(57)【要約】  加圧下においてカプセル内に水を注入することによって５０秒以下のフロー時間内に、挽豆されたコーヒーを収容するカプセルからロングコーヒー抽出物を吐出するための方法。カプセルは、挽豆されたコーヒーを充填され、吐出膜を有する。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る。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る。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る。フロー時間を４０秒以下に短縮させるとともに、コーヒー抽出収率を１５から３０％の高い範囲内に維持することが可能である。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
加圧下においてカプセル内に水を注入することによって５０秒以下のフロー時間内に、挽豆されたコーヒーを収容する前記カプセルからロングコーヒー抽出物を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３５０から４００ミクロンである場合には、Ｆは１４％以下、
Ｄ４、３の測定値が３００から３４９ミクロンである場合には、Ｆは１６％以下、
Ｄ４、３の測定値が２５０から２９９ミクロンである場合には、Ｆは１８％以下
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る、方法。
【請求項２】
以下の限度内、すなわち
Ｄ４、３の測定値が３５０から４００ミクロンである場合には、Ｆは１０から１４％の間、
Ｄ４、３の測定値が３００から３４９ミクロンである場合には、Ｆは１２から１６％の間、
Ｄ４、３の測定値が２５０から２９９ミクロンである場合には、Ｆは１４から１８％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】
Ｄ４、３の測定値が３００から３５０ミクロンである場合には、ロングコーヒー抽出物を吐出するための前記カプセルの細粒のパーセンテージ（Ｆ）は、１２から１４％の間であり、これにより４５秒未満で、好ましくは約３５秒でロングコーヒー抽出物を吐出することを可能にする、請求項２に記載の方法。
【請求項４】
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、前記請求項のいずれかに記載の方法。
【請求項５】
前記膜／係合手段の前記境界面での圧力損失は、穿刺抵抗が１．１から３．５ｍＪの間である膜を選択することによって増大される、請求項４に記載の方法。
【請求項６】
前記膜／係合手段の前記境界面での圧力損失は、厚さが２６から４０ミクロンの間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、前記請求項のいずれかに記載の方法。
【請求項７】
前記膜／係合手段の前記境界面での圧力損失は、約３０ミクロンの厚さの膜を選択することによって増大される、請求項６に記載の方法。
【請求項８】
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、前記請求項のいずれかに記載の方法。
【請求項９】
径方向に波形付けされたロールのみを使用してコーヒーを挽く、請求項８に記載の方法。
【請求項１０】
４から６つの間のステージの径方向に波形付けされたロールを使用してコーヒーを挽く、請求項９に記載の方法。
【請求項１１】
径方向及び軸方向に波形付けされたロールを使用してコーヒーを挽く、請求項８に記載の方法。
【請求項１２】
前記コーヒー抽出物は、２７から４５秒の間のフロー時間で吐出される、前記請求項のいずれかに記載の方法。
【請求項１３】
前記コーヒー抽出物は、３５秒未満のフロー時間で吐出される、前記請求項のいずれかに記載の方法。
【請求項１４】
前記吐出されたコーヒー抽出物の抽出収率が、１５から３０％の間である、前記請求項のいずれかに記載の方法。
【請求項１５】
前記吐出されたコーヒー抽出物の抽出収率が、２０から２６％の間である、請求項１４に記載の方法。
【請求項１６】
総固形分が、１．０から１．９重量％の間である、請求項１３に記載の方法。
【請求項１７】
総固形分が、１．１から１．７重量％の間である、請求項１３に記載の方法。
【請求項１８】
抽出水圧が、前記カプセル内の注入側で１１バールよりも高い値に達する、前記請求項のいずれかに記載の方法。
【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。しかし、既存のカプセルを用いてロングカップコーヒーを淹れる選択肢もあることを望む消費者もいる。ロングカップコーヒーは、カップ中に約１１０（＋／−１０）グラムのコーヒー液体抽出物を含むものとして定義される。ロング系のカップコーヒーを吐出するためには、カプセルにさらに多量の水を送り通す必要がある。したがって、典型的には、「ロングコーヒー」は、吐出するのに時間が長くかかりすぎてしまい、すなわち１分又はそれ以上かかり、得られる飲料の味が、過剰に苦く及び渋くなるおそれがあり、若干薄く又は水っぽくなる場合がある。また、１分を超過する吐出時間は、商業的な観点からは許容できるものではなく、連続していくつかのカップに淹れることを欲する消費者にとっては不都合である。
【０００５】
ＥＰ１５６６１２７Ａ２は、同一のコーヒー抽出デバイス及び同一のカプセルフォーマットを使用してショート又はロングコーヒーを吐出するように構成されるシステムについての解決策を提示している。このロングコーヒーカプセルは、穿刺抵抗が０．６から１．１ｍＪの保持膜と、３００から６００ミクロンのコーヒー粒度とを有する。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
