ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ
Настоящее изобретение относится к устройству для экстрагирования напитка, предназначенному для получения экстрагированного жидкого напитка из обжаренного растительного сырья путем экстрагирования водой. Например, настоящее изобретение относится к устройству для приготовления экстрагированного жидкого кофе, способному экстрагировать, например, ароматные ингредиенты кофе путем отделения ароматных ингредиентов от горьких ингредиентов.
УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ
В качестве таких напитков, как кофе, ячменный отвар и жареный чай многие люди обычно потребляют жидкости, полученные путем обжарки растительного сырья, подлежащего обжарке, такого как, например, кофейные зерна, ячмень для ячменного отвара и чайные листья для жареного чая, и путем варки обжаренного сырья в кофеварке вместе с горячей водой и т.п. В процессе обжарки тепловая энергия в обжариваемом растительном сырье вызывает химическую реакцию, создающую характерный аромат или вкус, например, аромат, хорошую крепость, горький вкус, кислый или сладкий вкус. В частности, люди имеют чрезвычайно сильную склонность к душистому аромату, созданному за счет обжарки.
Трудно нагреть кусочки растительного сырья, подлежащего обжарке, так, чтобы эти кусочки сырья равномерно прогревались до их внутренних участков, и существует проблема, состоящая в том, что в процессе обжарки создается вкус подгоревшего продукта, или степень обжарки уменьшают для ограничения степени подгорания; центральные участки кусочков растительного сырья, подлежащих обжарке, являются наполовину прожаренными; и в полученной в результате этого жидкости, сваренной в кофеварке, усиливается горечь и различные нежелательные вкусы. Даже в том случае, когда установлено условие сильного нагрева для уменьшения времени обжарки, прогреваются только лишь поверхностные участки кусочков растительного сырья, подлежащего обжарке, а центральные участки кусочков сырья равномерно нагреваются в недостаточной степени, и полученная в результате жидкость, сваренная в кофеварке, является просто горькой и не имеющей достаточной крепости.
Поэтому были предложены способы ослабления запаха подгоревшего продукта и горечи в экстрагированном жидком напитке, полученном путем экстрагирования обжаренного растительного сырья водой. Ими являются, например, способ получения хорошего напитка из гранулированного чая, имеющего более слабый запах подгоревшего продукта и меньшую горечь, являющиеся результатом обжарки, и имеющего сильный сладкий вкус и хороший аромат, включающий в себя процедуру очистки гранул для удаления подгоревших участков обжаренных гранул (см. патентную публикацию 1), способ устранения горечи за счет удаления мелких частиц, существующих в экстрагированной жидкости, в особенности, мелких частиц, имеющих диаметр частиц, равный 5 микрометрам или более, (см. патентную публикацию 2) и т.п. Также было предложено изобретенное устройство экстрагирования для устранения горечи и различных нежелательных вкусов. Например, было предложено устройство экстрагирования, в которое загружен активированный уголь, имеющий распределение среднего радиуса пор, составляющее, приблизительно, от 30 до 100 ангстремов и способный селективно адсорбировать и удалять темно-коричневый полимерный ингредиент, такой как, например, полимер хлорогеновой кислоты, который представляет собой вяжущий ингредиент в экстрагированном жидком экстракте кофе, посредством активированного угля (см. патентную публикацию 3). Также были предложены устройства для экстрагирования кофе, способные улучшать прозрачность экстрагированной жидкости (см. патентную публикацию 4 и 5).
СПИСОК ССЫЛОК
ПАТЕНТНЫЕ ПУБЛИКАЦИИ
Патентная публикация 1: Выложенная заявка Японии № 2010-207113
Патентная публикация 2: Выложенная заявка Японии № 2001-017094
Патентная публикация 3: Патент Японии № 2578316
Патентная публикация 4: Выложенная заявка Японии № 2002-291412
Патентная публикация 5: Патент Японии № 3076826 на полезную модель
СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ
ТЕХНИЧЕСКАЯ ЗАДАЧА
Обычно на практике реализовывалось уменьшении горечи, существующей в качестве нежелательного ингредиента в экстрагированной жидкости (в жидкости, сваренной в кофеварке). Однако, существует вероятность неудачного устранения горечи в достаточной мере или вероятность устранения даже богатого аромата или вкуса и вкуса крепости, характерного для обжаренного растения, одновременно с устранением горечи, что приводит к ослаблению характерного аромата сваренной в кофеварке жидкости из обжаренного растения.
Задачей настоящего изобретения является создание устройства экстрагирования обжаренного растения, способного избирательно уменьшать избыточную горечь в экстрагированной жидкости, полученной путем экстрагирования водой из обжаренного растительного сырья с сохранением желательных ароматных ингредиентов и крепости. Например, целью настоящего изобретения является создание устройства для экстрагирования напитка, способного экстрагировать ароматные ингредиенты в кофе за счет отделения их от ингредиентов, имеющих чрезмерно сильную горечь.
РЕШЕНИЕ ЗАДАЧИ
Авторами настоящего изобретения усердно проводились тщательные и всесторонние исследования для решения вышеописанной задачи, и ими было установлено, что перегородки в пористой структуре обжаренного растения, сформированной за счет процесса обжарки, имеют особо высокое сродство с ингредиентами, имеющими чрезмерно сильную горечь, и что ингредиенты, имеющие чрезмерно сильную горечь, которые существуют в экстрагированной жидкости из обжаренного растения, могут быть адсорбированы и устранены подобно тому, как это делают в хроматографии, путем приведения экстрагированной жидкости в контакт с телом обжаренного растения, удерживаемом в стационарном состоянии и имеющим открытые поверхности перегородок. В частности, авторами изобретения было установлено, что ингредиенты, имеющие чрезмерно сильную горечь, могут быть отделены и экстрагированы способом, в котором гранулы кофе содержатся в гранулосодержащей части в таком состоянии, что они находятся в по существу запертом состоянии посредством фиксирующего элемента, и сохраняются в стационарном состоянии, и в котором растворитель для экстрагирования проходит через уложенный слой кофейных гранул, совершая возвратно-поступательное движение. На основании этого заключения авторами изобретения было создано настоящее изобретение. То есть, настоящее изобретение относится к следующему:
1. Устройство для экстрагирования кофе, содержащее гранулосодержащую часть, способную содержать гранулы кофе, первое заливающее устройство для заливания растворителя для экстрагирования в гранулосодержащую часть, с первого направления, и средство собирания для собирания экстрагированного жидкого кофе, экстрагированного посредством растворителя для экстрагирования,
в котором гранулосодержащая часть содержит съемный фиксирующий элемент для приведения гранул кофе в по существу запертое состояние.
2. Устройство для экстрагирования кофе по пункту 1, дополнительно содержащему второе заливающее устройство для заливания растворителя для экстрагирования в гранулосодержащую часть, со второго направления, противоположного первому направлению.
3. Устройство для экстрагирования кофе по пункту 1 или 2, в котором гранулосодержащая часть имеет такую форму, что гранулы кофе могут содержаться в ней в таком состоянии, что они уложены обычно в форме прямоугольника, если смотреть в сечении в осевом направлении.
4.Устройство для экстрагирования кофе по любому из пунктов 1-3, в котором фиксирующим элементом является сетчатый элемент.
5. Устройство для экстрагирования кофе по любому из пунктов 1-4, дополнительно содержащему регулятор потока для регулирования потока жидкости, втекающего в гранулосодержащую часть.
Кроме того, настоящее изобретение относится к следующему.
1. Устройство для экстрагирования кофе, содержащее гранулосодержащую часть, способную содержать гранулы кофе, первое заливающее устройство для заливания растворителя для экстрагирования в гранулосодержащую часть, с первого направления, и собирающее устройство для собирания экстрагированного жидкого кофе, экстрагированного посредством растворителя для экстрагирования,
причем гранулосодержащая часть содержит съемный фиксирующий элемент для приведения гранул кофе в по существу запертое состояние, и
причем устройство для экстрагирования кофе дополнительно содержит поворотный механизм для поворачивания гранулосодержащей части.
2. Устройство для экстрагирования кофе по пункту 1, в котором гранулосодержащая часть имеет такую форму, что гранулы напитка могут содержаться в ней в таком состоянии, что они уложены по существу в форме прямоугольника, если смотреть в сечении в осевом направлении.
3. Устройство для экстрагирования кофе по пункту 1 или 2, в котором фиксирующим элементом является сетчатый элемент.
4. Устройство для экстрагирования кофе по любому из пунктов 1-3, в котором заливающее устройство содержит единственный канал в виде трубки, имеющий отверстие, которое является открытым в верхний участок гранулосодержащей части.
5. Устройство для экстрагирования кофе по любому из пунктов 1-4, в котором гранулосодержащая часть содержит верхнее отверстие и нижнее отверстие, через которые заливают растворитель для экстрагирования.
6. Устройство для экстрагирования кофе по любому из пунктов 1-5, в котором гранулосодержащая часть содержит удерживающий механизм для удерживания слоя гранул, и фиксирующий элемент, расположенный в заданном месте в гранулосодержащей части.
7. Устройство для экстрагирования кофе по любому из пунктов 1-6, в котором слой гранул и фиксирующий элемент образуют одноразовый модуль.
8. Устройство для экстрагирования кофе по любому из пунктов 1-6, в котором гранулосодержащая часть образует одноразовый картридж.
9. Устройство для экстрагирования кофе по любому из пунктов 1-8, которое дополнительно содержит механизм открывания-закрывания для открывания-закрывания верхнего отверстия и нижнего отверстия.
10. Устройство для экстрагирования кофе по пункту 8, в котором одноразовый картридж выполнен в виде капсулы, которая является полностью закрытой,
причем заливающее устройство содержит игольчатый концевой участок, способный прокалывать верхнюю торцевую стенку и нижнюю торцевую стенку одноразового картриджа, и
причем верхнее отверстие и нижнее отверстие образуются посредством игольчатого концевого участка.
11. Устройство для экстрагирования кофе по любому из пунктов 1-10, в котором гранулосодержащая часть содержит механизм облегчения выпуска для облегчения выпуска экстрагированной жидкости.
12. Устройство для экстрагирования кофе по любому из пунктов 1-11, в котором заливающее устройство способно выполнять процедуру первого заливания и процедуру второго заливания для заливания растворителя для экстрагирования.
13. К устройству для экстрагирования кофе, содержащему гранулосодержащую часть, способную содержать гранулы кофе, причем гранулосодержащая часть содержит:
съемный фиксирующий элемент для приведения гранул кофе в по существу запертое состояние; и
верхнее отверстие и нижнее отверстие,
верхний закрывающий элемент и нижний закрывающий элемент съемно прикрепленные, соответственно, к верхнему отверстию и к нижнему отверстию, и
при этом, верхний закрывающий элемент снабжен клапаном, включающим в себя корпус клапана, способный перемещаться под действием силы тяжести.
14. К устройству для экстрагирования кофе, содержащему гранулосодержащую часть, способную содержать гранулы кофе, заливающее устройство для заливания растворителя для экстрагирования в гранулосодержащую часть, с первого направления, и собирающее устройство для собирания экстрагированного жидкого кофе, экстрагированного посредством растворителя для экстрагирования,
причем гранулосодержащая часть содержит съемный фиксирующий элемент для приведения гранул кофе в по существу запертое состояние, и
причем гранулосодержащая часть содержит верхнее отверстие и нижнее отверстие,
причем к верхнему отверстию и к нижнему отверстию съемно прикреплены, соответственно, верхний закрывающий элемент и нижний закрывающий элемент; и
при этом верхний закрывающий элемент и нижний закрывающий элемент имеют отверстия, способные сообщаться, соответственно, с указанными верхним отверстием и нижним отверстием.
15. Устройство для экстрагирования кофе по пункту 14, в котором заливающее устройство способно выполнять процедуру первого заливания и процедуру второго заливания для заливания растворителя для экстрагирования.
16. Устройство для экстрагирования напитка, содержащее гранулосодержащую часть, способную содержать гранулы для экстрагирования напитка, заливающее устройство для заливания растворителя для экстрагирования в гранулосодержащую часть, с первого направления, и собирающее устройство для собирания экстрагированной жидкости, экстрагированной посредством растворителя для экстрагирования,
причем гранулосодержащая часть содержит съемный фиксирующий элемент для размещения гранул в по существу запертом состоянии,
при этом устройство для экстрагирования напитка дополнительно содержит поворотный механизм для поворачивания гранулосодержащей части.
17. Устройство для экстрагирования напитка по пункту 16, в котором гранулосодержащая часть имеет такую форму, что гранулы могут содержаться в ней в таком состоянии, что они являются уложенными по существу в форме прямоугольника, если смотреть в сечении в осевом направлении.
18. Устройство для экстрагирования напитка по пункту 16 или 17, в котором фиксирующим элементом является сетчатый элемент.
19. Устройство для экстрагирования напитка по любому из пунктов 16-18, в котором заливающее устройство содержит единственный канал в виде трубки, имеющий отверстие, которое является открытым в верхний участок гранулосодержащей части.
20. Устройство для экстрагирования напитка по любому из пунктов 16-19, в котором гранулосодержащая часть содержит верхнее отверстие и нижнее отверстие, через которые заливают растворитель для экстрагирования.
21. Устройство для экстрагирования напитка по любому из пунктов 16-20, в котором гранулосодержащая часть содержит удерживающий механизм для удерживания слоя гранул, и фиксирующий элемент, расположенный в заданном месте внутри гранулосодержащей части.
22. Устройство для экстрагирования напитка по любому из пунктов 16-21, в котором слой гранул и фиксирующий элемент образуют одноразовый модуль.
23. Устройство для экстрагирования напитка по любому из пунктов 16-21, в котором гранулосодержащая часть образует одноразовый картридж.
24. Устройство для экстрагирования напитка по любому из пунктов 16-23, которое дополнительно содержит механизм открывания-закрывания для открывания-закрывания верхнего отверстия и нижнего отверстия.
