DE60220992T2

DE60220992T2 - Aufbrühgeräte zur herstellung von sahnigen getränken

Info

Publication number: DE60220992T2
Application number: DE60220992T
Authority: DE
Inventors: Jeffrey Alan West Chester SARGENT; Francisco Valentino Mason VILLAGRAN
Original assignee: Procter and Gamble Co
Current assignee: Procter and Gamble Co
Priority date: 2001-03-16
Filing date: 2002-03-15
Publication date: 2008-03-06
Anticipated expiration: 2022-03-16
Also published as: ATE366072T1; EP1367924A2; AU2002258544A1; WO2002074143A2; US6758130B2; EP1367924B1; CA2439991C; WO2002074143A3; CA2439991A1; DE60220992D1; US20030005826A1

Description

GEBIET DER ERFINDUNG
Die vorliegende Erfindung betrifft Vorrichtungen zum Zubereiten von Brühgetränkezusammensetzungen. Insbesondere betrifft die vorliegende Erfindung neuartige Verfahren zum Zubereiten von Brühgetränkezusammensetzungen.
HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Brühgetränke wie Kaffee, Tee und Kakao werden weithin konsumiert. In den letzten Jahren ist die Nachfrage nach einer erhöhten Qualität dieser Getränke drastisch angestiegen, ebenso wie Cafés und Kaffeehäuser, die qualitativ hohe Inhaltsstoffe und komplexe Vorrichtungen zum Herstellen einer Vielzahl unterschiedlicher Getränke verwenden, immer beliebter werden. Außerdem sind Getränke mit sahnigen, süßen oder anderen geschmackssteigernden Eigenschaften und/oder Schaum auf der Oberfläche des Getränks äußerst beliebt geworden, insbesondere bei Cappuccinos, Espressos und Getränken mit Geschmackszusätzen.
Jedoch erfordern herkömmliche Methoden zum Zubereiten sahniger oder gesüßter Getränke oder von Getränken mit einer anderen geschmackssteigernden Eigenschaft zeitaufwändige und oftmals teure Schritte. Demgemäß, und obgleich ein Verbraucher möglicherweise ein Getränk mit einem bestimmten Geschmack bevorzugt, ist es unter Anbetracht der erforderlichen Arbeit, der erforderlichen Inhaltsstoffe oder der erforderlichen Geräte eher unwahrscheinlich, dass sich der Verbraucher solch ein Getränk zubereitet. Dieses Problem tritt besonders stark bei denjenigen Verbrauchern auf, die sich solch ein Getränk zu Hause wünschen.
Außerdem erfordern Aufschäumverfahren oftmals komplexe, zeitaufwändige und/oder geräteabhängige Schritte, zum Beispiel die Verwendung teurer mechanischer Vorrichtungen zum Zubereiten von mit Dampf aufgeschäumten oder aufgeschlagenen sahnigen Inhaltsstoffen. Zum Beispiel macht es die Zuberei tung von aufgeschäumten Getränken erforderlich, dass der Benutzer nach jeder Benutzung den Filter, die Kanne und die Dampfdüse reinigt. Dies stellt einen besonderen Nachteil für den Verbraucher zu Hause dar, der eine einzelne Portion eines Getränks mit Caféqualität wünscht, das schnell und leicht zubereitet wird, ohne die Getränkebrühvorrichtung reinigen und auf den nächsten Gebrauch vorbereiten zu müssen.
Diverse Einzelportions-Brüheinheiten werden im Fachgebiet vorgeschlagen, insbesondere zum Vereinfachen des Brühverfahrens. Zum Beispiel beschreibt EP 0.756,844 an Gotham et al., veröffentlicht am 5. Februar 1997, ein Cappuccinobrühset bzw. -kit, in dem zwei Filterbeutel in herkömmlichen elektrischen Espressomaschinen verwendet werden. Ein Filterbeutel enthält geröstetes Kaffeemehl und der andere Filterbeutel enthält ein Sahnemittel. Allerdings wird in der Patentschrift angeführt, dass ein wichtiger Gesichtspunkt des Cappuccinobrühsets der ist, dass eine Trennung zwischen dem gerösteten Kaffeemehl und dem Sahnemittel beibehalten wird, da diese Trennung gewährleistet, dass das Sahnemittel befeuchtet und aufgelöst werden kann, ohne dass der Wasserdurchlauf durch das Brühset verstopft wird.
Darüber hinaus offenbart US-3, 713, 842 einen Verfahren zur Pfannenagglomeration von geröstetem Kaffeemehl unter Verwendung von Instantkaffeeextrakt als ein Agglomerierungsmittel. US-5, 554, 400 offenbart ein Aufgussprodukt zum Zubereiten eines Getränks, das ein aufgussfähiges Material und ein in einem Aufgussbeutel verpacktes lösliches Zusatzmaterial umfasst, wobei das lösliche Zusatzmaterial ein Coagglomerat auf einer Sahnemittelbasis und einer Süßungsmittelbasis umfasst.
Außerdem wird der Zubereitung aufgeschäumter Getränke ohne Verwendung mechanischer Mittel bisher nur minimale Beachtung geschenkt, insbesondere im Bereich von Getränkebrühvorrichtungen für eine einmalige Verwendung. Probleme, die bei der Bereitstellung solcher Sets bzw. Kits auftreten, umfassen die Bil dung von Schaum innerhalb dieser Vorrichtungen, wobei der Schaum nicht zur Zufriedenheit an das fertige Brühgetränk abgegeben wird.
Daher wird anerkannt, dass erhebliche Probleme bezüglich der Bereitstellung der Getränkebrüheinheiten zum Liefern eines qualitativ hochwertigen Brühgetränks bestehen. Die hier aufgeführten Erfinder haben leicht zu verwendende Getränkebrühvorrichtungen gefunden, die bei herkömmlichen Niederdruck-Brühsystemen verwendet werden können und bei denen die vorgenannten Probleme nicht auftreten. Es werden verschiedene Ausführungsformen der Erfindung bereitgestellt, die die Fluidisierung während des Brühvorgangs erleichtern sowie eine Kanalbildung und Adsorption der Inhaltsstoffe auf Partikel, zum Beispiel auf geröstetes Kaffeemehl, hemmen. Außerdem erleichtern die vorliegenden Getränkebrühvorrichtungen die Zubereitung eines aufgeschäumten Getränks auf chemischem Wege, was bei Verbrauchern, die solche Getränke zu Hause zubereiten, besonders erwünscht ist. Insbesondere erfordern die Brühvorrichtungen nicht die Verwendung herkömmlicher mechanischer Systeme zum Erzeugen des Schaums. Demgemäß beschreiben daher die hier aufgeführten Erfinder hierin Getränkebrühvorrichtungen, bei denen die vorgenannten Probleme nicht auftreten und die verwendet werden können, um ein qualitativ hochwertiges Getränk leicht zuzubereiten.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Die vorliegende Erfindung betrifft Getränkebrühvorrichtungen, die zum Erleichtern des Fluidisierungs-Getränkebrühvorgangs nützlich sind. Insbesondere enthält die vorliegende Erfindung eine Reihe von Ausführungsformen, einschließlich einer Getränkebrühvorrichtung wie in Anspruch 1 definiert.
Die Getränkebrühvorrichtungen sind zum Erleichtern des Fluidisierungs-Brühvorgangs nützlich, so dass während des Brühvorgangs auf alle innerhalb der Brühvorrichtung enthaltenen Inhaltsstoffe zugegriffen wird. Außerdem werden erwünschte Eigenschaften der Brühgetränke erzielt, ohne separate und/oder mechanische Mittel zu verwenden. Als ein zusätzlicher Vorteil werden die Rei nigungsvorgänge, die nach der Zubereitung von Getränken und insbesondere aufgeschäumter Getränke der vorliegenden Erfindung erforderlich sind, verringert oder vermieden.
KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
Die vorangehenden Gesichtspunkte und viele der dazugehörigen Vorteile dieser Erfindung werden rascher zu schätzen sein, wenn selbige mit Bezug auf die folgende ausführliche Beschreibung in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen besser verstanden wird, wobei Folgendes gilt:
1 ist eine Querschnittansicht einer Ausführungsform einer Mehrkammer-Getränkebrühvorrichtung.
3a–3f sind verschiedene Ansichten einer Ausführungsform einer Mehrkammer-Getränkebrühvorrichtung.
4a–4d sind verschiedene Ansichten einer Ausführungsform einer Mehrkammer-Getränkebrühvorrichtung.
5a–5b sind perspektivische Ansichten einer Ausführungsform einer Mehrkammer-Getränkebrühvorrichtung.
6 ist eine perspektivische Ansicht einer Ausführungsform einer Mehrkammer-Getränkebrühvorrichtung.
7a–7b sind perspektivische Ansichten einer Ausführungsform einer Mehrkammer-Getränkebrühvorrichtung.
8a–8b sind perspektivische Ansichten verschiedener Unterbaugruppen einer Ausführungsform einer Mehrkammer-Getränkebrühvorrichtung.
9 ist eine perspektivische Ansicht einer Ausführungsform einer Mehrkammer-Getränkebrühvorrichtung.
10 ist eine perspektivische Ansicht einer Ausführungsform einer Mehrkammer-Getränkebrühvorrichtung.
11a–11f sind verschiedene Ansichten einer Ausführungsform einer Mehrkammer-Getränkebrühvorrichtung.
12 ist eine perspektivische Ansicht einer Ausführungsform einer Mehrkammer-Getränkebrühvorrichtung.
13 ist eine planare Draufsicht der Ausführungsform von 12.
14 ist eine planare Draufsicht einer Ausführungsform einer Mehrkammer-Getränkebrühvorrichtung.
16 ist eine planare Draufsicht der Ausführungsform von 15.
17A und 17B sind perspektivische Ansichten des Inneren einer Ausführungsform einer Getränkebrühvorrichtung.
AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
Die vorliegende Erfindung betrifft Vorrichtungen zum Zubereiten von Brühgetränkezusammensetzungen. Insbesondere betrifft die vorliegende Erfindung neuartige Verfahren zum Zubereiten von Brühgetränkezusammensetzungen.
A. Definitionen
Wie hier verwendet, werden die Bezeichnungen „erste", „zweite", „dritte" und dergleichen verwendet, um zum Beispiel die Identität verschiedener Komponenten und Kammern zu bezeichnen. Ein Fachmann wird bei Durchlesen der Offenbarung erkennen, dass diese Bezeichnungen allein aus praktischen Gründen verwendet werden und damit keine Auflistung nach ihrer Bedeutsamkeit, ihrer Abfolge, ihrer physischen Anordnung innerhalb der Getränkevorrichtung oder anderen solchen Charakterisierungen angezeigt werden soll.
Wie hier verwendet, wird die Bezeichnung „Getränkezubereitungszeit" als die Zeitspanne vom ersten Augenblick der Fluideinleitung in die Getränkeextraktionskammer bis zu dem Augenblick definiert, an dem eine ausreichende Menge an Extrakt die Brühvorrichtung verlassen hat, so dass das Getränk das erwünschte Volumen, die erwünschte Stärke und den erwünschten Charakter aufweist.
Wie hier verwendet, wird die Bezeichnung „Fluidisierungsextraktionsumgebung" als eine Umgebung definiert, bei der während der Extraktion die Getränkeinhaltsstoffe fluidisiert werden können (d. h., in einer Flüssigkeit suspendiert werden können, um die Gesamtmasse an Inhaltsstoffen in eine fließende Bewegung zu versetzen).
Wie hier verwendet, wird die Bezeichnung „unmittelbar oder fluidisch verbunden" bzw. „geschaltet" als entweder integral, direkt angrenzend, direkt verbunden oder durch irgendeine Art von Rohr, Kanal, Leitung, Kammer, Durchlauf und dergleichen verbunden definiert, wodurch die Migration von Fluid von einer Stelle zur anderen ermöglicht wird.
Wie hier verwendet, wird die Bezeichnung „Extraktionskopfraumvolumen" als das Hohlraumvolumen innerhalb der Inhaltsstoff-Extraktionskammer definiert, das während der Extraktion vorhanden ist. Es ist das Raumvolumen oberhalb des unverdichteten, trockenen Schüttgutvolumens.
Wie hier verwendet, wird die Bezeichnung „unverdichtetes, trockenes Schüttgutvolumen" als das Volumen der trockenen Inhaltsstoffe vor Benetzung und/oder Extraktion definiert.
Wie hier verwendet, wird die Bezeichnung „Fluid" als sowohl die flüssigen als auch gasförmigen Formen einer Substanz einschließend definiert.
Wie hier verwendet, werden die Bezeichnungen „Brühung" und „Extraktion" austauschbar verwendet und als der Vorgang des Massenübergangs von Materialien vom losen Inhaltsstoff zur Extraktionsflüssigkeit definiert. Wie hier verwendet, werden die Bezeichnungen „Brühung" und „Extraktion" auch als die Rehydration, Solubilisierung und Auflösung trockener Feststoffe umfassend definiert.
In dieser Offenbarung wird auf Veröffentlichungen und Patente Bezug genommen.
Alle Prozent- und Verhältnisangaben sind, sofern nicht anders angegeben, nach Gewicht berechnet. Alle Prozentsätze und Verhältnisse sind auf Grundlage der Gesamtzusammensetzung berechnet, sofern nicht anderweitig angegeben.
Alle Bestandteil- oder Zusammensetzungskonzentrationen beziehen sich auf die Wirkstoffkonzentration dieses Bestandteils oder dieser Zusammensetzung und schließen Fremdstoffe, wie zum Beispiel verbleibende Lösungsmittel oder Nebenprodukte, die in im Handel erhältlichen Quellen vorhanden sein können, aus.
Wie hier verwendet, schließt die Gesamtmenge eines jeden beliebigen Bestandteils jeden hinzugefügten Bestandteil ein sowie jeden der Bestandteile, die durch das Einschließen zusätzlicher Bestandteile in der Zusammensetzung bereits in der Zusammensetzung an sich enthalten sind.
Hierin wird auf Handelsbezeichnungen für bestimmte Artikel und Zusammensetzungen Bezug genommen, einschließlich der Handelsbezeichnungen für verschiedene Inhaltsstoffe, die in der vorliegenden Erfindung verwendet werden. Die hier aufgeführten Erfinder beabsichtigen nicht, durch die genaue Zusammensetzung oder Zubereitung eines bestimmten Materials, das durch eine spezielle Handelsbezeichnung ausgewiesen wird, eingeschränkt zu sein. Äquivalente Materialien (z. B. von einer anderen Quelle unter einem anderen Namen oder einer anderen Katalognummer erhältliche), die den mit Handelsnamen bezeichneten gleichwertig sind, können diese ersetzen und in den Zusammensetzungen, Sets und Methoden hierin verwendet werden.
In der Beschreibung der Erfindung werden verschiedene Ausführungsformen und/oder individuelle Merkmale offenbart. Dem Fachmann wird beim Durchle sen der Offenbarung offensichtlich sein, das alle Kombinationen der Ausführungsformen und Merkmale möglich sind und bevorzugte Anwendungen der vorliegenden Erfindung ergeben können.
B. Getränkebrühvorrichtung
Die Getränkebrühvorrichtungen der vorliegenden Erfindung sind dafür ausgelegt, eine einzelne Portionsmenge einer frisch gebrühten, individuell anpassbaren brühbaren Getränkezusammensetzung zu ergeben. Brühbare Getränke schließen Getränke wie Kaffee, Tee, Kakao und dergleichen ein, einschließlich Mischungen davon. Obgleich die vorliegende Erfindung in Verbindung mit zahlreichen Arten brühbarer Getränke verwendet werden kann, wird die vorliegende Erfindung hauptsächlich in Bezug auf Kaffee beschrieben. Ein Fachmann wird erkennen, dass dies lediglich zu Zwecken der Leserfreundlichkeit erfolgt und nicht einschränkend sein soll.
Es wird durch die Erfinder in Betracht gezogen, dass durch Verwenden der vorliegenden Getränkebrühvorrichtungen der Verbraucher nicht eine Vielzahl von Inhaltsstoffen beschaffen und/oder aufwändige Vorbereitungen zum Zubereiten eines erwünschten, auf seine Wünsche zugeschnittenen Getränks ausführen braucht. Somit sind die Getränkebrühvorrichtungen in der Umgebung privater Haushalte besonders nützlich, obgleich ihre Verwendung nicht auf diese Umgebung beschränkt ist. Demgemäß sind die Brühvorrichtungen zum Beispiel auch in Behörden bzw. Betrieben und Restaurants nützlich, bei denen eine Vielzahl auf die Wünsche des Verbrauchers zugeschnittene Getränke zum gleichen Zeitpunkt oder etwa um den gleichen Zeitpunkt benötigt werden können.
In einem Set an Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung umfassen die Getränkebrühvorrichtungen mehrere Extraktionskammern (d. h., zwei oder mehrere), wobei jede Extraktionskammer eine oder mehrere Komponenten oder Inhaltsstoffe wie hier definiert enthält. Diese Getränkebrühvorrichtungen sind besonders nützlich für die Zubereitung von Getränken, bei denen die Stärke, der Charakter, das Volumen oder andere Eigenschaften wie Geschmack, Sahnigkeit und dergleichen variiert werden kann.
Üblicherweise sind die Getränkebrühvorrichtungen der vorliegenden Erfindung Einwegvorrichtungen, die zum Gebrauch in Verbindung mit einem Brühsystem, wie einer herkömmlichen Kaffeebrühvorrichtung oder hier beschriebenen anderen Systemen, geeignet sind. Wie hier verwendet, bedeutet die Bezeichnung „Einweg-" mit Bezug auf eine Getränkebrühvorrichtung, dass die Getränkebrühvorrichtung für eine einmalige oder andere eingeschränkte Verwendung bestimmt ist, so dass die Getränkebrühvorrichtung nach der einmaligen oder nach einer möglichst seltenen (üblicherweise nicht mehr als dreimaligen) Verwendung der Vorrichtung entsorgt werden soll. Am meisten bevorzugt ist die Getränkebrühvorrichtung nur für einen einmaligen Gebrauch bestimmt. Wenn die Getränkebrühvorrichtung nur für einen einmaligen Gebrauch bestimmt ist, ist die Brühvorrichtung für eine Entsorgung nach der ersten Verwendung der Vorrichtung bestimmt.
Vorzugsweise ist beabsichtigt, dass die hier beschriebenen Getränkebrühvorrichtungen in Verbindung mit einem Getränkebrühsystem funktionieren sollen. Geeignete Getränkebrühsysteme zum Gebrauch mit den gebrauchsfertigen Getränkebrühvorrichtungen sind in der gleichzeitig anhängigen Case No. 8469M von Procter & Gamble, eingereicht am 15. März 2001 im Namen von Candido et al. mit dem Titel „Beverage Brewing Systems" zu finden.
Die Brühvorrichtungen der vorliegenden Erfindung umfassen ein Gehäuse, in dem sich eine oder mehrere Inhaltsstoffextraktionskammern befinden. Angebracht am Gehäuse ist eine Fluideinleitungsstelle, durch die Fluid aus dem Getränkebrühsystem in eine Inhaltsstoffextraktionskammer eingeleitet wird. Das Fluid vermischt sich mit den Getränkeinhaltsstoffen, um einen Getränkextrakt zu bilden. Ein Filter ist mit der Inhaltsstoffextraktionskammer unmittelbar oder fluidisch verbunden. Mit „unmittelbar oder fluidisch verbunden" wird gemeint, dass das Fluid entweder direkt von einer beschriebenen Komponente oder Bau einheit der Getränkebrühvorrichtung zu einer anderen übergeht; die Bezeichnung, unmittelbar oder fluidisch verbunden' soll auch den Übergang von einer beschriebenen Komponente oder einem beschriebenen Bauteil zu einer anderen über einen Kanal, eine Leitung, einen Durchlauf, ein Rohr oder andere solcher ähnlichen Mittel bedeuten.
Das Getränkeextrakt aus der Inhaltsstoffextraktionskammer läuft durch einen Filter, um unerwünschte suspendierte Feststoffe und/oder überschüssige Mengen an Materialien, die in begrenzten Mengen bevorzugt waren, aus der Extraktlösung zu entfernen. Nach dem Durchlaufen durch die Filtermedien tritt der Extrakt durch das Gehäuse aus der Getränkebrühvorrichtung an einer Extraktausgangsstelle aus. Vor Austritt aus der Getränkebrühvorrichtung kann die Vorrichtung wahlweise den Extrakt in einer Extraktsammelkammer sammeln. Die optionale Extraktsammelkammer ist unmittelbar oder fluidisch zwischen die Filtermedien und die Extraktaustrittstelle geschaltet.
