JP2012514482A - 流れ調整および濾過部材を伴うカプセル - Google Patents
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Abstract
【選択図】 図2
Description
カプセルホルダ手段には、初期に気密密封されたカプセルが挿入される。
カプセルホルダ手段は、密封されたカプセルを環状要素が囲むように、装置の水注入手段に関連して導入される。カプセルの第1の壁には、少なくとも1つの開口が形成される。
第1の壁の開口を通じてカプセルに侵入する水は、カプセル内に収容された原料の内部を通過しつつ、カプセルに収容された原料と相互作用し、カプセル内で増大する圧力の影響下で第2の壁内に形成された少なくとも1つの開口/小孔を通じてカプセルから出る。
抽出プロセスは、特に、コーヒー飲料供給用に設計された、大きな所要量のコーヒーを収容するカプセルで減速されうる。
抽出プロセスは、カプセルに応じて一貫していないフロー時間(flow time)で進行しうる。
抽出が十分に清潔ではなく、カプセルが装置から取り外されると、特に現在のシステムのために定められた一般的な範囲から外れた微細な挽割り(平均挽割りサイズ200μm未満など)の存在に起因して、コーヒー粒子は、ホイル部材を通じて形成された小孔を通じて抽出後にカプセルから抜け出しうる。
当該カプセルの本体の、ホイル部材およびフランジ状リムに対向した入口側を穿孔しかつ当該カプセル内へ液体または気液混合物を注入するための手段と、
複数の凹凸(relief)要素を伴いかつ注入圧によりホイル部材が押し付けるように装置内に配置される凹凸板と
を備え、
当該カプセルが、
基体であり、該基体のフランジ状リムに強固に取り付けられたホイル部材により密封された基体を備え、
ホイル部材が、注入された液体または気液混合物の圧力が4バール以上に達すると、凹凸板により穿孔されて少なくとも1つ、好ましくは複数の開口を形成する材料で作られており、
当該カプセルが、少なくとも当該カプセル内の所定量の原料とホイル部材との間に配置された流れ調整多孔性部材をさらに備える、カプセルに関する。
アルミニウム、他の金属、もしくは高分子の引裂き可能な可撓層、アルミニウムと高分子の複層、または高分子の複層と、
少なくとも1つの多孔性高分子層と
を備えることが好ましい。
第1の壁部材と、
第1の壁部材に強固に取り付けられた第2のホイル部材と、
原料と第2のホイル部材との間の少なくとも1つの多孔性層と
を備え、
多孔性層が第2のホイル部材とともに複層の積層体を形成する、カプセルに関する。
アルミニウム、他の金属、もしくは高分子の層、またはアルミニウムと高分子の複層と、
少なくとも1つの多孔性高分子層と
を備えうる。
基体のフランジ状リムに強固に取り付けられたホイル部材により密封された円錐台基体を好ましくは備えるカプセルを準備する工程と、
密封されたカプセルを飲料製造装置に挿入する工程と、
ホイル部材に対向するカプセルの入口側を穿孔する工程と、
カプセル内に液体または気液混合物を注入し、カプセル内で圧力を増大させ、飲料製造装置の固定凹凸部材に対してホイル部材を押し付けさせる工程であり、ホイル部材が、注入された液体および気液混合物の圧力が少なくとも4バールに達すると、複数の開口により穿孔される材料で作られる、工程と、
カプセルから飲料を排出する工程であり、飲料が複数の開口と凹凸部材との間を通過し、所定量の原料とホイル部材との間に少なくとも配置された流れ調整多孔性部材を介して飲料を濾過する工程を含む、工程と
を含む。
a) コーヒーの底部から洗い流されカプセルの出口へ運ばれうる微細粒子(つまり、約90μm未満の粒子)は、流れ調整多孔性部材により保持される。よって、それらは、ホイル部材と穿孔板との間の非常に狭い間隙に堆積しない。よって、微細粒子に起因する閉塞の増大が回避される。
b) 流れ調整多孔性部材は、抽出の初期の引裂きの瞬間にホイル部材に作用する動水圧を低減させる。ホイル部材は、穿孔板に対して、それほど強く押し付けられない。よって、部材とピラミッド板との間の間隙は、流れ調整多孔性部材を伴わない場合よりも広がる。
c) 抽出中にコーヒーの底部が圧力を形成すると、結果としての力は、ホイル部材および穿孔板に伝達される。この力は、ホイル部材と穿孔板との間の間隙をさらに小さくする。しかし、流れ調整多孔性部材の剛性によって、力は、ホイル部材と穿孔板に異なる態様で分配される。力は、板の穿孔要素の台部で大きく、板の凹部または溝で小さくなる。圧力降下に関連する間隙幅が主に凹部に配置された出口孔の周辺にあるので、凹部上のコーヒーにより伝達された力が低減すると、圧力降下がさらに低減する。
事例1−ショートコーヒー(40g)のフロー時間
