用于输送功能性成分的饮料制备胶囊的制作方法
【专利说明】用于输送功能性成分的饮料制备胶囊
[0001] 本发明涉及用于输送含有功能性成分（如向饮料添加的类黄酮、维生素、抗氧化 剂或矿物质）的饮料制备胶囊。本发明尤其涉及用于单杯（single-serve)饮料分配机中 的这类胶囊。
[0002] -些饮料制作系统是已知的，其中单杯饮料是通过将含有颗粒饮料制作成分如磨 碎的咖啡的胶囊插入饮料制作装置的饮料制作位中制作的。然后装置将水注入胶囊，其中 饮料制作成分溶解或泡制在水中形成饮料。饮料通过适合的出口流出胶囊，该出口可以简 单地是胶囊中的开口或穿孔，或其可包括刺穿胶囊出口区的出口管。该胶囊可包含过滤器 以防止固体组分如咖啡渣流出胶囊。该常规类型的饮料制作系统描述于例如W0 94/01344、 EP-A-0512468 和EP-A-0468079(都是雀巢（Nestle)的）、美国专利号 5, 840, 189(克里 格（Keurig))、EP-A-0272922(肯可（Kenco))、EP-A-0821906(萨拉李（SaraLee))以及 EP-A-0179641 和WO02/19875(马斯（Mars))中。
[0003] 上述胶囊已经被用于通过添加调味剂至饮料制作成分制备调味饮料，例如坚果味 或香草味咖啡。
[0004] 还已知向单杯饮料制备包装添加功能性成分。例如，JP-A-11266841描述了含有 富含儿茶素绿茶的大麦茶袋。
[0005] 发明人已经发现，向饮料制备胶囊中的饮料制备成分添加功能性成分具有某些缺 点。特别地，功能性成分从混合物中不完全提取导致功能性成分进入饮料的用量可变及浪 费相对昂贵的功能性成分。据认为这种不完全提取可能归因于胶囊内部功能性成分与饮料 成分和/或与过滤材料的吸附或反应。
[0006] 在第一方面，本发明提供一种含有饮料制备成分和功能性成分的饮料制备胶囊， 其中所述胶囊的内表面的至少一部分用含有功能性成分的水分散性涂层涂布。
[0007] 在使用时，在胶囊的内表面上的水分散性涂层中提供功能性成分允许功能性成分 仅在水注入胶囊时被分散于饮料中。在使用前，功能性成分保持基本上或完全与饮料成分 分开。另外，易于在制造期间施加受控用量的功能性成分作为胶囊内部上的涂料。适当地， 至少50%、更适当地至少约90%并且最适当地全部所添加的功能性成分存在于涂层中。
[0008] 本发明提供一种向饮料添加功能性成分的便利、高效和经济手段。与其中可以需 要将相对大量的功能性成分与饮料制备成分混合以实现所需功能性效果或足够生物利用 率的其它系统相比，本发明可以仅含有最少数量的功能性成分，却仍然实现所需的功能性 效果和/或生物利用率。功能性成分可能昂贵并且可以促成饮料产品的不期望的口味和 /或外观。通过最大化来自给定量的功能性成分的功能性效果和/或生物利用率，本发明 中仅需要相对少量的功能性成分，从而可以最小化任何不期望的口味和/或外观并降低成 本。
[0009] 适当地，胶囊还包括将胶囊内部空间划分成含有饮料制备成分的上游区域和下游 区域的过滤元件（filterelement)，并且含有功能性成分的涂层位于下游区域的内表面 上。在使用中，功能性成分在液体已经穿过滤器后分散于饮料中。这消除了功能性成分吸 附在饮料制备成分残余物（例如咖啡渣）上或功能性成分吸附到过滤器上的问题。
[0010] 适当地，胶囊可以用可释放密封封闭，从而使饮料制备成分和含有功能性成分的 涂层均位于胶囊内部并且受到保护免受胶囊外部环境影响。适当地，胶囊还包括将胶囊内 部空间划分成含有饮料制备成分的上游区域和含有功能性成分的下游区域的过滤元件，其 中将含有功能性成分的涂层施加到胶囊下游区域的内表面的至少部分上，但位于胶囊的可 释放密封的出口区域的上游。
[0011] 饮料制备胶囊可以基于目前用于通过向胶囊注入水制备饮料的任何胶囊。适当 地，胶囊是单杯胶囊，所述单杯胶囊含有用于制备单份饮料即约25ml至约500ml、优选地约 100ml至约250ml饮料的足够的饮料制备成分。例如，胶囊可以含有约2g至约25g磨碎的 咖啡或约lg至约9g叶茶。
[0012] 胶囊适当地在使用前基本上不可透过氧和水分以保持饮料成分的新鲜度。一般， 每个胶囊包含从塑料片材（例如热成型或注射塑模片材）和/或从软质薄膜材料成型的本 体。片材或软质薄膜材料通常将包含以下两层或更多层的层压材料：使片材与包装的其它 部件黏合的热塑性密封材料层；基本上不透气的隔离层，其可以是金属膜如铝膜；改善层 压材料的其它层之间粘合的粘附层；结构层，例如以提供抗穿刺性；和/或印刷基底层。结 构层可以由如本领域熟知的聚烯烃、聚酯、尼龙或其它聚合物制成。
