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GEBIET DER ERFINDUNG
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Die
vorliegende Erfindung betrifft eine Einrichtung zum Extrahieren
von Kaffee und einen Kaffee-Eiswürfel
und insbesondere eine Einrichtung zum Extrahieren von Kaffee und
einen Kaffee-Eiswürfel
zum Verhindern von Geschmacksverlust, der durch Gefrieren des konzentrierten
Kaffee-Extraktes verarbeitet wird, so dass dessen Geschmack länger erhalten
bleibt.
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ALLGEMEINER STAND DER TECHNIK
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Seit
der Entdeckung des Kaffees zur Herstellung eines Getränks für den menschlichen
Verzehr fühlen
sich die meisten Menschen auf der Welt von dem einzigartigen Geschmack
und der anregenden Wirkung des Kaffees angezogen. Es gibt zahlreiche Cafés in den
Straßen
und verschiedene Kaffeegetränke
oder lösliche
Kaffees werden in den Geschäften
angeboten.
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Da
im traditionellen Kaffeehandel Geschmack, einfache Handhabung und
günstiger
Kaffeepreis nicht gleichzeitig bereitgestellt werden können, ist
die Qualität
von Kaffee, der im normalen Café gebrüht wird, besser als die der Kaffeegetränke, die im
Supermarkt angeboten werden, sagt der Kaffeeliebhaber. Das heißt, dass
die Qualität
der Kaffeebohne und des Röstens
in Cafés
viel besser ist als die normaler Kaffeegetränke. Ferner entweichen die flüchtigen
Komponenten in normalen Kaffeegetränken leicht während der
Lagerzeit.
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Jedoch
können
sich die meisten Menschen den Preis für Kaffee im Café nicht
täglich
leisten. Gründe
für den
höheren
Preis für
Kaffee in Cafés sind
Miete, der Preis für
die Kaffeebohnen, der Bedarf an erfahrenen Baristi und eine hochwertige
Maschine zum Extrahieren von Kaffee.
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Die
Kosten für
eine Maschine zum Extrahieren von konzentriertem Kaffee, eine Kaffeemühle und entsprechende
Geräte
betragen mehrere Hunderttausend N.T.-Dollars, und das sind üblicherweise
die Hauptkosten für
einen Coffee-Shop
bei der Eröffnung.
Da eine qualitativ hochwertige Maschine zum Extrahieren von konzentriertem
Kaffee von einem erfahrenen Barista bedient wird, ist das Gehalt
für einen
erfahrenen Barista deutlich höher
als das, das für studentische
Hilfskräfte
zu zahlen ist. Die beschriebenen zusätzlichen Kosten tragen die
Verbraucher, was den höheren
Preis für
den Kaffee in Coffee-Shops erklärt.
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Das
Einstellen eines erfahrenen Barista erhöht die Kosten der Coffee-Shops.
Das Anlernen erfahrener Barista wäre zeitaufwändiger und teurer, was die
Ausgaben der Coffee-Shops erhöht,
so dass viele Coffee-Shops in der Regel ungenügend ausgebildete studentische
Hilfskräfte
zum Bedienen der Maschine zum Extrahieren von Kaffee beschäftigen, so
dass der Kaffee-Extrakt unter unzureichenden Bedingungen extrahiert
und die Kaffeequalität
gemindert wird. Der Preis, den die Verbraucher für einen solchen Kaffee zahlen,
ist nicht gerechtfertigt.
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KURZDARSTELLUNG DER ERFINDUNG
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Ein
neuartiges Verfahren und eine entsprechende apparative Einrichtung
zum Extrahieren von Kaffee und ein Produkt daraus sind die Schlüsselbegriffe
der vorliegenden Erfindung. Sie dienen nicht nur dazu, den Geschmacksverlust
zu verhindern und die Geschmackserhaltungsdauer zu verlängern, sondern
auch dazu, die Wirksamkeit des Kaffeebrühverfahrens zu erhöhen und
die Kosten zu senken.
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Die
primäre
Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine Einrichtung
zum Extrahieren von Kaffe mit Verhinderung von Geschmacksverlust bereitzustellen,
die darin besteht, den konzentrierten Kaffee-Extrakt einer niedrigen
Temperatur auszusetzen, um den Geschmacksverlust zu verhindern.
