(57)【要約】  遠心分離機の段階的な向流バッテリを使用する、小さい粒子から可溶性固体を抽出するための方法および装置が、記載されている。５０ミクロン未満の平均直径を有する粒子を用いること、および流動していない液体中に粒子を分散させて抽出を行うことによって得られる利点は、（１）同等の標準的なカラムバッテリで抽出される粒子の直径を横切り、かつ粒子本体を通した、可溶性固体の濃度勾配の顕著な低減、および（２）局所的な限界（表面またはカラム位置）によって制約されるのではなく、均一な限界まで抽出を実施することができることによる、より高い全体的な収率である。コーヒー抽出については、装置および方法は、可溶性コーヒーまたはインスタントコーヒーの製造ではなく、高品質の濃縮コーヒー抽出物の製造を意図している。【特許請求の範囲】
【請求項１】
焙煎粉砕コーヒーを収容している直列に接続された第１および第２の遠心分離機を通して水性媒体を向流で送って、前記第１の遠心分離機から第１の抽出物を引き出し、前記第２の遠心分離機へと前記第１の抽出物を送ることによって、コーヒー抽出物を製造することと、
前記第２の遠心分離機から第２の抽出物の一部分を引き出すことと、
前記第１の遠心分離機を通る前記水性媒体の流れを止めることと、
焙煎粉砕コーヒーを収容している第３の遠心分離機を前記第２の遠心分離機に直列に接続し、かつ前記第２および第３の遠心分離機を通して前記水性媒体を向流で送って、前記第２の遠心分離機から第３の抽出物を引き出し、前記第３の遠心分離機へと前記第３の抽出物を送ることによって、コーヒー抽出物を製造することと、
前記第３の遠心分離機から第４の抽出物の一部分を引き出すことと、を含む、方法。
【請求項２】
前記第１の遠心分離機、前記第２の遠心分離機、および第３の遠心分離機が、異なる遠心分離機である、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記第１の遠心分離機および前記第３の遠心分離機が同じ遠心分離機であり、前記第３の遠心分離機と前記第２の遠心分離機との前記直列の接続が、前記第２の遠心分離機の出口を前記第３の遠心分離機の入口へと結合することを含み、かつ前記第３の遠心分離機に収容されている前記焙煎粉砕コーヒーが、抽出されていない、請求項１に記載の方法。
【請求項４】
前記第１の遠心分離機または第２の遠心分離機のうちの少なくとも１つの中に収容される前記焙煎粉砕コーヒーを供給することをさらに含み、前記焙煎粉砕コーヒーが、１００ミクロン未満の平均直径を有する粒子を含む、請求項１に記載の方法。
【請求項５】
ボールミル、ディスクミル、またはビーズミルのうちの少なくとも１つでコーヒーを粉砕することによって、１００ミクロン未満の平均直径を有する前記焙煎粉砕コーヒーを形成することをさらに含む、請求項４に記載の方法。
【請求項６】
前記コーヒーの前記粉砕が、湿式粉砕である、請求項５に記載の方法。
【請求項７】
前記第１の遠心分離機または第２の遠心分離機のうちの少なくとも１つに収容されている前記焙煎粉砕コーヒーを、前記水性媒体に分散させることと、
前記第１の遠心分離機または第２の遠心分離機のうちの少なくとも１つに収容されている前記焙煎粉砕コーヒーと、前記水性媒体とを撹拌して、可溶性コーヒー固体の前記水性媒体の中への拡散を促進することと、をさらに含む、請求項１に記載の方法。
【請求項８】
前記第１、前記第２、前記第３、または前記第４の抽出物のうちの少なくとも１つの前記引き出しが、前記水性媒体液体と前記焙煎粉砕コーヒーとの分離中に行われる、請求項１に記載の方法。
【請求項９】
前記第１、前記第２、または前記第３の遠心分離機のうちの少なくとも１つを回転させて、前記水性媒体と前記焙煎粉砕コーヒーとを分離することをさらに含む、請求項８に記載の方法。
【請求項１０】
前記第１、前記第２、前記第３、または前記第４の抽出物のうちの少なくとも１つの前記引き出しが、スキマー管の使用を含み、それを通して、前記水性媒体および前記焙煎粉砕コーヒーの回転によって付与される動圧に起因して抽出物が流れる、請求項１に記載の方法。
【請求項１１】
前記第１、前記第２、前記第３、または前記第４の抽出物のうちの少なくとも１つの前記引き出しが、ポンプと流体連通しているスキマー管を使用して、前記スキマー管を通して抽出物を引き出すことを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項１２】
前記第１、前記第２、前記第３、または前記第４の抽出物のうちの少なくとも１つの前記引き出しが、
遠心分離ボウルの開放縁部を超えて抽出物を推進することと、
前記遠心分離機の筐体内で抽出物を収集することと、
前記遠心分離機筐体の出口を通して抽出物を排出することと、を含む、請求項１に記載の方法。
【請求項１３】
前記第２の抽出物の前記一部分の引き出し後で、かつ前記第２および第３の遠心分離機を通して前記水性媒体を向流で送る前に、抽出済み焙煎粉砕コーヒーを前記第２の遠心分離機のボウルの側壁からこすり落とすことをさらに含む、請求項１に記載の方法。
【請求項１４】
前記水性媒体または前記焙煎粉砕コーヒーのうちの少なくとも１つを加熱することをさらに含む、請求項１に記載の方法。
【請求項１５】
前記水性媒体または前記焙煎粉砕コーヒーのうちの少なくとも１つを冷却することをさらに含む、請求項１に記載の方法。
【請求項１６】
前記第１、前記第２、または前記第３の遠心分離機のうちの少なくとも１つのボウル内部に、不活性雰囲気を提供することをさらに含む、請求項１に記載の方法。
【請求項１７】
前記第１の遠心分離機を通る水性媒体の前記流れを止めた後、前記第１の遠心分離機の第１のボウルを取り出すことと、
前記第１の遠心分離機の前記第１のボウル内に収容されている前記焙煎粉砕コーヒーを取り出すことと、をさらに含む、請求項１に記載の方法。
【請求項１８】
前記第１の遠心分離機内に第２のボウルを設置することと、
前記第２のボウルに未抽出の焙煎粉砕コーヒーを提供することと、
前記第２のボウルを有する前記第１の遠心分離機を、焙煎粉砕コーヒーを収容している前記第３の遠心分離機として提供することと、をさらに含む、請求項１７に記載の方法。
【請求項１９】
第１の液体を第１の組のコーヒー粉砕物と組み合わせることであって、前記第１の組のコーヒー粉砕物が、抽出可能な物質を有する、組み合わせることと、
前記第１の組のコーヒー粉砕物の前記抽出可能な物質の一部分を前記第１の液体の中へと抽出して、第１の総溶解固形分（ＴＤＳ）値を有する第１の抽出物を形成することと、
前記第１の抽出物と前記第１の組のコーヒー粉砕物とを遠心分離して第１の上清を形成することと、
前記第１の上清の一部分を第２の組のコーヒー粉砕物と組み合わせることであって、前記第２の組のコーヒー粉砕物が、抽出可能な物質を有し、前記第２の組のコーヒー粉砕物の抽出可能な物質の濃度が、前記第１の抽出物を形成した後の前記第１の組のコーヒー粉砕物の抽出可能な物質の濃度よりも高い、組み合わせることと、
前記第２の組のコーヒー粉砕物の前記抽出可能な物質の第１の部分を前記第１の上清の前記一部分の中へと抽出して、第２のＴＤＳ値を有する第２の抽出物を形成することであって、前記第２のＴＤＳ値が、前記第１のＴＤＳ値よりも高い、形成することと、
前記第１の上清の前記一部分と前記第２の組のコーヒー粉砕物とを遠心分離して第２の上清を形成することと、
前記第２の上清を形成した後、第２の液体を前記第２の組のコーヒー粉砕物と組み合わせることと、
前記第２の組のコーヒー粉砕物の前記抽出可能な物質の第２の部分を前記第２の液体の中へと抽出して、第３のＴＤＳ値を有する第３の抽出物を形成することと、
前記第２の液体と前記第２の組のコーヒー粉砕物とを遠心分離して第３の上清を形成することと、を含む、方法。
【請求項２０】
前記第２の液体が、前記第１のＴＤＳ値と前記第２のＴＤＳ値との間の差未満の第４のＴＤＳ値を有する、請求項１９に記載の方法。
【請求項２１】
前記第２の上清の一部分と前記第３の上清の一部分とを組み合わせることをさらに含む、請求項１９に記載の方法。
【請求項２２】
前記第３の上清の一部分を第３の組のコーヒー粉砕物と組み合わせることであって、前記第３の組のコーヒー粉砕物が、抽出可能な物質を有し、前記第３の組のコーヒー粉砕物の抽出可能な物質の濃度が、前記第２の抽出物を形成した後の前記第２の組のコーヒー粉砕物の抽出可能な物質の濃度よりも高い、組み合わせることと、
前記第３の組のコーヒー粉砕物の前記抽出可能な物質の一部分を前記第３の上清の前記一部分の中へと抽出して、第４のＴＤＳ値を有する第４の抽出物を形成することであって、前記第４のＴＤＳ値が、前記第３のＴＤＳ値よりも高い、形成することと、
前記第３の上清の前記一部分と前記第３の組のコーヒー粉砕物とを遠心分離して第４の上清を形成することと、をさらに含む、請求項１９に記載の方法。
【請求項２３】
前記第１または前記第２の組のコーヒー粉砕物のうちの少なくとも１つを、１００ミクロン未満の平均粒子直径を有するように粉砕することをさらに含む、請求項１９に記載の方法。
【請求項２４】
前記粉砕が、ボールミル、ディスクミル、またはビーズミルのうちの少なくとも１つを使用することを含む、請求項２３に記載の方法。
【請求項２５】
前記コーヒーの前記粉砕が、湿式粉砕である、請求項２４に記載の方法。
【請求項２６】
前記第１の液体、前記第１の上清、前記第２の液体、前記第１の組のコーヒー粉砕物、または前記第２の組のコーヒー粉砕物のうちの少なくとも１つを加熱することをさらに含む、請求項１９に記載の方法。
【請求項２７】
前記第１の液体、前記第１の上清、前記第２の液体、前記第１の組のコーヒー粉砕物、または前記第２の組のコーヒー粉砕物のうちの少なくとも１つを冷却することをさらに含む、請求項１９に記載の方法。
【請求項２８】
前記第１の組のコーヒー粉砕物の前記抽出可能な物質の前記一部分を抽出すること、前記第１の抽出物と前記第１の組のコーヒー粉砕物とを遠心分離すること、前記第２の組のコーヒー粉砕物の前記抽出可能な物質の前記第１の部分を抽出すること、前記第１の上清の前記一部分と前記第２の組のコーヒー粉砕物とを遠心分離すること、前記第２の組のコーヒー粉砕物の前記抽出可能な物質の前記第２の部分を抽出すること、または前記第２の液体と前記第２の組のコーヒー粉砕物とを遠心分離すること、のうちの少なくとも１つの間に、不活性雰囲気を提供することをさらに含む、請求項１９に記載の方法。
【請求項２９】
前記第１の液体を前記第１の組のコーヒー粉砕物と組み合わせること、前記第１の上清の前記一部分を前記第２の組のコーヒー粉砕物と組み合わせること、または前記第２の液体を前記第２の組のコーヒー粉砕物と組み合わせること、のうちの少なくとも１つが、遠心分離機のボウル内で組み合わせることを含む、請求項１９に記載の方法。
【請求項３０】
前記第１の液体を前記第１の組のコーヒー粉砕物と組み合わせること、前記第１の上清の前記一部分を前記第２の組のコーヒー粉砕物と組み合わせること、または前記第２の液体を前記第２の組のコーヒー粉砕物と組み合わせること、のうちの少なくとも１つが、前記第１または前記第２の組のコーヒー粉砕物のうちの少なくとも１つを遠心分離機のボウルの側壁から取り除くことを含む、請求項１９に記載の方法。
【請求項３１】
前記第１または前記第２の組のコーヒー粉砕物のうちの少なくとも１つを前記遠心分離機の前記ボウルの前記側壁から取り除くことが、前記側壁からこすり落とすこと、前記側壁をすすぐこと、前記側壁に対してガスをぶつけること、または前記ボウルを撹拌すること、のうちの少なくとも１つを含む、請求項３０に記載の方法。
【請求項３２】
前記第１または前記第２の組のコーヒー粉砕物のうちの少なくとも１つを前記遠心分離機の前記ボウルの前記側壁から取り除くことが、前記第１または前記第２の組のコーヒー粉砕物のうちの前記少なくとも１つを前記ボウルの中心軸に隣接して再配置することを含む、請求項３１に記載の方法。
【請求項３３】
前記第１の組のコーヒー粉砕物の前記抽出可能な物質の前記一部分を前記第１の液体の中へと抽出すること、前記第２の組のコーヒー粉砕物の前記抽出可能な物質の前記第１の部分を前記第１の上清の前記一部分の中へと抽出すること、または前記第２の組のコーヒー粉砕物の前記抽出可能な物質の前記第２の部分を前記第２の液体の中へと抽出すること、のうちの少なくとも１つが、前記第１の液体、前記第１の上清、または前記第２の液体のうちの少なくとも１つを撹拌すること、冷却すること、加熱すること、または加圧することのうちの少なくとも１つを含む、請求項１９に記載の方法。
