控制单份饮料系统的冲泡参数的制作方法

1.饮料冲泡系统控制冲泡参数以冲泡具有所需味道特征曲线的饮料，味道特征曲线是比如浓度、咖啡因含量、酸性、酸味、苦味、涩味等；并且特别地，冲泡系统可以通过调节冲泡参数(比如水温、冲泡时间、冲泡压力、以及饮料量与水量的比例)来控制通过单份囊包冲泡的饮料的味道特征曲线以冲泡热饮料到接近室温的饮料的各种各样的饮料。


背景技术：

2.以下背景讨论内容并非承认下面讨论的事项可作为现有技术或公知常识引用。相反，本文中披露的一般背景信息涉及描述与本领域的当前状态相关联的问题以及对更好解决方案的需要。
3.单份囊包系统因其便利性和提供的各种不同风味的饮料而受到欢迎。截至2019年，北美单份囊包的市场领导者是keurig dr pepper,其以品牌销售其单份平台，下文中统称为提供超过400种不同种类的单份囊包，又称为囊包(下文中简称为“k-cup”或“k-cup囊包”)来冲泡咖啡、茶和热可可；绝大多数k-囊包涉及冲泡热咖啡。keurig还销售专门设计用于与k-cup囊包一起工作冲泡热饮料的冲泡机(统称为“keurig冲泡系统”)。尽管单份囊包方便，但许多咖啡饮用者并没有适应单份囊包系统，比如keurig冲泡系统，这是因为对通过这样的单份冲泡平台冲泡的咖啡口味不满意。
4.虽然咖啡口味偏好可能是主观性的，但一些咖啡行业的领导者已经尽力建立客观标准来定义什么构成味道好和味道差的咖啡。在这方面，二十世纪六十年代由dr.earl lockhart领导的咖啡冲泡中心(“cbc”)进行了大量研究，以了解什么可能构成和无法构成味道好的咖啡背后的物理和科学。cbc提出了所谓的“咖啡冲泡控制图”，如图1所示，其提供了图表100，其中有浓度、提取量和冲泡配方的图形表示，为冲泡均衡口味的咖啡提供一些客观标准。根据图表100，当存在沿纵轴的浓度104和沿横轴的提取量106的良好组合时，可以获得理想口味的咖啡谱102。浓度又称为总溶解固体(“tds”)，并且根据cbc，理想的tds水平为1.15％-1.35％。例如，tds水平为1.00％表示杯中咖啡浓度为1.00％，其余99.00％是热水。根据该图表，tds水平低于1.15％的咖啡可能味道较淡；而tds水平高于1.35％的咖啡可能味道太浓。作为参考，传统咖啡馆(比如(星巴克))的咖啡可能具有约1.20％到约1.35％的tds水平。在实践中，消费者的口味偏好是主观性的，一些咖啡饮用者可能会发现tds水平为0.80％到1.00％的咖啡的味道温和且是可接受的；而tds水平为1.00％到1.15％是中等浓度；而约1.15％到约1.35％的tds水平会味道太浓。同样，口味是主观性的，使得消费者的咖啡中可能有他们喜欢的不同tds水平。
5.图1中的图表还表明了咖啡的理想提取量水平为18％-22％。提取量是指从咖啡粉溶解到咖啡饮料中的咖啡量。例如，如果冲泡了10克咖啡粉，冲泡后还剩下8.0克咖啡粉，那么提取量水平为20％，因为2.0克或20％的咖啡粉已溶解到咖啡中。低于18％的提取量水平
可能表明咖啡味道不足，以至于咖啡可能有淡淡的类花生风味，而高于22％的提取量可能表明提取量过多的咖啡味道，这增加了咖啡的浓度、或tds水平，但咖啡可能尝起来过于苦涩。应该注意的是，当结合从同一咖啡粉中提取的其他水果味、甜味、坚果味时，可能需要一些苦味来增强咖啡的味道，从而很好地平衡咖啡的整体味道。然而，水果味和甜味通常在冲泡过程中被较早地提取，而苦味可能需要更高的温度和更长的冲泡时间才能从相同的咖啡粉中提取。因此，水过热和冲泡时间过长可能会从相同的咖啡粉中过度提取苦味，以至于咖啡可能尝起来不平衡且过苦，这对于许多咖啡饮用者来说可能是不期望的。
6.许多消费者不适应比如keurig冲泡系统等单份囊包系统的原因之一是，其以相当一致的方式冲泡咖啡，以至于从一个囊包到下一个囊包，咖啡的味道大体相似，除了咖啡的份量外没有多大的变化。虽然有些人可能喜爱味道一致的咖啡，但许多人不喜爱，因为消费者对咖啡有广泛的口味偏好。例如，有些人可能喜欢味道浓的咖啡，而有些人可能喜欢温和的咖啡，有些人可能喜欢带点苦味的咖啡，而另一些人喜欢顺滑的咖啡，以及有些人可能想要大量的咖啡因，而有些人则不想要。此外，同一位咖啡饮用者可能早上想要一杯浓咖啡，下午和晚上想要一杯味道温和的咖啡，冬天想要热咖啡而夏天想要冷咖啡。因此，需要一种能够基于咖啡饮用者的广泛口味偏好来冲泡咖啡的单份冲泡系统。


技术实现要素：

7.本发明的一个方面是提供一种饮料冲泡系统，该饮料冲泡系统包括冲泡机，该冲泡机与囊包一起工作，该囊包可以调节饮料的味道特征曲线和提供饮料的形式。囊包在容器中包括过滤器。过滤器可以具有基部，该基部向上延伸以形成侧壁、然后向外延伸以形成延伸部。容器可以具有基部，该基部向上延伸以形成侧壁，然后向外延伸以形成边沿，其中，过滤器的延伸部可以比边沿向外延伸得更远。容器可以接收过滤器，并且过滤器的延伸部可以可剥离地联接到容器的边沿，其中，在延伸部的下侧上施加力可以引起延伸部与边沿分开以形成间隙。可以挤压可以形成间隙的延伸部的相反两侧以保持间隙打开。过滤器的基部可以具有预定数量的孔，其中，取决于孔的大小，可以调节饮料成分的冲泡压力以冲泡热和/或冷形式的低压饮料、中压饮料和高压饮料。容器可以从冲泡机接收热水，其中，热水与过滤器内的饮料成分混合以从饮料成分中提取饮料并通过过滤器的基部上的孔流出，并通过形成在延伸部与边沿之间的间隙排出。冲泡机构可以适于接收囊包并将热水注射到囊包中，并允许囊包通过间隙排出饮料而不与冲泡机构接触，使得饮料基本上不会污染冲泡室。此外，过滤器内包装的饮料成分的研磨粒度可以不同，并且形成在过滤器的基部上的孔的数量和大小可以不同，其中，取决于研磨粒度与孔的数量和大小的组合，可以在囊包内冲泡低压饮料、中压饮料和高压饮料。
8.本发明的另一方面是提供一种饮料冲泡系统，该饮料冲泡系统包括适于接收囊包的冲泡室，并且当致动机构关闭时，冲泡室可以将囊包定向到冲泡位置，在冲泡位置时，分离机构相对于囊包移动，使得分离机构与过滤器的延伸部接合并且将延伸部与容器的边沿分开以在其间形成间隙，并且移动经过延伸部使得分离机构避免与从间隙倒出的饮料接触。
9.本发明的又一方面在于具有一种冲泡机，该冲泡机包括加热器和冲泡室，冲泡室具有开关机构以将水从水箱引导向或绕过加热器和/或冲泡室。开关机构可以将水引导向
加热器和冲泡室以冲泡饮料；或将水引导向加热器但绕过冲泡室以将热水倒向马克杯，例如冲泡具有预定量的饮料与水的比例的饮料；或引导水绕过加热器和冲泡室，例如，以将马克杯内的冰融化减小到最小。
10.本发明的另一个方面是使冲泡系统相对于使用在(比如约190
±5°
f的冲泡温度和40
±
5秒冲泡时间等基线冲泡参数冲泡的基本上相似的囊包冲泡8
±
0.5盎司咖啡，使用囊包通过以下方式显著减轻饮料中的酸味、苦味和涩味：(1)将冲泡温度调节到约130
±
10
°
f，冲泡时间为360
±
120秒，冲泡4:4到约8:0的饮料与水的比例；(2)将冲泡温度调节到约120
±
10
°
f，冲泡时间为600
±
120秒，冲泡4:4到约8:0的饮料与水的比例；以及(3)将冲泡温度调节到约200
±
10
°
f，冲泡时间为30
±
5秒，冲泡3:5到约6:2的饮料与水的比例。冲泡系统还可以使用类似的囊包，通过将冲泡温度从约195
±5°
f调节，冲泡时间为30
±
5秒，冲泡3:5到6:2的饮料与水的比例，从而显著减轻相对于基线冲泡参数的苦味。
11.本发明的另一方面是一种冲泡系统，该冲泡系统可以使用包装有与较深度烘炒咖啡相比的较浅烘炒咖啡的囊包，以显著减轻咖啡中的苦味但显著增加酸味。并且冲泡系统可以使用包装有较轻度烘炒咖啡但在较高压力条件下冲泡的囊包与在较低压力条件下冲泡的较深度烘炒咖啡相比显著减轻咖啡中的苦味和酸味，其中，冲泡温度可以降低到约120
±
20
°
f并且冲泡时间可以延长到约600
±
120秒以模拟冷冲泡咖啡。
12.考虑到本发明的另一个方面，饮料囊包具有容器，该容器具有在近端上的边沿和封闭并且没有孔的容器远端。盖子密封在容器的边沿上。可以刺穿盖子以将水注射到囊包中。过滤器设置在容器内。过滤器包括在过滤器的远端和/或侧壁处的孔。过滤器还具有径向延伸的延伸部，该延伸部可剥离地联接到容器的边沿。饮料成分(例如，磨碎的咖啡、茶、巧克力等)设置在过滤器内。过滤器的远端与容器的远端之间存在间隙。当盖子被刺穿时，建立流体流动路径。路径延伸穿过盖子，穿过饮料成分，从过滤器的孔中伸出，沿着过滤器的侧壁与容器的侧壁之间的空间，并在形成在过滤器的延伸部与容器的边沿之间在容器的近端部分的开口处从囊包伸出。
13.前述内容可以与多个特征单个地或与以下特征中的一个或多个特征组合地进行组合。容器可以包括分配器，该分配器在设置在盖子与饮料成分之间的分配器表面上具有孔口。分配器用于将水分配到过滤器中的饮料成分的表面上。流体流动路径然后延伸穿过盖子、穿过分配器表面上的孔口并穿过饮料成分。过滤器在过滤器的远端具有基部，过滤器从基部向囊包的近端延伸以形成侧壁，过滤器具有过滤器延伸部，该过滤器延伸部在近端然后从侧壁向外延伸。
14.过滤器延伸部可以具有第一区段和第二区段，第一区段向外延伸预定距离，并且第二区段相对于第一区段延伸得更远，延伸部在第一延伸部与第二延伸部之间具有弱化线，第二延伸部适于沿着弱化线弱化或与第一区段分开。第二区段可以沿多个方向中的任何一个方向延伸并且具有不同的形状。在一个实施例中，第二区段至少部分地沿过滤器的远端的方向延伸。
15.考虑到过滤器，过滤器在其基部可以具有孔。替代性地，过滤器的侧壁上可以具有孔。在一个实施例中，在过滤器的基部和过滤器的侧壁中都具有孔。可以选择孔的数量、大小和位置以在水流过时调整过滤器内的压力，以防止咖啡粉或类似物通过这些孔逸出过滤器，和/或更一般地允许水流过饮料成分并从过滤器中流出。应注意，在一些实施例中，热水
以高压—至少为4巴、常常10巴或更高注射到囊包中。过滤器应被设计为即使在高水压条件下也能保护过滤器。
16.在一些实施例中，容器包括在近端上的边沿，并且过滤器的近端上的延伸部的至少一部分可释放地密封或粘附到容器的边沿。分配器可以具有基部和外分配器翻盖，该分配器翻盖与过滤器的侧壁的内侧接合。分配器的基部可以可选地包括朝向过滤器的远端延伸的突起，该突起形成空腔，该空腔的大小被设置为接收用于将水注射到过滤器中的入口液体注射构件。分配器中的孔可以小于饮料成分(例如咖啡粉)块的平均粒度并且适于防止饮料成分通过分配器孔口流出过滤器。在一个实施例中，这些孔口是漏斗形的，漏斗在分配器的近端表面处的开口较宽，而在分配器的远端表面处的开口较窄。
17.在一个实施例中，过滤器具有至少一个用于加强侧壁的加强件。作为一个示例，加强件可以是向外延伸的肋。肋可以用于相对于容器定位过滤器，例如，肋(或多个肋)延伸到容器的内侧壁。在又一个实施例中，过滤器可以具有将过滤器分成第一腔室和第二腔室的分隔件。过滤器的内部可以包括台阶并且分隔件搁置在台阶上。分隔件可以具有孔以允许流体流出一个腔室并流入另一个腔室中。
18.同样，例如，第17-21段的可选特征可以单独地或与所选的其他可选特征相结合。因此，本发明包括非常多的特征组合。
附图说明
19.参考以下附图和描述可以更好地理解本发明。图中的部件不一定按比例绘制，而是重点放在说明本发明的原理上。此外，在图中，相同的附图标记在不同的视图中表示对应的部分。
20.图1示出了咖啡冲泡控制图表。
21.图2示出了将饮料倒入马克杯中的各种时间顺序。
22.图3a示出了囊包的放大截面图。
23.图3b示出了拆开的囊包的立体图。
24.图3c示出了组装好的囊包的截面图。
25.图4a示出了另一个囊包的放大截面图。
26.图4b示出了图4a的组装好的囊包的立体截面图。
27.图5a示出了另一个囊包的拆解视图。
28.图5b示出了处于倒置位置的过滤器。
29.图5c示出了基部上的孔的放大视图。
30.图5d示出了过滤器的俯视图。
31.图5e示出了基部中的孔的放大视图。
32.图5f示出了组装好的囊包的截面图。
33.图5g示出了具有组装到过滤器上的分配器的囊包的立体图。
34.图6a示出了又一个囊包的截面图。
35.图6b示出了在直立取向上工作的囊包。
36.图7a示出了过滤器的延伸区域的放大视图。
37.图7b示出了延伸区域的另一个替代实施例。
38.图7c示出了分配器的替代实施例。
39.图7d示出了过滤器的立体图，该过滤器在延伸部的圆周周围具有挡板。
40.图7e示出了组装好的囊包的替代实施例的截面图。
41.图8a示出了参照重力方向处于冲泡取向的囊包。
42.图8b示出了当刺穿构件穿透囊包的盖子时过滤器的与容器分离的在约六点钟位置的部分。
43.图8c展示了保持过滤器的延伸部与容器的边沿之间的间隙打开，并提供形成在囊包内的饮料路径以用于通过该间隙排出。
44.图8d示出了热水被注入囊包中并且基本上释放水压成为低压饮料。
45.图8e展示了基本上保持提供到过滤器中以冲泡高压饮料的水压的囊包。
46.图8f展示了释放提供到过滤器中的水压的一部分以冲泡中压饮料的囊包。
47.图9a展示了处于打开位置以接收囊包的冲泡室。
48.图9b展示了处于关闭位置、其中有囊包的冲泡室。
49.图9c展示了在囊包内冲泡饮料并将饮料从其中排出到马克杯中而冲泡室基本上没有污染饮料。
50.图9d展示了处于打开位置并且放出用过的囊包的冲泡室。
51.图10a展示了处于打开位置的替代冲泡室的俯视图。
52.图10b示出了图10a的冲泡室的各种元件的前视图。
53.图10c示出了处于打开位置、其中有囊包的冲泡室的俯视图。
54.图10d示出了从打开位置移动到部分关闭位置的冲泡室的俯视图。
55.图10e示出了处于关闭位置的冲泡室的俯视图。
56.图10f示出了返回到打开位置的冲泡室的俯视图。
57.图11a示出了图10c的冲泡室的截面侧视图。
58.图11b展示了冲泡室的致动机构。
59.图11c展示了处于关闭位置的致动机构。
60.图11d示出了在囊包内冲泡饮料并将囊包内形成的饮料排放到马克杯中而不污染饮料。
61.图11e示出了冲泡室返回到打开位置。
62.图11f示出了处于打开位置并释放囊包的冲泡室。
63.图12a展示了具有一个或多个开关以一起或独立地绕过加热器和/或冲泡室来冲泡加热后的和/或未加热的饮料的冲泡系统。
64.图12b示出了沿第一方向的开关，用于将热水引导到冲泡室以在其中的囊包内冲泡饮料。
65.图12c展示了清除囊包内的剩余的饮料。
66.图12d展示了绕过冲泡室以将热水引导至马克杯。
67.图12e展示了将热水引导至冲泡室以冲泡饮料的冲泡系统。
68.图12f展示了引导水绕过加热器和冲泡室并倒入马克杯中。
69.图12g展示了冷却加热器并引导热水绕过冲泡室并倒入马克杯中。
70.图12h展示了将温水引导到冲泡室以冲泡低温饮料。
71.图13a展示了冲泡系统的另一个替代实施例。
72.图13b展示了将热水引导到冲泡室以冲泡饮料。
73.图13c展示了清除步骤。
74.图13d展示了引导热水绕过冲泡室并倒入马克杯中。
75.图13e展示了将热水引导到冲泡室以冲泡饮料。
76.图13f展示了从水箱引导水绕过加热器并绕过冲泡室而倒入马克杯中。
77.图14a示出了被设计为与冲泡系统一起工作的囊包的示例性立体外视图。
78.图14b展示了冲泡系统的电气框图。
79.图14c示出了表3a、表3b和表3c以及可能的冲泡参数，这些冲泡参数可以存储在存储器中以冲泡高压基础饮料。
80.图14d示出了表4a至表4d，这些表具有用于冲泡低压饮料的可能冲泡参数。
81.图14e示出了表5a和表5b，这些表具有冲泡浸泡饮料的可能冲泡参数。
82.图15a示出了表6a，该表具有在不同冲泡参数下冲泡的各种样品的测试结果。
83.图15b示出了制备和装瓶并贴上标签的冲泡样品的照片。
84.图15c示出了电子测试设备的照片。
85.图15d示出了曲线图1a，表示沿酸味和苦味轴线的测试结果。
86.图15e示出了表6b，将相对于它们各自的基线样品在酸味、苦味和涩味方面的样品风味特征曲线差异制成了表格。
87.图15f示出了表6c，该表粗略估计了相对于基线冷冲泡咖啡的味道特征曲线。
88.图15g示出了表6d，相对于基线冷冲泡咖啡的近似值对样品进行了排名。
89.图15h示出了曲线图1b，展示了冲泡的低压饮料及其各自的冲泡参数和饮料特性，比如饮料中的tds、酸性和咖啡因量。
90.图15i示出了曲线图1c，展示了基于几种测得的饮料的风味特征曲线的饮料风味特征曲线的可预测性。
91.图15j示出了曲线图1d，展示了低压饮料与高压饮料之间沿着酸味和苦味轴线的风味特征曲线的变化。
92.图15k示出了曲线图1e，展示了与高压相比，冲泡的低压饮料的风味特征曲线的可预测性。
93.图15l示出了曲线图1f，展示了基于几种测得的饮料的风味特征曲线的饮料风味特征曲线的另一种可预测性。
具体实施方式
94.参考以下描述的附图和描述，可以更好地理解本发明的各个方面。然而，图中的部件不一定按比例绘制，而是重点在于说明本发明的各个方面的原理。要求保护的发明不限于具有以下描述的任何一种装置或方法的所有特征的装置或方法，或者不限于以下描述的多个或所有装置共有的特征。要求保护的发明可以在于以下描述的装置元件或方法步骤的组合或子组合。下面描述的装置或方法可以不是要求保护的发明的示例。一般而言，当术语“可以”、“是”和“成为”在与特定主题相对应的描述中用作动词时，这些术语在本披露中通常用作这样的主题的可能性的表达而不是作为限制意义，例如何时使用术语“应”和“必
须”。例如，当描述指出主题“可能是”或“是”圆形时，这是多种可能性中的一种，这样主题还可以包括卵形、正方形、规则形状、不规则形状、以及本领域普通技术人员已知的任何其他形状，而不限于在对应的参考图中描述和/或展示的“圆形”形状。另外，当术语“可能”、“是”和“成为”用于描述关系和/或动作时，这些术语在本披露中通常用作可能性的表达。例如，当描述指出主题a“可能是”或“是”与主题b相邻时，这可以是多种可能性中的一种，包括本领域普通技术人员所理解的主题a与主题b不相邻的可能性。
95.此外，将与一个或多个特定附图及其对应的描述相关的披露的各种实施例与本文中披露的一个或多个其他附图及其对应的描述和/或通过援引并入本文的其他参考文献中结合在本发明的范围内，其中这种组合可以由本领域普通技术人员组合和实施。本披露中的短语“单份饮料囊包”通常是指所需量饮料被冲泡成单杯饮料的单次冲泡过程，然而，在本发明的范围内有一种囊包，该囊包包装有足够的饮料物质来从单次冲泡过程或从多次冲泡过程冲泡多杯饮料。而且，术语“饮料物质”通常是指基本制品当与液体(比如水)混合时配制成饮料，比如咖啡、茶、果汁饮品、潘趣酒、柠檬水、苏打水、可可、奶、汤、能量饮品、液体药物等。例如，对于咖啡，饮料物质可以是咖啡粉、速溶粉咖啡、和/或可以用水稀释以供消费的液体形式的浓缩咖啡。对于茶，饮料物质可以是可以用水稀释以供消费的液体形式的茶渣、速溶粉茶、和/或浓缩茶。对于婴儿奶，饮料物质可以是奶粉或浓缩奶液。对于用于流感或感冒等的药物，饮料物质可以是粉末或液体形式，其可以用预定部分的热水溶解以冲泡适当部分的液体药物。另外，饮料物质可以以注入有所需风味的丸粒形式提供；并且一旦丸粒接触比如水的液体，丸粒可能会释放所带的风味，然后丸粒被混合液体吸收以配制具有所需风味的饮料。因此，饮料物质可以是磨粉、粉末、液体、丸粒等形式；并且饮料物质可以由单一或多种成分配制而成。在附图和描述中提及的相同附图标记在整个本披露中概况地对应于相同或相似的部分。