25. Устройство для экстрагирования напитка по пункту 23, в котором одноразовый картридж выполнен в виде капсулы, которая является полностью закрытой,
причем заливающее устройство содержит игольчатый концевой участок, способный прокалывать верхнюю торцевую стенку и нижнюю торцевую стенку одноразового картриджа,
при этом верхнее отверстие и нижнее отверстие сформированы в виде игольчатого концевого участка.
26. Устройство для экстрагирования напитка по любому из пунктов 16-25, в котором гранулосодержащая часть содержит механизм облегчения выпуска для облегчения выпуска экстрагированной жидкости.
27. Устройство для экстрагирования напитка по любому из пунктов 16-26, в котором заливающее устройство способно выполнять процедуру первого заливания и процедуру второго заливания для заливания растворителя для экстрагирования.
28. Устройство для экстрагирования напитка, содержащее гранулосодержащую часть, способную содержать гранулы для экстрагирования напитка, причем гранулосодержащая часть содержит:
съемный фиксирующий элемент для размещения гранул в по существу запертом состоянии; и
верхнее отверстие и нижнее отверстие,
верхний закрывающий элемент и нижний закрывающий элемент съемно прикрепленные, соответственно, к верхнему отверстию и к нижнему отверстию, и
при этом верхний закрывающий элемент снабжен клапаном, включающим в себя корпус клапана, способный перемещаться под действием силы тяжести.
29. Устройство для экстрагирования напитка, содержащее гранулосодержащую часть, способную содержать гранулы для экстрагирования напитка, заливающее устройство для заливания растворителя для экстрагирования в гранулосодержащую часть, с первого направления, и собирающее устройство для собирания экстрагированной жидкости, экстрагированной посредством растворителя для экстрагирования,
причем гранулосодержащая часть содержит съемный фиксирующий элемент для размещения гранул в по существу запертом состоянии, и
причем гранулосодержащая часть содержит верхнее отверстие и нижнее отверстие,
причем к верхнему отверстию и к нижнему отверстию съемно прикреплены, соответственно, верхний закрывающий элемент и нижний закрывающий элемент; и
при этом верхний закрывающий элемент и нижний закрывающий элемент имеют отверстия, способные сообщаться, соответственно, с указанными верхним отверстием и нижним отверстием.
30. Устройство для экстрагирования напитка по пункту 29, в котором заливающее устройство способно выполнять процедуру первого заливания и процедуру второго заливания для заливания растворителя для экстрагирования.
ТЕХНИЧЕСКИЙ РЕЗУЛЬТАТ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Посредством устройства для экстрагирования напитка по изобретению может быть легко получена экстрагированная жидкость из обжаренного растения, имеющая чрезвычайно хороший аромат, в которой уменьшена только лишь избыточная горечь с сохранение аромата и вкуса крепости. Например, в том случае, когда устройство для экстрагирования напитка по изобретению представляет собой устройство для экстрагирования кофе, ингредиенты в кофе, имеющие чрезмерно сильную горечь, могут быть избирательно отделены и экстрагированы, и может быть легко получен экстрагированный жидкий кофе с чрезвычайно хорошим ароматом.
Посредством устройства для экстрагирования напитка по изобретению может быть получен напиток, который обычно невозможно получить, в частности, напиток, который оставляет отчетливый остаточный вкус и делает ощущаемыми отдельные характерный особенности обжаренного растения даже в том случае, когда он имеет ту же самую концентрацию, что и высокая концентрация чая или кофе, приготовленного обычным способом (так называемый «кофе эспрессо» и т.п.), или еще более высокую концентрацию. Устройство для экстрагирования по изобретению также удаляет твердые частицы и, следовательно, обеспечивает улучшенный технический результат, заключающийся в ослаблении различных нежелательных вкусов, обеспечивая чрезвычайно высокую прозрачность и высокую сохранность свойств при хранении.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ
Фиг.1 - устройство для экстрагирования кофе с электрическим приводом согласно одному из вариантов изобретения.
Фиг.2 - устройство для экстрагирования кофе с электрическим приводом согласно одному из вариантов изобретения.
Фиг.3 - схематичный вид сбоку в сечении гранулосодержащей части по Фиг.2.
Фиг.4 - схема, поясняющая примерную процедуру экстрагирования по изобретению.
Фиг.5 - пример гранулосодержащей части в виде капсулы, которая является полностью закрытой.
Фиг.6 - пример механизма облегчения выпуска.
Фиг.7 - другой пример механизма облегчения выпуска.
Фиг.8 - еще один пример механизма облегчения выпуска.
Фиг.9 - пример гранулосодержащей части, которая имеет отверстия, сформированные в боковой стенке.
Фиг.10 - другой пример способа переворачивания гранулосодержащей части вверх дном.
Фиг.11 - вид сверху примерной диспергирующей пластины.
Фиг.12 - подетальный вид в перспективе удерживаемого в руке устройства для экстрагирования кофе капельного типа по изобретению.
Фиг.13 - схематичный виде сбоку в сечении устройства для экстрагирования кофе по Фиг.12.
Фиг.14 - устройство для экстрагирования кофе с электрическим приводом согласно другому варианту изобретения.
Фиг.15 - схематичный вид сбоку в сечении гранулосодержащей части по Фиг.14.
Фиг.16 - фотографии, полученные методом сканирующей электронной микроскопии (SEM), соответственно зерна (ячменя), боба (боба сои), чая (поджаренного листа чая, поджаренного стебля чая) и семени (кофейного зерна).
ОПИСАНИЕ ВАРИАНТОВ ВЫПОЛНЕНИЯ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Обжаренное растение, на которое приведена ссылка в описании настоящего изобретения, представляет собой растение, из которого в процессе обжарки удаляется содержащаяся в нем вода, и в котором освобожденные от нее посредством этого процесса внутренние ткани из клеток приобретают пористую структуру. Растения, которые могут использоваться по изобретению, не ограничены конкретными их видами, если при обжарке они приобретают пористую структуру. В частности, примерами таких растений являются зерна, такие как, например, ячмень, пшеница, рожь, овес (Avena tatua, Avena sativa), рисовые растения, кукуруза, просо (включая японское просо и китайское просо), гречиха и слезлик; деревья, такие как, например, дуб, вишневое дерево, амурское пробковое дерево, клен, конский каштан, каштан, софора японская, кейяки (дзелькова), хиноки (японский кипарис), криптомерия японская, зонтичная сосна (японская зонтичная пихта), бамбук, мизунара (разновидность дуба), сосна, туевик японский, травянистый бамбук, павловния войлочная (адамово дерево), японская слива Умэ (японский абрикос), персик, глициния, ель, вяз, гинкго, камелия, ива, шелковица, тик, красное дерево, магнолия, хурма, абрикос, китайская айва, сладкий шиповник, роза, мушмула японская, цветущая айва, ароматная олива, камфорное дерево, тис, акация и укоги (колючий куст из семейства аралиевыех); чаи; бобы, такие как, например, бобы сои, фасоль адзуки, горох, конские бобы и фасоль обыкновенная; семена, такие как, например, семена кунжута, кофейные зерна (семена кофейного дерева) и семена мушмулы японской, и т.п., но эти примеры не являются ограничивающим признаком. К тому же, используемые части подробно не заданы. Например, могут использоваться проросшие семена, еще не проросшие семена, оболочки семян, ростки, цветки, фрукты, стебли, листья, корни и т.п. На Фиг.16 показаны фотографии, полученные методом сканирующей электронной микроскопии (SEM), с изображениями зерна (ячменя), боба (боба сои), чая (поджаренного листа чая, поджаренного стебля чая) и семени (кофейного зерна). Из фотографий видно, что зерно, боб, поджаренный стебель чая и кофейное зерно имеют пористые структуры. С другой стороны, в поджаренном листе чая пористая структура появляется только лишь на его участке. Следовательно, настоящее изобретение является пригодным для экстрагирования из семян зерновых растений, семян фруктов, таких как, например, кофейные зерна, семян бобовых растений и стеблей чайных растений с точки зрения силы адсорбирующего эффекта по изобретению. В частности, примером предпочтительного варианта настоящего изобретения является экстрагирование из семян кофейных бобов. В настоящем изобретении может выполняться такая обработка, как, например, измельчение в порошок, если ее выполняют в пределах, не нарушающих пористую структуру обжаренного растения. В этом описании обжаренное растение или измельченные в порошок кусочки такого растения, имеющие средний размер гранул от, приблизительно, 0,1 мм до, приблизительно, 2,0 мм, предпочтительно от, приблизительно, 0,5 мм до, приблизительно, 2,0 мм, а более предпочтительно от, приблизительно, 1,0 мм до, приблизительно, 1,5 мм именуют гранулами для экстрагирования напитка (в некоторых случаях именуют просто «гранулами»).
Полагают, что в каждом из обжаренных растений, полученных путем выполнения процесса обжарки этих растений, адсорбируется множество ингредиентов, получаемых во время обжарки, и они накапливаются в слоях на перегородках в пористой структуре, сформированной при обжарке, в порядке их выработки, и, в частности, ингредиенты, имеющие сильную горечь, полученные на заключительном этапе обжарки, адсорбируются на самых крайних снаружи поверхностях перегородок. Устройство для экстрагирования напитка по изобретению представляет собой устройство, в котором используют пористую структуру обжаренного растения в качестве колонны (со стационарной фазой), и которое способно захватывать и отделять ингредиенты, имеющие чрезмерно сильную горечь подобно тому, как это делают в хроматографии. То есть, устройство временно десорбирует ингредиенты, адсорбированные на перегородках в пористой структуре обжаренного растения (например, на перегородках в сотовой структуре гранул кофе), за счет прохождения растворителя, которым является вода, так, чтобы поверхности перегородок были открытыми, и пропускает через эту структуру экстрагированную жидкость, полученную путем экстрагирования водой из сырья, представляющего собой обжаренное растение. Таким образом, это устройство может избирательно адсорбировать ингредиенты, имеющие чрезмерно сильную горечь, в экстрагированной жидкости и удалять их.
Для плавного и эффективного выполнения этой десорбции ингредиентов на поверхностях перегородок и повторной адсорбции горьких ингредиентов без необходимости выполнения каких-либо сложных действий в устройстве по изобретению используется такой способ прохождения растворителя для экстрагирования через слой гранул для экстрагирования напитка, уложенных (зафиксированных) в по существу запертом состоянии, что растворитель для экстрагирования совершает возвратно-поступательное движение через слой гранул. Когда небольшое количество растворителя для экстрагирования сначала вводят в контакт с гранулами (путем прохождения через канал), то происходит временная десорбция ароматных ингредиентов, вкусовых ингредиентов (растворимого в воде вкусового компонента, горьких ингредиентов), адсорбированные на поверхности пористой структуры, для того, чтобы поверхности перегородок пористой структуры были открытыми. Растворитель для экстрагирования, содержащий эти десорбированные компоненты, вводят в контакт с гранулами, имеющими открытые поверхности пористой структуры, тем самым производят избирательную повторную адсорбцию только лишь горьких ингредиентов в растворителе для экстрагирования. Фраза «возвратно-поступательное движение растворителя для экстрагирования», на которую приведена ссылка в этом описании, означает, что растворитель для экстрагирования протекает через уложенный слой гранул, совершая возвратно-поступательное движение, например, в направлении силы тяжести или в горизонтальном направлении, то есть, растворитель для экстрагирования течет в одном направлении, а после этого течет в противоположном направлении. Например, в том случае, когда растворитель для экстрагирования, введенный для десорбции ингредиентов, адсорбированных на пористой структуре, течет через слой гранул в направлении, противоположном направлению силы тяжести, а полученная экстрагированная жидкость с поверхностей обжаренных зерен течет в направлении силы тяжести, а это течение воды (растворителя для экстрагирования) именуют «возвратно-поступательным движением растворителя для экстрагирования».
Для выполнения такого возвратно-поступательного движения растворителя для экстрагирования через уложенный слой гранул с улучшенной воспроизводимостью, когда пространство для этого ограничено, устройство по изобретению, содержит фиксирующий элемент для размещения гранул в по существу запертом состоянии, и поворотный механизм для поворачивания гранулосодержащей части. Фиксирующий элемент для размещения гранул в по существу запертом состоянии, представляет собой компонент, необходимый для того, чтобы в качестве адсорбента использовать обжаренное растение (остаток после экстрагирования), имеющее открытые поверхности перегородок пористой структуры. В качестве фиксирующего элемента может быть упомянут элемент, способный удерживать остаток после экстрагирования в по существу запертом состоянии, например, элемент в виде пластины (фиксирующая пластина), вписанный в участок экстрагирования, или элемент в виде мешка (фиксирующий мешок). Термин «в по существу запертом состоянии», используемый в этом описании, относится к состоянию, в котором гранулы не перемещаются (зафиксированы) в гранулосодержащей части во время подачи растворителя для экстрагирования и/или собирания экстрагированной жидкости.
В случае капельного экстрагирования посредством обычного устройства для экстрагирования кофе гранулы кофе могут плавать близко к поверхности жидкости и двигаться вдоль пути заливания растворителя для экстрагирования. В случае экстрагирования методом погружения гранулы кофе могут плавать близко к поверхности жидкости и могут быть унесенными потоком в значительной степени за счет естественной конвекции или перемешивания. В устройстве по изобретению фиксирующий элемент размещен в таком положении, что находится в контакте с самой верхней поверхностью гранул для экстрагирования напитка или в положении, близком к ней, и в таком положении, что находится в контакте с самой нижней поверхностью гранул, удерживая, те самым, гранулы в по существу запертом состоянии, вследствие чего гранулы не перемещаются во время экстрагирования. Предотвращение перемещения гранул обеспечивает возможность повторной адсорбции ингредиентов, имеющих чрезмерно сильную горечь, на открытые перегородки в пористой структуре. Термин «положение, близкое к самой верхней поверхности гранул» относится здесь к положению, которое находится на расстоянии от самой верхней поверхности уложенного слоя гранул для экстрагирования напитка на такую величину (зазор), на которую происходит естественное разбухание гранул при их увлажнении растворителем для экстрагирования. В частности, такое положение задано в области от положения, в котором гранулы являются немного спрессованными (приблизительно в 0,9 раза от объема гранул), до положения, соответствующего объему, который приблизительно в 2 раза (предпочтительно приблизительно в 1,5 раза) превышает объем гранул с учетом разбухания гранул после приведения в контакт с растворителем для экстрагирования.
