pela tampa 8 e a parede lateral 7 do corpo em forma de prato (co mo ilustrado na figura 13). Neste caso, a parte periférica externa 19 pode ser omitida.

Como ilustrado nas figuras, a série de aberturas de descarga, por exemplo, as ranhuras 18, é colocada preferivelmente na, ou próxima da, parte alargada do recinto, em relação ao eixo central A. Portanto, o líquido centrifugado vai tender a ser orientado ao longo da superfície interna da parede lateral do corpo, até o lado interno 12 da tampa, e depois pelas ranhuras. A tampa 8 é inteiramente fechada pela folha selante 3, que é selada no aro do corpo em forma de prato. Em uma possível alternativa, a folha selante pode cobrir apenas o recesso de coleta, incluindo a região das ranhuras.

Deve-se notar que a tampa 8 pode ser um elemento rígido ou semirrígido, feito, por exemplo, de plástico termoformado ou injetado. No entanto, esta parte pode ser também feita de uma membrana flexível, que é selada na superfície interna do corpo em forma de prato, sem afastar-se do âmbito da invenção.

Deve-se também notar que uma parede de filtro pode ser também colocada dentro do recinto, contra a superfície interna 12 da tampa. Uma parede de filtro pode proporcionar uma filtração aperfeiçoada, por exemplo, para superfície de tamanho de partícula muito fino ou para retardar a liberação do líquido centrifugado do recinto, por criação de uma maior queda de pressão. Uma parede de filtro pode ser um papel de filtro ou filme plástico fino, que é colado na superfície 12 da tampa. A tampa pode ser simplesmente inserida no corpo em forma de prato ou ser fixada por qualquer meio de conexão adequado, tal como por soldagem ultrassônica.

O sistema incluindo uma cápsula e um dispositivo de produção de bebida é ilustrado nas figuras 7 e 8 e descrito abaixo.

Desse modo, o sistema compreende uma cápsula 1, como mencionado acima, e um dispositivo de produção de bebida 23. O dispositivo tem um módulo 24, no qual uma cápsula pode ser inserida. A cápsula contém uma substância alimentícia para ser infundida, e a cápsula é removida do módulo, após uso, para ser descartada (por exemplo, para descarte ou reciclagem das matérias-primas orgânicas e inorgânicas). O módulo 24 fica em comunicação fluida com um suprimento de água, tal como um reservatório de água 25. Um meio de transporte de fluido, tal como uma bomba 26, é proporcionado no circuito de fluido 27, entre o módulo e o suprimento de água. Um aquecedor de água 28 é proporcionado ainda para aquecer a água no circuito de fluido, antes da água entrar no módulo. O aquecedor de água pode ser inserido no circuito de fluido, para aquecer água fresca originária do reservatório, ou pode ser, alternativamente, no reservatório de água, que se torna, neste caso, um fervedor de água. Naturalmente, a água pode ser também tirada diretamente de um suprimento de água doméstico, por meio de uma conexão de tampão.

Água pode ser alimentada no módulo 24 a uma baixa pressão ou mesmo pressão da gravidade. Por exemplo, uma pressão entre 0 e 100 kPa (0 e 1 bar) acima da pressão atmosférica pode ser considerada na entrada de água do módulo. Água a uma pressão superior a 200 kPa (2 bar) pode ser transferida, se uma bomba de pressão é utilizada, tal como uma bomba de pistão.

O módulo de infusão 24 pode compreender dois subconjuntos de embutir cápsula principais 29, 30, compreendendo, principalmente, um subconjunto de injeção de água e um subconjunto de recebimento de líquido. Os dois conjuntos se fecham conjuntamente para embutir uma cápsula neles, por exemplo, por um sistema de conexão do tipo baioneta 31. O subconjunto de recebimento de líquido 30 compreende um duto de líquido 32, por exemplo, projetando-se em um lado do subconjunto para orientar o líquido centrifugado oriundo da cápsula, a um receptáculo de uso, tal como uma xícara ou copo. O duto de líquido fica em comunicação com um receptor de líquido 33 formando uma parede cilíndrica, colocada a uma curta distância em torno de um tambor rotativo 34, no qual a cápsula é inserida como ilustrado na figura 8. O receptor de líquido define com o tambor uma cavidade intermediária 63 para coletar o líquido, como vai ser explicado posteriormente na descrição. Abaixo do subconjunto receptor de líquido 30 são colocados meios para acionar o tambor receptor de cápsula 34, em rotação dentro do subconjunto.

