КОНТЕЙНЕР ДЛЯ КОФЕ ДЛЯ ПРИГОТОВЛЕНИЯ НАПИТКА И СПОСОБ ПРОИЗВОДСТВА КОНТЕЙНЕРА ДЛЯ КОФЕ Российский патент 2023 года по МПК B65D85/804 B65B29/02 

Область применения изобретения

Настоящее изобретение относится к оптимизированному контейнеру для кофе, такому как капсула или таблетка, содержащему ингредиенты кофе в особой прессованной форме, и способу производства такого контейнера. Контейнер для кофе выполнен с возможностью экстракции в устройстве для приготовления напитка с целью приготовления кофейного напитка.

Предпосылки создания изобретения

Контейнеры для кофе, предназначенные для использования с устройством для приготовления напитка, хорошо известны и широко доступны на рынке. Такие контейнеры, как правило, выполнены с возможностью впрыска в них нагретой жидкости под давлением для приготовления напитка при взаимодействии находящихся в контейнере ингредиентов напитка с подаваемой жидкостью. Такое взаимодействие может происходить при растворении и/или экстракции ингредиентов напитка при контакте с жидкостью. Контейнеры, как правило, содержат заданное количество ингредиентов для приготовления одной порции напитка.

Контейнеры для кофе известных систем приготовления напитка обычно содержат контейнеры одного размера, совместимые с конкретным устройством для приготовления напитка системы. Однако это приводит к недостаткам при приготовлении различных напитков, например для короткого или длинного кофе, т.е. напитка типа эспрессо и напитка типа лунго, причем для последнего типа в идеале требуется большее количество подаваемой жидкости и большее количество ингредиентов кофе внутри контейнера по сравнению с первым типом напитка. Также необходимо достижение компромисса при помещении ингредиентов кофе для приготовления различных типов напитков в контейнер одного и того же размера и, соответственно, одного и того же доступного объема для ингредиентов в контейнере. В частности, помещают либо меньшее количество ингредиентов кофе, например, от 5 до 6 граммов, для оптимизации помещенных ингредиентов напитка для приготовления напитка типа эспрессо, но при этом получают сравнительно более слабый напиток лунго, либо помещают большее количество ингредиентов кофе для оптимизации качества напитка лунго, но расходуются лишние ингредиенты кофе при приготовлении напитка типа эспрессо из того же контейнера в данной системе приготовления напитка.

Кроме того, различные типы напитков, такие как напитки эспрессо или лунго, также имеют разные идеальные требования в отношении применяемого способа приготовления напитка, в том числе в отношении требуемого давления экстракции, времени контакта с жидкостью и, соответственно, времени экстракции, выхода экстракта и получаемой кремовой пенки напитка. Однако известные контейнеры для напитка одинакового размера не удовлетворяют этим отличающимся требованиям. Это также относится к известным контейнерам для одной и той же системы приготовления напитка, которые содержат различное количество ингредиентов напитка, помещенных иным способом в одинаковый объем контейнера.

Целью настоящего изобретения является устранение вышеописанных проблем. Изобретение также направлено на достижение других целей и, в частности, на решение других проблем, которые будут упомянуты в остальной части настоящего описания.

Цель и изложение сущности изобретения

В первом аспекте изобретение относится к способу производства контейнера для кофе, предназначенного для приготовления кофейного напитка с помощью впрыска жидкости, такой как вода, в контейнер, причем способ включает стадии:

- выбор и предоставление средств стенки контейнера для охватывания заданного объема контейнера,

- прессование некоторого количества насыпного кофейного материала, такого как частицы обжаренного и молотого кофе, в кофейную таблетку под действием заданного усилия прессования, в объеме контейнера между средствами стенки контейнера, причем прилагаемое усилие прессования устанавливают на основании по меньшей мере предоставленного объема контейнера и/или конкретного типа напитка, подлежащего приготовлению с использованием полученного типа контейнера и, соответственно, полученного объема контейнера, и при этом значение прилагаемого усилия прессования устанавливают в диапазоне от 0,5 кН до 15 кН, наиболее предпочтительно от 1 до 10 кН.

В соответствии с настоящим изобретением специально подбирают и задают значение усилия прессования для кофейного материала, помещенного в соответствующий объем контейнера, для оптимизации параметров приготовления напитка для конкретного контейнера или типа контейнера и, соответственно, для напитка, подлежащего приготовлению из этого конкретного контейнера. Это связано с тем, что усилие прессования на насыпной кофейный материал и, соответственно, получаемая в результате степень прессования кофейного материала в полученном контейнере оказывает значительное влияние на параметры процесса приготовления напитка при впрыске жидкости в контейнер с помощью известного устройства или системы для приготовления напитка. В частности, от различного приложенного усилия прессования зависят полученное давление при экстракции, полученное время протекания, выход экстракта и/или полученная кремовая пенка. Однако поскольку на эти параметры процесса может надлежащим образом влиять регулирование усилия прессования для разных контейнеров, оптимизированный результат приготовления напитка может быть получен с помощью изготовления контейнера для напитка, предназначенного для разных типов напитков, таких как, в частности, короткие напитки, например, кофейный напиток типа эспрессо или ристретто, и длинные напитки, например, кофейный напиток типа лунго. Например, для напитка типа эспрессо, содержащегося в относительно меньшем объеме контейнера, можно получить высокую степень давления и плотную кремовую пенку, тогда как для кофейного напитка типа лунго, содержащегося в относительно большем объеме контейнера, можно избежать нот избыточной экстракции.

В предпочтительном варианте осуществления усилие прессования, прилагаемое к насыпному кофейному материалу, устанавливают также на основе гранулометрического состава предоставленного насыпного кофейного материала и/или степени обжарки насыпного кофейного материала. Соответственно, можно дополнительно оптимизировать полученные параметры процесса приготовления напитка в ходе приготовления напитка из контейнера.