図10は、流れ調整多孔性部材を伴わないカプセルと、流れ調整多孔性部材を伴う本発明に係るカプセルとのそれぞれで、コーヒー抽出物を40mL供給する場合について、フロー時間(秒)に対する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399μmの異なる粒度分布(Probatグラインダ内のコーヒー挽豆)について、フロー時間の標準偏差に関する結果を示している。カプセルには、コーヒー挽豆5.5g、極細繊維含有ウェブ、「Innovatec SAP489」(比重50g/m2)で作られたポリウレタン製の多孔性部材が収容された。直径約33mmの多孔性部材がホイル部材に隣接して配置された。カプセルのホイル部材として、厚さ30μmの部材を用いた。カプセルは、「Nesprersso Concept(登録商標)」マシン内で抽出された。
図11および図12は、コーヒー約6gを収容しかつ約30μmのホイル部材を有するカプセルからルンゴコーヒー抽出物を110g供給する場合について、粒径D4、3に対するフロー時間の比較変化を示している。直径約33mmの多孔性部材がホイル部材に隣接して配置された。驚くことに、290〜403μmの範囲(より詳しくは、289、318、347、375、および403μmのそれぞれ)の粒径でフロー時間が30秒未満に著しく低減した。また、特筆すべきは、全ての粒径でフロー時間の標準偏差が5秒未満に著しく低減したことにも留意されたい。カプセルは、「Nesprersso Concept(登録商標)」マシン内で抽出された。
図13は、本発明のカプセルを用いた場合と、流れ調整多孔性部材を伴わない比較カプセルを用いた場合で、クレマ形成の結果を示している。曲線は、コーヒー抽出物を110g供給する場合について、フロー時間(秒)に対する「クレマ」(「シュガーテスト」の時間(秒))の比較曲線である。カプセルには、コーヒー挽豆6g、ポリウレタン製の極細繊維「Innovatec SAP489」ウェブで作られた多孔性部材が収容された。厚さ40μmのホイル部材が用いられた。結果は、フロー時間が著しく低減する一方で、流れ調整多孔性部材がクレマ形成に影響を及ぼさないことを明らかに示している。
PALLカンパニー製の0.65μm、直径33mmのナイロン6、6膜、「Ultipor N6、6 Posydine」で作られた流れ調整部材を伴うカプセルと、伴わないカプセルとを用いて比較テストが実施された。カプセルには、粒径D4、3=320μmの挽豆6.2gが収容された。直径約33mmの多孔性部材がホイル部材に隣接して配置された。ナイロン膜を伴うカプセルでは、フロー時間が33〜37秒であり、平均フロー時間が34秒であった。約22〜23%のコーヒー収率が測定された。対照的に、流れ調整多孔性部材を伴わない同一特徴のカプセルでは、フロー時間が24〜72秒であり、平均フロー時間が49秒であった。これらの結果は、6.2gの大きな質量では、本発明のカプセルによって、フロー時間が平均して低減し、流れの一貫性が非常に改善されることも示している。
以下の表は、PALLカンパニーによりテストされた異なる他の多孔性部材のフロー時間に関する結果を提供している。参考値は、内部に多孔性部材を伴わないカプセルであった。この結果は、0.45〜100μmの多孔性部材でフロー時間が改善されることを示している。コーヒー収率は、約22〜23%であった。
機械式のシュガーテスト装置は、小型のザラメ収容サイロからなる。一定のスリット(2mm×40mm)を下縁に備えるこのサイロの分光V形状は、スリットが開かれており最低限のザラメがサイロ内に残っている限り一定のザラメ幕を作ることができる。このサイロは、地点「A」から地点「B」へ(A−B間の距離:20cm)調整された速度(〜40mm/s)で水平に移動できる。両方の地点の端部位置では、隔壁は、装置が待機モードにある場合にザラメの流出を防止する。サイロが移動すると、2つの地点「A」、「B」の間に亘ってザラメの幕が作られる。2つの地点内の経路の60mm下に配置されるカップ内のクレマは、サイロが通り過ぎると、ザラメの均一な層で覆われる。ザラメの層が泡の層の上に配置されると、ストップウオッチが開始される。カップ内に置かれたザラメの量(正確に5gのザラメ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化させることで調節可能である。ザラメは、D4、3=660μmのザラメである。抽出の終了とシュガーテストの開始との間には、正確な待ち時間(小型カップの場合20秒)が観察されなければならない。ザラメ層は、クレマの上部にしばらく留まる。後に、ザラメの主要部分が突然に沈むと、観察者は、ストップウオッチを停止させなければならない。
Claims (28)
- 飲料製造装置で用いるカプセルであって、前記飲料製造装置が、
当該カプセル(1)の本体の、ホイル部材(5)およびフランジ状リムに対向した入口側を穿孔しかつ当該カプセル(1)内へ液体または気液混合物を注入するための手段と、
複数の凹凸要素を伴いかつ注入圧により前記ホイル部材(5)が押し付けられるように前記装置内に配置される凹凸板と
を備え、
当該カプセル(1)が、
基体(4)であり、該基体の前記フランジ状リム(6)に強固に取り付けられたホイル部材(5)により密封された基体(4)を備え、