【請求項３４】
前記第１の抽出物と前記第１の組のコーヒー粉砕物とを遠心分離して、前記第１の上清を形成することが、スキマー管内に前記第１の上清を捕捉することを含む、請求項１９に記載の方法。
【請求項３５】
前記第１の抽出物と前記第１の組のコーヒー粉砕物とを遠心分離して前記第１の上清を形成することが、
遠心分離ボウルの開放縁部を超えて前記第１の上清を推進することと、
前記遠心分離機の外側筐体内で前記第１の上清を収集することと、
前記遠心分離機筐体の出口を通して前記第１の上清を排出することと、を含む、請求項１９に記載の方法。
【請求項３６】
前記第１の抽出物と前記第１の組のコーヒー粉砕物とを遠心分離して、前記第１の上清を形成することが、フィルタを使用して、前記第１の上清から前記第１の組のコーヒー粉砕物を分離することをさらに含む、請求項１９に記載の方法。
【請求項３７】
液体供給と、
第１の遠心分離機であって、
側面を有する第１のボウル、
第１の入口、
第１の上清出口、および
前記第１のボウルの前記側面に隣接する物質を前記第１のボウルの前記側面から離れるように選択的に再配置するように構成された第１の移動式ボウルスクレーパ、を有する第１の遠心分離機と、
第２の遠心分離機であって、
第２のボウル、
第２の入口、
第２の上清出口、および
前記第２のボウルの前記側面に隣接する物質を前記第２のボウルの前記側面から離れるように選択的に再配置するように構成された第２の移動式ボウルスクレーパ、を有する第２の遠心分離機と、
前記第１または前記第２の遠心分離機のうちの少なくとも１つに微粒子物質を供給するように構成された粉砕機と、
前記液体供給と前記第１または前記第２の遠心分離機とを向流で結合する再構成可能な配管系であって、複数の構成を有する再構成可能な配管系と、を備え、
第１の構成では、前記配管系が、前記液体供給から前記第１の入口へと液体を供給し、
第２の構成では、前記配管系が、前記液体供給から前記第２の入口へと液体を供給し、
第３の構成では、前記配管系が、前記第１の上清出口から前記第２の入口へと液体を供給し、
第４の構成では、前記配管系が、前記第２の上清出口から前記第１の入口へと液体を供給する、システム。
【請求項３８】
第３の遠心分離機であって、
第３のボウル、
第３の入口、
第３の上清出口、および
前記第３のボウルの前記側面に隣接する物質を前記第３のボウルの前記側面から離れるように選択的に再配置するように構成された第３の移動式ボウルスクレーパ、を有する第３の遠心分離機をさらに備え、
前記粉砕機が、前記第１、前記第２、または前記第３の遠心分離機のうちの少なくとも１つに微粒子物質を供給するようにさらに構成され、
第５の構成では、前記配管系が、前記液体供給から前記第３の入口へと液体を供給し、
第６の構成では、前記配管系が、前記第３の上清出口から前記第１の入口へと液体を供給する、請求項３７に記載のシステム。
【請求項３９】
熱交換器をさらに備え、前記再構成可能な配管系が、前記第１または前記第２の上清出口のうちの少なくとも１つに前記熱交換器を選択的に結合するように構成されている、請求項３７に記載のシステム。
【請求項４０】
前記第１または前記第２の遠心分離機のうちの少なくとも１つが、不活性ガス供給入口をさらに備える、請求項３７に記載のシステム。
【請求項４１】
前記再構成可能な配管系が、インライン屈折計を含む、請求項３７に記載のシステム。
【請求項４２】
前記第１または前記第２の遠心分離機のうちの少なくとも１つが、スキマー管をさらに備える、請求項３７に記載のシステム。
【請求項４３】
前記スキマー管と流体連通しているポンプをさらに備える、請求項４２に記載のシステム。
【請求項４４】
前記第１のボウルまたは前記第２のボウルのうちの少なくとも１つの内部と流体連通しているポンプをさらに備える、請求項３７に記載のシステム。
【請求項４５】
前記第１または第２のボウルのうちの少なくとも１つが、穿孔された側壁を含む、請求項３７に記載のシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
関連出願の相互参照
本出願は、米国特許法第１１９（ｅ）条の下、２０１７年４月２７日出願の「遠心分離抽出のための方法」と題された米国仮特許出願第６２／４９０６３０号、および２０１７年６月３０日出願の「遠心分離抽出のための方法」と題された米国仮特許出願第６２／５２７４８９号、および２０１７年１１月１３日出願の「遠心分離抽出のための方法」と題された米国仮特許出願第６２／５８５４０３号に関連するものであり、かつこれらの優先権を主張するものである。これらはすべてその全体が参照により本明細書に組み込まれる。
【０００２】
本技術分野は、一般に、例えば、浸漬および段階的な向流分離のプロセスを使用する、消費可能な液状食品または飲料製品を作製するための抽出物を作り出す方法およびそのためのシステムに関し、抽出装置はその目的のために特別に設計された１つ以上の遠心分離機を備える。
【背景技術】
【０００３】
工業的な抽出プロセス、例えば、水中のコーヒー粉砕物または茶葉からの可溶性固体の抽出は、典型的には、向流様式でこれを通して水を送る一連の加圧カラムを使用して行われている。この装置システムは、一般的に、カラムバッテリと称される。これは、典型的には、５〜８個のカラムを備え、そのうち１つまたは２つは、任意の所与の時間に洗浄および調整のためにラインから外される場合がある。バッテリの一方の端部から他方へと直列で流れが生じるので、粒子のサイズは、エスプレッソマシンなどの他のコーヒーを淹れるプロセス用、またはさらにはドリップ式でコーヒーを淹れるための一般的なものよりも必ず大きくなければならない。粒子の直径を通して、および各カラムの長さに沿っての両方で、顕著な可溶物濃度勾配を作り出すので、これは経済的に重要な意味合いを有する。高品質なコーヒー抽出物の製造では、カラムのほとんどがまだ抽出中である、および未使用の可溶物が無駄になるであろうことを意味しようとも、カラムのいずれかの部分が過抽出点に近づくとすぐに、バッテリのカラムをラインから外さなければならない。過抽出およびそれによる最終製品品質を損なうリスクを伴わずに、すべての利用可能なコーヒー可溶物をより均一に抽出する方法が必要とされている。
【発明の概要】
【０００４】
本明細書に記載の技法およびシステムは、段階的な交流バッテリに配列されている１つのまたは一連の遠心分離機を使用して、従来のカラムバッテリで使用するには小さすぎる粒子から、コーヒーを淹れる、または他の可溶性固体を抽出することを可能にする。遠心分離機は、流動していない液体中に小さい粒子固体を浸漬するためのデバイスとして、および抽出プロセスが所与の段階に対して平衡に到達した時点で液体／固体分離のための方法としての両方で使用される。
【０００５】
いくつかの実施形態では、小さい粒子から可溶性固体を抽出するための方法は、抽出可能な固体の平均粒子サイズが５０ミクロンより小さい、段階的な向流プロセスで２つ以上のソリッドボウル型遠心分離機を使用する。
【０００６】
いくつかの実施形態では、遠心分離機は、（ａ）抽出プロセスの１つの相の間に小さい粒子と抽出流体との分散混合物を保持および撹拌するため、ならびに（ｂ）第２の相で粒子と流体とを分離するために、使用される。
【０００７】
いくつかの実施形態では、抽出可能な固体が処理されると取り出されラインに戻される遠心分離機を有するカラムバッテリと同じ様式で、遠心分離機は操作されるので、安定状態のバッチプロセスが維持される。
【０００８】
いくつかの実施形態では、遠心分離機は、（ａ）スキマー、（ｂ）ボウルの加熱または冷却能力、（ｃ）ボウルの周囲に不活性ガスまたは窒素ガス雰囲気を作り出す能力、（ｄ）取り出し可能なボウル、および（ｅ）１つの遠心分離機から別の遠心分離機または包装ラインへ溶質を移動するための２次的ポンプ、のうちの１つ以上を含む。
【０００９】
いくつかの実施形態では、遠心分離機バッテリは、所望のサイズ範囲および分布の粒子を作り出すための粉砕方法、例えば、ボールミル、ディスクミル、ビーズミルを含む。
【００１０】
いくつかの実施形態では、粉砕方法は、湿式とすることができる。湿式の場合、流体は、水、または直前の段階からの抽出物であってもよい。
【００１１】
いくつかの実施形態では、粉砕方法は、乾式とすることができる。
【００１２】
いくつかの実施形態では、システムおよび／または抽出物の操作温度は、過抽出が排除されるように、小さい粒子からの可溶性固体抽出の最大率を制御するように確立される。
【００１３】
本発明の一態様では、飲料抽出物の製造は、第１の液体を未抽出物質の全部分を有する第１の組のコーヒー粉砕物と混合するステップと、第１の組のコーヒー粉砕物の未抽出物質の一部分を第１の液体の中へと抽出し、かつ第１のＴＤＳパーセントの第１の液体を作り出すステップと、遠心分離機を使用して第１の組のコーヒー粉砕物から第１の液体を分離するステップと、第１のＴＤＳを有する第１の液体を未抽出物質の全部分を有する第２の組のコーヒー粉砕物と混合するステップと、第２の組のコーヒー粉砕物の一部分を第１の液体の中へと抽出し、かつ第２のＴＤＳパーセントの第１の液体を作り出すステップと、遠心分離機を使用して第２の組のコーヒー粉砕物から第１の液体を分離するステップと、第１のＴＤＳパーセントを有する第２の液体と第２の組のコーヒー粉砕物とを混合するステップと、第２の組のコーヒー粉砕物の一部分を第２の液体の中へと抽出し、かつ第２のＴＤＳパーセントの第２の液体を作り出すステップと、遠心分離機を用いて第２の液体と第２の組のコーヒー粉砕物とを分離するステップと、第１の液体および第２の液体を均質化するステップと、を含む。いくつかの実施形態では、第１の組のコーヒー粉砕物中の未抽出物質の全部分は、第１の液体を第２の組のコーヒー粉砕物と混合する前の第２の組のコーヒー粉砕物中の未抽出物質の全部分よりも少なく、第２の液体の第１のＴＤＳパーセントは、第１の液体の第２のＴＤＳパーセントよりも少ない。
【００１４】
いくつかの実施形態では、飲料抽出物の製造は、少なくとも１つの組のコーヒー粉砕物を冷やすステップを含む。
【００１５】
いくつかの実施形態では、液体を一組のコーヒー粉砕物と混合する少なくとも１つのステップは、遠心分離ボウル内で液体を一組のコーヒー粉砕物と混合することを含む。
【００１６】
いくつかの実施形態では、液体を一組のコーヒー粉砕物と混合することのうちの少なくとも１つのステップは、遠心分離ボウル内部から一組のコーヒー粉砕物を取り除くことを含む。
【００１７】
いくつかの実施形態では、遠心分離ボウル内部から一組のコーヒー粉砕物を取り除くステップは、こすり落とすこと、すすぐこと、吹き付けること、および撹拌することのうちの少なくとも１つを使用して、遠心分離ボウル内部から一組のコーヒー粉砕物を取り除くことを含む。
【００１８】
いくつかの実施形態では、遠心分離ボウル内部から一組のコーヒー粉砕物を取り除く少なくとも１つのステップは、粉砕物を遠心分離ボウル内部表面からボウル中央内部へ再配置することを含む。
【００１９】
いくつかの実施形態では、一組のコーヒー粉砕物の一部分を液体の中へと抽出する少なくとも１つのステップは、液体を撹拌すること、冷やすこと、加熱すること、および加圧することのうちの少なくとも１つを含む。
【００２０】
いくつかの実施形態では、遠心分離機を使用して一組の粉砕されたコーヒー粉砕物から液体を分離することのうちの少なくとも１つのステップは、高ｒｐｍでの遠心力、スキマー管、フィルタ、および分離のための排出系のうちの少なくとも１つを使用することを含む。
【００２１】
本発明の別の態様では、飲料抽出物を製造するためのシステムは、粉砕機、少なくとも２つの遠心分離機、熱交換器、電動除去機構、コーヒー粉砕物の供給、液体供給、混合容器、および配管系を備える。
【００２２】
いくつかの実施形態では、配管系は、遠心分離機、液体供給、および混合容器を接続する。いくつかの実施形態では、熱交換器は、遠心分離機の間の液体を加熱または冷却するために位置する。いくつかの実施形態では、電動除去機構は、コーヒー粉砕物の供給を遠心分離ボウルの中央に移動させるために、遠心分離ボウルの縁付近に位置する。
【００２３】
いくつかの実施形態では、システムは、調整雰囲気環境をさらに備える。
【００２４】
いくつかの実施形態では、システムは、インライン屈折計をさらに備える。
【００２５】
いくつかの実施形態では、少なくとも１つの遠心分離機は、スキミング管をさらに備える。