Os meios de acionamento compreendem, de preferência, um motor rotativo 40, que vai ser suprido por eletricidade ou energia de gás.

O subconjunto de injeção de água compreende um lado de entrada de água, compreendendo uma entrada de água 35 em comunicação com o circuito de fluido de água 27.

Em relação às figuras 9 e 10, o tambor rotativo 34 é moldado como um retentor de cápsula oca, com uma cavidade interna 36 moldada complementarmente para receber a cápsula. O tambor rotativo 34 se prolonga, per si, axialmente por um eixo rotativo 37, que é mantido em relação rotativa em relação a uma base externa 38 do receptor de líquido 33 por um meio de guia rotativo 39, como um mancai esférico ou mancai de rolos cônicos. Portanto, o tambor rotativo é projetado para girar em torno de um eixo mediano I, enquanto que a base externa 38 do receptor é fixa relativa ao dispositivo. O receptor de líquido 33 pode ser fixado em um alojamento 43 do motor pelos, por exemplo, parafusos 44. Um acoplamento mecânico 41 é colocado na interface entre o eixo rotativo 37 do tambor e o eixo 42 do motor 40.

Considerando o subconjunto de injeção de água 29, como ilustrado nas figuras 10 e 11, compreende um injetor de água disposto centralmente 45, que é fixo em relação ao eixo I. O injetor de água compreende um elemento tubular central 46, para transportar água da entrada 35 a uma descarga de água 47, que é intencionada para projetar-se dentro do recinto 14 da cápsula. A descarga de água é formada de um meio de perfuração 48, tal como uma ponta tubular aguda, que é capaz de criar um furo perfurante pela folha selante da cápsula e pela parte quebrável eventual da entrada tubular 13 da tampa.

Em torno do injetor de água é montada uma parte de acoplamento rotativo 49. A parte de acoplamento 49 tem um furo central para receber o injetor de água e um meio de orientação rotativo, tal como um mancai esférico ou mancai de rolos cônicos 50, inserido entre a parte 49 e o injetor 45. A parte de acoplamento compreende ainda elementos de perfuração de descarga 51, 52, 53, 54 projetando-se de uma parede de acoplamento em forma de disco 55 da parte 49. Os elementos perfurantes podem ser pequenas partes cilíndricas com uma superfície de corte inclinada, capaz de cortar ou perfurar pequenos furos na folha selante 3 da cápsula. Os elementos perfurantes são dispostos na periferia da parede 55, de preferência, distribuídos uniformemente para proporcionar várias aberturas na cápsula, para que o líquido centrifugado deixe a cápsula, formando várias correntes de líquido.

De acordo com um aspecto da invenção, o subconjunto de injeção de água 29 compreende ainda um sistema de válvula 56, para controlar o fluxo de líquido que é descarregado do dispositivo. O sistema de válvula 56 pode ser disposto na parte de acoplamento rotativo da cápsula 49, na forma de uma parte de acoplamento anular 57, que é propendida sob a força de meios de carga elásticos 58, tais como molas. A parte de acoplamento anular 57 inclui uma superfície periférica de pressão 59, que aplica uma força de fechamento no aro periférico 4 da cápsula, para que seja possível limitar o fluxo de líquido sob a força dos meios de carga elásticos. A superfície 59 pode formar um cone ou V, para aumentar a pressão de selagem em uma área localizada. A parte de acoplamento 57 compreende ainda uma parte de base interna 60. Os meios de carga elásticos 58 são, desse modo, inseridos em um espaço localizado entre a parte de base 60 e uma parte de contraforça 61 da parte de acoplamento 49. Portanto, em uma posição de repouso, a parte de acoplamento 57 do sistema de válvula mantém o fechamento no aro da cápsula, sob o efeito compressivo dos meios resilientes 58.

