Область техники, к которой относится изобретение
Изобретение относится к структуре слоев кофе и к контейнеру. В свете настоящего изобретения «контейнер» может представлять собой любой объект из группы, состоящей из «капсулы» (например, капсулы по описанию в EP 1808382 B1; контейнер на фиг. 1 представляет собой капсулу, аналогичную описанной в EP 1808382 B1), «картридж» (например, картридж, описанный в EP3265404 A1), «вкладыш» (например, полностью или частично изготовленный из фильтровальной бумаги), «таблетку» (например, мягкую или другую мягкую таблетку), чашку, лоток или контейнер, описанный в EP 18210108,9.
Уровень техники
В кофейных системах, в которых напиток готовят из частиц молотого кофе путем экстракции, обычно предпочтительно использовать частицы кофе меньшего размера. Причина заключается в том, что частицы кофе меньшего размера обеспечивают (в целом) высокую площадь поверхности и, таким образом, увеличивают выход. Таким образом, сравнительно высокая площадь поверхности частиц кофе, находящихся в контакте с водой, приводит к большему взаимодействию между молотым кофе и водой, тем самым экстрагируя большее количество твердых веществ и ароматов из молотого кофе.
Однако частицы кофе меньшего размера вызывают повышенное давление и блокируют поток в контейнере. Это связано с тем, что слой мелких частиц кофе входит в прямой контакт со стенкой выдачи контейнера и агломерируются на ней. Стенка выдачи обычно является частью контейнера, через который нагнетаемая вода и, таким образом, напиток, экстрагированный из частиц молотого кофе, выходит из контейнера, например, для последующего налива в чашку. Например, стенка выдачи может представлять собой мембрану. Из-за частиц кофе малого размера их агломерирование на стенке выдачи препятствует правильному току воды через стенку выдачи, например, к (нижней) мембране или фильтру контейнера, тем самым блокируя капсулу и создавая повышенное давление. Блокирование происходит, поскольку сопротивление, создаваемое агломерированными частицами кофе (сопротивление контейнера или капсулы), достигает максимального давления, которое кофемашина может накачать (гидростатическое давление кофемашины). Как правило, насос устройства не может нагнетать давление выше 12–16 бар. Среднее давление, необходимое для вскрытия капсулы и выдачи напитка (кофейного), составляет приблизительно 9–12 бар.
Ранее упомянутое блокирование в контейнере является недостатком, поскольку напиток не может быть должным образом выдан и поскольку машина может быть повреждена или даже сломаться, или это может вызвать утечку из контейнера (капсулы) или машины. В частности, частицы кофе малого размера и, как следствие, блокирование могут привести к увеличению времени налива кофейного напитка или даже к его невыдаче из контейнера; в частности, в системах, оборудованных байпасным клапаном, при определенном давлении (например, 9–10 бар) это приведет к очень длительному времени истечения/приготовления напитка. Однако, как упомянуто выше, частицы кофе малого размера являются предпочтительными для увеличения выхода.
Таким образом, целью настоящего изобретения является обеспечение такой структуры слоев кофе и контейнера, при которой исключаются ранее упомянутые недостатки, то есть не происходит блокирование в контейнере, но при этом экстракция кофе увеличивается.
Эти и другие цели, которые становятся очевидными при чтении последующего описания, решаются с помощью объекта изобретения независимых пунктов формулы изобретения. В зависимых пунктах формулы изобретения ссылаются на дополнительные предпочтительные варианты осуществления изобретения.
Раскрытие изобретения
В соответствии с первым аспектом изобретения структура слоев кофе для приготовления напитка содержит первый слой частиц кофе первого помола, подлежащих экстракции и имеющих первый средневзвешенный по объему диаметр D[4,3], и второй слой частиц кофе второго помола, подлежащих экстракции и имеющих второй средневзвешенный по объему диаметр D[4,3]. Структура слоев кофе выполнена с возможностью прохождения потока воды под давлением для приготовления напитка из частиц кофе. Первый слой частиц кофе первого помола наслаивается на второй слой частиц кофе второго помола, причем второй средневзвешенный по объему диаметр больше, чем первый средневзвешенный по объему диаметр.
В соответствии со вторым аспектом изобретения контейнер для приготовления напитка содержит отделение, содержащее частицы молотого кофе, подлежащие экстракции, причем отделение выполнено с возможностью прохождения потока воды под давлением от впрыскивающей стенки контейнера к стенке выдачи контейнера для приготовления напитка из частиц кофе. Частицы кофе содержат: первую группу частиц кофе первого помола, имеющих первый средневзвешенный по объему диаметр D[4,3], и вторую группу частиц кофе второго помола, имеющих второй средневзвешенный по объему диаметр D[4,3], и расположенную ниже по потоку от первой группы частиц кофе первого помола, причем вторая группа частиц кофе второго помола находится в прямом контакте со стенкой выдачи, и при этом второй средневзвешенный по объему диаметр больше, чем первый средневзвешенный по объему диаметр.
В соответствии с третьим аспектом изобретения контейнер для приготовления напитка содержит отделение, содержащее частицы молотого кофе, подлежащие экстракции, причем отделение выполнено с возможностью прохождения потока воды под давлением от впрыскивающей стенки контейнера к стенке выдачи контейнера для приготовления напитка из частиц кофе. Частицы кофе расположены в отделении по всей высоте. Частицы кофе, расположенные от стенки выдачи до первой отметки высоты, представляют собой частицы кофе второго помола, имеющие второй средневзвешенный по объему диаметр D[4,3], причем частицы кофе, расположенные на второй высоте, проходящей от первой высоты до общей высоты частиц кофе, представляют собой частицы кофе первого помола, имеющие первый средневзвешенный по объему диаметр D[4,3]. Второй средневзвешенный по объему диаметр больше, чем первый средневзвешенный по объему диаметр.
В соответствии с четвертым аспектом изобретения контейнер для приготовления напитка содержит отделение, содержащее частицы молотого кофе, подлежащие экстракции, причем отделение выполнено с возможностью прохождения потока воды под давлением от впрыскивающей стенки контейнера к стенке выдачи контейнера для приготовления напитка из частиц кофе. Частицы кофе, которые находятся в прямом контакте со стенкой выдачи, представляют собой частицы кофе второго помола, имеющие второй средневзвешенный по объему диаметр D[4,3], и частицы кофе, которые расположены выше по потоку от частиц кофе второго помола, представляют собой частицы кофе первого помола, имеющие первый средневзвешенный по объему диаметр D[4,3]. Второй средневзвешенный по объему диаметр больше, чем первый средневзвешенный по объему диаметр.
В соответствии с пятым аспектом изобретения контейнер для приготовления напитка предусматривается способом, включающим следующие стадии:
- обеспечение контейнера с отделением для размещения частиц кофе, подлежащего экстракции, причем частицы кофе содержат первую группу частиц кофе первого помола, имеющих первый средневзвешенный по объему диаметр D[4,3], и вторую группу частиц кофе второго помола, имеющих второй средневзвешенный по объему диаметр D[4,3], причем отделение выполнено с возможностью прохождения через него потока воды под давлением от впрыска контейнера к стенке выдачи контейнера для приготовления напитка из частиц кофе,
- размещение второй группы частиц кофе второго помола в отделении таким образом, что вторая группа частиц кофе второго помола находится в прямом контакте со стенкой выдачи, и
- наслоение первой группы частиц кофе первого помола на второй группе частиц кофе второго помола таким образом, что вторая группа частиц кофе второго помола расположена ниже по потоку от первой группы частиц кофе первого помола,
при этом второй средневзвешенный по объему диаметр больше, чем первый средневзвешенный по объему диаметр.
«Средневзвешенный по объему диаметр», также называемый «средневзвешенным по массе диаметром» или «средним диаметром Де Брукера», и который аналогичен моменту инерции, рассчитывается следующим образом:
Например, это значение может быть рассчитано/измерено с помощью лазерной дифракции или рассеяния света. Пример устройства для измерения средневзвешенного по объему диаметра с помощью рассеяния света или лазерной дифракции, например, от компании Malvern Instruments. Существует, например, устройство (или оборудование), называемое Malvern mastersizer 3000 (https://www.malvernpanalytical.com/en/products/product-range/mastersizer-range/mastersizer-3000), которое особенно подходит для измерения указанного средневзвешенного по объему диаметра. Для отделения частиц для измерения можно использовать способ сухого дисперсионного анализа или устройство для сухого диспергирования, называемое «Aero S» от компании Malvern Instruments (https://www.malvernpanalytical.com/en/products/product-range/mastersizer-range/mastersizer-3000/accessories/aero-s/). В отношении анализа размера частиц и измерения размера частиц, например, средневзвешенного по объему диаметра, приведена ссылка на следующий технический документ: RAWLE, Alan, “Basic principles of particle size analysis”, извлеченный из https://www.researchgate.net/profile/Ioan_Tanu/post/What_is_the_meaning_of_D4_3_and_D0_5_values_in_grain_size_analysis_and_how_is_it_calculated/attachment/59d63265c49f478072ea189a/AS%3A273632960417813%401442250590500/download/Basic_principles_of_particle_size_analysis_MRK034.pdf).