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良を目的とする。特に、主要な目的は、ロングコーヒー抽出物を吐出するためのコーヒーカプセルのフロー時間を短縮するとともに、同時にコーヒーの品質特性、特に（例えばコーヒーの「抽出収率」により表される）望ましい濃さ、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向上させることである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、先行技術と比較して、カプセルの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という概略的な発見にもとづく。同時に、先行技術と比較して、カプセルの膜／開口プレート境界面での圧力損失を増大させることが可能である。実に、驚くべきことには、膜／開口プレート境界面での圧力損失を増大させることによって、クレマ特性を著しく向上させることが可能であることが判明した。敷き詰められたコーヒー自体における圧力損失を低減させることによって、ロングカップコーヒーの吐出のためのフロー時間を短縮する、又は少なくとも所望の限度内に維持することが可能となる。しかし、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は、コーヒーの抽出収率を低下させることなく実施することは不可能であり、この抽出収率の低下は、不十分な濃さ及び／又はアロマを有するコーヒーをもたらす。したがって、本発明は、コーヒー吐出の全時間を短縮するための先行技術のカプセルシステムと比較して、高いコーヒー抽出レベルを維持し、流体フローに対する敷き詰められたコーヒーにおける比較的低い抵抗を実現するための解決策を見出した。
【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レベル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レベルを維持するという発見にもとづく。また、本発明は、挽豆されたコーヒー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抽出物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。
【０００９】
したがって、本発明は、加圧下においてカプセル内に水を注入することによって１１０ｍｌの抽出物当たり５０秒以下のフロー時間内に、挽豆されたコーヒーを収容するカプセルからロングコーヒー抽出物を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３５０から４００ミクロンである場合には、Ｆは１４％以下、
Ｄ４、３の測定値が３００から３４９ミクロンである場合には、Ｆは１６％以下、
Ｄ４、３の測定値が２５０から２９９ミクロンである場合には、Ｆは１８％以下
で粒子サイズ（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る、方法に関する。
【００１０】
より詳細には、この方法は、以下の限度内、すなわち
Ｄ４、３の測定値が３５０から４００ミクロンである場合には、Ｆは１０から１４％の間、
Ｄ４、３の測定値が３００から３４９ミクロンである場合には、Ｆは１２から１６％の間、
Ｄ４、３の測定値が２５０から２９９ミクロンである場合には、Ｆは１４から１８％の間
で粒子サイズ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に充填することを含む。
【００１１】
さらにより好ましくは、カプセルは、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１４％の間
で粒子サイズ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収容する。
【００１２】
コーヒー挽粒の平均粒子サイズ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】
本発明の方法によれば、ロングコーヒー抽出物は、２７から４５秒の間のフロー時間で吐出されると好ましい。フロー時間は、さらに３５秒未満まで短縮することが可能である。フロー時間が短縮されると同時に、吐出されるコーヒー抽出物の抽出収率が１５から３０％に維持される。さらに好ましくは、吐出されるコーヒー抽出物の抽出収率は、２０から２６％の間に維持される。
【００１５】
さらに、膜／係合手段境界面での圧力損失を低減して、品質特性の向上を実現し、特にクレマの生成を改善することが可能である。膜での圧力の上昇が細粒の低下により補償される場合には、フロー時間を維持することが可能であり、又はさらに好ましくは短縮することが可能である。好ましくは、コーヒー抽出物の上部の上に、砂糖試験において１０秒を上回る安定性に耐えるクレマが形成される。より好ましくは、クレマは、砂糖試験において約１１から１５秒の間の安定性に耐える。
【００１６】
膜／係合手段境界面での圧力損失は、ロングコーヒー抽出物を吐出するための典型的な膜よりも高い穿刺抵抗を有する膜を有することによって、増大させることが可能である。好ましくは、膜は、少なくとも１．１ｍＪの穿刺抵抗を有する。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。
【００１７】
比較的高い穿刺抵抗を有する膜の別の利点は、膜をカプセルの本体により確実に密閉させることが可能であることである。特に、流体の圧力下において抽出の際に偶発的に分解する可能性があり、挽豆されたコーヒーで抽出デバイスを汚すことのある、密封不良のリスクが比較的低い。
【００１８】
また、圧力損失は、特定の設計の開口プレート（例えば、より切断的又は穿孔的な設計）の選択によってなど、他の手段により制御することが可能である。