O subconjunto de acoplamento de cápsula 29 pode compreender ainda uma parte tubular de saia 62, que se projeta na câmara anular interna 63 do subconjunto receptor de líquido 30, quando os dois subconjuntos são fechados relativamente entre si em torno de uma cápsula. Esta parte tubular de saia 62 forma uma parede de impacto para o líquido centrifugado, sob pressão, que passa pelo sistema de válvula. Esta parte 62 é preferivelmente fixa no subconjunto 29. O subconjunto compreende ainda uma parte de manuseio 64, para facilitar a conexão no subconjunto receptor de líquido 30. Esta parte de manuseio 64 pode ter uma superfície periférica serrilhada para manuseio. A parte de manuseio pode ser fixada na base fixa do sub conjunto 29 por parafusos 67. Esta parte pode ser, naturalmente, substituída por um mecanismo de alavanca ou um meio de manuseio similar.

Como já mencionado, são proporcionados meios de conexão para a conexão relativa dos dois subconjuntos 29, 30. Por exemplo, pequenos pinos 65 são proporcionados no lado da superfície tubular do subconjunto de injeção de água 29, que pode acoplar as aberturas de travamento laterais 66 na superfície tubular do subconjunto receptor de líquido 30. Portanto, a conexão entre os dois subconjuntos pode ser conduzida por um movimento de fechamento helicoidal ou angular rotativo, para permitir que os pinos acoplem as aberturas oblongas 66. Naturalmente, outros meios de conexão podem ser considerados para substituir esses meios de conexão do tipo baioneta. Por exemplo, um meio de rosqueamento ou um meio de fechamento de translação pode ser considerado por qualquer pessoa versada na técnica.

O sistema de cápsula da invenção funciona basicamente de acordo com o princípio apresentado a seguir. O dispositivo de cápsula é aberto por movimento dos dois subconjuntos 29, 30 relativamente entre si, por exemplo, por desconexão do conector do tipo baioneta e separação dos dois subconjuntos 29, 30. Por conseguinte, uma cápsula selada de uso único 1, contendo a substância alimentícia, pode ser inserida no dispositivo, isto é, colocada na cavidade do tambor rotativo 36. A cápsula pode ser colocada no dispositivo, enquanto a cápsula é fechada firmemente contra gás pela folha selante 3. O dispositivo é então fechado pelo subconjunto 29, sendo conectado de volta no subconjunto 30 e travado pelo meio de conexão. Na posição travada, a cápsula é aberta pelo injetor de água, que perfura a folha selante da cápsula e se introduz per si pela entrada de água 35 da cápsula. Ao mesmo tempo, várias descargas de líquido são perfuradas na periferia da folha selante pelos elementos perfurantes de descarga 51 - 54. Água pode ser assim introduzida na cápsula pelo injetor de água central 45. Furos de ventilação podem ser produzidos nos subconjuntos de injeção, para propiciar que o gás escape da cápsula, enquanto água é introduzida nela. A cápsula pode ser acionada em rotação por ativação do motor rotativo 40. O início da operação centrífuga pode ser conduzido ao mesmo tempo que a injeção de água começa ser introduzida na cápsula, ou ligeiramente após ou antes desta operação de injeção de água começar.