96.单份囊包系统通常被设计为允许使用者为饮料选择所需的份量，并且冲泡机通过囊包注入选定量的热水以冲泡所需量的饮料。例如，如果使用者选择一杯12盎司饮料，则冲泡机将12盎司的热水通过囊包注入以冲泡12盎司饮料。因此，饮料的冲泡时间可以取决于份量，其中较小的份量意味着冲泡时间较短，而较大的份量意味着冲泡时间较长，因为假设热水的流速约相同，相比6盎司的热水将12盎司的热水注射通过囊包需要更多的时间。将水加热到约190
°
f，延长冲泡时间可以从咖啡粉中提取更多的苦味，使得由同一个囊包冲泡的一杯12盎司的咖啡可能比一杯8盎司的咖啡尝起来更苦，也更稀。
97.在冲泡过程中，饮料的浓度和味道特征曲线也可能从第一盎司到最后一盎司发生变化，因此一杯8盎司的咖啡可能与由同一囊包冲泡的一杯10盎司的咖啡的味道不同，其中10盎司的咖啡的味道可能比8盎司的咖啡更稀和更苦。在这方面，图2概况地展示了饮料200从比如k-cup囊包的单份囊包214倒入马克杯240中的各种时间顺序。通常，k-cup囊包214通过分别用入口针220和出口针222刺穿囊包214的顶盖216和底部容器218以形成顶部孔224和底部孔226、并且通过入口针220注射热水228，其中热水228与囊包214内的咖啡粉相互作用以提取通过出口针222排出的饮料200，并倒入马克杯240中。被设计为与囊包214一起工作的冲泡机通常允许使用者选择饮料210的份量，比如6盎司到12盎司的咖啡，并且冲泡机通过囊包214注射全部选定量的热水228以冲泡所需的份量。例如，如果使用者选择一杯12盎的饮料，则冲泡机将通过囊包214注射全部12盎司的热水以冲泡12盎司饮料。
98.为了演示冲泡过程中饮料浓度和味道特征曲线变化，keurig的k-elite冲泡机使用两个pikek-cup囊包冲泡了两杯12盎司咖啡，每个囊包装有约12.5g中度烘炒咖啡。针对每2盎司饮料，冲泡机以每4秒或约8秒约1盎司的基本上稳定的速率将热水注射到囊包中，使得通过囊包注射12盎司的热水需要约56秒。当饮料开始从冲泡机中倒出时，针对总计12盎司的两个样品，以2盎司的增量取出六个饮料样品，并且将样品冷却至室温，并测量每个2盎司样品的tds水平，如下表1中所注明的：表1
99.如表1中的加权tds％所示并参考图2，在第一样品202中，测得的平均tds水平为约2.47，这表示在冲泡过程中从囊包提取的总咖啡风味的约52％；虽然口味可能是主观性的，但第一2盎司样品尝起来又醇厚且酸，因为酸味可能比苦味更快地从咖啡粉中释放出来。在第二2盎司样品204中，tds水平下降到约0.86，这表示从囊包中提取的约18％的风味，并且此样品比第一2盎司样品尝起来不那么酸且更顺滑；在将前两个样品组合时，组合后的4盎司的tds水平为约1.32，约占总tds提取量的70％(52％ 18％)，组合后的样品尝起来浓且顺滑，没有太多苦味。在第三2盎司样品206中，tds水平显着下降到约0.54，这表示从囊包中提取的风味的约11％，并且此样品尝起来淡而苦；当三个样品组合时，组合后的6盎司的tds水平为1.05，并且混合物尝起来浓度中等，并且有些苦味是明显的。在第四2盎司样品208中，tds水平下降到约0.38，这表示从囊包中提取的风味的约8％，并且此样品尝起来稀淡且更苦，表明苦味被过度提取；并且当四个样品组合时，组合后的8盎司的tds水平为约0.88，尝起来温和且苦。在第五2盎司样品210中，tds水平下降到约0.29，这表示从囊包提取的风味的约6％，并且此样品尝起来同样稀淡且涩，表明从咖啡粉中过度提取了不期望的风味；当五个样品组合时，组合后的10盎司的tds水平为约0.77，尝起来淡，并且涩味明显。在第六2盎司样品212中，tds水平下降到约0.25，这表示从囊包中提取的风味的约5％，并且此样品尝起来稀淡且更涩；当六个样品组合时，组合后的12盎司的tds水平为0.67，尝起来稀淡并且涩味明显。应注意，与从一杯12盎司饮料中取得的测量值相比，从冲泡机倾倒的饮料中以2盎司增量取得样品可能会影响测量值，但是，此测试的目的是如上所讨论的那样以2盎司增量测量咖啡的相对浓度。
100.如表1中所示，在通过囊包注射4盎司热水后用约16秒的冲泡时间从囊包内包装的
咖啡粉中提取约70％的tds水平，并且之后注射到囊包中的附加热水从咖啡粉中提取更多的苦味。同样，口味是主观性的，因此消费者可能有广泛的咖啡口味偏好，以至于有些消费者可能喜欢顺滑的咖啡，而有些消费者可能喜欢带有一点苦味道的咖啡。然而，对于那些想要使用单份囊包系统冲泡一大杯没有苦味道的咖啡(比如10盎司或更多)的消费者而言，这可能是困难的，因为在通过囊包注射4盎司或更多的热水后可能会出现过度提取，以至于咖啡可能有苦味道。
101.低压、中压和高压囊包：
102.图3a示出了第一囊包300沿纵向轴线301的放大截面图，该第一囊包被配置为在高于约4巴的压力下冲泡高加压饮料(比如浓咖啡)，其中1巴通常等于海平面的平均大气压力。例如，第一囊包300可以通过在约6巴到25巴的冲泡压力下冲泡来冲泡基于浓咖啡的饮料，而浸泡和/或功能性饮料可以如下文更详细讨论的那样在约4巴到10巴下冲泡。第一囊包300可以包括容器304、适于接收饮料成分310的过滤器306、分配器312和盖子314。容器304可以具有基部316，该基部向上延伸以形成侧壁318，然后向外延伸以形成边沿320。容器304可以由各种材料和由单层片材或夹在一起的多层片材形成以形成气密密封的屏障从而保护其中包含的饮料成分以免大气氧进入容器。容器可以由本领域技术人员已知的各种材料形成。在这方面，容器304可以以foster等人的于2019年7月2日发布的发明名称为“container with improved punctureability[改进了穿刺性的容器]”的美国专利号10,336,498(
“‘
498专利”)中描述的方式形成，该专利在此通过援引以其全部内容并入。特别地，容器304可以由热塑性材料通过模制和热成型工艺形成，热塑性材料可以是基本上不可渗透的和无孔的。例如，热塑性材料可以包括比如聚丙烯和聚乙烯的聚烯烃、聚苯乙烯、尼龙和其他聚合物；并且特别地，热塑性材料可以是生物基树脂，易于回收利用，和/或包括至少一部分回收利用的材料，比如回收利用的聚丙烯基树脂。替代性地，容器304可以由多层片材或膜形成，这些多层片材或膜包括设置在阻挡层与相邻热塑性聚合物层之间的一个或多个连接层、以及可选地一个或多个次料层。本领域常用的阻挡层的非限制性示例包括乙烯乙烯醇(evoh)和尼龙，阻挡层中的添加剂的量至少部分地由本领域技术人员已知容器可以用于的特定应用来决定。还可以通过添加微生物酶使容器304生物降解，使得生物降解可以在氧是电子受体的有氧条件下和在硝酸盐、硫酸盐或另一种化合物是电子受体的厌氧条件下发生。特别地，容器304可以由如
‘
498专利中披露的基本上聚烯烃的热塑性材料层形成，具有酶来降解，以通过满足astm d6400-19测试标准，或满足astm d5526-18测试标准下的加速填埋条件下塑料材料的厌氧生物降解来满足市政或工业设施中的有氧堆肥标准。
[0103]
过滤器306可以具有基部322，该基部向上延伸以形成侧壁324，然后向外延伸以形成延伸部326，该延伸部可以由一个或多个区段限定，包括第一区段328和第二区段330。第一区段可以向外延伸到附图标记331指示的预定距离，并且第二区段330可以相对于第一区段328朝向基部322以斜面方式或向下倾斜方式从其向外延伸得更远。如果需要，延伸部326可以在第一延伸部328与第二延伸部330之间具有弱化线333以允许第二延伸部330沿着弱化线333弱化或与第一区段328分离。如下文更详细讨论的，弱化线可以允许第一区段328更轻易地与容器的边沿320分离。第一区段328可以向外延伸一段距离，如附图标记331所示，使得第一区段328可以比边沿320侧向地向外延伸更远，以允许在过滤器306放置在容器304内时第一区段328位于边沿320上。
[0104]
过滤器306的基部322可以具有多个孔336，其中孔336的大小和数量可以被预先确定以控制通过孔336的饮料的流量，从而在过滤器306内提供所需压力，如以下更详细讨论的。侧壁324可以具有第一部分332和第二部分334。取决于在冲泡过程中过滤器306内的所需压力，第二部分334可以具有多个孔以允许过滤器306内的压力被释放并允许饮料流过其中以降低过滤器306内的压力。容器304可以适于接收过滤器306，并且延伸部326的第一区段328可以可释放地密封或粘附到容器304的边沿320，其中在向第二区段330的下侧施加力时，第一区段328可以从边沿320剥离、分离和/或折断。在这方面，可以使用可释放的结合，比如trombetta等人的于2014年6月12日公开的发明名称为“container with removale portion[具有可移除部分的容器]”的美国公开申请号2014/0161936中披露的实施例，该公开申请在此通过援引以其全部内容并入；以及accursi的于2019年8月6日发布的发明名称为“containment body for making a capsule for making beverages and method for making capsules with different quantities of powdered food substance using a single type of containment body[用于制作用于制作饮料的胶囊的容纳体和使用单一类型的容纳体制作具有不同数量的粉末状食物物质的胶囊的方法]”的美国专利号10,370,182中披露的实施例，该专利在此通过援引以其全部内容并入。替代性地，过滤器304的第一区段328可以超声密封到容器304的边沿320，比如由位于美国密歇根州48315谢尔比镇博士工业中心14120号的泰索尼克超声波设备有限公司(telsonic ultrasonics inc.)提供的扭转超声方法，其中切向地施加高频振动。
[0105]
分配器312可以具有基部345，该基部具有适于与过滤器306的侧壁324的内侧347接合的外翻盖346，使得基部345可以与延伸部326的第一区段328相邻。翻盖346可以向上或向下延伸以与侧壁的内侧347接合。基部345可以具有朝向过滤器306内的内部空间延伸的突起349。突起349可以形成空腔362，该空腔的大小被设置为接收如下文更详细讨论的入口液体注射构件，比如用于将热水注射到过滤器306中的入口针。基部345可以具有多个孔348以允许热水穿过其以将水基本上分布在过滤器326的开口351上。孔348的大小可以小于饮料成分310的平均大小。这可以基本上防止饮料成分310进入突起区域349，由此基本上防止饮料成分堵塞入口注射构件，堵塞入口注射构件会导致冲泡机构发生故障。
[0106]
孔348还可以具有漏斗状构造以允许孔用作喷嘴，其中热水可以高速穿过孔348以在饮料成分内产生湍流。此外，漏斗状构造可以允许孔实质上充当单向阀以基本上防止饮料沿反方向流向突起349从而将对入口注射构件的污染降到最低。分配器312可以由多种材料形成，比如塑料和/或内衬，或由本领域技术人员已知的多种材料形成。例如，可以使用具有足够抗拉强度的柔性内衬以抵抗由于冲泡过程中的高压而造成的撕裂。分配器312可以放置在过滤器306内包装的饮料成分上并且翻盖346可以接合或密封在过滤器306的侧壁324的内侧347内，使得饮料成分310可以在分配器312与基部322之间是显著致密的。可以预先确定将饮料成分包装进过滤器306中的方式以控制其中的饮料成分310的密度，从而防止在制造、运输、拿动和在冲泡过程中在成分310内形成气穴、间隙和通道。一般地，具有较大密度的饮料成分310可能需要更大的压力来推动热液体通过饮料成分310，这样可以在更短的时间内从饮料成分310中提取更浓的风味。当如下文更详细讨论的那样过滤器306的第一区段328与边沿320分离时，分配器312可以挠曲以将成分310基本上包含在过滤器306内从而避免在其中形成气穴。盖子314可以放置在过滤器306上，并且盖子314的外边缘350可以
密封和/或结合到过滤器306的第一区段328上。特别地，盖子314可以由具有足够抗拉强度的柔性内衬形成以抵抗由于冲泡过程中的高压而造成的撕裂。
[0107]
在饮料成分310内形成的压力可以确定所冲泡的饮料的类型，比如在较低压力下的咖啡和在较高压力下的浓咖啡。一般而言，饮料成分310的大小可以被设置为冲泡浓咖啡，其中研磨粒度比用于冲泡咖啡的较粗研磨粒度更细。冲泡机构可以在高压下注射热水以推动热水通过更密实包装的饮料成分310来冲泡浓咖啡，其中高压和热水的组合可以在约20到35秒的相对短的冲泡时间内从饮料成分中提取约1到2盎司的浓咖啡饮料。饮料成分310可以被包装进过滤器306中并被压实以将饮料成分310内的气穴减少到最小。
[0108]
许多因素可以确定在饮料成分310内形成的压力，比如注射到饮料成分中的热水的压力和温度、饮料成分的研磨粒度和密度、过滤器306的基部322中的孔336的大小和数量、饮料成分的深度等。在这方面，基部322可以具有预定数量的孔，其大小被设置为允许饮料通过其中但基本上防止过滤器306内包装的饮料成分在冲泡过程中由于过滤器内的压力而穿过孔。例如，侧壁324可以是基本上实心的，以引导大部分(如果不是全部)饮料穿过基部322上的孔336。此外，侧壁324可以形成为具有加强件或肋以在所需的冲泡压力条件下基本上保持其形状。形成在基部322中的孔336的数量和/或大小可以被预先确定以提供足够的饮料流动阻力从而在饮料成分内形成期望的冲泡压力以冲泡所需的饮料。例如，为了在6巴到15巴的高压下冲泡浓咖啡，可以将咖啡豆细研磨，其中平均研磨粒度可以为约40微米到约450微米；并且为了基本上防止粉通过孔，基部322中的孔336的大小可以小于浓咖啡粉的平均研磨粒度。取决于应用，在高压下冲泡的饮料成分310的平均粒度可以在40微米到450微米；60微米到300微米变化；100微米到200微米变化；并且为了基本上防止成分穿过孔，孔的大小可以小于成分的平均研磨粒度或小于研磨粒度分布的下端。孔可以具有各种形状，比如圆形、正方形、矩形、规则和不规则构造。
[0109]
连同孔336的大小一起，可预先确定设置在基部322中的孔336的数量以在过滤器306内形成所需压力从而冲泡比如浓咖啡或咖啡的预期饮料。也就是说，冲泡机构可以以约15巴将热水注射到囊包300中，但一些或一部分压力可以通过咖啡粉和通过过滤器306释放，使得可以在约10巴下从较细的咖啡粉中提取浓咖啡风味饮料，有5巴的差异被释放。另一方面，对于可能需要较小压力的冲泡咖啡，孔336的大小可以小于平均研磨粒度或小于研磨粒度分布的下端，以冲泡平均研磨粒度可以在约450微米到约1,000微米、尤其在500微米到约700微米的咖啡。应注意，一些可溶物的平均研磨粒度可能为约1,000微米到2,500微米。例如，咖啡粉的研磨粒度分布可以是500微米到700微米，平均或均值研磨粒度为约600微米。使用这种研磨粒度分布和平均值，用于冲泡咖啡的孔336的大小可以小于约600微米或小于500微米以基本上防止咖啡粉穿过孔并释放咖啡粉内的压力来冲泡咖啡。替代性地，尽管不是必需的，但囊包300可以包括在孔336与咖啡粉之间的滤纸，以允许饮料通过，同时在冲泡过程中防止较小的咖啡沉淀物穿过。此外，使基部322中的孔336的大小和数量与饮料成分310的研磨粒度无关也在本发明的范围内，其中孔336的大小可以被设置为基本上防止成分沉积物穿过基部322中的孔336。
[0110]
图3b示出了拆开的囊包300的立体图。容器304具有由边沿320限定的开口360。开口360的大小可以设置为接收过滤器306，使得第一区段328可以搁置在容器304的边沿320上。第一区段328可以密封到边沿320上。过滤器306的由第一区段328限定的开口351可以接
收饮料成分310并且可以被压实以将成分310内的气穴减少到最小。分配器312可以放置在成分310上并且基本上包围过滤器306的开口351。分配器312可以具有由突起349限定的空腔362，该突起适于接收入口构件以将液体注射到其中。应注意，使翻盖346从基部345向上延伸以使得盖子314与基部345之间具有足够的距离从而可以不需要突起349和空腔362也在本发明的范围内。盖子314可以放置在第一区段328上并且盖子314的外边缘350附近的圆周可以密封到第一区段328上以将成分310气密地密封在囊包300内。分配器312可以具有朝向盖子314突出的多个肋363以在盖子314与基部345之间保持间隙361，参见图3c，使得注射到空腔362中的液体可以沿间隙流动并通过孔348排出并与其下方的饮料成分310混合。
[0111]
图3c示出了没有饮料成分310的组装好的囊包300的截面图，其中容器304的内部可以被分成不同的腔室，包括第一腔室364和第二腔室366以及空腔362和如上所述的在盖子314与基部345之间的间隙361。第一腔室364可以位于间隙361与第二腔室366之间。空腔362可以适于接收来自高压或低压冲泡机构的入口刺穿构件，并且来自入口的热水可以沿间隙361流动并沿孔348以基本上均匀的方式分配热水从而与饮料成分310更均匀地混合以从成分310中提取比如浓咖啡和咖啡等饮料。第一腔室364可以适于包装约6到12克的咖啡粉以冲泡单份或约1到1.5盎司的浓咖啡。基部322示出了多个孔336，这些孔的大小被设置为冲泡比如浓咖啡或咖啡等所需饮料。过滤器306的侧壁324的周长或直径可以小于容器304的侧壁318的周长或直径，使得可以围绕过滤器306的侧壁324的圆周在两个侧壁324和318之间设置通路374。盖子还可以嵌入有标识符，比如条形码或光学标识符，以标识包装在过滤器306内的饮料成分不同、研磨粒度不同、烘炒不同和过滤器306的基部322中的孔336的大小不同的不同类型的囊包。冲泡系统可以具有读取器位置以读取盖子314上的标识符，从而能够设置适合于被冲泡的囊包300的适当冲泡参数，比如所需冲泡温度、时间和压力。替代性地，标识符可以位于基部316的中心或其附近或位于盖子314上，使得不管如下文更详细讨论的那样囊包300插入冲泡系统中时盖子314的旋转取向如何，读取器都可以扫描用于标识囊包300的类型的标识符。
[0112]
第一腔室364可以通过降低过滤器306的基部322更靠近容器304a的基部316来扩大以包装12到18克咖啡粉来冲泡双份或约2.0盎司的浓咖啡。应注意，过滤器306内的咖啡粉的质量可能取决于多个因素，比如研磨粒度和咖啡粉已被烘炒的程度。例如，比较浅烘炒时间长的较深度烘炒可能会失去更多水分，因此与较浅烘炒咖啡相比，较深度烘炒通常具有较小的质量。替代性地，第二腔室366内的空间可以通过将基部316向上移动更靠近过滤器306的基部322来缩短容器304的高度而减小。这可以允许使用者区分短的第一囊包300与k-cup囊包，使得第一囊包300不能与keurig制造的冲泡机一起使用，因为出口针无法到达较短的第一囊包的基部316。应注意，过滤器306的高度越高，更深的咖啡粉床可以包装在第一腔室364内，这样可能对穿过咖啡粉床的热水流动造成更大的阻力，使得压力可能更大或冲泡时间可能延长。可以通过增大咖啡粉的粒度以减少对热水流动阻力来解决更深的咖啡粉床的这些问题。