Тип материала для фиксирующего элемента и форма фиксирующего элемента не имеют особых ограничений. В частности, может использоваться сетчатый элемент, например, металлическая сетка, нетканое полотно (фланель, хлопковое волокно и т.п.) или бумажный фильтр, имеющий плоскую форму, коническую форму, пирамидальную форму, форму мешка и т.п. Если размер ячейки сетчатого элемента чрезмерно мал, то легко происходит засорение, время, необходимое для экстрагирования, увеличивается, и существует вероятность избыточного экстрагирования. Следовательно, если сетчатым элементом является металлическая сетка, предпочтительно использовать сетчатый элемент, имеющий размер ячейки, равный, приблизительно, 20-200 в единицах американской номенклатуры размеров ячеек. В случае использования сетчатого элемента периферийный участок сетчатого элемента может быть сформированным из упругого материала (например, из нетканого полотна, такого как, например, бумажная фланель с начесом), и фиксирующий элемент может быть приведен в прижимной контакт с внутренней поверхностью гранулосодержащей части для усиления фиксирующей функции.
Поворотный механизм для поворачивания гранулосодержащей части по изобретению представляет собой механизм для переворачивания гранулосодержащей части (другими словами, для поворачивания гранулосодержащей части на 180 градусов в вертикальном направлении), чтобы экстрагированная жидкость собиралась с той же самой стороны слоя гранул, что и та сторона, с которой заливают растворитель для экстрагирования. Этот поворотный механизм обеспечивает возможность прохождения жидкости так, чтобы растворитель для экстрагирования совершал возвратно-поступательное движение в слое гранул для экстрагирования напитка, уложенном в по существу запертом состоянии. Поворотный механизм может приводиться в действие вручную или автоматически. К тому же, направление поворота может быть таким, что поворот по вертикали в направлении силы тяжести или поворот по вертикали в направлении по горизонтали являются достаточными для того, чтобы перевернуть гранулосодержащую часть. Такие термины, как «выше», «ниже», «верхний» и «нижний», указывающие направления относительно гранулосодержащей части в этом описании обозначают направления до приведения в действие устройства для экстрагирования (другими словами, до поворота гранулосодержащей части), за исключением тех случаев, когда указано иное. Термин «верхний» обозначает часть, расположенную выше центральной части гранулосодержащей части, если смотреть в направлении по вертикали, и не обязательно обозначает только верхний конец. Аналогичным образом, термин «нижний» обозначает часть, расположенную ниже центральной части гранулосодержащей части, если смотреть в направлении по вертикали, и не обязательно обозначает только нижний конец.
В устройстве по изобретению гранулы для экстрагирования напитка сначала размещают в гранулосодержащей части в по существу запертом состоянии с использованием фиксирующего элемента. Выполняют операцию размещения гранул на верхней поверхности фиксирующего элемента, установленного в нижней части гранулосодержащей части (в положении, обеспечивающем контакт), и фиксирующий элемент устанавливают в такое положение, что он соприкасается с гранулами или расположен близко к ним. Даже в том случае, когда устройством по изобретению является автоматическое устройство с электрическим приводом, эта операция представляет собой операцию, которую оператор выполняет до приведения устройства по изобретению в действие. Следует отметить следующее: как описано ниже, операция, выполняемая оператором которую до приведения устройства по изобретению в действие, содержит операцию установки в гранулосодержащей части одноразового модуля, в котором гранулы и фиксирующий элемент объединены друг с другом в виде единого компонента, или операцию установки в устройстве гранулосодержащей части, которая выполнена в виде одноразового картриджа, в который заранее уложены гранулы и установлены фиксирующие элементы.
Предпочтительно, чтобы гранулосодержащая часть, способная содержать гранулы для экстрагирования напитка, имела форму, по существу, с одинаковым внутренним диаметром в направлении поступательного движения растворителя для экстрагирования для обеспечения успешной и эффективной десорбции поверхностных ингредиентов гранул для экстрагирования напитка и повторной адсорбции горьких ингредиентов на поверхностях их перегородок, причем эта десорбция и повторная адсорбция являются важными в настоящем изобретении. Термин «форма, по существу, с одинаковым внутренним диаметром», означает, что уложенный слой гранул в сечении в осевом направлении имеет по существу прямоугольную форму, то есть, форма является такой, что гранулы могут содержаться будучи уложенными в форме цилиндра или параллелепипеда (в том числе, в форме куба).
В частности, в настоящем изобретении в качестве адсорбента используют остаток после экстрагирования. Для того, чтобы использовать эффект адсорбции в полном объеме, важна форма участка экстрагирования в гранулосодержащей части (соотношение между площадью сечения и высотой). В этом описании та область в гранулосодержащей части, где гранулы уложены в по существу запертом состоянии посредством фиксирующего элемента, представлена как участок экстрагирования. Желательно, чтобы форма участка экстрагирования была выполнена так, чтобы при, по существу, прямоугольной форме участка экстрагирования в сечении в осевом направлении отношение (H/L) ширины (L) прямоугольника к его высоте (H) не выходило за пределы интервала значений от 0,1 до 10, предпочтительно от 2 до 6, а более предпочтительно от 3 до 6, в зависимости от характеристик, в том числе, от размера гранул, который имеют гранулы. Когда это отношение выходит за пределы этого интервала,, время, необходимое для экстрагирования, может стать продолжительным, и может произойти засорение, и, следовательно, может произойти избыточное экстрагирование (явление, при котором при котором в гранулах происходит экстрагирование грубых, острых и вяжущих вкусов и различных иных нежелательных вкусов вследствие избыточного контакта между растворителем для экстрагирования и гранулами). Когда это отношение не доходит до вышеописанного интервала, то не может быть получен достаточно сильный адсорбционный эффект, ожидаемый от устройства по изобретению.
В устройстве по изобретению после укладки гранул в по существу запертом состоянии в гранулосодержащей части с использованием вышеописанного фиксирующего элемента в гранулосодержащую часть, вводят растворитель для экстрагирования с первого направления посредством средства заливания.
Первым направлением, с которого заливают растворитель для экстрагирования, может являться положение выше или ниже гранулосодержащей части. Однако, необходимо, чтобы заливающее устройство и собирающее устройство были выполнены так, чтобы растворитель для экстрагирования мог совершать возвратно-поступательное движение в уложенном слое гранул. То есть, если жидкость проходит через уложенный слой сверху вниз (нисходящий поток), то сбор необходимо выполнять так, чтобы экстрагированная жидкость текла снизу вверх (восходящий поток) в смысле взаимного расположения уложенного слоя перед поворотом. Для реализации этого в том случае, когда растворитель для экстрагирования заливают в гранулосодержащую часть, сверху до ее поворота (нисходящий поток), в верхнем участке гранулосодержащей части должно быть предусмотрено выпускное отверстие (то есть, в верхнем участке гранулосодержащей части должно быть предусмотрено отверстие, действующее в качестве заливающего отверстия, а также в качестве выпускного отверстия), которое после переворачивания гранулосодержащей части по вертикали посредством поворотного механизма, обеспечивает возможность протекания экстрагированной жидкости сверху вниз в уложенном слое после поворота (нисходящий поток). С точки зрения облегчения собирания, в качестве первого направления по изобретению предпочтительно выбрать направление из верхней части гранулосодержащей части.
Первоначальная заливка растворителя для экстрагирования (первая заливка) предназначена для временной десорбции ингредиентов, адсорбированных на перегородках в пористой структуре обжаренного растения (ароматных ингредиентов и вкусовых ингредиентов, полученных, в основном, во время обжарки), чтобы поверхности перегородок в пористой структуре являлись открытыми, то есть, для подготовки к эффективному отделению горьких ингредиентов с использованием гранул в качестве адсорбента. Следовательно, при первой заливке достаточным может являться такое количество растворителя для экстрагирования, которое является достаточным для временной десорбции ингредиентов, адсорбированных на перегородках в пористой структуре. В частности, заливают количество растворителя для экстрагирования, равное объему гранул, умноженному на коэффициент в интервале от, приблизительно, 0,3 до, приблизительно, 2, предпочтительно от, приблизительно, 0,5 до, приблизительно, 1,5. Более предпочтительно, количество растворителя для экстрагирования заливают так, что растворитель для экстрагирования может, по существу, доходить до верхней поверхности уложенного слоя гранул. За счет использования небольшого количества растворителя для экстрагирования при первой заливке с поверхности обжаренного растения может быть получена экстрагированная жидкость, богатая ингредиентами аромата и вкуса. Если заливают количество растворителя для экстрагирования свыше вышеописанного количества, то существует вероятность снижения эффективности разделения при выполняемой после этого операции адсорбции горьких ингредиентов или экстрагирования нежелательных вкусов из внутренних участков обжаренного растения, что вызывает ухудшение аромата экстрагированной жидкости. Количество заливаемого растворителя для экстрагирования может быть отрегулировано посредством измерителя количества жидкости, предусмотренного в гранулосодержащей части и/или в резервуаре с растворителем для экстрагирования, и он может измерять количество залитого или вытекшего растворителя для экстрагирования. В альтернативном варианте в гранулосодержащей части может быть предусмотрен индикатор уровня жидкости для регулирования количества растворителя для экстрагирования путем измерения уровня поверхности жидкости.
Десорбция ингредиентов, адсорбированных на гранулах, может быть эффективно выполнена путем пропускания растворителя для экстрагирования через гранулосодержащую часть, в количестве, соответствующем вышеописанному интервалу значений, с объемной скоростью (SV), приблизительно, от 3 до 100. Скорость прохождения жидкости предпочтительно установлена в интервале SV = от 5 до 70, более предпочтительно в интервале, приблизительно, от 5 до 50, а еще более предпочтительно в интервале, приблизительно, от 6 до 40. Предпочтительно, чтобы в устройстве по изобретению было предусмотрено наличие регулятора потока для регулирования скорости потока так, чтобы скорость прохождения жидкости не выходила за пределы этого интервала.
При введении растворителя для экстрагирования в участок экстрагирования в участке E экстрагирования выходят воздушные пузыри, заключенные в гранулах, появляющиеся как пузырьки воздуха. Эти пузырьки воздуха могут препятствовать введению растворителя для экстрагирования. Следовательно, предпочтительно заранее обеспечить наличие средства деаэрации в гранулосодержащей части. Средством деаэрации может являться, например, устройство, создающее отрицательное давление в гранулосодержащей части или устройство для приложения мелких вибраций. Устройство для приложения мелких вибраций является особо предпочтительным для сохранения желательных ингредиентов аромата в экстрагированной жидкости.
В устройстве по изобретению, заливку растворителя для экстрагирования временно прекращают после первого заливания, и гранулосодержащую часть переворачивают по вертикали посредством поворотного механизма, что является отличительным признаком настоящего изобретения. После этого вновь начинают заливку растворителя для экстрагирования (вторую заливку), и экстрагированную жидкость собирают устройством собирания. Во время второго заливания экстрагированная жидкость, полученная при первой заливке, может быть собрана, будучи выдавливаемой растворителем для экстрагирования, подаваемым при второй заливке (напором воды). К тому же, могут быть экстрагированы и собраны хорошие ароматные ингредиенты, содержащиеся в остатке после экстрагирования.
Сбор экстрагированной жидкости выполняют одновременно с адсорбцией и удалением горьких ингредиентов в экстрагированной жидкости, полученной при первом экстрагированием. Для эффективного выполнения адсорбции важна скорость прохождения жидкости при второй заливке. В частности, скорость прохождения растворителя для экстрагирования через слой гранул, то есть, скорость выпуска собираемой жидкости, предпочтительно составляет, приблизительно, от 3 до 100, более предпочтительно от 5 до 70, еще более предпочтительно от 5 до 50, а наиболее предпочтительно от 6 до 40 в единицах объемной скорости (SV).
В общем, поскольку в жидкости, экстрагированной из обжаренного растения, имеются нежелательные ингредиенты, вяжущие ингредиенты, вымытые из внутренних участков гранул в ходе процедуры экстрагирования, начиная со средней стадии и заканчивая последней стадией экстрагирования, и остающиеся на языке, а также ингредиенты, имеющие чрезмерно сильную горечь, (подгоревшие горькие ингредиенты) адсорбированные на самых крайних снаружи поверхностях перегородок. Следовательно, при второй заливке экстрагирование регулируют так, чтобы не собирать такие вяжущие ингредиенты, вымытые на стадиях экстрагирования, начиная со средней стадии и заканчивая последней стадией экстрагирования, и остающиеся на языке, обеспечивая, таким образом, возможность эффективного экстрагирования экстрагированной жидкости с улучшенным ароматом. В частности, предпочтительно, чтобы количество экстрагированной жидкости, собираемой посредством устройства собирания, было равным объему гранул, умноженному на коэффициент в интервале от, приблизительно, 0,5 до, приблизительно, 5, предпочтительно от 1 до 3, более предпочтительно от 1 до 2. Если экстрагированное количество экстрагированной жидкости превышает объем гранул в 5 раз, то в экстрагированной жидкости может ощущаться вяжущий ингредиент. Количество растворителя для экстрагирования при второй заливке также может быть отрегулировано посредством индикатора уровня жидкости и/или измерителя количества жидкости, как и при первой заливке.
Когда экстрагирование выполняют таким образом, то степень экстрагирования экстрагированной жидкости составляет 20% или менее, предпочтительно 15% или менее. Здесь степень экстрагирования представляет собой величину, заданную приведенным ниже выражением.
