《用于从胶囊较快地分送小杯咖啡提取物的方法.pdf》由会员分享，可在线阅读，更多相关《用于从胶囊较快地分送小杯咖啡提取物的方法.pdf（17页珍藏版）》请在专利查询网上搜索。
1、(10)授权公告号 CN 101516241 B (45)授权公告日 2011.06.15 CN 101516241 B *CN101516241B* (21)申请号 200780035183.9 (22)申请日 2007.07.11 06015331.9 2006.07.24 EP A47J 31/40(2006.01) A23F 5/08(2006.01) (73)专利权人 雀巢产品技术援助有限公司 地址 瑞士沃韦 (72)发明人 S奥雷塞尔 P艾克勒 P科克 E雷茨 (74)专利代理机构 北京市中咨律师事务所 11247 代理人 吴鹏 秘凤华 CN 1633252 A,2005.06.2。
2、9, 全文 . EP 1566127 A2,2005.08.24, 全文 . CN 1487804 A,2004.04.07, 全文 . EP 0844195 A1,1998.05.27, 全文 . US 5082676 A,1992.01.21, 全文 . (54) 发明名称 用于从胶囊较快地分送小杯咖啡提取物的方 法 (57) 摘要 本发明提供了一种通过在压力下向胶囊中注 入水， 从容纳研磨咖啡的封闭胶囊更快地分送小 杯咖啡提取物的方法。该胶囊填充有研磨咖啡并 且具有分送隔膜。 在咖啡提取设备中提取该胶囊， 并且在压力下将加压水注入该胶囊。借助于接合 和 / 或压靠在隔膜上的接合装置， 咖。
3、啡饮料通过 胶囊的饮料分送隔膜被释放。通过提供具有取决 于平均粒度 (D4， 3) 的降低的细粉百分比 (F) 的研 磨咖啡， 来减少咖啡床中的压力损失。 提取率保持 在1530之间， 并且在20秒或更短的流动时 间内分送 25 克或 40 克咖啡提取物。 (30)优先权数据 (85)PCT申请进入国家阶段日 2009.03.23 (86)PCT申请的申请数据 PCT/EP2007/057072 2007.07.11 (87)PCT申请的公布数据 WO2008/012203 EN 2008.01.31 (51)Int.Cl. (56)对比文件 审查员 周强 (19)中华人民共和国国家知识产权局。
4、 (12)发明专利 权利要求书 2 页 说明书 9 页 附图 5 页 CN 101516241 B1/2 页 2 1. 一种通过在容纳研磨咖啡的封闭的胶囊内注入处于压力下的水从该胶囊更快地分 送小杯咖啡提取物的方法， 小杯咖啡是指在杯子中容纳小于 50 克的咖啡提取液， 其中， 该胶囊填充有研磨咖啡并且具有分送隔膜 ； 其中， 在咖啡提取设备中提取该胶囊， 并且在压力下将加压水注入该胶囊 ； 其中， 借助于接合和 / 或压靠在隔膜上的接合装置， 咖啡饮料通过胶囊的饮料分送隔 膜被释放 ； 其中， 通过在胶囊中提供具有受控的细粉百分比 F 的研磨咖啡来减少咖啡床中的压力 损失， 该细粉百分比 F。
5、 根据下列限制条件与平均粒度 D4， 3相关 ： 当 D4， 3被测量为从 300 至 380 微米时， F 低于 16， 当 D4， 3被测量为从 250 至 299 微米时， F 低于 18， 当 D4， 3被测量为从 200 至 249 微米时， F 低于 21， 当 D4， 3被测量为从 150 至 199 微米时， F 低于 28， 并且其中， 提取率保持在 15 30之间 ； 25 克或 40 克的咖啡提取物在 20 秒或更少 的流动时间内被分送 ； 其中， 细粉是指小于 88.91 微米的直径的咖啡颗粒 ； 提取率是指提取 物的浓度并被定义为提取液中的总固体物的重量除以胶囊中的起。
