DE69113431T2

DE69113431T2 - Filter cartridge.

Info

Publication number: DE69113431T2
Application number: DE69113431T
Authority: DE
Inventors: Antonius Johannes Maria Peters; Christoffel Antonius Vroonland
Original assignee: Sara Lee DE NV
Current assignee: Sara Lee DE NV
Priority date: 1990-12-19
Filing date: 1991-12-18
Publication date: 1996-03-07
Anticipated expiration: 2011-12-19
Also published as: NL9002815A; DE69113431D1; DK0493856T3; EP0493856A2; CA2058095A1; EP0493856A3; EP0493856B1

Description

Ein Filtereinsatz zur Zubereitung (zum Brauen) von Kaffee besteht in der Regel aus einem überwiegend aus Kunststoff bestehenden Gehäuse mit einer Wand, deren Oberseite und deren Unterseite (Boden) mit Filterpapier bedeckt sind, wobei der auf diese Weise gebildete Raum gemahlenen Kaffee oder ein anderes extrahierbares Material enthält. Bekannt sind auch Einsätze, in denen das obere und das untere Filterpapier an der Umfangskante miteinander verbunden sind.A filter insert for preparing (brewing) coffee usually consists of a housing made predominantly of plastic with a wall, the top and bottom (base) of which are covered with filter paper, the space thus formed containing ground coffee or another extractable material. Inserts are also known in which the upper and lower filter papers are connected to one another at the peripheral edge.

Wenn solche Filtereinsätze für die Zubereitung von Kaffee verwendet werden, kann der Filtereinsatz gegebenenfalls in einem Filterbehälter(-topf) angeordnet sein, wonach heißes Wasser zugegeben wird. Während der nachfolgenden Extraktion werden Gase aus dem Kaffee freigesetzt und das Gas oder die Gasmischung in dem Filtereinsatz erhitzt sich, so daß in dem Filter ein Druck entsteht. Aufgrund dieses Druckes wölbt sich der obere Filter mit der Folge, daß das Brauwasser nicht mehr nach unten sinkt oder nur langsam nach unten sinkt, wodurch die Brauzeit in einem unakzeptablen Maße verlängert wird.When such filter inserts are used for making coffee, the filter insert can optionally be placed in a filter container (pot), after which hot water is added. During the subsequent extraction, gases are released from the coffee and the gas or gas mixture in the filter insert heats up, creating pressure in the filter. Due to this pressure, the upper filter bulges, with the result that the brewing water no longer sinks to the bottom or sinks only slowly, which extends the brewing time to an unacceptable extent.

Im allgemeinen wird während des Verpackens von Kaffee ein Inertgas wie Stickstoff zugesetzt, um zu verhindern, daß der Kaffee mit Sauerstoff in Kontakt kommt, um so eine oxidative Alterung und einen gleichzeitigen Aromaverlust zu vermeiden.Generally, an inert gas such as nitrogen is added during the packaging of coffee to prevent the coffee from coming into contact with oxygen, thus avoiding oxidative aging and concomitant loss of aroma.

Das obengenannte Problem wurde bereits früher erkannt und ist in der europäischen Patentanmeldung Nr. 361 569 beschrieben. Die in dieser Publikation vorgeschlagene Lösung besteht darin, ein oberes Filter zu verwenden, das im kalten Zustand gefaltet ist. Während des Brauverfahrens kann sich der Filter nach außen bewegen, wenn ein Druck entsteht. In diesem Fall bleibt der Druck in dem Raum unterhalb des oberen Filters begrenzt, wodurch das Hindurchlaufen (Perkolieren) des Brauwassers innerhalb einer vernünftigen Zeitspanne möglich ist. Der Oberbegriff des Anspruchs 1 basiert auf diesem Stand der Technik.The above problem has been previously recognized and is described in European Patent Application No. 361 569. The solution proposed in this publication consists in using an upper filter which is folded when cold. During the brewing process, the filter can move outwards when pressure is created. In this case, the pressure in the space below the upper filter remains limited, allowing the brewing water to percolate within a reasonable period of time. The preamble of claim 1 is based on this prior art.

