CN112367883A - 咖啡滤纸 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种机械提取用的咖啡滤纸，其能够提取具有正宗味道且杂味较少的咖啡饮料。作为解决方法，提供一种15μm以上的气孔直径比例为40％以上且30μm以上的气孔直径比例为20％以下的咖啡滤纸。

Description

咖啡滤纸
技术领域
本发明涉及一种机械提取用的咖啡滤纸。
背景技术
杯式且分着杯磨咖啡豆的类型的咖啡提取机，在便利店、西餐馆、自动售货机等中被利用。
咖啡提取机中使用以滚筒状被卷收的咖啡滤纸。咖啡提取机中，在从滚筒抽出的咖啡滤纸被提取机(冲泡袋)夹住的状态下，咖啡豆粉末和热水被注入而提取咖啡饮料，被提取的咖啡饮料通过咖啡滤纸的过滤后注入到杯子。提取后的咖啡滤纸在载放提取后的咖啡豆粉末的状态下被送纸滚轮送出而排出。
对机械提取用的咖啡滤纸，要求缘于咖啡饮料提取后的湿润状态下的断纸、破损等的故障难以发生，专利文献1中，本发明者提出了具有充分的纵向的干燥状态拉伸强度、湿润状态拉伸强度以及优秀的吸水特性的咖啡滤纸。
近几年，便利店等中，用咖啡提取机提取的自助咖啡作为揽客手段而受到关注。为了在下单集中的通勤时间带等中能够迅速提供咖啡饮料，对这样的店铺中的自助咖啡，要求从磨咖啡豆到注入杯子为止的总提取时间较短，对咖啡滤纸要求较高的透水性。
但是，如果提高咖啡滤纸的透水性，则气孔直径容易变大，当通过气孔直径较大的咖啡滤纸提取咖啡饮料时，咖啡饮料中会大量含有咖啡豆的微粒(以下，也称为微粉)，存在杂味较强的问题。相反，如果气孔直径过小，则总提取时间变长，另外，会有咖啡饮料中几乎不含有微粉而味道较弱的情况。
专利文献
专利文献1：日本国特开2018-126402号公报
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种机械提取用的咖啡滤纸，其能够提取具有正宗味道且杂味较少的咖啡饮料。
用于解决本发明的课题的方法，如同以下所述。
1.一种咖啡滤纸，其特征为，15μm以上的气孔直径比例为40％以上且30μm以上的气孔直径比例为20％以下。
2.上述1所记载的咖啡滤纸，其特征为，所述15μm以上的气孔直径比例为45％以上。
3.上述1或2所记载的咖啡滤纸，其特征为，所述30μm以上的气孔直径比例为17％以下。
4.上述1～3的任意一项所记载的咖啡滤纸，其特征为，造纸用纤维中的木材纸浆的含有量为30质量％以下。
本发明的咖啡滤纸满足特定的气孔直径分布，由此能够提取具有正宗味道且杂味较少的咖啡饮料。
具体实施方式
本发明的咖啡滤纸的特征为，15μm以上的气孔直径比例为40％以上且30μm以上的气孔直径比例为20％以下。并且，与手冲咖啡(Hand Drip)用的咖啡滤纸相比，机械提取用即本发明的咖啡滤纸是在透水性、耐水性、强度等物性上存在较大差异的不同物品。
纸基材
并不特意限定用于制造在本发明的咖啡滤纸中使用的纸基材的造纸用纤维的种类，可使用针叶树纸浆、阔叶树纸浆等木材纸浆及亚麻、红麻、楮树、结香等韧皮纤维及蔗渣、竹、西班牙草等硬质纤维及棉纸浆等种子纤维及马尼拉麻纸浆、剑麻纸浆等叶脉纤维的非木材纸浆及合成纤维(聚丙烯纤维、人造丝纤维、聚对苯二甲酸乙二醇酯纤维)等中的1种或2种以上。另外，作为纸浆，可使用通过硫酸盐蒸煮法及酸性、中性、碱性亚硫酸盐蒸煮法、钠盐蒸煮法等的化学纸浆以及细磨纸浆、化学机械纸浆、热机械纸浆等。
如上所述，虽然并不特意限定本发明中使用的造纸用纤维，但是通过使造纸用纤维中的木材纸浆的含有量成为30质量％以下，由此容易抄取满足本发明的气孔直径分布的纸基材。从作为目标的容易制造纸基材的观点考虑，更优选木材纸浆的含有量为20质量％以下，进一步优选10质量％以下，最优选不含有木材纸浆。另外，通过作为木材纸浆以外的纸浆而使用麻纸浆，由此容易抄取满足本发明的气孔直径分布的纸基材。