Por exemplo, pode ser vantajoso infundir café moído, para permitir, durante vários segundos, que a água encha a cápsula, antes de início da operação de centrifugação por rotação da cápsula. Desse modo, a água pode infiltrar adequadamente no café, antes que o líquido seja centrifugado, evitando desse modo que a área do café se mantenha seca na parte café. A centrifugação é conduzida por rotação da cápsula em torno do eixo central I de rotação do dispositivo, que é alinhado, de preferência, com o eixo central A da cápsula. A velocidade rotativa é, de preferência, de 1.000 a 16.000 giros por metro (rpm), particularmente, de 5.000 a 10.000 rpm. Uma unidade de controle pode ser proporcionada no dispositivo para ajustar a velocidade rotativa, de acordo com a natureza do líquido a ser infundido e/ou da substância na cápsula. Quanto maior a velocidade rotativa, maior a pressão que é exercida na parede periférica da cápsula pelo líquido, e mais substância é compactada na parede lateral da cápsula. É importante notar que velocidades rotativas mais altas promovem infusão de extrato de café contendo um teor de sólidos mais baixo, uma vez que o tempo de residência de líquido no leito de café é menor. Velocidades rotativas mais baixas proporcionam café de maior concentração, uma vez que o tempo de residência de líquido na cápsula é maior. A infusão ocorre na cápsula por atravessamento da substância, proporcionando, desse modo, uma extração, ou uma dispersão ou dissolução parcial ou total, da substância. Por conseguinte, um líquido centrifugado é deixado passar pela pluralidade de aberturas de descarga 18 proporcionada na cápsula, por exemplo, pela tampa 8. Sob o efeito de forças centrífugas, a substância, tal como pó de café, tende a se compactar por si mesma radialmente, enquanto a água é forçada pela substância. Isto resulta na superfície sendo compactada e molhada intimamente por água. Devido ao alto movimento rotativo da cápsula, as próprias forças centrífugas são exercidas uniformemente na massa da substância. Consequentemente, a distribuição de água é também mais uniforme, comparada com a dos processos usuais usando uma bomba de pressão para exercer a pressão na cápsula. Por conseguinte, há menos risco de fluxo preferencial pela substância, o que poderia levar a áreas que não são molhadas adequadamente e, desse modo, não infundidas, dispersas ou dissolvidas adequadamente. Com pó de café moído, o líquido que atinge a parede lateral interna da cápsula é um extrato líquido. Este extrato líquido é então forçado a escoar ascendentemente ao longo da superfície interna da parede lateral da cápsula.

Estas aberturas de descarga 18 do recinto são dimensionadas em função da substância armazenada na cápsula. Pequenas aberturas, tais como ranhuras de pequena largura ou furos de pequeno diâmetro, tendem a proporcionar uma função de filtração, para reter as partículas sólidas no recinto da cápsula, enquanto permitindo que apenas o extrato líquido passe pelas aberturas. Estes furos também podem formar pequenas restrições para criar forças de cisalhamento e, consequentemente, gerar espuma ou creme de café. Algum gás contido na cápsula pode ficar retido no líquido e forma, devido à liberação de pressão após as restrições, uma multitude de pequenas bolhas no líquido. Alguma força de cisalhamento significativa do líquido centrifugado pode ser também criada nas descargas perfuradas com as agulhas.

O sistema de válvula 56 do dispositivo pode começar a abrir à medida em que a pressão de líquido aumenta na válvula, quando deixando a cápsula. Portanto, um certo retardo de tempo da abertura pode ser controlado pelo sistema de válvula, para propiciar interação suficiente entre a água e a substância contida na cápsula. Este retardo controlado depende de vários parâmetros, tais como a velocidade centrífuga, a força exercida pelos meios de carga elástica (isto é, a rigidez das molas), a queda de pressão criada pela substância, as descargas, etc. A abertura do sistema de válvula ocorre pela superfície de pressão 59 do sistema de válvula levantando na medida em que a pressão de líquido aumenta na sua superfície interna. Pode-se notar que a cápsula do aro pode ser substancialmente flexível, para flexionar sob o efeito da pressão de liquido. Portanto, o movimento relativo entre a superfície de pressão e a cápsula cria uma pequena passagem para que o líquido escape do pequeno interstício, a jusante do sistema de válvula. A velocidades rotativas relativamente altas, um jato de líquido pode ser formado que impacta a superfície interna da parte de saia 62. O líquido começa a encher a cavidade 68 do subconjunto receptor de líquido, e líquido pode drenar pelo duto de líquido 32, para ser coletado em uma xícara ou copo colocado debaixo.