степень экстрагирования кофе (в %) = {вес экстрагированной жидкости (в граммах, г)}×{брикс экстрагированной жидкости (в %)}/{вес гранул кофе (в граммах, г)}
(брикс представляет собой содержание растворимых твердых веществ, измеренное посредством сахариметра, например, цифрового рефрактометра RX-5000α, производимого фирмой «ATAGO CO., LTD.»),
В качестве примера устройства, выполняющего первую заливку и вторую заливку, которые описаны выше, может быть упомянуто устройство, в котором гранулосодержащая часть имеет верхнее отверстие и нижнее отверстие, через которые заливают растворитель для экстрагирования, и в котором предпочтительно предусмотрено наличие единственного канала в виде трубки, имеющего отверстие, которое является открытым в верхний участок гранулосодержащей части.
К тому же, в устройстве по изобретению заливку временно прекращают после первого заливания, а затем начинают вторую заливку, и предпочтительно предусмотрено наличие клапана, способного регулировать втекание и вытекание растворителя для экстрагирования, который расположен в отверстиях гранулосодержащей части. Этот клапан может представлять собой клапан с ручным или с электромагнитным управлением. Когда устройством по изобретению является устройство для экстрагирования с электрическим приводом, то предпочтительно, чтобы этот клапан был снабжен автоматическим управлением, например, чтобы им являлся клапан с электромагнитным управлением.
ВАРИАНТЫ ВЫПОЛНЕНИЯ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Ниже приведено подробное описание настоящего изобретения со ссылкой на чертежи, где в качестве примера взяты устройства для экстрагирования кофе, в которых в качестве гранул для экстрагирования напитка используют гранулы кофе, и в которых собирают жидкий экстракт кофе. Однако, настоящее изобретение не ограничено этими устройствами. Настоящее изобретение может быть применено для любого устройства для экстрагирования напитка, предназначенного для получения экстрагированной жидкости для напитка, полученного из обжаренного растения, а также для устройств для экстрагирования кофе.
На Фиг.1 показан пример кофеварки с электрическим приводом (устройство 1 для экстрагирования кофе). В устройстве для экстрагирования кофе, показанном на Фиг.1, «первое направление» по изобретению соответствует направлению к положению ниже гранулосодержащей части 2 (направление к точке 2B на Фиг.1). В корпусе устройства 1 для экстрагирования предусмотрен резервуар 4 для воды для хранения воды, которую пользователь использует для экстрагирования кофе, и камера (гранулосодержащая часть 2), предназначенная для размещения в ней гранул кофе. Гранулосодержащая часть 2 является цилиндрической по форме и имеет верхнее отверстие 2A, сформированное на ее верхнем конце, нижнее отверстие 2B (заливающее отверстие), сформированное на его нижнем конце, и механизм открывания-закрывания, предусмотренный в нижнем отверстии 2B. Внутри гранулосодержащей части съемно установлены фиксирующие пластины (металлические фильтры) 10 и 11 в качестве фиксирующих элементов для приведения гранул кофе в по существу запертое состояние.
Когда пользователь использует это устройство, то он сначала устанавливает фиксирующий элемент 10 в гранулосодержащую часть 2, помещает гранулы М кофе на верхнюю поверхность фиксирующего элемента 10 и размещает фиксирующий элемент 11 для удержания гранул М кофе от перемещения, в таком положении, что фиксирующий элемент 11 соприкасается с верхней поверхностью на поверхности укладки или расположен близко к ней. В этот момент нижнее отверстие 2B находится в закрытом состоянии. После этого устройство по изобретению приводят в действие. Воду, хранящуюся в резервуаре 4 для воды, нагревают, направляя в нагревающую трубку 12', выполненную в виде единого целого с нагревателем 12, для того, чтобы она стала горячей водой, и клапан 9 с электромагнитным управлением открывают для подачи горячей воды из канала 8 в виде трубки в гранулосодержащую часть 2. Из канала 8 в виде трубки в гранулосодержащую часть 2 подают заданное количество горячей воды через верхнее отверстие 2A (заливающее отверстие) гранулосодержащей части (первая заливка). При первой заливке управление устройством осуществляет регулятор потока так, чтобы скорость прохождения жидкости не выходила за пределы предпочтительного интервала (SV = от, приблизительно, 3 до, приблизительно, 100).
После того, как при первой заливке через клапан 9 с электромагнитным управлением прошло заданное количество горячей воды, клапан 9 с электромагнитным управлением автоматически закрывают для временного прекращения заливания. После того, как клапан 9 с электромагнитным управлением закрыт, включают электродвигатель регулятора, которым снабжено это устройство, для поворота поворотного механизма 14. Поворотный механизм 14 прикреплен к боковому участку гранулосодержащей части. Поворотный механизм 14 переворачивает гранулосодержащую часть 2 вверх дном (то есть, заливающее отверстие 2B приводят в верхнее положение в осевом направлении (другими словами, в направлении по высоте гранулосодержащей части 2), тогда как заливающее отверстие 2A приводят в нижнее положение в осевом направлении). Когда гранулосодержащая часть 2 перевернута вверх дном, отверстие 2B гранулосодержащей части является открытым, клапан 9 с электромагнитным управлением автоматически открывают, и снова подают заданное количество горячей воды из канала 8 в виде трубки в гранулосодержащую часть 2 через заливающее отверстие 2B (вторая заливка). Таким образом, устройство 1 для экстрагирования кофе имеет единственный канал 8 в виде трубки, используемый для первого заливания и для второго заливания, и он является открытым в верхний участок гранулосодержащей части. При второй заливке регулятор потока осуществляет управление устройством так, чтобы скорость прохождения жидкости не выходила за пределы предпочтительного интервала (SV = от, приблизительно, 3 до, приблизительно, 100).
При первой заливке растворитель для экстрагирования (горячая вода) течет в направлении от отверстия 2A к отверстию 2B гранулосодержащей части. При второй заливке растворитель для экстрагирования (горячая вода) течет в направлении от отверстия 2B к отверстию 2A. То есть, гранулосодержащую часть 2 переворачивают, и из отверстия 2B подают заданное количество растворителя для экстрагирования (горячей воды). Таким образом, растворитель для экстрагирования течет в слое гранул, совершая возвратно-поступательное движение. Экстрагированную жидкость, полученную из обжаренного растения, выпускают из отверстия 2A в гранулосодержащей части через выпускное отверстие и хранят в контейнере 13 для хранения. Экстрагированная жидкость в контейнере 13 для хранения поддерживается теплой посредством нагревателя 12.
На Фиг.1-Фиг.9 проиллюстрированы другие варианты выполнения кофеварки с электрическим приводом (устройства для экстрагирования кофе) по изобретению. В устройстве 1' для экстрагирования кофе, показанном на Фиг.2, воду, хранящуюся в резервуаре 4 для воды, нагревают, направляя в нагревательную трубку 12', выполненную в виде единого целого с нагревателем 12, чтобы она стала горячей водой, которую подают в качестве растворителя для экстрагирования из канала 8' в виде трубки в гранулосодержащую часть 102, как и в устройстве 1 для экстрагирования кофе, показанном на Фиг.1. После процедуры экстрагирования жидкий экстракт кофе накапливается в контейнере 13 для хранения и поддерживается теплым посредством нагревателя 12. Устройство 1' для экстрагирования кофе также содержит поворотный механизм 14 для поворота гранулосодержащей части 102, как и устройство, показанное на Фиг.1. Как проиллюстрировано на чертеже, вращающийся вал 14A поворотного механизма 14 присоединен к боковому участку гранулосодержащей части 102.
В примере, показанном на Фиг.2, предусмотрено наличие отверстия для подачи растворителя для экстрагирования, расположенного на дистальном конце единственного канала 8' в виде трубки, которое является открытым в верхний участок гранулосодержащей части 102, а гранулосодержащая часть 102 имеет верхнее отверстие 102A и нижнее отверстие 102B, через которые подают растворитель для экстрагирования. Описанный позже поворот гранулосодержащей части 102, обеспечивает возможность функционирования канала 8' в виде трубки в качестве первого заливающего устройства для заливания растворителя для экстрагирования с первого направления, описанной применительно к описанному выше варианту выполнения изобретения, в гранулосодержащую часть, а также возможность функционирования в качестве второго заливающего устройства для заливания растворителя для экстрагирования в гранулосодержащую часть.
На Фиг.3 на схематичном виде сбоку в сечении показана гранулосодержащая часть 102. Вращающийся вал 14A поворотного механизма 14, прикрепленный к боковому участку гранулосодержащей части 102, не показан. В данном варианте выполнения гранулосодержащая часть 102 может быть выполнена в виде единого целого с вращающимся валом 14A поворотного механизма 14 или может иметь узел крепления, прикрепленный к вращающемуся валу 14A поворотного механизма 14 с возможностью его отсоединения. В проиллюстрированном варианте выполнения гранулосодержащая часть 102 имеет узел крепления. В частности, в качестве узла крепления предусмотрен вал 203, который может быть прикреплен к вращающемуся валу 14A поворотного механизма 14, расположенный на боковой стенке 202C корпуса 202 гранулосодержащей части 102. Например, вал 203 выполнен в виде сплошного вала и может быть присоединен к поворотному механизму 14 за счет плотной посадки во вращающийся вал 14A поворотного механизма 14, который выполнен в виде полого вала. В результате, обеспечена возможность переворачивания гранулосодержащей части 102, вверх дном путем поворота поворотного механизма 14. В альтернативном варианте компоновка может быть такой, что вал 203 выполнен в виде полого вала, тогда как вращающийся вал 14A поворотного механизма 14 выполнен в виде сплошного вала.
Узел крепления для присоединения гранулосодержащей части 102, к поворотному механизму 14 с возможностью ее отсоединения не ограничен валом, таким как, например, вал 203. Узел крепления может быть предусмотрен на поворотном механизме 14 вместо гранулосодержащей части 102.
Гранулосодержащая часть 102 выполнена так, что может содержать слой гранул М кофе, фиксирующий элемент 10 (первый фильтрующий элемент) для удерживания слоя гранул M в по существу запертом состоянии (фильтрующий элемент, предусмотренный в нижнем положении, который виден на Фиг.3, например, являясь вписанным в гранулосодержащую часть 102) и второй фильтрующий элемент 11 (фиксирующий элемент) (фильтрующий элемент, предусмотренный в положении выше первого фильтрующего элемента 10, например, являясь вписанным в гранулосодержащую часть 102), как и гранулосодержащая часть 2 в описанном выше варианте выполнения. Термин «в по существу запертом состоянии» означает состояние, в котором гранулы М кофе не могут перемещаться при пропускании через них растворителя для экстрагирования. В данном варианте выполнения это означает состояние, в котором слой гранул М кофе окружен боковой стенкой 202C гранулосодержащей части 102, и первым и вторым фильтрующими элементами 10 и 11 в гранулосодержащей части 102.
В данном варианте выполнения гранулосодержащая часть 102 содержит удерживающий механизм 102D для удерживания первого фильтрующего элемента 10, слоя гранул М кофе и второго фильтрующего элемента 11 в состоянии, в котором они вместе образуют единый компонент, в заданном месте в гранулосодержащей части 102. Удерживающий механизм 102D представляет собой, например, пару элементов в виде кольцевой пластины, прикрепленных к боковой стенке 202C гранулосодержащей части 102. Первый фильтрующий элемент 10, слой гранул M и второй фильтрующий элемент 11 удерживаются в области (именуемой «участком E экстрагирования») между этими элементами в виде кольцевой пластины. Положение удерживающего механизма 102D не является особо ограниченным. Однако, предпочтительно задать положение удерживающего механизма 102D так, чтобы перед поворотом участок E экстрагирования (то есть, первый фильтрующий элемент 10, слой гранул M и второй фильтрующий элемент 11) был расположен в верхнем участке гранулосодержащей части 102. При такой компоновке может быть обеспечено достаточное количество жидкого экстракта кофе, возвратно-поступательное движение которого в слое гранул M вызывает поворот гранулосодержащей части 102, и напор воды. Соответственно, не обязательно весь участок E экстрагирования должен быть расположен в верхнем участке гранулосодержащей части 102. Предпочтительно, чтобы в верхнем участке гранулосодержащей части 102, была расположена, по меньшей мере, половина или большая часть участка E экстрагирования. Однако, участок E экстрагирования может занимать, по существу, все внутреннее пространство гранулосодержащей части 102. В этом случае наличие удерживающего механизма 102D может не являться обязательным.
В примере, показанном на Фиг.3, гранулосодержащая часть 102 имеет, по существу, цилиндрический корпус 202, имеющий верхнюю торцевую стенку 202A, нижнюю торцевую стенку 202B и боковую стенку 202C. Предпочтительно, чтобы корпус 202 имел форму, по существу, с одинаковым внутренним диаметром в направлении поступательного движения жидкого экстракта кофе для обеспечения неподвижности гранул М кофе и для облегчения повторной адсорбции горьких ингредиентов. Термин «форма, по существу, с одинаковым внутренним диаметром», означает, что уложенный слой гранул M в сечении в осевом направлении имеет, по существу, форму круга или, по существу, форму прямоугольника, то есть, форма является такой, что гранулы кофе могут содержаться уложенными в форме цилиндра или параллелепипеда (в том числе, в форме куба). Соответственно, форма корпуса 202 не ограничена, например, описанной выше цилиндрической формой. К тому же, для устранения горьких ингредиентов подобно тому, как это делают в хроматографии, путем обеспечения достаточного возвратно-поступательного перемещения растворителя для экстрагирования в слое гранул M в том случае, когда корпус 202 имеет, например, цилиндрическую форму, предпочтительно, чтобы слой гранул M был выполнен имеющим такую форму, чтобы при по существу прямоугольной форме слоя гранул в сечении в осевом направлении отношение (H/L) ширины (L) прямоугольника к его высоте (H) не выходило за пределы интервала значений от 0,1 до 10 (предпочтительно от 2 до 6, более предпочтительно от 3 до 6).