6、始咖啡配料的总重量。 2. 根据权利要求 1 的方法， 其特征在于， 通过在胶囊中提供具有根据下列限制条件与 粒度相关的细粉百分比 F 的研磨咖啡来减少咖啡床中的压力损失 ： 当 D4， 3被测量为从 300 至 350 微米时， F 在 12 16之间， 当 D4， 3被测量为从 250 至 299 微米时， F 在 14 18之间， 当 D4， 3被测量为从 200 至 249 微米时， F 在 17 21之间， 当 D4， 3被测量为从 160 至 199 微米时， F 在 22 28之间。 3. 根据权利要求 1 或 2 的方法， 其特征在于， 提取率 Y 被保持在 18 30之间。 。
7、4. 根据权利要求 3 的方法， 其特征在于， 提取率 Y 被保持在 19 25之间。 5.根据权利要求3的方法， 其特征在于， 胶囊被填充有平均粒度在190300微米之间 的研磨咖啡。 6. 根据权利要求 3 的方法， 其特征在于， 胶囊被填充有 4.5 6 克的一堆咖啡。 7. 根据权利要求 6 的方法， 其特征在于， 胶囊被填充有 5 克的一堆咖啡。 8. 根据权利要求 4 的方法， 其特征在于， 流动时间减少到少于 15 秒。 9. 根据权利要求 5 的方法， 其特征在于， 咖啡提取物具有在糖测试中稳定至少 10 秒的 克莉码。 10. 根据权利要求 9 的方法， 其特征在于， 咖啡提。
8、取物具有在糖测试中稳定 12 15 秒 的克莉码。 11.根据权利要求1的方法， 其特征在于， 通过选择穿刺阻力为至少1.1mJ的隔膜， 来增 加隔膜 / 接合装置的接口处的压力损失。 12. 根据权利要求 1 的方法， 其特征在于， 通过选择穿刺阻力在 1.1 3.5mJ 之间的隔 膜， 来增加隔膜 / 接合装置的接口处的压力损失。 13. 根据权利要求 1 的方法， 其特征在于， 通过选择铝制的厚度在 26 40 微米之间的 隔膜， 来增加隔膜 / 接合装置的接口处的压力损失。 14. 根据权利要求 1 的方法， 其特征在于， 通过在填充到胶囊中之前使用在精细研磨区 权 利 要 求 书 C。
9、N 101516241 B2/2 页 3 段中包含至少一对径向波纹辊子的研磨机研磨咖啡豆， 来控制细粉水平。 15. 根据权利要求 1 的方法， 其特征在于， 提取的水压在注入侧达到高于 11 巴的值。 16. 根据权利要求 1 的方法， 其特征在于， 研磨咖啡在填充之后在胶囊中不被压实。 17. 根据权利要求 1 的方法， 其特征在于， 研磨咖啡在填充之前被压实， 或者被松散地 填充。 18. 根据权利要求 1 的方法， 其特征在于， 由于提取压力的作用隔膜抵靠接合装置被撕 裂， 以便将咖啡提取物释放到胶囊之外。 19. 根据权利要求 18 的方法， 其特征在于， 接合装置包括多个浮凸部。 。
10、权 利 要 求 书 CN 101516241 B1/9 页 4 用于从胶囊较快地分送小杯咖啡提取物的方法 技术领域 0001 本发明涉及一种用于从胶囊分送咖啡饮料的方法， 该胶囊设计成在压力下被提取 并且容纳用于制备咖啡饮料的物质。 背景技术 0002 可从过滤器咖啡机生产杯装咖啡。但是， 由于对咖啡的 “淡” 提取， 得到的提取物 通常具有低的咖啡固体物浓度、 较差的香味分布， 并且在顶部具有很少或不具有 “克莉玛 (crema)” 。 0003 市场上已存在设计成在压力下被提取并且容纳用于制备饮料的物质的胶囊。 这些 胶囊可实现较好的咖啡提取， 即， 较高的 “提取率 (extractio。
11、nyield)” ， 更多香味和更好的 “克莉玛” ， 更便于操作， 并且它们可确保其中容纳的物质的新鲜度。结果， 可更好地保证分 送具有恒定品质的新鲜提取的饮料。 0004 例如， 市售的商标为 “ ” 的实际系统由于生产良好品质的小杯咖啡 (short cups of coffee)和大杯咖啡(long cups of coffee)而受到赞赏。 小杯咖啡被定 义为在杯子中容纳小于 50 克的咖啡提取液， 并且更具体地， 对于 espresso 类型为大约 40 克， 对于Ristretto类型为大约25克。 由于在胶囊中保持的10-20巴量级的高压提取条件， 被分送的提取液可在咖啡提取率。