(i) Gehäuse
Die Getränkebrühvorrichtungen der vorliegenden Erfindung umfassen ein Gehäuse. Das gebräuchliche Gehäuse kann direkt der Atmosphäre ausgesetzt werden und zumindest ein Teil davon kann in physischem Kontakt mit dem Getränkebrühsystem stehen. Das Gehäuse umfasst die verschiedenen Kammern, Leitungen, Kanäle, Komponenten, Bauteile und Unterbaugruppen der Brühvorrichtung.
Je nach der genauen Konfiguration der Getränkebrühvorrichtung kann eine Innenfläche des Gehäuses zumindest einen Teil der Wände, Unterteilungen und Einfassungen der verschiedenen Kammern, Leitungen, Kanäle, Komponenten, Bauteile und Unterbaugruppen der Brühvorrichtung bilden.
Das Gehäuse kann aus einem steifen, halbsteifen oder nicht steifen Material oder Kombinationen davon aufgebaut sein. Geeignete Materialien schließen ein, sind jedoch nicht beschränkt auf Kunststoffe, PET, Folie, Film, Papier und dergleichen. Die Getränkebrühvorrichtung, das Gehäuse und die verschiedenen Kam mern, Leitungen, Kanäle, Komponenten, Bauteile und Unterbaugruppen können durch eine Vielzahl von Verfahren hergestellt werden, je nach der genauen erwünschten Konfiguration. Geeignete Verfahren schließen ein, sind jedoch nicht beschränkt auf: Thermoformen, Spritzgießen und Kombinationen davon.
Vorzugsweise wird die Konfiguration des Brühvorrichtungsgehäuses so ausgewählt, dass es gas- und feuchtigkeitsundurchlässig ist, so dass das Innere der Getränkebrühvorrichtung und die entsprechenden Inhaltsstoffe vor Einwirkung der äußeren Atmosphäre geschützt sind. Dadurch wird sichergestellt, dass die Frische und Unversehrtheit der innerhalb der Getränkebrühvorrichtung enthaltenen Inhaltsstoffe bewahrt wird.
Alternativ und ebenfalls vorzugsweise wird die Frische und Unversehrtheit der eingeschlossenen Inhaltsstoffe bewahrt, indem die Getränkebrühvorrichtung in einen gas- und/oder feuchtigkeitsundurchlässigen Hauptbeutel eingeschlossen wird. Unter solchen Umständen ist es nicht erforderlich, dass die Getränkebrühvorrichtung selbst ebenfalls gas- und/oder feuchtigkeitsundurchlässig ist.
(ii) Fluideinleitungsstelle
Die Fluideinleitungsstelle ist ein Bereich oder eine Stelle am Gehäuse, wo Brühfluid (üblicherweise Wasser im Temperaturbereich von etwa 66 °C (150 °F) bis etwa 99 °C (210 °F)) in die Getränkebrühvorrichtung eintritt. Die Fluideinleitungsstelle ist mit einer oder mehreren Inhaltsstoffextraktionskammern unmittelbar oder fluidisch verbunden. Wie hier verwendet, wird die Bezeichnung „unmittelbar oder fluidisch verbunden" bzw. „geschaltet" als entweder direkt angrenzend oder durch irgendeine Art von Rohr, Kanal, Leitung, Kammer, Durchlauf und dergleichen definiert, die den Fluss von Fluid von einer Stelle zur anderen ermöglicht.
Die Fluideinleitungsstelle kann entweder durch das Getränkebrühsystem nach Einsetzen der Getränkebrühvorrichtung in das Getränkebrühsystem gebildet werden (z. B. durch Aufreißen, Durchstoßen, Auflösen, Zerdrücken, Drücken, Biegen, Durchstechen und dergleichen); während der Konstruktion oder des Zusammenbaus der Getränkebrühvorrichtung und ihrer Komponenten und Unterbaugruppen gebildet werden; durch den Benutzer gebildet werden (z. B. durch Entfernen eines Aufreißstreifens, Durchstechen und dergleichen); oder durch irgendeine Kombination davon.
Die Fluideinleitungsstelle kann mit der Inhaltsstoffextraktionskammer unmittelbar oder fluidisch verbunden sein, beispielsweise wenn ein Teil des Gehäuses zumindest einen Teil einer der Wände der Inhaltsstoffextraktionskammer bildet, oder kann fluidisch verbunden sein, zum Beispiel durch irgendeine Art von Rohr, Kanal, Leitung, Kammer, Durchlauf und dergleichen, die den Fluss von Fluid von der Fluideinleitungsstelle zur Inhaltsstoffextraktionskammer erlaubt.
Die genaue Anzahl und Anordnung der Fluideinleitungsstellen am Gehäuse hängt von der speziellen Auslegung der Getränkebrühvorrichtung ab. Eine Brühvorrichtung mit einer einzelnen Inhaltsstoffextraktionskammer muss nicht mehr als eine Fluideinleitungsstelle erfordern. Jedoch mag es aufgrund der Geometrie der Inhaltsstoffextraktionskammer und der Lage innerhalb der Getränkebrühvorrichtung, neben anderen Variablen, vorzuziehen sein, über mehrere Fluideinleitungsstellen zu verfügen. Dies kann durch eine Vielzahl von Gründen erfolgen, zum Beispiel, um bei der Abgabe eines bestimmten Volumens an Brühfluid an die Extraktionskammer innerhalb einer bestimmten Zeitspanne zu helfen; um beim Mischen, Auflösen, Solubilisieren und/oder Extrahieren von Inhaltsstoffen zu helfen; oder bei Kombinationen davon.
Bei Getränkebrühvorrichtungen, die mehrere Inhaltsstoffextraktionskammern umfassen, kann eine Fluideinleitungsstelle vorhanden sein, die mit den verschiedenen Inhaltsstoffextraktionskammern fluidisch verbunden ist. Alternativ könnte die einzelne Fluideinleitungsstelle mit mindestens einer der mehreren Inhaltsstoffextraktionskammern unmittelbar verbunden und mit dem Rest fluidisch verbunden sein.
In alternativen Ausführungsformen können Getränkebrühvorrichtungen, die mehrere Inhaltsstoffextraktionskammern umfassen, vorzugsweise mehr als eine Fluideinleitungsstelle aufweisen. Bei solchen Ausführungsformen kann eine Fluideinleitungsstelle mit jeder Inhaltsstoffextraktionskammer unmittelbar verbunden sein, oder jede Inhaltsstoffextraktionskammer könnte mehr als eine Fluideinleitungsstelle aufweisen, die damit unmittelbar verbunden oder fluidisch verbunden ist, und dergleichen.
(iii) Inhaltsstoffextraktionskammer
Die Gebtränkebrühvorrichtungen der vorliegenden Erfindung umfassen eine oder mehrere Inhaltsstoffextraktionskammern. Die Inhaltsstoffextraktionskammer ist so konstruiert, dass eine fluidisierte Extraktionsumgebung bereitgestellt wird. Wie hier verwendet, wird die Bezeichnung „fluidisierte Extraktionsumgebung" als eine Umgebung definiert, bei der während der Extraktion die Getränkeinhaltsstoffe fluidisiert werden können (d. h., in einer Flüssigkeit suspendiert werden können, um die Gesamtmasse an Inhaltsstoffen in eine Flüssigkeitsbewegung zu versetzen).
Es wurde festgestellt, dass die Fluidisierung der Inhaltsstoffe höhere Grade an Extraktion und/oder Solubilisierung der Inhaltsstoffe zulässt, was auf eine erhöhte Oberflächenaktivität der Inhaltsstoffpartikel zurückzuführen ist. Außerdem sind bei der fluidisierten Brühvorgangsumgebung (im Gegensatz zu einer Festbett-Brühvorgangsumgebung) die kostspieligen, unbequemen und komplexen Hochdruck-Brühsysteme, die derzeit im Fachgebiet verwendet werden, nicht mehr erforderlich.
Bei normalem Betrieb sind die Getränkebrühvorrichtungen der vorliegenden Erfindung innerhalb jeder beliebigen Phase des Brühvorgangs einem Höchstdruck von weniger als etwa 0,14 MPA (20 psig), vorzugsweise weniger als etwa 0,10 MPA (15 psig), vorzugsweise weniger als etwa 0,07 MPA (10 psig), mehr bevorzugt weniger als etwa 0,03 MPA (5 psig) ausgesetzt. Bei normalem Betrieb beträgt der in der Inhaltsstoffextraktionskammer während der Extraktionsphase zu verzeichnende Höchstdruck weniger als etwa 0,05 MPA (7 psig), vorzugsweise weniger als etwa 0,03 MPA (5 psig), vorzugsweise weniger als etwa 0,02 MPA (3 psig), mehr bevorzugt weniger als etwa 0,01 MPA (1 psig). Wahlweise spült zu einem Zeitpunkt nach der Extraktion (d. h., nachdem etwa 90 % der extrahierbaren Materialien, die zum Zubereiten der speziellen erwünschten Getränks erforderlich sind, aus den Inhaltsstoffen extrahiert wurden) das Getränkebrühsystem restliche erwünschte Partikel und Getränkekomponenten mit einem kurzen Strahl heißen Fluids (z. B. heißes Wasser und/oder Dampf) aus der Getränkebrühvorrichtung aus.
Während des optionalen Spülvorgangs ist der Druck in der Inhaltsstoffextraktionskammer größer als der Druck während der Extraktion, jedoch beträgt der Druck weniger als etwa 0,14 MPA (20 psig), vorzugsweise weniger als etwa 0,10 MPA (15 psig), vorzugsweise weniger als etwa 0,07 MPA (10 psig), mehr bevorzugt weniger als etwa 0,03 MPA (5 psig). Der Gebrauch eines Spülfluids (d. h. heißes Wasser und/oder Dampf) in der Getränkebrühvorrichtung kann ebenfalls eingesetzt werden, um die Bildung von Schaum im Endgetränk zu unterstützen.
Die Bewegung und Suspension der Inhaltsstoffpartikel ermöglicht es, dass diese schnell und leicht vom Brühfluid umgeben werden können, wodurch die Extraktion und/oder Auflösung erleichtert wird. Darüber hinaus verringert ein fluidisierter Brühvorgang in hohem Maße das Auftreten unvorteilhafter Kanalbildung, die häufig bei anderen Brühmethoden beobachtet wird.
Der Einsatz einer fluidisierten Brühvorgangsumgebung in der Inhaltsstoffextraktionskammer hat sich ebenfalls bei der schnellen Extraktion und/oder Solubilisierung der verschiedenen Inhaltsstoffe, entsprechend einer Messung der Getränkezubereitungszeit, als hilfreich erwiesen. Bevorzugte Getränkezubereitungszeiten betragen unter etwa 120 Sekunden, stärker bevorzugt unter etwa 90 Sekunden, stärker bevorzugt unter etwa 75 Sekunden, noch stärker bevorzugt unter etwa 60 Sekunden.
Die sachgerechte Fluidisierung in der Inhaltsstoffextraktionskammer wird erzielt, indem während der Extraktionsphase eine geeignete Inhaltsstoffextraktionskammergeometrie bereitgestellt wird.
Geeignete Inhaltsstoffextraktionskammern sind diejenigen, die während der Extraktion ein Verhältnis an Gesamtvolumen der Inhaltsstoffextraktionskammer zum unverdichteten, trockenen Schüttgutvolumen von mehr als etwa 1,0:1,0 aufweisen. Vorzugsweise mehr als etwa 1,2:1,0, mehr bevorzugt mehr als etwa 1,3:1,0, mehr bevorzugt mehr als etwa 1,4:1,0, mehr bevorzugt mehr als etwa 1,5:1,0. Sowohl das Gesamtvolumen der Inhaltsstoffextraktionskammer als auch das unverdichtete, trockene Schüttgutvolumen kann unter Verwendung jeder beliebigen Maßeinheit für Volumen gemessen werden, einschließlich Kubikzentimetern.
Alternativ kann eine geeignete Geometrie der Fluidextraktionskammer für die fluidisierte Extraktion als das Verhältnis von Extraktionskammer-Kopfraumvolumen zu unverdichtetem, trockenem Schüttgutvolumen ausgedrückt werden. Vorzugsweise beträgt das Verhältnis von Extraktionskammer-Kopfraumvolumen zu unverdichtetem, trockenem Schüttgutvolumen mehr als etwa 0,1:1,0. Mehr bevorzugt beträgt das Verhältnis mehr als etwa 0,25:1,0, mehr bevorzugt mehr als etwa 0,5:1,0. Sowohl das Kopfraumvolumen als auch das unverdichtete, trockene Schüttgutvolumen kann unter Verwendung jeder beliebigen Maßeinheit für Volumen gemessen werden, einschließlich Kubikzentimetern.
Verhältnismäßig zeitig in der Brühphase des fluidisierten Brühvorgangs ist es wichtig, ein ausreichendes Volumen an Brühfluid in die Inhaltsstoffextraktionskammer zu geben (z. B. durch Fluten, so dass sich die Inhaltsstoffpartikel ausdehnen und innerhalb der gefluteten Kammer schweben können), um eine sachgerechte Extraktion und/oder Solubilisierung der Inhaltsstoffe sicherzustellen. Dies erfolgt vor dem Austritt des entstehenden Extrakts aus der Inhaltsstoffextraktionskammer, was erzielt wird, indem eine Fließgeschwindigkeit des Brühfluids in die Inhaltsstoffextraktionskammer beibehalten wird, die größer ist als die Fließgeschwindigkeit aus der Kammer heraus.
Sobald ein ausreichendes Volumen an Brühfluid in die Inhaltsstoffextraktionskammer eingedrungen ist (z. B. wenn ein hydrostatischer Zustand erzielt wurde und/oder der Kopfdruck innerhalb der Kammer größer als oder gleich hoch wie der Druckabfall bei den Filtermedien ist, und zwar dann, wenn das Volumen der Inhaltsstoffextraktionskammer am größten ist), dann ist in der fluidisierten Brühvorgangsumgebung der vorliegenden Erfindung die Fließgeschwindigkeit des Fluids in die Kammer hinein genauso groß wie die Fließgeschwindigkeit des entstehenden Extrakts aus der Kammer heraus.
Die verschiedenen Umfassungswände der Inhaltsstoffextraktionskammer können aus steifen, halbsteifen oder nicht steifen Materialien bestehen, einschließlich Kombinationen davon. Die verschiedenen Umfassungswände der Inhaltsstoffextraktionskammer können ihre Form und/oder Steifigkeit je nach dem ausgewählten Material und der bestimmten Phase innerhalb des Brühvorgangs ändern. Beispielsweise kann zumindest ein Teil der Umfassungswand bzw. Umfassungswände der Inhaltsstoffextraktionskammer während des Transports und der Lagerung der Getränkebrühvorrichtung eine bestimmte Form und Steifigkeit aufweisen. Jedoch wird während oder sofort nach der Einleitung des Brühfluids dieser Teil der Umfassungswand bzw. Umfassungswände weniger steif und ändert seine Form, um das Gesamtvolumen der Inhaltsstoffextraktionskammer während des Brühvorgangs zu erhöhen.
Ein oder mehrere Teile der Umfassungswände, die den Bereich der Inhaltsstoffextraktionskammer ausmachen, können aus anderen Getränkebrühvorrichtungskomponenten, -unterteilungen, -kammern, -bauteilen und -unterbaugruppen bestehen. Zum Beispiel können die Filtermedien einen Teil der Inhaltsstoffextraktionskammer umfassen, während das Getränkebrühvorrichtungsgehäuse noch einen weiteren Teil umfassen kann.
(iv) Filtermedien
Die Getränkebrühvorrichtungen der vorliegenden Erfindung umfassen Filtermedien zum Entfernen unerwünschter unlöslicher Partikel aus dem Inhaltsstoffextrakt vor Aufnahme in eine fertige Getränkezusammensetzung. Die Filtermedien sind unmittelbar oder fluidisch zwischen der Inhaltsstoffextraktionskammer und der Extraktsammelkammer angeordnet.
Die Filtermedien können aus einer Reihe von Materialien konstruiert werden, einschließlich Kunststoff, Folie, Polyestervlies, Polypropylen, Polyethylen, Papiermaterialien und Kombinationen davon. Die Filtermedien umfassen eine oder mehrere Filteröffnungen, die den freien Durchlauf einer Extraktlösung zulassen, während gleichzeitig der Durchlauf einer erheblichen Menge (d. h., von mehr als 90 %) nicht bevorzugter unlöslicher Inhaltsstoffpartikel und -kontaminanten verhindert wird.
Die Filteröffnungen können während der Erzeugung des Filtermediums gebildet werden; sie können dem Filtermediummaterial oder der Kombination aus Filtermediummaterialien zu eigen sein; sie können als Folge eines oder mehrerer Schritte des Brühverfahrens gebildet werden; oder jede Kombination davon. Beispielsweise kann es sich bei den Filtermedien um eine durchgehenden Film handeln, der während des Versands und der Lagerung keine Filteröffnungen aufweist und in dem Filteröffnungen ausgebildet werden, wenn die Filtermedien mit dem Brühfluid in Kontakt kommt. Alternativ können die Filteröffnungen in durchgehenden Filtermedien durch mechanische Mittel gebildet werden, die zu beiden Seiten aufgebracht werden, wie Durchstoßen, Reißen, Durchstechen und Kombinationen davon. Die Öffnungen können auch durch Luftdruck (z. B. durch Offenblasen oder Durchstoßen des Filtermediummaterials), durch Wasserdruck, Wärme, Laser, elektrischen Widerstand und dergleichen ausgebildet werden.
Wie erwähnt, sollten die Filteröffnungen ausreichend groß sein, damit ein im Wesentlichen ungehinderter Durchtritt einer Extraktlösung möglich ist, während gleichzeitig der Durchtritt einer erheblichen Menge (d. h. über 90 %) an nicht bevorzugten unlöslichen Partikeln verhindert wird. Es liegt jedoch im Bereich der vorliegenden Erfindung, dass die Öffnungen eine variable Geometrie aufweisen können. Dies würde von der Kraft und/oder dem Druck abhängen, die bzw. der gegen den Abschnitt der Filtermedien ausgeübt wird, der der Extraktlösung ausgesetzt ist, und von den physikalischen Eigenschaften des Materials bzw. der Materialien der ausgewählten Filtermedien (z. B. Elastizität, Zugfestigkeit usw.).
Die Filtermedien könnten aus einem oder mehreren geeigneten Filtermediummaterialien gefertigt werden, so dass die Filteröffnungen größer werden, wenn Druck und/oder Kraft angelegt werden würden. Dies würde das Verhindern von Verstopfungen unterstützen, während gleichzeitig der Durchtritt einer erheblichen Menge (d. h. von über 90 %) an unerwünschten Partikeln und Verbindungen verhindert würde.
In der fluidisierten Brühvorgangsumgebung der vorliegenden Erfindung weist der Filter eine ausreichende Ausführung und Bauweise auf, um einem Druckabfall von weniger als etwa 0,10 MPA (15 psig), vorzugsweise weniger als etwa 0,07 MPA (10 psig), mehr bevorzugt weniger als etwa 0,03 MPA (5 psig) standzuhalten. Bei normalem Betrieb beträgt während der Extraktion der Inhaltsstoffe der Druckabfall bei den Filtermedien weniger als etwa 0,03 MPA (5 psig), vorzugsweise weniger als etwa 0,02 MPA (3 psig), mehr bevorzugt weniger als etwa 0,01 MPA (1,5 psig).
(v) Extraktionssammelkammer
Die Getränkebrühvorrichtungen der vorliegenden Erfindung können wahlweise eine oder mehrere Extraktionskammern umfassen. Die wahlweise Extraktionssammelkammer ist sowohl mit den Filtermedien als auch mit der Inhaltsstoffextraktionskammer unmittelbar oder fluidisch verbunden.
Die verschiedenen Umfassungswände der Extraktionssammelkammer können aus einem steifen, halbsteifen oder nicht steifen Material bestehen, einschließlich Kombinationen davon. Die verschiedenen Umfassungswände der Extraktions sammelkammer können ihre Form und/oder Steifigkeit je nach dem ausgewählten Material ändern.
Die genaue Geometrie (d. h. Ausführung) der Extraktionskammer kann so ausgewählt werden, dass sie die Bildung von Schaum (z. B. durch Gebrauch des mechanischen Aufpralls des Getränkextrakts) bei einer bestimmten Reihe an Schaumeigenschaften (z. B. Höhe, Dichte und dergleichen) in der fertigen Getränkezusammensetzung unterstützt.
(vi) Extraktionsaustrittsstelle
Die Extraktionsaustrittsstelle ist ein Bereich oder eine Stelle an dem Gehäuse, an dem bzw. an der die fertige Getränkelösung aus der Getränkebrühvorrichtung austritt. Die Extraktionsaustrittsstelle ist mit einer oder mehreren Extraktionssammelkammern unmittelbar oder fluidisch verbunden.