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Eine
zweite Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine Einrichtung
zum Extrahieren von Kaffee unter Verhinderung von Aromaverlust bereitzustellen,
wobei der konzentrierte Kaffee-Extrakt zu einem Eiswürfel aus
konzentriertem Kaffee gefroren wird, der die Kaffeequalität und die
Handhabbarkeit beim Brühen
verbessert.
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Eine
weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine Einrichtung
zum Extrahieren von Kaffee mit gleichzeitigem Verhindern von Aromaverlust
bereitzustellen, die eine Menge Eiswürfel aus konzentriertem Kaffee
innerhalb kurzer Zeit herstellen und lagern kann, um die Kosten
für das
Extrahieren von Kaffee wirksam zu senken.
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Eine
weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, einen
Kaffee-Eiswürfel mit
Verhinderung von Geschmacksverlust bereitzustellen, das in Coffee-Shops
verwendet werden kann, ohne dass in viele Geräte investiert werden muss,
so dass die Ausgaben für
Coffee-Shops sicher reduziert werden können.
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Eine
andere Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, einen Kaffee-Eiswürfel mit
Verhinderung von Geschmacksverlust bereitzustellen, wobei das Kaffee-Reduktions-
und Herstellungsverfahren einfacher ist als nach dem Stand dem Technik, was
die Wirtschaftlichkeit der Kaffeeherstellung erhöht.
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Eine
weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, einen
Kaffee-Eiswürfel mit
Verhinderung von Geschmacksverlust bereitzustellen, das in folgenden
Schritten ausgeführt
wird: Herunterkühlen
des konzentrierten Kaffee-Extraktes,
erstes Verpacken des konzentrierten Kaffee-Extraktes, Gefrieren
des konzentrierten Kaffee-Extraktes zu Eiswürfeln aus Kaffeekonzentrat,
um die Handhabbarkeit für
die weitere Verwendung zu vereinfachen.
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Zum
Lösen der
beschriebenen Aufgaben stellt die vorliegende Erfindung eine Einrichtung
zum Extrahieren von Kaffee mit Verhinderung von Geschmacksverlust,
umfassend eine Einrichtung zum Extrahieren von Kaffeepulver durch
heißes
Wasser, um einen konzentrierten Kaffee-Extrakt zu erhalten; und
ferner eine Kühleinrichtung,
um den konzentrierten Kaffee-Extrakt einer niedrigen Temperatur
auszusetzen, wobei die niedrige Temperatur auf unter Null Grad Celsius
gesetzt wird, so dass der konzentrierte Kaffee-Extrakt zu einem
festen Aggregatzustand gefroren wird, der ein Eiswürfel aus
konzentriertem Kaffee ist.
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Zum
Lösen der
vorhergehend beschriebenen Aufgaben stellt die vorliegende Erfindung
ferner einen Kaffee-Eiswürfel
mit Verhinderung von Geschmacksverlust bereit, der umfasst, dass
ein Expresso-Extrakt einer niedrigen Temperatur ausgesetzt wird,
wobei die niedrige Temperatur auf unter Null Grad Celsius gesetzt
wird, um zu erreichen, dass der konzentrierte Kaffee-Extrakt zu einem
festen Aggregatzustand gefroren wird, bei dem es sich um einen Eiswürfel aus
konzentriertem Kaffee handelt, wobei der feste Aggregatzustand ein
Würfel,
ein Rechteck, ein Zylinder, ein Polygon-Körper oder eine Verbindung daraus
sein kann.
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KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
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Die
Figuren sind nicht maßstabsgerecht
gezeigt, da die einzelnen Ebenen zu dünn und die Stärkenunterschiede
der unterschiedlichen Ebenen zu groß sind, um eine maßstabsgetreue
Darstellung zuzulassen.
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1 zeigt
einen Ablaufplan des Verfahrens zur Herstellung einer bevorzugten
Ausführungsform der
vorliegenden Erfindung.
