(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
密閉されたカプセル内に加圧下において水を注入することによって、挽豆されたコーヒーを収容する前記カプセルからショートコーヒー抽出物をより高速に吐出するための方法であって、
前記カプセルは、挽豆されたコーヒーを充填され、吐出膜を有し、
前記カプセルは、コーヒー抽出デバイスにおいて抽出され、加圧された水が、加圧下において前記カプセル内に注入され、
前記コーヒー飲料は、前記膜に係合及び／又は当接する係合手段を用いて、前記カプセルの前記飲料吐出膜を介して放出され、
以下の限度内、すなわち
Ｄ４、３の測定値が３００から３８０ミクロンの間である場合には、Ｆは１６％未満、
Ｄ４、３の測定値が２５０から２９９ミクロンの間である場合には、Ｆは１８％未満、
Ｄ４、３の測定値が２００から２４９ミクロンの間である場合には、Ｆは２１％未満、
Ｄ４、３の測定値が１５０から１９９ミクロンの間である場合には、Ｆは２８％未満、で平均粒子サイズ（Ｄ４、３）に応じた管理された細粒のパーセンテージ（Ｆ）を有する挽豆されたコーヒーを前記カプセル内に供給することによって、敷き詰められたコーヒーにおける圧力損失が低減され、
抽出収率が、１５から３０％の間に維持され、
２５又は４０ｇのコーヒー抽出物が、２０秒以下のフロー時間で吐出される、方法。
【請求項２】
以下の限度内、すなわち
Ｄ４、３の測定値が３００から３５０ミクロンの間である場合には、Ｆは１２から１６％の間、
Ｄ４、３の測定値が２５０から２９９ミクロンの間である場合には、Ｆは１４から１８％の間、
Ｄ４、３の測定値が２００から２４９ミクロンの間である場合には、Ｆは１７から２１％の間
Ｄ４、３の測定値が１６０から１９９ミクロンの間である場合には、Ｆは２２から２８％の間、
で粒子サイズに応じた細粒のパーセンテージ（Ｆ）を有する挽豆されたコーヒーを前記カプセル内に供給することによって、敷き詰められたコーヒーにおける圧力損失が低減される、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記抽出収率（Ｙ）は、１８から３０％の間に維持される、請求項１又は２に記載の方法。
【請求項４】
前記抽出収率（Ｙ）は、１９から２５％の間である、請求項３に記載の方法。
【請求項５】
前記カプセルは、１９０から３００ミクロンの間からなる平均粒子サイズを有するコーヒー挽粒を充填される、請求項３に記載の方法。
【請求項６】
前記カプセルは、約４．５から６グラムまでのコーヒー質量を充填される、請求項３又は４に記載の方法。
【請求項７】
前記カプセルは、約５グラムのコーヒー質量を充填される、請求項６に記載の方法。
【請求項８】
前記フロー時間は、約１５秒未満まで短縮される、請求項４〜７のいずれか一項に記載の方法。
【請求項９】
前記コーヒー抽出物は、砂糖試験時に、少なくとも１０秒間の安定性を有するクレマを有する、請求項５、６又は７のいずれかに記載の方法。
【請求項１０】
前記膜／係合手段の境界面での圧力損失が、穿刺抵抗が少なくとも１．１ｍＪの膜を選択することによって増大される、請求項１〜９のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１１】
前記膜／係合手段の境界面での圧力損失が、穿刺抵抗が１．１から３．５ｍＪの間の膜を選択することによって増大される、請求項１〜１０のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１２】
前記膜／係合手段の前記境界面での圧力損失は、２６から４０ミクロンの間である厚さのアルミニウムから構成される膜を選択することによって増大される、請求項１〜１１のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１３】
細粒挽豆部内に少なくとも１対の径方向に波形付けされたロールを備える豆挽器を使用して、前記カプセル内に充填する前にコーヒー豆を挽くことによって、細粒レベルが管理される、請求項１〜１２のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１４】
抽出水圧が、注入側で１１バールよりも高い値に達する、請求項１〜１３のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１５】
前記挽豆されたコーヒーは、充填後に前記カプセル内で圧縮されない、請求項１〜１４のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１６】
前記挽豆されたコーヒーは、前記カプセル内に充填前に高密度化される、請求項１５に記載の方法。
【請求項１７】