Другими словами, в настоящем изобретении предлагается, чтобы частицы кофе большего размера, т.е. частицы кофе со вторым средневзвешенным по объему диаметром, были в прямом контакте со стенкой выдачи, например, на дне контейнера таким образом, чтобы частицы кофе меньшего размера, т.е. частицы кофе с первым средневзвешенным по объему диаметром, не могли находиться в прямом контакте со стенкой выдачи. Однако частицы кофе со вторым средневзвешенным по объему диаметром, тем не менее, позволяют поде протекать между этими частицами кофе таким образом, что вода и, соответственно, напиток могут достигать стенки выдачи и вытекать из контейнера через стенку выдачи. Таким образом, частицы кофе со вторым средневзвешенным по объему диаметром предотвращают или по меньшей мере уменьшают закупорку контейнера вследствие агломерации частиц кофе первого помола на стенке выдачи. В то же время выход экстракции кофе улучшается, поскольку напиток, выходящий из контейнера через стенку для выдачи, экстрагируется из частиц кофе со вторым средневзвешенным по объему диаметром и из частиц кофе с первым средневзвешенным по объему диаметром, которое меньше второго средневзвешенного по объему диаметра, и которые, соответственно, обеспечивают более высокую (общую) площадь поверхности, чем частицы кофе со вторым средневзвешенным по объему диаметром для заданного общего объема.
Второй средневзвешенный по объему диаметр может быть равен или больше 350 мкм, предпочтительно равен или больше 400 мкм, или 450 мкм, или 500 мкм, или 550 мкм, или 600 мкм, или 650 мкм, или 700 мкм. Эти значения второго средневзвешенного по объему диаметра могут эффективно предотвращать вступление частиц кофе с первым средневзвешенным по объему диаметром в прямой контакт со стенкой выдачи и агломерации на ней. Таким образом, закупорка контейнера эффективно предотвращается или по меньшей мере значительно снижается.
Второй средневзвешенный по объему диаметр может быть равен или меньше 900 мкм, предпочтительно равен или меньше 850 мкм, или 800 мкм, или 750 мкм, или 700 мкм, или 650 мкм, или 600 мкм. Эти значения второго средневзвешенного по объему диаметра, как правило, предотвращают или по меньшей мере значительно снижают закупорку, при этом все еще обеспечивают высокий выход экстракции кофе из частиц кофе со вторым средневзвешенным по объему диаметром.
Второй средневзвешенный по объему диаметр может быть на по меньшей мере 15%, или на по меньшей мере 20%, или на по меньшей мере 30% больше, чем первый средневзвешенный по объему диаметр. Таким образом, закупорка контейнера эффективно предотвращается или по меньшей мере снижается, при этом значительно повышается выход экстракции кофе.
Предпочтительно частицы кофе первого помола, имеющие первый средневзвешенный по объему диаметр заполняют первый объем, а частицы кофе второго помола, имеющие второй средневзвешенный по объему диаметр заполняют второй объем. Отношение первого объема ко второму объему находится в диапазоне от 1 : 1 до 20 : 1, предпочтительно в диапазоне от 10 : 1 до 20 : 1. Таким образом, первый объем обеспечивает общую площадь поверхности частиц кофе, которая больше общей площади поверхности частиц кофе второго объема, поэтому выход экстракции кофе повышается, а закупорка контейнера эффективно предотвращается или по меньшей мере значительно снижается.
Частицы кофе первого помола могут быть наслоены на частицы кофе второго помола, и/или частицы кофе первого помола могут находиться в прямом контакте с частицами кофе второго помола. Таким образом, частицы кофе первого и второго помола могут быть легко обеспечены в контейнере, например, путем простого заполнения контейнера соответствующими частицами кофе.
Частицы кофе второго помола могут быть расположены таким образом, что поток воды для приготовления напитка может выходить из контейнера только через частицы кофе второго помола. Таким образом, обеспечивается то, что вода, протекающая между частицами кофе первого помола для экстракции кофе, впоследствии всегда протекает между частицами кофе второго помола до того, как достигнет стенки выдачи. Таким образом, эффективно достигается предотвращение или по меньшей мере снижение степени блокирования контейнера при обеспечении высокого выхода экстракции кофе.
Частицы кофе второго помола могут быть наслоены на стенку выдачи, и/или на частицы кофе первого помола и/или частицы кофе второго помола могут располагаться в виде кофейного слоя, и/или частицы кофе второго помола могут покрывать всю стенку выдачи.
Частицы кофе второго помола могут находиться, в частности, наслаиваться в контейнере предпочтительно на первую высоту (ранее упомянутую) от стенки выдачи до частиц кофе первого помола, причем высота предпочтительно равна или больше 1000 мкм, в более предпочтительном варианте реализации равна или больше 1500 мкм, или 2000 мкм, или 2500 мкм, или 3000 мкм, или 3500 мкм, или 4000 мкм, или 4500 мкм, или 5000 мкм. Высота предпочтительно измеряется вдоль линии, которая, по существу, перпендикулярна стенке выдачи и/или параллельна оси контейнера, например, оси симметрии контейнера. Эти значения высоты частиц кофе второго помола особенно надежно предотвращают попадание частиц кофе первого помола в прямой контакт со стенкой выдачи, поскольку в соответствии с этими значениями высоты частицы кофе первого помола должны перемещаться на относительно длинные расстояния между частицами кофе второго помола до тех пор, пока не вступят в прямой контакт со стенкой выдачи.
Предпочтительно отношение высоты ко второму средневзвешенному по объему диаметру составляет по меньшей мере 2 : 1 или по меньшей мере 5 : 1, или по меньшей мере 9 : 1. В частности, частицы кофе второго помола, например, слой частиц кофе второго помола, могут иметь высоту 5 мм и второй средневзвешенный по объему диаметр 600 мкм, причем, например, частицы кофе первого помола, другими словами, слой частиц кофе первого помола, могут иметь высоту 15 мм и первый средневзвешенный по объему диаметр 330 мкм.
Частицы кофе первого помола могут находиться, в частности, наслаиваться в контейнере на дополнительную высоту, предпочтительно на (ранее указанную) вторую высоту от частиц кофе второго помола, предпочтительно первой высоты, на общую высоту частиц кофе. Например, дополнительная высота может быть равна или больше 5000 мкм, или 6000 мкм, или 7000 мкм, или 8000 мкм, или 9000 мкм, или 10 000 мкм, или 11 000 мкм, или 12 000 мкм, или 13 000 мкм, или 14 000 мкм, или 15 000 мкм, или 16 000 мкм, или 17 000 мкм. Дополнительная высота предпочтительно измеряется вдоль линии, которая, по существу, перпендикулярна стенке выдачи и/или параллельна оси контейнера, например, оси симметрии контейнера. Дополнительная высота, в частности, формирует количество частиц кофе первого помола и, следовательно, общую площадь поверхности частиц кофе первого помола. Таким образом, благодаря этим диапазонам дополнительной высоты может быть достигнут особенно хороший выход экстракции кофе.
Для особенно эффективного предотвращения блокирования контейнера при сохранении улучшенного выхода экстракции кофе отношение высоты к дополнительной высоте, например, предпочтительно должно находиться в диапазоне от 1 : 1 до 1 : 20, в более предпочтительном варианте реализации в диапазоне от 1 : 10 до 1 : 20 или от 1 : 1 до 1 : 15, в особо предпочтительном варианте реализации в диапазоне от 1 : 2 до 1 : 5, например в диапазоне от 1 : 3 до 1 : 4.
Контейнер может быть выполнен с возможностью удержания частиц кофе заранее заданным способом, предпочтительно частиц кофе первого и/или второго помола на соответствующей первой и второй высоте. Например, отделение содержит удерживающую конструкцию, предназначенную для удержания частиц кофе заранее заданным способом. В дополнительном или альтернативном варианте осуществления частицы кофе могут находиться в отделении с некоторой степенью уплотненности, что приводит к тому, что частицы кофе первого и/или второго помола остаются в заданном виде. Таким образом, указанная уплотненность может влиять на результирующие усилия, действующие между частицами кофе и в отделении, тем самым удерживая частицы кофе первого и/или второго помола заранее заданным способом, в частности, во время манипуляций с контейнером и его перемещением. Таким образом, не мигрируют частицы кофе первого помола или по меньшей мере незначительное количество частиц кофе первого помола мигрирует между частицами кофе второго помола во время обработки или транспортировки контейнера.
Удерживающая конструкция может быть выполнена как единое целое с отделением. Например, удерживающая конструкция представляет собой выступ или углубление отделения, которое предпочтительно (по окружности) окружает частицы кофе первого и/или второго помола. В альтернативном варианте осуществления удерживающая конструкция может быть предусмотрена отдельно от отделения.
