Brevet FR2118882A1 — publié le 19720804

1_ 2118882 i La présente invention se rapporte à un procédé pour la préparation d'un extrait de café ainsi qu'un filtre-emballage conditionné en vue de l'application de ce procédé. Il est connu que les cellules de café torréfié con-5 tiennent plus de 2 50 aromates ainsi que des enzymes faisant fonction de catalyseurs pendant le développement de l'arôme. Lorsque les cellules viennent en contact avec de l'eau chaude, le glucose des parois intercellulaires se dissout en libérant les enzymes, qui catalysent alors le processus d'aromatisation 10 se développant immédiatement. Ceci provoque la libération de l'arôme sous forme d'une huile essentielle gazeuse soluble dans l'eau. Cette solubilité de 1'arôme dans l'eau peut être fortement augmentée si on laisse le processus se développer 15 sous pression, en empêchant le mélange gazeux de s'échapper. Ce phénomène constitue le point de départ de l'invention, qui s'adresse plus particulièrement aux filtres-emballages du type à usage unique, à jeter après usage. Le but principal de l'invention vise à obtenir, par 20 des moyens très simples et économiques, un extrait de café aromatique très riche. A cet effet, l'on propose un procédé pour la préparation d'un extrait de café, consistant généralement à moudre le café torréfié de telle façon qu'au moins 75% du café moulu 25 passe par un tamis correspondant à DIN 10; à placer une dose adéquate dudit café moulu dans une enveloppe déformable fermée comportant deux parois opposées perméables à l'eau; à soumettre l'une desdites parois, au moyen d'eau chaude, à une pression hydrostatique d'au moins 60 mm H?0 par cm', ladite 30 pression descendant jusqu'à zéro en de_-dans une période de 6 minutes; et à provoquer, temporairement dans ladite enveloppe, une pression comprise entre 12 et 20 cm ï^O par cm . Cette pression à l'intérieur de l'enveloppe se développe par suite du gonflement du café moulu en contact avec 3 5 l'eau s'écoulant au travers dudit café, et également, grâce à la finesse du moulage, par suite des gaz se dégageant en abondance. Par la combinaison de l'action capillaire de l'une desdites parois et la pression hydrostatique agissant sur celle-ci, l'on empêche ces gaz de s'échapper de ladite enveloppe sous 40 forme gazeuse, de manière à provoquer leur dissolution dans 71 05258 -2- 2118882 l'eau s'écoulant, ce processus étant favorisé par la pression produite à l'intérieur de ladite enveloppe. Suivant une caractéristique de l'invention, de préférence on choisit un rapport égal à 0,61 (+ 0,008) entre le volume de la dose de café 5 moulu à l'état sec et le volume intérieur de l'enveloppe. On obtient ainsi un extrait aromatique très riche. En vue de l'application de ce nouveau procédé, de préférence, l'on fait usage d'un filtre-emballage d'un type connu en soi, comportant une cuvette conique pourvue d'un fond 10 et d'un faux-fond, tous les deux réalisés en papier à filtrer, une dose de café moulu étant placé dans l'espace délimité par lesdits deux fonds, la paroi de ladite cuvette présentant, eri-dessus dudit fond, des déformations conditionnées en vue de permettre une contraction, respectivement une dilatation de 15 ladite cuvette.Toutefois les éléments constitutifs ainsi que les dimensions dudit filtre sont spécialement adaptés en vue de l'application du procédé défini ci-dessus. Le volume compris entre les deux fonds et la partie correspondante de la paroi conique esx égal à 1,60 à 1,65 fois le volume de la dose de 2 0 café moulu à l'état sec, tandis que lesdits fonds sont réalisés en papier à filtrer présentant les caractéristiques suivantes: -composition: 95% de cellulose + 5% de résines agglutinantes -traces en H^O à 100°C après 5 minutes: 0,55 pourcent 2 5 en poids - épaisseur: 0,05 3 -poids: 0,065 (100 x 100 mm) -perméabilité à l'eau, rapportée à 45 mm de diamètre: 1 1/7,5 sec 30 -résistance à la traction : longitudinale - à l'état sec: 15 2 0 gr/mm^ ^ ^ 2 a l'état mouille: 2 35 gr/mm transversale- à l'état sec: 7 32 gr/mm^ v O 35 a l'état mouillé: 14 3 gr/mm La paroi de la cuvette est réalisée en polypropvlène ; son pcids