Die Extraktionsaustrittsstelle kann entweder durch das Getränkebrühsystem nach Einsetzen der Getränkebrühvorrichtung in das Getränkebrühsystem gebildet werden (z. B. durch Aufreißen, Durchstoßen, Auflösen, Zerdrücken, Drücken, Biegen, Durchstechen und dergleichen); während der Konstruktion oder des Zusammenbaus der Getränkebrühvorrichtung und ihrer Komponenten und Unterbaugruppen gebildet werden; durch den Benutzer gebildet werden (z. B. durch Entfernen eines Aufreißstreifens, Durchstechen und dergleichen); oder durch irgendeine Kombination davon.
Die genaue Geometrie (d. h. Öffnungsform und -größe) der Extraktionsaustrittsstelle kann so ausgewählt werden, dass sie bei der Bildung von Schaum bei einer bestimmten Reihe an Schaumeigenschaften (z. B. Höhe, Dichte und dergleichen) in der Getränkeendzusammensetzung hilft. Eine geeignete Schaumbildung kann ebenfalls erzielt werden, indem die Geometrie der Extraktionsaustrittsstelle gemeinsam mit einer Dampf- und/oder Flüssigkeitsspülung der Getränkebrühvorrichtung am Ende des Brühzyklus eingesetzt wird.
Die Dampf- und/oder Flüssigkeitsspülung erhöht vorübergehend den Druck innerhalb der Getränkebrühvorrichtung auf unter etwa 0,10 MPA (15 psig), vorzugsweise unter etwa 0,07 MPA (10 psig), mehr bevorzugt unter etwa 0,03 MPA (5 psig). Während die restlichen ausgespülten Inhaltsstoffe durch die Getränkebrühvorrichtung austreten, sind sie an der Extraktionsaustrittsstelle einem Druckabfall ausgesetzt, der ihre Geschwindigkeit erhöht und die Schaumbildung im Endgetränk erleichtert. Die Durchspülung entfernt ebenfalls alle weiteren extrahierten Teile, die in den verschiedenen Komponenten, Kammern, Bauteilen und Unterbaugruppen der Getränkebrühvorrichtung eingeschlossen blieben.
Bei normalem Betrieb verzeichnet die Getränkebrühvorrichtung an der Extraktionsaustrittsstelle einen Druckabfall von weniger als etwa 0,03 MPA (5 psig), vorzugsweise weniger als etwa 0,02 MPA (3 psig), mehr bevorzugt weniger als etwa 0,01 MPA (1 psig).
Vorzugsweise weist die Extraktionsaustrittsstelle solch eine geeignete Auslegung auf, dass die Getränkeendlösung aus der Getränkebrühvorrichtung in Tröpfchenform austritt. Ebenso bevorzugt werden Extraktionsaustrittsstelle, die ermöglichen, dass die Getränkeendlösung aus der Getränkebrühvorrichtung als ununterbrochener Strahl austritt.
(vii) Fluidumgehungsleitung
Die Getränkebrühvorrichtungen der vorliegenden Erfindung können wahlweise eine oder mehrere Fluidumgehungsleitungen umfassen. Die Fluidumgehungsleitung ist mit der Extraktionsaustrittsstelle unmittelbar oder fluidisch verbunden. Die Fluidumgehungsleitung ist ein Kanal, Rohr, eine Leitung, Kammer und dergleichen, der bzw. die es ermöglicht, dass das Brühfluid von der Fluideinleitungsstelle zur Extraktionsaustrittsstelle läuft, ohne durch eine Inhaltsstoffextraktionskammer hindurchlaufen zu müssen.
(viii) Erkennungssystemkomponenten der Getränkebrühvorrichtung
Die Getränkebrühvorrichtungen der vorliegenden Erfindung können wahlweise eine oder mehrere Erkennungssystemkomponenten der Getränkebrühvorrichtung umfassen. Das Erkennungssystem der Getränkebrühvorrichtung ermöglicht es, dass das Getränkebrühsystem das Vorhandensein, die Art und/oder die Leistungsfähigkeit der durch den Verbraucher in das System eingesetzten Getränkebrühvorrichtung erkennt, ohne dass der Verbraucher diese Informationen liefern muss. Zum Beispiel würde ein Erkennungssystem der Getränkebrühvorrichtung die genaue Art der eingesetzten Getränkebrühvorrichtung erkennen (z. B. die Anzahl der Inhaltsstoffextraktionskammern, die Ausrichtung und den erforderlichen Durchflussweg und dergleichen), die darin enthaltenen Inhaltsstoffe erkennen (z. B. Kaffee, Tee, Sahneinhaltsstoffe, Kombinationen davon und dergleichen) und die entsprechenden Verarbeitungsbedingungen erkennen und einleiten, die erforderlich sind, um die erwünschten Eigenschaften des fertigen Getränks zu erzielen.
Geeignete Verfahren zum Erkennen der Getränkebrühvorrichtung schließen physische Blockierungen, Hohlräume, Kügelchen, Erhebungen, Rillen, Löcher, Vertiefungen, Vorsprünge und dergleichen einschließlich Kombinationen davon ein. Diese physischen Erkennungssystemkomponenten sind vorzugsweise am Gehäuse der Getränkebrühvorrichtung angeordnet, wo sie nach dem Einsetzen der Brühvorrichtung mit den Erkennungssystemkomponenten des Getränkebrühsystems (z. B. Leitungsvermittler) interagieren können. Die Kombination der Interaktionen zeigt dem Getränkebrühsystem das Vorhandensein, die Art und/oder die Leistungsfähigkeit der eingesetzten Getränkebrühvorrichtung an.
Weitere geeignete Erkennungssystemkomponenten zum Signalisieren der Art und die Leistungsfähigkeit der eingesetzt Getränkebrühvorrichtung an das Getränkebrühsystem schließen Strichcodes, Magnetstreifen, optische Erkennung, Mikrochips und dergleichen, einschließlich Kombinationen davon, ein. Die Art und Leistungsfähigkeit der Getränkebrühvorrichtung kann in die Erkennungs komponente der Vorrichtung eincodiert und durch eine geeignete entsprechende Komponente, die sich am Getränkebrühsystem befindet, gelesen werden.
(ix) Durchflussweg
Der Durchflussweg des Brühfluids und des Extrakts durch die Getränkebrühvorrichtung werden im Allgemeinen als entweder in eine Richtung oder in mehrere Richtungen verlaufend beschrieben. Wie hier verwendet, wird die Bezeichnung „in eine Richtung verlaufender Durchflussweg" als entlang einer Hauptrichtungsachse durch eine Getränkebrühvorrichtung verlaufend definiert, ohne seine Richtung entlang dieser Achse wesentlich zu ändern (d. h., der Richtungswechsel vom Eintrittsursprungsvektor beträgt weniger als etwa 100 °). Jedoch ist eine Bewegung entlang eines Durchflusswegs, der nicht entlang der Hauptrichtungsachse erfolgt, akzeptabel (z. B. horizontale Migration, wenn die Hauptrichtungsachse senkrecht ist), so lange der Durchflussweg im Wesentlichen seine Richtung nicht umkehrt.
Wie hier verwendet, wird die Bezeichnung „in mehrere Richtungen verlaufender Durchflussweg" als entlang einer Hauptrichtungsachse durch die Getränkebrühvorrichtung verlaufend und zu einem bestimmten Zeitpunkt während der Fluid-/Extraktmigration eine erhebliche Richtungsumkehr entlang der Hauptachse verzeichnend definiert (d. h., der Richtungswechsel vom Eintrittsursprungsvektor beträgt mehr als etwa 100 °). Jedoch ist eine Bewegung entlang eines Durchflusswegs, der nicht entlang der Hauptrichtungsachse erfolgt, akzeptabel (z. B. horizontale Migration, wenn die Hauptrichtungsachse senkrecht ist).
Nehmen wir zum Beispiel eine Getränkebrühvorrichtung, bei der das Brühfluid am senkrechtesten Punkt der Vorrichtung in die Brühvorrichtung eintritt und entlang einer im Wesentlichen senkrechten Achse von oben nach unten läuft und anschließend an einem Punkt unterhalb des Fluideinleitungspunkts aus der Brühvorrichtung austritt. Ein in eine Richtung verlaufender Durchflussweg wäre einer, bei dem das Fluid/Extrakt seine Richtung nicht wesentlich ändert (obgleich waagerechte Durchflusswegssegmente (z. B. ein Richtungswechsel von etwa 90 ° vom Eintrittsursprungsvektor) akzeptabel sind) und in der Getränkebrühvorrichtung im Wesentlichen von oben nach unten läuft. Bin in mehrere Richtungen verlaufender Durchflussweg wäre einer, bei dem das Fluid/Extrakt entlang der senkrechten Achse eine erhebliche Richtungsumkehr verzeichnet (z. B. verläuft der Durchflussweg senkrecht von oben nach unten und wechselt dann die Richtung von unten nach oben, anders ausgedrückt, verzeichnet einen Richtungswechsel vom Eintrittsursprungsvektor von etwa 180 °).
Nachdem nunmehr die verschiedenen Teile, Komponenten, Kammern, Bauteile und Unterbaugruppen der Getränkebrühvorrichtung beschrieben wurden, wird ein Fachmann erkennen, dass die Abfolge und die Reihenfolge der Erläuterungen nicht als einschränkend gelten sollen. Die verschiedenen Kombinationen und Umstellungen der Komponenten, Kammern, Bauteile und Unterbaugruppen der gebrauchsfertigen Getränkebrühvorrichtungen hängen von den erwünschten Eigenschaften des Endgetränks ab (z. B. Stärke, Charakter, Volumen, Getränkezubereitungszeit, optionale Inhaltsstoffe und dergleichen).
C. Anpassung an die Verbraucherwünsche
Die Getränkebrühvorrichtungen der vorliegenden Erfindung erlauben wahlweise eine individuelle Anpassung der Stärke, des Charakters, des Volumens eines fertigen Getränks und Kombinationen davon. Im Allgemeinen wird die individuelle Anpassung des Endgetränks erzielt, indem Variablen wie die Fließgeschwindigkeit des Brühfluids, die Temperatur des Brühfluids und die Fluidkontaktzeit mit den Getränkeinhaltsstoffen gesteuert werden. Außerdem kann die individuelle Anpassung erzielt werden, indem die Menge der Inhaltsstoffe, die der Brühfluid ausgesetzt werden, gesteuert wird (z. B. durch Bereitstellen mehrerer Inhaltsstoffextraktionskammern, die feste Mengen an Inhaltsstoffen enthalten) und durch Steuern des Volumens an Brühfluid, das durch die Inhaltsstoffextraktionskammer bzw. Inhaltsstoffextraktionskammern hindurchlaufen kann, verglichen mit dem flüssigen Gesamtvolumen im fertige Getränk (z. B. Fluidumgehung).
(i) Steuerung der Getränkestärke
Üblicherweise wird die Stärke der Brühgetränke, die unter Verwendung der Getränkebrühvorrichtungen der vorliegenden Erfindung zubereitet werden, als eine Funktion des Brühungsfeststoffwerts charakterisiert. Der Brühungsfeststoffwert zeigt den Stoffaustausch an, der während des Brühvorgangs vom Feststoffboden in die Wasserphase erfolgt ist, und ist, einfach ausgedrückt, der Verbleib an Kaffeefeststoffen, nachdem das gebrühte Kaffeegetränk im Ofen getrocknet wurde.
Der Brühungsfeststoffwert wird als das Gewicht an Kaffeefeststoffen in einer Extraktlösung geteilt durch das Gesamtgewicht der Lösung definiert. Dieser Wert wird üblicherweise in Prozent ausgedrückt. Das Gewicht der Kaffeefeststoffe wird als das Gewicht der Materialien, die nach einer Ofentrocknung der Extraktendlösung übrig bleiben, gemessen. Der Brühungsfeststoffwert kann ebenfalls unter Verwendung des nachstehend beschriebenen analytischen Verfahrens gemessen werden.
Analytisches Verfahren:
Das gebrühte Kaffeegetränk wird in eine verschlossene 12 ml-Phiole gegeben und kühlt auf eine Temperatur von 29 °C ab. Die Probe wird anschließend mittels Brechungsindexverfahren unter Verwendung eines Refraktormeters Bellingham & Stanley RFM 81 auf den Feststoffgehalt hin analysiert, wobei die Probentemperatur während der Messung bei 29 °C gehalten wird. Die Messwerte werden mit Messwerten von Vergleichslösungen mit bekanntem Brühungsfeststoffgehalt auf Basis von Ofentrocknungsverfahren korreliert, und zwar unter Verwendung folgender Korrelation: Brechungsindex = 0,001785 × (% Brühungsfeststoffe) + 1,331995.
Kaffeezusammensetzungen, die von den vorliegenden Erfindungen abgeleitet werden, weisen vorzugsweise einen Brühungsfeststoffwert im Bereich von etwa 0,2 bis etwa 1,5 auf, mehr bevorzugt im Bereich von etwa 0,3 bis etwa 1,2, mehr bevorzugt im Bereich von etwa 0,4 bis etwa 1,0 auf.
(i)(1) Mehrere Inhaltsstoffextraktionskammern
Beim Brühen von Getränken mit festen Mengen von Brühfluid (üblicherweise heißem Wasser im Temperaturbereich von etwa 66 °C (150 °F) bis etwa 99 °C (210 °F)) wird eine individuelle Anpassung der Getränkestärke (d. h., des Brühungsfeststoffwerts) erzielt, indem das Verhältnis von Brühfluid zu extrahierbarem Inhaltsstoff (z. B. Kaffee, Tee, Kakao und dergleichen) gesteuert wird. Bei Kaffee kann die Stärke eines fertig gebrühten Kaffeegetränks erhöht werden, indem die Menge an Kaffee, durch die ein festes Volumen an Brühfluid hindurchläuft, im Vergleich zum festen Volumen des Brühfluids erhöht wird. Ebenso kann die Stärke eines Getränks durch Verringern der Menge an Brühfluid im Vergleich zur Menge an Kaffee verringert werden. Zusätzlicher Kaffee kann in den Getränkebrühvorrichtungen der vorliegenden Erfindung bereitgestellt werden, indem zusätzliche Inhaltsstoffextraktionskammern, die Kaffeeinhaltsstoffe umfassen, bereitgestellt werden.
Zum Beispiel wird in einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung eine Getränkebrühvorrichtung bereitgestellt, die zwei Inhaltsstoffextraktionskammern umfasst, jeweils mit einem bestimmten Volumen an geröstetem Kaffeemehl. Die erste Inhaltsstoffextraktionskammer enthält zu etwa 10 % bis etwa 50 % der Gesamtmenge geröstetes Kaffeemehl in der Getränkebrühvorrichtung. Vorzugsweise zu etwa 35 % bis etwa 45 %, mehr bevorzugt etwa 40 %. Die zweite Inhaltsstoffextraktionskammer enthält zu etwa 50 % bis etwa 90 % der Gesamtmenge geröstetes Kaffeemehl in der Getränkebrühvorrichtung. Vorzugsweise zu etwa 55 % bis etwa 75 %, mehr bevorzugt etwa 60 %.
Zum Herstellen eines fertigen gebrühten Getränks milder Stärke wird im Wesentlichen das gesamte (d. h., etwa 100 %) Brühfluid durch die erste Inhaltsstoffextraktionskammer geleitet, die 40 % der gesamten Kaffeeinhaltsstoffe enthält. Zum Herstellen eines fertigen gebrühten Getränks durchschnittlicher Stärke wird im Wesentlichen das gesamte (d. h., etwa 100 %) Brühfluid durch die zweite Inhaltsstoffextraktionskammer geleitet, die 60 % der gesamten Kaffeeinhaltsstoffe enthält.
Zum Herstellen eines fertigen gebrühten Getränks hoher Stärke wird die Menge an Brühfluid zwischen den zwei Inhaltsstoffextraktionskammern aufgeteilt, wobei ein erster Teil des Brühfluids in die erste Inhaltsstoffextraktionskammer geleitet wird und ein zweiter Teil des Brühfluids in die zweite Inhaltsstoffextraktionskammer geleitet wird. Vorzugsweise entsprechen die Anteile an Brühfluid, die durch die Inhaltsstoffextraktionskammern hindurchlaufen, ungefähr den Anteilen an Kaffeeinhaltsstoffen in jeder Inhaltsstoffextraktionskammer. Zum Beispiel enthält in einer Ausführungsform, bei der die Gesamtmenge an Kaffeeinhaltsstoffen zwischen Extraktionskammern im Verhältnis von etwa 40 % bis etwa 60 % aufgeteilt ist, der erste Teil an Brühfluid, der durch die erste Inhaltsstoffextraktionskammer hindurchläuft, zu etwa 10 % bis etwa 50 % der Gesamtmenge Brühfluid. Vorzugsweise zu etwa 35 % bis etwa 45 %, mehr bevorzugt etwa 40 %. Der zweite Teil an Brühfluid, der durch die zweite Inhaltsstoffextraktionskammer hindurchläuft, enthält zu etwa 50 % bis etwa 90 % der Gesamtmenge Brühfluid. Vorzugsweise zu etwa 55 % bis etwa 75 %, mehr bevorzugt etwa 60 %.
Ein Fachmann wird erkennen, dass die Anzahl an unterschiedlichen Getränkestärken, die durch die vorliegende Erfindung erhalten werden kann, teilweise eine Funktion der Auslegung und Bauweise der Getränkebrühvorrichtung ist. Je größer die Anzahl an bereitgestellten Inhaltsstoffextraktionskammern und die Fähigkeit, Teile des Brühfluids entsprechend an jede Kammer weiterzuleiten, desto größer ist die Anzahl an Getränkestärkeeinstellungen, die bereitgestellt werden können.
(i)(2) Fluidumgehung
Die individuelle Anpassung der Getränkestärke in einem fertigen gebrühten Getränk kann auch erzielt werden, indem eine ausreichende Menge an geröstetem Kaffeemehl in einer oder mehreren Inhaltsstoffextraktionskammern bereitgestellt wird, so dass ein festes Volumen an Brühfluid, das durch die Inhaltsstoffe des gerösteten Kaffeemehls läuft, ein starkes Getränk ergibt. Je nach der durch den Verbraucher gewünschten Stärke des fertigen Getränks kann das fertige Getränk auf die gewünschte Getränkestärke verdünnt werden (z. B. durchschnittlich stark, mild und dergleichen).
Das Verdünnen des fertigen Getränks kann durch Verwendung einer Fluidumgehungsleitung oder anderer solcher Mittel erfolgen, die in die Getränkebrühvorrichtung eingegliedert sind. Ein festes Volumen an Brühfluid durchläuft die Inhaltsstoffextraktionskammer, um einen bestimmten Brühungsfeststoffwert zu ergeben. Ein zusätzliches Volumen an Fluid umläuft die Inhaltsstoffextraktionskammer, läuft durch die Getränkebrühvorrichtung in den Behälter für das fertige Getränk und verdünnt das fertige Getränk auf die erwünschte Stärke.
(ii) Charakter des Getränks
Wie hier verwendet, wird die Bezeichnung „Charakter des Getränks" als die Extraktionsausbeute des fertigen Getränks definiert. Die Extraktionsausbeute wird als das Gewicht an Kaffeefeststoffen in Lösung geteilt durch das Gesamtgewicht der Ausgangsinhaltsstoffe des Kaffees definiert (z. B. geröstetes Kaffeemehl). Dieser Wert wird üblicherweise in Prozent ausgedrückt.
Bevorzugte Extraktionsausbeutewerte für Getränke, die durch die Verfahren und Getränkebrühvorrichtungen der vorliegenden Erfindung zubereitet werden, betra gen mehr als etwa 10, mehr bevorzugt mehr als etwa 15, mehr bevorzugt mehr als etwa 20.
Ein alternatives Verfahren zum Ausdrücken des Charakters des Getränks stellt die Differenz zwischen der erzielten Extraktionsausbeute unter Verwendung des Brühverfahrens und der Brühgeräte der vorliegenden Erfindung und der eines Standardbrühverfahrens dar. Dieses Maß wird oft als eine Delta-Ausbeute bezeichnet.
Die Delta-Ausbeute wird hier als die Differenz zwischen der aktuellen Extraktionsausbeute (wie vorstehend berechnet) und einer Standardextraktionsausbeute durch die nachstehend beschriebenen Standardbrühverfahren definiert. Bevorzugte Delta-Ausbeutewerte für Getränke, die durch die Verfahren und Getränkebrühvorrichtungen der vorliegenden Erfindung zubereitet werden, betragen weniger als etwa 20 %, mehr bevorzugt weniger als etwa 15 %, mehr bevorzugt weniger als etwa 10 %, mehr bevorzugt weniger als etwa 5 %, am meisten bevorzugt weniger als etwa 3 %.
Standardbrühverfahren:
In einem Kaffeefilterautomaten Bunn OL-35 wird Kaffee gebrüht. Die Kaffeefilter sind sauerstoffgebleichte Bunn-Kaffeefilter für 12 Tassen (Reg. 6001). Das Gewicht einer Flüssigkeitsunze Kaffee wird in den Filter im Filterkorb gegeben. Das Brühgerät verwendet destilliertes Wasser und gibt in 146 Sekunden 1860 ml bei 90 °C (195 °F) in den Brühkorb ab. Der gebrühte Kaffee wird in einer Karaffe aufgefangen und anschließend vermischt. Anschließend werden Proben für die Standardextraktionsausbeute genommen und analysiert.