Значение гранулометрического состава насыпного кофейного материала предпочтительно составляет от 150 до 800 мкм, более предпочтительно от 150 до 600 мкм.

Величина или степень обжарки насыпного кофейного материала предпочтительно составляет от 50 до 120 по шкале определения цвета Нойхауза (CTN). Таким образом, термин CTN относится к эмпирической единице, которая характеризует интенсивность монохроматического света, отражаемого образцом обжаренного и молотого кофе при измерении спектрофотометром, таким как Color Test II компании Neuhaus Neotec. Например, более низкое значение CTN, составляющее, например, приблизительно 45, относится к кофе темной обжарки, тогда как более высокое значение CTN, составляющее, например, приблизительно 150, относится к кофе чрезвычайно светлой обжарки.

Приложенное усилие прессования может быть установлено в зависимости от конкретного объема контейнера, гранулометрического состава, степени обжарки и/или массы кофейного материала, находящегося в контейнере. Таким образом, усилие прессования предпочтительно устанавливают в соответствии с заданными значениями, которые, как обнаружено, обеспечивают оптимизированные параметры напитка для данного устройства или системы приготовления напитка.

Приложенное усилие прессования предпочтительно устанавливают на меньшее значение для частиц малого размера и на большее значение для частиц более крупного размера.

Приложенное усилие прессования может быть установлено на относительно меньшее значение при меньшем объеме контейнера и, соответственно, меньшем количестве содержащегося в нем кофейного материала, и относительно большее значение при большем объеме контейнера и, соответственно, большем количестве содержащегося в нем кофейного материала.

Разные выбираемые средства стенки контейнера предпочтительно выполнены с возможностью формирования альтернативных типов контейнера, таких как по меньшей мере первый и второй заданные типы контейнера для приготовления короткого и длинного кофейных напитков и необязательно по меньшей мере третий заданный тип контейнера для приготовления кофейного напитка среднего объема.

Масса кофейного материала, заключенного в соответствующий объем контейнера, предпочтительно составляет от 4 до 15 граммов, предпочтительно от 5,5 до 12 граммов.

Кофейный материал, находящийся в контейнере, предпочтительно выполнен с возможностью разведения в одной порции напитка при взаимодействии с жидкостью, такой как вода, подаваемая в капсулу. Кофейный материал предпочтительно представляет собой частицы обжаренного и молотого кофе, подготовленные с возможностью приготовления кофейного напитка, такого как кофейный напиток ристретто, эспрессо или лунго.

В предпочтительном варианте осуществления объем контейнера, предназначенного для приготовления короткого кофейного напитка, составляет от 5 до 15 мл, более предпочтительно от 9 до 11 мл. Объем контейнера, предназначенного для приготовления длинного кофейного напитка, предпочтительно составляет от 15 мл до 50 мл, более предпочтительно от 16 до 20 мл, тогда как объем контейнера, предназначенного для приготовления кофейного напитка среднего объема, предпочтительно составляет от 13 до 16 мл.

Для ясности следует считать, что поступающий в чашку объем кофейного напитка, приготовленного из таблетки, является следующим: для «короткого кофейного напитка» объем в чашке составляет от 15 до 50 мл, для «кофейного напитка среднего объема» объем в чашке составляет от 51 до 150 мл, а для «длинного кофейного напитка» объем в чашке составляет от 151 мл до 1 литра.

В предпочтительном варианте осуществления усилие при прессовании для объема контейнера, выполненного для приготовления короткого кофейного напитка, устанавливают на значение от 0,5 кН до 10 кН, более предпочтительно от 1 кН до 2,5 кН. Для объема контейнера, выполненного с возможностью приготовления длинного кофейного напитка, усилие прессования предпочтительно устанавливают на значение от 0,5 кН до 15 кН, более предпочтительно от 2 кН до 5 кН. Для объема контейнера, выполненного с возможностью приготовления кофейного напитка среднего объема, усилие прессования предпочтительно устанавливают на значение от 1 кН до 7 кН.

В конкретном предпочтительном варианте осуществления усилие прессования для объема контейнера, выполненного с возможностью приготовления короткого кофейного напитка, устанавливают на значение от 1 до 2,5 кН при значении гранулометрического состава насыпного кофейного материала от 200 до 300 мкм, более предпочтительно приблизительно 250 мкм.

В конкретном предпочтительном варианте осуществления значение усилия прессования для объема контейнера, выполненного с возможностью приготовления длинного кофейного напитка, устанавливают от 2,5 до 3,5 кН при значении гранулометрического состава насыпного кофейного материала от 300 до 400 мкм, более предпочтительно приблизительно 350 мкм.

Следует отметить, что в вышеописанных предпочтительных вариантах осуществления для приготовления короткого напитка, такого как кофе эспрессо, предназначен относительно меньший объем контейнера, а для приготовления длинного напитка, такого как кофе типа лунго, предназначен относительно больший объем контейнера. Затем требуемое усилие прессования устанавливают на подходящее значение, чтобы оптимизировать результат приготовления желаемого напитка с использованием соответствующего контейнера.

Однако в альтернативном варианте осуществления также может быть применимым использование большего объема контейнера, который выполнен с возможностью приготовления более насыщенного эспрессо, т.е. короткого напитка. В этом случае и в соответствии с изобретением прилагаемое усилие прессования устанавливают в зависимости от желаемого типа напитка, подлежащего приготовлению с использованием конкретного контейнера, причем усилие прессования устанавливают относительно ниже по сравнению с другими вариантами осуществления, в которых больший объем контейнера предназначен для приготовления длинного кофейного напитка. В другом предпочтительном альтернативном варианте осуществления для приготовления кофейного напитка Американо может быть предусмотрен больший объем контейнера, в котором происходит экстракция большого количества твердых веществ в ходе короткой экстракции. Так, предоставляют кофейный материал с относительно мелким гранулометрическим составом, например от 200 до 300 мкм, при относительно низком усилии прессования, обычно прикладываемого, при использовании меньших объемов контейнеров, соответственно, для контейнеров, используемых для приготовления короткого напитка.