【００１９】
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。
【００２０】
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。
【００２１】
カプセル内の細粒の低下を得るために、１つの可能な方法は、長手方向波形とは対照的に、細粒挽豆部において径方向波形を有する少なくとも１対のロールを有する豆挽器を使用することによって、（カプセルに充填する前に）コーヒー豆を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る、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って、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して、少なくとも４つのステージ、最も好ましくは６つのステージによって、最良の結果が得られた。
【００２２】
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。
【００２３】
さらに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の間の個数の突出リリーフの網状構造体より形成され、各リリーフは、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、リリーフ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】
【００２４】
【図１】種々の挽豆技術による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】ロングコーヒー抽出物の吐出における平均粒子サイズと抽出収率との関係を示すグラフである。
【図３】ロングコーヒー抽出物の吐出におけるフロー時間とクレマ品質との関係を示すグラフである。
【図４】ロングコーヒー抽出物の吐出における平均粒子サイズ（Ｄ４、３）とフロー時間との関係を示すグラフである。
【図５】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６】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】
【００２５】
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。
【００２６】
「抽出収率」は、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。抽出収率は、コーヒー抽出物の濃さを表す。
【００２７】
「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。
【００２８】
「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。
【００２９】
「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、濃さ及びアロマ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。
【００３０】
「ロングコーヒー抽出物」は、約１１０ｇ（＋／−１０ｇ）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。
【００３１】
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。
【００３２】
「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。
【００３３】
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。
【００３４】
「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飲料出口を備える、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。
【００３５】
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。
【００３６】
挽豆されたコーヒーの「粒度」は、実施例中で説明される挽豆後に得られるコーヒー粒子の直径として定義される。
【００３７】
「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、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、すなわち平均粒子サイズＤ４、３が６６０ミクロンの砂糖の配置、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経験的砂糖試験によって測定することが可能である。したがって、「砂糖試験値」は、秒数である。
【００３８】
「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。
【００３９】
本発明は、ロングヴォリュームの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。
【００４０】