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1A zeigt
eine dreidimensionale Ansicht des Aufbaus einer bevorzugten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung, und
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2 zeigt
eine Ansicht des Aufbaus einer bevorzugten Ausführungsform des Kühlbehälters wie in
der vorliegenden Erfindung beschrieben.
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AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
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Die
Aufbaumerkmale und die zu erreichende Wirkung werden anhand der
vorliegenden bevorzugten Ausführungsformen
zusammen mit der ausführlichen
Beschreibung klar und verständlich.
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Zunächst zeigt 1 einen
Ablaufplan des Herstellungsverfahrens einer bevorzugten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung. Das Verfahren zum Extrahieren von Kaffee
mit Verhindern von Geschmacksverlust umfasst den Schritt, in dem
der konzentrierte Kaffee-Extrakt einer niedrigen Temperatur ausgesetzt
wird, damit der konzentrierte Kaffee-Extrakt zu einem festen Aggregatzustand
gefriert, der ein Eiswürfel
aus konzentriertem Kaffee ist. Der Geschmack des konzentrierten
Kaffee-Extraktes bleibt bei dem Eiswürfel aus konzentriertem Kaffee-Extrakt
länger
erhalten.
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Das
allgemeine Verfahren zum Extrahieren von Kaffee besteht zunächst darin,
dass die grünen Kaffeebohnen
geröstet
werden, um die Kaffeebohnen zu erhalten (geröstete Bohnen), die allgemein auf
dem Markt erhältlich
sind (Schritt 11). Das ist der erste Schritt zum Extrahieren
von Kaffee-Extrakt. Natürlich
verändert
sich der Geschmack der gerösteten Kaffeebohnen
durch Verändern
der Dauer, der Leistung und der Röstdauer, die rösterabhängig gesteuert
und verändert
werden.
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Praktisch
können
verschiedene Kaffeebohnen unterschiedlicher Geschmacksrichtungen
und unterschiedlicher Herkunft gemischt werden, um Kaffeebohnen
mit einer bestimmten Geschmacksnote zu erhalten, etwa Espresso-Kaffeebohnen.
Zum Mischen der Bohnen werden zunächst verschiedene grüne Kaffeebohnen
gemischt. Ansonsten können auch
geröstete
Kaffeebohnen mit unterschiedlicher Röstung zum Anreichern des Kaffee-Geschmacks in einem
geeigneten Verhältnis
gemischt werden.
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Während des
Verfahrens zum Extrahieren von Kaffee beeinflusst die Qualität der grünen Kaffeebohnen
und das Rösten
des Kaffees die Qualität des
Kaffee-Extraktes
danach. Mit anderen Worten: bei unzureichender Qualität der grünen Kaffeebohnen
und des Kaffeeröstens
ergibt sich auch kein guter Kaffee-Extrakt.
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Ferner
müssen
die gerösteten
Kaffeebohnen vermahlen werden, um ein Kaffeepulver zu erhalten, wie
es in Schritt 13 gezeigt ist. Der Kaffee-Extrakt wird hergestellt,
indem die Kaffeebohnen in kochendes Wasser getaucht werden, um die
wasserlöslichen
Komponenten der Kaffeebohnen zu extrahieren, d. h. Vermahlen der
Kaffeebohnen mit einer Kaffeemühle,
um das Kaffeepulver zu erhalten, Eintauchen des Kaffeepulvers in
heißem
Wasser bei geeigneter Temperatur, um die Kontaktoberfläche zwischen
Kaffeepulver und dem Wasser zu vergrößern, was das Extrahieren des
Wassers aus den extrahierten Komponenten des Pulvers begünstigt.
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Bei
einer herkömmlichen
Maschine zum Extrahieren von Kaffee, etwa dem Kaffeefilter, der
Kaffeemaschine, dem Siphon-Brüher,
dem Mokkabereiter oder der Maschine zum Extrahieren von Espresso-Kaffee,
bleibt die Kontaktfläche
mit dem Wasser bei jedem Kaffeepulver während des Extrahierens des
Kaffee-Extraktes
dieselbe. Wenn der Größenunterschied
zwischen den Kaffeepulvern zu groß ist, wird das Extrahieren
des Kaffeepulvers während
des Eintauchens in dieser Zeit beeinträchtigt, so dass die Qualität des Kaffee-Extraktes
nicht hochwertig ist. Daher ist die Verbesserung der Gleichmäßigkeit
des Kaffeepulvers nach dem Vermahlen sehr wichtig, so dass die meisten
Coffee-Shops viel
Geld für
den Kauf der Kaffeemühle
zum Regulieren der Stärke
des Kaffeepulvers und Verbessern seiner Gleichmäßigkeit aufwenden.
