JP2011517551A - 流通制御部材とろ過部材とを備えるカプセル - Google Patents
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Abstract
【解決手段】密封されたカプセルが、粉末の形態の飲料原料(特に、コーヒー粉)を含んでいる。カプセルは、本体(4)と、該本体(4)に密に取り付けられたホイル部材(5)とを備え、該ホイル部材(5)が、カプセルへ液体または液体/気体混合物が注入されることによって生じる圧力によって飲料製造装置のレリーフ板に押し付けられるときに、多数の穿孔の形成を可能にする材料から作られている。カプセルは、多孔性の流通制御部材(80)を備え、この多孔性の流通制御部材(80)が、原料(3)の少なくとも一部分と該ホイル部材(5)との間に配置されている。この多孔性の流通制御部材が、カプセルを通過する液体抽出物について、より高速且つより一貫した流れをもたらすとともに、不溶性の固体の復活を大幅に軽減する。
【選択図】図4
Description
・当初から気密に封じられているカプセルが、カプセルホルダ手段へ挿入される。
・次いで、カプセルホルダ手段が、装置の水注入手段へ導入され、環状の要素によって密封されたカプセルが囲まれるように組み合わせられる。カプセルの第1の壁に、少なくとも1つの開口が形成される。
・第1の壁の開口を通ってカプセルへ進入する水が、カプセルに収容された原料と相互作用しつつ、カプセルに収容された原料の内部を横切り、次いでカプセル内の圧力の高まりの作用のもとで第2の壁に生じる少なくとも1つの開口/穴を通ってカプセルから出る。
・抽出プロセスが、特にコーヒー飲料を送出するように設計された大量のコーヒーを収容しているカプセルにおいて、低速になる可能性がある。
・抽出プロセスが、或るカプセルから他のカプセルへ、一貫しない流通時間で流れる可能性がある。
・抽出が十分に清潔でなく、特にカプセルが装置から取り外されるときに、現行のシステムに合わせて設計された典型的な範囲を外れる細かい製粉の存在ゆえに(例えば、平均粉サイズが200ミクロン未満)、コーヒーの粒子が、抽出後にホイル部材を貫いて生成される小さな孔を通ってカプセルから逃げ出す可能性がある。
・アルミニウム、他の金属、ポリマー、アルミニウムおよびポリマーの多層、あるいはポリマーの多層からなる引き裂くことができる可撓層と、
・少なくとも1つの多孔性のポリマー層と
を含む。
・本体、
・該本体へ密に取り付けられた穿孔可能な無孔のホイル部材、および
・当該カプセルの中の原料と該ホイル部材との間の少なくとも1つの多孔性の層
を備え、
該多孔性の層が、該穿孔可能な無孔のホイル部材と共に、多層積層体を形成しているカプセルに関する。
・アルミニウム、他の金属、ポリマー、あるいはアルミニウムおよびポリマーの多層からなる層と、
・少なくとも1つの多孔性のポリマー層と
を備えることができる。
・好ましくは円錐台形状の本体を備え、該本体が、該本体のフランジ状の縁へ密に取り付けられたホイル部材によって封じられているカプセルを用意するステップ、
・該封じられたカプセルを飲料製造装置に挿入するステップ、
・該カプセルの該ホイル部材とは反対側の入り口側を穿刺するステップ、
・該カプセルへ液体または液体/気体混合物を注入して、該カプセル内の圧力を高め、該ホイル部材を該飲料製造装置の固定のレリーフ部材へ押し付けるステップ、および
・飲料を、該多数の開口と該レリーフ部材との間を通過させて、該カプセルから排出するステップ
を含んでおり、該ホイル部材が、該注入される液体および液体/気体混合物の圧力が少なくとも4barの値に達するときに該多数の開口によって穿孔される材料から作られている。この方法が、
該飲料を、原料の少なくとも一部分と該ホイル部材との間に配置された多孔性の流通制御部材によってろ過するステップ、
をさらに含んでいる。
図10が、多孔性の流通制御部材を持たないカプセルおよび多孔性の流通制御部材を有する本発明によるカプセルのそれぞれについて、40mLのコーヒー抽出物を送出するための流通時間(単位は、秒)の関数としてのコーヒーカップ濃度の比較曲線を示している。曲線は、それぞれ195、267、279、および399ミクロンという異なる粒度分布(Probat製粉機で挽いたコーヒー粉)について、流通時間の標準偏差の結果を示している。カプセルに、5.5グラムのコーヒー粉を収容し、多孔性の膜を、ポリウレタン製のマイクロ繊維含有膜「Innovatec SAP489」(比重は50g/m2)で製作した。この約33mmの直径の多孔性の部材を、ホイル部材に隣接させて配置した。カプセルのホイル部材は、30ミクロンの厚さであった。カプセルを、「Nespresso Concept(登録商標)」装置にて抽出した。