Тип материала для первого и второго фильтрующих элементов 10 и 11 и форма и т.п. фильтрующих элементов не имеют особых ограничений при условии, что они способны удерживать гранулы М кофе в по существу запертом состоянии, могут быть вписаны в корпус 202, способны обеспечивать возможность прохождения растворителя для экстрагирования и экстрагированной жидкости через них и способны предотвращать попадание гранул М кофе в жидкий экстракт кофе и смешивание с ним. При этом, в описанном выше варианте выполнения первый и второй фильтрующие элементы 10 и 11 могут функционировать одинаковым образом в качестве фиксирующих элементов. В частности, каждым из первого и второго фильтрующих элементов 10 и 11 может являться сетчатый элемент, такой как, например, металлическая сетка, нетканое полотно (фланель, хлопковое волокно и т.п.) или бумажный фильтр. Если размер ячейки фильтрующего элемента чрезмерно мал, то легко происходит засорение, увеличивается время, необходимое для экстрагирования, и существует вероятность избыточного экстрагирования. Следовательно, если сетчатым элементом является металлическая сетка, то предпочтительно использовать сетчатый элемент, имеющий размер ячейки приблизительно 20-200 в единицах американской номенклатуры размеров ячеек. С точки зрения обеспечения возможности адсорбции и удаления масляных ингредиентов в жидком экстракте кофе, предпочтительным является использование нетканого полотна. Как описано ниже, первый фильтрующий элемент 10, слой гранул M и второй фильтрующий элемент 11 могут быть объединены друг с другом, образуя единый одноразовый модуль. В этом случае первый фильтрующий элемент 10 и второй фильтрующий элемент 11 могут быть соединены друг с другом вокруг слоя гранул M, или весь слой гранул M может быть покрыт одним фильтрующим элементом в виде мешка, который не разделен на первый фильтрующий элемент 10 и второй фильтрующий элемент 11. Для обеспечения возможности эффективного экстрагирования путем равномерного прохождения растворителя для экстрагирования и экстрагированной жидкости через участок E экстрагирования, не вызывающего избыточного экстрагирования наружная поверхность каждого из фильтрующих элементов: первого фильтрующего элемента 10 и второго фильтрующего элемента 11, может быть закрыта диспергирующей пластиной, имеющей множество сформированных в ней отверстий, как показано на Фиг.11.
В данном варианте выполнения слой гранул M, первый фильтрующий элемент 10 и второй фильтрующий элемент 11 совместно друг с другом могут образовывать одноразовый модуль, или же вся гранулосодержащая часть 102, которая содержит слой гранул M, первый фильтрующий элемент 10 и второй фильтрующий элемент 11, может образовывать одноразовый картридж. Для присоединения/отсоединения одноразового модуля к корпусу/от корпуса 202 гранулосодержащей части 102, в том случае, когда слой гранул M, первый фильтрующий элемент 10 и второй фильтрующий элемент 11 вместе друг с другом образуют одноразовый модуль, верхняя торцевая стенка 202A гранулосодержащей части 102, может быть выполнена, например, съемной в качестве верхней крышки. В том случае, когда гранулосодержащая часть 102 сама образует одноразовый картридж, необходимо наличие узла крепления, такого как, например, описанный выше вал 203, для присоединения гранулосодержащей части 102, к поворотному механизму 14 с возможностью ее отсоединения.
Поворотный механизм 14 может переворачивать гранулосодержащую часть 102, (другими словами, поворачивать гранулосодержащую часть 102 на 180 градусов в направлении по вертикали, как показано на Фиг.2) так, чтобы экстрагированная жидкость собиралась с той же самой стороны слоя гранул M, что и та сторона, с которой заливают растворитель для экстрагирования.
Как показано на Фиг.3, гранулосодержащая часть 102 имеет верхнее отверстие 102A и нижнее отверстие 102B, которые расположены на верхней торцевой стенке 202A и на нижней торцевой стенке 202B так, что верхнее отверстие 102A и нижнее отверстие 102B обращены друг к другу. Перед приведением устройства 1' для экстрагирования кофе в действие (другими словами, перед тем, как гранулосодержащая часть 102 будет перевернута), верхнее отверстие 102A расположено так, что является непосредственно обращенным к отверстию для подачи в канале 8' в виде трубки и функционирует в качестве заливающего отверстия, через которое заливают растворитель для экстрагирования из канала 8' в виде трубки. После переворачивания нижнее отверстие 102B является непосредственно обращенным к отверстию для подачи в канале 8' в виде трубки и функционирует в качестве заливающего отверстия, через которое заливают растворитель для экстрагирования из канала 8' в виде трубки. Выпуск жидкого экстракта кофе производят через верхнее отверстие 102A, расположенное в нижней части гранулосодержащей части 102, после переворачивания. Таким образом, в проиллюстрированном примере верхнее отверстие 102A действует в качестве отверстия для заливания растворителя для экстрагирования и в качестве отверстия для выпуска экстрагированной жидкости, тогда как нижнее отверстие 102B действует только лишь в качестве отверстия для заливания растворителя для экстрагирования.
В некоторых случаях, в зависимости от размеров и/или от расположения верхнего отверстия 102A и нижнего отверстия 102B, необходимы механизмы открывания-закрывания в верхнем отверстии 102A и в нижнем отверстии 102B. На Фиг.4 показана схема, поясняющая процедуру экстрагирования посредством устройства 1' для экстрагирования кофе в данном варианте выполнения. На Фиг.4 показан пример временной диаграммы открывания и закрывания верхнего отверстия 102A и нижнего отверстия 102B вместе с гранулосодержащей частью 102 перед переворачиванием и после переворачивания (механизм открывания-закрывания не проиллюстрирован). Когда пользователь устанавливает одноразовый модуль в удерживающий механизм 102D гранулосодержащей части 102, (или присоединяет одноразовый картридж к поворотному механизму 14), и включает выключатель устройства 1' для экстрагирования кофе, клапан 9' подачи в канале 8' в виде трубки является открытым для заливания растворителя для экстрагирования (процедура первого заливания; Фиг. 4A). Во время этой процедуры верхнее отверстие 102A гранулосодержащей части 102, остается в открытом состоянии, тогда как нижнее отверстие 102B остается в закрытом состоянии.
После завершения процедуры первого заливания клапан 9' подачи закрывают, и гранулосодержащую часть 102 переворачивают. Во время этой операции каждое из отверстий: верхнее отверстие 102A и нижнее отверстие 102B, остается в закрытом состоянии. После переворачивания нижнее отверстие 102B (расположенное в этот момент на верхней стороне гранулосодержащей части 102) является открытым для заливания растворителя для экстрагирования (процедура второго заливания). Во время этой процедуры верхнее отверстие 102A (расположенное в этот момент на нижней стороне гранулосодержащей части 102) остается в закрытом состоянии. Растворитель для экстрагирования, залитый при процедуре второго заливания, действует так, что вытесняет (другими словами, загоняет под напором воды) экстрагированную жидкость, экстрагированную при процедуре первого заливания (не выпущенную, поскольку при процедуре первого заливания нижнее отверстие 102B является закрытым) к верхнему отверстию 102A. После завершения процедуры второго заливания верхнее отверстие 102A открывают для выпуска экстрагированной жидкости. В этот момент нижнее отверстие 102B может быть открытым или закрытым. Процедура второго заливания и процедура выпуска могут выполняться одновременно друг с другом. В этом случае оба отверстия: нижнее отверстие 102B и верхнее отверстие 102A, остаются в открытом состоянии, и заливку из нижнего отверстия 102B и выпуск из верхнего отверстия 102A выполняют одновременно (Фиг. 4B). В альтернативном варианте компоновка может быть такой, что предусмотрено наличие еще одного отверстия, которое функционирует в качестве отверстия для выпуска экстрагированной жидкости, например, в боковой стенке 202C гранулосодержащей части 102, и при процедуре второго заливания экстрагированную жидкость выпускают из этого еще одного отверстия, не открывая верхнее отверстие 102A. В варианте выполнения, показанном на Фиг.2, поскольку используют один резервуар 4 для воды, то в устройстве 1' для экстрагирования кофе может быть предусмотрено наличие средства управления (например, таймера, индикатора уровня жидкости и т.п.) для регулирования количества заливаемого растворителя для экстрагирования в каждой из процедур: в процедуре первого заливания и в процедуре второго заливания. Однако, могут использоваться два резервуара для воды, которые, соответственно, соответствуют процедуре первого заливания и процедуре второго заливания. В этом случае наличие средства управления для регулирования количества заливаемого растворителя для экстрагирования может не являться обязательным.
Вышеописанная процедура экстрагирования позволяет вызывать возвратно-поступательное движение растворителя для экстрагирования в слое гранул M, удерживаемых в по существу запертом состоянии в гранулосодержащей части 102. В результате, может плавно осуществляться десорбция и повторная адсорбция горьких ингредиентов, и может быть получен жидкий экстракт кофе с хорошим ароматом, из которого были устранены ингредиенты, имеющие чрезмерно сильную горечь, даже в домашних условиях.
Как показано на Фиг.4, в зависимости от размеров и/или положений верхнего отверстия 102A и нижнего отверстия 102B, необходимо наличие механизма открывания-закрывания, по меньшей мере, способного функционировать в следующем порядке «открывание → закрывание → открывание», который расположен в верхнем отверстии 102A, и необходимо наличие механизма открывания-закрывания, по меньшей мере, способного функционировать в следующем порядке «закрывание → открывание», который расположен в нижнем отверстии 102B. Если верхнее отверстие 102A и нижнее отверстие 102B относительно малы, то механизмы открывания-закрывания могут быть предусмотрены в самом корпусе 202 гранулосодержащей части 102. Например, к верхней торцевой стенке 202A и к нижней торцевой стенке 202B гранулосодержащей части 102, может быть присоединен клапан пружинного типа, предотвращающий капание жидкости, подобный тому, который используется для обычных кофеварок, например, открывающийся при соприкосновении с каналом 8' в виде трубки и закрывающийся, когда он отодвинут от канала 8' в виде трубки. В этом случае компоновка может быть такой, что механизм открывания-закрывания может приводиться в действие при изменении положения канала 8' в виде трубки и/или контейнера 13 для хранения. В альтернативном варианте компоновка может быть такой, что непосредственно к корпусу 202 гранулосодержащей части 102, присоединен клапан, автоматически открывающийся или закрывающийся вне зависимости от наличия контакта с каналом 8' в виде трубки и/или с контейнером 13 для хранения. Если верхнее отверстие 102A и нижнее отверстие 102B относительно велики, то может быть предусмотрено наличие элементов, действующих в качестве золотниковых клапанов, которые являются подвижными относительно верхнего отверстия 102A и нижнего отверстия 102B, которые расположены, например, снаружи гранулосодержащей части 102, (в качестве внутренней конструкции устройства 1' для экстрагирования кофе). Поскольку механизмы открывания-закрывания, подобные описанным выше, требуют, чтобы гранулосодержащая часть 102 имела относительно сложную конструкцию, то более предпочтительным с точки зрения себестоимости является тот вариант выполнения изобретения, в котором одноразовый модуль сформирован только из слоя гранул М кофе, первого и второго фильтрующих элементов 10 и 11, чем тот вариант выполнения изобретения, в котором сама гранулосодержащая часть 102 сформирована в виде одноразового картриджа.
В том случае, когда сама гранулосодержащая часть 102 образует одноразовый картридж, предпочтительно, чтобы верхнее отверстие 102A и нижнее отверстие 102B были сформированы в виде чрезвычайно малых отверстий, не требующих использования механизмов открывания-закрывания, подобных описанным выше.
В этом случае, как показано на Фиг.5, гранулосодержащая часть 102 может быть выполнена в виде одноразового картриджа в таком виде, что вся гранулосодержащая часть является полностью закрытой (другими словами, в виде капсулы), не имеющей заранее сформированных верхнего и нижнего отверстий в стенках корпуса 202 гранулосодержащей части 102. Кроме того, дистальный конец канала 8' в виде трубки может быть сформирован в виде игольчатого концевого участка 8A, имеющего чрезвычайно малый диаметр и являющегося подвижным в направлении по вертикали. В процессе первого заливания игольчатый концевой участок 8A перемещают, прокалывая верхнюю торцевую стенку 202A гранулосодержащей части 102, для формирования верхнего отверстия 102A, имеющего чрезвычайно малый диаметр, и из верхнего отверстия 102A заливают растворитель для экстрагирования (через отверстие игольчатого концевого участка 8A, теперь расположенное внутри гранулосодержащей части 102) (Фиг. 5A). В этот момент в нижней торцевой стенке 202B отверстие не сформировано, и, следовательно, нижняя торцевая стенка 202B по-прежнему находится в закрытом состоянии, даже несмотря на отсутствие механизма открывания-закрывания. Поскольку механизм открывания-закрывания отсутствует, гранулосодержащую часть 102 переворачивают, при этом, когда гранулосодержащая часть 102 переворачивают, верхнее отверстие 102A остается открытым. Однако, утечка жидкости из верхнего отверстия 102A пренебрежимо мала, поскольку верхнее отверстие 102A является чрезвычайно малым как отверстие от иглы. Другими словами, размер верхнего отверстия 102A задан так, что утечка жидкости во время переворачивания является пренебрежимо малой. После переворачивания игольчатый концевой участок 8A образует в нижней торцевой стенке 202B нижнее отверстие 102B, имеющее чрезвычайно малый диаметр, таким же самым образом, как и верхнее отверстие 102A, и производят заливку из нижнего отверстия 102B (Фиг. 5B). В этот момент верхняя торцевая стенка 202A гранулосодержащей части 102, может быть еще раз проколота посредством игольчатого элемента одновременно с формированием нижнего отверстия 102B для плавного выпуска экстрагированной жидкости, и экстрагированная жидкость может быть собрана через множество отверстий. В альтернативном варианте растворитель для экстрагирования может быть залит под давлением из нижнего отверстия 102B для увеличения верхнего отверстия 102A за счет давления и для собирания экстрагированной жидкости из увеличенного верхнего отверстия 102A. В варианте выполнения, показанном на Фиг.5, предпочтительно, чтобы верхняя торцевая стенка 202A и нижняя торцевая стенка 202B гранулосодержащей части 102, были выполнены из тонкого листового алюминия и т.п. для облегчения прокалывания игольчатым концевым участком 8A.