No outro modo da invenção, ilustrado nas figuras 12 e 13, as mesmas referências numéricas foram feitas para identificar os mesmos ou meios técnicos equivalentes. Neste modo, o sistema de válvula 56 difere pelo fato de que os meios de carga clássicos são obtidos por um anel em O elástico de borracha 69, inserido entre uma superfície de aperto 59 e uma parte fixa 61 do subconjunto injetor de água 29. O anel em O é mantido entre duas partes côncavas 70, 71 do sistema de válvula. De novo durante a infusão, a pressão de líquido na cápsula tende a levantar a superfície de aperto 59, para criar uma passagem entre o aro 4 da cápsula e a superfície de aperto. A superfície de aperto pode ser moldada com uma ponta aguda, que pode criar uma concentração de forças no aro. Naturalmente, pode-se imaginar que os meios de carga elástica e a parte de aperto são o mesmo elemento. Por exemplo, a parte de aperto pode ser feita de material elástico de borracha.

No modo da figuras 12 ou 13, o injetor de água pode ser uma simples entrada de água na cápsula, sem qualquer meio de furação. Neste caso, a cápsula é pré-aberta antes que seja inserida no dispositivo, isto é, a folha selante é selada ao aro do corpo por uma selagem destacável, para permitir que a folha seja destacada. Alternativamente, um furo central é feito na folha, antes que a cápsula seja inserida no dispositivo. Além do mais, um acoplamento de selagem à prova de água do injetor de água pode ser feito por um meio de selagem à prova de água 72, que aplica uma certa pressão de selagem à prova de água na superfície de topo da cápsula. Portanto, a água é impedida de vazar ao longo da superfície de topo da cápsula e dela por passagem da cápsula para ser liberada diretamente pela descarga de líquido.

A cápsula da invenção pode assumir várias concretizações, tal como aquela ilustrada nas figuras 14 e 15. A estrutura geral da cápsula é igual àquela da concretização anterior, exceto que as aberturas de descarga são formadas por um papel de filtro, uma parte tecida ou não, ou outra membrana porosa ou emaranhada 72. Desse modo, a tampa 8, que é inserida no corpo em forma de prato 2, compreende uma faixa circunferencial de um material poroso. O material poroso proporciona restrição do fluxo, criando uma certa queda de pressão, por exemplo, entre 50 a 400 kPa (0,5 e 4 bar) de pressão relativa, e provocando filtração das partículas sólidas. Em particular, o tamanho dos poros do material pode ser selecionado para reter também finos de café, isto é, as partículas de tamanho de partícula inferior a 90 mícrons. O material de papel, pano, emaranhado ou poroso pode ser formado de uma faixa ou faixas, que podem ser soldadas ou, de preferência, combinadas com a tampa.

Em outro modo possível, o recesso 16 pode ser enchido por um material compressível poroso, para proporcionar também uma função de filtração. Por exemplo, o material pode ser esponja ou pano.

A cápsula do sistema da invenção proporciona resultados de infusão significativos com teor de sólido superior àquele dos sistemas usuais. Os resultados são bem reprodutíveis de cápsula em cápsula. Surpreendentemente, o creme é também aperfeiçoado significativamente com uma textura mais cremosa, mais estável e mais espessa.

De acordo as figuras 16 e 17, a cápsula da invenção pode também compreender um recinto, que é formado de um corpo em forma de prato 2 e uma parede porosa 80. O corpo em forma de prato compreende uma cavidade principal 82 para armazenamento da substância alimentícia e um recesso periférico 81 para receber o extrato líquido, que atravessa a parede porosa 80, durante o processo de configuração. O recesso 81 é delimitado por uma borda interna 83 e um aro externo 84. A parede porosa 80 pode ser fixada em uma borda interna 83 do recesso 81. Uma membrana de folha à prova de gás 86 é preferivelmente presa no aro externo 84 do corpo. A borda interna é colocada, de preferência, abaixo do aro externo, para deixar um espaço livre 85 entre a parede porosa 80 e a membrana de folha 86. A pare de porosa pode ser selada por soldagem térmica ou ultrassônica na borda interna 83.