Bei einer bestimmten Reihe an Inhaltsstoffeigenschaften (z. B. Inhaltsstoffgröße, -form, Agglomerationsgrad und dergleichen) gibt es zwei Hauptverfahren zum Variieren der Extraktionsausbeute. Das erste Verfahren besteht darin, die Temperatur des Brühfluids anzugleichen. Bevorzugte Temperaturen für das Brühfluid liegen im Bereich von etwa 66 °C (150 °F) bis etwa 99 °C (210 °F). Je größer die Brühfluidtemperatur, desto höher der Extraktionsgrad (d. h., desto höher der Extraktionsausbeutewert und desto niedriger der Delta-Ausbeutewert).
Das zweite Verfahren zum Variieren des Extraktionsgrads besteht im Angleichen der Zeit, die das Brühfluid mit den Getränkeinhaltsstoffen in Kontakt kommt. Je länger die Extraktionskontaktzeit, desto höher der Extraktionsgrad (d. h., desto höher der Extraktionsausbeutewert und desto niedriger der Delta-Ausbeutewert). Die Extraktionskontaktzeit kann durch die Auslegung der Inhaltsstoffextraktionskammergeometrie, durch Ändern des Filtermediumbereichs, durch Angleichen der Brühfluidfließgeschwindigkeit und durch Kombinationen davon variiert werden.
Die Geometrie der Inhaltsstoffextraktionskammer kann so ausgelegt und konstruiert werden, dass sie während der Extraktionsphase das Brühfluid über einen größeren oder geringeren Zeitraum hinweg einbehält. Außerdem kann der Filtergesamtbereich der Getränkebrühvorrichtungen der vorliegenden Erfindung entweder nach oben oder nach unten angeglichen werden, um die Extraktionskontaktzeit zu erhöhen oder zu verringern. Schließlich kann noch die Fließgeschwindigkeit des Brühfluids erhöht oder verringert werden, um die Extraktionskontaktzeit anzupassen.
(iii) Getränkevolumen
Üblicherweise ist das Flüssigvolumen des fertigen Getränks etwa gleich groß wie das Volumen an Brühfluid, das durch die Inhaltsstoffe in die Inhaltsstoffextraktionskammer bzw. Inhaltsstoffextraktionskammern gelaufen ist, abzüglich einer etwaigen Menge, die in den Inhaltsstoffen und anderen Komponenten, Unterteilungen, Bauteilen und Unterbaugruppen der Getränkebrühvorrichtung eingeschlossen ist. Das Flüssigkeitsgesamtvolumen des fertigen Getränks kann jedoch auch einen Flüssigkeitsvolumenteil umfassen, der um die Inhaltsstoffextraktionskammer umgeleitet wurde. Dadurch könnte der Verbraucher eine Vielzahl von Getränkegrößen herstellen.
Das Anpassen des fertigen Getränkvolumens allein hätte eine entsprechende Auswirkung auf die Getränkestärke, wie hier beschrieben. Jedoch könnten die vorstehend beschriebenen individuellen Anpassungsverfahren gemeinsam eingesetzt werden, um diese Wirkung zu verhindern. Beispielsweise wünscht ein Verbraucher möglicherweise, dass das Getränkebrühsystem ein größeres Volumen an fertigem Getränk liefert, und wählt dies dementsprechend aus. Als isolierter Vorgang würde diese individuelle Anpassung die Stärke des fertigen Getränks verringern. Um dies zu kompensieren, könnten zusätzliche Inhaltsstoffextraktionskammern eingesetzt werden, um die reduzierte Getränkestärke zu kompensieren. Außerdem könnte die Temperatur des Brühfluids und/oder die Extraktionskontaktzeit angeglichen werden, um den Charakter des fertigen Getränks zu variieren.
Während die individuelle Anpassung einen eindeutigen Vorteil der vorliegenden Erfindung darstellt, weisen Getränkebrühvorrichtungen mit mehreren Extraktionskammern einen von der Verwendung der gebrauchsfertigen individuellen Anpassungsverfahren unabhängigen Gebrauchswert auf. Demgemäß sind die hier offenbarten individuellen Anpassungsoptionen nicht erforderlich, um eine Getränkebrühvorrichtung herzustellen, die innerhalb des Schutzumfangs der vorliegenden Erfindung des Antragstellers liegt.
D. Ausführliche Beschreibung der Abbildungen
Die folgenden Beispiele beschreiben und zeigen ausführlicher Ausführungsformen im Rahmen der vorliegenden Erfindung. Diese Beispiele werden lediglich zum Zwecke der Erläuterung aufgeführt und sollen nicht als eine Beschränkung der vorliegenden Erfindung aufgefasst werden.
1 ist eine Querschnittansicht einer Ausführungsform einer Mehrkammer-Getränkebrühvorrichtung. Die Getränkebrühvorrichtung 100 weist ein Gehäuse 102 einschließlich eines Foliendeckels 120 auf, der am Gehäuseflansch 121 befestigt ist. Innerhalb der Brühvorrichtung 100 sind die Inhaltsstoffextraktions kammern 106 angeordnet, die die Getränkeinhaltsstoffe 116 enthalten. Unmittelbar zwischen die Inhaltsstoffextraktionskammern 106 und den Extraktionssammelkammern 110 geschaltet sind die Filtermedien 108. Das Brühfluid tritt in die Getränkeextraktionskammer 106 durch die Fluideinleitungsstelle 104 ein (nicht dargestellt). Ein Getränkextrakt wird gebildet, läuft durch die Filtermedien 108, wird in der Extraktionssammelkammer 110 aufgefangen und tritt an der Extraktionsaustrittsstelle 112 aus der Getränkebrühvorrichtung aus.
3a–3f sind verschiedene Ansichten einer Ausführungsform einer Mehrkammer-Getränkebrühvorrichtung 100 3A ist eine planare Draufsicht der Vorrichtung 100. 3B ist eine Querschnittansicht von Vorrichtung 100, die das Gehäuse 102, die Getränkeinhaltsstoffe 116, die Filtermedien 108, mehrere Extraktionssammelkammern 110 und die Extraktionsaustrittsstelle 112 offenbart. 3C ist eine weitere Querschnittansicht von Vorrichtung 100, die die Inhaltsstoffextraktionskammer 106 darstellt. 3D ist eine perspektivische Ansicht des Unterteils der Vorrichtung 100, die das Gehäuse 102 und die Lage der Extraktionsaustrittsstelle 112, die am Gehäuse 102 angebracht ist, darstellt. 3F ist eine perspektivische Ansicht des Oberteils der Vorrichtung 100, die das Gehäuse 102 und die Fluideinleitungsstelle, die am Gehäuse 102 angebracht ist, darstellt.
4a–4d sind verschiedene Ansichten einer Ausführungsform einer Mehrkammer-Getränkebrühvorrichtung. 5a–5b sind perspektivische Ansichten einer Ausführungsform einer Mehrkammer-Getränkebrühvorrichtung. 6 ist eine perspektivische Ansicht einer Ausführungsform einer Mehrkammer-Getränkebrühvorrichtung 100. In dieser Ausführungsform enthält die Vorrichtung 100 die Inhaltsstoffextraktionskammern 106. Angeordnet innerhalb der Kammern 106 sind Filtermediumstützelemente 124 zum Stützen der Filtermedien 108 (nicht dargestellt). Unmittelbar unterhalb der Kammer 106 und der Filtermedien 108 sind die Extraktionssammelkammern 110 und die Extraktionsaustrittsstelle 112 angeschlossen.
7a–7b sind perspektivische Ansichten einer Ausführungsform einer Mehrkammer-Getränkebrühvorrichtung 100. In dieser Ausführungsform umfasst das Gehäuse 102 ferner einen Foliendeckel 120, der am Gehäuseflansch 121 befestigt ist. Das Folienunterteil 120 umfasst eine Aufreißlasche 123, die dafür ausgelegt ist, dass sie der Verbraucher greifen kann, so dass der Verbraucher das Unterteil 120 vom Gehäuseflansch 121 entfernen kann, um die Filtermedien 108 (nicht dargestellt) freizulegen.
8a und 8b sind perspektivische Ansichten zweier Unterbaugruppen einer Ausführungsform einer Mehrkammer-Getränkebrühvorrichtung 100. Die Unterbaugruppe 126 bildet die Extraktionssammelkammer 110 und weist auf ihrer Oberfläche eine vorgeformte Extraktionsaustrittsstelle 112 auf. Die Unterbaugruppe 126 passt mit der Unterbaugruppe 125 zusammen, welche die Inhaltsstoffextraktionskammern 106 enthält, und zwar auf der entgegengesetzten Oberfläche von Filtermediumstützelement 124.
9 ist eine perspektivische Ansicht einer Ausführungsform einer Mehrkammer-Getränkebrühvorrichtung, die keine Extraktionssammelkammer umfasst. 10 ist eine perspektivische Ansicht einer Ausführungsform einer Mehrkammer-Getränkebrühvorrichtung 100, ohne eine Extraktionssammelkammer, mit den vorgeformten Extraktionsaustrittsstellen 112.
11a–11d sind verschiedene Querschnitts- und perspektivische Ansichten einer Ausführungsform einer Mehrkammer-Getränkebrühvorrichtung 100. 12 ist eine perspektivische Ansicht einer Ausführungsform einer Mehrkammer-Getränkebrühvorrichtung 100, bei der die Inhaltsstoffextraktionskammern 106 durch die Trennwand 128 getrennt sind. Die Trennwand 128 kann wahlweise die Filtermedien 108 (nicht dargestellt) enthalten, um den Extrakt der in einer Inhaltsstoffextraktionskammer gebildeten Lösung zu filtern, ehe diese durch eine weitere Inhaltsstoffextraktionskammer läuft. In dieser Ausführungsform sind die Filtermedien 108 eine gitterartige Struktur, die als ein integrierter Bestandteil von Vorrichtung 100 gebildet wird. Die Vorrichtung 100 weist ebenfalls als einen integrierten Teil von Gehäuse 102 einen Griff 130 auf. 13 ist eine planare Draufsicht der Ausführungsform von 12.
14 ist eine planare Draufsicht einer Ausführungsform einer Mehrkammer-Getränkebrühvorrichtung 100, bei der das in einer der Inhaltsstoffextraktionskammern 106 gebildete Getränkextrakt durch die Filtermedien 108 gefiltert wird, ehe es in der Inhaltsstoffextraktions-Sammelkammer 110 aufgefangen wird und an der Extraktionsaustrittsstelle 112 (nicht dargestellt) aus der Vorrichtung 100 austritt.
15 ist eine perspektivische Ansicht des Inneren einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, wobei die Getränkebrühvorrichtung 100 eine Inhaltsstoffextraktionskammer 100 und eine Fluidumgehungsleitung 114 umfasst. 16 ist die planare Draufsicht der Getränkebrühvorrichtung 100, die in 15 offenbart wird. 17A und 17B sind perspektivische Ansichten des Inneren einer Ausführungsform einer einzelnen Inhaltsstoffextraktionskammer 106 einer Getränkebrühvorrichtung 100. Unmittelbar zwischen der Inhaltsstoffextraktionskammer 106 und der Extraktionssammelkammer 108 ist ein Filtermediumstützelement 124 zum Stützen der Filtermedien 108 (nicht dargestellt) angeordnet.
E. Ausführungsformen
Die folgenden Beispiele beschreiben und zeigen ausführlicher Ausführungsformen im Rahmen der vorliegenden Erfindung. Diese Beispiele werden lediglich zum Zwecke der Erläuterung angegeben und sollen nicht als eine Beschränkung der vorliegenden Erfindung aufgefasst werden.
Hierin werden Getränkebrühvorrichtungen mit einer oder mehreren Inhaltsstoffextraktionskammern beschrieben.
Üblicherweise sind die Getränkebrühvorrichtungen Einwegvorrichtungen, die zum Gebrauch in Verbindung mit einem Brühsystem, wie einer herkömmlichen Kaffeebrühvorrichtung oder hier beschriebenen anderen Systemen, geeignet sind.
Wie hier verwendet, bedeutet die Bezeichnung „Einweg-" mit Bezug auf eine Getränkebrühvorrichtung, dass die Getränkebrühvorrichtung für eine einmalige oder anderweitig eingeschränkte Verwendung bestimmt ist, so dass die Getränkebrühvorrichtung nach der einmaligen oder nach einer möglichst seltenen (üblicherweise nicht mehr als dreimaligen) Verwendung der Vorrichtung entsorgt werden soll. Am meisten bevorzugt ist die Getränkebrühvorrichtung nur für einen einmaligen Gebrauch bestimmt. Wenn die Getränkebrühvorrichtung nur für einen einmaligen Gebrauch bestimmt ist, ist die Brühvorrichtung für eine Entsorgung nach der ersten Verwendung der Vorrichtung bestimmt.
Die vorliegenden Getränkebrühvorrichtungen hier umfassen eine oder mehrere Inhaltsstoffextraktionskammern. In einer bevorzugten Variation enthalten die Getränkebrühvorrichtungen dieser Erfindung nur eine oder zwei Inhaltsstoffextraktionskammern. Am meisten bevorzugt enthalten in jeder der vorliegenden Ausführungsformen die Getränkebrühvorrichtungen nur eine Inhaltsstoffextraktionskammer; jedoch wird in der ersten Ausführungsform ebenfalls bevorzugt, dass die Getränkebrühvorrichtungen zwei Inhaltsstoffextraktionskammern enthalten. Jedoch kann, wenn die Getränkebrühvorrichtungen mehrere Inhaltsstoffextraktionskammern enthalten, jede Inhaltsstoffextraktionskammer die gleiche oder eine verglichen mit jeder verbleibenden Inhaltsstoffextraktionskammer unterschiedliche Zusammensetzung umfassen. Jede Inhaltsstoffextraktionskammer kann eine Zusammensetzung umfassen, die hier spezifisch beschrieben wird, eine Modifikation davon, oder eine völlig andersartige Zusammensetzung, so lange mindestens eine der Inhaltsstoffextraktionskammern eine Zusammensetzung enthält, die hier spezifisch beschrieben wird.
Es wurde herausgefunden, dass, wenn die Teilchengrößen der vorgenannten Komponentenbestandteile verhältnismäßig ähnlich sind, das wässrige Brühfluid, das in die Inhaltsstoffextraktionskammer eingeleitet wird, mit einem verhältnismäßig kleinen Prozentsatz der Komponentengesamtmasse in Kontakt kommt, wodurch eine „Kanalwirkung" statt eines verwirbelten, Fluidisierungs-Inhalts stoffextraktionsvorgangs, der für den Fluidisierungs-Brühvorgang bevorzugt wird, erzeugt wird. Wenn diese unerwünschte Kanalwirkung auftritt, wird ein verhältnismäßig schwaches und/oder unvorteilhaft schmeckendes Getränk hergestellt. Außerdem tritt leicht eine Adsorption verschiedener Komponentenbestandteile auf gerösteten Kaffeemehl- und Teeblätterpartikeln auf, was weitere Probleme beim fertig gebrühten Getränk verursacht.
Es wurde weiterhin herausgefunden, dass der Fluidisierungs-Brühvorgang und die Adsorptionshemmung optimiert werden (was wiederum die Inhaltsstoffgeschmacksextraktion optimiert), wobei das hier verwendete geröstete Kaffeemehl und die Teeblätter unabhängig voneinander jeweils vorzugsweise eine mittlere Teilchengröße von etwa 650 Mikrometer bis etwa 1050 Mikrometer, mehr bevorzugt von etwa 750 Mikrometer bis etwa 950 Mikrometer aufweisen. Es wird besonders bevorzugt, geröstetes Kaffeemehl und/oder Teeblätter mit einer mittleren Teilchengröße von etwa 850 Mikrometer zu verwenden. Vorzugsweise weist das geröstete Kaffeemehl und/oder die Teeblätter eine Teilchengrößenverteilung von etwa 300 Mikrometer bis etwa 1750 Mikrometer, mehr bevorzugt von etwa 600 Mikrometer bis etwa 1400 Mikrometer auf. Wie hier verwendet, wird, wenn ein bestimmter Inhaltsstoff eine bestimmte Teilchengrößenverteilung aufweist, damit gemeint, dass zumindest etwa 80 % der Partikel dieses bestimmten Inhaltsstoffs innerhalb der erwähnten Inhaltsstoffextraktionskammer gewichtsmäßig innerhalb der angegebenen Teilchengrößenverteilung liegen. Ohne an eine Theorie gebunden sein zu wollen, wird angenommen, dass die Optimierung der Teilchengrößen dieser Inhaltsstoffe positiv zur Trübung der Brühzusammensetzung nach Hinzufügen der wässrigen Brühfluid beiträgt, so dass eine Kanalbildung verhindert oder gehemmt wird, vgl. zum Beispiel, EP 0,756,844 , Gotham et al., veröffentlicht am 5. Februar 1997, in dem die Verwendung von geröstetem Kaffeemehl mit einer verhältnismäßig feinen Mahlstärke zwecks Verbesserung der Inhaltsstoffextraktion nahe gelegt wird.
Es wurde ebenfalls herausgefunden, dass die Dichte der Bestandteile der ersten Komponente außerdem üblicherweise beim Verhindern oder Hemmen der Kanalbildung und Adsorption wichtig ist, da eine Dichtenverteilung der Bestandteile die Verwirbelung und Vermischung in einer bestimmten Inhaltsstoffextraktionskammer verbessert. Daher weisen alternativ oder zusätzlich das hier verwendete geröstete Kaffeemehl und die Teeblätter jeweils unabhängig voneinander vorzugsweise eine mittlere Dichte von etwa 0,18 g/ml bis etwa 0,24 g/ml, mehr bevorzugt von etwa 0,2 g/ml bis etwa 0,22 g/ml auf.
Die Verwendung größerer, weniger dichter gerösteter Kaffeemehl- und Teepartikel, verglichen mit der Teilchengröße und -dichte der restlichen Inhaltsstoffe, hilft beim Vermischen sämtlicher Inhaltsstoffe. Wenn das Brühfluid mit den unverdichteten, trockenen losen Inhaltsstoffen, die in der Inhaltsstoffextraktionskammer vorhanden sind, in Kontakt kommen, neigen die größeren, weniger dichten Partikel dazu, ausgehend von ihrer Stelle innerhalb der Inhaltsstoffmischung an die Oberfläche aufzusteigen. Dieses Aufsteigen führt zur Bildung von Poren bzw. Leerstellen, wo vorher die größeren, weniger dichten Partikel waren. Diese leeren Stellen, so wird angenommen, fördern einen größeren Kontakt zwischen Inhaltsstoffen und Brühfluid, was zu höheren Extraktionsgraden und/oder Solubilisierungsgraden führt.
Die Vorteile der Bildung von leeren Stellen hinsichtlich erhöhter Extraktionsgrade und/oder Solubilisierungsgrade können ebenfalls genutzt werden, entweder unabhängig voneinander oder gemeinsam, indem Inhaltsstoffpartikel (einschließlich Inhaltsstoffpartikelagglomerationen) ausreichender Größe verwendet werden, um geeignete leere Stellen zu bilden, die höhere Extraktionsgrade und/oder Solubilisierungsgrade aufweisen als die restlichen Inhaltsstoffe. Wenn diese Partikel solubilisiert oder extrahiert werden, hinterlassen sie leere Stellen, die bei der Extraktion und/oder Solubilisierung der restlichen Inhaltsstoffe helfen.
Gleichermaßen wurde ferner herausgefunden, dass der Fluidisierungs-Brühvorgang und die Inhaltsstoffgeschmacksextraktion optimiert werden, wenn der hier verwendete Instantkaffee, Instanttee und Kakao jeweils unabhängig von den jeweils anderen eine mittlere Teilchengröße von etwa 500 Mikrometer bis etwa 1000 Mikrometer, mehr bevorzugt von etwa 700 bis etwa 900 Mikrometer aufweist. Ebenfalls vorzugsweise weist der Instantkaffee, Instanttee und/oder Kakao eine Teilchengrößenverteilung von etwa 150 Mikrometer bis etwa 1700 Mikrometer auf. Wie hier verwendet, ist damit, dass ein bestimmter Inhaltsstoff eine bestimmte Teilchengrößenverteilung aufweist, gemeint, dass zumindest etwa 80 % der Partikel dieses bestimmten Inhaltsstoffs innerhalb der erwähnten Inhaltsstoffextraktionskammer gewichtsmäßig innerhalb der angegebenen Teilchengrößenverteilung liegen. Außerdem oder alternativ weist der hier verwendete Instantkaffee, Instanttee und Kakao jeweils unabhängig von den jeweils anderen vorzugsweise eine mittlere Dichte von etwa 0,05 g/ml bis etwa 0,3 g/ml, mehr bevorzugt von etwa 0,1 g/ml bis etwa 0,25 g/ml auf.
Erste Ausführungsform der vorliegenden Getränkebrühvorrichtungen
In der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird eine Getränkebrühvorrichtung (100) bereitgestellt, die zum Gebrauch in Verbindung mit einem Brühsystem geeignet ist, wobei die Vorrichtung ein gas- und feuchtigkeitsundurchlässiges Gehäuse umfasst, so dass das Innere der Getränkebrühvorrichtung und die darin enthaltenen Inhaltsstoffe vor Einwirkung der äußeren Atmosphäre geschützt sind, und außerdem eine oder mehrere Extraktionskammern (106) umfasst, die in dem Gehäuse angeordnet sind, wobei mindestens eine der Extraktionskammern (106) eine Zusammensetzung einschließt, die Folgendes umfasst:

a) eine erste Komponente, ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus geröstetem Kaffeemehl und Mischungen davon mit Teeblättern, wobei das geröstete Kaffeemehl eine mittlere Teilchengröße im Bereich von etwa 650 μm bis etwa 1050 μm aufweist; und
b) eine zweite Komponente, ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Instantkaffee und Mischungen davon mit Instanttee und/oder Kakao, wobei das Verhältnis von erster Komponente zu zweiter Komponente gewichtsbezogen von etwa 4:1 bis etwa 25:1 beträgt.

Gemäß dieser Ausführungsform wurde herausgefunden, dass, wenn die spezifische Menge an zweiter Komponente zur Zusammensetzung im Verhältnis zur Menge der ersten Komponente hinzugegeben wird, die Eigenschaften der Zusammensetzung als ein Ganzes zum Gebrauch in Einweg-Getränkebrühvorrichtungen optimiert werden. Insbesondere entsteht, wenn geröstetes Kaffeemehl allein in einer Inhaltsstoffextraktionskammer verwendet wird, eine „Kanalbildungswirkung", wenn das wässrige Brühfluid (z. B. heißes Wasser) eingeleitet wird, statt eines eher erwünschten verwirbelten, fluidisierten Inhaltsstoffextraktionsvorgangs. Außerdem wird die unerwünschte Adsorption der verschiedenen Inhaltsstoffe beispielsweise auf Kaffeepartikel verringert.
Die Erfinder haben herausgefunden, dass die Kanalbildungs- und Adsorptionswirkung optimal umgangen wird, wenn das Verhältnis von erster Komponente zu zweiter Komponente gewichtsbezogen von etwa 4:1 bis etwa 25:1 beträgt. Vorzugsweise wird die Hemmung der Kanalbildungswirkung optimiert, wenn die erste Komponente und die zweite Komponente Teilchengrößen und -dichten aufweisen, die den vorstehend ausgeführten bevorzugten Bereichen entsprechen (zum Beispiel geröstetes Kaffeemehl mit einer mittleren Teilchengröße von etwa 800 Mikrometer und Instantkaffee mit einer Teilchengrößenverteilung von etwa 100 Mikrometer bis etwa 1700 Mikrometer). Ohne an eine Theorie gebunden sein zu wollen, wird angenommen, dass die entstehenden variablen Dichten einer jeden der einzelnen Komponenten und die entstehende Porosität der Komponenten die Fluidität der Zusammensetzung positiv beeinflussen, wenn ein wässriges Brühfluid eingeleitet wird.
Vorzugsweise beträgt in dieser Ausführungsform das Verhältnis von erster Komponente zu zweiter Komponente gewichtsbezogen von etwa 4:1 bis etwa 10 :1. Am meisten bevorzugt beträgt in dieser Ausführungsform das Verhältnis von erster Komponente zu zweiter Komponente gewichtsbezogen von etwa 4:1 bis etwa 7:1. In einer besonders bevorzugten Ausführungsform beträgt das Verhältnis von erster Komponente zu zweiter Komponente gewichtsbezogen etwa 6:1.
Ebenfalls vorzugsweise ist in dieser Ausführungsform die erste Komponente vorzugsweise geröstetes Kaffeemehl. Ebenfalls vorzugsweise ist die zweite Komponente ausgewählt aus Instantkaffee, Kakao und Mischungen davon. Daher umfasst in bevorzugten Ausführungsformen die zweite Komponente Instantkaffee und/oder Kakao. In noch weiteren bevorzugten Ausführungsformen ist daher die zweite Komponente Instantkaffee, Kakao oder eine Mischung davon.
Ebenfalls vorzugsweise enthält in dieser Ausführungsform, wenn die erste Komponente geröstetes Kaffeemehl umfasst, die in der Inhaltsstoffextraktionskammer enthaltene Zusammensetzung zu etwa 0,001 % bis etwa 35 % geröstetes Kaffeemehl, mehr bevorzugt zu etwa 20 % bis etwa 35 % geröstetes Kaffeemehl und am meisten bevorzugt zu etwa 20 % bis etwa 30 % geröstetes Kaffeemehl, jeweils bezogen auf das Gewicht der Zusammensetzung. Wenn die zweite Komponente Instantkaffee umfasst, enthält die in der Inhaltsstoffextraktionskammer enthaltene Zusammensetzung zu etwa 0,001 % bis etwa 30 % Instantkaffee, mehr bevorzugt zu etwa 1 % bis etwa 15 % Instantkaffee und am meisten bevorzugt zu etwa 1 % bis etwa 6 % Instantkaffee, jeweils bezogen auf das Gewicht der Zusammensetzung.
Es ist wichtig, zu erkennen, dass die in dieser Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beschriebenen Inhaltsstoffextraktionskammern eine oder mehrere weitere Inhaltsstoffe zur weiteren optimisierten individuellen Anpassung enthalten können, einschließlich (zum Beispiel) Sahnemittel, Süßungsmittel, Geschmacksmittel, Verdickungsmittel, essbare Trägerstoffe, Schäumungsmittel, Farbstoffe, Puffer, Emulgatoren, Verarbeitungshilfsmittel oder Mischungen davon. Eine oder mehrere dieser weiteren Inhaltsstoffe können in einer Inhaltsstoffextraktionskam mer enthalten sein, die die ersten und zweiten Komponenten dieser Ausführungsform enthält oder aber frei davon ist.
Des Weiteren können weitere Inhaltsstoffextraktionskammern in der Getränkebrühvorrichtung verwendet werden, in denen eine Vielzahl von Inhaltsstoffen enthalten ist, zum Beispiel geröstetes Kaffeemehl, Instantkaffee, Teeblätter, Instanttee, Sahnemittel, Süßungsmittel, Geschmacksmittel, Verdickungsmittel, essbare Trägerstoffe, Farbstoffe, Puffer, Emulgatoren, Verarbeitungshilfsmittel oder Mischungen davon. Zum Beispiel kann eine oder mehrere dieser weiteren Inhaltsstoffe in einer Inhaltsstoffextraktionskammer enthalten sein, die frei von den ersten und zweiten Komponenten dieser Ausführungsform ist.
Zweite Ausführungsform der vorliegenden Getränkebrühvorrichtungen
Die zweite Ausführungsform der vorliegenden Erfindung resultiert aus der Entdeckung, dass das Verhältnis von geröstetem Kaffeemehl und/oder Teeblättern zum Instantkaffee, Instanttee und/oder Kakao weiter modifiziert werden kann, wenn ein weiterer Inhaltsstoff zu der Zusammensetzung gegeben wird. Insbesondere kann im Vergleich zum gerösteten Kaffeemehl und/oder Teeblättern weniger Instantkaffee, Instanttee und/oder Kakao verwendet werden. Außerdem sind, obgleich die Verhältnisse (wie hier herausgefunden und beschrieben) noch immer wichtig sind, die Verhältnisse variabler, wenn der weitere Inhaltsstoff hinzugefügt wird. Ohne an eine Theorie gebunden sein zu wollen, wird angenommen, dass das Hinzugeben von einer oder mehreren solcher weiteren Inhaltsstoffe die Variabilität der Partikel in der Gesamtzusammensetzung verbessert, was eine vielfältige Mischung ergibt, die während des Brühvorgangs leichter fluidisiert werden kann. Außerdem wird, wenn das geröstete Kaffeemehl und/oder die Teeblätter zum Instantkaffee, Instanttee und/oder Kakao, wie in dieser Ausführungsform beschrieben, verwendet wird, die Adsorption weiterer Inhaltsstoffe wie Sahnemittel minimiert. Daher wird ein qualitativ höherwertiges fertiges Brühgetränk geliefert.
Insbesondere wird gemäß der zweiten Ausführungsform dieser Erfindung eine Getränkebrühvorrichtung (100) bereitgestellt, die zur Verwendung in Verbindung mit einem Brühsystem geeignet ist, wobei die Vorrichtung ein gas- und feuchtigkeitsundurchlässiges Gehäuse umfasst, so dass das Innere der Getränkebrühvorrichtung und die darin enthaltenen Inhaltsstoffe vor Einwirkung der äußeren Atmosphäre geschützt sind, und außerdem eine oder mehrere Extraktionskammern (106) umfasst, die in dem Gehäuse angeordnet sind, wobei mindestens eine der Extraktionskammern (106) eine Zusammensetzung einschließt, die Folgendes umfasst:

a) eine erste Komponente, ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus geröstetem Kaffeemehl und Mischungen davon mit Teeblättern, wobei das geröstete Kaffeemehl eine mittlere Teilchengröße im Bereich von etwa 650 μm bis etwa 1050 μm aufweist;
b) eine zweite Komponente, die ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus Instantkaffee und Mischungen davon mit Instanttee und/oder Kakao; und eine dritte Komponente c), ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Sahnemitteln, Süßungsmitteln, Geschmacksmitteln, Verdickungsmitteln, essbaren Trägerstoffen, Farbstoffen, Schäumungsmitteln, Puffer, Emulgatoren, Verarbeitungshilfsmitteln und Mischungen davon; wobei das Verhältnis von erster Komponente zu zweiter Komponente gewichtsbezogen von etwa 1:25 bis etwa 25:1 beträgt.

Vorzugsweise, wie hier herausgefunden, beträgt dieses Verhältnis von erster Komponente zu zweiter Komponente gewichtsbezogen von etwa 1:2 bis etwa 15:1. Am meisten bevorzugt beträgt dieses Verhältnis von erster Komponente zu zweiter Komponente von etwa 1:1 bis etwa 10:1.
Ebenfalls vorzugsweise ist in dieser Ausführungsform die erste Komponente geröstetes Kaffeemehl. Ebenfalls vorzugsweise ist die zweite Komponente ausgewählt aus Instantkaffee, Kakao und Mischungen davon. Daher umfasst in bevor zugten Ausführungsformen die zweite Komponente Instantkaffee und/oder Kakao. In noch weiteren bevorzugten Ausführungsformen ist daher die zweite Komponente Instantkaffee, Kakao oder eine Mischung davon. Die ersten und zweiten Komponenten weisen vorzugsweise die optimisierten Bereiche an Teilchengröße und Dichte und die Verteilungen auf wie vorstehend beschrieben.
Ebenfalls vorzugsweise umfasst in dieser Ausführungsform die dritte Komponente eine oder mehrere Elemente ausgewählt aus Sahnemitteln, Süßungsmitteln, Geschmacksmitteln, Verdickungsmitteln, essbaren Trägerstoffen, Schäumungsmitteln, Puffer, Emulgatoren, Verarbeitungshilfsmitteln und Mischungen davon. Mehr bevorzugt umfasst die dritte Komponente eine oder mehrere Elemente ausgewählt aus Sahnemitteln, Süßungsmitteln, Geschmacksmitteln und Schäumungsmitteln.
Im Einklang mit der vorliegenden Erfindung weist zumindest ein Element der dritten Komponente eine mittlere Teilchengröße von etwa 200 Mikrometer bis etwa 500 Mikrometer und eine mittlere Dichte von etwa 0,1 g/ml bis etwa 0,5 g/ml auf. Ebenfalls vorzugsweise weist zumindest ein Element der dritten Komponente eine Teilchengrößenverteilung von etwa 100 Mikrometer bis etwa 1000 Mikrometer auf. Wie hier verwendet, wird, wenn ein bestimmter Inhaltsstoff eine bestimmte Teilchengrößenverteilung aufweist, damit gemeint, dass zumindest etwa 80 % der Partikel dieses bestimmten Inhaltsstoffs innerhalb der erwähnten Inhaltsstoffextraktionskammer gewichtsmäßig innerhalb der angegebenen Teilchengrößenverteilung liegen.
Insbesondere wenn Sahnemittel als ein Element der dritten Komponente verwendet wird, wird bevorzugt, dass das Sahnemittel eine mittlere Teilchengröße von etwa 200 Mikrometer bis etwa 300 Mikrometer und eine mittlere Dichte von etwa 0,3 g/ml bis etwa 0,5 g/ml aufweist. Nicht einschränkende Beispiele von im Handel erhältlichen Sahnemitteln schließen milchfreie Sahnemittel mit 50 % Sojaöl der Custom Créme von Dean Foods oder der Kerry Kreme von Kerry Ingredients ein.
Ebenso wird, wenn Sahnemittel als ein Element der dritten Komponente verwendet wird, bevorzugt, dass das schäumende Sahnemittel eine mittlere Teilchengröße von etwa 400 Mikrometer bis etwa 600 Mikrometer und eine mittlere Dichte von etwa 0,1 g/ml bis etwa 0,22 g/ml aufweist. Nicht einschränkende Beispiele solcher im Handel erhältlicher schäumender Sahnemittel schließen Dean Foods Foaming Creme, Kerry KocoKreme, DMV Cappuccino Foamers und Deihl Inc. Coco Rich Foamers ein.
Ebenfalls vorzugsweise enthält in dieser Ausführungsform, wenn die erste Komponente geröstetes Kaffeemehl umfasst, die in der Inhaltsstoffextraktionskammer enthaltene Zusammensetzung zu etwa 0,001 % bis etwa 35 % geröstetes Kaffeemehl, mehr bevorzugt zu etwa 20 % bis etwa 35 % geröstetes Kaffeemehl und am meisten bevorzugt zu etwa 20 % bis etwa 30 % geröstetes Kaffeemehl, jeweils bezogen auf das Gewicht der Zusammensetzung. Wenn die zweite Komponente Instantkaffee umfasst, enthält die in der Inhaltsstoffextraktionskammer enthaltene Zusammensetzung zu etwa 0,001 % bis etwa 30 % Instantkaffee, mehr bevorzugt zu etwa 1 % bis etwa 15 % Instantkaffee und am meisten bevorzugt zu etwa 1 % bis etwa 6 % Instantkaffee, jeweils bezogen auf das Gewicht der Zusammensetzung.
Außerdem können weitere Inhaltsstoffextraktionskammern in der Getränkebrühvorrichtung verwendet werden, in denen eine Vielzahl von Inhaltsstoffen enthalten ist, zum Beispiel geröstetes Kaffeemehl, Instantkaffee, Teeblätter, Instanttee, Sahnemittel, Süßungsmittel, Geschmacksmittel, Verdickungsmittel, essbare Trägerstoffe, Farbstoffe, Puffer, Emulgatoren, Verarbeitungshilfsmittel oder Mischungen davon. Zum Beispiel kann eine oder mehrere dieser weiteren Inhaltsstoffe in einer Inhaltsstoffextraktionskammer enthalten sein, die frei von den ersten und zweiten Komponenten dieser Ausführungsform ist.
Dritte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung
In noch einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird eine Getränkebrühvorrichtung (100) bereitgestellt, die zur Verwendung in Verbindung mit einem Brühsystem geeignet ist, wobei die Vorrichtung ein gas- und feuchtigkeitsundurchlässiges Gehäuse umfasst, so dass das Innere der Getränkebrühvorrichtung und die darin enthaltenen Inhaltsstoffe vor Einwirkung der äußeren Atmosphäre geschützt sind, und außerdem eine oder mehrere Extraktionskammern (106) umfasst, die in dem Gehäuse angeordnet sind, wobei mindestens eine der Extraktionskammern (106) eine Zusammensetzung einschließt, die Folgendes umfasst:

a) eine erste Komponente, ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus geröstetem Kaffeemehl und Mischungen davon mit Teeblättern, wobei das geröstete Kaffeemehl eine mittlere Teilchengröße im Bereich von etwa 650 μm bis etwa 1050 μm aufweist; und
b') eine zweite Komponente, die drei oder mehr Elemente umfasst, die ausgewählt sind aus der Gruppe bestehend aus Sahnemitteln, Süßungsmitteln, Geschmacksmitteln, Verdickungsmitteln, essbaren Trägerstoffen, Farbstoffen, Schäumungsmitteln, Puffer, Emulgatoren und Verarbeitungshilfsmitteln, wobei die zweite Komponente, bezogen auf das Gewicht der Zusammensetzung, zu etwa 20 % bis etwa 70 % des gesamten Sahnemittels und, bezogen auf das Gewicht der Zusammensetzung, zu etwa 5 % bis etwa 25 % des gesamten Süßungsmittels umfasst.