Предпочтительно, чтобы внутри корпуса 202 гранулосодержащей части 102, на стороне верхнего отверстия 102A, функционирующего как в качестве заливающего отверстия, так и в качестве выходного отверстия, было предусмотрено наличие механизма облегчения выпуска, чтобы обеспечить беспрепятственный выпуск жидкого экстракта кофе. Например, как показано на Фиг.6, может быть предусмотрено наличие элемента 201, по существу, воронкообразной формы, расположенного между верхним отверстием 102A, функционирующим как в качестве заливающего отверстия, так и в качестве выпускного отверстия, и участком E экстрагирования, обеспечивая, тем самым, возможность стекания экстрагированной жидкости после переворачивания через выпускной тракт (функционирующий в качестве заливающего тракта до переворачивания) с наклонной поверхности элемента 201 воронкообразной формы и ее выпуска из верхнего отверстия 102A. В качестве альтернативы наличию элемента 201 корпус 202 гранулосодержащей части 102, может быть сформирован так, что наклонную поверхность, аналогичную описанной выше, или наклонную поверхность и выпускной тракт образует внутренняя поверхность самого корпуса 202. В качестве другого альтернативного варианта, показанного на Фиг.7, может быть предусмотрено наличие элемента 204, образующего канал, который содержит сквозные каналы (другими словами, прохождения потока), имеющие наклон вниз к верхнему отверстию 102A после переворачивания, который расположен между верхним отверстием 102A и участком E экстрагирования. В качестве еще одного альтернативного варианта, показанного на Фиг. 8A и Фиг. 8B, на внутренней поверхности верхней торцевой стенки 202A могут быть сформированы пазы, 205 имеющие наклонные нижние поверхности, которые вызывают стекание жидкого экстракта кофе через пазы 205 в верхнее отверстие 102A (которое в этом примере имеет форму трубки, выступающей наружу из верхней торцевой стенки). В альтернативном варианте участки 205 могут быть сформированы в виде выступов, а не в виде пазов, при этом, в качестве проточных каналов используют участки между выступами. На Фиг.8A на виде сверху показаны пазы 205, сформированные на внутренней поверхности верхней торцевой стенки 202A. На Фиг.8B на виде в перспективе с частичным разрезом показана периферия верхнего отверстия 102A в увеличенном масштабе.
Верхнее отверстие 102A и нижнее отверстие 102B могут быть сформированы, соответственно, в верхнем участке боковой стенки 202C (в верхней боковой стенке) и в нижней части боковой стенки 202C (в нижней боковой стенке) гранулосодержащей части 102. На Фиг.9 показан пример гранулосодержащей части 102, которая имеет верхнее отверстие 102A и нижнее отверстие 102B, сформированные в боковой стенке 202C корпуса 202. В этом случае гранулосодержащая часть 102 может использоваться в устройстве 1 для экстрагирования кофе, например, в устройстве, пример которого показан на Фиг.1, в котором канал 8 в виде трубки открывается сбоку. В этом случае дистальный конец канала 8 в виде трубки может быть сформирован с возможностью его вставки в каждое из отверстий: в верхнее отверстие 102A и в нижнее отверстие 102B, и его извлечения из них для обеспечения возможности переворачивания гранулосодержащей части 102. К тому же, в том случае, когда гранулосодержащая часть 102 представляет собой одноразовый картридж, дистальный конец канала 8 в виде трубки, открывающийся сбоку, может быть выполнен в виде игольчатого концевого участка 8A, и посредством игольчатого концевого участка 8A могут быть сформированы чрезвычайно малые верхнее отверстие 102A и нижнее отверстие 102B, соответственно, в верхнем участке и в нижней части боковой стенки 202C.
К тому же, в этом случае предпочтительно наличие механизма облегчения выпуска, чтобы обеспечить беспрепятственный выпуск жидкого экстракта кофе, который расположен внутри корпуса 202 со стороны верхнего отверстия 102A, функционирующего как в качестве заливающего отверстия, так и в качестве выпускного отверстия. Предпочтительно, чтобы была сформирована наклонная поверхность 200, имеющая наклон вниз к верхнему отверстию 102A после переворачивания, например, так, как показано на Фиг.9, для обеспечения возможности беспрепятственного выпуска экстрагированной жидкости из верхнего отверстия 102A.
Несмотря на то, что в варианте выполнения, показанном на Фиг.2, предусмотрено наличие вала 203 гранулосодержащей части 102, расположенного в направлении, соответствующем направлению вращающегося вала 14A поворотного механизма 14, в альтернативном варианте может быть предусмотрено наличие вала 203 гранулосодержащей части 102, расположенного в направлении, пересекающемся с направлением вращающегося вала 14A поворотного механизма 14 по изобретению. В этом случае, несмотря на то, что в варианте выполнения, показанном на Фиг.2, положение самого вала 203 (другими словами, положение оси вала 203) не изменяется во время переворачивания, в данном варианте выполнения сам вал 203 поворачивают на 180 градусов (ориентацию вала 203 изменяют на обратную, другими словами, переворачивают по горизонтали). В этом варианте выполнения компоновка может быть такой, что когда вал 203 повернут, то положение канала 8' в виде трубки линейно перемещают в соответствии с положением гранулосодержащей части 102 (Фиг. 10).
В том случае, когда верхнее и нижнее отверстия 102A и 102B сформированы в верхней и нижней торцевых стенках 202A и 202B корпуса 202, в качестве способа заливания растворителя для экстрагирования предпочтительно производить заливку в свободном падении, по существу, эквивалентном падению под действием силы тяжести, для предотвращения перемещения слоя гранул M в участке E экстрагирования под действием силы, приложенной растворителем для экстрагирования. Например, также предпочтительно производить заливку по стенке, предусмотренной в гранулосодержащей части 102, (в качестве такой стенки могут функционировать описанные выше механизмы 200 и 201 облегчения выпуска и т.п.) или мягко производить заливку путем разбрызгивания. К тому же, снаружи первого и второго фильтрующих элементов могут быть расположены диспергирующие пластины, имеющие множество отверстий (Фиг. 11), для равномерного прохождения растворителя для экстрагирования через весь слой гранул M.
В том случае, когда верхнее и нижнее отверстия 102A и 102B сформированы в боковой стенке 202C корпуса 202, по существу, отсутствует проблема, связанная с силой, приложенной растворителем для экстрагирования, но также предпочтительно, например, производить заливку вдоль стенки, предусмотренной в гранулосодержащей части 102, или мягко производить заливку путем разбрызгивания, как и в случае заливания с верхней и с нижней торцевых стенок 202A и 202B. К тому же, снаружи первого и второго фильтрующих элементов могут быть расположены диспергирующие пластины, имеющие множество отверстий (Фиг. 11), для равномерного прохождения растворителя для экстрагирования через весь слой гранул M.
Варианты выполнения устройства для экстрагирования кофе по изобретению включают в себя те варианты выполнения, в которых заливку растворителя для экстрагирования и переворачивание гранулосодержащей части выполняют вручную, те варианты выполнения, в которых заливку выполняют автоматически, а переворачивание выполняют вручную, а также описанные выше варианты выполнения, в которых заливку и переворачивание выполняют автоматически. На Фиг.12-Фиг.15 показаны другие варианты выполнения устройства для экстрагирования кофе, в котором применено настоящее изобретение.
На Фиг.12 и Фиг.13 показаны схемы, на которых показан пример так называемого «ручного» (т.е. удерживаемого в руке) устройства для экстрагирования кофе капельного типа. На Фиг.12 на подетальном виде в перспективе показано устройство 300 для экстрагирования кофе. На Фиг.13 на схематичном виде сбоку в сечении показана гранулосодержащая часть 304В, используемая в устройстве 300 для экстрагирования кофе.
Как показано на Фиг.12, устройство 300 для экстрагирования кофе в данном варианте выполнения содержит: гранулосодержащую часть 304В, способную содержать слой гранул М кофе, первый фильтрующий элемент 305 и второй фильтрующий элемент 303, которые удерживают слой гранул M в по существу запертом состоянии; ручку 304A, прикрепленную к гранулосодержащей части 304В; верхний закрывающий элемент 302, съемно прикрепленный к верхней части гранулосодержащей части 304В; и нижний закрывающий элемент 306, съемно прикрепленный к нижней части гранулосодержащей части 304В. Верхний закрывающий элемент 302 имеет клапан 301, включающий в себя корпус 301A клапана, способный перемещаться под действием силы тяжести. Устройство 300 для экстрагирования кофе выполнено так, что обе операции: заливку растворителя для экстрагирования и переворачивание гранулосодержащей части выполняют вручную.
Предпочтительно, чтобы гранулосодержащая часть 304В имела форму, по существу, с одинаковым внутренним диаметром в направлении поступательного движения жидкого экстракта кофе для обеспечения неподвижности гранул М кофе и для облегчения повторной адсорбции горьких ингредиентов, как и в описанных выше вариантах выполнения изобретения. Термин «форма, по существу, с одинаковым внутренним диаметром» означает, что уложенный слой гранул М кофе в сечении в осевом направлении имеет, по существу, форму круга или, по существу, форму прямоугольника, то есть, форма является такой, что гранулы М кофе могут содержаться будучи уложенными в форме цилиндра или параллелепипеда (в том числе, в форме куба). Соответственно, форма гранулосодержащей части 304В, не ограничена цилиндрической формой, подобной проиллюстрированной. К тому же, для устранения горьких ингредиентов подобно тому, как это делают в хроматографии, путем обеспечения достаточного возвратно-поступательного перемещения растворителя для экстрагирования в слое гранул M в том случае, когда гранулосодержащая часть 304В имеет, например, цилиндрическую форму, предпочтительно, чтобы размер слоя гранул M был задан так, чтобы при по существу прямоугольной форме слоя гранул в сечении в осевом направлении отношение (H/L) ширины (L) прямоугольника к его высоте (H) не выходило за пределы интервала значений от 0,1 до 10 (предпочтительно от 2 до 6, более предпочтительно от 3 до 6). Следовательно, в данном варианте выполнения, предпочтительно, чтобы размер самой гранулосодержащей части 304В, был выполнен таким, чтобы этот размер удовлетворял вышеописанному условию для отношения H/L (в этом случае вся область внутри гранулосодержащей части 304В, образует участок E экстрагирования), и предпочтительно, чтобы сам пользователь заполнял гранулосодержащую часть 304В гранулами кофе или специальным одноразовым модулем (который сформирован путем объединения слоя гранул М кофе и первого и второго фильтрующих элементов 305 и 303 в виде единого элемента). В альтернативном варианте компоновка может быть такой, что предусмотрено наличие удерживающего механизма для фиксации одноразового модуля в заданном положении в гранулосодержащей части 304В, и размер области (участка E экстрагирования) в фиксирующем механизме выполнен таким, что удовлетворяет вышеописанному условию для отношения H/L.
В данном варианте выполнения гранулосодержащая часть 304В образована, по существу, цилиндрической боковой стенкой, верхний и нижний концы которой являются открытыми (ее верхний и нижние концы именуют, соответственно, «верхним отверстием 304C» и «нижним отверстием 304D»). Верхнее отверстие 304C и нижнее отверстие 304D служат, соответственно, в качестве отверстия для заливания растворителя для экстрагирования до переворачивания гранулосодержащей части 304В, и в качестве отверстия для заливания растворителя для экстрагирования после переворачивания гранулосодержащей части 304В. Верхний закрывающий элемент 302 и нижний закрывающий элемент 306, могут быть прикреплены, соответственно, к верхней части и к нижней части гранулосодержащей части 304В, например, посредством резьбового соединения. Соответственно, в данном варианте выполнения, показанном, в частности, на Фиг.13, на внутренней периферийной части верхнего закрывающего элемента 302 и на верхней наружной периферийной части гранулосодержащей части 304В, сформированы соответствующие друг другу резьбовые участки, а на внутренней периферийной части нижнего закрывающего элемента 306 и на нижней наружной периферийной части гранулосодержащей части 304В, сформированы другие резьбовые участки, соответствующие друг другу. Средство прикрепления верхнего и нижнего закрывающих элементов 302 и 306 к гранулосодержащей части 304В, не ограничено резьбовыми участками, подобными проиллюстрированным. Кроме того, верхний закрывающий элемент 302 имеет отверстие 301B в его центре и имеет клапан 301 для открывания и закрывания отверстия 301B. Клапан 301 имеет корпус 301A клапана, который может перемещаться под действием силы тяжести. В частности, корпус 301A клапана выполнен так, что соприкасается с верхним закрывающим элементом 302, в силу чего он закрывает отверстие 301B перед переворачиванием гранулосодержащей части 304В, и перемещается в направлении от верхнего закрывающего элемента 302 (то есть, в направлении силы тяжести), открывая, тем самым, отверстие 301B после переворачивания. Таким образом, отверстие 301B функционирует в качестве отверстия для выпуска жидкого экстракта кофе после переворачивания. Для облегчения понимания на Фиг.12 проиллюстрировано состояние, в котором отверстие 301B является открытым.