【００２６】
いくつかの実施形態では、少なくとも１つの遠心分離機は、遠心分離ボウルから抽出物を吸引するためのポンプをさらに備える。
【００２７】
いくつかの実施形態では、遠心分離機は、液体取り出しのための穴付きの側壁をさらに備える。
【００２８】
本発明のさらなる態様では、方法は、焙煎粉砕コーヒーを収容している直列に接続された第１および第２の遠心分離機を通して水性媒体を向流で送って、第１の遠心分離機から第１の抽出物を引き出し、かつ第２の遠心分離機に第１の抽出物を送ることによって、コーヒー抽出物を製造することと、第２の遠心分離機から第２の抽出物の一部分を引き出すことと、第１の遠心分離機を通る水性媒体の流れを止めることと、焙煎粉砕コーヒーを収容している第３の遠心分離機を第２の遠心分離機に直列に接続し、かつ第２および第３の遠心分離機を通して水性媒体を向流で送って、第２の遠心分離機から第３の抽出物を引き出し、かつ第３の遠心分離機に第３の抽出物を送ることによって、コーヒー抽出物を製造することと、第３の遠心分離機から第４の抽出物の一部分を引き出すことと、を含む。
【００２９】
いくつかの実施形態では、第１の遠心分離機、第２の遠心分離機、および第３の遠心分離機は、異なる遠心分離機である。
【００３０】
いくつかの実施形態では、第１の遠心分離機および第３の遠心分離機は同じ遠心分離機であり、第３の遠心分離機を第２の遠心分離機へと直列に接続することは、第２の遠心分離機の出口を第３の遠心分離機の入口に結合することを含み、また第３の遠心分離機に収容されている焙煎粉砕コーヒーは、抽出されていない。
【００３１】
いくつかの実施形態では、方法は、第１の遠心分離機または第２の遠心分離機のうちの少なくとも１つの中に収容される焙煎粉砕コーヒーを供給することをさらに含み、焙煎粉砕コーヒーは、１００ミクロン未満の平均直径を有する粒子を含む。
【００３２】
いくつかの実施形態では、方法は、ボールミル、ディスクミル、またはビーズミルのうちの少なくとも１つでコーヒーを粉砕することによって、１００ミクロン未満の平均直径を有する焙煎粉砕コーヒーを形成することをさらに含む。
【００３３】
いくつかの実施形態では、コーヒーの粉砕は、湿式粉砕である。
【００３４】
いくつかの実施形態では、方法は、第１の遠心分離機または第２の遠心分離機のうちの少なくとも１つに収容されている焙煎粉砕コーヒーを水性媒体中に分散させることと、第１の遠心分離機または第２の遠心分離機のうちの少なくとも１つに収容されている焙煎粉砕コーヒーと水性媒体とを撹拌して、可溶性コーヒー固体の水性媒体中への拡散を促進することと、をさらに含む。
【００３５】
いくつかの実施形態では、第１、第２、第３、または第４の抽出物のうちの少なくとも１つの引き出しは、水性媒体液体と焙煎粉砕コーヒーとの分離中に行われる。
【００３６】
いくつかの実施形態では、方法は、第１、第２、または第３の遠心分離機のうちの少なくとも１つを回転させて、水性媒体と焙煎粉砕コーヒーとを分離することをさらに含む。
【００３７】
いくつかの実施形態では、第１、第２、第３、または第４の抽出物のうちの少なくとも１つの引き出しは、スキマー管の使用を含み、それを通して、水性媒体および焙煎粉砕コーヒーの回転によって付与される動圧に起因して抽出物が流れる。
【００３８】
いくつかの実施形態では、第１、第２、第３、または第４の抽出物のうちの少なくとも１つを引き出すことは、ポンプと流体連通しているスキマー管を使用して、スキマー管を通して抽出物を引き出すことを含む。
【００３９】
いくつかの実施形態では、第１、第２、第３、または第４の抽出物のうちの少なくとも１つの引き出しは、遠心分離ボウルの開放縁部を超えて抽出物を推進することと、遠心分離機の筐体内で抽出物を収集することと、遠心分離機筐体の出口を通して抽出物を排出することと、を含む。
【００４０】
いくつかの実施形態では、方法は、第２の抽出物の一部分の引き出し後、かつ第２および第３の遠心分離機を通して水性媒体を向流で送る前に、抽出済み焙煎粉砕コーヒーを第２の遠心分離機のボウルの側壁からこすり落とすことをさらに含む。
【００４１】
いくつかの実施形態では、方法は、水性媒体または焙煎粉砕コーヒーのうちの少なくとも１つを加熱することをさらに含む。
【００４２】
いくつかの実施形態では、方法は、水性媒体または焙煎粉砕コーヒーのうちの少なくとも１つを冷却することをさらに含む。
【００４３】
いくつかの実施形態では、方法は、第１、第２、または第３の遠心分離機のうちの少なくとも１つのボウル内部に、不活性雰囲気を提供することをさらに含む。
【００４４】
いくつかの実施形態では、方法は、第１の遠心分離機を通る水性媒体の流れを止めた後、第１の遠心分離機の第１のボウルを取り出すことと、第１の遠心分離機の第１のボウル内に収容されている焙煎粉砕コーヒーを取り出すことと、をさらに含む。
【００４５】
いくつかの実施形態では、方法は、第１の遠心分離機内に第２のボウルを設置することと、未抽出の焙煎粉砕コーヒーを第２のボウルに提供することと、第２のボウルを有する第１の遠心分離機を、焙煎粉砕コーヒーを収容している第３の遠心分離機として提供することと、をさらに含む。
【００４６】
本発明の別の態様では、方法は、第１の液体を第１の組のコーヒー粉砕物と組み合わせることであって、第１の組のコーヒー粉砕物が抽出可能な物質を有する、組み合わせることと、第１の組のコーヒー粉砕物の抽出可能な物質の一部分を第１の液体の中へと抽出して第１の総溶解固形分（ＴＤＳ）値を有する第１の抽出物を形成することと、第１の抽出物と第１の組のコーヒー粉砕物とを遠心分離して第１の上清を形成することと、第１の上清の一部分を第２の組のコーヒー粉砕物と組み合わせることであって、第２の組のコーヒー粉砕物が、抽出可能な物質を有し、第２の組のコーヒー粉砕物の抽出可能な物質の濃度が第１の抽出物を形成した後の第１の組のコーヒー粉砕物の抽出可能な物質の濃度よりも高い、組み合わせることと、第２の組のコーヒー粉砕物の抽出可能な物質の第１の部分を第１の上清の一部分の中へと抽出して第２のＴＤＳ値を有する第２の抽出物を形成することであって、第２のＴＤＳ値が第１のＴＤＳ値よりも高い、形成することと、第１の上清の一部分と第２の組のコーヒー粉砕物とを遠心分離して第２の上清を形成することと、第２の上清を形成した後、第２の液体を第２の組のコーヒー粉砕物と組み合わせることと、第２の組のコーヒー粉砕物の抽出可能な物質の第２の部分を第２の液体の中へと抽出して第３のＴＤＳ値を有する第３の抽出物を形成することと、第２の液体と第２の組のコーヒー粉砕物とを遠心分離して第３の上清を形成することと、を含む。
【００４７】
いくつかの実施形態では、第２の液体は、第１のＴＤＳ値と第２のＴＤＳ値との間の差未満の第４のＴＤＳ値を有する。
【００４８】
いくつかの実施形態では、方法は、第２の上清の一部分と第３の上清の一部分とを組み合わせることをさらに含む。
【００４９】
いくつかの実施形態では、方法は、第３の上清の一部分を第３の組のコーヒー粉砕物と組み合わせることであって、第３の組のコーヒー粉砕物が抽出可能な物質を有し、第３の組のコーヒー粉砕物の抽出可能な物質の濃度が、第２の抽出物を形成した後の第２の組のコーヒー粉砕物の抽出可能な物質の濃度よりも高い、組み合わせることと、第３の組のコーヒー粉砕物の抽出可能な物質の一部分を第３の上清の一部分の中へと抽出して第４のＴＤＳ値を有する第４の抽出物を形成することであって、第４のＴＤＳ値が第３のＴＤＳ値よりも高い、形成することと、第３の上清の一部分と第３の組のコーヒー粉砕物とを遠心分離して、第４の上清を形成することと、をさらに含む。
【００５０】
いくつかの実施形態では、方法は、第１または第２の組のコーヒー粉砕物のうちの少なくとも１つを１００ミクロン未満の平均粒子直径を有するように粉砕することをさらに含む。
【００５１】
いくつかの実施形態では、粉砕は、ボールミル、ディスクミル、またはビーズミルのうちの少なくとも１つを使用することを含む。
【００５２】
いくつかの実施形態では、コーヒーの粉砕は、湿式粉砕である。
【００５３】
いくつかの実施形態では、方法は、第１の液体、第１の上清、第２の液体、第１の組のコーヒー粉砕物、または第２の組のコーヒー粉砕物のうちの少なくとも１つを加熱することをさらに含む。
【００５４】
いくつかの実施形態では、方法は、第１の液体、第１の上清、第２の液体、第１の組のコーヒー粉砕物、または第２の組のコーヒー粉砕物のうちの少なくとも１つを冷却することをさらに含む。
【００５５】
いくつかの実施形態では、方法は、第１の組のコーヒー粉砕物の抽出可能な物質の一部分を抽出すること、第１の抽出物と第１の組のコーヒー粉砕物とを遠心分離すること、第２の組のコーヒー粉砕物の抽出可能な物質の第１の部分を抽出すること、第１の上清の一部分と第２の組のコーヒー粉砕物とを遠心分離すること、第２の組のコーヒー粉砕物の抽出可能な物質の第２の部分を抽出すること、または第２の液体と第２の組のコーヒー粉砕物とを遠心分離すること、のうちの少なくとも１つの間に、不活性雰囲気を提供することをさらに含む。
【００５６】
いくつかの実施形態では、第１の液体を第１の組のコーヒー粉砕物と組み合わせること、第１の上清の一部分を第２の組のコーヒー粉砕物と組み合わせること、または第２の液体を第２の組のコーヒー粉砕物と組み合わせること、のうちの少なくとも１つは、遠心分離機のボウル内で組み合わせることを含む。
【００５７】
いくつかの実施形態では、第１の液体を第１の組のコーヒー粉砕物と組み合わせること、第１の上清の一部分を第２の組のコーヒー粉砕物と組み合わせること、または第２の液体を第２の組のコーヒー粉砕物と組み合わせること、のうちの少なくとも１つは、第１または第２の組のコーヒー粉砕物のうちの少なくとも１つを遠心分離機のボウルの側壁から取り除くことを含む。
【００５８】
いくつかの実施形態では、第１または第２の組のコーヒー粉砕物のうちの少なくとも１つを遠心分離機のボウルの側壁から取り除くことは、側壁からこすり落とすこと、側壁をすすぐこと、側壁に対してガスをぶつけること、またはボウルを撹拌すること、のうちの少なくとも１つを含む。
【００５９】
いくつかの実施形態では、第１または第２の組のコーヒー粉砕物のうちの少なくとも１つを遠心分離機のボウルの側壁から取り除くことは、第１または第２の組のコーヒー粉砕物のうちの少なくとも１つをボウルの中心軸に隣接して再配置することを含む。
【００６０】
いくつかの実施形態では、第１の組のコーヒー粉砕物の抽出可能な物質の一部分を第１の液体の中へと抽出すること、第２の組のコーヒー粉砕物の抽出可能な物質の第１の部分を第１の上清の一部分の中へと抽出すること、または第２の組のコーヒー粉砕物の抽出可能な物質の第２の部分を第２の液体の中へと抽出すること、のうちの少なくとも１つは、第１の液体、第１の上清、または第２の液体のうちの少なくとも１つを撹拌すること、冷却すること、加熱すること、または加圧することのうちの少なくとも１つを含む。
【００６１】
いくつかの実施形態では、第１の抽出物と第１の組のコーヒー粉砕物とを遠心分離して、第１の上清を形成することは、スキマー管内に第１の上清を捕捉することを含む。
【００６２】
いくつかの実施形態では、第１の抽出物と第１の組のコーヒー粉砕物とを遠心分離して第１の上清を形成することは、遠心分離ボウルの開放縁部を超えて第１の上清を推進することと、遠心分離機の外側筐体内の第１の上清を収集することと、遠心分離機筐体の出口を通して第１の上清を排出することと、を含む。
【００６３】
いくつかの実施形態では、第１の抽出物と第１の組のコーヒー粉砕物とを遠心分離して、第１の上清を形成することは、フィルタを使用して、第１の上清から第１の組のコーヒー粉砕物を分離することをさらに含む。
【００６４】
本発明のさらに別の態様では、システムは、液体供給と、側面、第１の入口、第１の上清出口、および第１のボウルの側面に隣接する物質を第１のボウルの側面から離れるように選択的に再配置するように構成された第１の移動式ボウルスクレーパを有する第１のボウルを有する第１の遠心分離機と、を含む。システムはまた、第２のボウル、第２の入口、第２の上清出口、および第２のボウルの側面に隣接する物質を第２のボウルの側面から離れるように選択的に再配置するように構成された第２の移動式ボウルスクレーパを有する、第２の遠心分離機を含む。システムはまた、第１または第２の遠心分離機のうちの少なくとも１つに微粒子物質を供給するように構成された粉砕機と、液体供給と第１または第２の遠心分離機とを向流で結合する再構成可能な配管系とも含み、再構成可能な配管系は、複数の遠心分離機を有する。第１の構成では、配管系は、液体供給から第１の入口へと液体を供給する。第２の構成では、配管系は、液体供給から第２の入口へと液体を供給する。第３の構成では、配管系は、第１の上清出口から第２の入口へと液体を供給する。第４の構成では、配管系は、第２の上清出口から第１の入口へと液体を供給する。