添加剂
只要满足本发明的气孔直径分布，则如果在食品用纸的自主基准、FDA认证等上没有问题，则本发明的咖啡滤纸根据需要可使用各种添加剂。作为添加剂，为了满足对咖啡滤纸要求的湿态强度、施胶性、吸水特性，优选含有湿润纸力增强剂、干燥纸力增强剂、施胶剂。
湿润纸力增强剂
本发明中，并不特意限定湿润纸力增强剂，可使用瓜尔豆胶、乙醛变形聚丙烯酰胺(Acrylamide-diallyldimethylammonium chloride共聚物)、聚酰胺环氧氯丙烷、聚酰胺聚胺环氧氯丙烷、聚胺环氧氯丙烷、聚乙烯亚胺等。
干燥纸力增强剂
本发明中，并不特意限定干燥纸力增强剂，可使用羧甲基纤维素(CMC)、羧甲基葡聚糖、聚丙烯酰胺、乙醛变形聚丙烯酰胺(Acrylamide-diallyldimethylammonium chloride共聚物)、羟丙基瓜儿胶等。
施胶剂
本发明中，并不特意限定施胶剂，可使用烷基烯酮二聚体(AKD)、苯乙烯-丙烯腈共聚物、阴离子型聚氨酯、苯乙烯-顺丁烯二酸酐共聚物等。
制造方法
并不特意限定本发明的咖啡滤纸的制造方法，但是例如可例举从含有造纸用纤维、湿润纸力增强剂、干燥纸力增强剂及其他添加剂等的纸料中抄取纸基材，而在纸基材上涂布含有施胶剂等的涂布液的方法。
并不特意限定纸基材的抄取方法，可使用包含顶网等的长网抄纸机、顶网成形器、夹网成形器、圆网抄纸机、短网抄纸机、倾斜短网抄纸机等而进行。另外，干燥工序可适当选定多筒式圆筒干燥机、杨克式干燥机、热风干燥机等。并不特意限定涂布液的涂布方法，可通过施胶压榨机或挤压涂布机等的方式进行涂布。
气孔直径比例
由于本发明的咖啡滤纸的15μm以上的气孔直径比例为40％以上，因此能够在较短提取时间内提取具有正宗味道的咖啡饮料。优选15μm以上的气孔直径比例为45％以上，更优选50％以上，进一步优选60％以上。
另一方面，由于本发明的咖啡滤纸的30μm以上的气孔直径比例为20％以下，因此能够提取杂味较少的咖啡饮料。优选30μm以上的气孔直径比例为17％以下，更优选15％以下。
并且，本发明中，气孔直径比例是使用细孔直径分布测定装置孔分布测定仪(美国PMI公司型号CFP-1200A)，对浸过测定液(美国PMI公司SILWICK)的样品施加空气压，从湿润状态下的空气流量与干燥状态下的空气流量之比求出气孔直径分布，从该气孔直径分布算出的值。
基重
优选本发明的咖啡滤纸的基重为18g/m2以上、30g/m2以下。如果基重小于18g/m2，则纸力降低而容易发生断纸、破损。如果基重大于30g/m2，则透水性降低而有可能总提取时间变长。另外，有时也会15μm以上的气孔直径比例减小而咖啡饮料的味道变弱。更优选基重为20g/m2以上、25g/m2以下。
厚度
优选咖啡滤纸的厚度为55μm以上、90μm以下。如果咖啡滤纸的厚度小于55μm，则30μm以上的气孔直径比例变大而有可能在咖啡饮料中产生杂味。如果咖啡滤纸的厚度大于90μm，则对应于单位长度的滚筒直径变大，因此对提取机的咖啡滤纸的补充频率提高。更优选咖啡滤纸的厚度为60μm以上、80μm以下。
拉伸强度
根据日本制浆造纸学术团体JAPAN TAPPI No.71测定的本发明的咖啡滤纸的纵向的干燥状态拉伸强度优选为1.6kg/15mm以上。另外，根据JAPAN TAPPI No.71测定的纵向的湿润状态拉伸强度优选为0.6kg/15mm以上。如果纵向的拉伸强度小于上述值，则在排出咖啡滤纸时容易发生断纸。优选纵向的干燥状态拉伸强度为2.0kg/15mm以上，更优选湿润状态拉伸强度为0.8kg/15mm以上。并且，该湿润状态拉伸强度是在除去施胶剂之后测定的值。