前記挽豆されたコーヒーは、緩く充填される、請求項１５に記載の方法。
【請求項１８】
前記膜は、前記カプセルからのコーヒー抽出物の放出のための抽出圧力の効果により、係合手段に当接して断裂する、請求項１〜１７のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１９】
前記係合手段は、複数の盛り上がり部を備える、請求項１８に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、加圧下において抽出されるように設計され、コーヒー飲料を淹れるための物質を収容するカプセルから、コーヒー飲料を吐出するための方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
フィルタコーヒーマシンによってカップコーヒーを提供することが可能である。しかし、コーヒーの「軽度」抽出により、通常は、これにより得られる抽出物は、コーヒー固形分濃度が低く、アロマ特性が低く、上部に「クレマ」を殆ど又は全く有さない。
【０００３】
加圧下において抽出されるように設計され、飲料を淹れるための物質を収容するカプセルが、市場に出ている。これらは、より優れたコーヒー抽出物、すなわちより高い「抽出収率」、より豊かなアロマ及びより良好な「クレマ」、操作時のより優れた利便性を実現し、その中に含まれる物質の鮮度を保証する。その結果、一定品質の抽出したての飲料の吐出を保証するのにより優れている。
【０００４】
例えば、「Ｎｅｓｐｒｅｓｓｏ（登録商標）」の商標の下に市販されている実際のシステムが、良質のショートカップコーヒー及びロングカップコーヒーを提供する点で高く評価されている。ショートカップコーヒー抽出物は、カップ中に５０グラム未満のコーヒー液体抽出物を含むものとして、より具体的には、エスプレッソタイプについては約４０ｇ、リステロットタイプについては約２５ｇを含むものとして定義される。１０〜２０バール程度でカプセル中に保たれる高圧抽出条件により、吐出される液体抽出物は、コーヒー収率、コーヒー固形分及び「クレマ」に関して望ましい品質特性が得られ、ユーザにとって許容可能な吐出フロー時間内に得ることが可能となる。したがって、典型的には、ショートコーヒー抽出物は、所望の質感、味、風味及びクレマを実現するために、２０から４５秒間のフロー時間内に吐出させることが可能である。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
短縮されたフロー時間で、しかし特徴となる品質を比較的変化させることなく、ショートコーヒー抽出物を吐出する必要がある。
【０００６】
また、比較的濃い味で、ショートコーヒー抽出物を吐出する必要がある。
【０００７】
本発明は、先行技術のカプセルシステムに対する大幅な改善を目的とする。特に、主要な目的は、カプセルからショートコーヒー抽出物を吐出する際のフロー時間を短縮しつつ、同時にコーヒーの品質特性、特に所望の濃さ（例えばコーヒーの「抽出収率」により表される）、またクレマの十分な厚さ及びきめを維持する、又はさらには改善することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
したがって、本発明は、敷き詰められたコーヒーにおける細粒の含有量の管理による敷き詰められたコーヒーの粒度が、敷き詰められたコーヒーにおける圧力損失の低減において重要な役割を果たすとともに、所望のコーヒー抽出を維持するという発見にもとづく。細粒の含有量を減らすことにより、敷き詰められたコーヒーにおける圧力損失が低減される。圧力損失が低減されることにより、コーヒー抽出物をより速いフロー速度で吐出させることが可能となる。
【０００９】
したがって、本発明は、コーヒー挽豆における細粒レベルを低下させる原理にもとづいており、この細粒レベルは、結果として得られるコーヒーの抽出収率に著しい影響を及ぼすことなく、より高速のフローを実現する。
【００１０】
したがって、本発明は、密閉されたカプセル内に加圧下において水を注入することによって、挽豆されたコーヒーを収容するカプセルからショートコーヒー抽出物をより高速に、又はより高い収率で吐出するための方法であって、
カプセルは、挽豆されたコーヒーを充填され、吐出膜を有し、
カプセルは、コーヒー抽出デバイスにおいて抽出され、加圧された水が、加圧下においてカプセル内に注入され、
コーヒー飲料は、膜に係合及び／又は当接する係合手段を用いて、カプセルの飲料吐出膜を介して放出され、
以下の限度内、すなわち
Ｄ４、３の測定値が３００から３５０ミクロンの間である場合には、Ｆは１６％未満、
Ｄ４、３の測定値が２５０から２９９ミクロンの間である場合には、Ｆは１８％未満、