【００６５】
いくつかの実施形態では、システムは、第３のボウル、第３の入口、第３の上清出口、および第３のボウルの側面に隣接する物質を第３のボウルの側面から離れるように選択的に再配置するように構成された第３の移動式ボウルスクレーパを有する、第３の遠心分離機をさらに備える。粉砕機は、第１、第２、または第３の遠心分離機のうちの少なくとも１つに微粒子物質を供給するようにさらに構成される。第５の構成では、配管系は、液体供給から第３の入口へと液体を供給する。第６の構成では、配管系は、第３の上清出口から第１の入口へと液体を供給する。
【００６６】
いくつかの実施形態では、システムは、熱交換器をさらに備え、再構成可能な配管系は、第１または第２の上清出口のうちの少なくとも１つに熱交換器を選択的に結合するように構成される。
【００６７】
いくつかの実施形態では、第１または第２の遠心分離機のうちの少なくとも１つは、不活性ガス供給入口をさらに備える。
【００６８】
いくつかの実施形態では、再構成可能な配管系は、インライン屈折計を含む。
【００６９】
いくつかの実施形態では、第１または第２の遠心分離機のうちの少なくとも１つは、スキマー管をさらに備える。
【００７０】
いくつかの実施形態では、システムは、スキマー管と流体連通しているポンプをさらに備える。
【００７１】
いくつかの実施形態では、システムは、第１のボウルまたは第２のボウルのうちの少なくとも１つの内部と流体連通しているポンプをさらに備える。
【００７２】
いくつかの実施形態では、第１または第２のボウルのうちの少なくとも１つは、穿孔された側壁を含む。
【図面の簡単な説明】
【００７３】
本開示の技法の様々な目的、特色、および利点は、同様の参照番号が同様の要素を指す次の図面と併せて考慮すると、本開示の主題についての次の詳細な説明を参照してより完全に理解することができる。
【００７４】
【図１】いくつかの実施形態による、２つの異なる平均直径の粒子を使用した同一の抽出プロセスの、時間の関数として、計算上の濃度勾配と比較した一組のグラフである。
【図２Ａ−Ｂ】いくつかの実施形態による、特定の粉砕プロセスによって生成された粒子の集団についての、様々な統計的分布の詳細を提示している一組のグラフを示す。
【図３】いくつかの実施形態による、４つの異なるコーヒー粉砕機の、粒子分布曲線を提示しているグラフである。
【図４】いくつかの実施形態による、コーヒー豆が粉砕前に異なる温度に調整された、単一の粉砕機の粒子分布曲線を提示しているグラフである。
【図５】一実施形態による、向流遠心分離機バッテリの組織を図示する。
【図６Ａ−Ｆ】一実施形態による、向流遠心分離機バッテリの操作を示す。
【図７Ａ−Ｃ】一実施形態による、遠心分離機の図を示す。
【図８】一実施形態による、スキマー管の等角図である。
【図９】一実施形態による、スクレーパの等角図である。
【図１０】一実施形態による、遠心分離ボウルの断面図である。
【図１１】いくつかの実施形態による、様々なコーヒー粉砕物プロファイルについての、単位重量当たりの粒子の数に対する粒子サイズを図表化した表を示す。
【発明を実施するための形態】
【００７５】
以下の説明では、本開示の主題についての完全な理解を提供するために、本開示の主題のシステムおよび方法、ならびにかかるシステムおよび方法が動作し得る環境についての数々の特定の詳細が記載されている。しかしながら、本開示の主題は、かかる特定の詳細を伴わずに実施されてもよく、当該技術分野で周知である、ある特定の特色は、本開示の主題の複雑化を回避するために、詳述されないことが、当業者には明らかであろう。加えて、下記の実施形態は例示的であり、本開示の主題の範囲内である他のシステムおよび方法が存在することが考慮されることが理解されるであろう。
【００７６】
抽出プロセス、例えば、水を使用するコーヒー粉砕物または茶葉からの可溶性固体の抽出は、溶媒（例えば、水）が固体粒子の本体の中へと入り込み、様々な化合物を溶解し、そして固体粒子の表面へ戻り、粒子を取り囲む溶媒の本体へとその内容物を添加することができる速度によって率が制限される。したがって、粒子サイズは、重要な要因である。プロセスはまた、温度、局所平衡の考慮、流体力学（撹拌、境界層など）、静／動圧、豆の種類、および場合によっては他のより小さい要因によっても左右される。
【００７７】
分散プロセスの数学的シミュレーションによって、異なる粒子サイズの濃度プロファイルにおける顕著な差異が時間の関数として特定されている。図１は、１つのかかるシミュレーションの出力を示している。図１は、豆の中に含有されているコーヒー固体濃度の経時的変化を図示し、ここでｒは、表面から粒子の中心部までの深さである。図１に示されるように、複数の半径方向濃度プロファイルが、大きい粒子と小さい粒子とについて示されている。横軸は、粒子の半径を示し、ここでｒ＝０が粒子の中心部を表し、ｒ＝１は表面を表している。縦軸は、濃度を示している。各線は、異なる時間での濃度を表している。時間が増加すると（すなわち図１において下向き）、プロファイル内の化合物の濃度プロファイルは減少する。代表的な大きいサイズ（左）および小さいサイズ（右）の粒子間で比較がなされている。大きい粒子は表面と中心部との間に顕著な濃度勾配を有する一方で、小さい粒子はより均質に抽出することを、このモデルから理解することができる。例えば、各々の進行する時間プロファイルに対して、大きい粒子については表面での濃度と中心での濃度との間の差異が増加している。対照的に、小さい粒子対する勾配は、経時的に実質的な変化を受けない。したがって、約２０ミクロンの直径を有するものなどのより小さい粒子は、はるかにより均一かつより容易に化合物を溶解し（すなわち、ほぼ瞬時の分散を有する）、したがって、過抽出を伴わずに抽出収率を増加する。対照的に、標準的なバッテリで使用されるものなどのより大きい粒子（例えば、１００または１０００ミクロン周辺の桁違いの大きさを有する直径を有する）は、抽出時間が増加しようとも、中心に大量の化合物が残っている。本開示のいくつかの実施形態でより詳細に論じられるように、向流遠心分離プロセスは、かかるサイズの粒子から化合物を抽出する有益な方法を提示する。一実施形態によれば、例えば、コーヒー粉砕物の小さいサイズの粒子は、向流遠心分離抽出と相乗的であるので、粉砕をより少ししか使用しなくてもより高品質の製品を製造する（すなわち抽出効率を増加する）。かかる遠心分離システムは、特に小さい粒子サイズを用いる抽出に適している。
【００７８】
所与のプロセスでの全体的な抽出収率の観点では、この濃度勾配が大きい意味合い
を有する。計算された抽出収率は、究極的には、抽出された質量のすべての部の収率の平均である。例えば、アメリカスペシャルティコーヒー協会（ＳＣＡＡ）による手引きに関する意味合いを考慮すると、ほとんどのコーヒーについて理想的な抽出率は、１８〜２２重量％である。飲料の濃度もまた、重要な役割を果たし、これは水対コーヒーの質量比によって決定される。
【００７９】
より大きい粒子の内部と外部とのコーヒー濃度において観察される差異を考慮すると、大きい粒子の不均質な抽出は不可避であり、粉砕物の最も内部の質量の大部分が、目標に満たない抽出を生じることは、明らかである。「過抽出」に関連する望ましくない味を防止するために、大きい粒子の外側表面が局所的に過抽出されないだけでなく、小さい粒子もまた過抽出されないように、抽出目標の上限が設定される場合がある。これは、平均的な許容可能な上限が２２％である場合、表面の実際の抽出は、２５％、またはさらには３０％になる場合がある一方で、中心部での実際の抽出は、１９％付近、またはさらには１４％であることを意味する。一般に、より小さい粉砕物を使用することによって抽出を最適化し、それにより無駄および不均質な抽出の両方を最小限にすることが可能であると思われる。
【００８０】
濃度勾配および平均に関連する関係する問題では、世界中で実施されている工業的なコーヒー抽出の主な手段である、定置した粉砕物を通して高温水を連続／直列方向に流し、向流の動きを作り出す、５〜８個の充填カラムのカラムバッテリでの抽出収率の意味合いが考慮される。カラム内の平均抽出が、最終的に可能な抽出をかなり下回るプロセスのこれらの部分（豆の別の方法では不溶性の部分を加水分解するステップを含む）では、液体が導入されるカラム端部と液体が出てゆくカラム端部との間に存在する、図１に示されるような濃度勾配が存在する。したがって、非常に高品質（味およびアロマによって測定されるような）の抽出物の製造が最終目標である場合、不十分な味が少しでも流れに導入され、バッチ全体の味および品質を損なう前に、最も多く抽出されるカラム端部（液体が入る）での抽出収率は、「過抽出」点未満に制限されなければならない。（再利用のために）この時点でバッテリからカラムを取り出すことは、カラムの反対側の端部は顕著な抽出不足であり、負の経済的な関係を伴うことを意味している。かかる負の経済的な意味合いとしては、例えば、より大量の固体製品の使用および／または抽出に必要なより長い時間を挙げることができる。
【００８１】
第１の問題、すなわち粒子の半径を横切る濃度勾配に対処するステップは、全豆が粉砕物へと加工されるときに、分布中心点をより小さい粒子サイズへ変化させることである。図１に示されるように、粒子が十分小さいと、結果として、実際の時間尺度で粒子の外径全体にわたって抽出がほぼ均一になることになる。粒子サイズ分布をより小さい粒子へと変化させる程度はまた、粒子サイズがより均一になることを引き起こす、すなわち抽出均一性をさらに向上させる。
【００８２】
ｈｔｔｐｓ：／／ｃｏｌｏｎｎａａｎｄｓｍａｌｌｓ．ｗｏｒｄｐｒｅｓｓ．ｃｏｍ／２０１５／１０／から得られた図２Ｂは、体積パーセントに基づく４つの粒子直径分布を示している。具体的には、横軸上の粒子直径の関数として、粉砕物の合計体積の割合が縦軸上に示されている。４つの分布２２０、２２２、２２４、および２２６の各々は、徐々により微細に粉砕されたサンプルの組を表している。例えば、分布２２０は、粗挽き設定２．５で粉砕され得る一方で、分布２２６は、細挽き設定１．０で粉砕され得る。以下でさらに説明され、図２Ｂに図示されるように、例えば、およそ２０ミクロンの直径の粒子が、より大きい粒子が破砕されると割れ目に沿って生じる「自然な」粒子サイズであると思われることが観察されている。分布２２０、２２２、２２４、および２２６の各々は、粉砕サイズにかかわらず、およそ２０ミクロンの直径を有する粒子に対応する、体積パーセントでの二次ピークを示している。したがって、中央粒子サイズ目標がおよそ２０ミクロンであった場合、コーヒー粒子の自然な破砕特性は、この平均周辺でより狭い分布を促進することになる。より小さい粉砕サイズは、濃度勾配分布をより小さくするだけでなく、溶解に必要とされる時間も低減することになる。さらに、システムは、多様なサイズに対応するのではなく、特定の粒子サイズに調整され得るので、より一定の粒子サイズが、粉砕物のより一定の使用を作り出す。
【００８３】
粒子サイズを低減するプロセスのある時点で抽出速度が迅速になる場合があり、このため過抽出を防止するように反応があまり迅速に起こらないように保持するために抽出温度を低減する必要があることになる。これは、いくつかの利点を提示する。
【００８４】
１つの例示的な種類の装置からのコーヒー粉砕物に関連する粒子サイズ分布を示すデータが図２Ａに示されており、これはｈｔｔｐｓ：／／ｗｗｗ．ｎａｔｕｒｅ．ｃｏｍ／ａｒｔｉｃｌｅｓ／ｓｒｅｐ２４４８３から得られたものである。図２Ａでは、横軸が粒子サイズを表し、縦軸が、その粒子直径に関連付けられたすべての粒子の全体集合に対する寄与の割合を表している。上のパネルは、サンプル粉砕機によって生成された粒子のサイズの詳細を示す。実線２００は、サンプル粉砕機からの所与の分布の粒子の（パーセントでの）数を表している。点線２０２は、横軸の直径よりも小さい直径を有するすべての粒子の（パーセントでの）合計数に対する累積寄与を表している。このグラフの垂直の点線は９９％カットオフを表しており、ここではこれは約７０マイクロメートルで生じている。