12、、 咖啡固体物和 “克莉玛” 方面具有令人满意的品质属性， 并且在发现对于用户可接受的分送流动时间内被提供。因此， 通常可在 20 45 秒的流动 时间内分送小杯咖啡提取物， 以便提供令人满意的醇度 (body)、 味道、 香味和克莉码。 0005 需要在减少的流动时间内分送小杯咖啡提取物， 同时保持品质属性相 对不变。 0006 还需要分送具有较浓郁味道的小杯咖啡提取物。 发明内容 0007 本发明旨在大大改进现有技术的胶囊系统。具体地， 一个主要目标是当从胶囊分 送小杯咖啡提取物时减少流动时间， 同时保持甚至改进咖啡的品质属性， 尤其是令人满意 的浓度 ( 例如， 通过其 “提取率” 表示。
13、 ) 以及克莉玛的足够的厚度和纹理组织。 0008 因此， 本发明是基于这一发现， 即， 借助于咖啡床中的细粉含量的控制的咖啡床的 粒度测定在减少咖啡床中的压力损失并且同时维持所希望的咖啡提取水平方面起到关键 作用。细粉含量的减少使咖啡床中的压力损失减少。由于压力损失减少， 咖啡提取物可以 更高的流量被分送。 0009 因此， 本发明基于减少研磨咖啡中的细粉水平的原理 ； 这种细粉水平提供了更快 的流动， 同时不会对得到的咖啡的提取率有很大影响。 0010 因此， 本发明涉及一种通过在容纳研磨咖啡的闭合的胶囊内注入处于压力下的 水， 更快地或者以更高的提取率从该胶囊分送小杯咖啡提取物的方法， 。
14、0011 其中， 该胶囊填充有研磨咖啡并且具有分送隔膜 ； 0012 其中， 在咖啡提取设备中提取该胶囊， 并且在压力下将加压水注入该胶囊 ； 说 明 书 CN 101516241 B2/9 页 5 0013 其中， 借助于接合和 / 或压靠在该隔膜上的接合装置， 通过胶囊的饮料分送隔膜 释放咖啡饮料 ； 0014 其中， 通过在胶囊中提供具有受控的细粉百分比 (F) 的研磨咖啡， 减少咖啡床中 的压力损失， 该细粉百分比 (F) 根据下列限制条件与平均粒度 (D4， 3) 相关 ： 0015 当 D4， 3被测量为从 300 至 350 微米时， F 低于 16， 0016 当 D4， 3被。
15、测量为从 250 至 299 微米时， F 低于 18， 0017 当 D4， 3被测量为从 200 至 249 微米时， F 低于 21， 0018 当 D4， 3被测量为从 150 至 199 微米时， F 低于 28， 0019 并且其中， 提取率被保持在 15 30之间 ； 并且， 在 20 秒或更少的流动时间内 分送 25 克或 40 克咖啡提取物。 0020 优选地， 通过在胶囊中提供具有根据下列限制条件与粒度相关的细粉百分比 (F) 的研磨咖啡来减少咖啡床中的压力损失 ： 0021 当 D4， 3被测量为从 300 至 350 微米时， F 在 12 16之间， 0022 当 D。
16、4， 3被测量为从 250 至 299 微米时， F 在 14 18之间， 0023 当 D4， 3被测量为从 200 至 249 微米时， F 在 17 21之间， 0024 当 D4， 3被测量为从 150 至 199 微米时， F 在 22 28之间。 0025 被确定为研磨咖啡的粒度的函数的细粉水平的控制使得能够减少咖啡床中的压 力损失， 从而大大减少流动时间。 0026 优选地， 在D4， 3的上述特定范围内的单独一种磨粉被计量， 并且被填充到胶囊中以 实现本发明的方法。 0027 对于小杯咖啡提取物， 杯子中的咖啡所特有的特征或浓度的属性与提取率有关。 已经发现， 提取率必须优选地。
17、被保持在一定范围内。 如果提取率过高， 则由于不希望的复合 物已经被提取， 咖啡通常被过度提取并且被认为比较苦和涩。相反， 如果提取率过低， 则咖 啡尝起来比较淡， 而且普通消费者也不能接受。因此， 令人惊讶的是， 本发明提供了这样一 种方法， 该方法通过优选地在 18 30、 最优选地 19 25范围内的较精细的研磨， 在大大减少流动时间的同时， 进一步保持甚至提高了提取率。 0028 胶囊中容纳的研磨咖啡的量适当地保持较少 ； 优选地4.56.5克， 更优选地5 6 克。 0029 已经令人惊讶地发现， 对于在 200 300 微米范围内的优选的平均粒度 D4， 3， 用于 分送25克或4。