Gemäß dieser Ausführungsform haben die hier aufgeführten Erfinder herausgefunden, dass die Fluidisierung der Gesamtzusammensetzung innerhalb der Inhaltsstoffextraktionskammer optimisiert wird, wenn eine große Vielfalt an Inhaltsstoffen enthalten ist. Daher dient die zweite Komponente dazu, drei oder mehr Elemente einzugliedern, die definitionsgemäß über unterschiedliche Eigenschaften verfügen, wodurch die Fluidisierung in der Inhaltsstoffextraktionskam mer bei Einleitung eines wässrigen Brühfluids ermöglicht wird. Auf diese Weise sind die meisten oder alle Inhaltsstoffe zugänglich, was wiederum einem Getränk qualitativ hochwertigem Geschmack verleiht. Vgl. zum Beispiel EP 0,756,844 , Gotham et al., veröffentlicht am 5. Februar 1997, worin von der Eingliederung von Kaffee und einem Sahnemittel, Süßungsmittel, Schaumstabilisierungsmittel und/oder Geschmacksstoff innerhalb der gleichen Zusammensetzung abgeraten wird.
Vorzugsweise ist die erste Komponente ausgewählt aus geröstetem Kaffeemehl, Instantkaffee, Kakao und Mischungen davon. Besonders bevorzugte Ausführungsformen schließen Mischungen aus geröstetem Kaffeemehl und Instantkaffee sowie Mischungen aus geröstetem Kaffeemehl, Instantkaffee und Kakao ein. Es wird ebenfalls bevorzugt, wenn die erste Komponente geröstetes Kaffeemehl oder Instantkaffee ist, jedoch nicht beides.
Vorzugsweise beträgt in dieser Ausführungsform das Verhältnis sämtlichen gerösteten Teepulvers und Teeblätter zu jedem beliebigen Instantkaffee, Instanttee und Kakao gewichtsbezogen von etwa 1:25 bis etwa 25:1, mehr bevorzugt gewichtsbezogen von etwa 1:1 bis etwa 25:1 und am meisten bevorzugt gewichtsbezogen von etwa 1:1 bis etwa 10:1.
Vorzugsweise enthält in dieser Ausführungsform, wenn die erste Komponente geröstetes Kaffeemehl umfasst, die in der Inhaltsstoffextraktionskammer enthaltene Zusammensetzung zu etwa 0,001 % bis etwa 35 % geröstetes Kaffeemehl, mehr bevorzugt zu etwa 20 % bis etwa 35 % geröstetes Kaffeemehl und am meisten bevorzugt zu etwa 20 % bis etwa 30 % geröstetes Kaffeemehl, jeweils bezogen auf das Gewicht der Zusammensetzung. Wenn die erste Komponente Instantkaffee umfasst, enthält die in der Inhaltsstoffextraktionskammer enthaltene Zusammensetzung zu etwa 0,001 % bis etwa 30 % Instantkaffee, mehr bevorzugt zu etwa 1 % bis etwa 15 % Instantkaffee und am meisten bevorzugt zu etwa 1 % bis etwa 6 % Instantkaffee, jeweils bezogen auf das Gewicht der Zusammensetzung.
Ebenfalls vorzugsweise sind drei oder mehr der Elemente ausgewählt aus Sahnemitteln, Süßungsmitteln, Geschmacksmitteln, Verdickungsmitteln, essbaren Trägerstoffen, Schäumungsmitteln, Puffer, Emulgatoren und Verarbeitungshilfsmitteln. In einer besonders bevorzugten Ausführungsform sind zumindest drei Elemente Sahnemittel, Süßungsmittel und Geschmacksmittel.
F. In den Inhaltsstoffextraktionskammern enthaltene Komponenten und Inhaltsstoffe
Verschiedene Komponenten und Inhaltsstoffe wurden vorstehend in Verbindung mit den Inhaltsstoffextraktionskammern der vorgenannten Getränkebrühvorrichtungen beschrieben, zum Beispiel geröstetes Kaffeemehl, Teeblätter, Instantkaffee, Instanttee, Kakao, Sahnemittel, Süßungsmittel, Geschmacksmittel, Verdickungsmittel, essbare Trägerstoffe, Farbstoffe, Schäumungsmittel, Puffer, Emulgatoren und Verarbeitungshilfsmittel. Wenn diese Komponenten und Inhaltsstoffe kein erforderliches Element der Erfindung darstellen, können sie wahlweise verwendet werden und in der gleichen Inhaltsstoffextraktionskammer wie die beschriebene Zusammensetzung enthalten sein, oder aber in einer unterschiedlichen Inhaltsstoffextraktionskammer.
Während diese Komponenten und Inhaltsstoffe gemäß dem Stand der Technik ihre entsprechende Bedeutung haben und weithin bekannt sind, werden nachstehend ihre Eigenschaften in weiteren, nicht einschränkenden Ausführungen aufgeführt. Eine Vielzahl an Schäumungsmitteln kann hier verwendet werden, um Schaum zu ergeben, ohne dass mechanische Erfordernisse wie Schaumschlagvorrichtungen nötig sind. Wie hier verwendet, bezieht sich die Bezeichnung „Schaum" auf eine leichte schaumige Masse, die in oder auf der Oberfläche des gebrühten Getränks (zum Beispiel Kaffee oder heiße Schokolade) gebildet wird. Schäumungsmittel, einschließlich bevorzugter Schäumungsmittel und Mengen dieser, werden nachstehend weiter beschrieben.
Außerdem können weitere Inhaltsstoffextraktionskammern in der Getränkebrühvorrichtung verwendet werden, in denen eine Vielzahl von Inhaltsstoffen enthalten ist, zum Beispiel geröstetes Kaffeemehl, Instantkaffee, Teeblätter, Sahnemittel, Süßungsmittel, Geschmacksmittel, Verdickungsmittel, essbare Trägerstoffe, Farbstoffe, Puffer, Emulgatoren, Verarbeitungshilfsmittel oder Mischungen davon. Zum Beispiel kann eine oder mehrere dieser weiteren Inhaltsstoffe in einer Inhaltsstoffextraktionskammer enthalten sein, die frei von den ersten und zweiten Komponenten dieser Ausführungsform ist.
Verschiedene andere Inhaltsstoffe, die hier nicht spezifisch erwähnt werden, können zum diesbezüglichen Gebrauch geeignet und/oder erwünscht sein, wie ein Fachmann erkennen wird. Daher soll die nachfolgende Liste nicht als einschränkend gelten.
Geröstetes Kaffeemehl: Das hier verwendete geröstete Kaffeemehl ist im Stand der Technik weithin bekannt und ist eine weithin verwendete (wenn nicht sogar die am meisten verwendete) Form von Kaffee. Natürlich sind Verfahren zum Rösten und Mahlen von Kaffee im Stand der Technik weithin bekannt. Außerdem ist das geröstete Kaffeemehl durch eine Vielzahl kommerzieller Kaffeehäuser im Handel erhältlich.
Üblicherweise wird geröstetes Kaffeemehl zubereitet, indem die grünen Kaffeebohnen getrocknet, die Bohnen geröstet, die gerösteten Bohnen abgekühlt und die Bohnen gemahlen werden (üblicherweise, jedoch nicht immer, in dieser Reihenfolge). Beispielsweise beschreibt US-Patent Nr. 5,160,757 , Kirkpatrick et al., erteilt am 3. November 1992, ein einzigartiges Verfahren zum Zubereiten gerösteten Kaffeemehls und fasst außerdem weithin bekannte Verfahren zum Zubereiten gerösteten Kaffeemehls zusammen.
Die verwendete Bohne kann eine beliebige aus einer Vielzahl von erhältlichen Kaffeebohnen sein. Zum Beispiel können die Sorten brasilianischer Kaffee, na türlicher Arabica-Kaffee, gewaschener Arabica-Kaffee und Robusta-Kaffee verwendet werden.
Das Trocknen der Kaffeebohne ergibt eine teilweise oder gänzlich dehydrierte Bohne (vorzugsweise teilweise dehydriert). Das Trocknen schließt üblicherweise die Anwendung von Hitze und das Entfernen von Feuchtigkeit bei der grünen Kaffeebohne ein. Das Entfernen von Feuchtigkeit kann zum Beispiel durch Entfeuchtungs-, Heißluft-, Oberflächen-, Mikrowellen-, dielektrische, Strahlungs- oder Gefriertrockner erzielt werden. Diese Trocknungsverfahren werden in Fellows, Food Processing Technology, Kapitel 14, 17 und 20, beschrieben. Wirbelschicht-Warmlufttrockner (z. B. Chargen- oder Dauertrockner), Drehtrommeltrockner, Bandtrockner, Hordentrockner, Dauertrockner und Band- und Konvektionstrockner werden besonders bevorzugt. Alle diese Trockner sind im Handel erhältlich. Zum Beispiel werden verschiedene Handelsquellen im U.S.-Patent Nr. 5,160,757 , Kirkpatrick et al., erteilt am 3. November 1992, beschrieben.
Im Röstverfahren kann jede beliebige Wärmeübertragungsmethode eingesetzt werden. Zum Beispiel ist die Konvektionswärmeübertragung üblich. Zum Rösten von Kaffeebohnen geeignete Röstgeräte und -verfahren werden zum Beispiel in Sivetz, Kaffee Technology, Avi Publishing Co., 1979, beschrieben. Außerdem offenbart das US-Patent Nr. 3,964,175 , Sivetz, erteilt am 22. Juni 1976, ein Verfahren für das Fließbettrösten von Kaffeebohnen. Weitere Röstverfahren werden im US-Patent Nr. 5,160,757 , Kirkpatrick et al., erteilt am 3. November 1992, beschrieben und aufgeführt.
Der Röstvorgang kann angewandt werden, bis die Röstbohne die erwünschte Farbe angenommen hat. Die Bohnen werden anschließend abgekühlt, um mit der Röstung zusammenhängende Pyrolysereaktionen anzuhalten. Die Bohnen werden anschließend durch Mahlen auf den Brühvorgang vorbereitet, entweder vor Ort oder durch den Endverbraucher. Bevorzugte Mahlverfahren ergeben eine mittlere Teilchengröße von etwa 300 Mikrometer bis etwa 3000 Mikrometer. Besonders bevorzugte mittlere Teilchengrößen werden vorstehend beschrieben.
Wie hier verwendet, bezieht sich geröstetes Kaffeemehl auch auf Kaffee„-Flocken”. Kaffeeflocken werden beschrieben in den US-Patenten Nr. 4,331,696 ; 4,267,200 ; 4,110,485 ; 3,660,106 ; 3,652,293 und 3,615,667 .
Teeblätter: Die hier verwendeten Teeblätter sind im Stand der Technik weithin bekannt und stellen eine weithin verwendete Teeform dar. Teeblätter werden üblicherweise verwendet, nachdem das erwünschte Teeblatt getrocknet wurde, wie dies auch im Stand der Technik weithin bekannt ist. Derzeit sind Teeblätter im Handel zum Beispiel als lose Teeblätter erhältlich (zum Gebrauch in Teebrühvorrichtungen) oder werden in brühbaren Teebeuteln oder anderen Brühvorrichtungen vertrieben. Teeblätter sind im Handel aus einer Vielzahl von Handelquellen erhältlich.
Instantkaffee: Wie hier verwendet, werden die Bezeichnungen „Instantkaffee" und „löslicher Kaffee" austauschbar verwendet, um sich auf Kaffeeprodukte zu beziehen, die in Wasser, insbesondere in heißem Wasser, verhältnismäßig löslich sind. Instantkaffees sind im Stand der Technik weithin bekannt.
Der hier verwendete Instantkaffee kann durch jedes beliebige zweckmäßige Verfahren zubereitet werden. Eine Reihe solcher Verfahren sind dem Fachmann bekannt. In der Regel wird Instantkaffee durch Rösten und Mahlen von Kaffeebohnen, Extrahieren des gerösteten und gemahlenen Kaffees mit Wasser oder einer anderen wässrigen Flüssigkeit, um einen wässrigen Kaffeeextrakt zu bilden, und ferner Trocknen des Extrakts, um den Instantkaffee zu bilden, hergestellt. Instantkaffee, der in der vorliegenden Erfindung geeignet ist, wird in der Regel durch ein herkömmliches Sprühtrocknungsverfahren erhalten. Repräsentative Sprühtrocknungsverfahren, die geeigneten Instantkaffee liefern, werden beispielsweise offenbart auf Seite 382–513 in Sivetz & Foote, COFFEE PROCESSING TECHNOLOGY, Band I (Avi Publishing Co. 1963); US-Patent Nr. 2,771,343 (Chase et al.), erteilt am 20. November 1956; US-Patent Nr. 2,750,998 (Moore), erteilt am 19. Juni 1956; und US-Patent Nr. 2,469,553 (Hall), erteilt am 10. Mai 1949. Weitere geeignete Verfahren zum Bereitstellen von Instantkaf fee zum Gebrauch in der vorliegenden Erfindung werden zum Beispiel im US-Patent Nr. 3,436,227 (Bergeron et al.), erteilt am 1. April 1969; US-Patent 3,493,388 Nr. (Hair), erteilt am 3. Februar 1970; US-Patent 3,615,669 Nr. (Hair et al.), erteilt am 26. Oktober 1971; US-Patent Nr. 3,620,756 , (Strobel et al.), erteilt am 16. November 1971; und US-Patent Nr. 3,652,293 (Lombana et al.), erteilt am 28. März 1972, offenbart. Zusätzlich zum sprühgetrockneten Instantkaffee kann in der vorliegenden Erfindung nützlicher Instantkaffee gefriergetrockneten Kaffee einschließen, der im Stand der Technik ebenfalls weithin bekannt ist. Der Instantkaffee kann aus jeder beliebigen einzelnen Kaffeesorte oder einer Mischung unterschiedlicher Sorten zubereitet werden, je nach dem erwünschten fertigen Instantkaffee. Der Instantkaffee kann entkoffeiniert oder nicht entkoffeiniert sein und kann verarbeitet werden, damit er eine einzigartige Geschmackseigenschaft wiedergibt, wie Espresso, French Roast und dergleichen.
Instanttee: Wie hier verwendet, werden die Bezeichnungen „Instanttee" und „löslicher Tee" austauschbar verwendet, um sich auf Kaffeeprodukte zu beziehen, die in Wasser, insbesondere in heißem Wasser, verhältnismäßig löslich sind. Instanttees sind im Stand der Technik weithin bekannt. Instanttees können ähnlich wie Instantkaffees zubereitet werden. Zum Beispiel kann Instanttee zubereitet werden, indem Teeblätter mit Wasser oder einer anderen wässrigen Flüssigkeit aufgegossen wird, um einen wässrigen Teeextrakt zu ergeben, und durch Trocknen des Extrakts, um den Instanttee zu bilden. Instanttees sind im Handel weithin erhältlich.
Kakao: Der hier verwendete Kakao ist im Stand der Technik weithin bekannt. Zum Beispiel kann der Kakao natürlicher Kakao oder „holländische" Schokolade sein oder gewaschener oder fermentierter Kakao, aus dem ein erheblicher Teil an Fett oder Kakaobutter ausgepresst oder entfernt wurde, und zwar durch Inhaltsstoffsolventextraktion, durch Auspressen oder durch irgendein anderes bekanntes Mittel.
Zum Gebrauch in der vorliegenden Erfindung geeigneter Kakao kann wahlweise von etwa 0,5 % bis etwa 20 % Fettbestandteile enthalten. Holländische Schokolade wird zubereitet, indem Kakaobröckchen mit alkalischem Material wie Kaliumcarbonat auf eine im Stand der Technik weithin bekannte Weise behandelt werden. Im Allgemeinen weist holländischer Kakao tendenziell eine dunklere Farbe auf und kann außerdem geschmacklich intensiver sein als natürlicher Kakao. Fermentiertes Kakaopulver kann in der vorliegenden Erfindung ebenfalls verwendet werden. Dieser Kakao wird durch Fermentieren grüner Kakaobohnen vor dem Rösten und Mahlen zubereitet. Die Fermentation erfolgt normalerweise, indem die grünen Bohnen etwa eine Woche lang in Wasser eingeweicht und die Bohnen anschließend getrocknet werden.
Schokolade kann ebenfalls als Kakaoquelle in der vorliegenden Erfindung verwendet werden und es wird daher beabsichtigt, dass Schokolade, wie vorstehend beschrieben, in der Bezeichnung „Kakao" eingeschlossen ist. Wird Schokolade verwendet, dann vorzugsweise in einer fein zerteilten Form. Der Kakao wird außerdem vorzugsweise zwecks Sterilisation wärmebehandelt. Es kann jeder beliebige herkömmliche Pasteurisationsofen oder jedes beliebige herkömmliche Pasteurisationsgerät für Feststoffe verwendet werden, um den Kakao zu sterilisieren. Ein Erhitzen des Kakao bis zu drei Stunden lang auf etwa 110 °C ist normalerweise ausreichend, um Bakterien, Hefepilze und Schimmel abzutöten.
Sahnemittel: Verschiedene Sahnemittel können hier verwendet werden. Kommerzielle Sahnemittel sind leicht erhältlich und werden durch die Fachleute leicht ausgewählt. Die zubereiteten Sahnemittel umfassen im Allgemeinen Fett, Emulgatoren und Verarbeitungshilfsmittel; demgemäß wird, je nach der Zusammensetzung des gewählten speziellen Sahnemittels, der gesamte oder ein Teil des in der Zusammensetzung verwendeten Fetts, Emulgators oder Verarbeitungshilfsmittels durch das Sahnemittel beigesteuert.
Nicht einschränkende Beispiele geeigneter Sahnemittel zum Gebrauch in der vorliegenden Erfindung schließen zum Beispiel milchhaltige Sahnemittel, milchfreie Sahnemittel, synthetische und Milchersatzprodukte, fettarme, fettfreie und Vollmilch-Feststoffe, Butterfett-Feststoffe, Trockenmischungen, die zum Zubereiten von Eis, Milchshakes, gefrorenen Desserts verwendet werden, und Mischungen davon ein. Das Sahnemittel kann aus einer Vielzahl von Fetten und Ölen hergestellt werden, einschließlich Soja- und teilweise gehärtetem Sojaöl, teilweise gehärtetem Rapsöl, gehärtetem und teilweise gehärtetem Kokosöl sowie anderen gehärteten Pflanzenölen oder Kombinationen solcher Öle. Bevorzugte Sahnemittel schließen milchfreie Sahnemittel ein, die aus Pflanzenölen, Kohlenhydraten, Natriumcaseinat oder anderen Proteinen und Puffer hergestellt werden. Weitere zum Gebrauch in der vorliegenden Erfindung geeignete Sahnemittel schließen diejenigen synthetischen und Milchersatzprodukte ein, die in KIRK OTHMER EN-CYCLOPEDIA OF CHEMICAL TECHNOLOGY, W. J. Harper, Willey Interscience, 3. Ausgabe, Bd. 22, im Abschnitt mit dem Titel „Synthetic and Imitation Dairy Products", S. 465–498 (1978), offenbart werden.
Sowohl schäumende als auch nicht schäumende Sahnemittel können hier verwendet werden. Schäumende Sahnemittel, die zum Gebrauch in der vorliegenden Erfindung geeignet sind, können ein milchfreies Fett umfassen (z. B. teilweise gehärtetes Öl), ein wasserlösliches milchfreies Kohlenhydrat (z. B., Saccharose, Dextrose, Maltose, Stärkezuckersirup-Feststoffe und Mischungen davon), einen Puffer, ein proteinhaltiges Schaumstabilisierungsmittel (z. B. Natriumcaseinat) und wahlweise ein Gummiverdickungsmittel. Diese Feststoffkomponenten können mit Wasser vermischt und anschließend homogenisiert werden. Ein Gas (z. B. Stickstoff) kann in diese Mischung eingespritzt oder eingemengt werden und die Mischung wird sprühgetrocknet, um das schäumende Sahnemittel zu ergeben. Siehe z. B., US-Patent Nr. 4,438,147 (Hedrick), erteilt am 20. März 1984; und US-Patent Nr. 5,462,759 (Westerbeek et al.), erteilt am 31. Oktober 31 1995. Nicht schäumende Sahnemittel, die zum Gebrauch in der vorliegenden Erfindung geeignet sind, weisen eine Inhaltsstoffzusammensetzung auf, die der des schäumenden Sahnemittels ähnelt, jedoch ohne das eingebrachte Gas. Außerdem wei sen schäumende Sahnemittel üblicherweise mehr proteinhaltige Komponenten auf (üblicherweise etwa 12 % bis etwa 13 % des gesamten Sahnemittels) im Vergleich zu nicht schäumenden milchfreien Sahnemitteln (üblicherweise etwa 3,5 % des gesamten Sahnemittels).
Es wird besonders bevorzugt, dass das nicht schäumende Sahnemittel eine mittlere Teilchengröße von etwa 200 Mikrometer bis etwa 300 Mikrometer und eine mittlere Dichte von etwa 0,3 g/ml bis etwa 0,5 g/ml aufweist. Nicht einschränkende Beispiele von im Handel erhältlichen Sahnemitteln schließen milchfreie Sahnemittel mit 50 % Sojaöl der Custom Creme von Dean Foods oder der Kerry Kreme von Kerry Ingredients ein.
Es wird besonders bevorzugt, dass das nicht schäumende Sahnemittel eine mittlere Teilchengröße von etwa 400 Mikrometer bis etwa 600 Mikrometer und eine mittlere Dichte von etwa 0,1 g/ml bis etwa 0,22 g/ml aufweist. Nicht einschränkende Beispiele solcher im Handel erhältlicher schäumender Sahnemittel schließen Dean Foods Foaming Creme, Kerry Kocokreme, DMV Cappuccino Foamers und Deihl Inc. Coco Rich Foamers ein.
Vorzugsweise umfasst, wenn eine bestimmte Zusammensetzung eine oder mehrere Sahnemittel umfasst, die Zusammensetzung zu etwa 1 % bis etwa 90 % des gesamten Sahnemittels, mehr bevorzugt zu etwa 10 % bis etwa 90 % des gesamten Sahnemittels, noch mehr bevorzugt zu etwa 20 % bis etwa 70 % des gesamten Sahnemittels und am meisten bevorzugt zu etwa 40 % bis etwa 60 % des gesamten Sahnemittels, jeweils bezogen auf das Gewicht der Zusammensetzung. Diese Mengen schließen jedes schäumende Sahnemittel ein, das in der Zusammensetzung vorliegt; bevorzugte Mengen an schäumendem Sahnemittel an sich werden vorstehend in der Erörterung der Schäumungsmittel aufgeführt.
Süßungsmittel: Eine oder mehrere Süßungsmittel werden hier oft verwendet. Bevorzugte Süßungsmittel zur Verwendung in der vorliegenden Erfindung sind Zucker und Zuckeralkohole, wie Saccharose, Fructose, Dextrose, Maltose, Lac tose, Maissirup-Feststoffe mit hohem Fructosegehalt, Invertzucker, Zuckeralkohole, einschließlich Sorbit und Mischungen dieser Zucker und Zuckeralkohole. Um niedrigere Feststoffanteile pro Dosis zuzuführen, ist es besonders bevorzugt, ein Süßungsmittel höherer Intensität mit dem Zucker oder Zuckeralkohol zu verwenden. Diese Süßungsmittel höherer Intensität umfassen zum Beispiel Saccharin, Cyclamat, Acesulfam K (zum Beispiel SUNETTE), Süßungsmittel aus L-Aspartyl-L-phenylalanin-Niederalkylestern (z. B. Aspartam); L-aspartyl-D-alaninamid, offenbart im US-Patent Nr. 4,411,925 an Brennan et al.; L-aspartyl-D-serinamide, offenbart im US-Patent Nr. 4,399,163 an Brennan et al.; Süßungsmittel aus L-Aspartyl-L-1-hydroxymethylalkanamid, offenbart im US-Patent Nr. 4,338,346 an Brand; Süßungsmittel aus L-Aspartyl-1-hydroxyethyalkanamid, offenbart im US-Patent Nr. 4,423,029 an Rizzi; und Süßungsmittel aus L-Aspartyl-D-phenylglycinester- und -amid, offenbart in der europäischen Patentanmeldung 168,112 an Janusz, veröffentlicht am 5. Januar 1986. Besonders bevorzugte schließen Aspartam und Acesulfam K ein. Ein besonders bevorzugtes Süßungsmittelsystem ist eine Kombination aus Saccharose mit Aspartam und Acesulfam K. Diese Mischung verstärkt nicht nur die Süße, sondern reduziert auch den Feststoffgehalt, der beim Zubereiten des fertigen Getränkeprodukts geliefert wird.
Vorzugsweise umfasst, wenn eine oder mehrere Süßungsmittels in einer Zusammensetzung enthalten ist, die Zusammensetzung zu etwa 0,001 % bis etwa 60 % des gesamten Süßungsmittels, mehr bevorzugt zu etwa 5 % bis etwa 40 % des gesamten Süßungsmittels, noch mehr bevorzugt zu etwa 5 % bis etwa 25 % des gesamten Süßungsmittels und am meisten bevorzugt zu etwa 7 % bis etwa 15 % des gesamten Süßungsmittels.
Geschmackszusätze: Die hier nützlichen Geschmackszusätze schließen jede der im Handel erhältlichen kaffeefreien, teefreien und kakaofreien Geschmacksstoffe ein (Kaffee-, Tee- und Kakaogeschmacksstoffe können jeweils von den hier beschriebenen Kaffees, Tees und Kakaos geliefert werden). Vorzugsweise stammen solche Ge schmackszusätze aus eingekapselten oder flüssigen Geschmacksstoffen. Diese Geschmackszusätze können natürliche oder künstliche Geschmacksstoffe sein. Bevorzugte Geschmackszusätze schließen Mandel, Amaretto, Anisette, Brandy, Cappuccino, Minze, Zimt, Zimtmandel, Creme de Menthe, Grand Marnier, Pfefferminze, Pistazie, Sambucca, Apfel, Kamille, Zimtgewürz, Sahne, Vanille, French Vanilla, Irish Creme, Kahlua, Limone, Macadamianuss, Orange, Orangenblatt, Pfirsich, Erdbeere, Traube, Himbeere, Kirsche, Kaffee, Schokolade, Kakao, Mokka und dergleichen sowie Aromaverstärker wie Acetaldehyd, Kräuter, Gewürze, sowie Mischungen dieser vorgenannten Geschmackszusätze ein.