Ｄ４、３の測定値が２００から２４９ミクロンの間である場合には、Ｆは２１％未満、
Ｄ４、３の測定値が１５０から１９９ミクロンの間である場合には、Ｆは２８％未満、
で平均粒子サイズ（Ｄ４、３）に応じた管理された細粒のパーセンテージ（Ｆ）を有する挽豆されたコーヒーをカプセル内に供給することによって、敷き詰められたコーヒーにおける圧力損失が低減され、
抽出収率が、１５から３０％の間に維持され、
２５又は４０ｇのコーヒー抽出物が、２０秒以下のフロー時間で吐出される方法に関する。
【００１１】
好ましくは、以下の限度内、すなわち
Ｄ４、３の測定値が３００から３５０ミクロンの間である場合には、Ｆは１２から１６％の間、
Ｄ４、３の測定値が２５０から２９９ミクロンの間である場合には、Ｆは１４から１８％の間、
Ｄ４、３の測定値が２００から２４９ミクロンの間である場合には、Ｆは１７から２１％の間、
Ｄ４、３の測定値が１５０から１９９ミクロンの間である場合には、Ｆは２２から２８％の間
で粒子サイズに応じた細粒のパーセンテージ（Ｆ）を有する挽豆されたコーヒーをカプセル内に供給することによって、敷き詰められたコーヒーにおける圧力損失が低減される。
【００１２】
コーヒー挽粒のサイズ粒子の関数として決定される細粒レベルの管理により、敷き詰められたコーヒーにおける圧力損失を低減させることが可能となり、その結果フロー時間が大幅に短縮される。
【００１３】
好ましくは、上述の特定のＤ４、３の範囲内の単一の挽粒が、投与され、カプセル内に充填されて、本発明の方法を実現する。
【００１４】
ショートコーヒー抽出物については、カップ中のコーヒーの特徴又は濃さを示唆する特性は、抽出収率に関係する。抽出収率は、好ましくはある一定の範囲内に維持されなければならないことが判明している。抽出収率が高すぎる場合には、通常は、コーヒーは過度に抽出され、望ましくない混合物が抽出されたために苦く及び渋くなると考えられる。逆に、抽出収率が低すぎる場合には、コーヒーは、水っぽい味になり、また平均的な消費者により許容され得るものとはならない。したがって、驚くべきことには、本発明は、フロー時間を著しく短縮しつつ、さらに細かい挽粒によって好ましくは１８から３０％、最も好ましくは１９から２５％の間からなる範囲内に抽出収率を維持する、又はさらには高める方法を提供する。
【００１５】
カプセル内に収容される挽豆されたコーヒーの量は、適度な低さのままであり、好ましくは４．５から６．５グラムであり、より好ましくは５から６グラムである。
【００１６】
驚いたことには、２００から３００ミクロンの範囲に及ぶＤ４、３の好ましい平均粒子サイズ内においては、２５ｇ又は４０ｇのコーヒー抽出物の吐出についてのフロー時間を、１５秒以下にまで、さらには約１０秒に、著しく短縮することが可能であることが判明した。また驚くべきことには、フロー時間は、１９０〜３００ミクロンのＤ４、３範囲内においては、比較的一定である。
【００１７】
より高速な抽出にもかかわらず、より高い細粒レベルを有する同一の平均粒子サイズと比較して、コーヒーの風味上の特徴並びに質感及び後味を改善することが可能である。例えば、２００から３００ミクロンの間の平均粒子サイズＤ４、３内における抽出収率は、２０から２３％内に維持する、又は高めることが可能である。
【００１８】
クレマもまた、コーヒーのショート抽出物において重要な品質特性として求められる。クレマは、厚く安定的であるべきである。クレマは、黒い穴を残さずにカップ中の飲料の表面全体を覆うべきである。したがって、クレマの品質は、結晶砂糖を置くことと、砂糖がコーヒー抽出物中に沈下するまでの時間を測定することからなる試験によって決定される。また、驚くべきことには、より高速の時間で吐出されたショートコーヒー抽出物が、優れた特徴からなるクレマを有する。例えば、２００から３００ミクロンのＤ４、３の平均粒子サイズでは、約１０秒の短縮された時間で吐出されたコーヒー抽出物において、クレマは、砂糖試験時に１０秒を上回る、さらには１２秒を上回る、好ましくは１２から１５秒の間の安定性を示した。
【００１９】
さらには、膜／係合手段の境界面での圧力損失を、改善された品質特性を実現するように制御することが可能である。
【００２０】
膜／係合手段境界面での圧力損失は、高い穿刺抵抗を有する膜を有することによって、制御することが可能である。さらに好ましくは、膜は、１．１ｍＪと３．５ｍＪとの間の穿刺抵抗を有する。最も好ましくは、膜は、１．３５と３．２ｍＪとの間の穿刺抵抗を有する。膜は、アルミニウム、アルミニウム合金及び／又はプラスチックなどの種々の材料から構成することが可能である。
【００２１】