[0113]
如上所讨论的，比如水温、压力和冲泡时间等冲泡条件会影响从饮料成分中提取的饮料的类型。对于如上讨论的keurig冲泡系统等低压冲泡系统，冲泡温度和时间可能是从饮料成分310中提取饮料的更大因素。对于需要低温但又不牺牲饮料浓度的某些饮料，比如冰镇咖啡，第一腔室364可以扩大以包装更多的饮料成分，比如约12到18克咖啡粉来冲泡
浓咖啡或咖啡。此外，为了使融化的冰稀释饮料最小，冲泡系统可以注射约120到约160
°
f的较低温度的热水，这样可以减少从成分中提取饮料；并且为了补偿较低的提取量，可以延长冲泡时间，这样可以提取更多的酸味以补偿由于较低的冲泡温度引起的提取量减少。即，延长冲泡时间可以补偿较低的冲泡温度，使得可以在不牺牲饮料的浓度的情况下冲泡冷饮料。这可以允许在冰上冲泡低温饮料以将融化的冰稀释冰镇饮料的浓度降到最低。
[0114]
图4a示出了第二囊包300a的放大截面图，第二囊包被配置为在相对于第一囊包300较低的压力下冲泡饮料。应注意，在第二囊包300a及其对应的图的描述中提及的以及其后带有不同字母扩展名(比如“a”和“b”)的相同附图标记通常对应于以上参考与图3a至图3c对应的囊包300讨论的相同附图标记以及披露内容相对应；并且为了简洁起见，在依赖于参考囊包300的相似描述的披露内容的同时，本文中可以披露囊包300和300a之间的显着差异。第二囊包300a可以具有与第一囊包300相似的外部构造，而在被设计为以由冲泡机构提供的更高压力冲泡咖啡(比如约8巴到15巴的冲泡压力冲泡6到14盎司咖啡)的内部结构中存在一些显着差异。第二囊包300a可以包括外容器304a、过滤器306a、饮料成分310a、分配器312a以及盖子314a，其中这些元件中的每个元件可以组装在一起。过滤器306a可以类似于过滤器306，不同之处在于孔336a可以形成在基部322a上和侧壁324a的第二区段334a上，而顶部区段332a可以不具有孔336a。过滤器306a还可以相对于过滤器306沿纵向轴线301更长以包装更多的成分310a来冲泡通常被认为是低压饮料的咖啡，相比之下，成分310用于冲泡通常被认为是高压饮料的浓咖啡。过滤器306a的高度可以基于被包装用于特定饮料的成分310a的量在容器304a内调节。替代性地，第二囊包300a可以包括比如滤纸等滤网，滤网装配在过滤器306a内以防止细咖啡沉淀物穿过孔336a。
[0115]
一般而言，饮料成分310a的研磨粒度可以大于用于冲泡浓咖啡的饮料成分310的研磨粒度，使得热水流过饮料成分310a的阻力较小，由此降低成分310a内的压力。例如，对于咖啡，平均研磨粒度可以是约400微米到700微米，使得孔336a的大小可以小于平均研磨粒度或小于研磨粒度分布的下端以冲泡咖啡。例如，用于冲泡特定咖啡饮料的咖啡粉可以具有500微米到700微米的研磨粒度分布，平均或均值研磨粒度为约600微米。使用这种研磨粒度分布和平均值，用于冲泡咖啡的孔336a的大小可以小于约600微米或小于500微米以基本上防止咖啡粉穿过孔336a并释放咖啡粉内的压力来冲泡咖啡。这样，用于冲泡咖啡的孔336a的大小可以大于用于冲泡浓咖啡的孔336的大小。此外，孔336a可以形成在基部322a、以及侧壁324a的第二部分334a上以进一步最小化液体流过成分310a的阻力。另外，孔336a可以形成在侧壁324a的第一部分332a上以相对于如上面参考图3a所讨论的过滤器306中的孔336的数量增加形成在过滤器306a中的孔336a的数量，以进一步将液体流过成分310的阻力减小到最小。因此，形成在过滤器306a上以冲泡咖啡的孔336a的大小和数量可以大于形成在过滤器306上以冲泡浓咖啡的孔336的大小和数量。
[0116]
饮料成分310a可以被包装到过滤器306a中以将其中的气穴减少到最少。分配器312a可以具有基部345a，该基部具有向下或向上延伸的外翻盖346a，并且基部345a可以具有多个孔348a以允许热水穿过其中。孔348a的大小可以大于孔348a以降低穿过孔348a的热水的流速。分配器312a可以由具有足够强度的柔性材料形成以在冲泡过程中基本上抵抗水压。基部345a可以具有比如上面参考图3a所讨论的突起349向下延伸得更远的突起349a。突起349a可以形成空腔362a，该空腔的大小被设置为从比如keurig冲泡系统等低压冲泡机构
接收入口刺穿构件。分配器312a可以放置在饮料成分310a上并且翻盖346a可以与过滤器306a的内侧347a接合，使得饮料成分310a可以被包装在分配器312a与过滤器306a的基部322a之间。此后，盖子314a可以放置在过滤器306a上并且外边缘350a可以密封到过滤器306a的第一区段328a上。饮料成分310a可以包装在过滤器306a的基部322a与分配器312a之间，使得成分310a可以保持基本上包装在其中以基本上防止在制造、运输、拿动、以及在冲泡过程中在成分310a中形成气穴、间隙和通道。也就是说，来自冲泡机构的高压和热水的组合可以从饮料成分310a提取咖啡饮料而不形成通道，在该通道中加压水找到流过饮料成分310a的阻力最小的路径。
[0117]
图4b示出了组装好的囊包300a的立体截面图。特别地，过滤器306a可以比如图3a中披露的过滤器306高；并且饮料成分310a(未示出)的深度可以比如图3a中披露的成分310更深。一般而言，包装在较高过滤器306a内的更深的成分310b床可能导致热水流动阻力上升，由此增加其中的压力，这样可能延长冲泡时间并引起从成分310a中过度提取一些苦味。咖啡通常在比浓咖啡更低的压力下冲泡，并且可以通过增大研磨粒度来降低成分310a内的压力以允许热水以较小的阻力流过成分310a。囊包300a的内部可以分为不同的腔室，包括空腔362a、第一腔室364a和第二腔室366a，其中第一腔室364a可以位于分配器312a与第二腔室366a之间。第一腔室364a可以适于包装约12到16克咖啡粉以冲泡6到14盎司咖啡。
[0118]
一般而言，传统的单份囊包(比如囊包)可以将约9到12.5克咖啡包装在由纸状材料制成的过滤器内，该过滤器被设计为在约1巴到2巴的压力下冲泡咖啡。应注意，k-cup囊包中使用的纸状过滤器可能无法承受高于约3巴的水压，因为过滤器一旦变湿可能会变弱，并且湿咖啡粉的重量和添加的高于约3巴的水压可能会撕开并可能使咖啡粉溢出，这样会损坏冲泡机构。过滤器306a可以由基本上刚性的材料形成以能够承受高于约6巴的压力而基本上不改变过滤器306a的构造的形状；并且特别地，过滤器可以承受约8巴到15巴的压力以与高压冲泡机构一起工作。使用较高的水压，比如咖啡粉等成分310a的研磨粒度可以更小或更细，因为较高的水压可以更轻易地推动水通过更密实的咖啡粉。较细的咖啡粉通常比k-cup囊包中提供的传统较粗的咖啡粉更密实，使得可以在相同的空间体积内包装更多的较细咖啡粉。这意味着对于k-cup囊包过滤器内相同的空间体积，相对于较粗的咖啡粉，可以在其中包装更大质量的较细的咖啡粉。此外，第一腔室364a内的空间可以比k-cup囊包的滤纸内提供的空间大约10％到约30％，因为过滤器306a的基部322a可降低至容器304a的基部316a附近，同时为过滤器306a的侧壁324a与容器304a的侧壁318a之间的通路374a留出空间。更细的咖啡粉和第一腔室364a内的更大空间的组合可以允许过滤器306a在容器304a内包装多约20％到约40％克数的咖啡粉，该容器具有与k-cup囊包的外容器相似的形状因子。如以下更详细讨论的，囊包300a中的额外咖啡粉可以允许冲泡机构在不牺牲饮料的浓度或增加饮料的浓度的情况下从咖啡粉中提取所需风味，同时将不期望的风味留在咖啡粉内。
[0119]
图5a示出了第三囊包300b，该第三囊包包括外容器304b、过滤器306b、分配器312b和盖子314b，其中这些元件中的每个元件都可以如以上参考囊包300所讨论的那样组装在一起。应注意，此图中未示出饮料成分。过滤器306b可以类似于过滤器306，其中在此实施例中，侧壁324b具有一个或多个向外延伸的肋325b。延伸肋325b可以沿着侧壁324b的第一部分332b形成在侧壁324b的外侧327b上。当过滤器306b插入容器304b中时，延伸肋325b可以
与容器304b的侧壁318b接合以将过滤器306b相对于容器304b居中，使得过滤器306b可以沿着囊包300b的中心轴线329b与过滤器306b基本上对齐。这可以允许组装好的囊包300b围绕侧壁324b的圆周在过滤器306b的侧壁324b与容器304b的侧壁318b之间基本上保持均匀的通路374b。延伸肋325b也可以在冲泡过程中与容器304b的侧壁318b接合，使得施加到侧壁324b的内部347b的侧向力可以传递到容器304b的侧壁318b，如下文参考图5f更详细讨论的。在冲泡过程中，容器304b可以由冲泡室支撑，冲泡室进而支撑过滤器306b的侧壁324b以基本上防止过滤器306b由于过滤器306b内的内部高压而变形。
[0120]
分配器312b可以具有凸缘346b，该凸缘具有围绕凸缘346b的圆周的切口353b以允许分配器312b的外部区域挠曲和弯曲。突起349b可以具有倒钟形形状以扩大适于接收冲泡机构的入口刺穿构件的空腔362b的面积。扩大的空腔362b还可以允许分配器312b的外部区域更轻易地挠曲和弯曲。
[0121]
图5b示出了处于倒置位置的过滤器306b，大体上展示了形成在基部322b中的孔336b以冲泡低压饮料，比如咖啡，其中咖啡粉包装在过滤器306b内。作为示例，基部322b大体上展示了形成在基部322b上的孔336b的数量和分布。一般而言，为了使冲泡咖啡的饮料成分内的压力最小化，与被提供用于冲泡比如浓咖啡等高压饮料的孔336b的数量相比，基部322b可以结合更多的孔336b，如下面参考图5d所示。图5c示出了设置在基部322b中的孔336b的放大视图。如上文参考囊包300所讨论的，对于咖啡，平均研磨粒度可以是约500微米到1,000微米，使得孔336b的大小可以小于平均研磨粒度或小于用于冲泡咖啡的研磨粒度分布的下端，或者孔的大小被设置为通过使孔的至少一个尺寸小于平均研磨粒度来基本上防止平均研磨粒度的饮料成分穿过孔。由于这种平均研磨粒度分布，用于冲泡咖啡的孔336b的大小可以小于约500微米以基本上防止咖啡粉穿过孔336a，并且释放咖啡粉内的压力以冲泡咖啡。在这种平均研磨粒度的咖啡粉情况下，孔336b可以由各种构造形成，比如圆形、卵形、正方形、矩形、三角形、或本领域技术人员已知的任何其他规则或不规则形状，在这些形状中，限定孔336b的最长距离可以小于或等于平均研磨粒度。例如，图5c示出了具有基本上等腰直角三角形构造的孔336b，其中底距a可以是从约0.20mm到约0.50mm(200微米到500微米)并且斜边距离b可以是约0.28mm到约0.70mm(280微米到700微米)，其中，500微米的距离a的上限尺寸小于饮料成分的平均研磨粒度。作为另一个示例，底距a可以小于约0.35mm(350微米)且斜边距离b可以小于约0.5mm(500微米)，其中孔336b的350微米的距离a中的至少一个小于咖啡饮料成分的500微米的平均研磨粒度。并且为了增加设置在基部上的孔的数量，四个孔336b可以分组在一起以形成具有从约1.00mm到约1.25mm(1,000微米到1,250微米)并且尤其是约1.15mm的直径d的圆形构造。应注意，作为示例性尺寸提供的形状和尺寸使得孔的形状和尺寸可以被修改并且不同的孔构造和尺寸可以在同一基部322b内使用。
[0122]
图5d示出了过滤器306b和基部322b的俯视图，以大体展示形成在基部322b中的孔336b的替代实施例，用于冲泡比如浓咖啡等高压饮料，其中浓咖啡粉包装在过滤器306b内。作为示例，基部322b大体上展示了形成在基部322b上的孔336b的数量和分布，用于冲泡浓咖啡。一般而言，为了增加冲泡浓咖啡的饮料成分内的压力，与冲泡比如咖啡等如以上参考图5c所讨论的低压饮料所需的孔336b的数量相比，基部322b可以结合更少的孔336b。在这方面，图5e示出了设置在基部322b中用于冲泡浓咖啡的孔336b的替代实施例的放大视图。
如以上参考囊包300所讨论的，为了在6巴至15巴的高压下冲泡浓咖啡，可以将咖啡豆精细研磨，其中平均研磨粒度可以为约40微米到约450微米；以及特别地，约200微米到约400微米，使得孔336b的大小可以小于平均研磨粒度或小于用于冲泡咖啡的研磨粒度分布的下端，或者孔的大小被设置为通过使孔的至少一个尺寸小于平均研磨粒度来基本上防止平均研磨粒度的饮料成分穿过孔。由于这种平均研磨粒度分布，用于冲泡浓咖啡的孔336b的大小可以小于约200微米以基本上防止咖啡粉穿过孔336a，并且增加浓咖啡粉内的压力以冲泡浓咖啡。在这种平均研磨粒度的咖啡粉情况下，孔336b可以由各种构造形成，比如圆形、卵形、正方形、矩形、三角形、或限定孔336b的最长距离可以小于或等于平均研磨粒度的任何其他规则或不规则形状。例如，图5e示出了具有基本矩形构造的孔336b，其中宽度距离w可以是约1.00mm到2.00mm(1,000微米到2,000微米)并且高度h可以是约0.10mm到0.20mm(100微米到200微米)，其中200微米的高度h的上限尺寸小于浓咖啡饮料成分的200微米的平均研磨粒度。特别地，宽度距离w可以小于约1.50mm(1,500微米)并且高度距离h可以小于约0.20mm(200微米)。
[0123]
上述披露内容大体上描述了包装到参靠图5c披露的具有孔336b的过滤器306b中的低压饮料成分以冲泡比如咖啡等低压饮料，以及将高压饮料成分包装在参考图5e披露的具有孔336b的过滤器306b中以冲泡比如浓咖啡等高压饮料。应注意，将高压饮料成分包装在参考图5c披露的具有孔336b的过滤器306b中以冲泡压力可以在咖啡饮料与浓咖啡饮料的低压饮料和高压饮料之间的饮料(其可以被描述为中压饮料)也在本发明的范围内。另外，过滤器306可以在参考图5e所披露的具有孔336b的过滤器306b中包装有低压饮料成分，以冲泡压力可以在低压饮料与高压饮料之间的饮料，从而也在饮料成分内产生中压。如上所讨论的，有许多因素可以决定饮料的整体味道特征曲线，包括咖啡的品质、烘炒度、研磨粒度、水温、冲泡时间、冲泡压力等。特别地，冲泡压力可能对饮料的过味道特征曲线具有实质性影响，因为可能需要相对较高的压力来生产出通常由从咖啡粉中提取的油脂产生的咖啡油脂。油脂提取不足可能会使饮料味道清淡，而油脂提取过度可能会使饮料味道太冲，但仅仅压力无法决定饮料是提取不足还是过度提取，因为比如咖啡的品质和烘炒度等其他因素和另外的因素一起决定了冲泡所需饮料的适当冲泡压力。在上述过滤器306情况下，过滤器306可以结合该研磨粒度的饮料成分使用该大小和数量的孔336来调节适合冲泡所需饮料的、饮料成分内的冲泡压力。
[0124]
图5f示出了相对于重力g处于基本水平取向的组装好的囊包300b的截面图，其中第一腔室364b内没有饮料成分310b，水平取向可以是囊包300b的冲泡取向之一。突起349b可以具有尖端355b，该尖端被配置为穿透包装在第一腔室364b内的饮料成分以允许分配器312b与过滤器306b组装并使翻盖346b与过滤器306b的内侧347b接合。如下文更详细讨论的，空腔362b可以被配置为具有开口357b，其中开口357b的直径可以大于入口刺穿元件周围的密封件的直径，使得密封件可以与盖子314a接合但是在下方无法被分配器312a支撑。这可以允许分配器312a在没有入口刺穿元件的密封件的直接约束的情况下挠曲或弯曲。翻盖346b还可以具有切口353b以允许分配器312b的外表面区域更轻易地挠曲。过滤器306b的内侧347b可以具有适于与如参考图6a更详细地讨论的分隔件380c接合的台阶343c，以将过滤器分成两个隔室。
[0125]
在组装过程中，过滤器306b的第一区段328b可以比如使用如上讨论的扭转超声波
焊接方法围绕第一区段328b的第一圆周密封到容器304b的边沿320b。此后，盖子314b可以围绕如大体由盖子314b的外边缘350b限定的第二圆周密封或结合到第一区段328b。第一圆周和第二圆周的直径可以相似；替代性地，第一圆周的直径可以不同于第二圆周的直径。例如，将第一区段328b超声波焊接到边沿320b可以改变形成第一区段328b的聚合物的组成，使得在第一区段328b上的已经经过超声处理的相同位置附近密封盖子314b可以在盖子314b与第一区段328b之间提供不一致的密封。这样，第二圆周的直径可以大于第一圆周的直径，使得第一区段328b与边沿320b之间的超声波焊接可以在盖子314b与第一区段328b之间的密封内，反之亦然。替代性地，盖子314b的直径可以扩大并且盖子314b可以密封到过滤器306b的第二区段330b。应注意，一旦盖子314b密封到第一区段328b，就可以在盖子314b与分配器312b之间形成间隙361b，以允许注射到空腔362b中的水沿着该间隙流动并通过形成在分配器312b中的孔348b流出与饮料成分310b相互作用。此外，盖子314b可以在不使用粘合剂、胶水和/或结合材料等的情况下密封到过滤器306b，因为这样的材料不轻易降解。然而，使用本领域技术人员已知的这样的材料或方法也在本发明的范围内。
[0126]
组装好的囊包300b展示了延伸肋325b可以与容器304b的侧壁318b接合，使得在冲泡过程中，施加到侧壁324b的内部347b的侧向力可以传递到容器304b的侧壁318b，容器的侧壁进而可以由冲泡室支撑。也就是说，延伸肋325b可以将来自过滤器的侧壁324b的负载传递到容器的侧壁318b，容器的侧壁可以由冲泡室支撑，使得过滤器的侧壁324b可以由外部结构支撑以基本上防止过滤器306b由于内部高压而变形。这可以允许组装好的囊包300b在冲泡过程中围绕侧壁324b的圆周在过滤器306b的侧壁324b与容器304b的侧壁318b之间基本上保持均匀的通路374b。
[0127]
图5g示出了没有盖子314b的囊包300b的立体图，以示出组装到过滤器306b上的分配器312b。空腔362b可以形成在由开口357b限定的分配器314b内。基部345b可以具有多个径向通道359b和如由多个半圆形肋367b限定的多个半圆形通道365b。半圆形通道365b可以具有孔348b以允许注射到空腔362b中的水回流至开口357b并沿通道359b和365b流动并通过孔348b流出以与其下方的饮料成分相互作用。形成在基部345b上的外径向部分上的多个孔348b和翻盖346b中的切口353b可以允许分配器314b相对于突起349b挠曲或弯曲。作为以下参考图8a的讨论内容中的参考点，第一延伸部328b可以被视为时钟上的面，其中第一延伸部328b的底部308b可以表示参照重力方向g的六点钟位置。
[0128]