Отделение может содержать по меньшей мере часть впрыскивающей стенки и/или по меньшей мере часть стенки выдачи, и/или боковую стенку, окружающую частицы кофе, причем впрыскивающая стенка и/или стенка выдачи и/или боковая стенка предпочтительно находятся в прямом контакте с частицами кофе. Впрыскивающая стенка и/или стенка выдачи, и/или боковая стенка, предпочтительно содержат удерживающую конструкцию, и/или, в которой предпочтительно удерживающая конструкция выполнена как единое целое с впрыскивающей стенкой и/или стенкой выдачи и/или боковой стенкой.
Первый средневзвешенный по объему диаметр может составлять менее 550 мкм, предпочтительно равен или меньше 500 мкм, или 450 мкм, или 400 мкм, или 380 мкм, или 350 мкм, или 300 мкм, или 250 мкм, или 200 мкм, или 150 мкм, или 100 мкм. Эти средневзвешенные по объему диаметры (и предпочтительно также средневзвешенный по объему диаметр частиц кофе второго помола) могут быть получены с использованием соответствующей мельницы, например, валковой мельницы и/или соответствующего (физического) сита. Такие средневзвешенные по объему диаметры обеспечивают высокую площадь поверхности частиц кофе первого помола с высоким выходом экстракции кофе, при этом являются все еще достаточно большими для предотвращения того, чтобы поток частиц кофе первого помола между частицами кофе второго помола вступал в прямой контакт со стенкой выдачи и вызывал закупорку.
Стенка выдачи может содержать фильтр для предотвращения прохождения по меньшей мере частиц кофе второго помола через стенку выдачи. В частности, фильтр может быть выполнен как единое целое с раздаточной стенкой или отдельно по отношению к стенке выдачи, и/или может быть предусмотрен фильтр ниже или выше стенки выдачи.
Стенка выдачи может содержать отверстия или может конструктивно предусматривать наличие отверстий. Отверстия могут представлять собой отверстия (или поры или небольшие (фильтрующие) дырки) ранее упомянутого фильтра для обеспечения функции фильтрации фильтра, или отверстия могут быть отверстиями сетки, например, сетки ранее упомянутого фильтра для обеспечения функции фильтрации. В другом примере структура с отверстиями (обеспеченная контейнером или отдельно от контейнера) может взаимодействовать со стенкой выдачи для обеспечения отверстий. Каждое из отверстий меньше, чем второй средневзвешенный по объему диаметр таким образом предотвращается прохождение частиц кофе второго помола через отверстия и, соответственно, через стенку выдачи, при этом напиток может проходить через отверстия. Предпочтительно диаметр каждого из отверстий (которые могут быть обусловлены размером своей сетки, если стенка выдачи представляет собой сетку или фильтр) или наибольшее возможное расстояние между двумя точками контура каждого из отверстий, меньше второго средневзвешенного по объему диаметра, предпочтительно на по меньшей мере 10%, или 20%, или 30%, или 40%, или 50% меньше, чем второй средневзвешенный по объему диаметр. В частности, в примере, в котором область потока каждого из отверстий представляет собой по форме круг, соответствующее отверстие имеет некий диаметр. Как правило, каждое из отверстий не ограничивается конкретным контуром. Соответствующий контур, т.е. контур соответствующей области потока, может иметь форму круга, овала, прямоугольника, многоугольника или т.п. В примере, в котором контур представляет собой форму круга, наибольшее возможное расстояние между двумя точками контура представляет собой диаметр отверстия. Например, диаметр каждого из отверстий или указанного наибольшего возможного расстояния, т. е. размер открытия отверстий, равен или менее 400 мкм, предпочтительно равен или менее 350 мкм, и/или равен или больше 200 мкм, предпочтительно равен или больше 250 мкм.
Шестой аспект изобретения представляет собой применение контейнера, описанного ранее в устройстве для приготовления напитка, с целью приготовления напитка. Устройство для приготовления напитка содержит, например, по меньшей мере источник воды (например, подключение к воде, которое непосредственно или опосредованно соединено с другим источником воды (например, внешним источником воды) и/или водяным баком или держателем воды, которые могут быть повторно заполнены), и насос для обеспечения потока воды под давлением для приготовления напитка из частиц кофе путем экстракции. Устройство для приготовления напитка может также содержать нагреватель, например термоблок, для подачи воды в емкость для подачи воды в контейнер. Устройство для приготовления напитка может представлять собой экстрактор.
Способ реализации контейнера для приготовления напитка, например контейнера, описанного выше в настоящем документе, включает следующие стадии:
- обеспечение контейнера с отделением для размещения частиц кофе, подлежащего экстракции, причем частицы кофе содержат первую группу частиц кофе первого помола, имеющих первый средневзвешенный по объему диаметр D[4,3], и вторую группу частиц кофе, имеющих второй средневзвешенный по объему диаметр D[4,3], причем отделение выполнено с возможностью прохождения через него потока воды под давлением от стенки впрыска контейнера к стенке выдачи контейнера для приготовления напитка из частиц кофе,
- расположение второй группы частиц кофе в отделении таким образом, что вторая группа частиц кофе находится в прямом контакте со стенкой выдачи, и
- наслоение первой группы частиц кофе на второй группе частиц кофе таким образом, что вторая группа частиц кофе расположена ниже по потоку от первой группы частиц кофе,
при этом второй средневзвешенный по объему диаметр больше, чем первый средневзвешенный по объему диаметр.
Частицы кофе могут в отделении содержаться в определенном количестве, например, достаточном для приготовления кофейного напитка для одной, двух или более чашек. Определенное количество может предпочтительно варьироваться от 4 до 30 г. Количество частиц кофе первого помола может составлять, например, от 4 до 10 г, и/или количество частиц кофе второго помола может, например, варьироваться в диапазоне от 0,5 до 5 г.
Краткое описание чертежей
Далее изобретение описано в качестве примера со ссылкой на прилагаемые фигуры, в которых:
Фиг. 1 представляет собой схематический вид контейнера в перспективе в соответствии с предпочтительным вариантом осуществления изобретения;
Фиг. 2 представляет собой схематический вид в поперечном сечении контейнера в соответствии с фиг. 1, в которой структура слоев кофе не содержит частиц кофе второго помола и
Фиг. 3 представляет собой схематический вид в поперечном сечении контейнера в соответствии с фиг. 1 со структурой слоев кофе в соответствии с предпочтительным примером изобретения.
Осуществление изобретение
Фиг. 1 представляет собой вид контейнера в перспективе в соответствии с изобретением; Контейнер, показанный на фиг. 1 может представлять собой капсулу. Однако изобретение не ограничивается конкретным контейнером при условии, что контейнер подходит для приготовления напитка под давлением, например кофейного напитка (например, кофе-эспрессо), который, например, получают экстракцией кофе под давлением. Контейнер может представлять собой контейнер, который является вставкой в устройство. Контейнер может представлять собой упаковку, которая содержит продукт (т. е. частицы кофе, описанные ниже) для приготовления напитка, причем упаковка предпочтительно окружает вещество со всех сторон. Контейнер может содержать продукт в герметичном исполнении. Контейнер может представлять собой капсулу (например, капсулу, как описано в EP 1808382 B1; контейнер на фиг. 1 представляет собой капсулу, аналогичную описанной в EP 1808382 B1), «картридж» (например, картридж, описанный в EP3265404 A1), «вкладыш» (например, полностью или частично изготовленный из фильтровальной бумаги), «таблетку» (например, мягкую или другую мягкую таблетку), чашку, лоток или контейнер, описанный в EP 18210108,9. Контейнер может быть полностью гибким или по меньшей мере частично гибким, т.е. полужестким.
Как показано в качестве примера на фиг. 1, контейнер содержит отделение 91, содержащее частицы молотого кофе, подлежащие экстракции, т. е. частицы обжаренного молотого кофе (обжаренного и молотого кофе). Частицы кофе могут дополнительно содержать (пищевые) добавки, в частности добавки, которые оказывают влияние на вкусоароматические свойства напитка, например, нерастворимые (цикорий, палочки корицы и т. д.) и/или растворимые элементы (сахар, растворимый кофе, сухое молоко и т. д.), быстрорастворимый кофе, концентрат сиропа, фруктовый концентрат, шоколадный продукт, молочный продукт или любой другой дегидратированный пищевой продукт. Добавки могут быть (по существу, однородно) смешаны с частицами кофе. Частицы кофе могут находиться в порошкообразной форме. Для ясности частицы кофе не показаны на фиг. 1. Отделение 91 может содержать боковую стенку 88, которая окружает частицы кофе. Отделение 91 может содержать нижнюю и верхнюю часть. Боковая стенка 88 может проходить от нижней части к верхней части отделения 91. Однако это не обязательно. Например, отделение может содержать только одну стенку, например, один лист, который предпочтительно окружает частицы кофе со всех сторон. В альтернативном варианте осуществления отделение может содержать только две стенки, например, только верхнюю стенку и нижнюю стенку.