好ましい例においては、膜がアルミニウム又はアルミニウム合金から構成される場合には、膜は、２６から４０ミクロンの間の、さらにより好ましくは約３０ミクロンの厚さを有する。膜は、係合手段との接触状態において、抽出圧力の効果の下に断裂されると好ましい。係合手段は、複数の盛り上がり部、又は代替としては単一の盛り上がり部を備えてよい。必要であれば、カプセルは、膜の開口後にカプセル内部に挽豆されたコーヒーを保持するために内部フィルタを含んでよい。カプセルの注入側での水圧は、１１バールを超える、さらには１４バールを上回って超える値に達することが可能である。
【００２２】
カプセル内の細粒の低減を得るための１つの可能な方法は、長手方向の波形ではなく、細粒挽豆部内に径方向波形を有する少なくとも１対のロールを備える豆挽器を使用することによって、コーヒー豆を（カプセルに充填する前に）挽くことであってよい。少なくとも１つのロールが径方向に波形付けされた、少なくとも３つのステージ、好ましくは４つのステージを使用してコーヒーを挽豆することにより、良好な結果が得られた。径方向波形を有する挽豆ロールのみを使用する少なくとも４つのステージ、特には６つのステージによって、最良の結果が得られた。
【００２３】
カプセル内のコーヒーは、カプセル内に密でない状態で、すなわちカプセル内に充填される前又は後の圧縮ステップを伴わずに充填することが可能である。代替としては、コーヒーは、高密度化デバイスを使用して、充填ステップの前に高密度化させることが可能である。しかし、コーヒーは、カプセル内で固形ブロックには圧縮されず、カプセル内で流動可能な状態を保つ。
【００２４】
好ましい例においては、吐出膜のための開口プレートは、好ましくは２０から５０の間の個数の突出した盛り上がり部の網状構造体より形成され、各盛り上がり部は、約０．５から５ｍｍ２の間である個別の表面積の平坦な上面を有する。より好ましくは、盛り上がり部の上面の各個別の表面積は、０．８から３ｍｍ２の間である。また、このような開口構成体は、より良好なクレマを形成するのに十分な圧力損失を生成することに関与し得る。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】標準挽粒及び本発明の改良挽粒についての、挽豆されたコーヒーの平均粒子サイズと細粒レベルとの関係を示すグラフである。
【図２】粒度と、２５ｇのコーヒー抽出物を吐出するためのフロー時間との関係を示すグラフである。
【図３】２５ｇのコーヒー抽出物を吐出するためのフロー時間と、標準的なブレンド及び本発明のブレンドについての抽出収率との関係を示すグラフである。
【図４】２５ｇのコーヒー抽出物を吐出するためのフロー時間と、砂糖試験による決定の通りに求められるクレマ品質との関係を示すグラフである。
【図５】１９０から２５０ミクロンの間の挽豆されたコーヒーの平均粒子サイズと、ショートコーヒー抽出物を吐出するためのフロー時間との関係を示す別のグラフである。
【図６】２５ｇのコーヒー抽出物を吐出するためのフロー時間と、２４５から２７５ミクロンの間の挽粒についてのフロー時間との関係を示す別のグラフである。
【図７】２４５から２７５ミクロンの間の挽粒についてのフロー時間とクレマの安定性との関係を示す別のグラフである。
【図８】カプセルの挿入前の本発明のシステムの概略図である。
【図９】デバイスが閉じられ、カートリッジがデバイスにおいて抽出される、システムの概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
本出願においては、以下の前文のとおりに定義が与えられる用語が使用される。
【００２７】
「抽出収率」は、抽出物の濃さを指し、液体抽出物中の総固形分重量を、カプセル内の初めのコーヒー材料（例えば焙煎され挽豆されたコーヒー）の総重量で割ったものとして定義される。一般的には、この値は、パーセンテージで表される。
【００２８】
「総固形分」は、抽出物中に含まれる抽出固形分の重量を、抽出物の総重量で割ったものとして定義される。一般的には、この値は、パーセンテージで表される。
【００２９】
「注入圧力」は、バールで表される、抽出の際のカプセル内の注入ポイント（又は複数の注入ポイント）で測定された最大圧力として定義される。
【００３０】
「フロー時間」は、コーヒーカップ中への最初の流体滴下の瞬間から、抽出物が所望の重量、濃さ及び特性でカップ中に吐出された瞬間までの時間として定義される。
【００３１】
「ショートコーヒー抽出物」は、「リステロット」については約２５ｇ（＋／−２）の重量で、「エスプレッソ」については約４０ｇ（＋／−２）の重量でカプセルから得られる液体抽出物として定義される。
【００３２】
平均粒子サイズ「Ｄ４、３」は、Ｍａｌｖｅｒｎ（登録商標）の光学機器及び、粒子の分散剤としてのブタノールを使用するレーザ回折法により求められるコーヒー挽粒の平均体積径を表す。
【００３３】