图6a示出了相对于重力g处于基本上水平取向的第四囊包300c的截面图，该水平取向可以是囊包300c的冲泡取向之一。第四囊包300c可以包括：过滤器306c内的分隔件380c，分隔件用于将过滤器306c分成第一腔室364c和第三腔室382c；以及限定过滤器306c与容器304c之间的空间的第二腔室366c。分隔件380c可以搁置在过滤器306c的内侧347c内的台阶343c上。应注意，在此实施例中，延伸肋325c无法与容器304c的侧壁318c接合，从而扩大两个侧壁324c与318c之间的通路374c。在此实施例中，分隔件380c可以比过滤器306c的基部322c更靠近分配器312c，使得与第一腔室364c相比，第三腔室382c可以具有更大的空间体积。过滤器306c内有一个以上的隔室时，囊包300c可以包装有主要饮料成分310c和次要饮料成分384c(未示出)。例如，主要饮料成分310c可以是主要饮料成分，比如咖啡或茶，而次要饮料成分384c可以是添加剂，比如维生素、能量补充剂、功能性成分、药物等。在此方面，次要饮料成分384c可以被包装在较小的第一腔室364c内，而主要饮料成分310c可
以被包装在较大的第三腔室382c内，反之亦然。将主要饮料成分和次要饮料成分分开可以基本上防止两种成分之间风味和香气的交叉污染，并将两种成分的新鲜度保持更长的时间。第一腔室364c的体积空间的大小可以被设置为以显著致密的方式容纳次要饮料成分384c以避免具有气穴，使得当热水进入第一腔室364c时，次要饮料成分可以溶解并通过分隔件380c流出并与第三腔室382c内的主要成分310c混合以将饮料成分310c与次要成分384c浸泡。
[0129]
图6b示出了相对于重力g处于基本上直立取向的第四囊包300c，直立取向可以是囊包300c的第二冲泡取向。在此实施例中，分隔件380c可以比分配器312c更靠近过滤器306c的基部322c，使得与第三室382c相比，第一腔室364c可以具有更大的空间体积。次要饮料成分384c可以被包装在较小的第三腔室382c内，而主要饮料成分310c可以被包装在较大的第一腔室364c内，反之亦然。过滤器306c的基部322c可以相对于容器304c的基部316c偏移，使得比如keurig冲泡系统的出口刺穿构件390c可以刺穿基部316c而出口刺穿构件390c不接触过滤器306c的基部322c。比如keurig冲泡系统的入口刺穿构件392c可以刺穿盖子314c并将热水注射到空腔362c中，在该空腔中，热水穿过间隙361c并通过孔348c流出并与主要成分310c相互作用然后通过分隔件380c流出并且主要饮料与次要成分384c混合以将主要饮料与次要成分384c浸泡。浸泡的饮料可以通过基部322c中的孔336c流出，然后通过出口刺穿构件390c排出。
[0130]
图7a至图7e示出了参照第一囊包300的过滤器306和分配器312的各种替代实施例。图7a示出了过滤器306的延伸部326区域的放大视图。在此实施例中，第一区段328可以具有在第一区段328下方且与角315相邻的局部切口319。这可以允许延伸部326更轻易地相对于角315弯曲或挠曲。应注意，在第一区段328的上表面上具有局部切口并且具有多于一个局部切口以能使延伸部是柔性的也在本发明的范围内。
[0131]
图7b示出了延伸部326区域的另一个替代实施例。在此实施例中，第一区段328可以在第一区段328下方邻近角315或侧壁324处具有挡板356，以允许挡板356装配在由容器304的边沿320限定的开口360内。挡板356可以形成空腔358以允许挡板挠曲和弯曲。这可以允许延伸部326沿着挡板356相对于角315更轻易地挠曲和弯曲。图7d示出了过滤器306的立体图，其中挡板356围绕第一区段328的圆周，从而形成空腔358。
[0132]
图7c示出了分配器312的替代实施例。在此实施例中，分配器312可以具有圆形突起369，该圆形突起围绕中心385形成空腔373，而不是在其中具有突起349。圆形突起369可以像上面参考图7b所讨论的挡板356一样起作用以允许分配器312更轻易地挠曲。空腔373可以适于如下文更详细讨论的那样接收入口刺穿机构并接收来自冲泡机构的注射水。另外，侧壁346可以具有多个局部切口353以允许侧壁346以及分配器312更轻易地挠曲。
[0133]
在比如用于冲泡浓咖啡的高压冲泡应用中，分配器312的中心385可以用附加材料加强以明显抵抗被入口刺穿元件刺穿或刺破，入口刺穿元件是比如以上参考图6b讨论的元件392c，以基本上阻止囊包300与比如keurig冲泡系统等低压冲泡机构一起工作。也就是说，浓咖啡的研磨粒度可以比咖啡的较粗研磨粒度更细，使得可能需要高于7巴的冲泡压力来驱动热水通过更细的浓咖啡粉。这样，在第一腔室364中包装有浓咖啡粉的囊包300无法与比如keurig冲泡系统等低压冲泡机构一起工作，因为这些低压冲泡机通常注射远低于7巴的热水。然而，这样的低压冲泡机构通常被设计为使入口刺穿构件392c(参见图6b)刺穿
盖子的中心以将热水注射到囊包中，包括keurig冲泡系统。为了基本上防止包装有浓咖啡粉的囊包300与低压冲泡机构一起工作，囊包300可以结合具有硬化中心385的分配器312以基本上防止低压冲泡机构的入口刺穿构件穿透硬化中心385，由此基本上防止囊包300与低压冲泡机构一起工作。
[0134]
图7e示出了组装好的囊包300d的截面图，其中组装了图7d中所示的过滤器306和图7c中所示的分配器312。一旦组装好囊包300d，挡板356可以从第一区段328邻近侧壁318向下突出，使得挡板356可以装配在容器304的边沿320内。第一区段328的下侧可以可释放地密封到边沿320，使得在第二区段330下方施加力可以将第一区段328从边沿320剥离以在延伸部326与边沿320之间形成间隙。一旦第一区段328从边沿320剥离或分离，延伸部326可以沿着挡板356更轻易地挠曲或弯曲以允许延伸部326在冲泡过程中保持与边沿320分离。分配器312示出了适于接收冲泡机构的入口刺穿构件的圆形突起356。突出构件356可以在内槽处具有孔377以允许来自入口刺穿构件的一部分热水通过该孔排出。剩余的水可以穿过间隙361并通过孔348排出以更均匀地润湿或漫过下方的主要饮料成分310。圆形突出构件356内形成有空腔373，囊包300可以在任何旋转方向上插入冲泡机构中并且可以相对于囊包300的中心385偏移的入口刺穿构件可以刺穿盖子314并且进入空腔373以注射热水。另外，挡板356和孔348可以允许分配器312在延伸部326从边沿320剥离时更轻易挠曲。
[0135]
过滤器的内部可以分成不同的腔室，包括第一腔室364和第二室366。如上所讨论的，第一腔室364可以概况地定义为过滤器306内的空间，而第二室366可以概况地定义为容器基部316与过滤器306之间的空间。特别地，可以在两个侧壁324和318之间形成有通路374，以在囊包300以如以上参考图6a讨论的基本上水平的方式定向时提供饮料流过的路径。特别地，形成在第一区段328中的挡板356可以允许延伸部326更轻易地挠曲或弯曲从而允许延伸部326与边沿320之间的间隙保持开放。此外，冲泡机构可以具有入口刺穿构件的位置，使得入口刺穿构件在距延伸部326与边沿320之间形成间隙的位置距离最远的位置穿透分配器312的空腔373，以允许分配器312具有附加柔性。
[0136]
图8a至图8d示出了处于不同阶段的第三囊包300b的截面图，以展示用第三囊包300b冲泡饮料以冲泡低压饮料、中压饮料或高压饮料的方式和方法。在此实施例中，图8a示出了如参考图5f所讨论的参照重力方向g处于冲泡取向的囊包300b，在第一腔室364b内包装有饮料成分310b以如上所讨论的那样使用约500微米到约1,000微米的较粗咖啡粉粒度冲泡低压咖啡，并且图5c中所示的孔336b可以设置在基部322b中以释放第一腔室364b内的压力。囊包300b可以与入口刺穿构件408并列，该入口刺穿构件具有入口端407和尖端410，入口端与尖端之间具有垫圈409。构件408可以适于如双头方向箭头405所指示相对于囊包300b滑动，或者囊包可以适于相对于构件408滑动，或者元件300b和408都可以适于同时或依次相对于彼此滑动或移动。构件408可以相对于囊包300b定位，使得尖端410可以与盖子314b并列并且穿透分配器312b的空腔362b。囊包300b也可以与分离构件412位置并列，分离构件位置在参照重力方向g、如以上参考图5g所讨论的约六点钟位置308b位于第二延伸部330b后面。分离构件412和囊包300b可以适于如双头方向箭头413所指示相对于彼此滑动，其中元件300b和412之一或两者可以同时或依次相对于彼此滑动。
[0137]
图8b示出为了开始冲泡过程，构件408可以刺穿盖子314b，并且尖端410可以搁置在空腔362b内，并且垫圈409可以与围绕构件408与盖子314b接合以基本上防止水从构件
408与盖件314b之间的间隙泄漏出去，该间隙由盖子内的穿孔形成。分离机构412可以如方向箭头413所指示朝向延伸位置移动以与第二延伸部330b接合，从而在六点钟位置308b附近将第一延伸部328b与边沿320b分离，由此在延伸部326b与边沿320b之间形成从约四点钟位置延伸到约八点钟位置、特别是从约五点钟延伸到约七点钟位置的间隙420。第二区段330b可以朝向基部332b锥形化，使得第二区段330b的面向分离构件412的下侧可以形成凹形形状或钩状以允许分离构件412接合第二区段330b的下侧而不滑过第二区段的下侧，从而更一致地将第一延伸部328b与边沿320b分开。
[0138]
图8b还示出垫圈409的直径可以小于形成空腔362b的开口357b的直径，使得由垫圈409施加到盖子314b上的力可以不直接传递到分配器312b以使延伸部326b上的阻力减小到最小，从而允许分离机构412将第一延伸部328b与边沿320b分开并保持间隙420开放。此外，如以下更详细讨论的，第二延伸部330b和/或边沿320b和/或边沿320b附近的侧壁318b的两侧可以在约四点钟位置和约八点钟位置、特别是在约五点钟和约七点钟位置被挤压，其中这样的挤压动作可以使延伸部326b的底部部分弯曲，使得延伸部326b的底部部分可以形成类似品客薯片的双曲抛物面形状，从而提升在六点钟位置附近的延伸部以保持间隙420开放。新形成的间隙420可以形成两个侧壁318b和324b之间以及还有相邻的延伸肋325b之间的通路374b的一部分，以允许在容器304b内形成的饮料如以下更详细讨论的那样沿着通路374b流动并通过间隙420排出。
[0139]
图8c展示了一旦间隙420已经形成，分离构件412可以如方向箭头413所指示相对于囊包300b朝向凹陷位置移动。凹陷位置通常可以被描述为将分离构件412相对于囊包300b定位，使得分离构件412不会干扰饮料从间隙420排出。在分离构件412处于凹陷位置的情况下，边沿320b和向下延伸的第二延伸部330b的凹形形状的组合可以充当水壶的壶嘴，以允许饮料以平滑的方式从间隙420倒出以将饮料的飞溅减少到最小。这可以提供饮料如以下更详细讨论的沿着通路374b流动并从间隙420倾倒而不与冲泡机构接触从而避免污染饮料的畅通路径。
[0140]
图8d示出了热水416通过入口刺穿构件408被注射到空腔362b中。如压力计430所指示的，热水416可以以比如约6巴到15巴的高压提供。如方向箭头432所指示的，空腔362b内的高压可以推动热水416流过如上面参考图5f和图5g所讨论的盖子314b与分配器312b之间的间隙361b，并通过分配器312b的孔348b流出，并且热水416可以与成分310b相互作用以从形成饮料的成分310b提取风味，其中来自入口刺穿构件408的高压430可以如方向箭头434所指示将提取的饮料推向基部322b。成分310b可以是较粗的研磨粒度，比如约500微米到约1,000微米，使得饮料434可以轻易地穿过成分310b中的间隙并通过如图5c所示的孔322b流出，其中可以释放提供到第一腔室364b中的高水压430以在如压力计436所指示的低冲泡压力(比如约1巴到约3巴)下冲泡饮料。从咖啡粉310b提取的咖啡饮料可以如方向箭头434所指示流向基部322b，并通过孔336b流出并排放到第二腔室366b中。此后，饮料434可以沿通路374b流向间隙420的六点钟位置，并从间隙420倒出并进入马克杯438。并且当饮料434从囊包300b倒入马克杯438中时，饮料434可以直接倒入马克杯438而不与冲泡室接触以避免污染饮料432。应注意，在冲泡过程中，饮料可以轻易地流过较粗的成分310b，使得饮料434流出孔336b的流速相对于高压饮料可以较高，使得沿六点钟位置形成的通路374b对于饮料434从孔336b排出的流速来说可能太小，并且在这样的情况下，饮料434也可能如方向
箭头434所指示流向十二点钟位置并且围绕侧壁324b的圆周流动并流向间隙420以适应饮料从孔336b排出的较快流速。
[0141]
此外，在冲泡过程中，相对于第一腔室364b内的压力，可以基本上保持腔室362b内较高的压力，使得水416大体上从腔室362b流向第一腔室364b，从而基本上防止第一腔室364b内的饮料434不流向空腔362b，由此基本上防止入口刺穿构件408的尖端410被饮料432污染。这可以基本上防止在冲泡室内使用的相继囊包相互交叉污染，使得如果在使用过咖啡囊包之后使用茶囊包，则从茶囊包冲泡的茶不会被从较早的咖啡囊包提取的咖啡风味污染，并且茶囊包不会污染用于冲泡饮料的下一个囊包的风味。应注意，在囊包300b已经用于冲泡饮料之后，囊包300的大部分部件(比如容器304、过滤器306和分配器312)一旦被分开和清洁就可以重新使用。特别地，与k-cup囊包不同，容器304的基部316不需要被刺破来排出饮料；取而代之，使用囊包300，延伸部326与边沿320分开，使得容器304的完整性在使用后基本上保持与新的一样，因为不需要在容器中刺孔来排出饮料。此外，由于过滤器306的延伸部326通过将两种材料注入在一起而不需要粘合剂的超声波焊接密封到边沿320，因此可以在不使用胶水和/或粘合剂的情况下组装囊包300；并且盖子314可以在不使用粘合剂的情况下注入到延伸部326。一般而言，粘合剂无法轻易生物降解；并且在囊包300不使用粘合剂组装的情况下，容器304、过滤器306和分配器312可以由聚丙烯(pp)和类似材料制成并用有机添加剂(比如bio-tec environmental公司的)处理，以引起塑料在厌氧填埋处理环境中通过一系列化学和生物过程进行生物降解。
[0142]
许多因素可以决定成分310b内的压力，比如水416的水压和温度、成分310b的研磨粒度、包装在第一腔室364b中的成分310b的密度、孔336b的大小和数量、饮料成分310b的深度等。可以改变这些因素的参数以调节第一腔室364b内的冲泡压力从而从饮料成分310b中提取所需饮料。例如，图8e展示了相对于参考图8d所示的较粗的咖啡成分310b包装有更细的饮料成分310e的囊包300e，比如具有约200微米到约400微米的研磨粒度的浓咖啡咖啡粉；并且基部322e可以具有如图5d所示的更少和大小更小的孔336e。第一腔室364e内包装有较细的饮料成分310e，如压力计430所指示的，相同的高水压可以注射到空腔362e中，并且当热水如方向箭头432所指示与较细的饮料成分310e相互作用时，相对于较粗的饮料成分310b，较细的饮料成分310e可以更轻易地阻挡通过其中的热水的流动。此外，如图5d所示的更少且大小更小的孔336e可以进一步阻挡提取的高压饮料434e通过孔336e流出，使得第一腔室364e内的压力可以相对于如图8d中所示的第一腔室364b下降更少，其中第一腔室364e内的冲泡压力可以大于第一腔室364b内的压力，如压力计436e所示。例如，压力计430可以指示可以将15巴的水压提供到空腔362e中，并且压力计436e可以指示第一腔室364e内的冲泡压力可以为7巴到12巴以冲泡浓咖啡饮料434e倒入浓咖啡杯438f中。
[0143]
图8f展示了与以上讨论的囊包300e相似的囊包300f，不同之处在于较粗的饮料成分310f(比如研磨粒度为约500微米到约1,000微米的咖啡粉)可以包装在第一腔室364f内，但在基部322f中具有相同的更少且大小更小的孔336e。较粗的饮料成分310f包装在第一腔室364f内时，如压力计430所指示注射到空腔362e中的相同高水压可以轻易地与较粗的饮料成分310f相互作用并以比成分310e小的阻力流过该较粗的饮料成分；然而，基部322f中更少且大小更小的孔336e可以阻挡提取的饮料434f通过孔336e存在，使得第一腔室364f内的压力可以为如压力计436f所指示的中压，以冲泡中压饮料434f并倒入马克杯438f中。也
就是说，具有较粗成分310f但具有更少且更小的孔336e的第一腔室364f内的压力相对于具有较细成分310e和更少且更小的孔336e的第一腔室364e可以释放更多压力，但相对于具有较粗成分310b和更大且更多的孔336b的第一腔室364b释放较少压力。一般而言，中压可以被描述为约3巴到约7巴，使得低压可以概括地描述为约1巴到约3巴，而高压可以概括地描述为大于7巴。应注意，这些数字压力值仅作为一般参考而提供，而不应将它们视为构成低压、中压和高压的严格含义；相反，本文提供的数字压力值向本领域普通技术人员给出了关于什么可能构成低压、中压和高压的一般指导。
[0144]
冲泡室：
[0145]
图9a至图9d概括地展示了适于参照如以上参考图3a至图3c所讨论的重力g来冲泡囊包300的冲泡室500的示意图。图9a展示了冲泡室500可以包括适于沿着由双头方向箭头506指示的侧向方向相对于彼此滑动的盖件502和保持器504。盖件502和/或保持器504中的一个或两个可以机械地联接到致动器(这里未示出)以当致动器分别在打开位置与关闭位置之间移动时在如图9a中所示的打开位置与如图9b中所示关闭位置之间相对于彼此移动。应注意，可以手动和/或通过电机进行致动。参考图5d，冲泡室500还可以包括适于将处于约六点钟位置308b的延伸部326与边沿320分开的分离构件508。分离构件508可以具有适于与具有凹形形状的第二延伸部330的下侧接合的钩512。在打开位置时，冲泡室500可以适于将囊包300接收在盖件502与保持器504之间，并且分离构件508在囊包300下方，并且钩512可以与第二延伸部330的下侧并列。分离构件508和囊包300可以适于如双头方向箭头514所指示相对于彼此滑动，其中元件300和508中的一个或两个可以当致动器分别在打开位置与关闭位置之间移动时同时或依次相对于彼此移动。
[0146]
盖件502可以具有读取器516以检测印刷在囊包300的盖子314上的光学标识符(下文中称为“oid”)，囊包被接收在冲泡室500内。oid可以与包装在囊包300内的饮料成分310的类型相关。基于由读取器516检测到的盖子314上的oid的冲泡室可以向囊包300提供适当的冲泡水温、冲泡时间和水量以从检测到的囊包冲泡所需饮料。替代性地，保持器504可以嵌入有读取器516，读取器被配置为读取设置在容器304的基部316的中心处的比如oid或条形码等标识符。并且当保持器504在冲泡室关闭时接收囊包300时，读取器516可以读取标识符以提供适合于囊包冲泡所需饮料的冲泡参数。在标识符设置在基部316的中心附近的情况下，读取器516可以读取标识符而不管盖子314的旋转取向如何。囊包可以是以上参考附图标记300至300f描述的囊包中的任何一个囊包。冲泡室500可以接收处于大体上冲泡取向并且搁置在冲泡室500内的囊包300，使得盖子314的中心可以与从盖件502突出的入口刺穿构件510基本上对准。应注意，使冲泡室500接收处于各种取向(比如竖直或倾斜位置)的囊包300也在本发明的范围内，并且囊包也可以成任何角度在分离构件508上复位。