【００８５】
下のパネルは、実施形態による粒子分布の様々な特徴を示している。図２Ａの下のパネルに示されるように、粒子の数の分布は、実線２１４によって表されている。分布の中心は、１０マイクロメートルをわずかに上回っている。破線２１２は、実施形態による同様の粒子分布での所与の直径の粒子からの表面積寄与を示している。図２Ａに示されるように、分布は、１０〜１００マイクロメートルの粒子および１００〜１０００マイクロメートルの粒子が、表面積への寄与の増加に相当するピークを各々示す、二峰性である。最後に、点線２１０は、実施形態による、同様の粒子分布に対する所与の直径の粒子からの体積寄与を表している。図２Ａに示されるように、分布はまた二峰性である。下のパネルに示される、粒子サイズ分布の様々な表現は、粉砕コーヒーの性質、すなわちほとんどの粒子が小さく、表面積の上昇をもたらすことを実証している。しかしながら、１つの大きい粒子が、体積ではより桁違いに多くを占め、示される分布の球近似での表面積の約２５％に寄与する。（Ｔｈｅ  Ｊｏｕｒｎａｌ  ｏｆ  Ｆｏｏｄ  Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，１５０（２０１５）１０６−１１６からのＢ．Ｒ．Ｃｏｒｒｏｃｈａｎｏらによる表題「Ａ  ｎｅｗ  ｍｅｔｈｏｄｏｌｏｇｙ  ｔｏ  ｅｓｔｉｍａｔｅ  ｔｈｅ  ｓｔｅａｄｙ−ｓｔａｔｅ  ｐｅｒｍｅａｂｉｌｉｔｙ  ｏｆ  ｒｏａｓｔ  ａｎｄ  ｇｒｏｕｎｄ  ｃｏｆｆｅｅ  ｉｎ  ｐａｃｋｅｄ  ｂｅｄｓ」の論文で論じられているように、球形の表現は妥当である。）「巨礫」、または他の粒子と比較してより大きい少数の粒子は、数の上では相対的に少数であったとしても、合計表面積および体積分布に相当な寄与をする可能性がある。幸運にも、より微細に粉砕することで、同じサイズのより微細なものを作製しながら、サイズおよび「巨礫」の寄与を低減することも示されている。より一定の粒子サイズ、具体的には、およそ２０ミクロン周辺の直径などのより小さいサイズのものが、より一定の効率的な抽出に役立つ。
【００８６】
少なくともコーヒーでは、粒子サイズの低減による欠点は、粒子サイズが減少すると、ある時点で、充填バッテリカラムを通る現実的な流量が実行不可能になることである。加圧下でコーヒー粒子は容易に変形可能であり、粉砕物間の隙間を生じる空間のサイズが、流れを生じるのに必要な濃度勾配を開始するには小さすぎ、そのため小さい圧力ででさえも、これらの空間は閉鎖され、床が急速に不透過性の塊になる。
【００８７】
この流れの問題、ならびにカラム長に沿った抽出濃度勾配の問題に対処する１つのやり方は、単純に流れを排除することである。静置粉砕物を通して水を一端から他方の端へと流す充填カラムの代わりに、（粉砕物と水とが概して一緒に移動する局所的な移動／撹拌の他に）茶に使用するような浸漬プロセスで、コーヒー粉砕物と水とを静置して保持する場合、両方の問題は消滅する。撹拌および小さい粒子サイズの使用を用いるこの分散−粉砕物モデルは、抽出体積全体を通じてかつ各粒子の半径にわたって均一な平衡の確立をもたらすことになる。抽出体積全体を通じてかつ半径にわたるこの均一な分布は、システムの平均的な抽出およびシステムの任意の点での局所的な抽出が本質的に同じであることを意味する。これらの条件下で、ＳＣＡＡが提供している抽出手引きの「ゴールドカップ」の１８〜２２％（平均）を、相当により高い、例えば、２４〜２８％（均一）のものに変化させる、すなわち、大きい粒子の表面でのみ現在達成されているものに等しい、システム全体を通じて平均かつ均一な抽出を達成することが可能なはずである。したがって、抽出方法のこの変化は、全体的な品質を犠牲にすることなく、非常に大きい経済的価値を提供する可能性がある。かかる経済的価値としては、使用される固体製品の量の低減および／または抽出に必要な時間の減少を挙げ得る。
【００８８】
この分散された粒子混合物内に確立される濃度平衡は、単段内で達成することができる粉砕物の絶対抽出量を制御する。工業的プロセスの最終目標が、低い抽出濃度、例えば、５％〜１０％以下のＴＤＳ（総溶解固形分）値を達成することである場合、比較的より多い体積の水を抽出に使用することができ、この最終目標を、単段で達成することができる。濃度の最終目標が、１／３〜１／２オンスの抽出物から８オンスの「ゴールドカップ」のコーヒーを作り出すために必要とされることになる、より高い、例えば、２０％〜３０％のＴＤＳの場合、より少ない体積の水を使用しなければならず、複数の抽出段が必要とされる。
【００８９】
高いＴＤＳ抽出物のコーヒーでは、分散された粉砕物への変更、すなわち小さい粒子の方法は、多段抽出プロセスを保つために、いかに効果的かつ効率的に小さい粒子と抽出物とを分離するか、という新しい問題を作り出す。
【００９０】
液体／固体分離は、多様な方法によって達成され得る。かかる方法としては、限定されないが、前処理、固体濃縮、固体分離、および後処理の様々な方法が挙げられ得る。
【００９１】
一実施形態によれば、分離は、遠心分離を介して達成されてもよい。本開示でより詳細に説明されるように、遠心分離機は、小粒子、多段、向流、および／または分散モデル抽出に最適化されたシステムに実装されてもよい。
【００９２】
本開示の方法は、液体溶媒内に分散された抽出可能な固体の小さい粒子の、単段または多段の向流処理を支援するための、１つ以上の遠心分離機の組の列である。本開示の目的では、説明は、水（または水系抽出物）内に分散されるコーヒー粉砕物に限定されることになるが、プロセスは、他の材料の抽出のために使用することができることが理解されるべきである。遠心分離機から抽出される液体は、上清として特定されてもよい。かかる液体は、例えば、遠心分離機のボウルの縁を超えて液体を溢流させること、スキマーによって液体を捕捉すること、ボウルの穿孔を通して液体を捕捉すること、および／または残留固体から分離された液体を得るための他の既知の技法によって製造され得る。
【００９３】
図５を参照すると、列で使用される遠心分離機は、小さい粒子のバッチ式処理で既に既知のものとほとんどの点で同様である。図５に示されるように、バッテリ５００は、使用レベルが増加する粉砕物を含有する遠心分離機５０１、５０２、５０３、５０４、および５０５を含有する。未使用の液体源５２０は、最も多量の固体が既に抽出された粉砕物を有する遠心分離機５０１に水を提供する。未使用の液体は、最終液体抽出物５４０の計画産出量と、遠心分離機５０１、５０２、５０３、５０４、および５０５内の粉砕物によって吸収されることが予想される水との合計に等しい量で提供される。遠心分離機５０１は、液体と粉砕物とを混合してもよく、そして分離された液体を、先に抽出された２番目に多い固体の量を有する粉砕物を有する遠心分離機５０２に提供してもよい。このプロセスは、最終液体抽出物５４０が遠心分離機５０５から産出されるまで、各遠心分離機から次の遠心分離機へと継続される。いくつかの実施形態では、使用済み粉砕物５１１は、遠心分離機５０１から排出されてもよい。以下でより詳細に論じられるように、新しい遠心分離機に交換してもよく、または遠心分離機５０１に未使用の粉砕物を補充してもよい。いくつかの実施形態では、遠心分離ボウルは、洗浄のために取り出し可能である。いくつかの実施形態では、遠心分離ボウルは、衣類洗濯機に見られる「ボウル」の設備のような、分散／混合された流体を低速撹拌するための設備を含む。いくつかの実施形態では、ボウルは、一枚板の壁のボウルであり、すなわち、液体または固体を通過させられるフィルタ要素として機能することができる穿孔を含有しない。いくつかの実施形態では、遠心分離機は、スキマー管を含む。いくつかの実施形態では、スキマー管は、ボウルが旋回している際に回転している液体中へと下げられるか、または液体中から引きあげることができる。いくつかの実施形態では、遠心分離機は、層状の固体をボウルの壁からきれいに拭き取るように構成され、かつ位置するスクレーパを含む。
【００９４】
いくつかの実施形態によれば、バッテリ５００の遠心分離機５０１、５０２、５０３、５０４、５０５のうちのいくつかまたはすべての間に、再構成可能な配管が提供される。再構成可能な配管は、例えば、遠心分離機内の様々な点から他の遠心分離機のうちのいくつかまたはすべてへ、液体を送ることが可能なバルブ（および任意選択的にポンプ）を有する遠心分離機間を相互接続する配管のシステムなど、多くの形態をとり得る。したがって、液体は、再構成可能な配管を介して接続されている遠心分離機間に選択的に送られ得る。いくつかの実施形態によれば、手動、自動、またはそれら２つの間のいくつかの組み合わせのいずれかで、再構成可能な配管の構成をコンピュータが制御してもよい。いくつかの実施形態によれば、再構成可能な配管は、手動で制御されてもよい。いくつかの実施形態によれば、未使用の液体源５２０、廃棄される消費済みの粉砕物５１１、ボールミル粉砕機５３０、およびまたは最終液体出口５４０の位置は、再構成可能であってもよく、これらの列挙された要素のうちの各々のうちの２つ以上で構成されてもよい。
【００９５】
いくつかの実施形態によれば、屈折計は、遠心分離機内におよび／または再構成可能な配管内などの他の位置に定置されてもよい。屈折計は、液体の測定可能な特徴（例えば、コーヒー抽出物またはコーヒー抽出物前駆体のＴＤＳ値）を測定する場合がある。かかる特徴を、コンピュータに送って、例えば、フィードバックループ内の、抽出プロセスの様々な態様を制御してもよい。かかる態様は、限定されないが、バッテリ内のある特定の点での温度、遠心分離の時間および／もしくは速度、新しい粉砕物が添加され、古い粉砕物が分与されるときの使用される遠心分離機の段数、再構成可能な配管の構成（およびしたがって抽出プロセスにおける様々な段階での液体の遠心分離機間の流路）、スキマー管およびスクレーパなどの要素の使用、または抽出プロセスの任意の他の制御可能な態様を挙げることができる。いくつかの実施形態によれば、追加のセンサを、限定されないが、フローメータ、温度センサ、流路センサ、および／または湿度センサなどのフィードバックループにおいて使用してもよい。
【００９６】
実際には、各段階における遠心分離機のボウルは、水と粉砕物とを収容し混合するために最初に使用される。したがって、粉砕物と水と（または先の段階からの抽出物／溶質）が最初にボウルに添加されるとき、ボウルは、静置されているかまたは非常にゆっくりと移動している。意図する体積の混合物がボウルに添加されると、ボウルは、交互に振動／回転して、液体／溶質と粉砕物との完全な混合を促進して、コーヒー粉砕物内に含有される可溶性固体の分散を向上し、迅速にバッテリのその段を平衡に到達させてもよい。いくつかの実施形態では、粉砕物が、最初にボウルに添加される。いくつかの実施形態では、外部液体が、最初にボウルに添加される。いくつかの実施形態では、粉砕機は遠心分離機の上方に位置されて、コーヒーが直接ボウルの中へと粉砕される。いくつかの実施形態では、液体源は、コーヒー粉砕物源の隣に位置されて、ミストで事前に湿らせる様式で、粉砕物と液体とがボウル内に同時に添加される。
【００９７】
図６Ａ〜６Ｆは、いくつかの実施形態による、例示的な抽出プロセスを示す。図６Ａ〜６Ｃは、実施形態に従った、向流抽出プロセスの動作を示す。図６Ａに示すように、バッテリ６００は、遠心分離機６０１、６０２、６０３、６０４、６０５、および６０６を含む。任意の初期状態では、遠心分離機６０１、６０２、６０３、６０４、６０５、および６０６は、最も古いもの（すなわち、新しい使用サイクルに最も多くの回数供されている）から最も新しいものまで順番に粉砕物６１１、６１２、６１３、６１４、および６１５をそれぞれ収容している。遠心分離機６０１、６０２、６０３、６０４、６０５、および６０６はまた、最も新しいもの（最も使用回数が少ないもの）から最も古いもの（すなわち、最大量の粉砕物に供され、したがってより高い濃度の、例えば、コーヒーを有する）の順番に液体６２１、６２２、６２３、６２４、および６２５もそれぞれ収容している。一実施形態によれば、図６Ｂに示されるように、液体６２５は、分離され、かつ抽出されてもよい。図６Ｃに示されるように、各遠心分離機６０１、６０２、６０３、６０４、６０５からの液体６２１、６２２、６２３、６２４、６２５はそれぞれ、既知の配管技法を通じて隣の遠心分離機（すなわち、遠心分離機６０２、６０３、６０４、６０５、６０６）に移動されてもよい。まだ抽出プロセスに供されていない水などの未使用の液体６２１Ａ、またはより早期の段階からの水を、遠心分離機６０１に提供してもよい。これらのステップを多数回繰り返して、所望の結果を達成してもよい。