「細粒」は、Ｍａｌｖｅｒｎ（登録商標）のレーザ回折法により測定される場合の８８．９１ミクロン未満の直径を有するコーヒー粒子であると見なされる。
【００３４】
豆挽器においてコーヒーを挽豆するための「ステージ」は、１対のロールに相当する。
【００３５】
「吐出膜」は、切断、穿刺及び／又は断裂を含む任意の適切な方法による開口後に形成される少なくとも１つの飲料出口、或いは結果的に予め形成される出口（例えばフィルタ）を備える、コーヒーを吐出するカプセルの壁部となるように意図される。
【００３６】
ミリジュールで表される「穿刺抵抗」は、ＥＰ１５６６１２７Ａ２においてさらに説明される、Ｆｕｃｈ  Ｉｎｄｕｓｔｒｉｅｖｅｒｔｒｅｔｕｎｇｅｎ社（スイス国）より供給されるＭＴＳ  Ｓｙｎｅｒｇｉｅ４００引張装置を使用することによりカプセルの膜を穿刺するのに必要なエネルギーとして定義され、ＥＰ１５６６１２７Ａ２の内容は、参照により本明細書に組み込まれる。
【００３７】
挽豆されたコーヒーの「粒度」は、実施例中で説明されるような挽豆後に得られるコーヒー粒子の平均粒子サイズ及び細粒レベルとして定義される。
【００３８】
「クレマ」は、かなり小さな気泡のきめを有する、コーヒー抽出物上に生成される上部の泡として定義される。クレマ特性は、実施例６において定義されるような経験的砂糖試験により測定することが可能であり、淹れたてのカップコーヒーの上部の上への明確に定義された結晶砂糖層の配置、並びに上覆いの開始と砂糖の主要部分の沈下との間の経過時間の測定よりなる。したがって、「砂糖試験値」は、秒数である。
【００３９】
「係合手段」は、カプセルからのコーヒーの放出を遅延させることが可能なある一定の圧力損失をもたらす膜中への係合若しくは膜への圧迫を行う機能を有する、抽出デバイス又はカプセルのエレメントに相当する。係合手段は、中央針又は複数の針或いは、複数の突出部及び／又は隆起部を有するプレート或いはフィルタプレート或いは他の物理的障害物など、膜と組み合わせてある一定の圧力損失をもたらすことが可能な様々な形態をとることが可能である。
【００４０】
本発明は、ショートヴォリュームのコーヒー飲料を提供するための、前述のような閉鎖カプセル及びそれに付随する利点を利用するシステムに関する。
【００４１】
図８及び図９は、本発明の例示のシステムを概略的に示す。本発明のデバイスＤが、１度で１つのカプセルからコーヒーを抽出するための抽出モジュール１０を備える。抽出モジュールは、支持ベース又はコレクタ１１及び注入部分１２の形態の受容手段を備える。支持ベース及び注入部分は、カプセルを受容するようにこれら２つの部分が閉じられると、内部容積部分を画成する。支持ベース中には、カプセル内部で流体圧力が高まるとカプセルの保持部分に係合するように構成される係合手段１３が配置される。係合手段１３は、角錐体などの一連の突出エレメント、プレートの表面上に設けられる細長いリブ又は針の網状構造体などの、穿刺手段であってよい。コーヒー抽出物は、突出エレメントと膜の開口縁部との間に形成される非常に狭いスペースによって主に濾過される。プレートは、抽出物を排出し、最終的に任意の固形分コーヒー粒子を保留するための一連の孔を備える。孔は、突出エレメント間に形成されるチャネル中のプレートを貫通して形成されてよく、又は代替的としては突出エレメントそのものを貫通して形成されてよい。
【００４２】
さらに、デバイスは、少なくとも１つの流体ライン７２を備え、流体をこの流体ライン７２に進ませ、少なくとも１つの注入器７０を介してカプセル内に供給することが可能である。注入器は、１つ又は複数の針又はブレードを備えてよく、これらは、水がカプセル内に進入するための１つ又は複数の通路を生成する。流体は、ポンプ７３を用いて加圧下においてライン中に供給される。ポンプは、電磁ピストンポンプ、或いは、膜ポンプ又は加圧ヘッドシステムなどの任意の適切なウォーターポンピング機構であってよい。流体のリザーバ７４をポンプ７３の上流に設置して、２つ以上のカプセルを抽出するための流体を供給するために十分な量の流体を供給することを可能にすることができる。好ましくは、リザーバは、数回の抽出サイクルの後にリザーバを何度も再充填する不都合を省くために、７５０ｍｌを上回る水を保有する。リザーバと抽出モジュール１０との間のラインに沿って加熱システム７５を設置して、所望の温度に流体を加熱することが可能である。ヒータは、７０から１００℃の間の抽出温度に水を加熱するように設定される。これは、サーモブロック又は、セラミック加熱カートリッジなどの瞬間加熱デバイスであることが可能である。また、リザーバは、流体を温かく又は熱く保つことが可能なボイラなどであることが可能である。また、スイッチを有する制御盤が、抽出サイクルを自動的に開始させるために通常は有効である。抽出動作を制御及び監視するために、温度センサ、タイマ、流計器、圧力センサ、羽根、プローブなどの種々の制御装置を付加することが可能である。また、デバイスは、多数の他の変形形態を含むことが可能である。