18、0克咖啡提取物的流动时间可大大减少到15秒或更少， 甚至为大约10秒。 对 于 190 300 微米的 D4， 3范围， 流动时间还令人惊讶地保持相对恒定。 0030 尽管较快速地提取， 但是与具有较高细粉水平的相同平均粒度相比， 咖啡香味构 成以及醇度和回味仍可提高。例如， 对于在 200 300 微米范围 内的平均粒度 D4， 3， 提取率 可被保持在或增加到 20 23。 0031 克莉玛在小杯咖啡提取物中也被认为是关键品质属性。克莉码应该厚而且稳定。 克莉玛应该覆盖杯子中的饮料的整个表面， 而不遗漏任何黑孔。 因此， 克莉码的品质通过以 下测试确定 ： 层铺结晶糖并且测量糖在咖啡提取物。
19、中沉没之前的时间。 令人惊讶的是， 在较 短时间内分送的小杯咖啡提取物也具有特性优良的克莉码。例如， 对于 200 300 微米的 平均粒度 D4， 3， 在大约 10 秒的减少的时间内分送咖啡提取物， 克莉码在糖测试中的稳定性 说 明 书 CN 101516241 B3/9 页 6 大于 10 秒， 甚至大于 12 秒， 优选地在 12 15 秒之间。 0032 另外， 可控制在隔膜 / 接合装置接口处的压力损失以提供改进的品质属性。 0033 可通过使用具有至少1.1mJ的较高穿刺阻力的隔膜来控制在隔膜/接合装置接口 处的压力损失。更优选地， 隔膜的穿刺阻力在 1.1mJ 3.5mJ 之间。
20、。最优选地， 隔膜具有 1.35mJ 3.2mJ 的穿刺阻力。隔膜可由不同材料例如铝、 铝合金和 / 或塑料制成。 0034 在一个优选示例中， 当隔膜由铝或铝合金制成时， 隔膜的厚度在 26 40 微米之 间， 更优选地为大约 30 微米。隔膜优选地在与接合装置接合时在提取压力的作用下被撕 裂。接合装置可包括多个浮凸部或可选择地单个浮凸部。必要时， 胶囊可包含内部过滤器 以便在隔膜打开之后保持胶囊内的研磨咖啡。在胶囊的注入侧的水压可达到超过 11 巴、 甚 至高于 14 巴的值。 0035 为了实现胶囊中的细粉的减少， 一种可能的方法可以是通过使用在精细研磨区段 中包含至少一对具有与纵向波纹。
21、相反的径向波纹的辊子的研磨机 ( 在填充到胶囊中之前 ) 研磨咖啡豆。通过使用具有径向带波纹的至少一个辊子的至少 3 个级、 优选地 4 个级来研 磨咖啡， 可获得良好的结果。通过仅使用具有径向波纹的研磨辊子的至少 4 个级、 尤其是 6 个级， 可获得最好的结果。 0036 胶囊中的咖啡可在松散状态下被填充到胶囊中， 即， 在填充到胶囊中之前或之后 没有执行压实步骤。可选择地， 可使用压实设备在填充步骤之前压实咖啡。但是， 咖啡在胶 囊中没有被压紧成实心块， 而是在胶囊中保 持流动状态。 0037 在一个优选示例中， 分送隔膜的开口板由浮凸部的网络形成， 浮凸部的数量优选 地为2050个 ；。
22、 每个浮凸部具有平坦的上表面， 单个表面面积在大约0.55mm2之间。 更 优选地， 浮凸部的上表面的单个表面面积在 0.8 3mm2之间。这种开口设置还可有助于产 生足以形成更好的克莉码的压力损失。 附图说明 0038 图 1 是示出对于标准研磨和本发明的改进研磨， 研磨咖啡的平均粒度和细粉水平 之间的关系的曲线图 ； 0039 图 2 是示出在粒度测定和用于分送 25 克咖啡提取物的分送时间之间的关系的曲 线图 ； 0040 图3是示出对于标准混合物和本发明的混合物， 用于分送25克咖啡提取物的流动 时间与提取率之间的关系的曲线图 ； 0041 图 4 是示出用于分送 25 克咖啡提取物的。
23、流动时间与通过糖测试确定的所获得的 克莉码的品质之间的关系的曲线图 ； 0042 图 5 是示出在 190 250 微米的研磨咖啡的平均粒度与用于分送小杯咖啡提取物 的流动时间之间的关系的另一曲线图 ； 0043 图 6 是示出对于 245 275 微米的研磨， 用于分送 25 克咖啡提取物的流动时间与 流动时间之间的关系的另一曲线图 ； 0044 图 7 是示出对于 245 275 微米的研磨， 流动时间与克莉码稳定性之间的关系的 另一曲线图 ； 0045 图 8 示出在胶囊插入之前的本发明的系统的示意图 ； 说 明 书 CN 101516241 B4/9 页 7 0046 图 9 示出该系。