概して、基本品質特性は、エスプレッソタイプのコーヒーに関しては知られているが、消費者の嗜好に合致するロングカップコーヒーの定義を厳密に決定することが可能な研究は非常に少ない。ロングカップコーヒーについては、基本品質特性は消費者試験及びフォーカスグループによってなど、様々な手段により決定することが可能である。基本的には、基本品質特性には、抽出収率、総固形分及びクレマが含まれる。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、長すぎる抽出時間の間に望ましくない混合物が抽出され得るために、コーヒーは苦く及び渋くなると通常は考えられる。したがって、待機時間の短縮という明白な理由によってロングコーヒー抽出物の吐出を短縮することが重要であるばかりでなく、より短縮された吐出時間は、コーヒーの過剰抽出に関連する問題の回避にも寄与する。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、抽出収率の適正範囲は、通常は１５から３０％まで、より好ましくは１８から２８％まで、最も好ましくは２０から２６％までであると決められている。同様に、カップ中の総固形分の量は、飲料に十分な質感及びきめを与えるのに十分なものでなければならず、そうでない場合には、コーヒーは、水っぽい味になり、消費者に受け入れられない。したがって、好みの問題でもあり得るが、ロング飲料についての総固形分の最適濃度は、１．０から１．９重量％までの範囲内、さらにより好ましくは１．１から１．７重量％までの範囲内、最も好ましくは１．１から１．５重量％までの範囲内であると決められている。適切な抽出収率及び総固形分は、約５．５から７グラムのコーヒー、好ましくは５．８から６．８グラムのコーヒーを収容するカプセルを用いて得ることが可能である。
【００４１】
最後に、クレマもまた、ロングカップコーヒーにおいて重要な品質特性として考えられ、ロングカップコーヒーは、十分な厚さ及び安定性のクレマを吐出すべきである。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っているべきである。これは、ロングコーヒー抽出物の表面がショートコーヒー抽出物の表面よりも通常はるかに広いため（例えばコーヒーマグとエスプレッソカップとの差を考えられたい）、特に困難である。また、クレマのきめは、石鹸泡質又は気泡質とは対照的に、クリーミー又はなめらかであるべきである。クレマの色は、ブラウン系から赤系までであるべきであり、白であるべきではない。したがって、砂糖試験が、７秒を超える値を、好ましくは１０秒を上回る値を示すべきである。
【００４２】
図５及び図６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及び注入パーツ１２の形態の受容手段を備える。支持ベース及び注入パーツは、カプセルを受容するようにこれら２つのパーツが閉じられると、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パーツ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。
【００４３】
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、所望の温度範囲内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。
【００４４】
コーヒーカプセルＬ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。
【００４５】
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細粒レベルの挽豆されたコーヒーを充填される。
【００４６】
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、ガス圧の内部上昇に関与する。したがって、膜は、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。
【００４７】
抽出モジュール１０がカプセル２の周囲で閉じられ、図６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７５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、典型的には数バールであり、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。抽出水圧は、カプセル内の注入側では１１バールよりも高い値に達する。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。
【００４８】
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。
【００４９】
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、同時にコーヒー抽出特性（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。
【００５０】
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３５０から４００ミクロンである場合には、Ｆは１０から１４％の間である。
Ｄ４、３の測定値が３００から３４９ミクロンである場合には、Ｆは１２から１６％の間である。
Ｄ４、３の測定値が２９９から２５０ミクロンである場合には、Ｆは１４から１８％の間である。
【００５１】
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。
【００５２】
さらにより好ましくは、Ｄ４、３の測定値が３００から３５０ミクロンである場合には、ロングコーヒー抽出物を吐出するためのカプセルの細粒のパーセンテージ（Ｆ）は、１２から１４％の間となり、これにより４５秒未満で、好ましくは約３５秒でロングコーヒー抽出物を吐出することを可能にする。３５０ミクロンを上回る場合には、コーヒー質量の抽出は非効率的になることが判明している。抽出流体とコーヒー粒子との接触面が低減し、したがって抽出原理に影響を及ぼすものと考えられる。また、過大な粒子は、製造の際の挽豆後のコーヒーについてより長い脱ガス時間を要する。３００ミクロンを下回る場合には、フロー時間もまた加速される場合があるが、コーヒー抽出は、チャネリングと呼ばれる敷き詰められたコーヒー中への水の不均一な分散によって非効率的なものになり得る。