Средства стенки контейнера предпочтительно содержат первый и второй охватывающие листы. Первый и второй охватывающие листы предпочтительно изготовлены по меньшей мере из частично деформируемого материала. Средства стенки контейнера предпочтительно изготовлены из материала, в состав которого входит одно- или многослойная пленка, содержащая бумагу или аналогичный целлюлозный материал, полиэтилен (ПЭ), полипропилен (ПП), полиэтилентерефталат (ПЭТ), материал на основе крахмала, полимолочную кислоту (ПМК) и/или алюминий. Средства стенки контейнера предпочтительно содержат средство, которое является барьером для кислорода и/или влаги.

По меньшей мере первое и/или второе средство стенки контейнера, соответственно, первый и/или второй охватывающий лист, могут иметь разные размеры или диаметр, чтобы обеспечивать охватывание разных объемов контейнера между соответствующими стенками контейнера. Средства стенки контейнера предпочтительно имеют, по существу, круглую форму.

Данный способ предпочтительно дополнительно включает стадию герметичного соединения первого и второго охватывающих листов, образующих средства стенки контейнера, по окружности охватываемого количества кофейного материала и, соответственно, вокруг охватываемой кофейной таблетки, с формированием кольцевой краевой части фланцевого типа контейнера.

В предпочтительном варианте осуществления первый и второй охватывающие листы выбирают в зависимости от желаемого объема получаемого типа контейнера и/или конкретного типа напитка, подлежащего приготовлению из получаемого контейнера. Затем на следующей стадии первый охватывающий лист предпочтительно помещают в специальное углубление, матрицу, форму или пресс-форму подходящего производственного устройства. На следующей стадии заданное количество насыпного кофейного материала подают на верхнюю поверхность первого охватывающего листа. Затем насыпной кофейный материал прессуют в прессованную кофейную таблетку с помощью пресса или другого подходящего средства прессования под действием заданного усилия прессования в предусмотренном углублении, матрице, форме или пресс-форме устройства на основании по меньшей мере выбранного объема контейнера. На следующей стадии второй охватывающий лист герметично соединяют с первым охватывающим листом, например, с помощью приклеивания или сварки. Таким образом, прессованная кофейная таблетка предпочтительно охвачена так, что весь внутренний объем контейнера заполнен кофейной таблеткой. Соответственно, в полученном контейнере предпочтительно отсутствует свободное пространство, т.е. пространство, не заполненное кофейной таблеткой. Кроме того, охватывание прессованной кофейной таблетки первым и вторым листами предпочтительно дополнительно не изменяет степень прессования кофейной таблетки в контейнере.

Вместо одной кофейной таблетки, две или более прессованные кофейные таблетки могут быть сформированы в соответствии с описанным выше способом прессования, помещены в один контейнер и заключены в нем. Две кофейные таблетки могут быть изготовлены под действием разного заданного усилия прессования. Кроме того, в таком варианте осуществления кофейная таблетка предпочтительно полностью заполняет объем контейнера.

В дополнительном аспекте настоящее изобретение относится к контейнеру, получаемому описанным выше способом. В настоящем документе ниже описаны дополнительные элементы контейнера в соответствии с изобретением. Следует отметить, что описание элементов контейнера ниже также применимо к процессу производства, описанному выше, и наоборот.

Контейнер для кофе, предназначенный для приготовления кофейного напитка путем впрыска жидкости в контейнер в соответствии с изобретением, содержит средства стенки контейнера, охватывающие заданный объем от 5 до 50 мл, заполненный прессованным кофейным материалом, таким как частицы обжаренного и молотого кофе, причем кофейный материал присутствует в форме, прессованной под действием усилия прессования от 0,5 до 15 кН, предпочтительно от 1 кН до 10 кН.

Средства стенки контейнера выполнены из листового материала, как описано выше, согласно способу, применяемому в соответствии с изобретением. Средства стенки контейнера предпочтительно герметично соединены по окружности охватываемого прессованного кофейного материала с образованием кольцевой краевой части фланцевого типа. Таким образом, первый лист материала образует впускную сторону контейнера, и второй лист материала образует выпускную сторону контейнера. Средство стенки контейнера предпочтительно выполнено с возможностью прокалывания или иного открытия с помощью специального средства открывания устройства для приготовления напитка.

Контейнер предпочтительно является вращательно-симметричным относительно центральной оси, которая предпочтительно, по существу, параллельна предполагаемому направлению циркуляции жидкости в прессованном кофейном материале.

Высота контейнера предпочтительно составляет от 5 до 30 мм, более предпочтительно от 10 до 22 мм. Диаметр контейнера предпочтительно составляет 30–70 мм, более предпочтительно от 35 до 55 мм.

В конкретном предпочтительном варианте осуществления изобретения контейнер содержит объем от 5 до 15 мл, предпочтительно от 9 до 11 мл, и кофейный материал присутствует в указанном объеме со степенью прессования от 40% до 65%, предпочтительно 49–59%. Такой контейнер предпочтительно выполнен с возможностью приготовления чашки короткого кофе, т.е. кофейного напитка типа ристретто или эспрессо.

Степень прессования T прессованного кофе или прессованной кофейной таблетки, заключенной в контейнер, определяется как отношение кажущейся плотности d_a к истинной плотности d_v прессованной кофейной таблетки (T = (da / dv) * 100), см. также расчет в отношении примера 1 ниже. Следует отметить, что степень прессования зависит не только от усилия прессования охватываемого кофейного материала, но также от дополнительных параметров, таких как, в частности, размер частиц кофе, степень обжарки и плотность частиц кофе в объеме контейнера.