[0147]
图9b示出了处于关闭位置的盖件502和保持器504。当盖件502和/或保持器504在打开位置与关闭位置之间相对于彼此移动时，分离构件508也可以分别在如图9a所示的缩回位置与如图9b中所示的伸展位置之间相对于囊包300滑动。特别地，在伸展位置时，分离构件508可以如双头方向箭头514所指示滑动得更靠近盖件502。分离构件508可以机械地联接到致动器以当盖件502和/或保持器504朝向如图9b中所示的关闭位置移动时相对于囊包300朝向伸展位置移动。当分离构件508从缩回位置朝向伸展位置移动或者当分离构件508相对于囊包300朝向伸展位置滑动时，钩512可以与处于约六点钟位置的第二延伸部接合并
且当钩512移动经过囊包300时，钩512可以在第二延伸部330的下侧施加力，由此使延伸部326与容器304的边沿320分开。当延伸部326与边沿320分开时，延伸部326可以弯曲或挠曲，使得第二延伸部330可以在钩512上滑动，并且钩512可以与第二延伸部330脱离，使得钩512可以位于第二延伸部330的相反侧。这允许分离构件508远离饮料从囊包300排出的路径，使得可以基本上防止分离构件508与饮料接触。一旦在第二延伸部330与边沿320之间形成间隙420，通路434就可以打开以允许形成在囊包300内的饮料沿着通路434流动并通过间隙434排出，并且如上面参考图8d更详细讨论的那样，饮料可以倒入马克杯中。
[0148]
分离机构508可以以各种方式与冲泡室互连。例如，分离构件508可以与保持器504互连以当保持器504朝向如图9b所指示的关闭位置移动时，相对于保持器504朝向伸展位置移动。应注意，使分离机构508沿三点钟到九点钟位置的任何位置与第一和/或第二延伸部接合以将延伸部326与边沿320分开以在沿边沿320的底部一半的任何地方形成间隙也在本发明的范围内。分离构件508可以与盖件502和/或保持器504机械地互连以使盖件502和/或保持器504在打开位置与关闭位置之间移动，而分离构件508从缩回位置移动到伸展位置。替代性地，分离构件508可以与盖件502机械地互连以使分离构件508相对于盖件移动，从而当盖件从打开位置和关闭位置移动时使分离构件508从缩回位置移动到伸展位置。另一个替代性连接机构可以将分离构件508与保持器504机械地互连，以当盖件从打开位置移动到关闭位置时，使分离构件508从缩回位置移动到伸展位置。这种机械互连可以通过手柄或通过机动动作来致动。
[0149]
图9c展示了热水通过入口刺穿构件510注射到囊包300中。当热水漫过饮料成分时，饮料可以从饮料粉中被提取并且如方向箭头434所指示穿过过滤器306并沿通路374通过并且通过间隙420排出并以以上参考图8d概况描述的方式倒入马克杯438中。分离构件508可以处于伸展位置以避免与倒入马克杯中的饮料434接触，从而基本上防止饮料的交叉污染。
[0150]
图9d展示了一旦冲泡过程完成，盖件502和/或保持器504就可以返回到打开位置以放出用过的囊包300并准备好接收新的囊包。当盖件502和/或保持器504返回到打开位置时，分离构件508也可以返回到如图9a中所示的缩回位置以准备接收新的囊包。当盖件502和/或保持器504返回到打开位置时，用过的囊包300可以与保持器504脱离并且可以落到斜坡522上，该斜坡可以将囊包300引导到废物箱524中以收集一定数量的用过的囊包，使得可以在以后丢弃用过的囊包，而不是每次需要冲泡新的囊包时单独取出用过的囊包。
[0151]
图10a展示了处于打开位置构造的冲泡室600的俯视图，以与以上讨论的各种囊包300至300f一起工作，并将用过的囊包放出到位于如以下面所述的方式讨论的冲泡室600下方的废物箱中。在本披露中，已经用于冲泡饮料的单份饮料囊包可以概括地称为“废囊包”或“用过的囊包”。冲泡室600可以具有开口602，该开口具有第一侧609和第二侧611，该开口形成在被配置为接收囊包的冲泡室600的顶侧上，大体上用虚线表示。开口602的第一侧609可以大体上由与一个或多个门606并列的支架604限定，从而在支架与门之间形成间隙608。支架604可以具有基部610和突出基部610的钩612。支架604可以具有两个柱605，每个柱具有l形构造。每个门606可以可移动地联接到支架604，沿着偏置构件607与对应的柱605并列，以允许门以下面讨论的方式打开和关闭。一旦开口接收囊包300，两个柱605和门606的组合可以如下面更详细讨论的那样保持囊包300的延伸部326部分。冲泡室600还可以包括
一个或多个夹子614，夹子适于支撑和/或接合容器304的第二延伸部330和/或侧壁318。冲泡室600还可以具有与开口602的第二侧611并列的保持器616，保持器适于支撑容器304的基部316。保持器616中可以具有凹槽618以便如下面更详细讨论的那样将囊包300的基部316引导到保持器616中。冲泡室600还可以包括具有从其突出的入口刺穿构件680的盖件601。
[0152]
开口602可以具有呈扩大囊包300形状的外部构造以允许囊包插入开口602中。特别地，开口602可以具有与囊包300类似的扩大的外部构造，以在视觉上帮助使用者将囊包成适当的取向放置在开口602上，其中囊包的延伸部326可以在第一侧609上对准，该第一侧大体上被定义为间隙608，该间隙可以足够宽以接收延伸部326。例如，一旦囊包300被释放，囊包300可以落入开口602中，其中支架604和门606可以引导延伸部326a落入间隙608内直到延伸部326到达基部610为止，如以下图11a中所示。门606可以联接到偏置构件607以允许门606在打开位置与关闭位置之间移动从而允许囊包300的延伸部326移动经过门606但不沿反方向通过门606。此外，囊包300的延伸部326和/或侧壁318可以定位在一对夹子614之间，其中夹子可以如双头方向箭头615所指示收缩和扩张，如下面更详细所述。盖件601和保持器616可以机械地连接到致动器(这里未示出)，使得当致动器关闭和打开时，盖件601和/或保持器616中的一个或两个可以如双头方向箭头620和622所示朝向和背离彼此滑动或移向，如下面更详细所述。
[0153]
图10b示出了上面结合盖件601和冲泡室600讨论的各种元件的前视图。盖件601可以具有适于刺穿盖子314并将水注射到囊包300中的入口刺穿构件680。盖件601可以具有宽度w1。支架604可以具有u形构造，其中两个柱605以分开比w1更宽的宽度w2，以允许盖件601在两个柱605之间穿过支架602。门606可以沿着偏置构件607联接到支架604，偏置构件与其各自的柱605并列。钩612可以从基部610突出，并且钩612可以具有半圆形切口613，一旦囊包落入开口602中，就与囊包的第二延伸部330接合。
[0154]
夹子614可以外侧617和内侧619，该外侧具有凸形形状，该内侧具有可以具有凹形形状。如下面更详细讨论的，当冲泡室600打开和闭合时，夹子614也可以打开和闭合，使得夹子614闭合在其间的囊包上，并且相对的夹子614的内侧619可以挤压容器的第二延伸部330和/或侧壁318，使得过滤器的延伸部326可以形成椭圆形状。冲泡室600可以包括连杆656，连杆在位置670处与各夹子614的外侧617的下部部分接合，使得当冲泡室600关闭时，连杆656可以竖直向上或向下移动以引起夹子617相对于彼此收缩从而部分地挤压囊包的延伸部326和/或侧壁318。如下面更详细讨论的，当盖件601移向夹子614并且当夹子614在边沿320附近挤压容器304的延伸部326和/或侧壁308时，第一延伸部330的底部部分可以通过钩612首先从容器的边沿320剥离或分开以形成间隙420，并且边沿可以形成类似卵形的形状，其中，延伸部326的形成有间隙420的底部部分可以形成类似双曲抛物面的形状以保持间隙开放，由此在整个冲泡过程中保持间隙420的大小，以便提供囊包内的饮料平滑排出的路径。保持器616还可以设置为具有基部621，侧壁623向外延伸，从而在其中形成凹槽618。当冲泡室600关闭时，保持器616可以将囊包的基部316引导到凹槽618中以将囊包引导成适当的冲泡取向，从而允许入口刺穿构件680以一致的方式刺穿盖子314。
[0155]
图10c示出了冲泡室600的俯视图，其中囊包300位于开口602内。特别地，囊包300的延伸部326可以被定向为落入间隙608中，在该间隙中两个柱605和门606的组合可以将囊
包的延伸部326部分保持在其中。另外，容器304可以落入适于支撑容器304的延伸部326和/或侧壁318的两个夹子614与用于支撑囊包300的基部316的保持器616之间。
[0156]
图10d示出了冲泡室600的另一个俯视图，其中盖件601如方向箭头622所指示推动囊包300部分地穿过支架604。特别地，当第二延伸部330与门606接合时，偏置构件607可以允许门606打开，由此允许囊包300从中穿过。此外，夹子614和保持器616也可以如方向箭头615和620所指示分别闭合在囊包300上。
[0157]
图10e示出了处于完全关闭位置的冲泡室600的另一个俯视图，其中盖件601、夹子614和保持器616与囊包300完全接合以冲泡饮料。特别地，一旦盖件601已经如方向箭头622所指示完全推动囊包300穿过支架604，第二延伸部330就可以穿过门606并且偏置构件607可以使门606返回到如图10e中所示的原始位置。另外，入口刺穿构件680可以刺穿盖子314以将热水416注射到囊包300中以冲泡一杯如以上更详细讨论的饮料。
[0158]
图10f示出了冲泡室600的另一个俯视图，在使用囊包300完成冲泡过程之后，冲泡室返回到如图10a所示的打开位置。特别地，夹子可以如方向箭头615所指示返回到缩回位置以释放囊包300。当保持器616返回到打开位置时，囊包300可以从保持器616移开，因为夹子614可以防止囊包300的第二延伸部330穿过两个夹子614之间的间隙。另外，如图10e所示，当冲泡室600关闭时，第二延伸部330可以像弹簧一样弯曲和变直；然而，当冲泡室600打开时，第二延伸部330可以通过推离夹子614而返回到原始形状，从而帮助将囊包300从夹子614移开。
[0159]
图11a示出了冲泡室600的截面侧视图，以进一步展示囊包300的第二延伸部330可以与容器304的边沿320分离或从其上剥离并将用过的囊包放出到废物箱690中的方式。冲泡室600的侧视图示出了支架604与门606并列，在支架与门之间形成间隙608。支架604可以具有基部610，其中钩612从基部610突出。夹子614可以被定位成邻近于容器304的边沿320支撑囊包的第二延伸部330和/或侧壁318。保持器616可以具有凹槽618，该凹槽用于将基部316引导到保持器616中并且一旦冲泡室处于关闭位置就支撑囊包300的基部316。
[0160]
图11a还示出了处于打开位置的冲泡室600准备接收囊包300以冲泡饮料。例如，囊包300可以放置在如以上参考图10a所述的开口602上，该开口形成在冲泡室600的顶部上。一旦囊包300被释放，囊包300可以如方向箭头603所指示落入开口602中，其中支架604和门606可以引导延伸部326落入间隙608内直到延伸部326到达基部610为止。门606可以在打开位置与关闭位置之间移动以允许囊包的延伸部326沿一个方向移动穿过门606并朝向夹子614但不沿反方向移动。此外，囊包300的延伸部326和/或侧壁318可以定位在一对夹子614之间，其中夹子可以如以上参考图10a所述收缩和扩张。如下文所讨论的，盖件601和保持器616可以机械地连接到致动器或手柄，使得当致动器关闭和打开时，盖件601和保持器616中的一个或两个可以如双头方向箭头620和622所指示朝向和背离彼此滑动，反之亦然。
[0161]
图11b展示了致动机构630和处于打开位置、适于将囊包300接收在其中的盖件601，该致动机构被表示为虚线，机械地连接到冲泡室600。致动机构630可以包括具有近端634和远端636的手柄632以及具有近端640和远端642的杠杆作用连杆638。近端634和640可以联接在一起并适于围绕第一轴线644旋转，其中手柄632的旋转可以引起杠杆作用连杆638和手柄632沿相同的旋转方向围绕第一轴线636旋转。致动机构630还可以包括第二连杆646，在第二连杆中，第一端648可以围绕第二轴线650可枢转地联接到保持器616，并且第二
端652可以围绕位于手柄632的近端634与远端636之间的第三轴线654可枢转地联接到手柄。致动机构630还可以包括第三连杆656，在第三连杆中，第一端658可以围绕第四轴线660可枢转地联接到盖件601，而第二端662可以围绕第五轴线664可枢转地联接到杠杆作用连杆638的远端642。如下面更详细讨论的，支架604可以具有开口以允许盖件601穿过其中并且盖件601的大小可以设置为穿过门606以将延伸部326压靠在夹子614上。此外，如以上参考图10b所讨论的，第三连杆656可以在位置670与夹子614的外侧617接合，使得夹子614可以在手柄632分别关闭和打开时收缩和扩张。
[0162]
图11c展示了手柄632通过沿逆时针方向旋转而处于关闭位置，这样引起第二连杆646和第三连杆656使保持器616和盖件601如方向箭头620和622所指示分别朝向彼此滑动。特别地，当盖件601将囊包300推向夹子614时，囊包300的第二延伸部330的底部部分可以与钩612接合，使得当延伸部326继续移动经过钩612时，钩可以将第二延伸部330的底部部分从容器304的边沿320剥离或与该边沿分开。并且当第二延伸部330进一步朝向夹子614移动时，第二延伸部330可以弯曲并在钩612上移动，使得第二延伸部330可以移位且位于钩612与夹子614之间以在第一延伸部328与边沿320之间形成间隙420，从而排出形成在囊包内的饮料。此外，当手柄632移向关闭位置时，第三连杆656可以相对于夹子614向上滑动，以使夹子614收缩，由此如以下参考图10b所示挤压囊包300的第二延伸部330和/或侧壁318。另外，关闭手柄632可以使保持器616朝向夹子614移动，使得凹槽618可以在容器304的基部316附近与侧壁318接合，以将处于冲泡取向的囊包300适当地对准，从而允许入口刺穿构件680以一致的方式刺穿盖子314。
[0163]
图11d示出了在没有致动机构630的情况下处于关闭位置的手柄632和冲泡室600，以更好地展示用囊包300冲泡饮料而没有交叉污染。当手柄632朝向关闭位置移动时，盖件601和保持器616可以朝向彼此移动，使得保持器616可以将囊包300对准在正确的冲泡取向上以允许入口刺穿构件680的尖端以笔直的方式刺穿盖子314，从而将形成在盖子314上的穿孔的大小减小到最小。并且当盖件601进一步关闭在囊包300上时，第二延伸部330和边沿320可以抵靠在夹子614上以将囊包300与夹子614一起保持在位。
[0164]
一旦囊包300准备好在冲泡室600内冲泡饮料，入口刺穿构件680可以将热水416注射到囊包300中并且饮料434可以以上面参照图8d所讨论的方式从间隙420排出并倒入马克杯438中。废物箱690可以具有适于与囊包300接合的斜坡522，使得当囊包300被冲泡室600释放时，斜坡522可以将囊包300引导到废物箱690中。斜坡522可以定位于冲泡室600下方，使得斜坡522不会干扰倒入马克杯438的饮料434，以防止废物箱690和冲泡室600污染饮料434。
[0165]
图11e示出了在冲泡过程已经完成并且囊包300从夹子614释放之后冲泡室600返回到如图10a所示的打开位置。当保持器616返回到打开位置时，如果囊包与保持器接合，则第一延伸部可以抵靠在夹子614上以将囊包300从保持器616移开。此外，如以上参考图11c所讨论的，当盖件601将囊包300推靠在夹子614上时，第二延伸部330可以像弹簧一样弯曲；然而，在冲泡过程完成后并且当盖件601和保持器616移动到打开位置时，第二延伸部330可以通过推离夹子614而返回到原始形状，由此帮助将囊包300从夹子614上移开。另外，当手柄632移动到打开位置时，夹子614可以释放囊包300；并且当盖件601从夹子614上拉开时，入口刺穿构件680的尖端在一些情况下也可以将囊包300拉离夹子614。在这种情况下，移位
后的第二延伸部330的底部可以抵靠在钩612上，并且延伸部328的其余部分可以推靠在门606上以释放囊包300，由此通过如图11f所示的滑梯602引导而允许囊包300落入箱690中。
[0166]
可生物降解的囊包：
[0167]
以上披露的囊包能够通过形成在盖子与边沿之间的间隙而不是通过容器的基部上的穿孔排出饮料。由于以下原因，与传统k-cup囊包相比，这可以允许囊包更轻易地由可生物降解的材料制成。传统k-cup囊包需要满足几个设计标准，其中一些标准彼此不一致。例如，容器需要有很强的氧屏障，以保持包装在其中的咖啡粉新鲜。此外，容器需要刚硬到足够被出口针刺穿，还需要足够坚固以承受由于在冲泡过程中将热水注射到容器中而引起的囊包内的压力。这些设计参数可能彼此不一致，其中配制可生物降解的囊包可能具有挑战性。例如，一些材料可能具有良好的氧屏障，但这些相同的材料无法一致地刺穿或刺破。也就是说，当出口针压在容器的基部上时，这些材料可能会变形而不是刺破。其他材料可以一致地刺穿，但可能不足够刚硬来承受冲泡过程中的压力。
[0168]
如上所披露的，囊包可以具有过滤器，该过滤器具有可以从容器的边沿剥离或分开的延伸部，使得饮料可以通过形成在延伸部与边沿之间的间隙排出。也就是说，以上披露的囊包的设计参数可以限制较少，因为容器的基部不必为了排出饮料而被刺穿。这种限制较少的设计要求允许囊包更有利于由可生物降解的材料制成。一般而言，可生物降解的材料由植物基材料(如玉米)制成，因此可生物降解的材料可以比用于形成传统k-cup囊包的常规多层材料更具延展性。这些可延展的材料无法一致地刺穿或刺破，因此可能不适合形成传统k-cup囊包；然而，对于不需要刺穿的囊包，容器可以更轻易地由生物可降解的材料形成，比如以上讨论的囊包300。
[0169]
冲泡系统：
[0170]