Ein Nachteil dieser Lösung besteht darin, daß es erforderlich ist, mehr Papier zu verwenden. Darüber hinaus erhöht das Faltmuster des oberen Filters die Gefahr einer Beschädigung des oberen Filters in Packungen, wenn die Filtereinsätze in Stapeln abgepackt sind. Die Auswölbung des oberen Filters kann dazu führen, daß das Brauwasser einem bevorzugten Strömungsweg entlang des Außenrandes des Filtereinsatzes folgt. Das Wasser kann somit ablaufen gelassen werden von dem höchsten Punkt zu dem unteren Rand.A disadvantage of this solution is that it is necessary to use more paper. In addition, the folding pattern of the upper filter increases the risk of damage to the upper filter in packages when the filter inserts are packed in stacks. The bulging of the upper filter can cause the brewing water to follow a preferred flow path along the outer edge of the filter insert. The water can thus be drained from the highest point to the lower edge.

Ziel der Erfindung ist es, die obengenannten Nachteile der bekannten Filtereinsätze zu überwinden. Dieses Ziel wird erreicht durch einen Filtereinsatz nach Anspruch 1. Die vorliegende Erfindung beruht auf der überraschenden Einsicht, daß kein oder praktisch kein Druck in einem Filtereinsatz entsteht, der unter Verwendung von CO&sub2; verpackt worden ist.The aim of the invention is to overcome the above-mentioned disadvantages of the known filter inserts. This aim is achieved by a filter insert according to claim 1. The present invention is based on the surprising insight that no or practically no pressure is created in a filter insert that has been packaged using CO₂.

Nach Anspruch 5 betrifft die vorliegende Erfindung ferner die Verwendung von CO&sub2; in einem Filtereinsatz mit dem vorstehend beschriebenen Aufbau, wodurch kein oder praktisch kein Druck auftritt aufgrund der Anwesenheit von CO&sub2;. Der erfindungsgemäße Filtereinsatz ist dadurch charakterisiert, daß das Gas innerhalb des Filtereinsatzes im wesentlichen zu mindestens 90 Vol.-% aus CO&sub2; und aus Gasen besteht, die aus dem Kaffee nach dein Verpacken freigesetzt werden.According to claim 5, the present invention further relates to the use of CO₂ in a filter insert with the structure described above, whereby no or practically no pressure occurs due to the presence of CO₂. The filter insert according to the invention is characterized in that the gas within the filter insert consists essentially of at least 90 vol.% of CO₂ and of gases that are released from the coffee after packaging.

Es sei darauf hingewiesen, daß es allgemein bekannt ist, verschiedene Schutzgase einschließlich CO&sub2; während des Verpackens von Kaffee in Kaffeefiltern zu verwenden. Dies diente bisher jedoch nur dazu, die oxidative Alterung von Kaffee als Folge der Einwirkung von Sauerstoff zu verhindern. Bezüglich der Verwendung von CO&sub2; gab es keinen Hinweis darauf, daß die Verwendung von CO&sub2; in dem Filtereinsatz anstelle des üblicherweise verwendeten Stickstoffs den erfindungsgemäßen Vorteil bieten würde.It should be noted that it is well known to use various protective gases including CO2 during the packaging of coffee in coffee filters. However, this has so far only served to prevent oxidative aging of coffee as a result of exposure to oxygen. Regarding the use of CO2, there has been no indication that the use of CO2 in the filter insert instead of the nitrogen commonly used would provide the advantage of the invention.

Der Aufbau des Filtereinsatzes, wie er erfindungsgemäß verwendet wird, ist nicht kritisch. Es können verschiedene bekannte Systeme verwendet werden, ohne daß Schwierigkeiten in bezug auf die Durchlaufzeit (Perkolationszeit) auftreten. Beispiele für solche Filtereinsätze sind beschrieben beispielsweise in den europäischen Patentanmeldungen Nr. 338 289, 272 922, 254 446, 211 511 und 224 297.The design of the filter insert as used according to the invention is not critical. Various known systems can be used without any difficulties arising with regard to the throughput time (percolation time). Examples of such filter inserts are described, for example, in European patent applications Nos. 338 289, 272 922, 254 446, 211 511 and 224 297.