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Nach
dem Vermahlen wird das Kaffeepulver mit heißem Wasser zum Kaffee-Extrakt extrahiert.
Erfindungsgemäß ist der
Kaffee-Extrakt der konzentrierte Kaffee-Extrakt zum Erweitern der
Anwendung des Kaffee-Extraktes, wie es in Schritt 15 gezeigt
ist.
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Das
Verfahren zum Extrahieren von konzentriertem Kaffee umfasst verschiedene
Arten, etwa das Eintauchen des Kaffeepulvers in kochendes Wasser über eine
lange Zeit zur Erhöhung
der Konzentration des Kaffee-Extraktes.
Natürlich
kann der konzentrierte Kaffee-Extrakt der Espresso-Kaffee aus einer
Maschine zum Extrahieren von Espresso-Kaffee sein. Ein Vergleich
beider genannten Methoden zum Extrahieren von konzentriertem Kaffee-Extrakt zeigt, dass
der Geschmack des mit der Maschine zum Extrahieren von Espresso-Kaffee
hergestellten Espresso-Kaffees besser ist als der andere. Das heißt, das
Eintauchen des Kaffeepulvers in kochendes Wasser dauert zu lang
und führt
zu einer Überextrahierung.
Mit anderen Worten, die ungewünschten
Komponenten des Kaffeepulvers werden ebenfalls extrahiert. Die Maschine
um Extrahieren von Espresso-Kaffee arbeitet jedoch mit Hochdruckdampf,
der bewirkt, dass das heiße
Wasser schnell durch das feinere Pulver läuft, so dass es die extrahierten
Komponenten des Pulvers besser herausfiltert, so dass der Geschmack
und das Aroma des konzentrierten Kaffee-Extraktes erhalten bleiben.
Die Ausgaben für
eine Maschine zum Extrahieren von Espresso-Kaffee und für das Bedienungspersonal sind
höher als
woanders.
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Anschließend wird
der konzentrierte Kaffee-Extrakt einer niedrigen Temperatur von
etwa Null Grad Celsius ausgesetzt, so dass der konzentrierte Kaffee-Extrakt zu einem
festen Aggregatzustand gefroren wird, bei dem es sich um den Eiswürfel aus konzentriertem
Kaffee handelt, wie es in Schritt 17 in 1A gezeigt
ist. Der Schlüsselbegriff
der vorliegenden Erfindung ist somit das Verfahren des Gefrierens
des konzentrierten Kaffee-Extraktes 171 zu einem Eiswürfel 175 aus
konzentriertem Kaffee 175, wie es in Schritt 15 gezeigt
ist.
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Ferner
lässt sich
die Größe des Eiswürfels 175 aus
konzentriertem Kaffee während
des Gefrierens des konzentrierten Kaffee-Extraktes 171 regulieren,
wie es in 1A gezeigt ist, d. h. erstes
Verpacken des geeigneten konzentrierten Kaffee-Extraktes 171 und
Gefrieren, um den zu einem festen Aggregatzustand gefrorenen konzentrierten
Kaffee-Extrakt gleicher Form und Größe zu erhalten, etwa einen
Würfel,
ein Rechteck, einen Zylinder, ein Polygon oder eine andere Form,
um die weitere Verwendung des Eiswürfels 175 aus konzentriertem
Kaffee zu vereinfachen. Zum Herstellen beispielsweise einer Tasse
mit 150 ccl Café Americano
mit 30 ccl konzentriertem Kaffee-Extrakt 171 wird
der konzentrierte Kaffee-Extrakt 171 zunächst vorverpackt.