Отделение 91, показанное на фиг. 1 имеет, по существу, цилиндрическую или коническую форму, в частности усеченную коническую форму. В общем случае отделение 91 может иметь сводчатую форму, например форму, которая расширяется или сужается от стенки 92 выдачи к стенке 89 впрыска (описана ниже) или другие формы. Например, отделение 91 может иметь призматическую форму, форму усеченной пирамиды или, по существу, плоскую форму, например дискообразную форму. На виде сверху отделение 91 может иметь круглую, эллиптическую, наклонную (многоугольную, прямоугольную, квадратную и т. д.) форму.
Контейнер может представлять собой контейнер, выполненный с возможностью установки или стационарный контейнер. Под контейнером, выполненным с возможностью установки, следует понимать контейнер, который из-за своей формы автоматически устанавливается и/или ориентирует контейнер в устройстве таким образом, что контейнер можно использовать в устройстве для приготовления напитка. Боковая стенка 88 может представлять собой внешнюю стенку контейнера. Например, боковая стенка 88 выполнена с возможностью расположения и/или ориентации контейнера в устройстве таким образом, что контейнер может использоваться в устройстве для приготовления напитка. Для надлежащей установки и/или ориентации контейнера в устройстве боковая стенка 88 может иметь конкретную форму (например, асимметричную форму вдоль вертикальной и/или горизонтальной оси) и/или содержать конкретные конструкции, например фланец.
Отделение 91 выполнено с возможностью прохождения потока воды под давлением от впрыскивающей стенки 89 контейнера к стенке 92 выдачи контейнера для приготовления напитка из частиц кофе, содержащихся в отделении 91. Вода предпочтительно представляет собой горячую или теплую воду и/или предпочтительно имеет высокую температуру, например в диапазоне от 90°C до 100°C. Однако контейнер не ограничивается конкретным способом экстракции кофе, такой как экстракция кофе горячей водой. Например, экстракция кофе может также представлять собой экстракцию кофе относительно холодной водой, также известную как холодная экстракция (кофе) или холодная заварка (кофе). Указанная холодная вода предпочтительно имеет температуру, обычно используемую при холодной экстракции или холодном заварке, в частности, при комнатной температуре, например в диапазоне от 16°C до 22°C, предпочтительно в диапазоне от 19°C до 21°C. В частности, при холодной экстракции закупорка и обратное давление в контейнере представляет собой проблему из-за вязкости воды при соответствующих температурах. Однако, как дополнительно описано ниже, контейнер настоящего изобретения может эффективно предотвращать или по меньшей мере уменьшать эту закупорка и слишком высокое обратное давление.
Отделение 91 предпочтительно содержит всю стенку 89 впрыска или по меньшей мере часть ее. Стенка 89 впрыска предпочтительно закрывает отделение 91 в верхней части отделения 91; таким образом, стенка 89 впрыска предпочтительно представляет собой крышку отделения 91. Стенка 89 впрыска выполнена таким образом, что поток воды может быть введен в отделение 91 через стенку 89 впрыска. Например, стенка 89 впрыска выполнена таким образом, что стенка 89 впрыска может прокалываться (с помощью иглы или других прокалывающих элементов) или иным образом связана с введением потока воды. Стенка 89 впрыска также может быть выполнена таким образом, что вода может проходить через стенку 89 впрыска без прокалывания впрыскивающей стенки 89, например, соответствующей конструкции впрыскивающей стенки 89. Стенка 89 впрыска предпочтительно представляет собой мембрану или любую другую тонкую пленку. Стенка 89 впрыска не ограничивается конкретной конфигурацией или формой. Например, стенка 89 впрыска может иметь плоскую форму, форму раковины, вогнутую форму и/или выпуклую форму, в частности, в состоянии, в котором отделение 91 и, соответственно, стенка 89 впрыска не подвергаются воздействию потока воды. Вогнутая форма впрыскивающей стенки 89 предпочтительно предусмотрена таким образом, чтобы вогнутая сторона была обращена к внутренней стороне отделения 91. Выпуклая форма впрыскивающей стенки 89 предпочтительно предусмотрена таким образом, что выпуклая сторона обращена к внутренней стороне отделения 91.
Стенка 89 впрыска может быть неподвижно прикреплена к боковой стенке 88, в частности, герметичным способом. Например, стенка 89 впрыска прикреплена к боковой стенке 88 сваркой, при помощи термоизоляции или любого другого адгезива. Стенка 89 впрыска может быть прикреплена к периферии отделения 91 или боковой стенки 88, например приварена вдоль периферической сварной линии 90 отделения 91 или боковой стенки 88. Сварной шов 90 может представлять собой фланец, проходящий от верхнего конца боковой стенки к наружной стороне контейнера. В других примерах стенка 89 впрыска также может быть по-разному прикреплена, например, непосредственно к стенке 92 выдачи без необходимости наличия боковой стенки 88.
Отделение 91 предпочтительно содержит всю стенку 92 выдачи или по меньшей мере ее часть. Стенка 92 выдачи предпочтительно закрывает отделение 92 в нижней части отделения 92. Таким образом, стенка 92 выдачи сохраняет частицы кофе в отделении 92 в нижней части отделения 92. Стенка 92 выдачи может быть неподвижно прикреплена к боковой стенке 88, в частности, герметичным способом. Например, стенка 92 выдачи прикреплена к боковой стенке 88 сваркой, при помощи термоизоляции или любого другого адгезива. Стенка 92 выдачи может быть прикреплена к нижнему концу боковой стенки 88, например, к фланцу, проходящему от нижнего торца. Стенка 92 выдачи может также быть (непосредственно) прикреплена к стенке 89 впрыска без необходимости боковой стенки 88. Стенка 92 выдачи может быть выполнена как единое целое с боковой стенкой 88 или стенкой 89 впрыска. Стенка 92 выдачи предпочтительно расположена или адаптирована таким образом, что поток воды может выходить из контейнера и/или отделения 91 через стенку 92 выдачи, например, для ее выдачи в чашку, которая расположена ниже по потоку от стенки 92 выдачи. Стенка 92 выдачи предпочтительно представляет собой тонкостенную мембрану. Стенка 92 выдачи не ограничивается конкретной конфигурацией или формой. Например, стенка 92 выдачи может иметь плоскую форму, форму раковины, вогнутую форму и/или выпуклую форму, в частности, в состоянии, в котором отделение 91 и, соответственно, стенка 92 выдачи не подвергаются воздействию потока воды. Вогнутая форма стенки 92 выдачи предпочтительно предусмотрена таким образом, чтобы вогнутая сторона была обращена к внутренней стороне отделения 91. Выпуклая форма стенки 92 выдачи предпочтительно предусмотрена таким образом, что выпуклая сторона обращена к внутренней стороне отделения 91. Например, контейнер может быть выполнен таким образом, что контейнер не содержит дополнительных элементов ниже по потоку от стенки 92 выдачи, т.е. вода выходит из контейнера через стенку 92 выдачи.
Стенка 92 выдачи может быть расположена таким образом, что один или более элементов (открывающихся элементов или средств) позволяют открывать стенку 92 выдачи, чтобы пропускать поток воды через стенку 92 выдачи для выхода из отделения 91. Один или более элементов могут быть предусмотрены в составе контейнера (т. е. контейнер содержит свой собственный один или более (открывающихся) элементов, например, размещенный в контейнере, предпочтительно в отделении 91 или снаружи отделения 91) или также может быть предусмотрен за пределами контейнера (т.е. контейнер и один или более (открывающихся) элементов отделены друг от друга), например, в составе устройства, в котором используется контейнер. Для обеспечения одного или более элементов с контейнером один или более элементов могут быть предусмотрены в нижней части контейнера и/или ниже по потоку от стенки 92 выдачи. Стенка 92 выдачи может закрывать один или более элементов. Например, разрешение открытия стенки 92 выдачи одним или более элементами может быть активировано путем повышения давления воды (или любой другой жидкости или текучей среды), введенной в отделение 91, в частности, во время экстракции кофе. Разрешение открытия стенки 92 выдачи одним или более элементами может быть выполнено с помощью взаимного зацепления между одним или более элементами и стенкой 92 выдачи. Следует понимать, что «взаимное зацепление» означает, что либо один или более элементов, либо стенка 92 выдачи, или в альтернативном варианте осуществления и то, и другое, могут перемещаться по отношению друг к другу для активации открытия стенки 92 выдачи. Взаимное зацепление может заключаться в прокалывании или разрыве стенки 92 выдачи. Таким образом, один или более элементов могут функционировать как один или более элементов для прокола или разрыва.