Verdickungsmittel: Ein oder mehrere Verdickungsmittel können ebenfalls zum Gebrauch ausgewählt werden. Verdickungsmittel sind zum Verstärken der Konsistenz und der Mundgefühleigenschaften des fertigen Getränkeprodukts nützlich und helfen beim Verhindern des Absinkens des Produkts beim Lösen zur ursprünglichen Konzentration, besonders wenn Kakao verwendet wird.
Verdickungsmittel sind im Stand der Technik weithin bekannt. Nicht einschränkende Beispiele für Verdickungsmittel schließen zum Beispiel natürliche und synthetische Gummistoffe ein wie Johannisbrotgummi, Guargummi, Gellangummi, Xanthangummi, Gummighatti, modifiziertes Gummighatti, Tragantgummi, Carrageenan und anionische Polymere, die von Cellulose abgeleitet werden, wie Carboxymethylcellulose, Natriumcarboxymethylcellulose und Cellulosegel (zum Beispiel AVICEL). Außerdem schließen geeignete Stärken ein, sind jedoch nicht beschränkt auf, vorgelierte Stärke (z. B. Mais-, Weizen- oder Tapiokastärke), vorgelierte Stärke mit hohem Amylosegehalt, vorgelierte hydrolysierte Stärken (Maltodextrine, Stärkezuckersirup-Feststoffe), chemisch veränderte Stärken wie vorgelierte substituierte Stärken (z. B. modifizierte Octenylsuccinat-Stärken wie N-Creamer, N-Lite LP, TEXTRA, im Handel erhältlich von National Starch), sowie Mischungen dieser Stärken.
Es wird besonders bevorzugt, dass Verdickungsmittel überwiegend aus Stärken hergestellt werden und dass nicht über etwa 20 %, am meisten bevorzugt nicht über etwa 10 % des Verdickungsmittels aus Gummistoffen besteht. Diese Verdickungsmittel können auch eingegliedert werden, zum Beispiel als Teil des essbaren Trägerstoffs für ein emulsgiertes Fett bei einem sprühgetrockneten, nicht schäumenden Sahnemittel.
Vorzugsweise umfasst, wenn eine bestimmte Zusammensetzung eine oder mehrere Verdickungsmittel enthält, die Zusammensetzung zu etwa 0,001 % bis etwa 15 % des gesamten Verdickungsmittels, mehr bevorzugt zu etwa 0,05 % bis etwa 10 % des gesamten Verdickungsmittels und am meisten bevorzugt zu etwa 0,1 % bis etwa 5 % des gesamten Verdickungsmittels.
Essbare Trägerstoffe: Eine oder mehrere essbare Trägerstoffe können hier verwendet werden, insbesondere als Füllstoffe oder für andere gebräuchliche Zwecke. Geeignete essbare Trägerstoffe zum diesbezüglichen Gebrauch schließen jedes beliebige aus einer Vielzahl herkömmlicher Feststoffmaterialien ein, die zum Gebrauch in essbaren Produkten geeignet sind. Vorzugsweise verleiht der Trägerstoff keinerlei unerwünschte Fehlaromen.
Nicht einschränkende Beispiele für bevorzugte essbare Trägerstoffe schließen Stärken wie Maisstärke und Kartoffelstärke, Stärkederivate wie Dextrin und Maltodextrin, Cellulose und ihre Derivate wie Natriumcarboxymethylcellulose, Ethylcellulose und Celluloseacetat, Malz, Gelatine und Zucker und Zuckeralkohole ein.
Farbstoffe: Geeignete Farbstoffe, die zum diesbezüglichen Gebrauch geeignet sind, können jede aus einer Vielzahl von Lebensmittelfarbstoffen sein wie FD&C Red Nr. 40, FD&C Red Lake Nr. 40, FD&C Yellow Nr. 5, FD&C Yellow Lake Nr. 5, FD&C Yellow Nr. 6, Blue Nr. 1, Natural Caramel Colorant, N&A Chocolate Dye, sowie Mischungen von Farbstoffen.
Schäumungsmittel: Obgleich Schäumungsmittel in der Vergangenheit im Kontext der Getränkebrühvorrichtungen der vorliegenden Erfindung nicht verwendet wurden, sind Schäumungsmittel per se weithin bekannt. Schäumungsmittel sind dafür erwünscht, um in oder auf der Oberfläche eines Getränks, wie eines Kaffee-, Tee- und/oder Kakaogetränks, Schaum zu bilden. Zum Beispiel werden Schäumungsmittel in Villagran et al., US-Patent Nr. 6,048,567 , erteilt am 11. April 2000, beschrieben.
Bevorzugte Schäumungsmittel sind ausgewählt aus schäumenden Sahnemitteln, Speisesäuren, Speisebasen und Mischungen davon. In einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist das Schäumungsmittel eine oder mehrere schäumende Sahnemittel. In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist das Schäumungsmittel eine Mischung aus einer oder mehreren Speisesäuren und einer oder mehrere Speisebasen. In noch einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist das Schäumungsmittel eine Mischung aus einer oder mehreren schäumenden Sahnemitteln, einer oder mehreren Speisesäuren und einer oder mehreren Speisebasen.
Schäumende Sahnemittel sind weithin bekannt. Kommerzielle Sahnemittel sind leicht erhältlich und werden durch die Fachleute leicht ausgewählt. Die zubereiteten Sahnemittel umfassen im Allgemeinen Fett, Emulgatoren und Verarbeitungshilfsmittel; demgemäß wird, je nach der Zusammensetzung des gewählten speziellen Sahnemittels, der gesamte oder ein Teil des in der Zusammensetzung verwendeten Fetts, Emulgators oder Verarbeitungshilfsmittels vom Sahnemittel beigesteuert.
Nicht einschränkende Beispiele geeigneter Sahnemittel zum Gebrauch in der vorliegenden Erfindung schließen zum Beispiel milchhaltige Sahnemittel, milchfreie Sahnemittel, synthetische und Milchersatzprodukte, fettarme, fettfreie und Vollmilch-Feststoffe, Butterfett-Feststoffe, Trockenmischungen, die zum Zubereiten von Eis, Milchshakes, gefrorenen Desserts verwendet werden, und Mischungen davon ein. Die Sahnemittel können aus einer Vielzahl von Fetten und Ölen hergestellt werden, einschließlich Soja- und teilweise gehärtetem Sojaöl, teilweise gehärtetem Rapsöl, gehärtetem und teilweise gehärtetem Kokosöl sowie anderen ge härteten Pflanzenölen oder Kombinationen solcher Öle. Bevorzugte Sahnemittel schließen milchfreie Sahnemittel ein, die aus Pflanzenölen, Kohlenhydraten, Natriumcaseinat oder anderen Proteinen und Puffer hergestellt werden. Weitere zum Gebrauch in der vorliegenden Erfindung geeignete Sahnemittel schließen diejenigen synthetischen und Milchersatzprodukte ein, die in KIRK OTHMER ENCYCLOPE-DIA OF CHEMICAL TECHNOLOGY, W. J. Harper, Willey Interscience, 3. Ausgabe, Bd. 22, im Abschnitt mit dem Titel „Synthetic and Imitation Dairy Products", S. 465–498 (1978), offenbart werden.
Zum Bilden des schäumenden Sahnemittels aus einer oder mehreren der vorgenannten Sahnemittel werden eine oder mehrere der Sahnemittel mit einem Gas (z. B. Stickstoff) eingespritzt oder eingemengt und sprühgetrocknet. Siehe z. B., US-Patent Nr. 4,438,147 (Hedrick), erteilt am 20. März 1984; und US-Patent Nr. 5,462,759 Westerbeek et al., erteilt am 31. Oktober 1995. Nach Auflösung des schäumenden Sahnemittels wird das Gas freigesetzt, wodurch der Schaum gebildet wird.
Eine oder mehrere Speisesäuren können ebenfalls als Teil des Schäumungsmittels verwendet werden. Speisesäuren werden im Stand der Technik weithin verwendet und sind im Handel weithin erhältlich. Nicht einschränkende Beispiele geeigneter Säuren schließen Citronensäure, Äpfelsäure, Weinsäure, Fumarsäure, Bernsteinsäure, Phosphorsäure und Mischungen dieser Säuren ein. Citronensäure und/oder Apfelsäure werden zum diesbezüglichen Gebrauch besonders bevorzugt.
Eine oder mehrere Speisebasen werden vorzugsweise in Kombination mit der Speisesäure verwendet. Es werden solche Basen verwendet, dass bei Reaktion mit einer oder mehreren der vorgenannten Säuren Gas (z. B. Kohlendioxid) entsteht, wodurch der Schaum gebildet wird. Nicht einschränkende Beispiele geeigneter Basen schließen Carbonate und/oder Bicarbonate ein, wie zum Beispiel Natriumbicarbonat, Natriumcarbonat, Natriumbicarbonat, Kaliumbicarbonat, sowie Mischungen dieser Salze. Natriumcarbonat und Natriumbicarbonat sind besonders bevorzugt, wenn sie in Kombination mit Citronensäure verwendet wer den. Zum Beispiel kann die Reaktion zwischen dem Natriumcarbonat oder Bicarbonat mit der Citronensäure jeden proteinhaltigen Schaumstabilisator (wie hier nachstehend beschrieben) stabilisieren, wie Natriumcaseinat, wenn das Getränk gebrüht wird.
Vorzugsweise wird zumindest eines der Schäumungsmittel physisch mit einem Beschichtungsmittel verbunden. Mit „physisch verbunden" ist gemeint, dass das Beschichtungsmittel das Schäumungsmittel einkapselt oder mit diesem agglomeriert. Daher bezieht sich „physisch verbunden" nicht auf eine kovalente Bindung, sondern eher auf den physischen Kontakt zwischen dem Schäumungsmittel und den Beschichtungsmittel. Diese Ausführungsform wird besonders bevorzugt, da herausgefunden wurde, dass beim Brühen des Getränks unter Verwendung der vorliegenden Getränkebrühvorrichtung das Schäumungsmittel dafür prädisponiert ist, vorzeitig in einer oder mehreren Kammern der Brühvorrichtung nach Einleitung der wässrigen Flüssigkeit Schaum zu bilden. In solch einem Fall kann, wenn der Schaum in der Kammer gebildet wird, dieser möglicherweise die Kammer nicht effizient genug verlassen, wodurch ein Teil des Schaums oder der gesamte Schaum in der Brühvorrichtung einbehalten wird, statt in den Getränkeabgabebehälter (z. B. einen Kaffeebecher) abgegeben zu werden.
Daher ist, wenn die schäumende Komponente aus nur einem Schäumungsmittel besteht, das Schäumungsmittel vorzugsweise physisch mit einem Beschichtungsmittel verbunden. Wenn die schäumende Komponente aus zwei Schäumungsmitteln besteht, ist entweder eines oder sind beide der Schäumungsmittel vorzugsweise physisch mit einem Beschichtungsmittel verbunden. Die Anzahl an Schäumungsmitteln, die mit einem Beschichtungsmittel physisch verbunden sind, wird üblicherweise von dem Wunsch bestimmt, das Schäumen bis nach den Austreten des wässrigen Brühfluids und der dadurch erzielten Extrakte aus der Inhaltsstoffextraktionskammer und deren Eintritt in eine Behältnisvorrichtung (z. B. einen Kaffeebecher) zu verhindern oder zu minimieren. Auf diese Weise wird die Schaumbildung in der Inhaltsstoffextraktionskammer minimiert, was sämtliche Probleme bei der Übertragung des Schaums von der Kammer zu der Behältervorrichtung verringert. Wenn beispielsweise die schäumende Komponente eine Mischung aus Speisesäuren und Speisebasen ist, verhindert oder minimiert ein physisches Verbinden der Speisesäuren die Reaktion der Speisebasen, bis genug Zeit verstrichen ist, damit das wässrige Brühfluid das Beschichtungsmittel solubilisiert (was nach der vorliegenden Erfindung üblicherweise bei Einleitung in die Behältnisvorrichtung erfolgt). Daher ist es nicht erforderlich (kann jedoch möglicherweise zwecks weiterer Verzögerung der Schäumung oft erwünscht sein), dass sowohl die Speisesäuren als auch die Speisebasen physisch mit einem Beschichtungsmittel verbunden sind.
Daher kann das Beschichtungsmittel jedes beliebige Mittel sein, das die Schaumbildung verzögert oder minimiert, bis das gebrühte Getränk aus der Getränkebrühvorrichtung austritt. Wenn beispielsweise die wässrige Flüssigkeit in die Kammer, die die beschichtete Speisesäure und Speisebase enthält, eintritt, muss die wässrige Flüssigkeit vor Einwirkung von, und Reaktion zwischen, der Speisesäure und der Speisebase zuerst das Beschichtungsmittel auflösen. Daher ist die Einwirkung und Reaktion verzögert und erfolgt hauptsächlich bei Austritt aus der Kammer. In solch einem Fall wird der Großteil des Schaums eigentlich in (z. B. dem Kaffeebecher) erzeugt statt in der Brühkammer.
Bevorzugte Beschichtungsmittel sind Stärken. Nicht einschränkende Beispiele für Stärken schließen vorgelierte Stärke (z. B. Mais-, Weizen-, Tapiokastärke), vorgelierte Stärke mit hohem Amylosegehalt, vorgelierte hydrolysierte Stärke, (z. B. Maltodextrine, Stärkezuckersirup-Feststoffe), chemisch veränderte Stärken wie vorgelierte substituierte Stärken (z. B. modifizierte Octenylsuccinat-Stärken wie N-Creamer, N-Lite LP, TEXTRA) sowie Mischungen dieser Stärken ein.
Wie bei den vorgenannten Ausführungsformen ist es wichtig, zu erkennen, dass die in dieser Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beschriebenen Inhaltsstoffextraktionskammern eine oder mehrere weitere Inhaltsstoffe zur weite ren optimisierten individuellen Anpassung enthalten können, einschließlich (zum Beispiel) Sahnemitteln, Süßungsmitteln, Geschmacksmitteln, Verdickungsmitteln, essbaren Trägerstoffen, Schäumungsmitteln, Farbstoffen, Puffer, Emulgatoren, Verarbeitungshilfsmitteln oder Mischungen davon. Eine oder mehrere dieser weiteren Inhaltsstoffe können in einer Inhaltsstoffextraktionskammer enthalten sein, die die ersten und zweiten Komponenten dieser dritten Ausführungsform enthält oder aber frei davon ist.
Ebenso enthält vorzugsweise in dieser Ausführungsform, wenn die Zusammensetzung eine oder mehrere Speisesäuren als Teil oder als gesamtes Schäumungsmittel umfasst, die in der Inhaltsstoffextraktionskammer enthaltene Zusammensetzung zu etwa 0,001 % bis etwa 15 % der gesamten Speisesäure und mehr bevorzugt zu etwa 1 % bis etwa 12 % der gesamten Speisesäure, jeweils bezogen auf das Gewicht der Zusammensetzung. Wenn die Zusammensetzung die Speisebase als Teil oder als gesamtes Schäumungsmittel umfasst, enthält die in der Inhaltsstoffextraktionskammer enthaltene Zusammensetzung zu etwa 0,001 % bis etwa 20 % der gesamten Speisebase und mehr bevorzugt zu etwa 1 % bis etwa 12 % der gesamten Speisebase, jeweils bezogen auf das Gewicht der Zusammensetzung. Wenn die Zusammensetzung eine oder mehrere schäumende Sahnemittel als Teil oder als gesamtes Schäumungsmittel umfasst, enthält die in der Inhaltsstoffextraktionskammer enthaltene Zusammensetzung zu etwa 0,001 % bis etwa 50 % des gesamten schäumenden Sahnemittels, mehr bevorzugt zu etwa 1 % bis etwa 25 % des gesamten schäumenden Sahnemittels und am meisten bevorzugt zu etwa 5 % bis etwa 15 % des gesamten schäumenden Sahnemittels, jeweils bezogen auf das Gewicht der Zusammensetzung.
Proteinhaltige Schaumstabilisatoren: Eine oder mehrere proteinhaltige Schaumstabilisatoren können verwendet werden, um den Schaum beizubehalten, wenn ein Schäumungsmittel verwendet wird oder wenn Schaum mechanisch an das fertige Brühgetränk geliefert wird. Die Verwendung eines proteinhaltigen Schaumstabilisators wird zum diesbezüglichen Gebrauch besonders bevorzugt.
Nicht einschränkende Beispiele geeigneter proteinhaltiger Schaumstabilisierungsmittel schließen Eiweißalbumin (Ovalbumin), Molkeprotein, Sojaprotein, Sojaproteinisolat, Maisproteinisolat und Mischungen dieser Stabilisatoren ein. Getrocknetes Eiweißalbumin wird wegen seiner Fähigkeit, bessere und stabilere Schäume in relativ niedrigen Konzentrationen zu bilden, besonders bevorzugt. Die anderen proteinhaltigen Schaumstabilisatoren (z. B. Molkeprotein) sind üblicherweise nur in viel höheren Konzentrationen als Eiweißalbumin effektiv.
Diese Schaumstabilisatoren verringern die Oberflächenspannung, um aufgrund komplexer intermolekularer Wechselwirkungen einen durchgehenden Film zu bilden, um ein Aufreißen der Schaumbläschen zu verhindern. Ohne an eine Theorie gebunden sein zu wollen, agiert der Schaumstabilisator als ein makromolekulares oberflächenaktives Mittel, das mehrere „Anker-" oder Kontaktpunkte an der Luft-Wasser-Grenzfläche der Schaumbläschen bildet, die entstehen, wenn die Produkte der vorliegenden Erfindung mit Wasser vermischt werden, um das Getränk zu bilden. Proteine mit schneller Adsorption und Entfaltung an der Luft-Wasser-Grenzfläche ergeben bessere Schäume als Proteine, die langsam adsorbieren und einer Entfaltung an der Grenzfläche widerstehen. Das Entfalten und die Fähigkeit zum Bilden dickerer und kohäsiverer Filme hängt von der Elastizität des Proteins ab, das ferner mit der Flexibilität des Proteins in der adsorbierten Schicht zusammenhängt, d. h., Proteine, die eine hohe Elastizität aufweisen, verfügen über eine sehr geringe Flexibilität. Die größere Stabilität von Schäumen, bei denen Eiweiß verwendet wird, ergibt sich aus der hohen Konzentration vorhandener steifer globularer Proteine, die eine höhere Flexibilität aufweisen (d. h., verursacht durch Disulfidbindungen im Protein). Eiweiß besitzt üblicherweise zumindest 40 unterschiedliche globulare Glycoproteine, wobei Ovalbumin üblicherweise etwa 54 % dieser Glycoproteine ausmacht.
Vorzugsweise umfasst, wenn eine bestimmte Zusammensetzung eine oder mehrere Schaumstabilisatoren enthält, die Zusammensetzung zu etwa 0,1 % bis etwa 60 % des gesamten Schaumstabilisators, mehr bevorzugt zu etwa 0,5 % bis etwa 40 % des gesamten Schaumstabilisators und am meisten bevorzugt zu etwa 0,1 % bis etwa 10 % des gesamten Schaumstabilisators.
Puffer: Eine oder mehrere Puffer können hier ebenfalls verwendet werden. Vorzugsweise werden Stabilisierungssalze verwendet, um die kolloide Löslichkeit der Proteine zu verbessern und den pH beim fertigen Getränkeprodukt von etwa 6,2 bis etwa 7 zwecks optimaler Stabilität und optimalem Geschmack zu halten. Die Dinatrium- oder Dikaliumsalze von Citronensäure oder Phosphorsäure werden am häufigsten verwendet. Die Verwendung von Phosphatsalzen ist besonders bevorzugt, wenn das Wasser, das für die Herstellung des Getränks verwendet wird, einen hohen Calcium- oder Magnesiumgehalt aufweist.
Emulgatoren: Emulgatoren sind für das Dispergieren von Fett in den Getränkeprodukten der vorliegenden Erfindung nützlich. Es kann jeder Emulgator von Lebensmittelgüte, der zur Einbeziehung in essbare Produkte geeignet ist, verwendet werden. Derartige Emulgatoren entsprechen allgemein dem Stand der Technik.
Nicht einschränkende Beispiele geeigneter Emulgatoren umfassen Monoglyceride und Diglyceride von langkettigen Fettsäuren, vorzugsweise gesättigten Fettsäuren, Saccharosemonoester, Sorbitanester, polyethoxylierte Glycerine und am meisten bevorzugt Monoglyceride und Diglyceride von Stearin- und Palmitinsäure. Propylenglycolester sind ebenfalls nützlich. Lezithin ist ein besonders bevorzugter Emulgator zum diesbezüglichen Gebrauch. Andere Beispiele geeigneter Emulgatoren sind lactylierte Mono- und Diglyceride, Propylenglycolmonoester, Polyglycerinester, dieacetylierte Weinsäureester von Mono- und Diglyceriden, Citronensäureester von Monoglyceriden, Stearoyl-2-lactylate, Polysorbate, succinylierte Monoglyceride, acetylierte Monoglyceride, ethoxylierte Monoglyceride und Mischungen davon.
Zum Beispiel schließen geeignete kommerzielle Emulgatoren DIMODAN O, DIMODAN PV und PANODAN FDP ein, allesamt im Handel erhältlich von Danisco Food Ingredients. Die Emulgatoren können mit einem Hilfsemulgator verwendet werden. Abhängig von der speziellen gewählten Formulierung können geeignete Hilfsemulgatoren aus jedem lebensmittelverträglichen Hilfsemulgator oder Emulgator ausgewählt werden. Besonders bevorzugte Emulgator-/Hilfsemulgatorsysteme schließen DIMODAN O, DIMODAN PV und PANODAN FDP ein.
Vorzugsweise umfasst, wenn ein Zusammensetzung eine oder mehrere Emulgatoren umfasst, die Zusammensetzung zu etwa 0,001 % bis etwa 10 % des gesamten Emulgators, mehr bevorzugt zu etwa 0,1 % bis etwa 5 % des gesamten Emulgators und am meisten bevorzugt zu etwa 0,1 % bis etwa 3 % des gesamten Emulgators, jeweils bezogen auf das Gewicht der Zusammensetzung.
Verarbeitungshilfsmittel: Eine oder mehrere Verarbeitungshilfsmittel können hier verwendet werden. Nicht einschränkende Beispiele für Verarbeitungshilfsmittel schließen Fließmittel, Antibackmittel, Dispergiermittel und dergleichen ein. Besonders bevorzugt werden Fließmittel wie Siliziumdioxid und Silicaaluminate. Stärken können abgesehen von den Verdickungsmitteln ebenfalls eingeschlossen sein, um ein Verbacken der verschiedenen Inhaltsstoffe zu vermeiden.
Verfahren für die Herstellung der vorliegenden Zusammensetzungen und Komponenten
Die vorliegenden Zusammensetzungen und Komponenten könnten unter Verwendung von Standardverfahren, die dem Stand der Technik entsprechen, zubereitet werden. Beispielsweise schließt ein bevorzugtes Verfahren zum Zubereiten der vorliegenden Zusammensetzungen und Komponenten das Trockenmischen der verschiedenen Inhaltsstoffe unter Verwendung eines Schaufelmischers, Trommelmischers, Schneckenmischers, Pflugmischers oder dergleichen ein. Die verschiedenen Zusammensetzungen und Komponenten können in eine bestimmte Inhaltsstoffextraktionskammer, wie jeweils anwendbar, gegeben werden.
Verfahren zum Messen mittlerer Teilchengrößen und Teilchengrößenverteilung
Die mittlere Teilchengrößen und die Teilchengrößenverteilungen der verschiedenen vorliegenden Inhaltsstoffe werden unter Verwendung eines Laserstreuungssystems gemessen. Ein Laserstreuungsanalysiergerät zur Teilchengrößenverteilung Horiba LA-900 (Horiba, CA) wird verwendet. Anhand einer Anzahlverteilung wird die Anzahl an Teilchen einer bestimmten Teilchengröße gemessen.
Wie hier verwendet, wird, wenn ein bestimmter Inhaltsstoff eine bestimmte Teilchengrößenverteilung aufweist, damit gemeint, dass zumindest etwa 80 % der Partikel dieses bestimmten Inhaltsstoffs gewichtsmäßig innerhalb der angegebenen Teilchengrößenverteilung liegen.
G. Beispiele
Es folgen nicht einschränkende Beispiele für gemäß der vorliegenden Erfindung verwendete Getränkebrühvorrichtungen. Die folgenden Beispiele werden bereitgestellt, um die Erfindung zu erläutern.
Beispiel 1