A parede porosa 80 pode ter aberturas (isto é, poros) ao longo de toda a sua superfície ou ao longo de uma parte periférica de parede apenas. A figura 16 mostra uma parte da parede 87, que tem, normalmente, as aberturas, enquanto que a parte central 88 é livre de aberturas. Em um modo diferente, as duas partes 87, 88 têm as aberturas.

A pressão é dependente de vários fatores, em particular, a velocidade de rotação da cápsula no dispositivo, o raio na parte periférica da parede 87 (especialmente, determinando a força centrífuga relativa g na parte 87) e o tamanho das aberturas. O tamanho das aberturas é compreendido, de preferência entre 1 e 600 mícrons. Particularmente, o tamanho das aberturas é compreendido entre 10 e 200 mícrons, formando um meio de restrição de escoamento, que cria uma certa queda de pressão durante a centrifugação da cápsula ao longo do seu eixo central. A área superficial global dos poros da parede porosa deve ser inferior a 50% da área superficial total da dita parede, especialmente, inferior a 40%.

A cápsula das figuras 16 e 17 pode ser perfurada no seu centro 89, para injetar água no recinto 82 contendo a substância. Em consequência disto, tanto a folha externa 86 quanto a parede interna 80 são perfuradas. A cápsula é inserida em um dispositivo como descrito acima. A cápsula é acionada em rotação centrífuga a uma velocidade determinada, por exemplo, entre 1.000 e 16.000 rpm, de preferência, entre 5.000 e 12.000 rpm. O processo de infusão ou dissolução ocorre no recinto por meio de água atravessando a substância. Em consequência do efeito centrífugo, o líquido alimentício atravessa a parte porosa da parede 87 (eventualmente também um pedaço da parte 88, se poroso) e deixa o recinto pelo espaço intermediário 85, depois pelo recesso anular 81. O líquido é permitido deixar a cápsula pelos furos feitos na folha acima do recesso 81.

Claims

A figura 18 mostra uma cápsula similar, mas com a parede porosa interna 80 compreendendo uma parte central 880, que é selada na folha à prova de gás externa 86, e uma parte periférica 870, que é distante da folha

86. Neste exemplo, a parte periférica 870 compreende as aberturas de descarga do recinto. A parte central 880 pode ter aberturas ou pode ser livre de aberturas. Nesta concretização, nenhum líquido é deixado ir entre a folha externa 86 e a parte interna de parede 880, uma vez que ambas são seladas conjuntamente. Em uma variante, um elemento de conexão pode ser inserido entre essas partes 880 - 86.

Pode-se notar que a parte periférica da cápsula, compreendendo o meio de restrição, por exemplo, as aberturas, pode ser substancialmente orientada perpendicularmente com o eixo de rotação como nos exemplos das figuras 16 a 18, ou inclinados em relação ao dito eixo como no exemplo das figuras 1 a 6.

Se uma queda de pressão suficiente for criada nas partes de parede 870 na cápsula, o dispositivo pode não ser necessariamente dotado com um meio de restrição de escoamento adicional, tal como a válvula descrita acima. Neste caso, o meio de restrição de escoamento na cápsula basta para manter uma pressão suficiente no recinto, e, desse modo, obter uma boa interação entre a substância, por exemplo, café moído e água. Por exemplo, um bom café do tipo expresso com creme pode ser produzido com uma cápsula compreendendo uma membrana polimérica tecida, compreendendo poros dentro de uma faixa entre 10 e 200 mícrons. Em outro possível modo, a restrição de escoamento pode ser obtida ou complementada por chicanas na cápsula ou em uma estrutura similar, formando uma rota de escoamento tortuosa para o líquido.