图12a展示了相对于重力方向g的单份冲泡系统700，该单份冲泡系统被配置为调节水温、冲泡时间和饮料与水的比例以冲泡各种饮料并向如以上分别参考图9和图10讨论的其中有囊包300的冲泡室500和600提供约7巴到15巴的相对高压的热水。冲泡系统700可以包括大小被设置为在其中容纳水704的水箱702、用于通过第一管712和第二管714将水从水箱702提供到加热器710的泵708。另外，流量计716可以联接到第一管712以在泵708被启动时监测水穿过第一管的流速以确定从水箱702提供到加热器710和排放管756的水量。冲泡系统700还可以包括联接到第一管712、位于泵708与加热器710之间的第一开关730，该第一开关被配置为将水704的流从水箱702输送到加热器710或输送到绕过加热器的第三管706并将水704引导至第二开关732。第二开关732还可以流体地联接到第二管714和第三管706以将流体流从管714或管706中引导至冲泡室600或引导到排出管756。应注意，可以设置三通阀以使两个管714和706流体地联接到一端并且使相反端流体联接到第二开关732。特别地，第一开关730可以具有阀，该阀如方向箭头734所指示将水704朝第一方向引导向加热器710或如方向箭头736所指示朝第二方向引导向第三管706；并且第二开关732可以具有阀，该阀如方向箭头738所指示将来自管706和714的水704朝第一方向引导向冲泡室600或如方向箭头740所指示朝第二方向引导向排放管756。
[0171]
冲泡系统700还可以包括流体地联接到第三管706、位于第一开关730与第二开关732之间的气泵722，在气泵722与第三管706之间具有第一单向阀711。一般而言，单向阀通常允许水沿方向箭头所指示的一个方向流动，但不允许沿相反方向流动。一旦气泵722被启
动，来自气泵722的空气可以清除囊包内的剩余饮料。在气泵联接到第三管706的情况下，气泵722可以避免受到来自泵708的高压。当第一开关730处于第一位置时，水可以引导到加热器710，使得气泵722不会受到来自泵708的高压；如下面更详细讨论的，当第一开关730处于第二位置736时，水绕过加热器710并且第二开关732也可以处于第二位置740，使得室温水可以被引导到排放管756，该排放管可以通向大气，使得来自气泵722的高水压可以释放到大气中，从而气泵722不会受到来自泵708的高压。加热器710可以是各种加热系统中的一种，比如加热管，其中电阻构件加热流过盘管或内部具有加热元件的密封热水器的水。冲泡室600还可以包括如以上参考图9至图11所讨论的具有从其中突出入口刺穿构件680的盖件601、保持器616、以及钩612。第二管714和第三管706可以分别具有与第二开关732并列的第二单向阀713和第三单向阀715。
[0172]
冲泡系统700还可以包括托盘782，该托盘适于将马克杯438支撑在冲泡室600下方以接收从囊包倒出的饮料。在马克杯438已经从托盘782移除之后，托盘782还可以收集囊包300的饮料滴(如果有的话)。托盘782还可以具有用于加热马克杯438内的饮料的加热机构784。例如，加热机构784可以是被配置为与具有铁或不锈钢基部786的马克杯438一起工作的感应加热机构。也就是说，加热机构784可以是电磁线圈以产生波动磁场，波动磁场在没有马克杯438的情况下不会在燃烧器本身上产生热。取而代之，一旦马克杯438被放置在托盘782上，磁场可以在铁基部786中引起电流，其中大部分电能被转化为热。一旦马克杯从托盘782上移除，燃烧器就可以迅速冷却。马克杯438可以具有第一传感器788，并且托盘782可以具有触点790。马克杯438的基部792可以被配置为使得一旦马克杯438被放置在托盘782上，第一传感器788可以电联接到接触点790以将温度数据传送到冲泡系统700。第一传感器788可以是温度传感器，用于确定马克杯438内的饮料的温度，并且此信息可以传输到接触点790，使得一旦马克杯内的饮料达到所需温度，冲泡系统700可以关闭加热机构的电源。应注意，可以使用各种温度感测机构来测量饮料的温度，比如电阻温度检测器、热电偶、热敏电阻、红外传感器或半导体传感器。
[0173]
泵708可以是高压泵，用于将水以约7巴到15巴并且最高达25巴的压力从水箱702提供到加热器710或第三管706，这取决于所利用泵的类型。加热器710可以位于第一管712与第二管714之间。如果第一开关730沿第一方向734输送水704，那么当泵708启动时，来自水箱702的室温水可以首先流过第一管712并流过流量计716、泵708，然后进入加热器710；然后来自加热器710的热水可以通过第二管714流出并流向第二开关732。如果第二开关732将热水输送向第一方向738，则热水可以注射到冲泡室600中；另一方面，如果第二开关732将热水输送向第二方向740，则热水可以从排放管756排出并倒入马克杯438中。如果第一开关730沿第二方向736输送室温水704，则当泵708启动时，室温水可以绕过加热器并流过第三管706并流向第二开关732；一般而言，如果第一开关沿第二方向736进行输送，则第二开关732也可以沿第二方向740输送室温水以将室温水从排放管756排出并倒入马克杯438中。
[0174]
特别地，加热器710可以是各种不同类型的加热器，比如由盘管形成的加热管，其中加热元件被包在铝块内以将其在冲泡机内占据的空间减小到最小。加热元件的功率可以是约1,200瓦到约1,800瓦，能够将加热管710的处于约14℃到约25℃(约59
°
f到约77
°
f)的室温的8盎司水穿过加热管710在约20秒到55秒内从约88℃加热到约93℃(190
°
f到约199
°
f)的流出温度。加热器710可以包括第一温度传感器752，用于监测加热管710的铝热块的温
度。冲泡系统700还可以包括第二温度传感器753，该第二温度传感器与第二管714相邻联接以测量流出加热管710的水的温度。如下面更详细讨论的，流出加热管710的热水的温度可以基于第一和第二温度传感器752和753的测量温度来加以控制和调节。连同以上讨论的加热器一起，利用本领域技术人员已知的各种加热机构(比如玻璃加热管)以在所需冲泡温度和时间提供热水也在本发明的范围内。
[0175]
泵708可以是高压泵，比如本领域技术人员公知的ac电磁泵，用于产生必要的压力以与如上所讨论的高压囊包和低压囊包一起工作以冲泡比如浓咖啡等高压饮料和比如美式咖啡等低压力饮料。应注意，ac泵通常以基本恒定的流速泵送水，使得可以基于ac泵已启动的时间来估计ac泵泵送的水量。也就是说，可以基于ac泵已启动的持续时间来估计被泵送到囊包中的水量，使得可以不需要流量计716来记录流经第一管712的水量。然而，如果设计参数需要准确确定水的流速，则冲泡系统700可以利用流量计716。
[0176]
冲泡系统700可以使用ac泵或dc泵。如果利用ac泵，则可以通过控制加热管710和ac泵708提供的功率来调节加热水的温度。例如，冲泡系统700可以最初被预先确定为与低压囊包一起工作以在约60秒内在190
°
f的冲泡温度和时间下冲泡6盎司咖啡；并且加热管710和ac泵708在整个冲泡持续时间内都被通电。这意味着ac泵708的标准流速在上述预定冲泡条件下为约6盎司
÷
60秒或0.1盎司/秒，并且加热器710内的加热元件可以产生足够的以焦耳测量的热或能量来将以约0.1盎司/秒的速度穿过加热管710的室温水加热到第二温度传感器753测量的190
°
f的所需冲泡温度。应注意，冲泡系统700中可以利用各种加热机构，比如keurig冲泡系统中利用的热水器和荷兰ferro techniek公司的型号为fth-mk2的厚膜流通加热器，其被设计用于快速地且在高压下加热水。另外，高压泵可以是中国广东省佛山市美的电热电器制造有限公司(midea electrical heating appliances mfg)的dc泵，其改变高压水的流速。
[0177]
以上讨论的加热参数可以用作调节冲泡温度和时间以冲泡具有不同冲泡温度和时间参数的各种饮料的基准点。例如，为了冲泡单份浓咖啡或约1盎司饮料，冲泡温度和时间参数可以分别设置为190
°
f和约30秒；并且在这样的参数下，加热管710和泵708可以在整个冲泡时间内通电，因为囊包内包装的成分的研磨粒度和密度可以通过约0.33盎司/秒的速率阻止热水的流量，使得约1.0盎司的水将在约30秒内流过加热管710，这样允许将室温水加热到约190
°
f。然而，应注意，由于如以上参考图5d所讨论的水流过压实饮料成分和过滤器306b的基部322b上的孔336b的阻力，实际冲泡时间可能会有所不同。作为另一个示例，如果冲泡单份浓咖啡的冲泡温度和时间分别设置为190
°
f和约15秒，则泵708可以最初通电约2秒以预先注入约0.2盎司的热水到饮料成分并等待约5秒，然后再次通电8秒，将剩余的0.8盎司热水泵送到高压囊包中。应注意，有延迟地预先注入或预先润湿饮料成分可以允许在其余的冲泡过程中更均匀地提取风味。
[0178]
在冲泡过程中，第一温度传感器752和第二温度传感器753可以分别监测加热器710的温度和出水温度，并且如果测得的温度中的一个或多个温度高于阈值温度或者如果测得的温度上升速率高于阈值速率，则可以关闭加热管710的电源以将第二温度传感器753测得的水温保持在所需温度范围内。此外，第一温度传感器752和第二温度传感器753可以继续分别监测加热管710的温度和出水温度，并且如果测得的温度中的一个或多个温度低于阈值温度或者如果测得的温度下降速率低于阈值速率，则可以打开加热器710的电源以
将第二温度传感器753测得的水温保持在所需温度范围内。另外，通过在冲泡过程中打开和关闭泵708的电源，可以改变泵送通过加热器710的水量以控制水温和冲泡时间。例如，泵708的电源可以每2秒循环打开和关闭，使得与0.1盎司/秒的标准流速相比，泵708的流速可以减少到0.033盎司/秒。较慢的流速可以允许穿过加热器710的水吸收更多的能量，从而允许水变得更热(如果需要)并且延长冲泡时间。替代性地，加热器710和泵708的电源可以独立地或同时地被打开和关闭以调节流出加热管710的水温、以及冲泡时间。并且，如果使用dc高压泵，则水的流速可以相应地变化。这允许冲泡系统700提供高压水与低压和高压囊包一起工作从而通过调节适合饮料的冲泡温度和时间来冲泡各种饮料。一旦冲泡过程完成，气泵722可以打开以通过加热管710注射大气空气，使得加热器710内的剩余水可以与囊包内的剩余饮料一起被清除。另外，气泵提供的气压可以确保囊包300b的空腔362b内的压力总体上大于第一腔室364b内的压力，使得水通常从空腔362b流向第一腔室364b并且基本上防止水流回到空腔362b中以基本上防止入口刺穿构件408的尖端410被形成在第一腔室364b内的饮料污染。
[0179]
作为另一个替代方案，冲泡系统700可以利用低压泵以约1巴至4巴的相对低压将水704从水箱702提供到加热器710，以与以上讨论的低压囊包一起工作。一般而言，低压泵是dc泵，其中泵的速度可以通过改变供应给泵的电压来改变水穿过泵的流速。相应地，加热管710的电源可以打开和关闭并且dc泵的电压可以改变以调节流出加热器710的水温、以及冲泡时间。这允许冲泡系统700提供低压水与低压囊包一起工作从而通过调节适合饮料的冲泡温度和时间来冲泡各种饮料。也就是说，除了改变热水的温度之外，冲泡系统可以如上所讨论的通过控制气泵722来改变冲泡时间。在加热器710能够改变冲泡水温和时间的情况下，可以冲泡各种饮料，比如咖啡、茶、冰镇饮料和婴儿奶，如以上参考图8所讨论的。
[0180]
下表2提供了不同的冲泡参数，可以根据囊包的类型和使用者选择的饮料类型利用这些参数。表2
[0181]
例如，如果读取器516检测到接收在冲泡室500内的囊包是包装有咖啡成分的低压囊包300，参考图9，冲泡系统700可以在控制面板上提供以下饮料选项：常规、浓、顺滑、少量咖啡因、冰镇和冷冲泡作为供使用者选择的选项。如果使用者选择冰镇咖啡作为所需饮料，则冲泡系统700可以如以下更详细描述那样在150秒或2.5分钟的冲泡时间内将约130
°
f的6盎司热水提供到入口刺穿构件680。作为另一个示例，如果读取器516检测到囊包300的盖子314中的oid包装有细咖啡粉以冲泡浓咖啡，则冲泡系统700可以在约30秒或约0.5分钟的冲泡时间内将约190
°
f的约1盎司热水提供到入口刺穿构件680，并且可以提供7巴到19巴之间的高压热水。
[0182]
取决于包装在囊包内的成分，冲泡系统700可能从或可能不从使用者提供所需的饮料份量。例如，可能存在份量可以基于其中包含的成分(比如婴儿牛奶)的量预先确定份量的某些囊包；并且对于这些囊包，冲泡系统700可以继续冲泡饮料而无需向使用者询问份量。也就是说，对于包含奶粉的囊包，其中包含的粉末量可以决定份量，以便在冲泡的饮料中保持所需的营养浓度。
[0183]
图12b、图12c和图12d展示了利用第一开关730和第二开关732来冲泡尝起来更顺滑的咖啡的冲泡系统700。图12b示出了在初始冲泡过程期间，第一开关730和第二开关732可以分别处于第一位置734和738。这允许第一开关730将室温水704从水箱702引导到加热器710以加热水，并且热水764流向第二开关732，第二开关将热水764引导到冲泡室600，在冲泡室，热水被注射到囊包300中以冲泡饮料434，倒入马克杯438中。参考结合图2和表1的讨论内容，可以在前4盎司内提取所需风味，然后提取一些令人不快的风味。根据表1，来自k-cup的前4盎司冲泡咖啡的组合tds可能为约1.32，与12盎司冲泡咖啡相比，这表示约tds的70％。相应地，冲泡系统700可以冲泡预定量的饮料以根据所需味道(比如4盎司)提取所需风味，并且泵708可以停止。
[0184]
图12c展示了在冲泡了预定量的饮料以提取所需风味之后，泵708可以停止；并且
此后，可以启动气泵722以将空气768泵送到囊包300中以清除囊包300内的剩余饮料。应注意，第一开关730可以在第一方向734上，使得泵送到第三管706中的空气可以被第一开关730阻挡流过第一管712。清除过程可以在囊包300b的空腔362b内提供更高的压力，该压力可以大于第一腔室364b内的压力，使得可以基本上防止囊包300内的剩余饮料流向空腔362b，由此基本上防止入口刺穿构件408被形成在第一腔室364b内的饮料污染。
[0185]
图12d展示了在清除过程完成后，第二开关732可以移动到第二位置740以将热水764从加热器710引导向排放管756并倒入马克杯438中。也就是说，泵708可以再次启动，来自加热器710的热水764可以绕过冲泡室600并直接倒入马克杯438中，使得马克杯438内的组合饮料可以是饮料434和热水764的比例。第二部分热水764可以绕过囊包300，使得比如苦味和涩味等不期望的风味可以保留在囊包300内，而不是被提取出来并作为饮料434的一部分倒入马克杯438中。该比例可以变化以冲泡所需的风味饮料以满足个人口味偏好。
[0186]
图12e和图12f展示了可以通过利用第一开关730和第二开关732来冲泡更浓的冰镇饮料。在此示例中，马克杯438可以放置在冲泡室600下方，马克杯438填充有冰块770以冲泡冷饮。图12e示出了冲泡系统700可以用于以上面参考图12b讨论的方式冲泡初始饮料，比如冲泡预定量的饮料以根据所需味道提取所需风味，比如4盎司咖啡，然后是如以上参考图12c所讨论的清除过程。冲泡比如4盎司的少量饮料可以将由于热饮料而导致的冰块770的融化减少到最小，由此将饮料浓度的稀释或变淡减小到最小。此外，通过将冰块的融化减少到最小，可以使用更多的冰块来使饮料保持更冷持续更长时间。
[0187]
在将预定量的饮料434倒入马克杯438中之后，图12a示出了第一开关730a和第二开关732a可以分别处于第二位置736和740，使得来自水箱702的水704可以绕过加热器710并流向第二开关732，第二开关将未加热的水764引导向排放管756并绕过冲泡室600进入马克杯438。与其中融化的冰块可能使冰镇饮料的味道变淡的热水相比，未加热的水764可以将冰块770的融化减少到最小。
[0188]
图12g和图12h展示了冷却加热器710以冲泡比如婴儿牛奶和冷冲泡咖啡等低温饮料。冲泡系统700可以用于冲泡某些低温饮料，比如冲泡的约100f到约115f的低温婴儿牛奶，因为婴儿可能对高于115f的牛奶温度敏感；并且比如冷冲泡咖啡等咖啡饮料可能需要约120f到约140f冲泡以从咖啡成分310中提取更顺滑的风味而不是苦味。并且如果冲泡系统700需要在冲泡约190f或更高的热饮料之后不久冲泡低温饮料，则即使没有功率提供给加热器710来将室温水加热到所需低温范围内或低于130f，加热器710也可能太热。替代性地，冲泡系统700将等到加热器710冷却下来以冲泡低温饮料，但是在能够冲泡低温饮料之前可能需要约10分钟或更长时间来将加热器710冷却下来，这对于使用者而言可能是不方便的。
[0189]
例如，如果在冲泡系统700冲泡热饮料之后不久使用者需要冷冲泡饮料，则图12g展示了如果加热器710由于最近冲泡热饮料而太热而不能将水704泵送通过其来将水704加热到约100f到约140f的所需低温范围内，则第一开关730可以在第一方向734，并且第二开关732可以在第二方向740上。这允许第一开关730将室温水704引导到加热器710而无需打开加热器710，使得水704可以更快地冷却加热器710，直到流出加热器710的热水764的温度在第二温度传感器753测得的所需低温范围内为止；并且第二开关732可以将热水764引导到排放管756并倒入马克杯438中，使得较热的水不会从包装在囊包300内的饮料成分中提
取苦味。例如，可能需要将约2盎司的室温水引导到热加热器710中以充分冷却加热器710来将水704加热到低温范围内。这可能取决于加热器710的效率。
[0190]
图12h展示了一旦加热器710已冷却以将水704加热到所需低温范围内，则第二开关732可以在第一方向738上并且加热器710可以在需要时打开以保持所需低温范围，并且第二开关732可以将低温水764引导到囊包300以冲泡低温饮料434并将饮料434倒入马克杯438中。对于冷冲泡，冲泡时间可以是约8分钟并且份量可以是约8盎司，使得微控制器(mcu)可以控制泵708和加热器710在8分钟冲泡时间内向囊包300提供约6盎司的低温水764，出于以上参考图12g讨论的原因，假设2盎司的热水764已经倒入同一个马克杯438中。
[0191]
图13a至图13f展示了相对于重力方向g的替代性单次冲泡系统700a，该冲泡系统被配置为调节水温、冲泡时间和饮料与水的比例以冲泡各种饮料。冲泡系统700a可以类似于冲泡系统700，其中相同的部件已经标记上相同的附图标记并带有扩展名“a”，以将两个不同的冲泡系统700a与700区分开。在此实施例中，第二管706a的远端707a可以流体地联接到第一管714a、位于加热器710a与第二开关732a之间；并且气泵722a可以联接到第一管714a、位于第二开关732a与冲泡室600之间，使得气泵722a可以与冲泡室600并列。使气泵722a更靠近冲泡室600可以将由于第二管706的长度以及第二开关732在气泵722与冲泡室600之间而由冲泡系统700a造成的阻力减小到最小。由于气泵722a相对于图12a的气泵722位置更靠近冲泡室600并与冲泡室处于直接流体连通，所以气泵722a提供给冲泡室600的气压可以最大化以更高效地清除囊包300内的剩余饮料。
[0192]