24、统的示意图 ； 其中该设备被封闭， 并且料包正在该设备中被提取。 具体实施方式 0047 首先在下文中给出本申请中使用的术语的定义。 0048 “提取率” 指的是提取物的浓度， 并且被定义为提取液中的总固体物的重量除以胶 囊中的起始咖啡配料 ( 例如， 烘焙和研磨咖啡 ) 的总重量。此值通常表示为百分比。 0049 “总固体物” 被定义为提取物中包含的被提取的固体物的重量除以提取物的总重 量。此值通常表示为百分比。 0050 “注入压力” 被定义为在提取期间在胶囊中的注入点测量的用巴表示的最大压力。 0051 “流动时间” 被定义为从流体滴入咖啡杯的第一时刻到提取物已经以希望的重量、 浓度和特。
25、征被分送到杯中的时刻的时间。 0052 “小杯咖啡提取物” 被定义为从胶囊获得的对于 “ristretto” 为大约 25g(+/-2) 并 且对于 “espresso” 为大约 40g(+/-2) 重量的提取液。 0053 平均粒度 “D4， 3” 表示通过使用 光学仪器和丁醇作为颗粒的分散剂的 激光衍射方法获得的咖啡研磨物的平均体积直径。 0054 “细粉” 被认为是具有通过 激光衍射方法测量的小于 88.91 微米的直 径的咖啡颗粒。 0055 研磨机中的用于研磨咖啡的 “级” 表示一对辊子。 0056 “分送隔膜” 是指从该处分送咖啡的胶囊的壁， 其包括在利用任何合适的方法包括 切割、。
26、 穿刺和/或撕裂打开之后形成的至少一个饮料出口， 或者最终地预成形的出口(例如 过滤器 )。 0057 “穿刺阻力” 用毫焦耳表示， 它被定义为通过使用 FuchIndustrievertretungen(S witzerland) 提供的 MTS Synergie 400 拉伸设备刺穿胶囊的隔膜所需的能量， 对此在 EP 1566127A2 中有进一步描述 ； 该申请的内容结合在此作为参考。 0058 研磨咖啡的 “粒度测定” 被定义为如示例中说明的在研磨之后得到的咖啡颗粒的 平均粒度和细粉水平。 0059 “克莉玛” 被定义为在咖啡提取物上形成的具有包含相当小的气泡的纹理组织的 泡沫头。克。
27、莉玛属性可通过示例 6 中所限定的经验性糖测试来测量， 其包括在新制备的一 杯咖啡的顶部设置轮廓清晰的结晶糖层， 并且 测量从开始覆盖到糖的主要部分沉没所经 过的时间。 “糖测试值” 因此为数秒。 0060 “接合装置” 表示具有接合或压靠在隔膜上以提供一定压力损失的功能的提取设 备或胶囊的元件， 该压力损失能够延迟咖啡释放到胶囊之外。该接合装置可采取能够结合 隔膜提供一定压力损失的各种形式， 例如一个中心针或多个针， 或具有多个突出部和 / 或 隆起的板， 或过滤板， 或其它物理障碍物。 0061 本发明涉及一种使用如上所述的封闭胶囊以及它们所带有的优点来提供小容量 咖啡饮料的系统。 006。
28、2 图 8 和 9 示意性地示出本发明的一个示例性系统。本发明的设备 D 包括用于每次 从一个胶囊提取咖啡的提取模块 10。该提取模块包括形式为支撑基部或收集器 11 的接收 装置和注入部分 12。在这两个部分闭合时， 支承基部和注入部分限定了一内部空间以接收 说 明 书 CN 101516241 B5/9 页 8 胶囊。接合装置 13 位于支承基部内， 该接合装置设置成当流体压力在胶囊内建立时与胶囊 的保持部分相接合。接合装置 13 可以是刺穿装置例如一系列突出元件， 例如设置于板的表 面上的棱锥、 细长肋部或针的网络。 首先， 通过在突出元件和隔膜的开口的边缘之间产生的 非常窄的间隔过滤咖。