Pode-se notar que a queda de pressão do meio de restrição pode ser medida por um teste de medida de pressão, consistindo em água enchendo sob pressão a cápsula e medição da pressão de água no ponto de injeção, no qual líquido é deixado passar o meio de escoamento, isto é, o sistema de válvula.

O termo líquido alimentício tem no presente relatório descritivo um significado amplo e abrange um líquido culinário, tal como uma sopa ou molho, um líquido de bebida, tal como café (moído e/ou instantâneo), chocolate, leite (em pó e/ou líquido), chá (instantâneo e/ou de folha), etc, ou um líquido nutritivo, tal como uma fórmula para crianças, e suas combinações.

Naturalmente, a invenção pode abranger muitas variantes, que são incluídas no âmbito das reivindicações de patente que se seguem.

reivindicações

1. Cápsula de uso único (1) para preparação de um líquido alimentício, a partir de uma substância alimentícia contida na cápsula por introdução de água na cápsula e passagem da água pela substância, usando forças centrífugas, para produzir o líquido alimentício, que é centrifugado perifericamente na cápsula, em relação a um eixo central da cápsula, correspondente a um eixo de rotação, durante a operação de centrifugação, compreendendo:

um recinto (14) contendo uma quantidade predeterminada de substância alimentícia; e uma pluralidade de aberturas de descarga (18, 72) do recinto (14), caracterizada pelo fato de que a referida pluralidade de aberturas de descarga (18, 72) permite que o líquido alimentício deixe o recinto (14), sob as forças centrífugas exercidas na cápsula durante a centrifugação, as ditas aberturas de descarga sendo dispostas em uma parte periférica da parede (17, 87,870) do recinto (14).
2. Cápsula de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que a cápsula é feita de material à prova de gás, e compreende ainda uma folha selante (3), disposta entre as aberturas de descarga (18, 72) e o meio ambiente externo, para fechamento da cápsula em uma maneira impermeável a gás.
3. Cápsula de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizada pelo fato de que a pluralidade de aberturas de descarga (18, 72) é proporcionada por uma parte interna de parede na cápsula.
4. Cápsula de acordo com a reivindicação 1, 2 ou 3, caracterizada pelo fato de que a pluralidade de aberturas de descarga (18, 72) compreende uma série de ranhuras e/ou furos proporcionados na dita parte periférica de parede.
5. Cápsula de acordo com a reivindicação 4, caracterizada pelo fato de que a série de ranhuras e/ou furos é distribuída na parte de parede substancialmente uniformemente em todo o redor do recinto (14).

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6. Cápsula de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizada pelo fato de que as aberturas de descarga (18, 72) têm um diâmetro ou largura médio, que é menor do que o tamanho médio das partículas formando a substância alimentícia.
7. Cápsula de acordo com a reivindicação 6, caracterizada pelo fato de que as aberturas de descarga (18, 72) têm um diâmetro ou largura médio entre 1 e 600 mícrons.
8. Cápsula de acordo com a reivindicação 6, caracterizada pelo fato de que as aberturas de descarga (18, 72) têm um diâmetro ou largura médio abaixo de 200 mícrons.
9. Cápsula de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizada pelo fato de que a parte periférica de parede, tendo aberturas de descarga (18, 72), é formada de um filtro de papel ou de fibras tecidas ou não, um material emaranhado, uma membrana polimérica porosa (72), ou combinações dos mesmos.
10. Cápsula de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizada pelo fato de que compreende um recesso de coleta de bebida circunferencial (16, 81), a jusante da dita pluralidade de aberturas de descarga (18, 72), para coletar o líquido que é projetado por centrifugação para as paredes do recinto (14) e que passa pelas aberturas de descarga (18, 72).
11. Cápsula de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizada pelo fato de que o recinto (14) é delimitado pelas paredes da cápsula, definindo uma simetria de revolução do eixo central A.
12. Cápsula de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizada pelo fato de que as aberturas de descarga (18, 72) são colocadas no, ou próximas do, maior diâmetro de uma parte de paredes afunilada do recinto (14).
13. Cápsula de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizada pelo fato de que ela compreende uma tampa (8) e um corpo em forma de prato (2), em que a tampa (8) é montada no corpo em forma de prato (2) para definir o recinto (14), e em que a parte de parede