total est de 1,56 gr. Comme avantage supplémentaire on obtient ainsi un rapport de poids entre la dose, de café et l'emballage d'au 40 moins 5/1. COPY 71 05258 -3- 2118882 i En vue de mieux faire ressortir les caractéristiques et les avantages de l'invention, celle-ci sera décriteci-après en se référant au dessin schématique annexé. Dans ce dessin on a représenté, en section axiale, 5 un filtre d'un type connu en soi, dont les dimensions et les matériaux ont été spécialement adaptés à la mise en oeuvre du procédé selon l'invention. Ce filtre comporte une paroi conique 1 présentant deux épaulements rentrants successifs 2 et 3. Sur les surfaces 10 annulaires déterminées par ceux-ci l'on a fixé deux disques de papier à filtrer 4 et 5, une dose ou portion de café moulu 6_ étant placée dans l'enveloppe T. délimitée par ladite paroi conique et lesdits disques de papier à filtrer. La partie de la paroi 1 située en-dessus du disque 4_ 15 présente des plis ou des ondulations longitudinales permettant une dilatation dans le sens radial de cette partie. Le volume de la dose de café J5 est de 2 3 cc et son poids est de 8,5 gr (;+ 0,1 gr). Préalablement ce café a été torréfié et moulu à un degré de finesse de 93,1, calculé au 20 moyen de la formule suivante : £ n x H 100 ^ 2 ou n représente le nombre de mailles par cm du tamis utilisé pour l'essai, et g le poids du café moulu. 25 Sur la base de tamis normalisés DIN on obtient ainsi, pour 10 gr. de café moulu, les valeurs suivantes: PIN 10 20 30 60 café 2,50 5,10 0,60 1,80 30 2,5 x 100 + 5,1 x 400 + 0,6 x 900 + 1,8 x 3.600 _ 93^ 100 Le volume de l'enveloppe 1_ est de 37 ,57 cc. Les disques de filtrage 4^ et _5 sont tous les deux réalisés en papier à filtrer présentant les caractéristiques suivantes: 35 _ nature : 95% cellulose + 5 % résines agglutinantes - traces en 1^0 à 100°C, après 5 minutes: 0,55 pour-cent en poids - épaisseur : &,053 mm - poids : 0,09 gr pour les deux disques 40 - perméabilité rapportée à 45 mm de diamètre : COPY 71 05258 _4_ 2118882 i 1 1/7,5 sec - résistance à la traction: longitudinale - 2 à l'état sec 1520 gr/mm 2 à l'étax hurcide 235 gr/mm n transversale & 2 à l'état sec 7 32 gr/mm 2 a l'état humide 143 gr/mm - degré d'humidité après traitement : max. 10 % en poids. 10 La paroi conique 1-3^ est réalisée en polypropylène ; son poids total est de 1,56 gr (point de fusion 160°C; aucune trace de faux goût dans l'eau). Les ronds ou disques de filtrage et 5 sont fixés sur les surfaces annulaires 2^ respectivement _3, par soudage thermique sur tout leur pourtour. 15 En vue de préparer un extrait de café on verse de l'eau bouillante sur le disque 4. La quantité d'eau bouillante est d'environ 170 ml, de sorte qu'au début le disque 4^ est soumis à une pression hydrostatique d'au moins 60 mm H_0 par 2 * cm . Bientôt dans l'enveloppe 1_ se forment des gaz aromatiques 20 qui se rassemblent de façon à former une bulle 8_. Le disque de filtrage 4^ laisse passer l'eau, tandis que la capillarité de ce disque ainsi que la pression hydrostatique agissant sur celui-ci empêchent la montée des gaz aromatiques au travers dudit disque 4-. 25 La quantité croissante d'arôme dégagé ainsi que le gonflement du café font monter la pression dans l'enveloppe ^ O dans le présent exemple jusqu'à environ 19 cm 1^0 par cm . Ceci provoque une déformation convexe vers l'extérieur des deux disques 4 et 5^. La paroi 1, déformable dans certaines limites, 30 fait fonction d'équilibreur par rapport à la tension dans les disques 4_ et 5^ de manière à éviter le déchirement de ceux-ci. Par suite de la haute pression à l'intérieur de l'enveloppe 7_, laquelle, pendant l'écoulement de l'eau peut atteindre upe valeur comprise entre 12 et 20 cm 1^0 par cm , les aromates constamment 35 dégagés en supplément viennent se mettre en solution de manière à produire un extrait richement aromatique, tandis que le temps d'écoulement de l'eau, malgré la finesse du moulage, reste dans les limites normales de 6 minutes par dose. L'indice d'arôme de l'extrait, déterminé suivant la 40 méthode de Wurtziger (Deutsche Lebensmittel - Rundschau - 71 05253 -5- 2118882 ! 