29、啡提取物。所述板包括一系列孔口以排出提取物， 并且最终保留任何 固体咖啡颗粒。 该孔口可设置成在突出元件之间形成的沟道内穿过所述板， 或可选择地， 设 置成穿过突出元件本身。 0063 该设备还包括至少一个流体管线 72， 流体可被供给到该管线并经由至少一个注入 器 70 进入胶囊中。该注入器可包括一个或多个针或刀片， 其产生一个或多个使水进入胶囊 的通路。利用泵 73 在压力下将流体供给到该管线中。该泵可以是电磁活塞泵或任何合适 的水泵送机构例如隔膜泵或压头系统。贮液器 74 可被安装在泵 73 的上游， 以使得能够提 供足量的流体， 从而分送用于提取一个以上胶囊的流体。优选地， 该贮液器容。
30、纳 750ml 以上 的水， 从而消除了在数次提取循环之后重复填充贮液器的不便。加热系统 75 可沿贮液器 和提取模块 10 之间的管线安装， 以便在所需的温度加热 流体。加热器配置成将水加热到 70 100之间的提取温度。其可以是加热块 (thermoblock) 或即时加热设备例如陶瓷 加热筒。贮液器也可以是例如锅炉， 其能够保持流体温或热。具有开关的控制板通常也有 助于自动启动提取循环。可添加不同的控制器例如温度传感器、 计时器、 流量计、 压力传感 器、 叶片、 探针等， 以便控制和监控提取操作。该设备还可包含许多其它变型。 0064 咖啡胶囊 S 具有由例如铝和 / 或塑料的材料制成。
31、的体部 20 和隔膜 21。胶囊可具 有多种不同的形状而不会背离本发明的范围。隔膜也可形成为体部本身的底部。隔膜可具 有以前预先确定的形状(例如， 凸起或凹入)， 并且在提取期间紧靠接合装置13发生变形。 0065 根据本发明的一个重要方面， 胶囊填充有具有受控粒度和降低的细粉数量的研磨 咖啡。 0066 可在轻微的过压下将惰性气体输入胶囊以增加内部咖啡的贮藏寿命。 隔膜可由于 气体的内部压力而具有轻微凸起的形状。 惰性气体通常为氮， 但是也可使用其它惰性气体。 由于在填充和密封胶囊之后研磨咖啡在胶囊内部的脱气作用， 来自咖啡的二氧化碳气体也 有助于内部气体压力的建立。因而， 隔膜应足够坚固以。
32、承受包含来自胶囊内的脱气作用的 气体在内的气体的内部压力。 0067 当提取模块 10 围绕胶囊 2 闭合并且胶囊定位在该模块内时， 如图 9 所示， 保持件， 即下文所谓的 “隔膜” ， 被定位成邻近设备的接合装置 13 或者与该接合装置 13 相距较短的 距离。在借助于进入胶囊的水在胶囊内建立一定的打开压力之前， 胶囊的隔膜一直未被打 开。隔膜和接合装置设置成在提取开始之前不会产生意外的开口。因此， 当通过泵装置 75 的泵送使水进入胶囊时， 在胶囊中建立内部压力， 其使得隔膜 21 变形并且压在接合装置 13 上， 直到隔膜被刺穿或撕开。 胶囊在一定的开口压力下开始打开， 但是由于胶囊内。
33、的研磨咖 啡的床的压实度， 并且还由于撕裂或刺穿胶囊隔膜的窄开口形成的压降， 压力通常继续增 加。然后， 压力水平通常变平， 到达通常在开口压力的数巴以上的提取压力， 然后当泵被关 断时压力下降。 0068 泵具有固定的性能特性曲线， 该曲线意味着当根据胶囊的特性 ( 粒度测定、 隔膜 等 ) 所述泵在下游必须克服一定的压力时， 所述泵分送一定流量的水。 0069 本发明基于这一原理， 即， 咖啡床中的压力损失与现有系统的胶囊中的咖啡床的 说 明 书 CN 101516241 B6/9 页 9 压力损失相比已经大大减小， 同时基本保持了提取特性 ( 例如， 提取率 )。 0070 为此， 已经。
34、通过降低细粉水平改变了胶囊中的咖啡磨粒的粒度测定。 优选地， 细粉 的百分比 (F) 与测量的粒度 (D4， 3) 的范围相关。当粒度增加时， 细粉的量通常相反地减少。 咖啡被磨得越细， 则产生越多的细粉。根据本发明的一个优选方面， 细粉的百分比 F 以下文 优选的限制条件被确定为 D4， 3的函数 ： 0071 当 D4， 3被测量为从 300 至 350 微米时， F 在 12 16之间， 0072 当 D4， 3被测量为从 250 至 299 微米时， F 在 14 18之间， 0073 当 D4， 3被测量为从 200 至 249 微米时， F 在 17 21之间， 0074 当 D4。