【００９８】
いくつかの実施形態によれば、図６Ａに示される液体６２１は、第１のＴＤＳ値を有してもよい。図６Ｃに示されるように、遠心分離機６０２内で粉砕物６１２と混合された後、液体６２１は、第２のＴＤＳ値で再び抽出され、そして遠心分離機６０３に提供されてもよい。一実施形態によれば、第２のＴＤＳ値は、第１のＴＤＳ値よりも高くてもよい。一実施形態によれば、遠心分離機６０３内で粉砕物６１３と混合した後、液体６２１は、第３のＴＤＳ値で抽出されてもよい。一実施形態によれば、液体６２１と混合する前、粉砕物６１２は、液体６２１と混合する前の粉砕物６１１よりも高い濃度の抽出可能な物質を有してもよい。いくつかの実施形態によれば、次いで別の液体が遠心分離機６０３内の粉砕物６１３の中に提供され、そして抽出されて第４のＴＤＳ値を有する別の液体を形成する。いくつかの実施形態によれば、第４のＴＤＳ値は、第２のＴＤＳ値と関連して、第３のＴＤＳ値によって得られるＴＤＳ値よりも低くてもよい。したがって、同じシステムを使用して、様々なＴＤＳ値の抽出された液体および抽出物の濃度が製造され得る。図６Ａ〜６Ｆに示される追加の遠心分離機のうちのいくつかまたはすべては、このプロセスについては必要でない場合がある。
【００９９】
図６Ｄ〜６Ｆは、実施形態による、例えば、新しい粉砕物を添加するため、または遠心分離機を洗浄するための遠心分離機の取り出しを示す。図６Ｄに示すように、バッテリ６００は、遠心分離機６０１、６０２、６０３、６０４、６０５、および６０６を含む。任意の初期段階では、遠心分離機６０１、６０２、６０３、６０４、６０５、および６０６は、最も古いもの（すなわち、新しい使用サイクルに最も多くの回数供されている）から最も新しいものまで順番に粉砕物６１１、６１２、６１３、６１４、および６１５をそれぞれ収容している。遠心分離機６０１、６０２、６０３、６０４、６０５、および６０６はまた、最も新しいもの（最も使用回数が少ないもの）から最も古いもの（すなわち、最大量の粉砕物に供され、したがってより高い濃度の、例えば、コーヒーを有する）の順番に液体６２１、６２２、６２３、６２４、および６２５もそれぞれ収容している。一実施形態によれば、使用者は、遠心分離機６０６を取り換えたい場合がある。図６Ｅに示されるように、未使用の粉砕物６１６が、遠心分離機６０６に添加される。図６Ｆに示されるように、液体６２１、６２２、６２３、６２４、６２５は、遠心分離機６０１、６０２、６０３、６０４、６０５から遠心分離機６０２、６０３、６０４、６０５、６０６へとそれぞれ移動されてもよい。最も古い粉砕物６１１はまた、遠心分離機６０１から取り出されてもよい。
【０１００】
代替的な実施形態によれば、より多くのまたはより少ない遠心分離機を使用してもよい。方法は、例えば、２つまたは１つの遠心分離機（複数可）ほどの少ない数で実施されてもよい。一実施形態によれば、２つの遠心分離機のシステムについては、液体は、その中に収容されている粉砕物とともに第１の遠心分離機に送られてもよい。混合後、抽出物は、引き出され、これもまた粉砕物をその中に収容している第２の遠心分離機に送られてもよい。次いで、抽出物は第２の遠心分離機から引き出され、第１の遠心分離機の中へと送り戻されてもよい。第２の遠心分離機から抽出物を受領するとき、第１の遠心分離機内の粉砕物は、未抽出の粉砕物（例えば、未使用の粉砕物）に既に置き換えられていてもよい。混合後、第１の遠心分離機内の液体は抽出されて、別の抽出物を形成してもよい。この抽出物は、最終飲料製品を形成してもよい。いくつかの実施形態によれば、抽出物は、同様の抽出物を送り、かつ粉砕物を置き換えるステップを使用して、２つの遠心分離機の間で追加の回数送られてもよい。
【０１０１】
いくつかの実施形態によれば、ボウルは取り出し可能である。かかるシステムでは、より少ない遠心分離機を使用してもよく、またボウルは、既にそこから抽出された異なる量を有する異なる粉砕物で単純に置き換えられる。一実施形態によれば、単一の遠心分離機のみが必要であり、少なくとも２つのボウルを使用して上述の向流抽出方法を達成してもよい。
【０１０２】
ボウルの内容物の温度を測定するための設備を作製し、次いで、マイクロ波、ＲＦ方法、加熱窒素ガス、または他を使用して、流体の体積に、ボウルの壁を通じてまたは直接的に作用するいくらかの外部流体または他のデバイスを使用して、ボウルおよびその内容物を加熱または冷却してもよい。加えて、冷蔵構成要素、または液体窒素のような他の冷却剤を使用して、混合物またはボウルを直接冷やすことによって、粉砕物と液体とを冷却してもよい。水の蒸発を防止（例えば、高湿度環境を維持）するためにボウル周囲の環境を制御してもよく、また粒子の酸化を防止（例えば、不活性ガスまたは高温もしくは低温窒素環境を維持）するために制御してもよい。この混合条件は、液相中の可溶性固体の意図される平衡濃度を達成するために、粒子のサイズ、温度などに依存して数分の間継続されてもよく、または全く継続されなくてもよい。いくつかの実施形態では、ボウルが空転したままでいる間に、棒をボウルの中へと挿入して粉砕物に撹拌効果を作り出してもよい。あるいは、遠心分離的なまたは反復する撹拌特色を作り出して均等な抽出を促進するために、棒をボウルの底部半径の中へと組み込んでもよく、ブレンダのブレードのようにそれ自体の軸の周りを回転させてもよく、回転させなくてもよい。この回転ツールは、粉砕物を遠心分離機の中心へと押すように角度がついたスクレーパを含んでもよい。いくつかの実施形態では、加熱および／または冷却コイル、ならびに熱交換器を遠心分離ボウルの中へと挿入および／または構成して、温度を調節してもよい。
【０１０３】
いくつかの実施形態では、ボウルに添加される外部液体は変動し、かつ異なる段階で遠心分離機の中へと添加される。例えば、高温の液体を遠心分離機に添加して混合物を作り出してもよく、次いで、より低温の液体を混合物の中へと添加して、混合物を冷やしてもよい。いくつかの実施形態では、遠心分離機は、混合物または遠心分離ボウルの温度を自動的に調整し得るコンピュータコントローラおよび温度センサを有して、異なるレベルの温度および水量の抽出平衡を制御および達成する。
【０１０４】
図７Ａ〜図７Ｃは、いくつかの実施形態による、遠心分離機を示している。図７Ａは、遠心分離機の単純化された外観を図示する。これは、外部筐体７００、スクレーパアセンブリ８００、スキマー管９００、駆動モータ１０００、および蓋１２００を備える。スクレーパ８００およびスキマー管９００の両方は、係合された位置、すなわち遠心分離ボウルの中へと深く挿入されて示されている。
【０１０５】
図７Ｂは、実施形態による、図７Ａの遠心分離機の断面図を図示する。図７Ｂに示されるように、スクレーパ８００およびスキマー管９００は、上へ引き込まれ得る。遠心分離機は、遠心分離ボウル１１００、筐体排出部７１０、モータ１０００からの駆動シャフト１０１０、スクレーパブレード８１０、およびスキマー管流体入口９１０を備え得る。操作中、モータ１０００は、駆動シャフト１０１０を旋回させ、それにより例えば、壁に取り付けられたブレード、もしくは別個の要素、回転または他の方法によって、遠心分離機内の運動が生じる。筐体排出部７１０は、本開示全体を通じて説明されているように、液体を出すことができるようにし得る。
【０１０６】
図７Ｃは、実施形態に従った、図７Ｂと同様の構成要素を図示する。図７Ｃに示すように、スキマー管９００およびスクレーパ８００は、ボウル１１００の中へと下げられて、それぞれ、ボウル１１００の底部から流体を回収するか、またはボウル１１００の内部の曲線状の底部の角部からこすり落とす。スクレーパ８００またはスキマー管９００のいずれかは、出されたままであってもよく、またはこれら２つが一緒に使用されてもよく、または他の混合および抽出要素と組み合わせて使用されてもよい。一実施形態によれば、スキマー管９００およびスクレーパ８００は、図７Ｃに示されるように同時に下げられない。一実施形態によれば、まずスキマー管９００が、循環している流体の中へと下げられて、その抽出／分離の段階から完成した抽出物を引き出す。次いで、所望の量の流体が取り出されると、スキマー管９００を上向きに引き込むことができ、そしてスクレーパ８００をボウル１１００の内壁からコーヒー固体を取り除く位置へと下げることができ、また次の回の流体抽出のために、または（粉砕物の最終的な処分およびボウルの洗浄のための）ボウルからの容易な取り出しのいずれかために、それらをボウル１１００の中心区画へと移動させて戻してもよい。
【０１０７】
図８は、実施形態による、スキマー管９００を図示する。スキマー管９００は、旋回している液体抽出物の中へと浸漬されて液体を抽出することができる流体入口端部９１０、中間ポンプに接続されるか、あるいは旋回している液体の動圧を使用して流れを駆動して次の段階に抽出物を供給することができる管出口端部９２０、および遠心分離機のボウル内の引き込み位置と浸漬位置との間を移動することを可能にする垂直区画９３０を備え得る。
【０１０８】
一実施形態によると、異なる抽出要素を使用してもよい。例えば、遠心分離機は、開放縁部などの、頂部付近に開口部を有するボウルを収容し得る。旋回または他の運動を付与する要素を介して遠心分離機に付与される運動は、縁部を超えてその中に収容されている液体を推進し得る。かかる液体は、別の遠心分離機に提供される抽出物を形成してもよく、または最終液体抽出物としての抽出物を形成してもよい。いくつかの実施形態によれば、遠心分離ボウルの縁部を超えて推進する液体は、遠心分離機筐体内で収集され、図７Ｂに示される出口７１０などの出口を通して抽出物として排出されてもよい。
【０１０９】
図９は、実施形態による、スクレーパアセンブリ８００を図示する。スクレーパアセンブリ８００は、引き込み位置とボウル内の底部こすり落とし位置との間を移動すること、ならびにスクレーパをボウル壁から係脱するための回転を可能にする垂直シャフト８２０、例えば、スクレーパをボウルのプロファイルに適合させることによってボウルの異なるおよび／または特定の区画に良好に係合するように異なる縁部輪郭を有するブレード８１０を備え得る。例えば、直線区画８３０は、ボウルの真っ直ぐな垂直区画に沿って最も効果的であることになり、一方で曲線区画８４０は、ボウルの底部角区画をきれいにこすり落とすのに最も効果的であることになる。
【０１１０】
図１０は、実施形態による、遠心分離ボウル１１００を図示する。遠心分離ボウル１１００は、内部のトーラスの壁１１２０に取り付けられた一組の翼１１１０を組み込んでいる。抽出流体内に分散しているコーヒー粉砕物の撹拌を助けて、粉砕物からの可溶性固体の拡散を向上し、かつ遠心分離による分離の前により均質な混合を促進するために、翼１１１０を使用することができる。遠心分離ボウルは、内容物の撹拌を促進するために、ボウルの内部に取り付けられるかまたは別の方法でボウル内に定置される他の要素を含んでもよい。遠心分離ボウル１１００の内部表面は、本開示の他の部分で論じられるように、温度センサおよび制御要素を含んでもよい。例えば、管またはフィンなどの冷却または加熱構造物が、遠心分離ボウル１１００の内部の任意の点に、または遠心分離機間の配管のうちのいずれかに沿って定置されてもよい。上に論じられるように、遠心分離ボウル１１００は、濾過するために穿孔を含んでもよい。
【０１１１】
いくつかの実施形態では、遠心分離ボウルを所望のＲＰＭに旋回させて、ボウル内の液体と固体とを分離してもよい。固体は、ボウルの内側表面周囲で捕捉され得る一方で、液体は、遠心分離機の出口ポートを通して、または以下により完全に説明されるようにスキマー管を使用して取り出される。いくらかの少量の液体が粉砕物内に残留して、次の段階での粉砕物の後続の再混合を容易にするように、ＲＰＭを制限してもよい。次の「ステーション」またはバッテリ内の段で空間が利用可能になるまで、液体は二次的タンクに捕捉される場合がある。次の遠心分離機の段階に入る前に、液体を加熱、再加熱、または冷やされてもよい。いくつかの実施形態では、液体は、漏斗の中へと、次いで次の段階の前に抽出物を加熱または冷却するのに使用するための熱交換器を含む配管系の中へと誘導される。輸送および任意の一時的な貯蔵中、液体は、任意選択的に、不活性ガスまたは窒素中でブランクした状態に保持することによって、酸化から保護される。同様に、ボウルに残留している粉砕物は、任意選択的に、酸化および蒸発から保護される。