【００５３】
細粒レベルを下げた粒度によって、ロング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、３０から４５秒の間のフロー時間を首尾よく得ることが可能となる。
【００５４】
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】
【００５５】
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。６対の半径方向に波形付けされたロールに相当する６つのステージを使用する挽豆技術により、軸方向に波形付けされたロール又は混合波形（すなわち、細粒挽豆部の１つ又は２つのステージ上の径方向及び軸方向の両方のロール）のみを使用した挽豆技術と比較して低い細粒レベルが得られた。また、グラフは、混合ロールを使用する豆挽器の使用により、軸方向波形のみのものと比較してより低い細粒レベルが実現されることを示す。
【００５６】
２．抽出収率に対する粒子サイズ（Ｄ４、３）及び膜厚による影響
図２のグラフは、種々の厚さのアルミニウム製吐出膜を有するカプセルからロングコーヒー抽出物を抽出した場合の、コーヒー抽出収率に対する平均粒子サイズによる影響を示す。２０ミクロン及び３０ミクロンのアルミニウム製膜のそれぞれについて試験を実施した。２０ミクロン膜の平均穿刺抵抗の測定値は、約０．７ｍＪであり、この最大穿刺抵抗の測定値は、約０．８１ｍＪであった。３０ミクロン膜の平均穿刺抵抗の測定値は、約１．４５ｍＪであり、その最小穿刺抵抗の測定値は、約１．１ｍＪであった。また、試験には、完全径方向波形（実施例１において定義されるような６つのステージ）又は代替としては完全軸方向波形のそれぞれを使用する種々の挽豆技術が含まれる。径方向波形により、図１に例示されるように軸方向波形と比較して著しく低い細粒レベルが得られた。種々の細粒レベルを有するカプセルの抽出に関する結果は、最終的に抽出収率があまり影響を受けないことを示す。また、これは、より細かい、すなわち２００から３００ミクロンの間の挽粒によって、より粗い（すなわち３００ミクロンを上回る）挽粒と比較して若干さらに高い抽出収率が得られることを示す。
【００５７】
３．クレマに対するフロー時間、挽豆技術及び膜厚による影響
図３のグラフは、クレマの品質に対するフロー時間及び膜厚による影響を示す。この結果は、比較的厚い膜（すなわち３０ミクロン）を用いて抽出されるカプセルでは、比較的薄い膜（すなわち２０ミクロン）を用いて抽出されるカプセルと比較して、実質的に同一のフロー時間でより良好なクレマが得られることを示す。また、この結果は、比較的高い細粒レベルを生成する軸方向波形により、比較的速いフロー（３０ミクロン膜の代替として２０ミクロンを用いて）が実現されるが、クレマが減ることを示す。最終的には、比較的厚い膜が使用された場合に（すなわち３０ミクロン）、径方向波形を用いた挽豆によって、３５秒のフロー時間で改善されたクレマが得られた。
【００５８】
４．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４のグラフは、フロー時間に対する平均粒子サイズ（Ｄ４、３）、（細粒レベルに関する）挽豆技術及び膜厚による影響を示す。
【００５９】
ロングカップ用の３つの異なるコーヒー豆ブレンド、すなわち「ブレンド１」、「ブレンド２」及び「ブレンド３」のそれぞれを試験した。軸方向又は径方向波形挽豆技術のいずれかを使用してコーヒー豆を挽いた。結果として得られた挽豆されたコーヒーをカプセルに充填し、２０ミクロン及び３０ミクロンのそれぞれ異なる膜厚についてカプセルを試験した。
【００６０】
この結果は、挽豆されたコーヒーが、典型的な細粒レベルの挽豆されたコーヒーと比較して低い細粒レベルを有する（すなわち径方向波形豆挽器を使用する）場合には、フロー時間を大幅に短縮することが可能であることを示す。また、これは、細粒レベルが低いとともに、膜厚が比較的厚い（すなわち３０ミクロン）場合には、フロー時間が大幅に短縮されることを示す。いくつかの例においては、２６０から３２０ミクロンの間である粒子サイズでは、フロー時間を３０秒未満に短縮することも可能である。
【００６１】
また、ブレンドを構成するコーヒー源（又は複数のコーヒー源）が、フロー時間に著しく影響を及ぼす可能性もあることを指摘しておかねばならない。したがって、同一源（又は複数の同一源）を使用する同一のブレンドについては、本発明によってフロー時間の著しい改善が実現される。
【００６２】
５．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。
【００６３】
６．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。
【００６４】
抽出の終了と砂糖試験の開始との間は、正確な待機期間（すなわちロングカップについては１０秒）を計らなければならない。
【００６５】
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。
【００６６】
「砂糖試験値」は、クロノグラフにより示される秒数である。
【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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【国際調査報告】
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