В другом предпочтительном варианте осуществления изобретения контейнер содержит объем от 15 до 50 мл, предпочтительно от 16 до 20 мл, и кофейный материал присутствует в указанном объеме со степенью прессования 35–60%, предпочтительно 39–49%. Такой контейнер предпочтительно выполнен с возможностью приготовления чашки длинного кофе, т.е. кофейного напитка типа лунго.

В еще одном дополнительном аспекте изобретение относится к набору контейнеров для кофе, содержащему по меньшей мере два, предпочтительно три и более, предпочтительно по меньшей мере 5 контейнеров, как описано выше, соответственно, которые можно получить с помощью описанного способа производства, причем соответствующие контейнеры отличаются по объему, охватываемому соответствующими средствами стенки контейнера, и/или по конкретному типу напитка, подлежащего приготовлению из соответствующих контейнеров, причем кофейный материал в соответствующих контейнерах присутствует в форме, прессованной под действием различных усилий прессования, и соответственно имеет различную степень прессования.

Соответствующие контейнеры набора в соответствии с изобретением предпочтительно отличаются по высоте, но имеют одинаковый наружный диаметр.

В предпочтительном варианте осуществления набор содержит первый контейнер, имеющий объем контейнера от 5 до 15 мл, предпочтительно от 9 до 11 мл, для приготовления короткого кофейного напитка, второй контейнер, имеющий объем контейнера от 15 до 50 мл, предпочтительно от 16 до 20 мл, для приготовления длинного кофейного напитка и необязательно третий контейнер, имеющий объем контейнера от 13 до 16 мл, для приготовления кофейного напитка среднего объема.

Предпочтительно усилие прессования для кофейного материала в объеме контейнера, выполненного с возможностью приготовления короткого кофейного напитка, составляет от 0,5 кН до 10 кН, более предпочтительно от 1 до 2,5 кН. Усилие прессования для кофейного материала в объеме контейнера, выполненного с возможностью приготовления длинного кофейного напитка, предпочтительно составляет от 0,5 кН до 15 кН, более предпочтительно от 2,5 кН до 5 кН. Усилие прессования для кофейного материала, предназначенного для приготовления кофейного напитка среднего объема, предпочтительно составляет от 1 кН до 7 кН.

Разные контейнеры набора предпочтительно содержат кофейный материал различного гранулометрического состава, предпочтительно от 100 до 800 мкм, более предпочтительно от 150 до 600 мкм, и/или с различной степенью обжарки, предпочтительно от 50 до 120 по шкале CTN. Насыпной кофейный материал в контейнере, выполненном с возможностью приготовления короткого напитка, предпочтительно обладает относительно меньшим размером частиц и, таким образом, более мелким гранулометрическим составом, тогда как насыпной кофейный материал в контейнере, выполненном с возможностью приготовления напитка большего размера, предпочтительно обладает относительно большим размером частиц и, таким образом, более крупным гранулометрическим составом.

Изобретение дополнительно относится к применению контейнера для кофе, описанного выше в настоящем документе, и/или который можно получить способом в соответствии с изобретением для приготовления кофейного напитка.

Краткое описание графических материалов

Дополнительные признаки, преимущества и цели настоящего изобретения будут понятны специалисту в данной области после прочтения приведенного ниже подробного описания вариантов осуществления настоящего изобретения при их рассмотрении вместе с фигурами на прилагаемых графических материалах.

На фиг. 1 показаны предпочтительные варианты осуществления контейнеров, имеющих разные объемы и/или выполненные с возможностью приготовления разных типов напитков в соответствии с изобретением.

На фиг. 2 показаны альтернативные варианты осуществления контейнеров, имеющих разные объемы и/или выполненные с возможностью приготовления разных типов напитков в соответствии с изобретением.

На фиг. 3 представлена принципиальная блок-схема процесса производства контейнера в соответствии с настоящим изобретением.

На фиг. 4 представлены результаты измерений для разных контейнеров, содержащих материал, к которому приложены различные усилия прессования, и показано полученное в результате время протекания во время впрыска в такие контейнеры в зависимости от гранулометрического состава кофейного материала в контейнере.

На фиг. 5 представлены результаты измерений для разных контейнеров, содержащих материал, к которому приложены различные усилия прессования, и показан полученный в результате выход экстрагированного кофейного напитка в зависимости от гранулометрического состава кофейного материала в контейнере.

Подробное описание фигур

Фиг. 1 и 2 относятся к предпочтительным вариантам осуществления контейнеров с различными объемами в соответствии с изобретением, которые предпочтительно выполнены с возможностью приготовления различных типов напитков. Так, фиг. 1a–1d относятся к первому комплекту или набору контейнеров 1a–1d. Каждый из контейнеров 1a–1d, показанных на фиг. 1a–1d, содержит средство 2 стенки контейнера и средства стенки 3a, 3b, 3c, 3d контейнера соответственно, которые соединены по их окружности с образованием кольцевой краевой части 4 фланцевого типа.

Средства 2, 3a–3d стенки контейнера предпочтительно сформированы по меньшей мере из частично деформируемого листа материала, который предпочтительно имеет круглую форму. Средства стенки контейнера охватывают заданный объем и изготовлены из листового материала, в состав которого входит одно- или многослойная пленка, содержащая бумагу или аналогичный целлюлозный материал, полиэтилен (ПЭ), полипропилен (ПП), полиэтилентерефталат (ПЭТ), материал на основе крахмала, полимолочную кислоту (ПМК) и/или алюминий.