图13b、图13c和图13d展示了利用第一开关730a和第二开关732a来冲泡尝起来更顺滑的咖啡的冲泡系统700a。图13b示出在初始冲泡过程期间，第一开关730a和第二开关732a可以分别处于第一位置734a和738a。这允许来自水箱702a的水704a流过加热器710a并且通过第二管714a，热水764a可以流入冲泡室600内的囊包300中；并且饮料434可以排放到马克杯438中。图13c展示了在冲泡了预定量的饮料以提取所需风味之后，泵708a可以停止；并且此后，可以启动气泵722a以将空气768a泵送到囊包300中以清除囊包300内的剩余饮料。图13d展示了在完成清除过程之后，第二开关732a可以处于第二位置740a以将热水764a从第二管714a引导到排放管756a。泵708a可以再次启动，来自加热器710a的热水764a流经排放管756a并绕过冲泡室600并直接倒入马克杯438中，使得马克杯438内的组合饮料可以是一定比例的饮料434和热水764a。该比例可以变化以冲泡所需的风味饮料以满足个人口味偏好。
[0193]
图13e和图13f展示了冲泡系统700a利用第一开关730a和第二开关732a来冲泡冰镇饮料。图13e展示了放置在冲泡室600下方的马克杯438，马克杯438填充有冰块770以冲泡冷饮。冲泡系统700a可以用于以上面参考图13b讨论的方式冲泡初始饮料，比如冲泡预定量的饮料434(比如4盎司咖啡)以根据所需味道提取所需风味，并且泵710a可以停止。此后，图13f示出了第一开关730a和第二开关732a可以分别处于第二位置736a和740a，使得来自水箱702a的水704a可以被引导向排放管756a，使得未加热的水704a可以直接倒入马克杯438中并绕过冲泡室600。例如，泵708a可以将约2盎司到约4盎司的未加热的水倒入马克杯438中。与热水相比，未加热的水704a可以使冰块770的融化减少到最小，以将由于冰块融化而稀释冰镇饮料的味道减小到最小。
[0194]
个性化口味的控制面板：
[0195]
图14a示出了冲泡系统800的示例性立体外视图，该冲泡系统包括适于与冲泡机701一起工作以基于使用者的口味偏好冲泡各种饮料的囊包300。囊包300可以如以上参考图3至图8所讨论的进行描述。冲泡机701概括地示出了以上参考图9至图13讨论的各种元件，包括：适于储存水704的水箱702；手柄或致动器636(参见图11)，适于围绕轴750枢转以在关闭位置(如图14所示)与打开位置(如图11b所示)之间移动，手柄或致动器可以机械地连接到盖件705，该盖件可以分别在关闭位置(如图14所示)与打开位置之间滑动，使得当盖件705处于打开位置时，囊包300可以插入到位于上壳体709内的冲泡室600中。特别地，囊包300可以相对于冲泡机701定位在冲泡取向上，如图14中大体上所示，其中延伸部可以面向冲泡机701的前侧717。冲泡机701可以具有托盘782(参见图12a)，该托盘适于将马克杯支撑在上壳体709下方以接收从囊包300倒出的饮料。冲泡机701还可以具有控制面板802以允许使用者选择他们的口味偏好。图14还示出了控制面板802的分解图以示出示例性冲泡选项。控制面板802可以分为几个区段，包括第一区段810、第二区段820和第三区段830、以及用于开始和停止冲泡过程的开始和停止按钮840。
[0196]
第一区段810通常向使用者提供冲泡机701已经从使用者接收到的带有饮料指示符图标的囊包类型的反馈，饮料指示符图标包括：浓咖啡812、咖啡814、茶816和浸泡饮料818。冲泡系统800可以包括多个不同类型的囊包，囊包包装有用于冲泡浓咖啡、咖啡、茶和浸泡饮料的饮料成分；并且一旦冲泡机701将这些囊包之一接收在冲泡室500或600内，读取器516(参见图9a)就可以检测囊包300的盖子314中的oid并且将已经接收到的囊包的类型传送到使用者。例如，如果使用者已经将咖啡囊包插入到冲泡机701中，则咖啡图标814可以亮起而其他图标没有示出。第一区段810还可以包括热水图标819，其中使用者按下此图标指导冲泡机701在冲泡室600中没有任何囊包的情况下倒入热水。应注意，注入的囊包可以与维生素有助于记忆等功能成分相结合的咖啡。
[0197]
第二区段820包括多个不同类型的饮料形式图标，使用者可以基于他们的偏好从中选择，包括：热821、酸性和咖啡因822、美式咖啡823、浓824、冰镇825和冷冲泡826。例如，如果使用者将浓咖啡囊包300插入冲泡机701中，则浓咖啡图标812可以在第一区段810中点亮，由此向使用者提供他/她的选择的确认。此后，使用者可以选择开始/停止图标840来冲泡一杯默认的1盎司浓咖啡；替代性地，使用者可以选择美式咖啡图标823从而以下述方式冲泡一杯美式咖啡，而不是一杯默认的浓咖啡。作为另一个示例，如果使用者将咖啡囊包300插入冲泡机701中，则第一区段810中的咖啡图标814可以点亮，由此向使用者提供他/她的选择的确认。此后，使用者可以选择开始/停止图标840来冲泡一杯默认的10盎司咖啡；替代性地，使用者可以选择冷冲泡图标826从而以下述方式冲泡一杯冷冲泡咖啡，而不是一杯默认的浓咖啡。
[0198]
第三区段830提供使用者可以根据饮料选择的多个杯子大小。例如，对于浓咖啡，控制面板802可以允许使用者在1盎司浓咖啡或双份2盎司浓咖啡之间进行选择；并且对于咖啡，使用者可以选择一杯6盎司到12盎司的咖啡。第二区段820还可以提供酸性和咖啡因图标822以允许使用者调节饮料中的酸性和咖啡因的量，比如减少或增加咖啡中的咖啡因的量。
[0199]
图14b展示了冲泡机701的电气框图850，该冲泡机包括处理器852，该处理器通信地连接到以上参考图9、图12、图13和图14讨论的多个部件以便以上面讨论的方式控制这些
部件。通常，处理器850可以是通信地连接到流量计716、水泵708、气泵722、第一温度传感器752和第二温度传感器753、加热器710、控制面板802、如下面更详细讨论的存储器854、读取器516、马克杯温度传感器790、以及第一开关730和第二开关732的集线器。特别地，当冲泡室600接收囊包300时，读取器516可以检测嵌入盖子314中的oid并将囊包300的标识符传送到处理器852，处理器然后可以如上面参考图14a所讨论的那样控制控制面板802点亮第一区段810中表示囊包的对应图标，比如浓咖啡812、咖啡814、茶816或浸泡图标818。处理器852然后可以点亮第三区段830中的默认份量图标以及可用的可选份量，其中使用者可以按下开始/停止图标840来冲泡默认饮料设置。处理器852还可以在第二区段820中提供适合于接收的囊包的可选饮料类型图标。如下面更详细讨论的，存储器854可以存储有多个冲泡参数，比如水温、流速或冲泡时间、可选注入和脉动、以及适合于从控制面板802和智能手机应用获得的饮料选项的饮料与水的比例。一旦使用者从控制面板802的可用选项中选择了所需饮料类型，处理器852就可以从存储器854中取得适合于使用者选择的饮料类型的冲泡参数。
[0200]
图14c示出了带有可能的冲泡参数的表3a、表3b和表3c，这些冲泡参数可以存储在存储器854中以冲泡可以由冲泡系统800冲泡的不同类型的基于浓咖啡的饮料。表3a提供了用于冲泡可以分别称为“单份”和“双份”浓咖啡的1盎司和2盎司浓咖啡的可能冲泡参数。浓咖啡的可用份量可能是1盎司和2盎司，冲泡温度为约195f，具有在针对1盎司的1盎司/20秒与针对2盎司的2盎司/30秒之间的流速变化，其中由于流速的差异，总冲泡时间可以分别是20秒和30秒。此外，饮料与水的比例可以大部分是饮料(如果不是全部的话)，没有用于浓咖啡的热水。应注意，每个表中的默认饮料可以用星号“*”脚注表示，使得表3a中的默认浓咖啡饮料可以是1盎司，如其中的“浓咖啡1盎司*”所指示。这样，如果使用者通过按下开始/停止图标840来选择默认浓咖啡饮料，则处理器852可以取得“浓咖啡1盎司*”的冲泡参数，并控制第一开关730和第二开关732将热水从加热器710引导到冲泡室600中，并基于流量计716的反馈控制水泵710以1盎司/20秒的流速将室温水704注射到加热器710，以基于第二温度传感器753的反馈将水加热到195f(90.5c)，直到如流量计716所测得的1盎司已经被泵送到加热器710中。此后，处理器可以控制气泵722如以上参考图12c所讨论的那样清除囊包内的剩余饮料。
[0201]
表3b提供了冲泡美式咖啡饮料的可能冲泡参数，美式咖啡饮料是浓咖啡和约为195f(90.5c)或更高的热水的组合。应注意，如果使用者选择热水图标819，则热水温度可以升高到200f(93.3)而不影响美式咖啡的味道。对于美式咖啡，可用的8盎司、10盎司、12盎司的杯子大小的水温和流速可以相似，并且默认美式咖啡饮料可以是10盎司的杯子大小。然而，8盎司、10盎司和12盎司的杯子大小的浓咖啡与热水的比例分别可以从3:5、3:7和3:9变化。这样，对于默认的10盎司杯美式咖啡，饮料可以是3盎司浓咖啡和7盎司热水的组合，其可以由如以上参考图12c和图12d以及图13c和图13d所讨论的冲泡系统700冲泡。
[0202]
表3c提供了用于冲泡冰上浓咖啡饮料的可能冲泡参数，冰上浓咖啡饮料是浓咖啡和倒在冰上的室温或未加热的水704的组合。应注意，冰上浓咖啡的份量可以比美式咖啡小，因为浓咖啡可以倒入填充有冰块的马克杯中，冰块由于倾倒在冰上的浓咖啡很热而融化。为了增加饮料的总量同时将饮料的稀释减小到最小，1盎司和2盎司量的未加热的水704可以分别倒入马克杯中，分别用于4盎司和6盎司的份量，使得饮料与水的比例可以是分别
3:1和4:2。
[0203]
图14d示出了带有可能的冲泡参数的表4a至表4d，这些冲泡参数可以存储在存储器854中以冲泡可以由冲泡系统800冲泡的不同类型的基于浓咖啡的饮料。如以上参考图2和表1所指示的，使用传统单份囊包，比如k-cup囊包，在将4盎司的热水注射通过囊包之后，用约16秒的冲泡时间，约70％的tds水平会从包装在囊包内的咖啡粉中被提取出来，并且注射到囊包中的附加热水可以从咖啡粉中提取更多的苦涩味。在这方面，表4a提供了可能的冲泡参数，用于从咖啡成分中提取尝起来顺滑的风味，同时将苦味和涩味留在囊包中。这可以例如通过从囊包中提取约4盎司到5盎司的咖啡饮料来实现，其余的是热水，如以上参考图12b、图12c和图12d以及图13b、图13c和图13d所讨论的。例如，表4a指示咖啡图标814的默认设置可以是10盎司，其中饮料可以是5盎司咖啡和5盎司热水的组合或5:5的比例。此外，如果使用者还选择了浓图标824选项，则冲泡参数还可以包括注入步骤，在该步骤中，可以将1盎司的热水注射到囊包中，并暂停约5到10秒以允许热水浸透咖啡成分，然后将剩余的热水注射到囊包中以从囊包中提取所需风味，然后越过囊包并将热水加入马克杯中。应注意，与咖啡的标准冲泡时间相比，添加注入步骤以冲泡尝起来更浓的咖啡将冲泡时间延长约5秒。
[0204]
表4b示出了可以存储在存储器854中的冲泡参数，用于冲泡具有较小酸性但具有较高咖啡因浓度的尝起来更顺滑的咖啡。许多消费者可能期望咖啡中的咖啡因使他们保持清醒，但由于他们对咖啡中的酸敏感，所以可能抗拒喝咖啡；对于那些消费者，他们可以选择酸性和咖啡因图标822来冲泡一杯酸性较小但咖啡因浓度较高的咖啡。许多因素可以决定咖啡粉中的酸性水平，包括咖啡的种植区域，比如海拔、烘炒程度(其中与较深度烘炒咖啡相比，较浅烘炒可能更高的酸浓度)、以及冲泡方法；并且特别地，从咖啡粉中提取的酸量可以由冲泡温度和时间决定。在这方面，表4b的冲泡参数表明，将冲泡温度降低到约130f(54c)并将冲泡时间延长到约360秒(6分钟)，并且6盎司、8盎司、10盎司和12盎司份量的饮料与热水的比例分别为6:0、6:2、6:4、6:6，可以冲泡酸性更低但咖啡因浓度更高的尝起来更顺滑的咖啡，同时增加咖啡的浓度，如下面更详细讨论的。此外，表4b的冲泡参数还描述了脉动过程，在该脉动过程中，水泵708可以打开和关闭以每30秒泵送0.5盎司130f的热水，从而将冲泡时间延长到约360秒。应注意，如果咖啡饮用者期望将咖啡作为冷饮来饮用，则可以添加室温水而不是热水。
[0205]
表4c提供了用于冲泡冰上咖啡饮料的可能冲泡参数，冰上咖啡饮料是咖啡和倒在冰上的室温或未加热的水704的组合。应注意，冰上咖啡的份量可以小于表4a中描述的咖啡饮料，因为咖啡可以倒入填充有冰块的马克杯中，冰块会因热咖啡而融化。为了增加饮料的总量同时最将饮料的稀释减小到最小，可以将2盎司量的未加热的水704倒入马克杯中以获得默认份量；并且对于想要更浓的冰镇咖啡饮料的人而言，可以将4盎司的咖啡倒在冰上，而不用未加热的水。
[0206]
表4d示出了可以存储在存储器854中的冲泡参数，用于冲泡冷冲泡咖啡以获得苦味和涩味最小的更顺滑的味道。在这方面，表4d的冲泡参数描述了将冲泡温度降低到约120f(49c)并将冲泡时间延长到约480秒(8分钟)，并且6盎司、8盎司、10盎司和12盎司份量的饮料与室温水的比例分别为6:0、6:2、6:4、6:6，以冲泡苦味和涩味更小的尝起来更顺滑的咖啡，如下面更详细讨论的。此外，表4c的冲泡参数还描述了将冲泡时间延长到约480秒
gusto esperta 2咖啡机用于冲泡样品。特别地，使用专门设计用于与dolce gusto冲泡机一起工作的可重复使用的囊包来冲泡样品。应注意，可重复使用的囊包具有网状底部以允许饮料粉内的压力释放其中的压力，其中这些样品模拟以上参考图8d讨论的冲泡参数，粗咖啡成分包装在以上参考图5c所讨论的具有孔336b的过滤器306b中。对于每个hp样品，指定的囊包被剥开并将其中包含的咖啡粉倒入可重复使用的囊包中，并且将盖件密封并放入dolce gusto冲泡机中以冲泡如表6a中所述的样品。进行这些测试是为了确定在hp条件下冲泡相对于lp冲泡条件(比如第一组和第二组样品)如何影响风味。
[0213]
以上述方式制备样品1-14并装瓶和贴上标签，如图15b的照片所示，并将样品输送到coffee intelligence，llc，一家位于美国加利福尼亚州帕萨迪纳市的实验室(下文中简称“实验室”)，用于独立测试每个样品的浓度(tds)、酸性(ph)、咖啡因、酸味、苦味和涩味。为了更客观地测量酸味、苦味和涩味，实验室使用了如图15c中看到的insent公司的电子味觉系统ts-5000z(下文中称为“电子舌”)，该电子味觉系统利用味觉机构模拟人类的舌头味觉以将各种物质(比如食物和药物)的味道转换为表6a中列出的数值数据。insent公司的带有系统的技术信息的电子舌手册作为附件a随附。酸味、苦味和涩味可能有不同的定义，因为一些消费者可能会将涩味与苦味混淆，反之亦然，酸味与酸性混淆，反之亦然。出于本讨论内容的目的，国际咖啡组织(下文中简称“ico”)提供的定义，在http://www.ico.org/projects/good-hygiene-practices/cnt/cnt_en/res_cent/glossary.html 2019年10月11日在线访问，可以适于作为区分风味的一般指南，但不是作为这些术语的严格限制意义。根据ico，酸味通常可以表征为“一种过于浓烈、刺鼻和令人不快的味道(比如醋或醋酸)。酸味有时与发酵咖啡的香气相关联。品尝者应谨慎，不要将这个术语与酸性混淆，酸性通常被认为是咖啡中令人愉悦和令人期望的味道”。通过类比，酸味也可以表征为强烈的柠檬味。为了区分酸味和酸性，ico通常将酸性表征为“[一种以有机酸溶液为特征的基本味道。高地产的咖啡的浓烈鲜活品质特征主要在舌尖品尝。与过度发酵的酸味相反，具有令人期望的浓烈和愉悦的味道，特别某些原味浓。与苦味或酸味不同，与ph值无关。咖啡的酸性低，ph值在5到6之间”。应注意，虽然ico的定义表明酸性主要在舌尖品尝，但是，本领域普通技术人员也可以理解酸性可以在舌的两侧被检测到。根据ico，苦味通常可以表征为“[a]以咖啡因、奎宁和某些生物碱的溶液为特征的主要味道。类似于酸性但缺乏顺滑度。这种味道在一定程度上被认为是令人期望的，并且受到烘炒和冲泡过程的程度的影响”。通过类比的方式，苦味也可以被表征为像咬阿司匹林药片一样。ico通常将涩味表征为“一种与口干感一致的后味感，在咖啡中是不令人期望的”。通过类比的方式，涩味也可以表征为某种绿茶的味道，例如，其中涩味可以使喝茶的人在嘴里皱起。
[0214]
图15d示出了曲线图1a，其以曲线图形式呈现表6a中的样品1-16在其各自的值方面的数据，酸味的测量值沿x轴，并且苦味的测量值沿y轴，并且涩味的测量值通常表示为表示某一类样品的形状的整体大小，其中大小较大的形状相对于大小较小的形状表示更高的涩味水平。此外，在lp下并通过kk囊包冲泡的样品1-5作为第一组样品呈现并表示为五边形形状和相应地加上数字标签；在lp下并通过sb囊包冲泡的样品6-10作为第二组样品呈现并表示为六边形形状和相应地加上数字标签；在hp下并通过kk咖啡粉冲泡的样品11和12作为第三组样品呈现，并表示为八边形形状和相应地加上数字标签；在hp下并通过sb咖啡粉冲泡的样品13和14作为第四组样品呈现并表示为七边形形状和相应地加上数字标签；样品15
和16购自星巴克，样品15是从店内倒出的冷冲泡咖啡，并且样品16是即饮(rtd)瓶装冷冲泡咖啡，并且这两个样品作为第五组样品呈现并表示为椭圆形和相应地用数字标记。应注意，样品1、6、11和13的数值标记有星号“*”，表明这些样品建立了酸味、苦味和涩味的基线值，这些样品可以与其各自组中的其余样品进行比较。另外，样品指示有它们各自测得的、如曲线图1a所提到的形式(tds、ph值、咖啡因)的tds、ph值和咖啡因水平。
[0215]
应注意，表6a中列出的由电子舌测得的酸味、苦味和涩味的数值是就它们的相对值方面提供的，如果两个样品之间的测量值差异是一个标度偏差“σ”，则一般消费者应该能够品尝到两个样品之间的差异。并且，如曲线图1a中所指示，对于酸味和苦味，一个德尔塔“δ”偏差被按比例调节为1(一)，意味着如果第一样品沿x轴的酸味测量值为-29，而第二样品的酸味测量值为-30，其中绝对差为1，那么一般消费者应该能够品尝到两种饮料之间的酸味的明显差异；然而，如果差异小于1，消费者可能无法品尝到差异。同样，如果第一样品沿y轴的苦味测量值为11，而第二样品的苦味测量值为10，其中绝对差异为1，那么一般消费者应该能够品尝到两种饮料之间的苦味的明显差异；然而，如果差异小于1，则消费者可能无法品尝到。此外，测量值的差异越大，消费者就越有可能能够品尝到风味的差异。另外，涩味也被按比例调节为使1作为一个δ偏差。应注意，沿x轴的酸味标度按负(
“‑”
)值被按比例调节，并且在曲线图1a中离零(0)越远或越靠左侧，样品在曲线图1a上的酸味越小。例如，酸味标度为-31.81的样品2的酸味低于酸味标度为-29.95的样品1，因为样品2离零更远。
[0216]
通过背景的方式，当两种饮料之间的风味浓度存在约20％或更大的差异时，一般消费者能够品尝到风味的差异。基于这个原理，电子舌可以利用1.2作为底标度，其中标度1或一个δ偏差的δ浓度差为约20％或1.2倍(＝1.21)；或标度4(4σ)浓度差异为约200％或2倍(＝1.24)。为了确定浓度值在百分比(％)方面的差异，图15e示出了表6b，该表中在以下标题下重现了表6a的酸味、苦味和涩味的标度值：“酸味标度”、“苦味标度”和“涩味标度”。表6b然后相应地将标度值转换为以下标题下的对应浓度值：“酸味浓度”、“苦味浓度”和“涩味浓度”。例如，样品1的苦味标度值为11.62，其被转换为对应的浓度值8.32(＝1.2