克列姆吸水高度
根据日本工业标准JIS P8141测定的本发明的咖啡滤纸在10分钟后的克列姆吸水高度优选为2mm以下。如果该克列姆吸水高度大于2mm，则液体容易渗进咖啡滤纸，因此被弄湿的咖啡滤纸粘上提取机等而难以剥离，排出时容易发生破碎(漏洞)。在本发明的咖啡滤纸中，更优选该克列姆吸水高度为1mm以下，进一步优选0.5mm以下，最优选0mm。
透水时间
优选本发明的咖啡滤纸的透水时间(在除去施胶剂之后，根据JIS P3801(1995)测定的使用Herzberg过滤速度试验仪使100ml的水通过纸的时间)为1.8秒以上、5.0秒以下。如果该透水时间小于1.8秒，则无法充分进行提取，咖啡饮料的味道变淡。另外，如果该透水时间大于5.0秒，则提取时间变长。更优选该透水时间为2.0秒以上、4.0秒以下，更优选2.2秒以上、3.0秒以下。
实施例
实施例1
将经过碎解处理的马尼拉麻纸浆100质量％作为抄纸用原料，通过短网抄纸机得到了以22.0g/m2基重为目标而抄造的原纸。
对所得到的原纸，通过施胶压榨机以1.8％聚酰胺环氧氯丙烷(日本PMC公司制，商品名：KAIMEN 557H)、1.8％聚丙烯酰胺(荒川化学工业公司制，商品名：POLYSTRON 117)涂布液进行涂布，在干燥一次后，通过施胶压榨机以2.5％烷基烯酮二聚体(荒川化学工业公司制，商品名：SIZEPINE K-903-20)涂布液进行涂布而得到咖啡滤纸。
实施例2
将经过碎解处理的马尼拉麻纸浆100质量％作为抄纸用原料，通过短网抄纸机以20.0g/m2基重为目标进行了抄造，除此之外与实施例1相同的方法得到了咖啡滤纸。
实施例3
将经过碎解处理的马尼拉麻纸浆100质量％作为抄纸用原料，通过短网抄纸机以18.5g/m2基重为目标进行了抄造，除此之外与实施例1相同的方法得到了咖啡滤纸。
实施例4
将混合经过碎解处理的马尼拉麻纸浆70质量％、经过碎解处理的阔叶树纸浆30质量％的纸浆作为抄纸用原料，通过短网抄纸机以22.0g/m2基重为目标进行了抄造，除此之外与实施例1相同的方法得到了咖啡滤纸。
实施例5
将混合经过碎解处理的马尼拉麻纸浆85质量％、经过碎解处理的棉纸浆15质量％的纸浆作为抄纸用原料，通过短网抄纸机以22.0g/m2基重为目标进行了抄造，除此之外与实施例1相同的方法得到了咖啡滤纸。
比较例1
将混合经过碎解处理的马尼拉麻纸浆70质量％、经过碎解处理的阔叶树纸浆30质量％的纸浆作为抄纸用原料，通过短网抄纸机以26.5g/m2基重为目标进行了抄造，除此之外与实施例1相同的方法得到了咖啡滤纸。
比较例2
将混合经过碎解处理的马尼拉麻纸浆70质量％、经过碎解处理的棉纸浆30质量％的纸浆作为抄纸用原料，通过短网抄纸机以22.0g/m2基重为目标进行了抄造，除此之外与实施例1相同的方法得到了咖啡滤纸。
物性的测定方法
气孔直径(起泡点、平均气孔直径、气孔直径比例)
从所得到的咖啡滤纸，通过冲切取得直径25mm的样品。
使用细孔直径分布测定装置孔分布测定仪(美国PMI公司制，型号：CFP-1200A)，对浸过测定液(美国PMI公司制，商品名：SILWICK)的样品(测定面积为
Figure BDA0002859637760000061
左右)施加压力，测定了湿润状态的空气流量与干燥状态的空气流量。
从干燥状态下与湿润状态下的空气流量之比算出的气孔直径分布，求出了气孔直径比例。
起泡点(最大气孔直径)是从空气开始贯通的压力换算的气孔直径作为起泡点。