【００４３】
コーヒーカプセルＳは、アルミニウム及び／又はプラスチックなどの材料から構成される本体２０及び膜２１を有する。カプセルは、本発明の特許請求の範囲から逸脱することなく多数の種々の形状をとることが可能である。また、膜は、本体自体の底部として形成することが可能である。膜は、既に予め規定された形状（例えば凹形又は凸形など）をとることが可能であり、抽出の際に係合手段１３に当接して変形する。
【００４４】
本発明の１つの重要な態様によれば、カプセルは、管理された粒子サイズ及び低減された量の挽豆されたコーヒーを充填される。
【００４５】
カプセルには、内部のコーヒーの保存寿命を延ばすように、若干の過圧で不活性ガスを流すことができる。膜は、ガスの内圧により若干の凸形状をとることが可能である。不活性ガスは、典型的には窒素であるが、他の不活性ガスを使用することが可能である。また、コーヒーによる二酸化炭素ガスが、カプセルの充填及び密閉後のカプセル内部での挽豆されたコーヒーの脱ガスによって、圧の内部上昇に関与する。したがって、膜は、カプセル内の脱ガスによるガスを含むガスの内圧に耐えるに十分な抵抗力のあるものであるべきである。
【００４６】
抽出モジュール１０がカプセル２の周囲で閉じられ、図９に図示されるようにカプセルがモジュール内に配置されると、保持部材、すなわち以後「膜」と呼ぶものが、デバイスの係合手段１３に隣接して、又は係合手段１３から短い距離をおいて配置される。カプセルの膜は、カプセル内に水が来ることによりカプセル内である一定の開口圧力が確立するまでは開かない。膜及び係合手段は、抽出を開始する前に不慮の開口が生じないように構成される。したがって、水がポンプ手段７３により汲み上げられてカプセル内に進入すると、カプセル内部で内圧が上昇し、これが膜２１を変形させ、係合手段１３が穿刺されて又は断裂されて開口するポイントまで膜２１に係合手段１３を押圧させる。カプセルは、ある一定の開口圧力で開き始めるが、圧力は、カプセル内部の敷き詰められた挽豆されたコーヒーの圧縮のため、またカプセルの膜を断裂して又は穿刺して貫通した狭い開口によりもたらされる圧力低下のため、通常は上昇し続ける。次いで、通常は、圧力レベルは、抽出圧力に落ち着き、これは、典型的には開口圧力より数バール上回り、次いでポンプが遮断されると降下する。通常は、全圧力損失は、圧縮された敷き詰められたコーヒーによりもたらされる圧力損失と、膜を貫通する小開口及びデバイスの係合プレート１３の組合せによりもたらされる圧力損失との和である。係合プレートはカプセル自体の一部であることが可能であることを指摘しておくことが可能である。カプセルの膜は、係合プレートの１つ又は複数の針によってなど、水注入の前に予め開口させることが可能であることを指摘しておくことが可能である。
【００４７】
ポンプは、カプセルの特性（粒度、膜など）に応じてポンプの下流がある一定の圧力を抑制しなければならない際に、ポンプがある一定の流速の水を吐出することを意味する、固定の性能特性曲線を有する。
【００４８】
本発明は、敷き詰められたコーヒーにおける圧力損失が、既存のシステムのカプセル内の敷き詰められたコーヒーの圧力損失と比較した場合に著しく低減されるとともに、同時に抽出特性（すなわち抽出収率）を実質的に維持するという原理にもとづく。
【００４９】
そのため、カプセル内の挽豆されたコーヒーの粒度は、細粒レベルを下げて変更されている。好ましくは、細粒のパーセンテージ（Ｆ）は、粒子サイズ（Ｄ４、３）の測定された範囲に相関する。粒子サイズが増大すると、細粒量は通常は反比例して減少する。コーヒーがより細かく挽豆されるほど、より多くの細粒が生成される。本発明の１つの好ましい態様によれば、細粒のパーセンテージＦは、以下の好ましい限度内でＤ４、３の関数として決定される。
Ｄ４、３の測定値が３００から３５０ミクロンの間である場合には、Ｆは１２から１６％の間である。
Ｄ４、３の測定値が２５０から２９９ミクロンの間である場合には、Ｆは１４から１８％の間である。
Ｄ４、３の測定値が２００から２４９ミクロンの間である場合には、Ｆは１７から２１％の間である。
Ｄ４、３の測定値が１６０から１９９ミクロンの間である場合には、Ｆは２２から２８％の間である。
【００５０】
好ましくは、カプセルは、選択された粒子サイズＤ４、３を有する、ある単一の選択された挽粒を充填される。換言すれば、カプセルに充填するために、異なる粒子サイズＤ４、３を有する２つ以上の挽粒を混合させない。
【００５１】