11 62
)；对于样品2，苦味标度值为10.17，其被转换为对应的浓度值6.39(＝1.2
10 17
)。相应地，计算基线样品1和样品2之间的苦味味道的百分比差异，并针对样品2将其在标题“δ苦味％”下列为约23％。鉴于样品2中的苦味味道相对于基线样品1减小了约23％，根据电子舌进行的测量，并且由于百分比差异相对于基线样品1至少减小20％，一般消费者应该能够品尝到样品2的苦味与基线样品1相比明显更小。以上述计算方式，将测得的标度值转换为酸味、苦味、涩味的对应浓度值，并计算相对于它们各自的基线样品的百分比差异，并相应地列在表6b中的“δ酸味％”、“δ苦味％”和“δ涩味％”下。应注意，就酸味浓度而言，离零(0)越远，表6b中的样品酸味越小，这意味着酸味浓度为-330.18的样品2比酸味浓度为-235.22的样品1酸味小。
[0217]
通过背景的方式，咖啡是包含许多不同化合物的化学上复杂的饮料混合物，这些化合物会引起如本文中所讨论的酸味、苦味和涩味，其中这些风味中的一种或多种风味的过度提取会使咖啡味道不平衡和不令人期望。然而，咖啡中有其他令人期望的风味，比如甜味、酸性和可可，使得当以适当的比例提取时，包括苦味和酸味，咖啡的味道可以非常平衡和浓郁，并提供在咖啡已经消费之后挥之不去的积极后味。虽然酸味、苦味和涩味是主导风味，但连同品尝到其他风味，消费者通常不会孤立地品尝到这些风味；相反，消费者品尝到
这样的风味的组合，其中消费者可能会检测到一种或多种这样的风味的过度提取。例如，曲线图1a示出了由样品8到样品16通过底边δs(酸味标度值的差异)、对边δb(苦味标度值的差异)和斜边或半径(r)形成的直角三角形可以使用勾股方程计算，其中考虑到消费者可能品尝到的酸味和苦味的贡献，这可能更现实，而不是孤立地品尝到这两种风味中的每一种风味。
[0218]
参考曲线图1a，虽然咖啡中有一部分苦味和酸味可能会增加咖啡味道的复杂性和浓郁度；但一般而言，咖啡中的苦味和酸味较小可能被认为是令人期望的。这似乎得到了电子舌进行的测量的支持，其中作为从星巴克购买的rtd冷冲泡咖啡的样品16(其中“冷冲泡”咖啡通常以味道顺滑而没有太多苦味和酸味而著称)位于曲线图1的左下角，表明样品16的酸味和苦味量最小。使用样品16作为具有味道顺滑的咖啡的基线，可以相对于其他样品1-15计算距离r，其中较短的距离r可能指示相对于样品16品尝起来更顺滑的咖啡。在这方面，图15f示出了表6c，该表在标题“半径与样品16，标度”下列出了样品1-15相对于样品16的距离r。此外，图15g示出了表6d，该表基于r值从上到下按升序重新组织样品1-15，这表明样品8的味道可能比作为从星巴克购买的从draft咖啡倒出的样品15更像样品16。
[0219]
基于与曲线图1a和表6a至表6d相关的上述讨论内容，可以得出多个观察结果和发现。可以得出的第一观察结果和发现之一是，可以通过冲泡系统800使用相同的囊包改变冲泡参数，比如冲泡温度和时间以及饮料与水的比例，以个性化咖啡的味道特征曲线。在这方面，图15h示出了第一组样品910相对于第二组样品920的曲线图1b，第一组样品和第二组样品的相关测量值包括以下形式(温度(f)、时间、比例)的冲泡温度、冲泡时间和饮料与水的比例。在第一组样品910的情况下，第2、第3、和第5统称为样品912，大体上成群聚集在彼此周围，使得样品912之间的σ《1或风味差小于20％，其中普通消费者可能无法检测到样品912之间的明显味道差异。然而，样品912相对于基线样品1向左和向下偏移σ》1；并且如表6b中所指示的，所有三种测得的风味的δ％都大于20％，使得消费者应该能够注意到样品912与基线样品1之间的酸味、苦味和涩味较小。应注意，样品912的禁止水温、冲泡时间和饮料与水的比例可以不同，以冲泡相对于基线样品1酸味、苦味和涩味明显更小的饮料。例如，样品2的禁止冲泡温度可以是120
°
f到约140
°
f；冲泡时间可以是240秒(4分钟)到480秒(8分钟)；以及饮料与水的比例是4:4到8:0)。样品3的禁止冲泡温度可以是110
°
f到约130
°
f；冲泡时间可以是480秒(8分钟)到900秒(15分钟)；以及饮料与水的比例是4:4到8:0)。样品5的禁止冲泡温度可能最高达210
°
f；冲泡时间可以最长达60秒(l分钟)；以及饮料与水的比例是3:5到6:2)。应注意，这些范围也可以适用于第二组样品920。对于样品4，表6b指示了苦味和涩味的δ％相对于样品1大于20％，但酸味增加了7％，但是消费者可能无法注意到两个样品之间的酸味差异，因为差异小于20％。样品4的禁止冲泡温度可能最高达195
°
f；冲泡时间可以最长达40秒；以及饮料与水的比例是3:5到5:3)。
[0220]
同样，口味是主观性的，消费者可能想要咖啡的方式(比如热的或冷的)可能在一天内和各季节内不同。例如，对于已经习惯饮用来自比如keurig冲泡系统等单份冲泡系统的咖啡并期望更苦的咖啡(比如样品1)那些人而言，则如以上参考图12和图13所讨论的冲泡系统700可以使用囊包来冲泡如表6a中的样品1的冲泡参数中所述的咖啡。另一方面，对于可能想要尝起来更顺滑、苦味小、并且酸味和涩味小的咖啡的那些人，冲泡系统700可以使用囊包300冲泡如曲线图1b中的样品2-5所指示的不同形式的不同味道咖啡。例如，虽然
912中的三个样品可以成群聚集在彼此周围，但每一个样品912都提供独特的味道特征曲线。例如，样品2是在130
°
f的较低温度下冲泡的，因此该样品可能更适合以冷饮形式提供，并且在不牺牲咖啡浓度的情况下尝起来可能更顺滑，并且与样品1相比，tds多约5％，并且咖啡因量多约7％。关于样品3，表6d指示了样品3的r值为4.16，就模拟与样品16(星巴克的rtd冷冲泡咖啡)相关的冷冲泡味道测试的所有样品而言，排名第三；并且在作为深度烘炒咖啡的kk囊包当中，相对于样品2和5，样品3模拟得最像冷冲泡咖啡。另外，样品3是在120
°
f的较低温度下冲泡的，这可以允许样品3与冰一起提供，这是提供冷冲泡咖啡的常用方式，而不会显著稀释咖啡的浓度。此外，样品3的tds为1.03，比样品1浓约7％，以提供尝起来更浓的咖啡。关于样品5，该样品是在200
°
f的较高冲泡温度下冲泡的，并且对于可能想要其咖啡热用而不是冷用并且尝起来不苦的那些人，可以根据针对样品5描述的冲泡参数冲泡囊包。样品5的tds水平也相对较低，为0.86，比样品1低约10％，然而，较低的tds可以通过将更多的咖啡粉包装到囊包中来补偿，如以上参考囊包300所讨论的。
[0221]
关于样品4，表6b指示了样品4的苦味比基线样品1低约27％，但酸味比样品5高约36％([-297.59-(-218.68)]
÷‑
218.68)，使得消费者应该能够品尝到样品4的苦味明显低于基线样品1，但比样品912(包括样品5)酸味更大。这样，对于可能喜欢他们的咖啡中的酸味但相对于基线样品1更顺滑、即苦味更小的那些人，冲泡系统700可以用样品5中描述的冲泡参数冲泡咖啡。此外，样品4的咖啡因量最少，为93mg，与样品1相比，咖啡因量减少了约22％；并且对于在下午想要减少咖啡因的那些人而言，按照样品4的冲泡参数冲泡咖啡可能是一个不错的选项。
[0222]
如以上参考图14a和图14b所讨论的冲泡系统800可以替代性地提供控制面板802或智能电话应用，该控制面板或智能电话应用可以根据使用者的口味偏好使用相同的囊包通过改变比如冲泡温度、冲泡时间和饮料与水的比例等冲泡参数来冲泡饮料成分310。下面的表6e总结了使用样品1作为相对于样品2-5的参考基线的第一组样品1-5的风味特征曲线(酸味、苦味、涩味、冷冲泡)、浓度、所提供饮料的形式(比如热或冷)以及咖啡因和酸性的浓度。表6e样品：酸味苦味涩味冷冲泡浓度热或冷咖啡因酸性1大大大无中等热中等中等2小小小无大冷大小3小小小是大冷大小4大小中等无小热小中等5小小小无小热小中等
[0223]
基于表6e中总结的按照如以上讨论的第一组样品的不同冲泡参数冲泡的变化的咖啡特征，冲泡系统800可以允许使用者从如以上参考图14a和图14b所讨论的控制面板802或智能电话应用中选择所需的咖啡特征，以使用最接近所需咖啡特征的相同囊包来冲泡饮料成分310。例如，如果使用者期望具有类似于从传统keurig冲泡系统冲泡的咖啡的苦味、酸味和涩味的咖啡，则冲泡系统800可以使用如针对样品1所述的冲泡参数冲泡囊包。并且，如果使用者期望苦味较小但酸味与样品1相似的咖啡，则可以使用针对样品4所述的冲泡参数。另一方面，如果使用者期望咖啡具有较少的苦味、酸味和涩味，则可以使用针对样品2、3
和5所述的冲泡参数；但是在这组样品中，如果使用者进一步期望饮料形式是冷的，那么可以使用样品2和3的冲泡参数；并且更进一步地，如果使用者期望饮料尝起来更像冷冲泡咖啡，则可以使用样品3的冲泡参数。此外，在三个样品912内，如果使用者期望在短时间内冲泡咖啡，比如在一分钟之内，则与样品2和3的超过5分钟的冲泡时间相比，样品5中描述的冲泡参数可以使用30秒的冲泡时间。更进一步地，如果使用者期望咖啡中的咖啡因较少，则样品4中描述的冲泡参数可以使用92mg的咖啡因量，这是与第一组样品910的咖啡因水平相比最少的咖啡因量，与样品1相比，咖啡因减少了约22％。
[0224]
可以从曲线图1a和表6a至表6d得出的第二观察结果和发现是，按照不同的冲泡参数通过如上所讨论的冲泡系统800冲泡的饮料特征曲线可以基于正在冲泡的咖啡粉的烘炒特征曲线来预测。在这方面，图15i示出了曲线图1c，其是曲线图1a的简化版本，示出了第一组样品910与第二组样品920之间相对于它们各自的酸味和苦味轴线的相对关系。一般而言，曲线图1c示出了当如在沿着方向箭头904a的方向上的第一虚线902所指示的那样将第1样品到第5样品的点相连时被布置成大写字母“g”状构造的第一组样品910。类似地，当如沿着方向箭头908a的第二虚线906所指示将第6、第8、第9和第10样品(样品7除外)的点相连时，第二组样品920看起来像被布置成“g”状构造。样品7的测试结果可能是由于制备此样品不正确或测量错误而导致异常，然而鉴于样品7和8的冲泡参数相似(不同之处在于冲泡时间分别为360秒和600秒)，并且它们各自的tds和ph值水平相似(1.13tds与1.15tds；以及5.35ph值与5.33ph值)，更可能是存在测量错误。
[0225]
如上所讨论的，第一组样品910和第二组样品920按照如表6a中所提到的相似的冲泡参数以其相应的顺序冲泡，不同之处在于在第一组样品910中使用包装有约11.5g深度烘炒咖啡的kk囊包，而在kk囊包中使用包装有约12.7g中等烘炒咖啡的sb囊包，与kk囊包中的深度烘炒咖啡相比，咖啡多出约10％。基于如曲线图1c所示的第一虚线902和第二虚线906的构造，如上所讨论的样品7除外，关于第二组样品920的相对酸味、苦味和涩味的一般模式看起来遵循与第一组样品910相似的模式。特别地，如方向箭头904a的斜率所指示调节如样品1到样品2所述的冲泡参数将酸味、苦味和涩味分别降低40％、23％和32％，这些全都大于20％，使得消费者应该能够品尝到两个样品1和2之间的明显差异。应注意，方向箭头904a的斜率可以计算为苦味(沿纵轴)除以酸味(沿横轴)或23％
÷
40％，为约0.575。接下来，第一组样品910中的样品2、3和5以及第二组样品920中的样品8和10大体上成群聚集在一起。然而，如表6b中所列，如方向箭头904b的斜率所指示调节样品3到样品4所述的冲泡参数会将酸味浓度从-324.81增加到-218.68或增加约32％；将苦味浓度从5.86增加到6.09或增加约4％；并且将涩味浓度从1.84增加到2.20或增加约20％。并且如方向箭头904c的斜率所指示，调节样品4到样品5所述的冲泡参数会将酸味浓度从-218.68降低至-297.59或降低约36％；将苦味浓度从6.09增加到6.21或增加约2％；并且将涩味浓度从2.20降低到1.92或降低约13％。
[0226]
如曲线图1c中所指示的，第二虚线906看起来相对于第一虚线902向右并且向下移动，表明第二组样品920相对于第一组样品910酸性更大但苦味更小，如表6b中所指示。第一组样品910相对于第二组样品920的酸味和苦味的相对变化可能主要归因于包装在第一组样品910中使用的kk囊包中的深度烘炒咖啡的烘炒度与包装在第二组样品920中使用的sb囊包中的中等烘炒咖啡的差异，因为两组样品910和920之间的烘炒水平的差异是被测试的
变量，不同之处在于与kk囊包相比，sb囊包的咖啡量多出约10％。应注意，第一组样品910与第二组样品920的风味特征曲线的变化与深度烘炒咖啡和中等烘炒咖啡之间的不同特征并不矛盾，其中咖啡烘炒得越深，其油损失越多，这往往会使咖啡的味道更苦并且酸味更小。然而，包装的咖啡多出约10％的第二组样品920导致相对于它们的对应物和相对于第一组样品910，tds、酸性和咖啡因量更高。样品920中的烘炒较轻的咖啡和包装的更多咖啡看起来没有改变样品的虚线906相对于虚线902的构造，因为对应的方向箭头904a和908a；904b和908b；904c和908c的斜率大体上彼此对准。这似乎表明酸味、苦味和涩味方面的一般关系可以基于针对咖啡的烘炒水平差异进行了调节的冲泡参数进行可预测控制。例如，对于相对于包装在sb囊包中的中等烘炒咖啡的烘炒较轻的咖啡，酸味、苦味和涩味的风味特征曲线可以通过将整体味道特征曲线相对于第二虚线904向右和向下移动来预测。也就是说，虚线圆可以表示由虚线932如分别对应于方向箭头908a、908b和908c的方向箭头934a、934b和934c所指示连接的第三组样品930，其中圆形虚线936可以表示包装有按照样品6中描述的冲泡参数冲泡的烘炒较轻的咖啡的囊包；圆形虚线938可以表示包装有按照样品8中描述的冲泡参数冲泡的烘炒较轻的咖啡的囊包；圆形虚线940可以表示包装有按照样品9中描述的冲泡参数冲泡的烘炒较轻的咖啡的囊包；并且圆形虚线942可以表示包装有按照样品10中禁止的冲泡参数冲泡的烘炒较轻的咖啡的囊包。应注意，烘炒较轻的囊包938的投影味道特征曲线可能具有与rtd冷冲泡样品16相似的苦味浓度，但酸味更大。然而，囊包938的投影味道特征曲线被预测为比倒出的冷冲泡咖啡样品15具有更小的苦味和酸味。
[0227]
可以从曲线图1a和表6a至表6d得出的第三观察结果和发现是，相对于在lp下通过相似冲泡参数使用冲泡系统800冲泡的饮料特征，在hp和较低冲泡温度下冲泡的饮料特征可以减轻酸味、苦味和涩味。在这方面，图15j示出了曲线图1d，其是曲线图1a的简化版本，示出了第一组样品910相对于环绕在虚线952中的第三组样品950之间的相对关系；以及第二组样品920相对于环绕在虚线962中的第四组样品960相对于它们各自的酸味和苦味轴线的相对关系。特别地，将样品1中的190
°
f的冲泡温度降低10
°
f到样品11中的180
°
f，并在hp下而不是在lp下冲泡，减轻了酸味和苦味，由此使样品11和12相对于它们各自的样品1和4向左和略微向下移动。此外，样品11沿着沿方向箭头904a的虚线902向左和向下移动，并且样品12沿与方向箭头904b相反的方向的虚线902向左和向下移动。然而，参考表6b，虽然样品11相对于样品1的酸味、苦味和涩味分别减少了约15％、6％和6％，但消费者可能无法注意到味道特征曲线的差异，因为差异都在20％以下。相应地，对于可能已经习惯了从传统单份咖啡机(如keurig冲泡系统)冲泡的咖啡中的更苦的味道的那些人，冲泡系统700可以在hp下通过样品11中描述的冲泡参数冲泡囊包300来模拟这样的味道。同样，虽然样品12相对于样品4的酸味、苦味和涩味更小，但消费者可能无法注意到味道特征曲线的差异，因为差异都在20％以下。
[0228]
曲线图1d还示出了与样品6和9相比，样品13和14的风味特征曲线分别发生了相似的变化，不同之处在于样品14和9之间的酸味差异刚好低于20％。相应地，消费者可能无法注意到样品6和13以及样品9和14之间的味道特征曲线差异，因为差异小于20％，不同之处在于样品9和14之间的酸味差异刚好低于20％；并且基于如上讨论的第三组样品950和第四组样品960的味道特征曲线的变化，由于将冲泡温度降低了10
°
f并在hp下冲泡，所以冲泡系统700可以以可预测的方式调节冲泡参数。例如，图15k示出了曲线图1e，其中样品1和4分别
投影在第三组样品11和12上，以预测样品2、3和5的味道特征曲线可能如何相对于它们各自的酸味和苦涩轴线移动。相应地，通过在hp下冲泡第一样品910并将冲泡温度降低约10
°
f，可以以曲线图1e中所示的方式预测这样的饮料的酸味和苦味的味道特征曲线。同样，第二组样品920的样品6和9已分别投影到第四组样品13和14上，以预测样品8和10的味道特征曲线如何相对于它们各自的酸味和苦味轴线移动。相应地，通过在hp下冲泡第二样品920并将冲泡温度降低约10
°
f，可以以曲线图1e中所示的方式预测这样的饮料的酸味和苦味的味道特征曲线。
[0229]
图15l示出了曲线图1f，以展示通过调节冲泡参数来调节饮料的味道特征曲线的另一个可预测示例。曲线图1f类似于曲线图1c，其中使用轻度烘炒的咖啡可以可预测地将如上所讨论的第三组样品930沿酸味和苦味轴线与第二组样品920相比向右和向下移动。另外，曲线图1f可以预测，通过如参考曲线图1e讨论的那样在hp下冲泡轻度烘炒的咖啡并将冲泡温度降低约10
°
f，第三组样品930可以如方向箭头944所指示进一步向左和向下移动。曲线图1f还示出了虚线946，该虚线大体上指示了两个冷冲泡样品15和16之间的线，使得非常接近虚线946和样品16的冲泡样品可以最紧密地模拟具有如表6a中所示的最少量的酸味、苦味和涩味的样品16的冷冲泡味道。应注意，如方向箭头934a表示的样品936和938之间的、第三组样品930的预测虚线932可以与线946并列，并且方向箭头934a的斜率可以类似于线946的斜率。相应地，冲泡系统700可以使用包装有轻度烘炒的咖啡的囊包，并且可以调节冲泡参数以在hp条件下以上面讨论的方式冲泡，以冲泡沿着虚线932模拟冷冲泡咖啡的饮料。应注意，基于第三组样品930的预测味道特征曲线，样品938的味道可能最像样品16。
[0230]
如上所讨论的，许多因素可以决定咖啡的味道特征曲线，包括咖啡的种植区域，比如海拔、烘炒程度(其中与较深度烘炒的咖啡相比，烘炒较轻的咖啡可能具有更高的酸性浓度)、研磨粒度、冲泡压力、冲泡温度和冲泡时间，使得测试可以包装到囊包中的过多可能的咖啡特征(比如酸味、苦味和涩味以及tds、酸性和咖啡因量)组合可能费时且成本高昂。相应地，机器学习或人工智能算法和/或软件可以用于基于从冲泡的咖啡样品中取得的预定数量的基线测量值以上面讨论的方式预测在不同冲泡条件下冲泡的饮料的味道特征曲线。
[0231]
关于与本发明相关的具体方面，美国专利号10,370,183和10,143,329特此通过援引并入。
[0232]
虽然已经描述了本发明的各种实施例，但是对于本领域的普通技术人员来说显而易见的是，在本发明的范围内可以有更多的实施例和实施方式。此外，在本技术和附图中描述的各种特征和功能可以单独组合和/或多个特征和功能与其他特征和功能组合。相应地，本发明仅受所附权利要求及其等同物的限制。