В предпочтительном варианте осуществления, показанном на фиг. 1, один или более элементов содержат выступающие элементы 93 пирамидальной формы. Один или более элементов могут также содержать любые другие элементы для прокола (выступы, лезвия, ножи, иглы и т. д.) или любые другие углубленные или выступающие элементы, например, в форме конуса, пирамиды или любой другой конфигурации, подходящей для обеспечения открывания стенки 92 выдачи. Выступающие элементы 93 расположены в нижней части контейнера. Таким образом, выступающие элементы 93 предпочтительно образуют нижнюю часть контейнера. Один или более элементов могут дополнительно содержать углубленные элементы 94, которые предпочтительно также образуют нижнюю часть указанного контейнера. Один или более элементов, т. е. выступающих элементов 93 и углубленных элементов 94, покрыты стенкой 92 выдачи. Таким образом, вода вводится через стенку 89 впрыска, а подъем давления будет прижимать стенку 92 выдачи к одному или более элементам, чтобы обеспечить возможность открытия стенки 92 выдачи, например путем разрыва стенки 92 выдачи, и, таким образом, напиток может вытекать из контейнера, например, в чашку, расположенную под контейнером или ниже по потоку от него.
Давление потока воды, которое движется по отделению 91 от впрыскивающей стенки 89 к стенке 92 выдачи, является достаточным для экстракции кофе, т. е. достаточным для растворения растворимых твердых и вкусоароматических веществ из частиц молотого кофе в введенной воде для приготовления напитка из этих частиц кофе. Предпочтительно давление потока воды также является достаточным для прижимания стенки 92 выдачи относительно одного или более элементов для обеспечения возможности открытия стенки 92 выдачи. Это (экстракционное) давление может быть равно или более 4 бар или 6 бар, или 8 бар, или 10 бар, и/или равно или меньше 15 бар, или 14 бар, или 13 бар, или 12 бар, или 11 бар, или 10 бар. предпочтительно такое давление составляет приблизительно 13 бар, например в диапазоне от 12 бар до 14 бар.
Стенка 92 выдачи выполнена с возможностью предотвращения прохождения частиц кофе через стенку 92 выдачи ниже, например, в чашку. Таким образом, стенка 92 выдачи содержит фильтр или выполнена в виде фильтра или может образовывать фильтр, например, посредством одного или более элементов. Например, и как видно на фиг. 2 и 3, стенка 92 выдачи содержит (по меньшей мере во время выдачи напитка из контейнера, например, когда один или более элементов открывают стенку 92 выдачи) небольшие отверстия 92a, например поры, которые меньше частиц кофе и предотвращают протекание частиц кофе ниже по потоку от стенки 92 выдачи, но позволяют напитку проходить через него. На фиг. 2 и 3 представлен подробный вид одного из выступающих элементов 93 из фиг. 1, который входит в зацепление со стенкой 92 выдачи, чтобы открыть стенку 92 выдачи, таким образом формируя одно из небольших отверстий 92a и, соответственно, фильтр. Стрелки на фиг. 2 и 3 указывают на давление и, следовательно, силы, действующие на частицы кофе из-за воды под давлением, которое можно использовать для зацепления стенки 92 выдачи с выступающими элементами 93.
Фильтр также может быть предусмотрен отдельно от стенки 92 выдачи отдельно, например, ниже по потоку от стенки 92 выдачи. В другом примере один или более (открывающихся) элементов могут содержать функцию фильтрации. Например, каждый из одного или более элементов содержит соответствующую полость, которая после прокола или разрыва стенки 92 выдачи сообщается с внутренним объемом отделения 91 таким образом, что напиток вытекает из контейнера через одну или более полостей одного или более элементов; однако соответствующие полости предотвращают (например, благодаря своим диаметрам) поток частиц кофе через одну или более полостей и, следовательно, из контейнера и в чашку.
На фиг. 2 схематически показан пример, в котором сравнительно мелкие частицы кофе 1, т. е. частицы кофе, имеющие средневзвешенный по объему диаметр менее 350 мкм, находятся в прямом контакте со стенкой 92 выдачи. В соответствии с этим примером мелкие частицы кофе 1 агломерируются на небольшом отверстии 92a и уменьшают проходимость небольшого отверстия 92a. Это происходит из-за мелких частиц кофе 1 и воды, которые сжимают небольшое отверстие 92a и, тем самым, уменьшают проходимость небольшого отверстия 92a. В результате не только предотвращается протекание частиц кофе 1 через стенку 92 выдачи, но также предотвращается (правильное), протекание воды через стенку 92 выдачи, что приводит к блокированию и, таким образом, высокому давлению в контейнере, что также может привести к тому, что устройство для приготовления напитка не сможет подать/закачать воду под требуемым давлением.
Для устранения ранее упомянутого связанного с закупоркой недостатка при сравнительно небольшом размере частиц кофе, в том числе для повышения выхода экстракции кофе, в изобретении предлагается обеспечить наличие частиц кофе в отделении 91 таким образом, чтобы частицы кофе содержали частицы кофе первого помола 1 и частицы кофе второго помола 2, как описано ниже.
В соответствии с первым вариантом осуществления, в частности, в соответствии с фиг. 2, частицы кофе, содержащиеся в отделении 91, содержат первую группу частиц кофе первого помола 1, имеющих первый средневзвешенный по объему диаметр D[4,3], и вторую группу частиц кофе второго помола 2, имеющих второй средневзвешенный по объему диаметр D[4,3]. Вторая группа частиц кофе второго помола 2 расположена ниже по потоку от первой группы частиц кофе первого помола 1 и находится в прямом контакте со стенкой 92 выдачи. Второй средневзвешенный по объему диаметр больше, чем первый средневзвешенный по объему диаметр. Под «группой» следует понимать полный и, следовательно, не разделенный блок.
Таким образом, из-за второй группы частиц кофе второго помола 2, имеющей больший средневзвешенный по объему диаметр по сравнению со средневзвешенным по объему диаметром для первой группы частиц кофе первого помола 1, частицы кофе первого помола 1, по существу, предотвращают прямой контакт со стенкой 92 выдачи, в частности предотвращается прямой контакт с малыми отверстиями 92a, как показано в качестве примера на фиг. 3. Таким образом, ранее упомянутая закупорка частицами кофе первого помола 1 эффективно предотвращается или по меньшей мере значительно уменьшается. Однако частицы кофе второго помола 2 со вторым средневзвешенным по объему диаметром позволяют воде и, соответственно, экстрагированному кофейному напитку протекать между частицами кофе второго помола 2, что позволяет воде достичь стенки 92 выдачи и вытекать из контейнера через стенку 92 выдачи, например, для последующей выдачи в чашку. Например, каждое из отверстий (малых отверстий или пор) 92а меньше, чем второй средневзвешенный по объему диаметр, таким образом предотвращается прохождение частиц кофе второго помола 2 через отверстия 2 и, соответственно, через стенку 92 выдачи, но при этом напиток может проходить через отверстия. Таким образом, эффективно предотвращается эффект закупорки частицами кофе второго помола 2 отверстий 92a и стенки 92 выдачи. Каждое из отверстий 92a, т. е. область потока каждого из отверстий 92a, не ограничивается конкретным контуром (или профилем). Таким образом, указанный контур может иметь форму круга, овала, прямоугольника, многоугольника и т.п. Предпочтительно диаметр каждого из отверстий или наибольшее возможное расстояние между двумя точками контура каждого из отверстий или размер сетки стенки 92 выдачи, являющейся фильтром или сеткой, меньше второго средневзвешенного по объему диаметра, предпочтительно на по меньшей мере 10%, или 20%, или 30%, или 40%, или 50% меньше, чем второй средневзвешенный по объему диаметр. Например, диаметр каждого из отверстий или указанного наибольшего возможного расстояния, т. е. размер открытия отверстий, равен или менее 400 мкм, предпочтительно равен или менее 350 мкм, и/или равен или больше 200 мкм, предпочтительно равен или больше 250 мкм.
Вторая группа частиц кофе второго помола 2 предпочтительно располагается таким образом, что вторая группа частиц кофе второго помола 2 по меньшей мере покрывает некоторые из отверстий 92a или части стенки 92 выдачи, в которой будут предусмотрены отверстия 92a. Эти части стенки 92 выдачи могут открываться одним или более элементами для обеспечения отверстий 92a. Таким образом, вторая группа частиц кофе второго помола 2 может покрывать только часть стенки 92 выдачи, например в форме кластера или бугорка, так что блокирование предотвращается по меньшей мере для этой части стенки 92 выдачи. Однако предпочтительно, чтобы (вторая группа) частиц кофе второго помола 2 покрывала всю стенку 92 выдачи, охватывая тем самым все отверстия 92a или все части стенки 92 выдачи, в которой будут предусмотрены отверстия 92a. Дополнительно или в альтернативном варианте осуществления частицы кофе второго помола 2 могут быть расположены таким образом, что поток воды для приготовления напитка может выходить из контейнера только через частицы кофе второго помола 2. Частицы кофе второго помола 2 могут находиться в прямом контакте с боковой стенкой 88.