図11および図12は、約6グラムのコーヒーを収容しており、約30ミクロンのホイル部材を有しているカプセルからの110グラムのルンゴコーヒー抽出物の送出に関して、粒子サイズD4,3の関数としての流通時間の変化の比較を示している。約33mmの直径の多孔性の部材を、ホイル部材に隣接させて配置した。驚くべきことに、289〜403ミクロンの範囲の粒子サイズ(より詳しくは、それぞれ289、318、347、375、および403ミクロン)において、流通時間が大いに短縮され、30秒を下回ることに注目できる。また、流通時間の標準偏差が、すべての粒子サイズにおいて5秒未満へ大幅に小さくなることも、注目に値する。カプセルの抽出は、「Nespresso Concept(登録商標)」装置にて行った。
図13が、本発明のカプセルおよび多孔性の流通制御部材を持たない比較用のカプセルを使用したクレマの形成における結果の結果を示している。曲線は、110グラムのコーヒー抽出物を送出するための流通時間(単位は、秒)の関数としての「クレマ」(「シュガーテスト」における時間(単位は、秒))の比較の曲線である。カプセルに、6グラムのコーヒー粉を収容し、多孔性の膜を、ポリウレタンのマイクロ繊維「Innovatec SAP489」膜で製作した。ホイル部材の厚さは、30ミクロンとした。結果は、多孔性の流通制御部材がクレマの形成に影響を及ぼさない一方で、流通時間が大幅に短縮されることを、明らかに示している。
PALL Companyからの「Ultipor N6,6 Posydine」という0.65ミクロンのナイロン6,6の膜で製作された直径33mmの流通制御部材を有するカプセルおよび有さないカプセルについて、比較試験を行った。カプセルに、320ミクロンの粒子サイズD4,3を有する6.2グラムのコーヒー粉を収容した。約33mmの直径の多孔性の部材を、ホイル部材に隣接させて配置した。このナイロン膜を有するカプセルにおいて、流通時間は、33〜37秒の間であり、平均の流通時間は34秒であった。コーヒーの収量を測定したところ、約22〜23%の間であった。これに対し、同じ特徴であるが、多孔性の流通制御部材を持たないカプセルは、24〜72秒の間の流通時間および49秒という平均流通時間を示した。これらの結果は、6.2グラムというより多くの量でも、本発明のカプセルによって流通時間が平均において短縮され、流れの一貫性がきわめて改善されることを示している。
以下の表が、PALL Companyから試験された他のさまざまな多孔性の部材について、流通時間の結果を提示している。基準は、内部に多孔性の部材を有さないカプセルである。この結果は、0.45〜100ミクロンの間の多孔性の部材において、流通時間が改善されることを示している。コーヒーの収量は、約22〜23%の間であった。
機械化されたシュガーテスト装置が、小さな砂糖収容サイロで構成される。底縁に所定のスリット(2mm×40mm)を備えるこのサイロのプリズム状のV字形が、スリットが自由であり、最小限の砂糖がサイロ内に残っている限りにおいて、一様な砂糖のカーテンの生成を可能にしている。サイロを、制御された速度(〜40mm/s)で或る地点「A」から地点「B」まで水平方向に動かすことができる(AとBとの距離は、20cmである)。両地点に位置する終端位置において、バッフルが、装置が待機モードにあるときの砂糖の流出を防止する。サイロが動かされるとき、砂糖のカーテンが、2つの地点「A」および「B」の間の全体に生成される。2つの地点の範囲内のこの経路の下方60mmに配置されたカップのクレマに、サイロが上方を通過するときに一様な砂糖の層が乗せられる。砂糖の層が泡の層の上に配置されたときに、ストップウォッチが開始される。カップに配置される砂糖の量(正確な5gという砂糖の重量を得るための層の厚さ)は、サイロの速度またはスリットの寸法を変えることによって調節可能である。砂糖は、660ミクロンに等しいD4,3の氷砂糖である。抽出の終わりとシュガーテストの開始との間の正確な待機期間(小さなカップにおいては、20秒)が遵守されなければならない。砂糖の層が、しばらくのあいだクレマの上にとどまる。その後に、砂糖の主たる部分が急激に沈むとき、観察中の作業者は、ストップウォッチを停止させなければならない。
Claims (33)