前記ホイル部材(5)が、注入された液体または気液混合物の圧力が4バール以上に達すると、前記凹凸板により穿孔されて少なくとも1つ、好ましくは複数の開口を形成する材料で作られており、
当該カプセルが、当該カプセル(1)内の所定量の原料と前記ホイル部材(5)との間に少なくとも配置された少なくとも1つの流れ調整多孔性部材(201、203、204、206、208)をさらに備える、カプセル。 - 当該カプセルの前記流れ調整多孔性部材が0.4〜25μmの孔サイズを有する、請求項1に記載のカプセル。
- 前記流れ調整多孔性部材が10μm未満の孔サイズを有する、請求項2に記載のカプセル。
- 前記多孔性部材(201、203、204、206、208)が少なくとも1つの高分子薄膜で作られる、請求項3に記載のカプセル。
- 前記多孔性部材(201、203、204、206、208)が、高分子繊維を本質的に含有する材料を含み織布材料および/または不織布材料で作られる、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、レジン結合ガラス繊維、およびこれらの組合せから選択される、請求項1〜5のいずれか一項に記載のカプセル。
- 190〜400μmの粒径(D4、3)を有するコーヒー挽豆を収容する、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15〜45μm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。
- 前記流れ調整多孔性部材(201、203、204、206、208)が前記ホイル部材よりも高い曲げ剛性を有する、請求項1〜8のいずれか一項に記載のカプセル。
- 前記流れ調整多孔性部材(201、203、204、206、208)が前記ホイル部材(5)に隣接する、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)と前記流れ調整多孔性部材が複層の積層体を形成する、請求項10に記載のカプセル。
- 前記流れ調整多孔性部材が、直径20μm未満の極細繊維を含む、請求項1〜11のいずれか一項に記載のカプセル。
- 前記基体(4)がアルミニウム、アルミニウム合金、またはアルミニウムもしくはアルミニウム合金と高分子との積層体で作られる、請求項1〜12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、またはアルミニウムもしくはアルミニウム合金と高分子との積層体で作られる、請求項1〜13のいずれか一項に記載のカプセル。
- 前記基体および前記ホイル部材が、これらの周辺リムで密封される第1および第2の可撓性ホイルで形成される、請求項1〜14のいずれか一項に記載のカプセル。
- 前記複数のホイルが、前記リムの平面に対してほぼ対称をなすカプセルを形成するように略同一の形状およびサイズでありかつ相対的に酸素不透過性である、請求項15に記載のカプセル。
- 第1の流れ調整多孔性部材が前記第1のホイルと前記原料との間に配置され、第2の多孔性部材が前記第2のホイルと前記原料との間に配置される、請求項16に記載のカプセル。
- 前記原料が、本質的に焙られて挽かれた圧縮固形物である、請求項16または17に記載のカプセル。
- 飲料製造装置で用いるカプセルであって、
第1の壁部材(4)と、
前記第1の壁部材(4)に強固に取り付けられた穿孔可能な第2の壁部材(5)と、
当該カプセル(1)内の原料と前記第2の壁部材(5)との間の少なくとも1つの多孔性層と
を備え、
前記多孔性層が穿孔可能な非多孔性部材とともに複層の積層体を形成する、カプセル。 - 前記多孔性層の引裂き強度が圧力抽出条件下で前記第2の壁部材の引裂き強度よりも高い、請求項19に記載のカプセル。
- 前記多孔性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選択される、請求項19または20に記載のカプセル。
- 前記多孔性層が10μm未満、好ましくは0.4〜2μmの孔サイズを有する、請求項20または21に記載のカプセル。
- 第2の多孔性層が、前記第1の壁部材(4)と前記原料との間に配置されて第2の複層の積層体を形成する、請求項19〜22のいずれか一項に記載のカプセル。
- 前記第2の多孔性層の引裂き強度が圧力抽出条件下で前記第1の壁部材の引裂き強度よりも高い、請求項23に記載のカプセル。
- 前記第2の多孔性層が10μm、好ましくは0.4〜2μmの孔サイズを有する、請求項23または24に記載のカプセル。
- 前記第1の壁部材および前記第2の壁部材が気体不透過性で穿孔可能な材料で作られる、請求項24または25に記載のカプセル。
- 前記第1の壁部材および前記第2の壁部材が密封されかつこれらの周辺リムに対して対称をなす、請求項23〜26のいずれか一項に記載のカプセル。
- 前記原料が、本質的にコーヒー焙煎挽豆の圧縮固形物である、請求項21〜27のいずれか一項に記載のカプセル。
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