Контейнеры отличаются размерами и, таким образом, соответствующим объемом заключенного в них материала. Таким образом, все контейнеры 1a–1d предпочтительно сформированы из одинакового первого листа 2 материала в основном выпуклой формы и одинаковой высоты h1, и подходящего второго листа 3a, 3b, 3c, 3d материала в основном выпуклой формы, но различных размеров, что обеспечивает, соответственно, различную итоговую высоту h1, h2, h3, h4. Контейнер 1a предпочтительно симметричен относительно центральной плоскости, в которой расположена кольцевая краевая часть 4 фланцевого типа.

Первый и второй листы 2 материала и, соответственно, 3a, 3b, 3c, 3d предпочтительно содержат расположенную по центру, по существу, плоскую часть 5, 6. Первый лист 2 материала предпочтительно выполнен с возможностью обеспечения выпускной стороны контейнера в специальном устройстве для приготовления напитка, а второй лист 3a, 3b, 3c, 3d материала выполнен с возможностью обеспечения впускной стороны контейнера в специальном устройстве для приготовления напитка.

Общая высота контейнеров 1a–1d предпочтительно составляет от 5 до 30 мм, более предпочтительно от 10 до 22 мм. Диаметр d2 соответствующего контейнера предпочтительно составляет от 30 до 70 мм, более предпочтительно от 35 до 55 мм. Внутренний диаметр d1 соответствующего контейнера предпочтительно составляет от 20 до 60 мм, более предпочтительно от 30 до 50 мм.

Разные контейнеры предпочтительно содержат прессованную кофейную таблетку, которую подвергли прессованию в процессе производства контейнера с усилием от 0,5 до 15 кН, более предпочтительно от 0,1 до 10 кН.

Прессованная кофейная таблетка предпочтительно полностью заполняет внутренний объем контейнера. Кофейный материал в объеме контейнера предпочтительно имеет значение гранулометрического состава от 150 до 600 мкм. Кофейный материал, заключенный в соответствующий контейнер, предпочтительно имеет значение от 50 до 120 по шкале CTN.

Различные контейнеры, как показано на фиг. 1a–1d, предпочтительно отличаются по меньшей мере массой кофейного материала, заключенного в обеспечиваемый объем, гранулометрическим составом заключенного кофейного материала и усилием прессования, прилагаемым в процессе производства контейнера при формировании прессованной кофейной таблетки. Разные контейнеры могут также отличаться по значению степени обжарки кофейного материала. Необязательно в соответствующих контейнерах могут присутствовать также различные кофейные материалы и, соответственно, различные смеси кофейных материалов. Предпочтительный пример указанных выше различных параметров соответствующих контейнеров, показанных на фиг. 1a–1d представлен в таблице 1 ниже.

Таблица 1

1A 1B 1C 1D Объем (мл) 10,53 13,55 18,05 20,8 Масса кофе (г) 5,5 7 8,5 10 Гранулометрический состав (D [4,3], мкм) 210 300 350 420 Усилие прессования (Н) 1500 2500 2500 3000 Конечный объем напитка в чашке (мл) 40 110 200 350 Кофейная смесь 50% Бразилия WA
30% Кот-д'Ивуар R
20% Папуа – Новая Гвинея 100% Колумбия WA 40% Бразилия UWA
30% Танзания WA
30% Гватемала WA 60% Колумбия WA
40% Мексика WA Значение цвета после обжарки по шкале CTN 70 85 80 75

С помощью регулирования соответствующего усилия прессования, прилагаемого при производстве контейнера, на основании по меньшей мере предусмотренного объема контейнера, предназначенного для получения определенного типа напитка, и/или гранулометрического состава содержащихся ингредиентов, можно оптимизировать для предусмотренного назначения характеристики напитка, получаемого из определенного контейнера.

Например, при использовании контейнера в Примере 1 А можно получить оптимизированный результат для короткого кофе, т.е. кофейного напитка типа ристретто или эспрессо. Таким образом, тонкое измельчение позволяет ускорить экстракцию твердых веществ для получения насыщенного напитка. Кроме того, относительно более низкое усилие прессования приводит к увеличению выхода при приготовлении напитка.

Оптимизированный напиток среднего объема может быть получен из контейнеров, показанных в Примерах 1B и 1C. Таким образом, средний размер частиц и умеренное усилие прессования обеспечивают однородную экстракцию в течение всего времени экстракции, позволяя получить сбалансированный кофейный напиток среднего объема.

Оптимизированный длинный кофе, т.е. кофейный напиток типа лунго, можно получить из контейнера, описанного в примере 1D. Таким образом, крупный размер частиц в сочетании с относительно более высоким усилием прессования позволяет избежать избыточной экстракции для очень большой порции, избегая при этом нежелательных нот постороннего привкуса и запаха.

Регулирование усилия прессования на основании предлагаемого гранулометрического состава, значения степени обжарки и/или конкретных смеси и массы кофе позволяет дополнительно оптимизировать получаемый в результате напиток.

На фиг. 2a–2c показаны альтернативные варианты осуществления специального контейнера и, соответственно, набора, содержащего разные контейнеры 1e, 1f, 1g, которые отличаются соответствующим объемом.

В отличие от варианта осуществления, показанного на фиг. 1, соответствующие контейнеры 1e, 1f, 1g содержат первый лист 2 материала, по существу, плоской формы и разные листы 3e, 3f, 3g материала, по существу, выпуклой формы. Последние предпочтительно имеют разный размер, так что полученный контейнер имеет разную высоту h5, h6, h7. Внутренний и наружный диаметры d3, d4 этих контейнеров предпочтительно являются неизменными. Внутренний и наружный диаметры предпочтительно соответствуют соответствующим диаметрам d1, d2 контейнеров в соответствии с фиг. 1a–1d. Высота контейнеров предпочтительно находится в диапазонах, указанных выше в отношении фиг. 1.