平均气孔直径(平均流量细孔直径)是从干燥状态的测定中的压力和表示流量曲线的1/2斜度的曲线与湿润状态的测定中的曲线相交的点的压力换算了平均气孔直径。压力与气孔直径的换算使用了下述式1。
d＝C·γ/P (式1)
(上述式1中，“d(μm)”表示样品的气孔直径，“γ(mN/m)”表示测定体的表面张力，“P(Pa)”表示压力，“C”表示常数。)
基重、厚度
根据JIS P8124测定了基重，根据JIS P8118测定了厚度。
拉伸强度
根据JAPAN TAPPI NO.71测定了干燥状态拉伸强度。
湿润状态拉伸强度是将试验样品(宽度15mm、长度25mm左右)充分浸渍于表面活性剂水溶液(第一工业制药株式会社制，商品名：NEOCOL SW-C)，用流水清洗而除去施胶剂，用滤纸夹住而除去附着于表面的剩余水分，之后根据JAPAN TAPPI NO.71进行了测定。
克列姆吸水性
根据JIS P8141测定了克列姆吸水性。
透水时间
透水时间是将试验样品(50～100mm方形左右)充分浸渍于表面活性剂水溶液(第一工业制药株式会社制，商品名：NEOCOL SW-C)，用流水清洗而除去施胶剂，之后根据JIS P3801(1995)使用Herzberg过滤速度试验仪测定了100ml水通过纸的时间。
咖啡的物性的测定方法
咖啡的提取方法
在商用的咖啡提取机中安装如上制造的咖啡滤纸，从市场上销售的咖啡豆粉末(AGF公司制，商品名：Starbucks House Blend)提取了咖啡饮料。
咖啡饮料中的粒子数
通过SYRINGE SAMPLER将提取的10mL咖啡饮料吸引到微粒计测器(RION公司制液中粒子计数器，型号：KS-42D)，测定了2.0μm以上的粒子的粒径及数量浓度。
咖啡饮料的口味
由一名训练充分的专业评审以下述基准对提取的咖啡饮料的口味进行了评价。
味道3：浓
2：稍淡
1：淡
杂味3：杂味较少
2：稍有杂味
1：杂味较强
表1
Figure BDA0002859637760000091
结果
使用在15μm以上的气孔直径比例为20％左右的比较例1中制造的咖啡滤纸提取的咖啡饮料，15μm以上的粒径的粒子数较少，味道较淡。另外，比较例1中制造的咖啡滤纸则透水性较低，咖啡饮料的过滤时间与其他相比更长。使用在30μm以上的气孔直径比例为25％左右的比较例2中制造的咖啡滤纸提取的咖啡饮料，30μm以上的粒径的粒子数较多，杂味较强。
与此相对，使用在15μm以上的气孔直径比例为70％左右且30μm以上的气孔直径比例为20％左右的实施例3及5中制造的咖啡滤纸提取的咖啡饮料，虽然30μm以上的粒径的粒子数稍多，但是味道较浓，杂味则是稍有的程度。使用在15μm以上的气孔直径比例为45％左右且30μm以上的气孔直径比例为5％左右的实施例4中制造的咖啡滤纸提取的咖啡饮料，虽然15μm以上的粒径的粒子数稍少，但是味道是稍淡的程度，杂味较少。
而且，使用在15μm以上的气孔直径比例为60％左右且30μm以上的气孔直径比例为15％左右的实施例1及2中制造的咖啡滤纸提取的咖啡饮料，15μm及30μm以上的粒径的粒子数并不过多过少，味道较浓，杂味较少，是味道好的咖啡。

Claims (4)

1.一种咖啡滤纸，其特征为，15μm以上的气孔直径比例为40％以上且30μm以上的气孔直径比例为20％以下。
2.根据权利要求1所述的咖啡滤纸，其特征为，所述15μm以上的气孔直径比例为45％以上。
3.根据权利要求1或2所述的咖啡滤纸，其特征为，所述30μm以上的气孔直径比例为17％以下。
4.根据权利要求1～3中任意一项所述的咖啡滤纸，其特征为，造纸用纤维中的木材纸浆的含有量为30质量％以下。
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