35、， 3被测量为从 160 至 199 微米时， F 在 22 28之间。 0075 优选地， 胶囊填充有单独一种具有选定的粒度 D4， 3的选定的磨粒。换句话说， 在填 充胶囊时， 并不混合两种或更多种具有不同粒度 D4， 3的磨粒。 0076 如上所述具有减少的细粉数量的颗粒测定使得能够控制小杯咖啡提取物的流动 时间。具体地， 对于以 15 30、 优选地 18 30的提取率分送 25 克或 40 克咖啡提 取物， 可成功地获得少于 20 秒、 优选地 15 秒或更少的流动时间。 0077 下文的示例以非限制性方式进一步阐释了本发明。 0078 示例 ： 0079 在下文的示例 1-4 所示。
36、的试验结果中， 具有标准体积和形状的 咖 啡胶囊松散地填充有 5.0 克研磨咖啡。铝制的胶囊由 30 微米的铝制的饮料分送隔膜密封。 在提取率和克莉码品质 (“糖测试” ) 方面比较咖啡的特性。 0080 示例 1. 研磨技术 0081 图 1 中的曲线示出在考虑不同研磨技术的情况下， 平均直径 D4， 3与细粉百分比之 间的关系。 0082 曲线 “标准研磨” 是通过使用标准研磨技术以不同的平均粒度研磨咖啡豆而得到 的， 所述标准研磨技术仅利用轴向波纹辊子。 0083 曲线 “改进研磨” 是通过使用一种研磨技术以不同的平均粒度研磨咖啡豆而得到 的， 这种研磨技术利用在五个第一级上包含 10 。
37、个波纹辊子并在最后一级上包含两个光滑 辊子的六个级。 0084 如针对改进研磨的下部曲线所示， 对于 199 微米的平均粒度， 细粉水平可降低到 大约 21的值， 对于大约 240 微米的平均粒度， 可降低到大约 19的值， 并且对于 299 微米 的平均粒度， 可降低到大约 15的值。 0085 示例 2. 粒度测定 ( 平均粒度 / 细粉 ) 对流动时间的影响 ： 0086 图 2 的曲线示出， 对于具有通过改进的研磨获得的减小的粒度的混合物和通过标 准研磨获得的标准混合物， 平均粒度 (D4， 3) 对通过胶囊的流动时间的影响。令人惊讶的是， 在200300微米的范围内， 与具有常规细粉。
38、含量的标准咖啡混合物相反， 对于具有较少细 粉的研磨咖啡， 流动时间大致是恒定的(大约10秒)。 一般来说， 对于具有降低的细粉水平 的咖啡混合物， 咖啡提取物的流动时间可大大减少。 0087 示例 3. 流动时间对提取率的影响 ： 0088 图 3 的曲线示出， 对于分别为 200、 250 和 300 微米的三种不同的平均粒度， 使用容 纳有细粉含量降低的 ( 改进的 ) 研磨咖啡的本发明的胶囊来分送 25 克咖啡提取物的流动 说 明 书 CN 101516241 B7/9 页 10 时间对提取率的影响。对于相同的平均粒度， 将本发明的胶囊与容纳有常规细粉含量 ( “标 准” )的研磨咖啡。
39、的胶囊进行比较。 根据示例9中阐释的过程计算所得到的咖啡提取物的提 取率。 令人惊讶的是， 结果表明， 与标准混合物相比， 具有降低的细粉水平的改进 的混合物 提供了少得多的流动时间， 同时提取率保持在希望的范围内。在 200 300 微米范围内的 本发明的所有混合物用于分送 25 克咖啡提取物的流动时间大大低于 15 秒。还令人惊讶地 是， 对于改进研磨， 更精细的研磨可实现最高提取率 ( 大约 23 )。这与标准混合物相反， 其中通过更精细的研磨获得最低的提取率 ( 大约 16.5 )。平均粒度越细， 则标准混合物 的流动越慢。 对于标准混合物， 通过咖啡床的流动阻力可被认为过高， 从而不。
40、能保证全部数 量的咖啡被彻底提取 (“沟道效应” )， 尤其是在粒度为 200 微米时。 0089 示例 4. 流动时间对克莉码的影响 ： 0090 图 4 的图表示出对于分别具有降低的细粉含量 (“改进的” ) 的混合物和具有常规 细粉含量的混合物 (“标准工业产品” ) 所获得的结果。胶囊填充有 5.0 克研磨咖啡。分别 以 200、 250 和 300 微米研磨该混合物。对胶囊进行提取以便分送 25 克咖啡提取物。结果 表明， 对于具有降低的细粉含量的改进的混合物， 克莉码在至少大于 12 秒的时间内、 尤其 在 12 15 秒的时间内保持比较稳定。对于改进的研磨， 流动时间可减小到少于。