Как указано применительно к контейнерам, представленным на фиг. 1a–1d, контейнеры, представленные на фиг. 2a–2c, отличаются по меньшей мере приложенным усилием прессования кофейной таблетки, находящейся в контейнере. Контейнеры могут дополнительно отличаться по характеру и массе кофейного материала, заключенного в предоставленный объем, гранулометрическому составу заключенного кофейного материала и/или значению степени обжарки кофейного материала.

На фиг. 3 представлено схематическое изображение предпочтительного варианта осуществления способа производства контейнера в соответствии с изобретением.

В способе производства первая стадия (не показана) относится к выбору первого и второго охватывающих листов, таких как, например, листы 2 и один из
листов 3a–3d, показанных на фиг. 1, на основании желаемого объема получаемого в результате контейнера, соответственно, на основании типа напитка, подлежащего приготовлению из полученного контейнера. Данная первая стадия предпочтительно дополнительно включает определение и/или выбор характера и массы кофейного материала, заключенного в заданный объем, выбор гранулометрического состава кофейного материала и выбор степени обжарки кофейного материала. Кроме того, усилие прессования, прилагаемое в процессе производства, определяют и устанавливают на основании по меньшей мере выбранного объема контейнера и/или на основании типа напитка, подлежащего приготовлению из полученного контейнера.

Затем на следующей стадии 7 формируют первый охватывающий лист, составляющий, например, фольгу низа контейнера, и помещают его в специальное углубление, пресс-форму или форму подходящего устройства изготовления.

На следующей стадии 8 на поверхность первого охватывающего листа помещают заданное количество определенного насыпного обжаренного и молотого кофейного материала заданного гранулометрического состава.

На следующей стадии 9 происходит прессование насыпного кофейного материала под действием заданного усилия прессования для получения кофейной таблетки в зависимости от предполагаемого объема контейнера. Этого достигают, например, с помощью известного уплотняющего пресса, который прижимают к углублению, пресс-форме или форме, в которой присутствует первый охватывающий лист и насыпной кофейный материал. Приложенное усилие прессования измеряют с помощью устройства измерения усилия, подключенного к уплотняющему прессу.

В альтернативном варианте осуществления насыпной кофейный материал помещают в специальный уплотняющий пресс для прессования под действием заданного усилия прессования, а затем прессованную кофейную таблетку помещают на поверхность первого охватывающего листа.

Затем на следующей стадии 10 второй охватывающий лист, например, фольгу верха, герметично соединяют с первым охватываемым листом, например, с помощью склеивания или сварки. Таким образом, прессованная кофейная таблетка предпочтительно охвачена так, что весь внутренний объем контейнера заполнен кофейной таблеткой. Соответственно, в полученном контейнере предпочтительно отсутствует свободное пространство, т.е. пространство, не заполненное кофейной таблеткой.

Пример 1. Контейнер для чашки короткого кофе

Ниже описан предпочтительный пример для контейнера в соответствии с изобретением, причем контейнер имеет объем 9,42 см³, заполнен кофейным материалом массой от 5,41 до 5,81 г, и выполнен с возможностью приготовления чашки короткого кофе, такого как кофейный напиток типа ристретто или эспрессо. Кофейный материал предпочтительно имеет значение гранулометрический состав в диапазоне от 250 до 350 мкм [D (4, 3)]. Значение степени обжарки находится в диапазоне от 70 до 80.

Степень прессования кофейного материала в контейнере составляет 40–65%, предпочтительно 49–59%. Это соответствует прилагаемому в процессе производства усилию прессования от 1 кН до 2,5 кН. Следует отметить, что степень прессования кофейного материала в готовом контейнере не обязательно коррелирует с усилием прессования, приложенным в процессе производства контейнера, поскольку степень прессования зависит не только от усилия прессования, но также от дополнительных параметров, таких как, в частности, размер частиц кофе, степень обжарки и плотность частиц кофе в объеме контейнера.

Вышеуказанную степень прессования для кофейной таблетки в контейнере измеряют следующим образом. Следует отметить, что для прессования кофейной таблетки можно использовать известный гидравлический пресс, содержащий неподвижно закрепленный верхний пуансон или пресс-форму и неподвижно закрепленный нижний пуансон или пресс-форму с подпружиненным стержнем.

Значение истинной плотности d_v непрессованного насыпного кофейного материала может быть получено с помощью гелиевого пикнометра, например Ultrapycnometer 1000 компании Quantachrome, в соответствии со следующим способом.

Принцип осуществления такого измерения заключается во впуске газа, такого как гелий, с заданным давлением в контрольную камеру, затем расширении этого газа в измерительной камере, содержащей образец, и измерении нового давления газа в этой камере. Этот способ особенно подходит для измерения объемов и плотностей разделенных или пористых твердых веществ, поскольку газ проникает в полости.

Так, чтобы получить значение истинной плотности d_v, анализируемый продукт навешивают в кювете. Затем кювету помещают в измерительную камеру пикнометра. Затем измерительную камеру закрывают и начинают измерение. В конце измерения получают значение истинной плотности анализируемого продукта.

Кажущаяся плотность d_a прессованной кофейной таблетки может быть получена на основе формулы:

d_a = m / V = m / (S * h),

в которой:

m представляет собой массу прессованной твердой кофейной таблетки в граммах,

V представляет собой объем прессованной твердой кофейной таблетки в см³,

S представляет собой площадь поверхности твердой прессованной кофейной таблетки в см²,

h представляет собой высоту твердой прессованной кофейной таблетки в см, измеренной, например, с помощью штангенциркуля после выталкивания прессованной кофейной таблетки из пресс-формы, используемой для прессования.