[0013] 在一组实施方案中，胶囊可以是小袋（sachet)，所述小袋具有基本上或完全从软 质薄膜材料成型的本体。例如，它可以包含以面对面方式围绕边缘黏合在一起以形成薄膜 小袋的两块相似或相同的软质薄膜材料片。在另一组实施方案中，胶囊可以包含已经（例 如通过热成型）成型为杯形或碗形的相对刚性的第一片材，和跨边缘黏合以形成胶囊本体 的第二片材。例如，第一片材可以是相对坚硬的热塑性片材，所述热塑性片材已经热成型为 带法兰边缘的杯形或碗形，并且第二片材是跨法兰边缘黏合的平板（flatsheet)，所述平 板可以是软质薄膜材质。合适的胶囊实施方案例如在上文所列的参考文献中描述。
[0014] 胶囊还可以包括过滤元件，例如滤片材料层，用于防止在使用时饮料制备成分泄 出。滤片可以位于胶囊中，将胶囊本体的内部划分成含有饮料制备成分的上游区域和饮料 经其流过从胶囊泄出的下游区域。下游区域可以包括例如本领域已知的各种特征如饮料的 管状流路或喷射器（eductor)、饮料调制室或喷射流形成口。一般，过滤元件类似于目前在 现有饮料胶囊样式中提供的过滤元件。
[0015] 在实施方案中，胶囊包括进水口如入口喷嘴。在其它实施方案中，不存在入口喷嘴 并通过饮料制作机的注射器管刺穿胶囊注水。类似地，胶囊可以包括饮料的出口。可选地， 在使用时，可以通过用出口管刺穿胶囊或通过打开胶囊上的热可释放密封，形成出口。在任 何情况下，胶囊将具有在使用时注水的入口区域、在使用时饮料从胶囊中泄出的出口区域 和胶囊内部穿过饮料制备成分的液体流路。
[0016] 含有功能性成分的涂层在如此位置黏附于胶囊的内表面，从而在使用时涂层暴露 于胶囊中产生的饮料，以将涂层溶解入饮料中。适当地，涂层位于胶囊中任何过滤元件的下 游，从而最小化功能性成分暴露于饮料成分和/或过滤器。适当地，涂层的面积是约〇. 5cm2 至约20cm2,例如约lcm2至约10cm2。涂层的基重是适当地约lg/m2至约2kg/m2,例如约50g/ m2至约500g/m2。涂层的总重量适当地是约lmg至约lg，例如约10mg至约500mg，一般约 50mg至约 300mg。
[0017] 功能性成分可以例如选自类黄酮、维生素、矿物质、抗氧化剂、兴奋剂、调味剂、甜 味剂、着色剂和苦味遮蔽化合物。
[0018] 每种功能性成分在涂层中的总量将取决于成分。适当地，它是的成人每日推荐的 功能性成分摄入量的约1 %至约100%，例如约5%至约50%，一般约10%至约30%。下文 限定了某些功能性成分的合适范围。
[0019] 最适当地，功能性成分包含一种或多种类黄酮或基本上由其组成。类黄酮及其聚 合物构成一类改变代谢过程并对健康产生积极影响的食物组分。因此，类黄酮作为食物组 分或食物添加剂已引起相当大的兴趣。
[0020] 类黄酮是一个多酚亚类。它们通常由两个芳环组成，每个芳环含有至少一个羟基。 这两个环通过一个三碳"桥"连接，所述的桥形成六元杂环的部分。基于芳环与杂环的连接 以及氧化态和杂环的官能团，将类黄酮进一步划分成亚类。在个亚类内部，各个化合物以特 定羟化和共辄模式为特征。
[0021] 通常，食物中的类黄酮具有以下显示三个环（A、B和C)和编号模式的一般结构：
[0022]
[0023] 取代基私至1?6可以表示氢或多种基团如羟基、桥氧基和C1至C6直链或支化烷基。 对于大部分食物类黄酮，R4，和R6表示氢原子，而R5表示羟基。C环也可以是不饱和的并且 含有其它官能团。B环和C环之间的键可以在位置2或3中。
[0024] 出于本发明的目的，类黄酮化合物可以包括以下一种或多种：黄酮醇（例如 槲皮素（quercitin)、芸香苷（rutin)、桑色素（morin)、橙皮苷（hesperidin)、异鼠李 素（isorhamnetin)、莰非醇（Kaempferol)、杨梅苷（myricitin))、黄酮（例如金合欢素 (acacetin)、序菜素（apigenin)、藤黄菌素（luteolin))、异黄酮（例如染料木黄酮、黄豆黄 素、鹰嘴豆芽素A、芒柄花黄素（formononetin)、黄豆苷元（daidzein))、黄烷醇（例如儿茶 素、没食子儿茶素、表儿茶素、它们的聚合物、原花青素（procyanidin))、黄烷酮（例如紫杉 叶素（taxifolin)、圣草酸（eridictyol)、橙皮素（hesperitin)、柚皮素（naringenin))、 二氢黄酮醇（dihydroflavonol)、花青素苷和/或花色素（例如矢车菊色素（cyanidin)、 花翠素（delphinidin)、锦葵色素（malv