【０１１２】
いくつかの実施形態では、液体は、スキマー管、すなわち液体部分の中へと挿入され、そしてスキマー管の開口部に影響を与えるように真空、差圧、またはさらには液体の動圧を使用して、ボウルから液体を取り出すのに使用される管を使用してボウルから抽出される。いくつかの実施形態では、ボウル内の液体レベルは、先のステーションからのより多い抽出物またはより多い未使用の水の添加によって、増加される。添加される液体の温度、濃度、および量を、初期の液体から計画的に変動させて、抽出および抽出可能物の濃度を制御してもよい。
【０１１３】
この混合および分離の連続は、実施形態によりバッテリの遠心分離機の各々で行われる。遠心分離機は、別の方法でカラムバッテリのカラムのように取り扱われ、流れの中で（最初に未使用の水または溶媒の導入場所に最も近い流れの中で、最後に未使用の固体が添加される場所に最も近い流れの中で）のそれらの相対的な位置が継続的に変化し、その後各段階の繰り返しが完了する（例えば、１つのボウルがローテーションから取り出され、かつ／あるいは別のものに置き換えられる時に生じ得る）。連続の中のある点で、未使用の粉砕物とほぼ完成した抽出物がボウル内で混合される。中間段階の間、漸次、より低い濃度の抽出物が、部分的に抽出された粉砕物に添加される。添加されている未使用の粉砕物の添加から、プロセスの反対側の端部で、ほぼ完全に抽出された粉砕物に未使用の水が添加される。任意選択的に、遠心分離機内の粉砕物が完全に枯渇すると、その遠心分離機は、「ラインから取り外され」、粉砕物が廃棄され、ボウルは洗浄され未使用の粉砕物が再充填され、比喩的にはバッテリの他方の端部で流れに再度入れられる。要するに、これは、経時的に準定常状態の様式で操作される、段階的な向流流れプロセスである。古い粉砕物（および任意選択的にそれを有するボウル）がローテーションから取り出されると、新しい粉砕物が導入され、かつ先の段階からの粉砕物は経路に沿って次の段階が行われる。抽出温度および抽出物対新しいまたは使用済みの粉砕物の比が計算され、感知され、そして調整されて、ある特定の抽出率および香りプロファイルを達成する場合がある。
【０１１４】
各中間段階または中間段階のサブセットで、液体と固体との分離後、固体は、ボウルの内壁からこすり落とされ、ボウルの中心／底部へと落とされて戻すことができ、ここで新しく導入される未使用の抽出物の水と混合することができる。いくつかの実施形態では、遠心分離機の内側をこすり落とすための方法は、ボウルの中へとスクレーパを導入することを含む。あるいは、スクレーパは、既にボウル内に保持されていてもよく、そうしなければスクレーパが導入されるときに生じ得る酸素の導入を回避してもよい。ボウル内のスクレーパは、ボウルの中心半径軸上に存在してもよく、またボウルと共にまたはボウルと反対向きに旋回してもよい。あるいは、スクレーパは、遠心分離機が空転しているときに旋回してもよく、またはスクレーパは空転しているままでもよく、ボウルが旋回してもよい。スクレーパは、その半径中心から引き込みかつ伸長するための機械的機能を含んでもよい。いくつかの実施形態では、スクレーパは、遠心分離機の外側のレバーを使用して手動で制御される。いくつかの実施形態では、スクレーパは、プログラマブルロジックコントローラ（ＰＬＣ）、または他のコントローラ、および空気圧アクチュエータもしくはステッパ、またはサーボモータアクチュエーションの制御下で作動される。
【０１１５】
いくつかの実施形態では、こすり落としは、ガスまたは液体をぶつけて粉砕物をボウルの中央へと再配置することを使用して行われる。いくつかの実施形態では、抽出物がボウルの中へと外径において再分配されて、ボウルの中心へと粉砕物を押す。
【０１１６】
遠心分離機が、その粉砕物が複数回抽出された段階に到達し、粉砕物が最終的に未使用の水と混合された後、遠心分離機のボウルは、取り出され、かつきれいなボウルで置き換えられるか、ボウルが定位置にある間に粉砕物が取り出されるかのいずれかである。いずれの場合でも、遠心分離機は、未使用の粉砕物の新しい充填に対して準備され、完全なサイクルを通したその移動を再開する。
【０１１７】
各中間段階では、液体と固体との分離後、液体は典型的には遠心分離機から取り出され、バッテリ内の次の遠心分離機へ移動され、ここでボウルの側面からこすり落とされた粉砕物、または最終ステップでシステムに新たに添加された粉砕物と混合される。未使用の粉砕物と混合され、ボウルから遠心分離で取り出された後、この抽出物は、システムから取り出され、包装準備での下流処理に送られる。段階の間に、一時的に液体を保持するための中間タンクが必要とされないことが理想的である。これは、最終抽出物取り出し段から逆の順序で、系統的に遠心分離機を空けることによって達成することができる。例えば、最も未使用の粉砕物を有する遠心分離機の液体が空けられ、その液体は収集、（ＴＤＳレベルの）均質化、および包装のために下流に送られる。このプロセスは、次いで空けることができる先の遠心分離機からの液体抽出物を受領するために、ボウルを空にしたままにする。移動をこのように行うことは、二次的ポンプを必要とせず、抽出物が冷却されるか、または酸化に曝されるか、またはアロマが損なわれる機会を最小限にすることを意味し得る。しかしながら、いくつかの実施形態では、液体はポンプの吸引を使用して１つのボウルから抽出され、連続して次のボウルに積極的に移動される。いくつかの実施形態では、このポンプ吸引は、空にされたボウルのスキマー管に接続される。いくつかの実施形態では、調整雰囲気包装（ＭＡＰ）（例えば、窒素）環境をより良好に支援するために、ボウルは包囲される。
【０１１８】
自動ボウル洗浄は、本産業で周知である。しかしながら、粉砕物を保持し、そしてそれらをボウルの中心へと戻すように再指向するために、洗浄アーム／縁部のいくつかの修正が必要である場合がある。水洗システムを組み込んでいる、ボウルの断面を再現する適合するスクレーパを使用して、洗浄のために固体を取り除いてボウルの中心に戻してもよい。いくつかの実施形態では、ボウルを撹拌して、粉砕物を移動するのを助けてもよい。撹拌は、限定されないが、図１０に示されるフィン、および／または図９に示されるスクレーパなどの多様な形態をとる場合がある。他の実施形態によれば、撹拌は、側壁を液体ですすぐこと、ガスを側壁に対してぶつけること、または別の方法でボウルに運動（例えば、振動）を付与して、粉砕物のボウルの側壁から下向きの移動を引き起こすことによって、提供され得る。
【０１１９】
取り出し可能なボウルは、プロセスの最終段階後のボウルの完全な洗浄を容易にし、かつこの遠心分離機を未使用の粉砕物で充填されることができる前のダウンタイムを最小限にし得る。また、これは、ボウルに生じ得るいかなる摩耗または損傷の修理も可能にし、これも同様に全体的なシステムの稼働時間を改善する。
【０１２０】
一実施形態によれば、多段向流システムは、液体／固体抽出および分離に最適化することができ、また、遠心分離を開始する前に制御された期間の間、分散された小さい粒子のスラリを予備混合する能力も含み得る。
【０１２１】
いくつかの実施形態でのボウルは、グリコール冷蔵システムへ回転封止接合を通じて接続された内部チャネルとともに並べられている。このシステムを使用して、まだ最終ボウル内で分離されている間に、製品を急速に冷やす。
【０１２２】
いくつかの実施形態では、完成抽出物製品は、酸素を含まない環境内で迅速に冷やされる。さらなる実施形態では、抽出物は、ポッド内で冷凍されてもよく、冷凍され次いでポッド内に定置されてもよい。
【０１２３】
上の説明は、抽出システムに小さい粒子を用いる理由、および一連の遠心分離機を使用して段階的な向流プロセスを作り出す理由について述べた。この以下の説明は、香りおよびアロマの捕捉を最大限にする方式で、小さい粒子を作り出すための一実施形態を開示する。
【０１２４】
想定される上述の段階的な向流システムでは、抽出可能な固体の例としてコーヒーを用い、未使用の水を遠心分離機のバッテリの一端に導入し、そして未使用のコーヒー粉砕物を他方の端部に導入する。コーヒーに使用される従来のカラムバッテリシステムでは、例えば、これらの未使用の粉砕物は、コーヒー粉砕機または造粒機を使用することによって作り出され、それらは乾燥状態でカラムにまたは予備加湿段階に導入される。
【０１２５】
この装置によって作り出される粒子サイズは、Ｌｉｎｇｌｅ，Ｔ．Ｂｒｅｗｉｎｇ  Ｈａｎｄｂｏｏｋ，ＳＣＡＡから得られた表１に示される範囲である。表１は、粒子サイズを単位重量当たりの粒子の数の関数として示している。順に並んだ欄は、サンプルの説明、ミリメートルでのサイズ、粒子の数、粉砕物の各種類のｇｍ当たりでの部の増加、各段階での増加比、およびｓｑ／ｇｍでの面積を含む。エスプレッソ粉砕物レベルでさえも、粒子の直径はおよそ０．２０ｍｍ、または２００ミクロンであることに留意されたい。この小粒子の手法で想定されるように、粒子サイズ目標は、０．０２〜０．０５ｍｍ（２０〜５０ミクロン）、すなわちエスプレッソ粉砕物よりもほぼ１桁小さい範囲である。
【０１２６】
粉砕物のいくつかの実施形態によれば、粒子のうちの９９％（数で）は、約４ミクロンより大きい一方で１００ミクロン未満、７０ミクロン未満、５０ミクロン未満、４５ミクロン未満、４０ミクロン未満、３５ミクロン未満、３０ミクロン未満、２５ミクロン未満、および／または２０ミクロン未満の直径を有し得る。粉砕物のいくつかの実施形態によれば、粒子のうちの９９％（数で）は、２０〜２５ミクロン、２０〜３０ミクロン、２０〜４０ミクロン、２０〜５０ミクロン、２０〜７０ミクロン、および／または２０〜１００ミクロンの直径を有し得る。粉砕物のいくつかの実施形態によれば、平均粒子直径は、１８〜２０ミクロン、１５〜２５ミクロン、１５〜３０ミクロン、１５〜４０ミクロン、１５〜５０ミクロン、１５〜７０ミクロン、１５〜１００ミクロン、２０〜２５ミクロン、２０〜３０ミクロン、２０〜４０ミクロン、２０〜５０ミクロン、２０〜７０ミクロン、および／または２０〜１００ミクロンであり得る。粉砕物のいくつかの実施形態によれば、平均粒子直径は、４ミクロンを超える一方で、２０ミクロン未満、２５ミクロン未満、３０ミクロン未満、３５ミクロン未満、４０ミクロン未満、５０ミクロン未満、７０ミクロン未満、および／または１００ミクロン未満であり得る。いくつかの実施形態によれば、粒子は、本パラグラフで定義されるサイズ分布のものであってもよく、５０ミクロン未満、４０ミクロン未満、３０ミクロン未満、２５ミクロン未満、２０ミクロン未満、１５ミクロン未満、１０ミクロン、および／または５ミクロン未満の標準偏差を有し得る。
【０１２７】
ｈｔｔｐｓ：／／ｂａｒｉｓｔａｈｕｓｔｌｅ．ｃｏｍ／ｂｌｏｇｓ／ｂａｒｉｓｔａ−ｈｕｓｔｌｅ／ｔｈｅ−ｇｒｉｎｄｅｒ−ｐａｐｅｒ−ｅｘｐｌａｉｎｅｄから得られた図３に注記されるように、粉砕コーヒーは、典型的には、二峰性プロファイルのようなものを示す。図３は、図２Ａと同様であり、体積パーセントに基づく４つの粒子直径分布を示している。具体的には、横軸上の粒子直径と相関する、粉砕物の合計体積の割合が縦軸上に示されている。４つの分布３２０、３２２、３２４、および３２６の各々は、４つの異なる粉砕機からのサンプルデータを表している。具体的には、分布３２０、３２２、３２４、および３２６は、Ｍａｈｌｋｏｎｉｇ（登録商標）ＥＫ４３、Ｍａｈｌｋｏｎｉｇ（登録商標）Ｋ３０、Ｍａｚｚｅｒ（登録商標）、およびＡｎｆｉｍ（登録商標）粉砕機からの粉砕物にそれぞれ関連し、それらはすべて市販されている。
【０１２８】
各分布の右に示されているピークは、各対応する粉砕機の設定および／または特徴を表している。２０〜４０ミクロン周辺のピークが、ほとんどのコーヒー粒子本来の、「自然な」破砕粒子サイズを表している。これは、例えば、より大きな粉砕物粒子の破砕縁部に沿って剥がれ落ちた粒子の平均直径である。図４は、小さい粒子が破砕温度の関数としてどのように分布しているかを示し、横軸に粒子直径を示し、また縦軸に相対的な粒子の数の頻度（１に対して正規化した）を示している。ｈｔｔｐｓ：／／ｗｗｗ．ｎａｔｕｒｅ．ｃｏｍ／ａｒｔｉｃｌｅｓ／ｓｒｅｐ２４４８３から得られた図４に示されるように、各粒子は、異なる温度、例えば、摂氏２０度、−１９度、−７９度、および−１９６度で粉砕された。豆の温度が減少すると直径分布中心が減少し、分布は変動する。