На основании указанного выше значения кажущейся плотности d_a и значения истинной плотности d_v степень прессования кофейной таблетки, заключенной в контейнере, может быть определена на основании следующей формулы:

T = (d_a / d_v) * 100.

Иллюстративные результаты измерения степени прессования контейнера в соответствии с примером 1 показаны в таблице 2 ниже.

Таблица 2

Измерение степени прессования Испытание Масса обжаренного молотого кофе (г) Объем контейнера (см³) Кажущаяся плотность (г/см³) Истинная плотность (пикнометр) (г/см³) Степень
прессования (%) 1 5,81 9,42 0,62 1,09 56,4 2 5,75 9,42 0,61 1,05 58,4 3 5,62 9,42 0,60 1,20 49,6 4 5,41 9,42 0,57 0,99 57,8

Пример 2. Контейнер для чашки длинного кофе

Этот пример относится к другому предпочтительному контейнеру, содержащему объем 16,6 см³, заполненный кофейным материалом массой от 7,80 до 8,10 г, и выполненному с возможностью приготовления чашки длинного кофе, такого как кофейный напиток типа лунго.

Кофейный материал предпочтительно имеет значение гранулометрического состава в диапазоне от 300 до 650 мкм [D(4, 3)]. Значение степени обжарки находится в диапазоне от 80 до 90. Представленная степень прессования для этого контейнера составляет 35–60%, предпочтительно 39–49%.

Таблица 3

Измерение степени прессования Испытание Масса обжаренного молотого кофе (г) Объем контейнера (см³) Кажущаяся плотность (г/см³) Истинная плотность (пикнометр) (г/см³) Степень прессования (%) 1 8,10 16,6 0,49 1,229 39,70 2 7,80 16,6 0,47 1,071 43,87 3 8,00 16,6 0,48 1,181 40,80

Измерения в испытаниях для этого примера, как указано в таблице выше, проводили способом, указанным выше для примера 1.

На фиг. 4 представлены результаты измерений для разных контейнеров, содержащих материал, к которому приложены различные усилия прессования, и показано полученное в результате время протекания во время впрыска в такие контейнеры в зависимости от гранулометрического состава кофейного материала в контейнере.

Как видно из графика на фиг. 4, при более высоких значениях усилия прессования, таких как 10–5 кН (см. кривые 12a–12c), время протекания уменьшается относительно быстрее при более крупном размере частиц по сравнению с более низкими значениями усилия прессования, такими как 2,5–1 кН (см. кривые 12d и 12e). Таким образом, при более высоких усилиях прессования частицы более мелкого размера оказывают большее влияние на увеличение времени протекания по сравнению с частицами более крупного размера. Таким образом, предпочтительно устанавливают относительно более низкое прилагаемое усилие прессования для частиц малого размера по сравнению с частицами более крупного размера.

На фиг. 5 представлены результаты измерений для разных контейнеров, содержащих материал, к которому приложены различные усилия прессования, и показан полученный в результате выход экстрагированного кофейного напитка в зависимости от гранулометрического состава кофейного материала в контейнере. Таким образом, выход экстрагированного кофейного напитка из полученного контейнера в идеале должен составлять выше 24% и предпочтительно ниже 26%.

Как видно на графике на фиг. 5, выход полученного кофейного напитка уменьшается с увеличением значений гранулометрического состава используемого насыпного кофейного материала. Кроме того, выход в основном уменьшается при меньших усилиях прессования (см. кривую 15a, относящуюся к относительно большему усилию прессования 10 кН, и кривую 15e, относящуюся к относительно меньшему усилию прессования 1 кН). Таким образом, относительное снижение выхода при более низком усилии прессования оказывается относительно постоянным для всего диапазона размеров частиц.

На основе графиков, представленных на фиг. 4 и 5, в конкретном предпочтительном варианте осуществления изобретения предложен контейнер для приготовления короткого кофейного напитка, с помощью которого достигается оптимизированный выход (24–26%) с разумным временем протекания (< 40 секунд для 40 мл) при усилии прессования от 1 до 2,5 кН со значением гранулометрического состава от 200 до 300 мкм, более предпочтительно приблизительно 250 мкм.

Следует понимать, что специалистам в данной области будут очевидны различные изменения и модификации предпочтительных на данный момент вариантов осуществления, описанных в настоящем документе. Такие изменения и модификации можно осуществлять без отклонения от сущности и объема настоящего изобретения и без преуменьшения присущих ему преимуществ.

Изобретение относится к оптимизированному контейнеру для кофе, такому как капсула или таблетка, содержащему ингредиенты кофе в особой прессованной форме, и способу производства такого контейнера. Способ производства контейнера (1a–1g) для кофе, предназначенного для приготовления кофейного напитка путем впрыска жидкости в контейнер, включает стадию выбора и предоставления средств (2, 2a, 3a–3g) стенки контейнера для охватывания заданного объема контейнера. Прессование некоторого количества насыпного кофейного материала, такого как частицы обжаренного и молотого кофе, в кофейную таблетку под действием заданного усилия прессования в объеме контейнера между средствами (2, 2a, 3a–3g) стенки контейнера. При этом прилагаемое усилие прессования устанавливают на основании по меньшей мере предоставленного объема контейнера и/или определенного типа напитка, подлежащего приготовлению из предоставленного типа контейнера, при этом значение прилагаемого усилия прессования устанавливают в диапазоне от 0,5 до 15 кН, предпочтительно от 1 до 10 кН. Технический результат заключается в обеспечении возможности оптимизации характеристики напитка, получаемого из определенного контейнера, с помощью регулирования соответствующего усилия прессования, прилагаемого при производстве контейнера, на основании по меньшей мере предусмотренного объема контейнера. 2 н. и 10 з.п. ф-лы, 10 ил., 3 табл.