Кроме того, (вторая группа) частицы кофе второго помола 2 не ограничены конкретной формой, при условии, что ранее указанная закупорка предотвращена или по меньшей мере уменьшена для некоторых из отверстий 92а, предпочтительно для большей части (по меньшей мере для 50%), частей или отверстий 92a стенки 92 выдачи. Таким образом, частицы кофе второго помола 2 могут наслаиваться на стенку выдачи (например, с постоянной толщиной) и/или располагаться в виде пласта кофе и/или иметь сферическую форму в поперечном сечении.
Как показано в качестве примера на фиг. 3, частицы кофе первого помола 1 могут наслаиваться на частицы кофе второго помола 2 и/или могут находиться в прямом контакте с частицами кофе второго помола 2. Таким образом, между частицами кофе первого помола 1 и частицами кофе второго помола 2 не требуется никаких элементов, таких как перегородка. Частицы кофе первого помола 1 могут содержаться в отделении 91 для непосредственного контакта с боковой стенкой 88 и/или впрыскивающей стенкой 89. Когда частицы кофе второго помола 2 покрывают только часть стенки 92 выдачи, как описано выше, частицы кофе первого помола 1 могут находиться в прямом контакте со стенкой 92 выдачи. Таким образом, частицы кофе первого помола 1 могут блокировать часть стенки 92 выдачи (например, некоторые отверстия 93a), однако, поскольку частицы кофе второго помола 2 по-прежнему покрывают большую часть стенки 92 выдачи (и, таким образом, большинство отверстий 92a), блокирование контейнера все равно значительно уменьшается. Однако предпочтительно, чтобы частицы кофе первого помола 1 не были в прямом контакте со стенкой 92 выдачи. Частицы кофе первого помола 1 могут располагаться в виде слоя и/или в виде пласта кофе.
Частицы кофе первого помола 1 могут быть заполнены в отделении 91 таким образом, чтобы покрывать всю поверхность отделения 91, которая смотрит на внутреннюю часть отделения 91 (т.е. внутреннюю поверхность) и которая не покрыта частицами кофе второго помола 2. Например, частицы кофе первого помола 1 покрывают внутреннюю поверхность впрыскивающей стенки 89 и/или внутреннюю поверхность боковой стенки 88, которая не находится в прямом контакте с частицами кофе второго помола 2. Частицы кофе первого помола 1 и частицы кофе второго помола 2 могут содержаться и прессоваться в отделении 91, например, с помощью конструкции отделения, так что прессование удерживает частицы кофе первого помола 1 и частицы кофе второго помола 2 заранее заданным способом, в частности, таким образом, чтобы предотвратить или по меньшей мере уменьшать блокирование контейнера частицами кофе первого помола 1, например, на первой и второй высоте, как описано ниже. Таким образом, прессование предотвращает или по меньшей мере уменьшает то, что частицы кофе первого помола 1 мигрируют между вторыми частицами 2 кофе к стенке 92 выдачи во время транспортировки контейнера. Прессование предпочтительно вызывает результирующее усилие (например, 1000 Н), при котором частицы кофе, по существу, удерживаются вместе в соответствии с заранее определенным способом.
Дополнительно к прессованию или в альтернативном варианте осуществления отделение 91 может содержать удерживающую конструкцию, которая предназначена для удержания частиц кофе, т. е. частиц кофе первого и второго помола 1, 2 соответствующим предварительно заданным способом. Удерживающая конструкция может быть выполнена как единое целое с отделением 91 (например, в форме одного или более углублений и/или выступов, которые предпочтительно окружают соответствующие частицы кофе) и/или может быть выполнена отдельно относительно отделения. В частности, удерживающая конструкция может быть выполнена как единое целое или отдельно по отношению к стенке 89 впрыска и/или стенке 92 выдачи и/или к боковой стенке 88.
Как показано в качестве примера на фиг. 1 и 2, частицы кофе второго помола 2, могут располагаться, например, слоями в контейнере или отделении 91 с (первой) высотой h1 от стенки 92 выдачи до (нижней поверхности) частиц кофе первого помола. Высота h1 может быть толщиной слоя частиц кофе второго помола 2 и/или может измеряться вдоль линии, которая перпендикулярна стенке 92 выдачи и/или параллельна оси или оси симметрии контейнера, или отделения 91, в частности в таком состоянии стенки 92 выдачи, в котором стенка 92 выдачи не подвергается давлению или не зацепляется с одним или более элементами для открытия стенки 92 выдачи и, следовательно, по существу, является плоской (см. фиг. 1). Высота h1 предпочтительно равна или больше 1000 мкм, в более предпочтительном варианте реализации равна или больше 1500 мкм или 2000 мкм, или 2500 мкм, или 3000 мкм, или 3500 мкм, или 4000 мкм, или 4500 мкм, или 5000 мкм.
Как указано, в частности, на фиг. 1, частицы кофе первого помола 1 могут располагаться, например, слоями в контейнере или отделении 91 с дополнительной высотой (второй высоты) h2 от (верхней поверхности) частиц кофе второго помола 2, например от первой высоты h1 до общей высоты hобщая частиц кофе. Общая высота hобщая частиц кофе может соответствовать высоте или глубине отделения 91, например, расстоянию между впрыскивающей стенкой 89 впрыска и стенкой 92 выдачи. Вторая высота h2 и общая высота hобщая предпочтительно измеряются относительно первой высоты h1. То есть, вторая высота h2 и общая высота hобщая могут измеряться вдоль линии, которая перпендикулярна стенке 92 выдачи и/или параллельна оси или оси симметрии контейнера, или отделения 91, в частности в таком состоянии стенки 92 выдачи, в котором стенка 92 выдачи не подвергается давлению или не зацепляется с одним или более элементами для открытия стенки 92 выдачи и, следовательно, по существу, является плоской (см. фиг. 1). Высота h2 частиц кофе первого помола 1 может представлять собой толщину слоя частиц кофе первого помола и общая высота hобщая может представлять собой общую толщину слоя частиц кофе, состоящих из частиц кофе первого помола 1 и частиц кофе второго помола 2. Вторая высота h2 предпочтительно равна или больше 5000 мкм, или 6000 мкм, или 7000 мкм, или 8000 мкм, или 9000 мкм, или 10 000 мкм, или 11 000 мкм, или 12 000 мкм, или 13 000 мкм, или 14 000 мкм, или 15 000 мкм, или 16 000 мкм, или 17 000 мкм. Отношение первой высоты h1 ко второй высоте h2 предпочтительно находится в диапазоне от 1 : 1 до 1 : 20, в более предпочтительном варианте реализации в диапазоне от 1 : 10 до 1 : 20, в особо предпочтительном варианте реализации в диапазоне от 1 : 10 до 1 : 15 или от 1 : 2 до 1 : 5, например в диапазоне от 1 : 3 до 1 : 4.
Частицы кофе первого помола 1 могут заполнять первый объем, а частицы кофе второго помола 2 могут заполнять второй объем. Каждый из объемов может быть образован количеством соответствующих частиц кофе и средневзвешенным по объему диаметром соответствующих частиц кофе. Например, если частицы кофе первого и второго помола 1, 2 наслаиваются в отделении 91 таким образом, что частицы кофе 1, 2 располагаются на конкретных высотах h1, h2 и находятся в прямом контакте с боковой стенкой, соответствующий объем можно рассчитать посредством геометрической формы отделения 91 (например, в форме цилиндра или усеченного конуса) и соответствующей высоты. Отношение первого объема ко второму объему может находиться в диапазоне от 1 : 1 до 20 : 1, предпочтительно в диапазоне от 10 : 1 до 20 : 1, в более предпочтительном варианте реализации в диапазоне от 10 : 1 до 15 : 1 или от 2 : 1 до 5 : 1, например в диапазоне от 3 : 1 до 4 : 1.
Далее, второй предпочтительный вариант осуществления описан со ссылкой на фиг. 1 и 3, что также предотвращает или по меньшей мере значительно снижает блокирование, при этом частицы кофе имеют сравнительно небольшой размер для достижения увеличенного выхода экстракции кофе. Ранее упомянутое описание, в частности, первого варианта осуществления, применимо аналогично второму варианту осуществления, если не указано иное.
В соответствии со вторым вариантом осуществления частицы кофе расположены в отделении 91 по всей высоте, например, по общей высоте hобщая, как описано выше, причем частицы кофе, расположенные от стенки 92 выдачи до первой высоты, например первой высоты h1, как описано выше, представляют собой частицы кофе второго помола 2, имеющие второй средневзвешенный по объему диаметр D[4,3], причем частицы кофе, расположенные на второй высоте, например, второй высоте h2 как описано выше, проходящей от первой высоты h1 до общей высоты hобщая частиц кофе представляют собой частицы кофе первого помола 1, имеющие первый средневзвешенный по объему диаметр D[4,3]. Второй средневзвешенный по объему диаметр больше, чем первый средневзвешенный по объему диаметр.