48 Jahrgang, Heft 9, septembre 1952, pages 189 - 19 4, Café, Cacao, Thé - Volume VII, No. 3, juillet- septembre 19 63, pages 253 - 260) est égal à A = 2=V = 35 E 5 où A = indice d'arôme B = valeur à blanc en ml n/10 NaoSo0„ ZI;s V = consommation en ml n/10 Na9S,0o E = g éprouvette 10 La valeur à la tasse de l'extrait est de 60/68 T = (B - V) x 50 = 60/68 L'extrait présente un pH de 5,60 (à chaud) et de 5,80 (à froid) et une densité de 0,62 Bé (143 mljd'extrait de 8,5 gr de café). Un procédé normal connu de préparation, à découvert, 15 donne comme valeur à la tasse 35 au plus, et cela sous condition de faire usage d'un café de la meilleure qualité connue, torréfaction idéale, moulage optimum, ce qui montre que le caractère fortement aromatique d'un extrait obtenu par application de l'invention devra réellement être imputé à la haute 20 pression produite dans l'enveloppe. Ceci apparaît encore plus clairement des essais que l'on peut effectuer avec un filtre, dont le disque supérieur 4 est détaché. On trouve alors un pH de 5,80 (à chaud) ce qui montre que l'arôme s'est volatilisé tandis que la densité tombe 25 à 0,10 Bé. La valeur à la tasse est alors de 34. Cela est bien surprenant, si on la compare avecjles valeurs obtenues de 60 à 68. Bien entendu diverses modifications peuvent être apportées par l'homme de l'art au dispositif ou procédé qui vient 30 d'être décrit uniquement à titre d'exemple non limitatif sans sortir du cadre de l'invention. 71 05258 -6- 2118882 REVENDICATIONS 1.- Procédé pour la préparation d'un extrait de café, caractérisé en ce qu'il consiste substantiellement à moudre du café torréfié, de telle façon qu'au moins 75% du café moulu 5 passe par un tamis correspondant à DIN 10; à placer une dose adéquate dudit café moulu dans une enveloppe déformable fermée comportant deux parois opposées perméables à l'eau; à soumettre l'une desdites parois, au moyen d'eau chaude, à une pression hydrostatique d'au moins 60 mm 1^0 par cm , ladite pression 10 descendant jusqu'à zéro en dedans d'une période de 6 minutes; et à provoquer provisoirement, dans ladite enveloppe, une 2 pression comprise entre 12 et 20 cm HjO par cm . 2.- Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que le rapport entre le volume de la portion de café moulu 15 et 2e volume de l'enveloppe est égal à 0,61 (*_ 0.008). 3.- Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que ladite paroi perméable à l'eau qui subit ladite pression hydrostatique est conditionnée de façon à empêcher les gaz se dégageant du café de s'échapper au travers de ladite 2 0 paroi. 4.- Filtre-emballage pour l'application du procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, du type comportant une cuvette conique pourvue d'un fond et d'un faux fond réalisas, tous les deux, en papier à filtrer, une 2 5 dose de café moulu étant placée dans l'espace délimité par lesdits deux fends, la paroi de ladite cuvette présentant, en-dessus desdits fonds, des déformations conditionnées en vue de permettre une contraction, respectivement une dilatation de ladite cuvette, caractérisé en ce que le volume compris entre 30 les deux fonds et la partie correspondante de la paroi conique est égal à 1,60 à 1,65 fois le volume de la dose de café moulu à l'état sec, tandis que lesdits fonds sont réalisés en papier à filtrer répondant aux caractéristiques suivantes: - composition: 95 % de cellulose + 5% de résines 35 agglutinantes - traces en ï^O à 100°C après 5 minutes : 0,55 pour-cent en poids - épaisseur : 0,05 3 - poids : 0,065 (100 x 100 mm) BAD ORIGINAL 71 05258 -7- 2118882 - perméabilité à l'eau, rapportée à 45 mm de diamètre : 1 1/7,5 sec. - résistance à la traction: longitudinale - 2 à l'état sec: 1520 gr/mm 2 5 à l'état humide : 2 35 gr/mm transversale - .. 2 a l'état sec: 732 gr/mm 2 à l'état humide: 143 gr/mm 5.- Filtre-emballage selon la revendication 4, carac-10 térisé en ce que le rapport poids de la portion de café/poids du dispositif est égal à 5/1. 6.- Filtre-emballage à usage unique, caractérisé en ce qu'il a été spécialement adapté en vue de l'application du procédé selon la revendication 1, 2 ou 3.