- 飲料製造装置において使用され、
本体(4)を備え、前記本体(4)が、前記本体(4)のフランジ状の縁(6)へ密に取り付けられるホイル部材(5)によって封じられるカプセルであって、
前記カプセル(1)の前記本体の前記ホイル部材(5)および前記フランジ状の縁、とは反対側の入り口側を穿刺して、前記カプセル(1)へ液体または液体/気体混合物を注入するための手段と、
多数のレリーフ要素を備え、前記ホイル部材(5)が前記注入の圧力によって押し付けられるように前記飲料製造装置内に配置されたレリーフ板と、
を備え、
前記ホイル部材(5)が、前記注入される液体または液体/気体混合物の圧力が少なくとも4barの値に達するときに、前記レリーフ板によって穿孔されて多数の開口を形成する材料から作られており、
前記カプセルが、前記カプセル(1)の中の原料の少なくとも一部分と前記ホイル部材(5)との間に配置された多孔性の流通制御部材(201、203、204、206、208)、をさらに備える、当該カプセル。 - 前記カプセルの前記多孔性の流通制御部材が、0.4〜25ミクロンの間の孔サイズを有している、請求項1に記載のカプセル。
- 前記多孔性の流通制御部材が、10ミクロン未満の孔サイズを有している、請求項2に記載のカプセル。
- 前記多孔性の部材(201、203、204、206、208)が、少なくとも1つの薄いポリマー膜で製作されている、請求項3に記載のカプセル。
- 前記多孔性の部材(201、203、204、206、208)が、ポリマー繊維含有材料を基本的に含んでおり、織布および/または不織布から作られている、請求項3に記載のカプセル。
- 前記多孔性部材の材料が、ポリプロピレン、ポリエチレン、PBT、ナイロン、ポリカーボネート、ポリ(4−メチルペンテン−1)、ポリウレタン、PET、ポリエーテルスルホン、ポリアミド、樹脂によって接着されたガラス繊維、およびこれらの組み合わせ、からなるリストの中から選択される、請求項1〜5のいずれか一項に記載のカプセル。
- 190〜400ミクロンの間の粒子サイズ(D4,3)を有するコーヒー粉を収容する、請求項1〜6のいずれか一項に記載のカプセル。
- 前記ホイル部材(5)が、15〜45ミクロンの間の厚さを有する、請求項1〜7のいずれか一項に記載のカプセル。
- 前記多孔性の流通制御部材(201、203、204、206、208)が、たわみについて前記ホイル部材よりも大きい剛性を有している、請求項1〜8のいずれか一項に記載のカプセル。
- 前記多孔性の流通制御部材(201、203、204、206、208)が、前記ホイル部材(5)に隣接している、請求項1〜9のいずれか一項に記載のカプセル。
- 前記ホイル部材(5)および前記多孔性の流通制御部材が、多層積層体を形成している、請求項10に記載のカプセル。
- 前記多孔性の流通制御部材(201、203、204、206、208)が、前記ホイル部材(5)から離れている、請求項1〜9のいずれか一項に記載のカプセル。
- 前記多孔性の流通制御部材(201、202、203、204、206、208)が、前記カプセル(1)の前記本体(4)の側壁へシールされている、請求項12に記載のカプセル。
- 前記多孔性の流通制御部材(201、203、204、206、208)が、前記本体およびホイル部材に対して接続されていない、請求項1〜9のいずれか一項に記載のカプセル。
- 前記多孔性の流通制御部材(201、203、204、206、208)が、前記原料(3)と前記ホイル部材(5)との間に固定されずに挿入されている、請求項14に記載のカプセル。
- 前記多孔性の流通制御部材が、正方形または矩形の形状を有している、請求項15に記載のカプセル。
- 前記多孔性の流通制御部材(201、203、204、206、208)の外縁が、前記ホイル部材(5)と前記本体(4)の前記フランジ状の縁(6)とのシール領域(209)よりも半径方向内側の位置で終わっている、請求項14または15に記載のカプセル。
- 前記多孔性の流通制御部材が、20ミクロン未満の直径のマイクロ繊維を含んでいる、請求項1〜17のいずれか一項に記載のカプセル。
- 前記本体(4)が、アルミニウム、アルミニウム合金、あるいはアルミニウムまたはアルミニウム合金とポリマーとの積層体から作られている、請求項1〜18のいずれか一項に記載のカプセル。
- 前記ホイル部材が、アルミニウム、アルミニウム合金、あるいはアルミニウムまたはアルミニウム合金とポリマーとの積層体から作られている、請求項1〜19のいずれか一項に記載のカプセル。