【０１２９】
図３のグラフは、大多数が約８〜４０ミクロンの範囲である、約５ミクロン〜約５０ミクロンのサイズの範囲の小さい粒子を示している。このより低い端部は、繰り返し破砕されると自然に移行すると思われるコーヒーのサイズを表している。これは、全豆コーヒーまたは普通に粉砕されたコーヒーのいずれかを用い、次いでさらにほぼすべての粒子を非常に狭いサイズ分布に下げる破砕応力を施すプロセス、およびほぼ瞬時に液体抽出分散の成果に応答することになるプロセスを示唆しており、本明細書の冒頭に示されるほぼ均一の抽出レベルを与える。
【０１３０】
当該技術分野ですでに周知の、１つのかかる破砕プロセスは、ボールミル粉砕である。これは、好ましくはステンレス鋼、セラミック、ジルコニウムなどの非常に硬質高密度の材料から作製されたボールと、一部の媒体を粉末化するための回転ドラムとを使用するプロセスである。コーヒー粉砕または抽出には比較的知られていないが、セメント製造などの重工業の設定で広く実用されている。別の関係する方法は、流体がボールミルに添加されてプロセスを潤滑化し、多くの乾燥ダストの代わりにスラリを作り出す、湿式ボールミル粉砕である。同様であるが、より強力な別のプロセスは、一連のディスクによって、ボールを容器の側面（および粉砕される材料）に対して推進する、ビーズミルである。このプロセスから熱が生じるため、ビーズミルは典型的には湿式で実施される。いくつかの実施形態では、コーヒー粒子の微細な粉砕は、ディスクがトルココーヒーに好適な粉砕物またはさらにより小さい粒子を得るように設計された特殊なディスクミルを用いて達成することができる。いくつかの実施形態では、一連の造粒ローラは微細な粒子を作り出し、アロマの損失を最小限にするために、ローラは好ましくは水またはグリコールで冷やされる。いくつかの実施形態では、豆はまず極低温に冷やされるか、または冷凍され、それらの両方はマイクロ粉砕をより容易にし、かつ香りの揮発およびアロマの損失を低減し、次いで粉砕プロセス中に低温で保持されて、香りの揮発およびアロマの損失を引き続き最小限にする。
【０１３１】
先に記載の遠心分離による段階的な向流抽出プロセスを考慮し、図５を参照すると、ボールミル粉砕機５３０が、未使用のコーヒー粉砕物５３２が遠心分離機５０４と５０５との間でシステムに添加されるラインの最後に導入されてもよい。一実施形態では、バッテリの最後から１つ前の遠心分離機からの液体抽出物は、スラリから取り出され（例えば、スキマー管を使用して）、ボールミルの中へと送られ、ここで、例えば、５〜５０ミクロンの範囲の湿った未使用の粉砕物が作り出され、粉末化段階を通して使用される。低温または高温（３０〜１９５°Ｆ）でシステムを動作することができるかかるシステムでは、液体は、先の乾燥コーヒー粒子のスラリを作り出すため、および可溶性固体の抽出を開始するため、の両方に機能することになる。抽出速度が初期値の速度であった場合、プロセスは、提供される範囲のより高温の側に向かって操作される。一方で、最終目標が小さい粒子のコーヒー粉砕物の香りおよびアロマ化合物を（過抽出を伴わずに）できる限り捕捉することである場合、プロセスは、提供される範囲のより低温の側に向かって操作される。粉砕プロセスを操作することができ、ボールは、通常の重力加速度下で、またはより高いｇ−荷重におけるミルの何らかの追加的な回転運動を用いて、コーヒー媒体に衝突する。ボールミルプロセスの持続時間は、所望の抽出度合によって、または目標の最終粒子サイズによってのいずれかで決定することができる。
【０１３２】
ボールミルプロセスの最後に、新たに粉砕されたスラリは、ライン内の最終遠心分離機へと吐出され、微細粒子が遊離液体から分離される。次いで、遊離液体はシステムを出て、冷やされ、そして消費者への送達のために包装される一方で、微細粒子はボウル壁からこすり落とされ多段プロセスの後続段階に導入される、より薄い抽出物のために準備される。
【０１３３】
ボールミルの中へと導入される乾燥コーヒー粉砕物は、いくらかの量の水を吸収することになるため、この結合水（すなわち粉砕物と共に残留するであろう水）は、添加される未使用の水の他の量と共にサイクルの開始時に添加されなければならない。したがって、ボールミル粉砕機に至るすべての遠心分離機全体を通じて、中間ＴＤＳ値を減少するが局所的な抽出収率を増加する傾向の要因である、過剰な水が存在する。
【０１３４】
また、粉砕プロセス全体を通じて、遠心分離機プロセスを用いる際、いくつかの実施形態では、スラリの周りの雰囲気は、非常に微細な粒子の酸化を防止するための窒素または不活性ガスである。
【０１３５】
いくつかの実施形態では、包装には、ピークの香りおよび新鮮さを捕捉するために瞬間冷凍を含む。いくつかの実施形態では、抽出物を冷やすプロセスは、ボールミル粉砕機内または最終遠心分離ボウル内のいずれかで開始する。いくつかの実施形態では、包装へと移動する最終液体抽出物は、３０〜３５°Ｆに抽出物を冷却する熱交換器を通過する。
【０１３６】
いくつかの実施形態では、サイクルの開始時点で添加される水は、１９５°Ｆ＋／−５°Ｆであり、サイクル全体を通してこの温度に保持される。いくつかの実施形態では、サイクルの開始時点で添加される水は、１９５°Ｆ＋／−５°Ｆであるが、サイクル全体を通じて、自然にまたはプログラムされた方式でのいずれかでゆっくりと冷却できる。いくつかの実施形態では、サイクルの開始時点で添加される水は、非常に微細な粒子の抽出率を低減し、かつ段階当たりの時間をより管理可能な期間に延長するために、１９５°Ｆより低温であり、可能性としては室温ほどの低温であり、またはさらにより低温であり、サイクル全体を通じてこのより低い温度に保持される。
【０１３７】
また、プロセスの間、未使用のコーヒー豆が特別なディスクミルまたは造粒機を使用して粉砕されて、５〜５０ミクロンの粒子サイズを得る、別の例示的なプロセスも考慮される。いくつかの実施形態では、このディスクミル、または造粒は、粉砕物が所望の温度の水とすぐに組み合わせられる乾燥状態で行われて、揮発性の香りおよびアロマ化合物を可能な限り捕捉する。いくつかの実施形態では、粉砕物が液体のプールまたは流れている液体流に重力によって落ちると、この水による捕捉が生じる。いくつかの実施形態では、この液体による捕捉は、粉砕機を出た直後にコーヒー粉砕物に衝突する微細な噴霧形態で生じる。いくつかの実施形態では、捕捉された粉砕物および液体スラリは、分離のために最終遠心分離段階に導入される前に、撹拌しながら、または撹拌せずに、追加の加熱または冷却を有して、または有しないで、所望の量の時間の間一時的な保持タンクに保持される。いくつかの実施形態では、噴霧液体、または液体のプール、または流れている液体は、先の段階からの抽出物である。他の実施形態では、噴霧液体、または液体のプール、または流れている液体は、未使用の水（または適切な溶媒）である。
【０１３８】
いくつかの実施形態では、コーヒー粉砕物は、一連の何らか形態の複数の粉砕機構築物（すなわち円錐ミル、バリミル、ボールミル）を使用して、複数の粉砕段階を通じて得られる。十分に小さい微粒子を得る方法は、乾式および湿式粉砕の組み合わせとして明らかであり得る。他の実施形態では、粉砕機は、回転式バリが結果として得られる粉砕物を破壊する前の、ハンマリング／押しつぶし機構を特色とするように設計され得る。
【０１３９】
本明細書に記載の多くの実施形態は、粉砕コーヒーから所望のコーヒー化合物の抽出を行うための遠心分離ボウルの使用、ならびにコーヒー粉砕物から得られる抽出液の分離について開示している。しかしながら、本明細書に記載のありとあらゆる抽出ステップは、遠心分離ボウルとは異なる容器で行うことができる。かかる実施形態では、遠心分離機（複数可）のうちの１つ以上は、コーヒー粉砕物から抽出液を分離する、すなわち抽出を行った後抽出容器から遠心分離機へと移動される、抽出済みコーヒー粉砕物と得られる抽出液とに分離するためのみに使用される。
【０１４０】
本明細書に開示の自動的な様式での食品または飲料抽出物の製造に関する技法およびシステムの態様は、コンピュータシステム、またはコンピュータ化された電子デバイスと共に使用するためのコンピュータプログラム製品として実装されてもよい。かかる実装は、コンピュータ可読媒体（例えば、ディスケット、ＣＤ−ＲＯＭ、ＲＯＭ、フラッシュメモリもしくは他のメモリ、または固定ディスク）などの有形／非一時的媒体のいずれかに固定された、または媒体を通じてネットワークに接続している通信アダプタなどのモデムもしくは他のインタフェースデバイスを介して、コンピュータシステムもしくはデバイスに送信可能な、一連のコンピュータ指示または論理を含んでもよい。
【０１４１】
媒体は、有形媒体（例えば、光通信ラインまたはアナログ通信ライン）、またはワイヤレス技法（例えば、Ｗｉ−Ｆｉ、セルラ、マイクロ波、赤外線または他の送信技法）を用いて実装される媒体のいずれかであってもよい。一連のコンピュータ命令は、システムに関して本明細書に記載の機能性のうちの少なくとも一部を具体化する。かかるコンピュータ命令は、多くのコンピュータアーキテクチャまたはオペレーティングシステムと共に使用するために多数のプログラミング言語で書くことができることを、当業者は理解するべきである。
【０１４２】
かかる命令は、半導体、磁気、光、または他の記録デバイスなどの任意の有形の記録デバイスに保存されてもよく、かつ光、赤外線、マイクロ波、または他の送信技術などの任意の通信技術を使用して送信されてもよい。
【０１４３】
かかるコンピュータプログラム製品は、添付の印刷書類または電子書類を伴う取外し可能な媒体（例えば、シュリンクラップソフトウェア）として配布されてもよく、コンピュータシステムにプリロード（例えば、システムＲＯＭまたは固定ディスク上に）されてもよく、またはネットワーク（例えば、インターネットまたはワールドワイドウェブ）上でサーバまたは電子掲示板から配布されてもよいことが予想される。もちろん、本発明のいくつかの実施形態は、ソフトウェア（例えば、コンピュータプログラム製品）およびハードウェアの両方の組み合わせとして実装されてもよい。本発明のなお他の実施形態は、全体的にハードウェアとして、または全体的にソフトウェア（例えば、コンピュータプログラム製品）として実装される。
【０１４４】
本開示の考察から当業者には明らかであろうように、本開示は、具体的に上に開示のもの以外の形態で具現化することができる。したがって、上に記載の特定の実施形態は、限定的ではなく例示的なものとして考慮されるものである。当業者は、通常の実験のみを使用して、本明細書に記載の特定の実施形態の数々の等価物を認識するか、または把握することが可能であろう。
【図１】
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【図２Ａ】
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【図２Ｂ】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６Ａ】
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【図６Ｂ】
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【図６Ｃ】
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【図６Ｄ】
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【図６Ｅ】
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【図６Ｆ】
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【図７Ａ】
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【図７Ｂ】
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【図７Ｃ】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【国際調査報告】
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