上述のように細粒量が低減された粒度により、ショートコーヒー抽出物についてのフロー時間を抑えることが可能となる。特に、１５から３０％の間、好ましくは１８から３０％の間からなる抽出収率での２５又は４０グラムのコーヒー抽出物の吐出について、２０秒未満、好ましくは１５秒以下のフロー時間を首尾よく得ることが可能となる。
【００５２】
以下の実施例が、非限定的な態様で本発明をさらに説明する。
【実施例】
【００５３】
以下に実施例１から４において提示される以下の試験結果においては、標準的な容量及び形状のＮｅｓｐｒｅｓｓｏ（登録商標）コーヒーカプセルに、５．０グラムの挽豆されたコーヒーを緩く充填した。このアルミニウム製のカプセルを、３０ミクロンのアルミニウム製飲料吐出膜でシールした。抽出収率及びクレマ特性（「砂糖試験」）の観点より、コーヒーの特徴を比較した。
【００５４】
実施例１．  挽豆技術
図１のグラフは、種々の挽豆技術を考察した、平均径Ｄ４、３と細粒のパーセンテージとの関係を表す。
【００５５】
軸方向に波形付けされたロールのみを使用する標準的な挽豆技術を用いて種々の平均粒子サイズでコーヒー豆を挽くことによって、「標準挽粒」曲線が得られた。
【００５６】
初めの５つのステージの１０個の波形付けされたロールと、最終ステージの２つの平滑ロールとを含む６つのステージを使用する挽豆技術を用いて種々の平均粒子サイズでコーヒー豆を挽くことによって、「改良挽粒」曲線が得られた。この挽豆技術により、標準挽粒と比較して少ない細粒量が得られた。
【００５７】
改良された挽粒に関する低い方の曲線によって示されるように、細粒レベルを、１９９ミクロンの平均粒子サイズでは約２１％の値にまで、約２４０ミクロンの平均粒子サイズについては約１９％の値にまで、２９９ミクロンの平均粒子サイズについては約１５％の値にまで低減させることが可能である。
【００５８】
実施例２．  フロー時間に対する粒度（平均粒子サイズ／細粒）による影響
図２のグラフは、改良された挽粒により得られた低減された粒子サイズを有するブレンド、及び標準挽粒により得られた標準ブレンドのためのカプセルによる、フロー時間に対する平均粒子サイズ（Ｄ４、３）による影響を示す。驚くことには、２００から３００ミクロンまでの範囲においては、より少ない細粒を有する挽豆されたコーヒーに関しては、通常の細粒含有量の標準的なコーヒーブレンドとは対照的に、フロー時間はほぼ一定（約１０秒）である。一般的には、コーヒー抽出物のフロー時間は、低減されたレベルの細粒を有するコーヒーブレンドによって、著しく短縮させることが可能である。
【００５９】
実施例３．  抽出収率に対するフロー時間による影響
図３のグラフは、それぞれ２００、２５０及び３００ミクロンの３つの異なる平均粒子サイズに関しての、低減された細粒含有量を有する（「改良」）挽豆されたコーヒーを収容する本発明のそれぞれのカプセルを使用した、抽出収率に対する２５ｇのコーヒー抽出物の吐出についてのフロー時間による影響を示す。本発明のカプセルを、同一の平均粒子サイズについて、通常の細粒含有量を有する（「標準」）挽豆されたコーヒーを収容するカプセルと比較した。実施例９において説明される手順にしたがって、結果的に得られたコーヒー抽出物の抽出収率を計算した。驚くことには、低減された細粒レベルを有する改良されたブレンドによって、標準ブレンドと比較して著しく低いフロー時間が実現される一方で、同時に抽出収率が、所望の範囲内に維持されることをこの結果は示す。２００から３００ミクロンの範囲内の本発明の全てのブレンドが、２５ｇのコーヒー抽出物の吐出のために、１５秒よりも著しく低いフロー時間を経た。また、驚くべきことには、改良された挽豆については、より細かい挽粒によって最も高い収率（約２３％）が実現されることに気付いた。これは、より細かい挽粒によって最も低い収率（約１６．５％）が実現される標準ブレンドとは逆である。平均粒子サイズがより細かいほど、標準ブレンドでのフローはより遅くなる。標準ブレンドでは、敷き詰められたコーヒーによるフロー抵抗は、特に２００ミクロンの粒子サイズでのコーヒーの全ての量の完全な抽出を保証するにはおそらく高すぎる（「チャネル効果」）。
【００６０】
実施例４．  クレマに対するフロー時間による影響
図４のグラフは、それぞれ低減された細粒含有量（「改良」）を有するブレンドと、通常の細粒含有量（「標準的な製品」）を有するブレンドとから得られた結果を示す。５．０グラムの挽豆されたコーヒーをカプセルに充填した。ブレンドは、それぞれ２００、２５０及び３００ミクロンで挽豆した。２５ｇのコーヒー抽出物を吐出するためにカプセルを抽出した。低減された細粒含有量を有する改良されたブレンドについては、クレマが、少なくとも１２秒を上回って、より詳細には１２から１５秒の間比較的安定性を保つことを結果は示す。改良された挽粒では、フロー時間を１５秒未満に短縮することが可能であった。
【００６１】