In der niederländischen Patentanmeldung Nr. 90 02072 (publiziert am 16.04.92) ist ein Filtereinsatz beschrieben, bei dem ein Teil des Wassers frei an dem Einsatz vorbeifließen kann, entweder durch einen separaten Kanal oder über eine exzentrische Wasserzuführung, so daß ein Teil des oberen Filters des Filtereinsatzes eine gewisse Zeit lang trocken bleibt. Durch den trockenen Teil können Gase entweichen, so daß kein oder praktisch kein Druck (Druckanstieg) entsteht.In Dutch patent application no. 90 02072 (published on 16.04.92) a filter insert is described in which part of the water can flow freely past the insert, either through a separate channel or via an eccentric water supply, so that part of the upper filter of the filter insert remains dry for a certain period of time. Gases can escape through the dry part so that no or practically no pressure (pressure increase) is created.

Allgemein wird als extrahierbares Material Kaffee verwendet, es ist aber auch möglich, andere extrahierbare Materialien zur Herstellung von heißen Getränken zu verwenden, wie z.B. Tee, Mais und Zichorie sowie Mischungen davon und Gemische derselben mit Kaffee.Generally, coffee is used as the extractable material, but it is also possible to use other extractable materials to produce hot beverages, such as tea, corn and chicory, as well as mixtures thereof and mixtures of them with coffee.

Neben Kaffee und/oder einem anderen extrahierbaren Material enthält der Filtereinsatz zu mindestens 90 Vol.-% CO&sub2; und irgendwelche Gase, die nach dem Verpacken aus dein Kaffee freigesetzt worden sind.In addition to coffee and/or other extractable material, the filter insert contains at least 90 vol.% CO₂. and any gases released from your coffee after packaging.

Der fertige Filtereinsatz wird in eine noch offene äußere Verpackung oder Behälter eingeführt, danach kann die Luft aus dem Ganzen durch Evakuieren durch Absaugen oder auf irgendeine andere geeignete Weise, beispielsweise durch Spülen mit CO&sub2;, entfernt werden. Für den Fall der Evakuierung durch Absaugen wird das Ganze anschließend mit CO&sub2; begast. Schließlich wird die äußere Verpackung oder der äußere Behälter wärmeversiegelt.The finished filter insert is inserted into a still open outer package or container, after which the air can be removed from the whole by evacuation by suction or in any other suitable way, for example by flushing with CO₂. In the case of evacuation by suction, the whole is then gassed with CO₂. Finally, the outer package or container is heat-sealed.

Nach Anspruch 4 betrifft die Erfindung ferner einen Satz Filtereinsätze in einem Behälter.According to claim 4, the invention further relates to a set of filter inserts in a container.

Man erhält so einen Filtereinsatz, in dem der Kaffee in einer CO&sub2;-Atmosphäre vorliegt.This creates a filter insert in which the coffee is in a CO2 atmosphere.

Vorzugsweise wird praktisch reines CO&sub2; verwendet, d.h. der CO&sub2;-Gehalt des Gases beträgt mindestens 90 Vol.-%, besonders bevorzugt mindestens 95 Vol.-%, berechnet als Gas, das während der Verpackung zugeführt wird. Es ist klar, daß die Freisetzung von Gasen aus dem Kaffee nach dem Verpacken zu einer gewissen Verdünnung des CO&sub2; führen kann.Preferably, practically pure CO₂ is used, i.e. the CO₂ content of the gas is at least 90 vol.%, more preferably at least 95 vol.%, calculated as gas supplied during packaging. It is clear that the release of gases from the coffee after packaging may lead to some dilution of the CO₂.