Dann wird der konzentrierte Kaffee-Extrakt 171 zu Eiswürfeln 175 aus
konzentriertem Kaffee-Extrakt gleicher Größe gefroren, so dass die Verbraucher
den Eiswürfel
aus konzentriertem Kaffee leicht zu einer Tasse Café Americano
reduzieren können.
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Während des
Verfahrens zum Extrahieren von Kaffee wird in dem Schritt des Lösens der
wasserlöslichen
Komponenten des Kaffeepulvers durch Kochwasser und Filtern des Kaffeepulvers
ein Kaffee-Extrakt hergestellt. Ein Teil der flüchtigen Komponenten in dem
Kaffee-Extrakt entweicht jedoch mit der Zeit, und auch der Geschmack
des Kaffee-Extraktes wird beeinträchtigt. Wird der konzentrierte Kaffee-Extrakt
beispielsweise einer Raumtemperatur ausgesetzt, entweichen die flüchtigen
Komponenten allmählich
aus dem Kaffee-Extrakt. Danach sind die flüchtigen Komponenten spätestens
nach einer Stunde vollständig
verflogen, was einer der wesentlichen Nachteile des auf dem Markt
verkauften Kaffee-Extraktes ist und auch der Grund dafür, dass
Kaffee-Extrakt nicht in großen
Mengen hergestellt und über
lange Zeit gelagert werden kann.
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Allgemein
verhält
sich die Verflüchtigungsgeschwindigkeit
der flüchtigen
Komponenten direkt exponentiell zur Temperatur. Das heißt mit anderen Worten:
mit zunehmender Temperatur nimmt die Verflüchtigungsgeschwindigkeit zu,
oder, anders herum: je niedriger die Temperatur, umso geringer ist
die Verflüchtigungsgeschwindigkeit.
Dieses physikalische Gesetz findet in der vorliegenden Erfindung
Anwendung, d. h. der konzentrierte Kaffee-Extrakt wird durch schnelles
Herunterkühlen
zu einem Eiswürfel aus
konzentriertem Kaffee gefroren. Dadurch lässt sich die Emission der flüchtigen
Komponenten deutlich herabsetzen. Ferner gilt: je niedriger die
Temperatur, umso langsamer ist die Emission flüchtiger Komponenten, da die
Aktivität
der darin enthaltenen Moleküle
verlangsamt wird, wenn der konzentrierte Kaffee-Extrakt gefroren
ist, so dass der Geschmack des konzentrierten Kaffee-Extraktes länger erhalten bleibt.
Außerdem
ist die Handhabung des Eiswürfels aus
konzentriertem Kaffee in der späteren
Anwendung einfacher.
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Nach
dem Herstellen des konzentrierten Kaffee-Extraktes beträgt seine
Temperatur zwischen 50 und 70 Grad Celsius, wobei die in dem konzentrierten Kaffee-Extrakt
enthaltenen flüchtigen
Komponenten in diesem Temperaturbereich schnell entweichen, so dass
verschiedene Kühlvorrichtungen
eingesetzt werden, um den konzentrierten Kaffee-Extrakt schnell
zu kühlen,
damit der Geschmack des konzentrierten Kaffee-Extraktes gehalten
bleibt. Beispielsweise kann ein Kühlbehälter 20 als Kühlvorrichtung verwendet
werden, in den der konzentrierte Kaffee-Extrakt gefüllt wird,
um den konzentrierten Kaffee-Extrakt schnell herunterzukühlen, wie
es in 2 gezeigt ist. Der Kühlbehälter 20 umfasst einen
Tankboden 21 und ein niedrig temperiertes Fluid 23,
mit dem der Tankboden 21 befüllt ist, wobei das niedrig temperierte
Fluid 23 Flüssigkeit
oder Luft sein kann. Schließlich
wird ein rundes Rohr 25 in dem niedrig temperierten Fluid 23 angeordnet,
wobei das runde Rohr 25 aus einem Material zur Unterstützung der Wärmeleitung
mit einer höheren
thermischen Leitfähigkeit
hergestellt ist. Der konzentrierte Kaffee-Extrakt 171 wird durch den
Einlass 251 in das runde Rohr 25 gefüllt, an
dem Weg des runden Rohres 25 entlang und dann durch den
Ausgang 253 des runden Rohres 25 herausgeführt, so
dass ein niedrig temperierter konzentrierter Kaffee-Extrakt 171 erhalten
wird. Danach wird der niedrig temperierte konzentrierte Kaffee-Extrakt 171 gefroren,
um den Eiswürfel 175 aus
konzentriertem Kaffee zu erhalten, wobei die Temperatur des aus
dem runden Rohr 25 fließenden konzentrierten Kaffee-Extraktes
von der Länge
des runden Rohres 25 und der Temperatur des niedrig temperierten
Fluids 23 bestimmt wird.