1. Способ производства контейнера (1a–1g) для кофе, совместимого с устройством для приготовления напитка, предназначенного для приготовления кофейного напитка путем впрыска жидкости в контейнер, причем способ включает стадии:

- обеспечение различных средств для стенок контейнера (2, 2a, 3a–3g) для охватывания заданного объема контейнера, причем эти различные выбираемые средства для стенок контейнера (2, 2a, 3a–3g) выполнены с возможностью формирования альтернативных типов контейнеров, таких как по меньшей мере первый и второй заданные типы контейнера для приготовления коротких и длинных кофейных напитков и необязательно по меньшей мере третий заданный тип контейнера для приготовления кофейного напитка среднего объема;

- выбор одного средства для стенки контейнера;

- прессование некоторого количества насыпного кофейного материала, такого как частицы обжаренного и молотого кофе, в кофейную таблетку под действием заданного усилия прессования в объеме контейнера между выбранными средствами для стенки контейнера (2, 2a, 3a–3g),

- причем прилагаемое усилие прессования устанавливают на основании по меньшей мере выбранного объема контейнера и определенного типа напитка, подлежащего приготовлению из предоставленного типа контейнера,

- при этом значение прилагаемого усилия прессования устанавливают в диапазоне от 0,5 до 15 кН, предпочтительно от 1 до 10 кН,

и где прилагаемое усилие прессования устанавливают относительно низким для меньшего объема контейнера, соответственно меньшего количества кофейного материала, заключенного в объеме контейнера, и устанавливают относительно высоким для большего объема контейнера, соответственно большего количества кофейного материала, заключенного в объеме контейнера.

2. Способ по п. 1, в котором приложенное усилие прессования устанавливают также на основании гранулометрического состава предоставленного насыпного кофейного материала и/или на основе значения степени обжарки насыпного кофейного материала.

3. Способ по любому из предшествующих пунктов, в котором значение гранулометрического состава насыпного кофейного материала составляет от 150 до 600 мкм, и/или значение степени обжарки насыпного кофейного материала составляет от 50 до 120 по шкале определения цвета Нойхауса (CTN).

4. Способ по любому из предшествующих пунктов, в котором приложенное усилие прессования насыпного кофейного материала устанавливают на более низкое значение для частиц малого размера и на более высокое значение для частиц более крупного размера.

5. Способ по любому из предшествующих пунктов, который включает стадию герметичного соединения первого и второго охватывающих листов (2, 2a, 3a–3g), составляющих средства для стенки контейнера, по окружности охватываемого количества кофейного материала при формировании кольцевой краевой части (4) фланцевого типа контейнера.

6. Способ по п. 1, в котором тип контейнера для приготовления короткого кофейного напитка имеет объем от 5 до 15 мл, предпочтительно от 9 до 11 мл, тип контейнера для приготовления длинного кофейного напитка имеет объем от 15 до 50 мл, предпочтительно от 16 до 20 мл, и при этом тип контейнера для приготовления кофейного напитка среднего объема имеет объем от 13 до 16 мл.

7. Способ по п. 6, в котором значение усилия прессования для типа контейнера, выполненного с возможностью приготовления короткого кофейного напитка, установлено в диапазоне от 0,5 до 5 кН, для типа контейнера, выполненного с возможностью приготовления длинного кофейного напитка, установлено в диапазоне от 0,5 до 15 кН, а для типа контейнера, выполненного с возможностью приготовления кофейного напитка среднего объема, установлено в диапазоне от 1 до 7 кН.

8. Набор контейнеров (1a–1g) для кофе, совместимых с устройством для приготовления напитка, для приготовления кофейного напитка путем впрыска жидкости в контейнер, где указанный набор содержит по меньшей мере два, предпочтительно три различных контейнера, в котором контейнеры содержат различные средства для стенок контейнера (2, 2а, 3a-3g) для охватывания заданного объема контейнера, причем указанные различные выбираемые средства для стенок контейнера (2, 2а, 3a-3g) предназначены для формирования альтернативных типов контейнеров, таких как по меньшей мере первый и второй заданные типы контейнеров для приготовления короткого и длинного кофейного напитка и, необязательно, по меньшей мере третий заданный тип контейнера для приготовления кофейного напитка среднего объема,

в котором соответствующие контейнеры отличаются по объему, охваченному средствами для стенки контейнера, и по определенному типу напитка, подлежащего приготовлению из соответствующих контейнеров, и при этом кофейный материал в соответствующих контейнерах присутствует в форме, прессованной при разных усилиях прессования.

9. Набор по п. 8, в котором соответствующие контейнеры отличаются по высоте, но имеют одинаковый наружный диаметр.

10. Набор по п. 8 или 9, который содержит первый контейнер, имеющий объем от 5 до 15 мл, предпочтительно от 9 до 11 мл, для приготовления короткого кофейного напитка, второй контейнер, имеющий объем от 15 до 50 мл, предпочтительно от 16 до 20 мл, для приготовления длинного кофейного напитка и необязательно третий контейнер, имеющий объем от 13 до 16 мл, для приготовления кофейного напитка среднего объема.

11. Набор по любому из пп. 8–10, в котором усилие прессования для кофейного материала в контейнере, выполненном с возможностью приготовления короткого кофейного напитка, составляет от 0,5 до 10 кН, в контейнере, выполненном с возможностью приготовления длинного кофейного напитка, составляет от 0,5 до 15 кН, а в контейнере, выполненном с возможностью приготовления кофейного напитка среднего объема, составляет от 1 до 7 кН.

12. Набор по любому из пп. 8–11, в котором разные контейнеры набора содержат кофейный материал различного гранулометрического состава, предпочтительно от 150 до 600 мкм, и/или с различной степенью обжарки, предпочтительно от 50 до 120 по шкале CTN.