- 飲料製造装置において使用するためのカプセルであって、
本体(4)と、
前記本体(4)へ密に取り付けられた穿孔可能な無孔のホイル部材(5)と、
前記カプセル(1)の中の原料と前記ホイル部材(5)との間の少なくとも1つの多孔性の層と、
を備え、
前記多孔性の層が、前記穿孔可能な無孔のホイル部材と共に、多層積層体を形成している、カプセル。 - 前記多孔性の層の引き裂き強度が、圧力による抽出の条件のもとで、前記ホイル部材の引き裂き強度よりも大きい、請求項21に記載のカプセル。
- 前記多孔性の層の材料が、ポリプロピレン、ポリエチレン、PBT、PET、ポリエーテルスルホン、およびポリアミド、からなるリストの中から選択される、請求項21または22に記載のカプセル。
- 前記多孔性の層が、0.4〜100ミクロンの間、好ましくは0.4〜2ミクロンの間の孔サイズを有している、請求項21に記載のカプセル。
- カプセル内の原料にもとづいて飲料を製造するための方法であって、
本体(4)を備え、前記本体(4)が、前記本体(4)のフランジ状の縁(6)へ密に取り付けられたホイル部材(5)によって封じられているカプセル(1)を用意するステップ、
前記封じられたカプセル(1)を飲料製造装置に挿入するステップ、
前記カプセル(1)の前記ホイル部材(5)とは反対側の入り口側を穿刺するステップ、
前記カプセルへ液体または液体/気体混合物を注入して、前記カプセル内の圧力を高め、前記ホイル部材(5)を前記飲料製造装置の固定のレリーフ部材へ押し付けるステップ、および
飲料を、前記多数の開口と前記レリーフ部材との間を通過させて、前記カプセルから排出するステップ
を含んでおり、
前記ホイル部材(5)が、前記注入される液体および液体/気体混合物の圧力が少なくとも4barの値に達するときに前記多数の開口によって穿孔される材料から作られており、
前記方法が、
前記飲料を、原料の少なくとも一部分と前記ホイル部材(5)との間に配置された多孔性の流通制御部材(201、203、204、206、208)に通す(201、203、204、206、208)ステップ、
をさらに含んでおり、
前記多孔性の流通制御部材が、前記部材を持たないカプセルと比べ、所与の量のコーヒー抽出物を送出するときに、流通時間の短縮および/または流通時間の一貫性の改善に有効である、方法。 - 前記カプセルが、5.5〜7.0グラムの間のコーヒー粉からなる1回分を収容しており、前記コーヒー粉が、250〜450ミクロンの間の粒子サイズD4,3を有しており、前記多孔性の流通部材が、0.4〜100ミクロンの間の孔サイズを有しており、結果として、飲料が、40mLのコーヒー抽出物の送出について、40秒未満の流通時間で前記カプセルから排出される、請求項25に記載の方法。
- 前記カプセルが、6.0〜7.0グラムの間のコーヒー粉からなる1回分を収容しており、前記コーヒー粉が、250〜450ミクロン、好ましくは280〜400ミクロンの間の粒子サイズD4,3を有しており、前記多孔性の流通部材が、0.4〜100ミクロンの間の孔サイズを有しており、結果として、飲料が、110mLのコーヒー抽出物の送出について、30秒未満の流通時間で前記カプセルから排出される、請求項25に記載の方法。
- 前記多孔性の流通制御部材が、10ミクロン未満の孔サイズを有している、請求項25〜27のいずれか一項に記載の方法。
- 前記多孔性部材が、薄い膜あるいは不織および/または織られた繊維を含んでいる、請求項25〜28のいずれか一項に記載の方法。
- 前記多孔性の膜の材料が、ポリプロピレン、ポリエチレン、PBT、ポリカーボネート、ポリ(4−メチルペンテン−1)、ポリウレタン、PET、ポリエーテルスルホン、ポリアミド、樹脂によって接着されたガラス繊維、およびこれらの組み合わせからなるリストの中から選択される、請求項25〜29のいずれか一項に記載の方法。
- 前記ホイル部材および多孔性の流通制御部材が、多層積層体を形成している、請求項25〜30のいずれか一項に記載の方法。
- 前記多孔性の流通制御部材が、前記ホイル部材が圧力による抽出の条件下で前記レリーフ部材によって引き裂かれるときに、前記レリーフ部材による引き裂きに耐える、請求項31に記載の方法。
- 前記ホイル部材が、アルミニウムまたはアルミニウム合金で作られており、15および45ミクロンの厚さを有している、請求項25〜31のいずれか一項に記載の方法。
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