Далее, третий предпочтительный вариант осуществления описан со ссылкой на фиг. 1 и 3, что также предотвращает или по меньшей мере значительно снижает блокирование, при этом частицы кофе имеют сравнительно небольшой размер для достижения увеличенного выхода экстракции кофе. Ранее упомянутое описание, в частности, первого и второго вариантов осуществления, применимо аналогично второму варианту осуществления, если не указано иное.
В соответствии с третьим вариантом осуществления частицы кофе, которые находятся в прямом контакте со стенкой 92 выдачи, представляют собой частицы кофе второго помола 2а, имеющие второй средневзвешенный по объему диаметр D[4,3], причем частицы кофе, расположенные выше по потоку от частиц кофе второго помола 2a, представляют собой частицы кофе первого помола 1, имеющие первый средневзвешенный по объему диаметр[4,3], при этом второй средневзвешенный по объему диаметр больше, чем первый средневзвешенный по объему диаметр. Таким образом, третий вариант осуществления отличается от других вариантов осуществления, в частности, в том, что частицы кофе второго помола 2a, находящиеся в прямом контакте со стенкой выдачи, являются частицами кофе второго помола 2a.
Общей особенностью всех вариантов осуществления является то, что второй средневзвешенный по объему диаметр больше, чем первый средневзвешенный по объему диаметр, что предотвращает вступление частиц кофе первого средневзвешенного по объему диаметра в прямой контакт со стенкой выдачи. Таким образом, закупорка эффективно предотвращается или по меньшей мере уменьшается, а выход экстракции кофе улучшается благодаря тому, что первый средневзвешенный по объему диаметр меньше, чем второй средневзвешенный по объему диаметр. Второй средневзвешенный по объему диаметр предпочтительно равен или больше 350 мкм, или в более предпочтительном варианте реализации равен или больше 400 мкм, или 450 мкм, или 500 мкм, или 550 мкм, или 600 мкм, или 650 мкм, или 700 мкм. Второй средневзвешенный по объему диаметр предпочтительно равен или меньше 900 мкм, в более предпочтительном варианте реализации равен или меньше 850 мкм, или 800 мкм, или 750 мкм, или 700 мкм, или 650 мкм, или 600 мкм. Первый средневзвешенный по объему диаметр составляет предпочтительно менее 550 мкм, в более предпочтительном варианте реализации равен или менее 500 мкм, или 450 мкм, или 400 мкм, или 350 мкм, 300 мкм или 250 мкм, или 200 мкм, или 150 мкм, или 100 мкм. Второй средневзвешенный по объему диаметр может быть на по меньшей мере 15%, или на по меньшей мере 20%, или на по меньшей мере 30% больше, чем первый средневзвешенный по объему диаметр.
Контейнер, отделение 91, боковая стенка 88, стенка 89 впрыска и стенка 92 выдачи не ограничены конкретным материалом. Боковая стенка 88, стенка 89 впрыска и/или стенка 92 выдачи могут быть изготовлены из пластика и/или металлического материала, например алюминия и/или бумаги (композитного материала). Используемый пластик может представлять собой пластик, совместимый с пищевыми продуктами, и может быть выбран из группы материалов, включающей СЭВС, ПВДХ, ПП, ПЭ, ПА, в один или несколько слоев. Боковая стенка 88, стенка 89 впрыска и/или стенка 92 выдачи также могут быть изготовлены из фильтровальной бумаги и/или любого другого биоразлагаемого или компостируемого материала. Следует понимать, что материал является «компостируемым», когда материал удовлетворяет требованиям, установленным Европейским стандартом EN 13431 («Упаковка. Требования к использованной упаковке для ее переработки путем компостирования и биохимического разложения. Схема испытаний и критерии оценки для окончательной приемки упаковки»). Компостируемый материал может представлять собой один или несколько из следующих материалов: полимеры, экстрагированные из биомассы (например, полисахариды, такие как целлюлоза-крахмал, липиды, белки); синтетические полимеры (например, полимолочная кислота PLA, полученная в результате ферментации крахмала); полимеры, производимые генетически модифицированными микроорганизмами или бактериями (например, полигидроксиалканоаты — PHA); полимеры из ископаемых мономеров (например, полибутилсукцинат — PBS); и смеси вышеуказанных материалов (так называемых «составных продуктов») с введением добавок, таких как наночастицы (например, тальк, клоазит) или без них. Материал фильтровальной бумаги предпочтительно выбирается из группы, состоящей из фильтровальной бумаги, тканых волокон и нетканых волокон. Волокна могут быть изготовлены из ПЭТ (полиэтилентерефталата) или ПП (полипропилена) или какого-либо другого полимера. Толщина используемого материала предпочтительно составляет от 5 до 100 мкм в зависимости от типа используемого материала. Боковая стенка 88, стенка 89 впрыска и/или стенка 92 выдачи предпочтительно выполнены с возможностью закрытия отделения 91 герметичным способом. Боковая стенка 88, стенка 89 впрыска и/или стенка 92 выдачи могут иметь однослойную или многослойную структуру. Боковая стенка 88, стенка 89 впрыска и/или стенка 92 выдачи могут содержать покрытие.
Материал стенки 92 выдачи может иметь перфорируемостью не менее 12 Н (в соответствии со стандартом ASTM F 1306 90, скорость проникновения: 300 мм/мин, измеренная для образца толщиной 100 мкм). Стенка 92 выдачи может иметь толщину от 20 мкм до 2 мм, предпочтительно от 50 мкм до 0,5 мм, и в особо предпочтительном варианте реализации от 60 мкм до 300 мкм. предпочтительно стенка 92 выдачи перфорирована на по меньшей мере 25% всей поверхности стенки 92 выдачи.
Контейнер может также содержать дополнительные структуры для взаимодействия с потоком воды под давлением. Эти дополнительные структуры могут быть предусмотрены выше или ниже по потоку от стенки 92 выдачи. Примерная дополнительная структура, расположенная ниже по потоку от стенки выдачи, представляет собой одно отверстие 95, которое предпочтительно выполнено концентрическим с отделением 91 и/или в нижней части контейнера. Отверстие 95 может быть образовано в виде трубчатой части. Таким образом, напиток может проходить вдоль углубленных элементов 94, образующих полости, и в итоге выходить через отверстие 95. Таким образом, это отверстие 95 позволяет напитку попадать в чашку (не изображенную), расположенную под отверстием 95 или ниже него. Контейнер может быть изготовлен путем термоформования, что может позволить непосредственно получить ранее упомянутые один или более элементов.
Далее приведены примеры 1–6 для иллюстрации эффекта от настоящего изобретения. В каждом из примеров использовался контейнер в форме таблетки или капсулы, а именно контейнер с формой Nespresso в примерах 1, 5 и 6, и контейнер с формой Nestlé Dolce Gusto (NDG) в примерах 2, 3, 4; в столбце конструкции контейнера соотношение в скобках после соответствующей конструкции контейнера указывает на соотношение частиц кофе первого и второго помола. В последнем столбце таблицы указано, имеет ли соответствующий контейнер продукт, не выходящий из контейнера (PNCO), т. е. закупорен ли контейнер и, таким образом, напиток не выходит или, по существу, не выходит из контейнера (PNCO: ДА) или не закупорен и, таким образом, напиток выходит из контейнера (PNCO: НЕТ).
(частицы кофе первого помола)
(частицы кофе второго помола)
Как видно из сравнительных примеров 1 и 2, второй средневзвешенный по объему диаметр является очень небольшим и приводит к закупорке контейнера. В отличие от этого, в каждом из примеров 3–6 второй средневзвешенный по объему диаметр больше второго средневзвешенного по объему диаметра в примерах 1 и 2, соответственно, это не приводит к закупорке контейнера; частицы кофе второго помола из примеров 3–6, таким образом, эффективно контролируют давление в соответствующем контейнере таким образом, что закупорка не происходит. Кроме того, в каждом из примеров 3 и 6 соответствующий второй средневзвешенный по объему диаметр больше, чем соответствующий первый средневзвешенный по объему диаметр. Таким образом, из-за меньшего первого средневзвешенного по объему диаметра в этих примерах достигается более высокий выход экстракции кофе по сравнению с примерами 4 и 5. Следовательно, в примерах 3 и 6 не только предотвращается закупорка соответствующего контейнера (в отличие от примеров 1 и 2), но также обеспечивается более высокий выход экстракции кофе, по сравнению с примерами 4 и 5.
Специалисту в данной области должно быть понятно, что вариант осуществления, показанный на фигурах, является лишь предпочтительным вариантом осуществления, однако можно использовать и другие конструкции контейнера. В частности, контейнер не ограничивается только (например, слоями или группами) частицами кофе первого и второго помола. Например, контейнер может содержать один или более дополнительных (например, слоев или групп) частиц кофе (т. е. всего три или более (слоев или групп) частиц кофе), которые могут располагаться выше частиц кофе первого и/или второго помола или между частицами кофе первого и/или второго помола. Таким образом, частицы кофе второго помола эффективно предотвращают блокирование в капсуле и, следовательно, дают возможность обеспечения любой формы частиц или слоев выше (или сверху) частиц кофе второго помола, в частности (кофейных) частиц (также и других добавок), имеющих меньший средневзвешенный по объему диаметр, чем средневзвешенный по объему диаметр частиц кофе второго помола.