Тип материала для первого фильтрующего элемента 305 и второго фильтрующего элемента 303 и форма и т.п. фильтрующих элементов, не имеют особых ограничений при условии, что они способны удерживать гранулы М кофе в по существу запертом состоянии, способны быть вписанными в гранулосодержащую часть 304В, способны обеспечивать возможность прохождения через них растворителя для экстрагирования и экстрагированной жидкости и способны предотвращать попадание гранул М кофе в жидкий экстракт кофе и их смешивание с ним, как и в случае первого и второго фильтрующих элементов 10 и 11 в описанном выше варианте выполнения. При этом, в описанном выше варианте выполнения первый и второй фильтрующие элементы 305 и 303 могут функционировать одинаковым образом в качестве фиксирующих элементов. В частности, каждым из первого и второго фильтрующих элементов 305 и 303 может являться сетчатый элемент, такой как, например, металлическая сетка, нетканое полотно (фланель, хлопковое волокно и т.п.) или бумажный фильтр. Если размер ячейки фильтрующего элемента чрезмерно мал, то легко происходит засорение, увеличивается время, необходимое для экстрагирования, и существует вероятность избыточного экстрагирования. Следовательно, если сетчатым элементом является металлическая сетка, то предпочтительно использовать сетчатый элемент, имеющий размер ячейки, равный, приблизительно, 20-200 в единицах американской номенклатуры размеров ячеек. С точки зрения обеспечения возможности адсорбции и удаления масляных ингредиентов в жидком экстракте кофе, предпочтительным является использование нетканого полотна. Как описано выше, первый фильтрующий элемент 305, слой гранул M и второй фильтрующий элемент 303 могут быть объединены друг с другом, образуя единый одноразовый модуль. В этом случае первый фильтрующий элемент 305 и второй фильтрующий элемент 303 могут быть соединены друг с другом вокруг слоя гранул M, или весь слой гранул M может быть покрыт одним фильтрующим элементом в виде мешка, который не разделен на первый фильтрующий элемент 305 и второй фильтрующий элемент 303. Для обеспечения возможности равномерного прохождения растворителя для экстрагирования и экстрагированной жидкости через участок E экстрагирования наружная сторона каждого из фильтрующих элементов: первого фильтрующего элемента 305 и второго фильтрующего элемента 303 может быть закрыта диспергирующей пластиной, имеющей множество сформированных в ней отверстий, как показано на Фиг.11. К тому же, диспергирующие пластины могут использоваться вместо первого фильтрующего элемента 305 и второго фильтрующего элемента 303.
При использовании, нижний закрывающий элемент 306 прикрепляют к гранулосодержащей части 304В, первый фильтрующий элемент 305 помещают в гранулосодержащую часть 304В, и после этого укладывают гранулы М кофе на первый фильтрующий элемент 305 для создания слоя гранул M. Затем размещают второй фильтрующий элемент 303, закрывая верхнюю поверхность слоя гранул М кофе, и в слой гранул M вручную подают горячую воду через верхнее отверстие 304C. В альтернативном варианте к гранулосодержащей части 304В, присоединяют нижний закрывающий элемент 306, в гранулосодержащую часть 304В загружают описанный выше одноразовый модуль, и в слой гранул M вручную подают горячую воду через верхнее отверстие 304C. После заливания горячей воды на верхнюю поверхность слоя гранул М кофе к гранулосодержащей части 304В, присоединяют верхний закрывающий элемент 302 и гранулосодержащую часть 304В вручную переворачивают вверх дном, держась за ручку 304A. В этом состоянии гранулосодержащую часть 304В ставят на кофейную чашку. В этот момент в результате переворачивания нижний закрывающий элемент 306, расположен на верхней стороне гранулосодержащей части 304В, а верхний закрывающий элемент 302 расположен на нижней стороне гранулосодержащей части 304В. Следовательно, тарелка 301A клапана в верхнем закрывающем элементе 302 опускается под действием силы тяжести, открывая отверстие 301B. Затем нижний закрывающий элемент 306, вынимают из гранулосодержащей части 304В, и в слой гранул M вручную подают горячую воду через нижнее отверстие 304D. В силу этого жидкий экстракт кофе плавно выливается из отверстия 301B верхнего закрывающего элемента 302 в кофейную чашку.
Как описано выше, в данном варианте выполнения возвратно-поступательное движение растворителя для экстрагирования в слое гранул M, удерживаемых в гранулосодержащей части 304В в по существу запертом состоянии (изобретения), также может быть вызвано путем переворачивания гранулосодержащей части 304В, в направлении по вертикали и за счет напора воды. Таким образом, десорбция и повторная адсорбция горьких ингредиентов могут происходить плавно для получения, тем самым, жидкого экстракта кофе с хорошим ароматом, от которого были отделены ингредиенты, имеющие чрезмерно сильную горечь, даже в домашних условиях.
На Фиг.14 показан еще один вариант выполнения кофеварки с электрическим приводом по изобретению. В отличие от варианта выполнения изобретения, показанного на Фиг.2В, в данном варианте выполнения устройство 400 для экстрагирования кофе представляет собой устройство, позволяющее осуществлять автоматическую заливку растворителя для экстрагирования и ручное переворачивание гранулосодержащей части. В устройстве 400 для экстрагирования кофе растворитель для экстрагирования заливают в гранулосодержащую часть 420, которая содержит корпус 404B гранулосодержащей части, выполненный так, что он может содержать слой гранул М кофе и первый и второй фильтрующие элементы 405 и 403 для удерживания слоя гранул M в по существу запертом состоянии, и собирают жидкий экстракт кофе. Устройство 400 для экстрагирования кофе содержит в качестве заливающего устройства резервуары 410 и 411 для воды и один канал 401 в виде трубки, являющийся открытым в верхний участок гранулосодержащей части 420. Воду, хранящуюся в резервуарах 410 и 411 для воды, нагревают нагревателем 412 для того, чтобы она стала горячей водой, которую затем подают в качестве растворителя для экстрагирования из канала 401 в виде трубки в корпус 404B гранулосодержащей части. После процесса экстрагирования жидкий экстракт кофе накапливают в контейнере 413 для хранения и поддерживают теплым посредством нагревателя 412. В отличие от устройства, показанного на Фиг.2, переворачивание корпуса 404B гранулосодержащей части выполняют вручную, и, следовательно, поворотный механизм, такой как, например, поворотный механизм 14 не предусмотрен.
Гранулосодержащая часть 420 дополнительно содержит ручку 404A, прикрепленную к корпусу 404B гранулосодержащей части, верхний закрывающий элемент 402, съемно прикрепленный к верхней части корпуса 404B гранулосодержащей части, и нижний закрывающий элемент 406, съемно прикрепленный к нижней части корпуса 404B гранулосодержащей части.
Предпочтительно, чтобы корпус 404B гранулосодержащей части имел форму, по существу, с одинаковым внутренним диаметром в направлении поступательного движения жидкого экстракта кофе для обеспечения неподвижности гранул М кофе и для облегчения повторной адсорбции горьких ингредиентов, как и в описанных выше вариантах выполнения изобретения. Термин «форма, по существу, с одинаковым внутренним диаметром» означает, что уложенный слой гранул M имеет в сечении в осевом направлении, по существу, форму круга или, по существу, форму прямоугольника, то есть, форма является такой, что гранулы М кофе могут содержаться уложенными в форме цилиндра или параллелепипеда (в том числе, в форме куба). Соответственно, форма корпуса 404B гранулосодержащей части не ограничена цилиндрической формой. К тому же, для устранения горьких ингредиентов подобно тому, как это делают в хроматографии, путем обеспечения достаточного возвратно-поступательного перемещения растворителя для экстрагирования в слое гранул M в том случае, когда корпус 404B гранулосодержащей части имеет, например, цилиндрическую форму, предпочтительно, чтобы размер слоя гранул M был задан так, чтобы при по существу прямоугольной форме слоя гранул в сечении в осевом направлении отношение (H/L) ширины (L) прямоугольника к его высоте (H) не выходило за пределы интервала значений от 0,1 до 10 (предпочтительно от 2 до 6, более предпочтительно от 3 до 6). Следовательно, в данном варианте выполнения предпочтительно, чтобы размер самого корпуса 404B гранулосодержащей части был был выполнен таким, чтобы этот размер удовлетворял вышеописанному условию для отношения H/L (в этом случае вся область внутри корпуса 404B гранулосодержащей части образует участок E экстрагирования), и предпочтительно, чтобы сам пользователь заполнял корпус 404B гранулосодержащей части гранулами кофе или специальным одноразовым модулем (сформированным путем объединения слоя гранул М кофе и первого и второго фильтрующих элементов 405 и 403 в виде единого элемента). В альтернативном варианте компоновка может быть такой, что предусмотрено наличие удерживающего механизма для фиксации одноразового модуля в заданном положении в корпусе 404B гранулосодержащей части, и размер области (участка E экстрагирования) в фиксирующем механизме выполнен таким, что удовлетворяет вышеописанному условию для отношения H/L.
В данном варианте выполнения корпус 404B гранулосодержащей части образован, по существу, цилиндрической боковой стенкой, верхний и нижний концы которой являются открытыми (ее верхний и нижний концы именуют, соответственно, «верхним отверстием 404C» и «нижним отверстием 404D»). Верхний закрывающий элемент 402, и нижний закрывающий элемент 406, могут быть прикреплены, соответственно, к верхней части и к нижней части корпуса 404B гранулосодержащей части, например, посредством резьбового соединения. Соответственно, в данном варианте выполнения, показанном, в частности, на Фиг.15, на внутренней периферийной части верхнего закрывающего элемента 402 и на верхней наружной периферийной части корпуса 404B гранулосодержащей части сформированы соответствующие друг другу резьбовые участки, а на внутренней периферийной части нижнего закрывающего элемента 406 и на нижней наружной периферийной части корпуса 404B гранулосодержащей части сформированы другие соответствующие друг другу резьбовые участки. Средство прикрепления верхнего и нижнего закрывающих элементов 402 и 406 к корпусу 404B гранулосодержащей части не ограничено резьбовыми участками, подобными проиллюстрированным. Кроме того, верхний закрывающий элемент 402, и нижний закрывающий элемент 406 имеют, соответственно, верхнее отверстие 402A и нижнее отверстие 406A. Верхнее отверстие 402A и нижнее отверстие 406A расположены так, что обращены друг к другу и сообщаются с верхним отверстием 404C и с нижним отверстием 404D корпуса 404B гранулосодержащей части, когда верхний закрывающий элемент 402, и нижний закрывающий элемент 406, присоединены к корпусу 404B гранулосодержащей части. Перед приведением устройства 400 для экстрагирования кофе в действие (другими словами, до того, как гранулосодержащая часть 420 будет перевернута), верхнее отверстие 402A расположено так, что непосредственно обращено к отверстию для подачи канала 401 в виде трубки и функционирует в качестве заливающего отверстия, через которое растворитель для экстрагирования заливают из канала 401 в виде трубки. После переворачивания нижнее отверстие 406A непосредственно обращено к отверстию для подачи канала 401 в виде трубки и функционирует в качестве заливающего отверстия, через которое растворитель для экстрагирования заливают из канала 401 в виде трубки. Выпуск жидкого экстракта кофе производят через верхнее отверстие 402A, расположенное на нижней стороне корпуса 404B гранулосодержащей части после переворачивания. Таким образом, верхнее отверстие 402A функционирует в качестве отверстия для заливания растворителя для экстрагирования и в качестве отверстия для выпуска экстрагированной жидкости, тогда как нижнее отверстие 406A функционирует только лишь в качестве отверстия для заливания растворителя для экстрагирования.
Процесс экстрагирования, выполняемый устройством 400 для экстрагирования кофе, является, по существу, тем же самым, что и процесс экстрагирования, показанный на Фиг.4. Соответственно, необходимо наличие механизма открывания-закрывания, по меньшей мере, способного функционировать в следующем порядке «открывание → закрывание → открывание», который расположен в верхнем отверстии 402A, и необходимо наличие механизма открывания-закрывания, по меньшей мере, способного функционировать в следующем порядке «закрывание → открывание», который расположен в нижнем отверстии 406A. Когда верхнее отверстие 402A и нижнее отверстие 406A относительно малы, то механизмы открывания-закрывания могут быть предусмотрены в верхнем закрывающем элементе 402 и в нижнем закрывающем элементе 406. Например, к каждому из элементов, которыми являются верхний закрывающий элемент 402, и нижний закрывающий элемент 406, может быть присоединен клапан пружинного типа, предотвращающий капание жидкости, подобный тому, который используется для обычных кофеварок, причем этот клапан, например, выполнен так, что открывается при соприкосновении с каналом 401 в виде трубки и закрывается, когда он отодвинут от канала 401 в виде трубки. В этом случае компоновка может быть такой, что механизм открывания-закрывания может приводиться в действие при изменении положения канала 401 в виде трубки и/или контейнера 413 для хранения. В альтернативном варианте компоновка может быть такой, что к верхнему закрывающему элементу 402 и к нижнему закрывающему элементу 406 присоединен клапан, автоматически открывающийся или закрывающийся вне зависимости от наличия контакта с каналом 401 в виде трубки и/или с контейнером 413 для хранения. Когда верхнее отверстие 402A и нижнее отверстие 406A относительно велики, то может быть предусмотрено наличие элементов, действующих в качестве золотниковых клапанов, которые являются подвижными относительно верхнего отверстия 402A и нижнего отверстия 406A, которые расположены, например, снаружи гранулосодержащей части 420, (в качестве внутренней конструкции устройства 400 для экстрагирования кофе).
Тип материала для первого фильтрующего элемента 405 и второго фильтрующего элемента 403 и форма и т.п. фильтрующих элементов, не имеют особых ограничений при условии, что они способны удерживать гранулы М кофе в по существу запертом состоянии, способны быть вписанными в корпус 404B гранулосодержащей части способны обеспечивать возможность прохождения через них растворителя для экстрагирования и экстрагированной жидкости и способны предотвращать попадание гранул М кофе в жидкий экстракт кофе и их смешивание с ним, как и в описанных выше вариантах выполнения изобретения. При этом, в описанных выше вариантах выполнения изобретения первый и второй фильтрующие элементы 405 и 403 могут функционировать одинаковым образом в качестве фиксирующих элементов. В частности, каждым из первого и второго фильтрующих элементов 405 и 403 может являться сетчатый элемент, такой как, например, металлическая сетка, нетканое полотно (фланель, хлопковое волокно и т.п.) или бумажный фильтр. Если размер ячейки фильтрующего элемента чрезмерно мал, то легко происходит засорение, увеличивается время, необходимое для экстрагирования, и существует вероятность избыточного экстрагирования. Следовательно, если сетчатым элементом является металлическая сетка, то предпочтительно использовать сетчатый элемент, имеющий размер ячейки, равный, приблизительно, 20-200 в единицах американской номенклатуры размеров ячеек. С точки зрения обеспечения возможности адсорбции и удаления масляных ингредиентов в жидком экстракте кофе, предпочтительным является использование нетканого полотна. Как описано выше, первый фильтрующий элемент 405, слой гранул M и второй фильтрующий элемент 403 могут быть объединены друг с другом, образуя единый одноразовый модуль. В этом случае первый фильтрующий элемент 405 и второй фильтрующий элемент 403 могут быть соединены друг с другом вокруг слоя гранул M, или весь слой гранул M может быть покрыт одним фильтрующим элементом в виде мешка, который не разделен на первый фильтрующий элемент 405 и второй фильтрующий элемент 403. Для обеспечения возможности равномерного прохождения растворителя для экстрагирования и экстрагированной жидкости через участок E экстрагирования, наружная сторона каждого из фильтрующих элементов: первого фильтрующего элемента 405 и второго фильтрующего элемента 403, может быть закрыта диспергирующими пластинами, каждая из которых имеет множество сформированных в ней отверстий, как показано на Фиг.11. К тому же, диспергирующие пластины могут использоваться вместо первого фильтрующего элемента 405 и второго фильтрующего элемента 403.