41、 15 秒。 0091 示例 5. 对于 200 240 微米的平均粒度， 平均粒度对流动时间的影响 ： 0092 图 5 的图表示出对于 200 240 微米的平均粒度的附加结果。将具有降低的细粉 水平的改进研磨与具有大约 230 微米平均粒度的工业 “Roma” 咖啡研磨进行比较。使用径 向波纹研磨机研磨的样本具有大致相同的或更精细的粒度。使用如 EP 1566127A2 中所述 的规范器来压紧样本。胶囊被填充 5 克研磨咖啡。对于改进的研磨， 流动时间可降低到少 于 20 秒。 0093 示例 6. 对于 200 240 微米的平均粒度， 流动时间对提取率的影响 ： 0094 图 6 的。
42、图表示出对于 200 240 微米的平均粒度的附加结果。改进的研磨的提取 率高于标准研磨的提取率， 对于更精细的研磨尤其如此。对于大约 12 20 秒的流动时间， 提取率可增加到大约 20.5 22.5之间的值。 0095 示例 7. 附加结果 0096 下面的表 1 中示出附加结果 ： 0097 0098 表 1 0099 下面的表 2 中还示出对于平均粒度在大约 160 微米到大约 375 微米范围内的各种 咖啡混合物的附加结果。 说 明 书 CN 101516241 B8/9 页 11 0100 0101 表 2 0102 示例 8. 粒度测定 0103 使用配备 1000mm 光学透镜。
43、的来自 的 “Mastersizer S” 仪器， 通过激 光衍射来确定粒度分布。将 1-2 克粉末分散在 1 升丁醇内， 并且在 激光束前面再循环， 以 便获得 15 20之间的昏暗度 (obscuration)。通过衍射图案的 Fraunhofer 近似获得 粒度分布。整个实验被重复 3 次 ( 或者， 直到 StDev 5 )， 并且对结果求平均。 0104 示例 9. 用于克莉码量度的糖测试 ： 0105 机械化的糖测试设备由小的容纳糖的料仓组成。在底缘处具有限定的狭缝 (2mm40mm) 的此料仓的棱柱 V 形可形成均匀的糖幕， 只要狭缝是通畅的并且在料仓中保 留最少量的糖就可以。此。
44、料仓可以受控的速度 ( 40mm/s) 从一个点 “A” 水平移动到点 “B” (A 和 B 之间的距离为 20cm)。在两个点处的端位置， 隔板防止在该设备处于备用模式的 情况下糖流出。当料仓被移动时， 在两个点 “A” 和 “B” 之间完全产生糖幕。当料仓从上方 通过在这两个点之间的路径下方 60mm 处放置的杯子时， 杯子中的克莉码的顶端将被均匀 的糖层覆盖。当糖层被定位在泡沫层之上时， 启动计时器。可通过改变料仓的速度或狭缝 的尺寸来调整杯子中沉积的糖的量 ( 获得 5 克糖的精确重量的糖层厚度 )。所述糖为 D4， 3 等于 660 微米的结晶糖。 0106 必须遵守在提取结束和糖测。
45、试开始之间的精确等待时间 ( 即， 对于小杯咖啡为 20 秒 )。 0107 糖层在克莉码之上保留一段时间。 然后， 当糖的主要部分突然下沉时， 观察人员必 说 明 书 CN 101516241 B9/9 页 12 须停止计时器。 0108 “糖测试值” 为计时器所显示的秒数。 0109 示例 10. 提取率 ： 0110 提取率通过下式计算 ： 0111 提取率 ( ) MeTc/Ms 0112 其中， Me代表咖啡提取物的重量， Ms代表胶囊中容纳的研磨咖啡的重量， 并且Tc代 表在烘炉干燥咖啡提取物之后全部咖啡固体物在所获得的咖啡提取物中的百分比。 说 明 书 CN 101516241 B1/5 页 13 图 1 图 2 说 明 书 附 图 CN 101516241 B2/5 页 14 图 3 说 明 书 附 图 CN 101516241 B3/5 页 15 图 4 图 5 说 明 书 附 图 CN 101516241 B4/5 页 16 图 6 图 7 说 明 书 附 图 CN 101516241 B5/5 页 17 图 8 图 9 说 明 书 附 图 。