Настоящее изобретение описано в сочетании с различными вариантами осуществления в качестве примеров, а также в качестве примеров реализации. Однако на основании изучения графических материалов, этого описания и независимых пунктов формулы изобретения специалистами в данной области техники и практического применения заявленного изобретения могут быть поняты и осуществлены другие варианты. В формуле изобретения, а также в описании, слово «содержит» не исключают другие элементы или стадии, а слова в единственном числе не исключают множественного числа. Тот или иной элемент или блок могут выполнять функции нескольких объектов или элементов, перечисленных в формуле изобретения. Сам факт того, что определенные показатели указаны во взаимно отличающихся зависимых пунктах формулы изобретения, не указывает на то, что при необходимости нельзя применить комбинацию этих показателей в предпочтительном варианте реализации.
Изобретение относится к структуре слоев кофе и контейнерам для приготовления напитка. Контейнер содержит отделение (91), содержащее частицы (1, 2) молотого кофе, подлежащего экстракции, выполненное с возможностью прохождения потока воды под давлением от впрыскивающей стенки (89) контейнера к стенке (92) выдачи контейнера для приготовления напитка из частиц (1, 2) кофе. Частицы (1, 2) кофе содержат: первую группу частиц (1) кофе первого помола, имеющих первый средневзвешенный по объему диаметр D[4,3], и вторую группу частиц (2) кофе второго помола, имеющих второй средневзвешенный по объему диаметр D[4,3] и находящихся ниже по потоку от первой группы частиц (1) кофе первого помола, причем вторая группа частиц (2) кофе второго помола находится в прямом контакте со стенкой (92) выдачи, при этом второй средневзвешенный по объему диаметр больше, чем первый средневзвешенный по объему диаметр. Технический результат заключается в обеспечении исключения блокирования контейнера при обеспечении высокого выхода экстракции кофе. 10 з.п. ф-лы, 3 ил., 6 пр.
1. Контейнер для приготовления напитка, содержащий отделение (91), содержащее подлежащие экстракции частицы (1, 2) молотого кофе,
в котором отделение (91) выполнено с возможностью прохождения потока воды под давлением от стенки (89) впрыска контейнера к стенке (92) выдачи контейнера для приготовления напитка из частиц (1, 2) кофе,
причем частицы (1, 2) кофе содержат:
первую группу частиц (1) кофе первого помола, имеющих первый средневзвешенный по объему диаметр D[4,3], и
вторую группу частиц (2) кофе второго помола, имеющих второй средневзвешенный по объему диаметр D[4,3] и расположенных ниже по потоку от первой группы частиц (1) кофе первого помола, при этом вторая группа частиц (2) кофе второго помола находится в прямом контакте со стенкой (92) выдачи,
причем второй средневзвешенный по объему диаметр больше, чем первый средневзвешенный по объему диаметр.
2. Контейнер по п. 1, в котором второй средневзвешенный по объему диаметр равен или больше 350 мкм, предпочтительно равен или больше 400 мкм, или 450 мкм, или 500 мкм, или 550 мкм, или 600 мкм, или 650 мкм, или 700 мкм, и/или при этом второй средневзвешенный по объему диаметр равен или меньше 900 мкм, предпочтительно равен или менее 850 мкм, или 800 мкм, или 750 мкм, или 700 мкм, или 650 мкм или 600 мкм.
3. Контейнер по любому из предшествующих пунктов, в котором второй средневзвешенный по объему диаметр на по меньшей мере 15%, или на по меньшей мере 20%, или на по меньшей мере 30% больше первого средневзвешенного по объему диаметра.
4. Контейнер по любому из предшествующих пунктов, в котором частицы (1) кофе первого помола заполняют первый объем, и при этом частицы (2) кофе второго помола заполняют второй объем, причем отношение первого объема ко второму объему находится в диапазоне от 20 : 1 до 1 : 1, предпочтительно в диапазоне от 20 : 1 до 10 : 1.
5. Контейнер по любому из предшествующих пунктов, в котором частицы (1) кофе первого помола наслаиваются на частицы (2) кофе второго помола, и/или при этом частицы (1) кофе первого помола находятся в прямом контакте с частицами (2) кофе второго помола.
6. Контейнер по любому из предшествующих пунктов, в котором частицы (2) кофе второго помола расположены таким образом, что поток воды для приготовления напитка может выходить из контейнера только через частицы (2) кофе второго помола, и/или при этом частицы (2) кофе второго помола наслаиваются на стенку (92) выдачи, и/или при этом частицы (1) кофе первого помола и/или частицы (2) кофе второго помола располагаются в виде пласта кофе, и/или при этом частицы (2) кофе второго помола покрывают всю стенку (92) выдачи.
7. Контейнер по любому из предшествующих пунктов, в котором частицы (2) кофе второго помола расположены, в частности, слоями в контейнере с высотой (h1), предпочтительно на первую высоту от стенки (92) выдачи до частиц (1) кофе первого помола, причем высота (h1) предпочтительно равна или больше 1000 мкм, в более предпочтительном варианте реализации равна или больше 1500 мкм, или 2000 мкм, или 2500 мкм, или 3000 мкм, или 3500 мкм, или 4000 мкм, или 4500 мкм, или 5000 мкм, и/или при этом предпочтительное отношение высоты (h1) ко второму средневзвешенному по объему диаметру составляет по меньшей мере 2 : 1, или по меньшей мере 5 : 1, или по меньшей мере 9 : 1.
8. Контейнер по любому из предшествующих пунктов, в котором частицы (1) кофе первого помола расположены, в частности, слоями в контейнере с дополнительной высотой (h2), предпочтительно на вторую высоту от частиц (2) кофе второго помола, предпочтительно на первую высоту до общей высоты (hобщая) частиц кофе, и при этом предпочтительно дополнительная высота равна или больше 5000 мкм, или 6000 мкм, или 7000 мкм, или 8000 мкм, или 9000 мкм, или 10 000 мкм, или 11 000 мкм, или 12 000 мкм, или 13 000 мкм, или 14 000 мкм, или 15 000 мкм, или 16 000 мкм, или 17 000 мкм, и/или при этом отношение высоты (h1) к дополнительной высоте (h2) предпочтительно находится в диапазоне от 1 : 1 до 1 : 20, в более предпочтительном варианте реализации в диапазоне от 1 : 10 до 1 : 20 или от 1 : 1 до 1 : 15, в особо предпочтительном варианте реализации в диапазоне от 1 : 2 до 1 : 5, например в диапазоне от 1 : 3 до 1 : 4.
9. Контейнер по любому из предшествующих пунктов, в котором отделение (91) содержит по меньшей мере часть стенки (89) впрыска, и/или по меньшей мере часть стенки (92) выдачи, и/или боковую стенку (88), окружающую частицы (1, 2) кофе, причем стенка впрыска (89), и/или стенка (92) выдачи, и/или боковая стенка (88) предпочтительно находятся в прямом контакте с частицами (1, 2) кофе.
10. Контейнер по любому из предшествующих пунктов, в котором первый средневзвешенный по объему диаметр составляет менее 550 мкм, предпочтительно равен или меньше 500 мкм, или 450 мкм, или 400 мкм, или 380 мкм, или 350 мкм, или 300 мкм, или 250 мкм, или 200 мкм, или 150 мкм, или 100 мкм.
11. Контейнер по любому из предшествующих пунктов, в котором стенка (92) выдачи содержит фильтр для предотвращения прохождения по меньшей мере частиц (2) кофе второго помола через стенку (92) выдачи, и/или при этом стенка (92) выдачи содержит отверстия (92a) или конструктивно предусматривает наличие отверстий (92a), причем каждое из отверстий (92a) меньше второго средневзвешенного по объему диаметра с тем, чтобы частицы (2) кофе второго помола не проходили через отверстия (92a) и, таким образом, через стенку (92) выдачи, но чтобы при этом напиток мог проходить через отверстия (92a), причем предпочтительно диаметр каждого из отверстий (92a) или наибольшее возможное расстояние между двумя точками контура каждого из отверстий (92a) меньше второго средневзвешенного по объему диаметра, предпочтительно на по меньшей мере 10%, или 20%, или 30%, или 40%, или 50% меньше, чем второй средневзвешенный по объему диаметр.
| WO 2018024587 A1, 08.02.2018 | |||
| WO 2014191412 A1, 04.12.2014 | |||
| WO 2013039585 A1, 21.03.2013 | |||
| WO 2012055751 A2, 03.05.2012 | |||
| КАПСУЛА, СИСТЕМА И СПОСОБ ПРИГОТОВЛЕНИЯ НАПИТКА | 2009 |
|
RU2566317C2 |