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Die
beschriebenen Vorteile dienen dazu, die Dauer der Geschmackshaltung
des konzentrierten Kaffee-Extraktes zu verlängern, so dass das Brühen des
konzentrierten Kaffee-Extraktes einfacher und bequemer ist. Ferner
sind keine weiteren Gerätschaften
erforderlich, etwa die Kaffeemühle
oder die Maschine zum Extrahieren von Kaffee. Beispielsweise kann
der Eiswürfel
aus konzentriertem Kaffee durch einen Erwärmungsprozess zu dem konzentrierten Kaffee-Extrakt
oder zu Espresso-Kaffee reduziert werden, und der Eiswürfel aus
konzentriertem Kaffee kann in kochendes Wasser getaucht werden,
um den Café Americano,
der in normalen Coffee-Shops verkauft wird, und mit entsprechender
Milch natürlich auch
einen Café Latte
oder Capuccino zu erhalten.
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Die
geringeren Kosten und die Qualitätsverbesserung
sind die größten Vorteile
der anderen Ausführungsformen
der Erfindung. Eine Maschine zum Extrahieren von Kaffee und eine
Kaffeemühle
sind erforderlich, die teuer sind. Hinzu kommt, dass ein erfahrener
Barista zum Bedienen der Maschine erforderlich ist, wobei die Anzahl
erfahrener Baristi nicht ausreicht, um den Bedarf für die meisten
Coffee-Shops zu decken. Ein Merkmal der vorliegenden Erfindung besteht
somit darin, dass das Verfahren zum Extrahieren von Kaffee nicht
mehr erforderlich ist, d. h. das Kaffeerosten, Vermahlen und das
Gefrieren des Kaffeepulvers zu Eiswürfeln aus konzentriertem Kaffee
erfolgen an einer Stelle und dann werden die Eiswürfel aus
konzentriertem Kaffee an mehrere Coffee-Shops und allgemeine Verbraucher verkauft.
Die Massenherstellung von konzentriertem Kaffee-Extrakt und dessen
Lagerung senken die Kosten erheblich, so dass die Ausgaben für Geräte und erfahrene
Baristi relativ erhöht
werden können, um
die Qualität
des konzentrierten Kaffee-Extraktes zu verbessern.
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Natürlich verliert
sich der Geschmack des Eiswürfels
aus konzentriertem Kaffee mit der Zeit. Da aber die Kosten für Maschinen
zum Extrahieren von konzentriertem Kaffee und erfahrene Baristi
höher sind
als andere, ist die hohe Qualität
des konzentrierten Kaffee-Extraktes viel besser als die allgemeiner Coffee-Shops.
Auch wenn die Qualität
des Eiswürfels aus
konzentriertem Kaffee mit der Zeit abgebaut wird, ist die Qualität des konzentrierten
Kaffee-Extraktes
immer noch besser als in allgemeinen Coffee-Shops über eine
bestimmte Lagerzeit, ganz zu schweigen von einem Vergleich mit den
Kaffeegetränken,
die auf dem Markt sind. Hinzu kommt, dass der in der vorliegenden
Erfindung offengelegte konzentrierte Kaffee-Extrakt einfacher in der
Anwendung und billiger ist als in den allgemeinen zahlreichen Coffee-Shops.
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Diese
Erfindung wurde anhand der gezeigten Ausführungsformen beschrieben, ohne
jedoch als auf diese beschränkt
zu gelten. Zahlreiche Veränderung
der gezeigten Ausführungsformen
wie auch andere Ausführungsformen
der Erfindung, die dem Fachmann bekannt sind, sind im Geist und
im Rahmen der Erfindung enthalten.