Petição 870180058682, de 06/07/2018, pág. 5/11 (17) compreendendo as aberturas de descarga (87, 72) é parte da tampa (8).
14. Cápsula de acordo com a reivindicação 13, caracterizada pelo fato de que a tampa (8) compreende pelo menos uma parte de recesso periférico (16) formando um meio para coletar a bebida passando pelas aberturas de descarga.
15. Cápsula de acordo com a reivindicação 14, caracterizada pelo fato de que o recesso de coleta se estende continuamente na parte periférica da tampa (8).
16. Cápsula de acordo com qualquer uma das reivindicações de 13 a 15, caracterizada pelo fato de que uma folha selante (3) à prova de gás cobre pelo menos uma parte da tampa (8).
17. Cápsula de acordo com a reivindicação 16, caracterizada pelo fato de que a folha selante (3) é selada permanentemente no corpo em forma de prato (2) e/ou tampa (8), e é feita perfurável sob o esforço de perfuração de um elemento perfurante para injeção de água na cápsula.
18. Cápsula de acordo com a reivindicação 16, caracterizada pelo fato de que a folha selante (3) é selada removivelmente no corpo em forma de prato (2) e/ou tampa (8), e é presa no dito corpo e/ou tampa (8) por um selo destacável.
19. Cápsula de acordo com qualquer uma das reivindicações de 16 a 18, caracterizada pelo fato de que o corpo em forma de prato (2) compreende um aro periférico, no qual é selado a folha selante (3) à prova de gás.
20. Cápsula de acordo com a reivindicação 19, caracterizada pelo fato de que a folha fecha o recesso de coleta de bebida do meio ambiente externo.
21. Cápsula de acordo com a reivindicação 16 ou 17, caracterizada pelo fato de que a folha cobre toda a superfície externa da tampa (8) e é selada em um aro periférico do corpo em forma de prato (2).
22. Cápsula de acordo com qualquer uma das reivindicações de 13 a 21, caracterizada pelo fato de que a tampa (8) compreende pelo menos um orifício de entrada para definir uma passagem para que um injetor de

Petição 870180058682, de 06/07/2018, pág. 6/11 água seja introduzido na cápsula.
23. Cápsula de acordo com a reivindicação 22, caracterizada pelo fato de que o orifício de entrada é alinhado no eixo central da cápsula.
24. Cápsula de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizada pelo fato de que a substância é selecionada entre os ingredientes consistindo em: café moído, café solúvel, pó à base de laticínio ou creme de fonte diferente de laticínio, cacau, adoçante, chá de folha, chá herbáceo, pó culinário, composição nutritiva solúvel ou dispersível, concentrado alimentício líquido, e combinações dos mesmos.
25. Cápsula de acordo com qualquer uma das reivindicações de 13 a 23, caracterizada pelo fato de que o corpo em forma de prato (2) é formado de plástico com grau alimentício e pelo menos uma camada de barreira de gás.
26. Cápsula de acordo com a reivindicação 25, caracterizada pelo fato de que o corpo em forma de prato (2) é um laminado plástico termoformado, compreendendo pelo menos uma camada de polipropileno e pelo menos uma camada de barreira de gás de EVOH.
27. Sistema para preparar um alimento líquido de uma substância alimentícia, contida em um receptáculo, por passagem de água pela substância usando forças centrífugas, caracterizado pelo fato de que compreende:

um dispositivo (23) para receber o receptáculo, o dito dispositivo compreendendo um meio para acionar o receptáculo em centrifugação em torno de um eixo de rotação; e o receptáculo é removível e forma uma cápsula de uso único (1), que compreende um recinto (14) com uma parte de parede (17, 87, 870) compreendendo uma pluralidade de aberturas de descarga radiais ou periféricas.

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