При использовании к корпусу 404B гранулосодержащей части присоединяют нижний закрывающий элемент 406, в корпус 404B гранулосодержащей части помещают первый фильтрующий элемент 405, и после этого укладывают гранулы М кофе на первый фильтрующий элемент 405 для создания слоя гранул M. Затем размещают второй фильтрующий элемент 403, закрывая верхнюю поверхность слоя гранул М кофе, и к корпусу 404B гранулосодержащей части присоединяют верхний закрывающий элемент 402. В альтернативном варианте к корпусу 404B гранулосодержащей части присоединяют нижний закрывающий элемент 406, в корпус 404B гранулосодержащей части загружают вышеописанный одноразовый модуль, и к корпусу 404B гранулосодержащей части присоединяют верхний закрывающий элемент 402.
Затем, для выполнения автоматической подачи горячей воды гранулосодержащую часть 420 устанавливают в заданное положение между отверстием канала 401 в виде трубки и контейнером 413 для хранения. Для этого в устройстве 400 для экстрагирования кофе может быть предусмотрен опорный элемент (не показан).
После того, как гранулосодержащая часть 420 была установлена, включают выключатель устройства 400 для экстрагирования кофе для автоматического заливания заданного количества растворителя для экстрагирования из одного из резервуаров 410 и 411 для воды в корпус 404B гранулосодержащей части через отверстие 402A верхнего закрывающего элемента 402. После заливания заданного количества растворителя для экстрагирования гранулосодержащую часть 420 извлекают, держась за ручку 404A, и вручную переворачивают в направлении по вертикали. Перевернутую гранулосодержащую часть 420 возвращают в заданное место между отверстием канала 401 в виде трубки и контейнером 403 для хранения. В этот момент в результате переворачивания нижний закрывающий элемент 406, расположен на верхней стороне корпуса 404B гранулосодержащей части, тогда как верхний закрывающий элемент 402, расположен на нижней стороне корпуса 404B гранулосодержащей части. Затем, например, снова включают выключатель устройства 400 для экстрагирования кофе, чтобы, тем самым, автоматически залить растворитель для экстрагирования из другого из резервуаров 410 и 411 для воды через отверстие 406A нижнего закрывающего элемента 406.
В данном варианте выполнения предусмотрено наличие двух резервуаров 410 и 411 для воды; два различных резервуара для воды используют, соответственно, в процессе заливания до переворачивания и в процессе заливания после переворачивания. Однако, может быть предусмотрено наличие средства управления для регулирования количества заливаемого растворителя для экстрагирования (например, индикатора уровня жидкости, таймера и т.п.), и заливка из одного резервуара для воды может производиться до и после переворачивания. Соответственно, устройство 400 для экстрагирования кофе может содержать один резервуар для воды.
В качестве вариантов изобретения, приведенных в качестве примеров, было приведено описание устройств для экстрагирования кофе, в которых в качестве гранул для экстрагирования напитка используют гранулы кофе, и в которых собирают жидкий экстракт кофе. Однако, настоящее изобретение не ограничено устройствами для экстрагирования кофе. Настоящее изобретение применимо для устройств для экстрагирования напитка, предназначенных, в общем, для получения напитка из сырья, приготовленного путем обжарки ткани растения для экстрагирования. Гранулами для экстрагирования напитка, используемыми по изобретению, помимо гранул кофе, являются, в том числе, ткани растений, обжаренные для экстрагирования и измельченный в порошок, например, поджаренные листья чая, неотшлифованные зерна рисового чая, листья ячменя для ячменного отвара и поджаренные зерна чая из бобов сои, которые не обязательно являются зернами.
Настоящее изобретение не ограничено описанными выше вариантами его выполнения. Возможны различные видоизменения при условии, что обеспечена возможность возвратно-поступательного движения растворителя для экстрагирования в слое гранул путем удерживания слоя гранул, находящихся в по существу запертом состоянии в гранулосодержащей части, и путем переворачивания гранулосодержащей части в направлении по вертикали.
ПРОМЫШЛЕННАЯ ПРИМЕНИМОСТЬ
Настоящее изобретение может использоваться в устройствах для экстрагирования напитков, например, таких как кофе.
СПИСОК ПОЗИЦИЙ
1'-устройство для экстрагирования кофе
8'-канал в виде трубки
8A-игольчатый концевой участок
10, 11-первый фильтрующий элемент, второй фильтрующий элемент (фиксирующий элемент)
102-гранулосодержащая часть
202-корпус гранулосодержащей части
202A-верхняя торцевая стенка
202B-нижняя торцевая стенка
102D-удерживающий механизм
14-поворотный механизм
102A-верхнее отверстие
102B-нижнее отверстие
M-слой гранул
200, 201, 204, 205-механизм облегчения выпуска
300-устройство для экстрагирования кофе
304B-гранулосодержащая часть
304C-верхнее отверстие
304D-нижнее отверстие
305, 303-первый фильтрующий элемент, второй фильтрующий элемент (фиксирующий элемент)
302-верхний закрывающий элемент
306-нижний закрывающий элемент
301-клапан
301A-корпус клапана
400-устройство для экстрагирования кофе
401-канал в виде трубки
402-верхний закрывающий элемент
402A-верхнее отверстие
406-нижний закрывающий элемент
406A-нижнее отверстие
404B-корпус гранулосодержащей части
404C-верхнее отверстие
404D-нижнее отверстие
405, 403-первый фильтрующий элемент, второй фильтрующий элемент (фиксирующий элемент)
420-гранулосодержащая часть
| название | год | авторы | номер документа |
|---|---|---|---|
| УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЭКСТРАГИРОВАНИЯ НАПИТКА | 2011 |
|
RU2578113C2 |
| СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ КОФЕЙНОГО ЭКСТРАТА | 2011 |
|
RU2583300C2 |
| УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВЫДАЧИ ЖИДКОСТИ С ОГРАНИЧИТЕЛЕМ КАПЕЛЬ | 2017 |
|
RU2752302C2 |
| УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВЫДАЧИ ЖИДКОСТИ С РЕГУЛЯТОРОМ СКОРОСТИ | 2017 |
|
RU2753221C2 |
| СИСТЕМА ДЛЯ ПРОИЗВОДСТВА НАПИТКОВ | 2012 |
|
RU2614092C2 |
| СПОСОБ ЗАВАРИВАНИЯ ЧАЙНЫХ ЛИСТЬЕВ, СОДЕРЖАЩИХСЯ В КАПСУЛЕ | 2009 |
|
RU2552985C2 |
| КАПСУЛА, СОДЕРЖАЩАЯ ИНГРЕДИЕНТ НАПИТКА, И СПОСОБ ПРИГОТОВЛЕНИЯ НАПИТКА НА ОСНОВЕ КАПСУЛЬНОЙ ТЕХНОЛОГИИ | 2007 |
|
RU2435723C2 |
| СПОСОБ ЗАВАРИВАНИЯ ЧАЙНЫХ ЛИСТЬЕВ, СОДЕРЖАЩИХСЯ В КАПСУЛЕ | 2009 |
|
RU2530848C2 |
| МАШИНА ДЛЯ ПРИГОТОВЛЕНИЯ НАПИТКА | 2010 |
|
RU2491875C2 |
| ВСТРОЕННЫЙ КАРТРИДЖ, СОДЕРЖАЩИЙ ВЕЩЕСТВО ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ НАПИТКА | 2006 |
|
RU2397934C2 |
Изобретение относится к устройству для экстрагирования напитка. Устройство для экстрагирования обжаренного растения. Устройство для экстрагирования напитка содержит гранулосодержащую часть, способную содержать гранулы для экстрагирования напитка, заливающее устройство для заливания растворителя для экстрагирования в гранулосодержащую часть с первого направления и собирающее устройство для собирания экстрагированной жидкости, которая экстрагирована посредством растворителя для экстрагирования. Гранулосодержащая часть содержит съемный фиксирующий элемент для размещения гранул в, по существу, запертом состоянии. Устройство для экстрагирования напитка дополнительно содержит поворотный механизм для поворачивания гранулосодержащей части. Благодаря дополнительному поворотному механизму появляется способность избирательно уменьшать избыточную горечь в экстрагированной жидкости, полученной путем экстрагирования водой из сырья, представляющего собой обжаренное растение, сохраняя желательные ароматные ингредиенты и крепость напитка. 3 н. и 12 з.п. ф-лы, 26 ил.
1. Устройство для экстрагирования напитка, содержащее гранулосодержащую часть, способную содержать гранулы для экстрагирования напитка; заливающее устройство для заливания растворителя для экстрагирования в гранулосодержащую часть с первого направления и собирающее устройство для собирания экстрагированной жидкости, которая экстрагирована посредством растворителя для экстрагирования,
причем гранулосодержащая часть содержит съемный фиксирующий элемент для размещения гранул в, по существу, запертом состоянии,
при этом устройство для экстрагирования напитка дополнительно содержит поворотный механизм для поворачивания гранулосодержащей части.
2. Устройство для экстрагирования напитка по п.1, в котором гранулосодержащая часть имеет такую форму, что гранулы могут содержаться в ней в таком состоянии, что они уложены, по существу, в форме прямоугольника, если смотреть в сечении в осевом направлении.
3. Устройство для экстрагирования напитка по п.1 или 2, в котором фиксирующим элементом является сетчатый элемент.
4. Устройство для экстрагирования напитка по п.1 или 2, в котором заливающее устройство содержит единственный канал в виде трубки, имеющий отверстие, которое является открытым в верхний участок гранулосодержащей части.
5. Устройство для экстрагирования напитка по п.1 или 2, в котором гранулосодержащая часть содержит верхнее отверстие и нижнее отверстие, через которые заливают растворитель для экстрагирования.
6. Устройство для экстрагирования напитка по п.1 или 2, в котором гранулосодержащая часть содержит удерживающий механизм для удерживания слоя гранул и фиксирующий элемент, расположенный в заданном месте внутри гранулосодержащей части.
7. Устройство для экстрагирования напитка по п.1 или 2, в котором слой гранул и фиксирующий элемент образуют одноразовый модуль.
8. Устройство для экстрагирования напитка по п.1 или 2, в котором гранулосодержащая часть образует одноразовый картридж.
9. Устройство для экстрагирования напитка по п.1 или 2, дополнительно содержащее механизм открывания-закрывания для открывания-закрывания верхнего отверстия и нижнего отверстия.
10. Устройство для экстрагирования напитка по п.8, в котором одноразовый картридж выполнен в виде капсулы, которая является полностью закрытой,
причем заливающее устройство содержит игольчатый концевой участок, способный прокалывать верхнюю торцевую стенку и нижнюю торцевую стенку одноразового картриджа,
при этом верхнее отверстие и нижнее отверстие образуются посредством игольчатого концевого участка.
11. Устройство для экстрагирования напитка по п.2 или 10, в котором гранулосодержащая часть содержит механизм облегчения выпуска для облегчения выпуска экстрагированной жидкости.
12. Устройство для экстрагирования напитка по п.2 или 10, в котором заливающее устройство способно выполнять процедуру первого заливания и процедуру второго заливания для заливания растворителя для экстрагирования.
13. Устройство для экстрагирования напитка, содержащее гранулосодержащую часть, способную содержать гранулы для экстрагирования напитка, причем гранулосодержащая часть содержит:
съемный фиксирующий элемент для приведения гранул кофе в, по существу, запертое состояние,
верхнее отверстие и нижнее отверстие,
верхний закрывающий элемент и нижний закрывающий элемент съемно прикрепленные соответственно к верхнему отверстию и к нижнему отверстию,
при этом верхний закрывающий элемент снабжен клапаном, включающим в себя корпус клапана, способный перемещаться под действием силы тяжести.
14. Устройство для экстрагирования напитка, содержащее гранулосодержащую часть, способную содержать гранулы для экстрагирования напитка, заливающее устройство для заливания растворителя для экстрагирования в гранулосодержащую часть с первого направления и собирающее устройство для собирания экстрагированной жидкости, которая экстрагирована посредством растворителя для экстрагирования,
причем гранулосодержащая часть содержит съемный фиксирующий элемент для приведения гранул кофе в, по существу, запертое состояние,
причем гранулосодержащая часть содержит верхнее отверстие и нижнее отверстие,
причем к верхнему отверстию и к нижнему отверстию съемно прикреплены соответственно верхний закрывающий элемент и нижний закрывающий элемент,
при этом верхний закрывающий элемент и нижний закрывающий элемент имеют отверстия, способные сообщаться соответственно с верхним отверстием и с нижним отверстием.
15. Устройство для экстрагирования напитка по п.14, в котором заливающее устройство способно выполнять процедуру первого заливания и процедуру второго заливания для заливания растворителя для экстрагирования.
| US 4829889 A, 16.05.1989 | |||
| US 4962693 A, 16.10.1990 | |||
| Устройство для пуска электродвигателя | 1978 |
|
SU809455A2 |
| ЗАЩИЩЕННАЯ СТРУКТУРА, СОДЕРЖАЩАЯ ФОСФОРЕСЦЕНТНЫЕ И ФЛУОРЕСЦЕНТНЫЕ КОМПОЗИЦИИ | 2011 |
|
RU2578316C2 |
| CN 101462015 A, 24.06.2009 | |||