Eine Getränkebrühvorrichtung mit einer Inhaltsstoffextraktionskammer wird in einem Getränkebrühsystem verwendet. Die Getränkebrühvorrichtung enthält die folgende Zusammensetzung, die geröstetes Kaffeemehl und Instantkaffee in einem gewichtsbezogenen Verhältnis von etwa 6,5:1 umfasst.

Bestandteil	Menge (Gew.%)
SIMPLESSE 100 (CP Kelco, San Diego, CA)	7,56
Tapioka	4,43
KERRYKREME 220 milchfreies Sahnemittel (Kerry Ingredients, Beliot WI)	14,1
50 % Kokosöl-Sahnemittel mit Milchgeschmack (Dean Fonds, Franklin Park, IL)	13,5
Saccharose	12,1
DP385 schäumendes Sahnemittel (DMV USA, Onalaska WI)	12,1

Dikaliumphosphat	1,6
IFF Milchschaumgeschmacksstoff Nr. SNO32096 (International Flavors And Fragrences, New Jersey)	0,21
Acesulfamkalium	0,17
Siliciumdioxid	0,99
80 % Milchproteinkonzentrat (Erie Foods International, Erie, IL)	1,5
Instantkaffee (gefriergetrockneter Iguacu 192C) (Iguacu De Cafe Soluvel Cornillio Probcopio Brazil)	4,2
Geröstetes Kaffeemehl	quantum satis (etwa 27,54)

Die in diesem Beispiel 1 verwendete Zusammensetzung wird zubereitet, indem zuerst die Simplesse, die Tapiokastärke und die Sahnemittel agglomeriert werden und anschließend die Agglomerate durch ein Maschengewebesieb der Größe 16 gesiebt werden. Die Agglomerate werden anschließend mit den restlichen Inhaltsstoffen in einem Bandmischer vermischt. Das Produkt wird in einem 1421 (5 Kubikfuß) großen Bandmischer 7 Minuten lang bei 5,0 rad/s (48 U/min) vermischt.
Ungefähr 24 Gramm der Zusammensetzung sind in einer Extraktionskammer einer erfindungsgemäßen Getrankebrühvorrichtung enthalten. Die Getränkebrühvorrichtung in diesem Beispiel wird verwendet, um ein aufgeschäumtes Kaffeegetränk innerhalb eines Zeitraums von 60 Sekunden herzustellen. Während des Brühvorgangs ergibt die angegebene Menge an Instantkaffee und Sahnemittel nach Einleitung von heißem Wasser eine optimale Fluidisierung in der Inhaltsstoffextraktionskammer. Daher weist das fertige Brühgetränk geschmacklich betrachtet Caféqualität auf.
Beispiel 2

Bestandteil	Menge (Gew.%)
SIMPLESSE 100 (CP Kelco, San Diego, CA)	10,5
Tapioka	6,1
KERRYKREME 220 milchfreies Sahnemittel (Kerry Ingredients, Beliot WI)	19,5
50 % Kokosöl-Sahnemittel mit Milch (Dean Foods, Franklin Park, IL)	13,6
Saccharose	13,1
Dikaliumphosphat	1,6
IFF Milchschaumgeschmacksstoff Nr. SNO32096 (International Flavors And Fragrences, New Jersey)	0,21
Acesulfamkalium	0,17
Siliciumdioxid	0,99
80 % Milchproteinkonzentrat (Erie Foods International, Erie, IL)	1,98
Molkeproteinkonzentrat	0,5
Instantkaffee (gefriergetrockneter Iguacu 192C) (Iguacu De Cafe Soluvel Cornillio Probcopio Brazil)	4,2
Geröstetes Kaffeemehl	quantum satis (etwa 27,55)

Die in diesem Beispiel 2 verwendete Zusammensetzung wird zubereitet, indem zuerst die Simplesse, die Tapiokastärke und die Sahnemittel agglomeriert werden und anschließend die Agglomerate durch ein Maschengewebesieb der Größe 16 gesiebt werden. Die Agglomerate werden anschließend mit den restlichen Inhaltsstoffen in einem Bandmischer vermischt. Das Produkt wird in einem Bandmischer für 1421 (5 Kubikfuß) 7 Minuten lang bei 5,0 rad/s (48 U/min) vermischt.
Ungefähr 22 Gramm der Zusammensetzung sind in einer Extraktionskammer einer erfindungsgemäßen Getränkebrühvorrichtung enthalten. Die Getränkebrühvorrichtung in diesem Beispiel wird verwendet, um ein Kaffeegetränk innerhalb eines Zeitraums von 60 Sekunden herzustellen. Während des Brühvorgangs ergibt die angegebene Menge an Instantkaffee und Sahnemittel nach Einleitung von heißem Wasser eine optimale Fluidisierung in der Inhaltsstoffextraktionskammer. Daher weist das fertige Brühgetränk geschmacklich betrachtet Caféqualität auf.
Beispiel 3

Eine Getränkebrühvorrichtung mit einer Inhaltsstoffextraktionskammer wird in einem Getränkebrühsystem verwendet. Die Getränkebrühvorrichtung enthält die nachfolgende Zusammensetzung, die geröstetes Kaffeemehl und Instantkaffee in einem gewichtsbezogenen Verhältnis von etwa 4,4:1 umfasst und umfasst Citronensäure, die physisch mit einem Beschichtungsmittel verbunden ist.

Bestandteil	Menge (Gew.%)
50 % Kokosöl-Sahnemittel (Dean Foods, Franklin Park, IL)	31,7
Citronensäure, mit CAPSURE überzogen (Balchem Corp, Slate Hill, New York)	4
Natriumbicarbonat	7
Saccharose	22
80 % Milchproteinkonzentrat (Erie Foods International, Erie, IL)	4
DP 385 schäumendes Sahnemittel (DMV USA, Onalaska WI)	4
Acesulfamkalium	0,3
Gefriergetrockneter Instantkaffee	5
Geröstetes Kaffeemehl	22

Die in Beispiel 3 verwendete Zusammensetzung wird zubereitet, indem die Inhaltsstoffe in einem 1421 (5 Kubikfuß) großen Bandmischer 7 Minuten lang bei 5,0 rad/s (48 U/min) vermischt wird. Ungefähr 25 Gramm der Zusammensetzung sind in einer Extraktionskammer einer erfindungsgemäßen Getränkebrühvorrichtung enthalten.
Die Getränkebrühvorrichtung in diesem Beispiel wird verwendet, um ein Kaffeegetränk innerhalb eines Zeitraums von 60 Sekunden herzustellen. Während des Brühvorgangs ergibt die angegebene Menge an Instantkaffee und Sahnemittel nach Einleitung von heißem Wasser eine optimale Fluidisierung in der Inhaltsstoffextraktionskammer. Eine minimale Menge an Schaum verbleibt in der Inhaltsstoffextraktionskammer. Schaum wird in oder auf der Oberfläche des Getränks erzeugt, während das Getränk in eine Kaffeetasse fließt. Daher weist das fertige Brühgetränk geschmacklich und optisch betrachtet Caféqualität auf.
Beispiel 4

Eine Getränkebrühvorrichtung mit einer Inhaltsstoffextraktionskammer wird in einem Getränkebrühsystem verwendet. Die Getränkebrühvorrichtung enthält die folgende Zusammensetzung, die geröstetes Kaffeemehl und eine Schäumungskomponente umfasst.

Bestandteil	Menge (Gew.%)
KERRYKREME 220 milchfreies Sahnemittel (Kerry Ingredients, Beliot WI)	27,5
Citronensäure	5,6
Natriumbicarbonat	7,3
Saccharose	17,6
SIMPLESSE 100 (CP Kelco, San Diego, CA)	1,4
DP 385 schäumendes Sahnemittel (DMV USA, Onalaska WI)	7,0
Acesulfamkalium	0,07
Irish Cream-Geschmack	0,42
Getrocknetes Eiweiß	2,1
Körnchen weißer Schokolade	1,4
Geröstetes Kaffeemehl	quantum satis (etwa 29,6)

Die in Beispiel 4 verwendete Zusammensetzung wird zubereitet, indem die Inhaltsstoffe in einem 1421 (5 Kubikfuß) großen Bandmischer 7 Minuten lang bei 5,0 rad/s (48 U/min) vermischt wird. Ungefähr 40 Gramm der Zusammenset zung sind in einer Extraktionskammer einer erfindungsgemäßen Getränkebrühvorrichtung enthalten.
Die Getränkebrühvorrichtung in diesem Beispiel wird verwendet, um ein aufgeschäumtes Kaffeegetränk innerhalb eines Zeitraums von 60 Sekunden herzustellen. Eine minimale Menge an Schaum verbleibt in der Inhaltsstoffextraktionskammer.
Beispiel 5

Eine Getränkebrühvorrichtung mit einer Inhaltsstoffextraktionskammer wird in einem Getränkebrühsystem verwendet. Die Getränkebrühvorrichtung enthält die nachfolgende Zusammensetzung, die geröstetes Kaffeemehl als erste Komponente, eine Mischung aus Instantkaffee und Kakao als zweite Komponente, eine dritte Komponente umfassend Sahnemittel, Süßungsmittel, Geschmackszusatz umfasst, wobei das Verhältnis von erster Komponente zu zweiter Komponente gewichtsbezogen etwa 1:1 beträgt.

Bestandteil	Menge (Gew. %)
SIMPLESSE 100 (CP Kelco, San Diego, CA)	8,7
Tapioka (modifizierte Speisestärke)	5,1
KERRYKREME 220 milchfreies Sahnemittel (Kerry Ingredients, Beliot WI)	16,2
50 % Kokosöl-Sahnemittel mit Milchgeschmack (Dean Fonds, Franklin Park, IL)	20
Saccharose	17,3
Dikaliumphosphat	1
Kakao (von etwa 16 % bis etwa 18 % Fett)	5
Acesulfamkalium	0,32
Siliciumdioxid	1
Gefriergetrockneter Instantkaffee	10
Geröstetes Kaffeemehl	quantum satis (etwa 15,4)

Die in diesem Beispiel 5 verwendete Zusammensetzung wird zubereitet, indem zuerst die Simplesse, die Tapiokastärke und die Sahnemittel agglomeriert werden und anschließend die Agglomerate durch ein Maschengewebesieb der Größe 16 gesiebt werden. Die Agglomerate werden anschließend mit den restlichen Inhaltsstoffen in einem Bandmischer vermischt. Das Produkt wird in einem 1421 (5 Kubikfuß) großen Bandmischer 7 Minuten lang bei 5,0 rad/s (48 U/min) vermischt. Ungefähr 35 Gramm der Zusammensetzung sind in einer Extraktionskammer einer erfindungsgemäßen Getränkebrühvorrichtung enthalten.
Die Getränkebrühvorrichtung in diesem Beispiel wird verwendet, um ein Kaffeegetränk innerhalb eines Zeitraums von 60 Sekunden herzustellen. Während des Brühvorgangs ergibt die angegebene Menge an Instantkaffee, Sahnemittel, Süßungsmittel und Geschmackszusatz nach Einleitung von heißem Wasser eine optimale Fluidisierung in der Inhaltsstoffextraktionskammer. Daher weist das fertige Brühgetränk geschmacklich betrachtet Caféqualität auf.
Beispiel 6

Eine Getränkebrühvorrichtung mit einer Inhaltsstoffextraktionskammer wird in einem Getränkebrühsystem verwendet. Die Getränkebrühvorrichtung enthält die nachfolgende Zusammensetzung.

Bestandteil	Menge (Gew.%)
SIMPLESSE 100 (CP Kelco, San Diego, CA)	9
Tapioka (modifizierte Speisestärke)	5,3
KERRYKREME 220 milchfreies Sahnemittel (Kerry Ingredients, Beliot WI)	16,7
50 % Kokosöl-Sahnemittel mit Milchgeschmack (Dean Foods, Franklin Park, IL)	22
Saccharose	17,3
IFF Milchschaumgeschmacksstoff Nr. SNO32096 (International Flavors And Fragrences, New Jersey)	0,37
Dikaliumphosphat	1
M-700 Maltodextrin (geringe Dichte, 0,1 g/ml) (Grain	15

Processing Inc., Muscatine, IA)
Siliciumdioxid	1
Acesulfamkalium	0,32
Gefriergetrockneter Instantkaffee	quantum satis (etwa 12)

Die in Beispiel 6 verwendete Zusammensetzung wird zubereitet, indem zuerst die Simplesse, die Tapiokastärke und die Sahnemittel agglomeriert werden und anschließend die Agglomerate durch ein Maschengewebesieb der Größe 16 gesiebt werden. Die Agglomerate werden anschließend mit den restlichen Inhaltsstoffen in einem Bandmischer vermischt. Das Produkt wird in einem 1421 (5 Kubikfuß) großen Bandmischer 7 Minuten lang bei 5,0 rad/s (48 U/min) vermischt. Ungefähr 22 Gramm der Zusammensetzung sind in einer Extraktionskammer einer erfindungsgemäßen Getränkebrühvorrichtung enthalten.
Die Getränkebrühvorrichtung in diesem Beispiel wird verwendet, um ein Kaffeegetränk innerhalb eines Zeitraums von 60 Sekunden herzustellen. Während des Brühvorgangs ergibt die angegebene Menge an Instantkaffee und essbarem Trägerstoff nach Einleitung von heißem Wasser eine optimale Fluidisierung in der Inhaltsstoffextraktionskammer. Daher weist das fertige Brühgetränk geschmacklich betrachtet Caféqualität auf.

Claims

Getränkebrühvorrichtung (100), die zur Verwendung in Verbindung mit einem Brühsystem geeignet ist, wobei die Vorrichtung ein gas- und feuchtigkeitsundurchlässiges Gehäuse umfasst, so dass das Innere der Getränkebrühvorrichtung und die darin enthaltenen Inhaltsstoffe vor Einwirkung der äußeren Atmosphäre geschützt sind, und außerdem eine oder mehrere Extraktionskammern (106) umfasst, die in dem Gehäuse angeordnet sind, wobei mindestens eine der Extraktionskammern (106) eine Zusammensetzung einschließt, die Folgendes umfasst: a) eine erste Komponente, ausgewählt aus der Gruppe, bestehend aus geröstetem Kaffeemehl und Mischungen davon mit Teeblättern, wobei das geröstete Kaffeemehl eine mittlere Teilchengröße im Bereich von etwa 650 μm bis etwa 1050 μm aufweist; b) eine zweite Komponente, die ausgewählt ist aus der Gruppe, bestehend aus Instantkaffee und Mischungen davon mit Instanttee und/oder Kakao; und optional eine dritte Komponente c), ausgewählt aus der Gruppe, bestehend aus Sahnemitteln, Süßungsmitteln, Geschmacksmitteln, Verdickungsmitteln, essbaren Trägerstoffen, Farbstoffen, Schäumungsmitteln, Puffer, Emulgatoren, Verarbeitungshilfsmitteln und Mischungen davon; wobei das Verhältnis der ersten Komponente zur zweiten Komponente, bezogen auf das Gewicht, bei etwa 4:1 bis etwa 25:1 liegt, oder, wenn c) vorhanden ist, bezogen auf das Gewicht bei etwa 1:25 bis etwa 25:1 liegt; oder b') eine zweite Komponente, die drei oder mehr Mitglieder umfasst, die ausgewählt sind aus der Gruppe, bestehend aus Sahnemitteln, Süßungsmitteln, Geschmacksmitteln, Verdickungsmitteln, essbaren Trägerstoffen, Farbstoffen, Schäumungsmitteln, Puffern, Emulgatoren und Verarbeitungshilfsmitteln, wobei die zweite Komponente, bezogen auf das Gewicht der Zusammensetzung, insgesamt zu etwa 20 % bis etwa 70 % Sahnemittel und, bezogen auf das Gewicht der Zusammensetzung, insgesamt zu etwa 5 % bis etwa 25 % Süßungsmittel umfasst.
Getränkebrühvorrichtung (100) nach Anspruch 1, wobei der Instantkaffee eine mittlere Teilchengröße im Bereich von etwa 150 μm bis etwa 1700 μm aufweist.
Getränkebrühvorrichtung (100) nach Anspruch 1 oder 2, wobei das Verhältnis der ersten Komponente (a) zur zweiten Komponente (b), bezogen auf das Gewicht, bei etwa 4:1 bis etwa 10:1 liegt und c) nicht vorhanden ist.
Getränkebrühvorrichtung (100) nach Anspruch 3, wobei das Verhältnis der ersten Komponente (a) zur zweiten Komponente (b), bezogen auf das Gewicht, bei etwa 6:1 liegt und c) nicht vorhanden ist.
Getränkebrühvorrichtung (100) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei die Zusammensetzung, bezogen auf das Gewicht der Zusammensetzung, zu etwa 0,001 % bis etwa 35 % geröstetes Kaffeemehl und, bezogen auf das Gewicht der Zusammensetzung, zu etwa 0,001 % bis etwa 20 % Instantkaffee mit einer mittleren Dichte im Bereich von etwa 0,05 g/ml bis etwa 0,3 g/ml umfasst.
Getränkebrühvorrichtung (100) nach Anspruch 1 oder 2, wobei: a) die erste Komponente geröstetes Kaffeemehl ist; b) die zweite Komponente Instantkaffee ist; und c) die dritte Komponente Sahnemittel umfasst.
Getränkebrühvorrichtung (100) nach Anspruch 6, wobei das geröstete Kaffeemehl eine mittlere Teilchengröße im Bereich von etwa 750 μm bis etwa 950 μm aufweist, der Instantkaffee eine mittlere Teilchengröße im Bereich von etwa 700 μm bis etwa 900 μm aufweist und die dritte Komponente ein oder mehrere Sahnemittel mit einer mittleren Teilchengröße im Bereich von etwa 200 μm bis etwa 300 μm und einer mittleren Dichte von etwa 0,3 g/ml bis etwa 0,5 g/ml umfasst.