実施例５．  ２００から２４０ミクロンの間の平均粒子サイズに関する、フロー時間に対する平均粒子サイズによる影響
図５のグラフは、２００から２４０ミクロンの間の平均粒子サイズ内でのさらなる結果を示す。より低い細粒レベルの改良挽粒を、約２３０ミクロンの平均粒子サイズの製品の「ローマ」コーヒー挽粒と比較する。径方向に波形付けされた豆挽器を用いて挽豆したサンプルは、ほぼ同一の、又はより細かい粒子サイズを有する。ＥＰ１５６６１２７Ａ２において説明されるノーマライザを使用して、サンプルを高密度化した。５グラムの挽豆したコーヒーをカプセルに充填した。改良挽粒では、フロー時間を２０秒未満に短縮することが可能である。
【００６２】
実施例６．  ２００から２４０ミクロンの間の平均粒子サイズに関する、抽出収率に対するフロー時間による影響
図６のグラフは、２００から２４０ミクロンの間の平均粒子サイズ内でのさらなる結果を示す。改良挽粒の抽出収率は、特により細かい挽粒については、標準よりも高い。約１２から２０秒の間のフロー時間については、抽出収率を約２０．５から２２．５％の間からなる値にまで上昇させることが可能である。
【００６３】
実施例７．  他の結果
他の結果を以下の表１に示す。
【００６４】
【表１】
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【００６５】
また、以下の表２に、約１６０ミクロンから約３７５ミクロンまでの範囲に及ぶ平均粒子サイズ内での種々のコーヒーブレンドに関する他の結果を示す。
【００６６】
【表２】
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【００６７】
実施例８．  粒度
１０００ｍｍ光学レンズを装備したＭａｌｖｅｒｎ（登録商標）による「Ｍａｓｔｅｒｓｉｚｅｒ  Ｓ」機器を使用して、レーザ回折により粒子サイズ分布（Ｄ４、３）及び細粒レベル（Ｆ）を決定した。１リットルのブタノール中に１〜２ｇの粉末を拡散させ、１５から２０％の間の不透明性を得るためにレーザビームの前で再循環させる。回折パターンのフラウンホーファー近似により粒子サイズ分布を求める。完全な実験を３度（又は標準偏差＜５％となるまで）繰り返し、その結果の平均を求める。
【００６８】
実施例９．  クレマ測定のための砂糖試験
機械式砂糖試験デバイスは、小さな砂糖収容サイロを備える。底端部に画成されたスリット（２ｍｍ×４０ｍｍ）を備えるこのサイロの角柱Ｖ字形体は、サイロが制御されておらず、最小限の砂糖がサイロ内に残留している限りにおいては、均一な砂糖カーテンを生成することが可能である。このサイロは、あるポイント「Ａ」からポイント「Ｂ」まで（ＡとＢとの距離は２０ｃｍである）を制御された速度（約４０ｍｍ／ｓ）で水平方向に移動させることが可能である。両ポイントの端位置においては、デバイスがスタンバイモードにある場合には、バッフルにより、砂糖の流出が防がれる。サイロが移動されると、２つのポイント「Ａ」と「Ｂ」との間の全行程にわたって砂糖カーテンが生成される。サイロが上を進む際に、２つのポイント内のこの経路の６０ｍｍ下方に位置するカップ内のクレマの上に、均一な砂糖の層が置かれる。砂糖の層が泡の層の上に配置される時に、クロノグラフを始動する。カップ中に配置される砂糖の量（正確に５ｇの重量の砂糖を得るための層厚）は、サイロの速度又はスリットの寸法を変えることにより調節可能である。砂糖は、６６０ミクロンに相当するＤ４、３の結晶砂糖である。
【００６９】
抽出の終了と砂糖試験の開始との間は、正確な待機期間（すなわちスモールカップについては２０秒）を計らなければならない。
【００７０】
しばらくの間、クレマの上部の上に砂糖の層が残る。その後、砂糖の主要部分が突然沈下する時に、観察実施者は、クロノグラフを停止しなければならない。
【００７１】
「砂糖試験値」は、クロノグラフにより示される秒数である。
【００７２】
実施例１０．  抽出収率
抽出収率は、
収率（％）＝Ｍｅ×Ｔｃ／Ｍｓ
の関係式で計算し、ここで、Ｍｅはコーヒー抽出物の重量を表し、Ｍｓはカプセル内に収容される挽豆されたコーヒーの重量を表し、Ｔｃはコーヒー抽出物のオーブン乾燥後に得られるコーヒー抽出物における全コーヒー固形分のパーセンテージを表す。
【図８】
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【図９】
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【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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