Die vorliegende Erfindung wird beispielhaft unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen erläutert, die einen Filtereinsatz mit einem Kunststoffgehäuse darstellen. In den Zeichnungen zeigen:The present invention is explained by way of example with reference to the accompanying drawings, which show a filter insert with a plastic housing. In the drawings:

Fig. 1 eine Querschnittsansicht eines konventionellen Filtereinsatzes während des Filtrierens;Fig. 1 is a cross-sectional view of a conventional filter insert during filtration;

Fig. 2 eine ähnliche schematische Querschnittsansicht einer teureren Ausführungsform einer Lösung des erfindungsgemäß angesprochenen Problems; undFig. 2 is a similar schematic cross-sectional view of a more expensive embodiment of a solution to the problem addressed by the invention; and

Fig. 3 eine schematische Querschnittsansicht einer erfindungsgemäßen Vorrichtung.Fig. 3 is a schematic cross-sectional view of a device according to the invention.

In den Figuren der beiliegenden Zeichnungen ist ein Filtereinsatz dargestellt, der umfaßt eine ringförmige Wand 1 mit einem Trägerrand 2. Der Filtereinsatz ist an der Oberseite durch einen oberen Filter 3 und am Boden (Unterseite) durch einen unteren Filter 4 bedeckt. Innerhalb des Filters ist eine bestimmte Menge von gemahlenem Kaffee 5 und Stickstoff als Inertgas angeordnet. Dieser Filtereinsatz ist in einem Filterbehälter(-topf) 6 angeordnet, dem eine Menge Brauwasser 7 zugesetzt worden ist. Wie aus Fig. 1 hervorgeht, wölbt sich der obere Filter während des Brauens als Folge des Druckanstiegs in dem Raum oberhalb des Kaffees. Als Folge davon läuft das Wasser nicht durch oder es läuft nur langsam durch.In the figures of the accompanying drawings, a filter insert is shown which comprises an annular wall 1 with a supporting edge 2. The filter insert is covered at the top by an upper filter 3 and at the bottom (bottom) by a lower filter 4. Inside the filter is arranged a certain amount of ground coffee 5 and nitrogen as an inert gas. This filter insert is arranged in a filter container (pot) 6 to which a quantity of brewing water 7 has been added. As can be seen from Fig. 1, the upper filter bulges during brewing as a result of the pressure increase in the space above the coffee. As a result, the water does not flow through or it flows through only slowly.

Die Fig. 2 zeigt eine Variante eines Filtereinsatzes gemäß Anspruch 1, die bereits eine (teurere) Lösung des Problems des Druckanstiegs aufweist. Bei dieser Ausführungsform sind dünne Rohrleitungen 8 vorgesehen, die Durchgänge aufweisen, so daß die Gase unterhalb des unteren Filters auf die in Fig. 2 durch Pfeile 9 angezeigt Weise entweichen können.Fig. 2 shows a variant of a filter insert according to claim 1, which already has a (more expensive) solution to the problem of the pressure increase. In this embodiment, thin pipes 8 are provided which have passages so that the gases below the lower filter can escape in the manner indicated by arrows 9 in Fig. 2.

In dem in Fig. 3 dargestellten Filtereinsatz, der in seinem Aufbau dem Filtereinsatz gemäß Fig. 1 ähnelt, wurde der Kaffee verpackt unter Verwendung von CO&sub2;-Gas. Der obere Filter wölbt sich nur in einem sehr geringen Umfang und in jedem Falle in einem beträchtlich geringeren Ausmaß als in der Vorrichtung gemäß Fig. 1. Das Brauwasser kann nun leicht und in der gewünschten Weise hindurchlaufen (perkolieren).In the filter insert shown in Fig. 3, which is similar in construction to the filter insert according to Fig. 1, the coffee was packaged using CO₂ gas. The upper filter bulges only to a very small extent and in any case to a considerably lesser extent than in the device according to Fig. 1. The brewing water can now easily run through (percolate) in the desired manner.

Unter Verwendung eines milden Kaffees, d.h. von Douwe Egberts Boncafe und einer stark gerösteten Mischung (Rich Roast) wurden Vergleichstests zwischen dem in der europäischen Patentanmeldung Nr. 361 569 beschriebenen Filter, der mit Stickstoff als Inertgas beschickt war, und dem gleichen Filtereinsatz, der mit CO&sub2; beschickt war, durchgeführt. In den Tabellen 1 und 2 sind die jeweiligen Ergebnisse dargestellt und sie zeigen ferner den Einfluß des Härtegrades des Wassers. Tabelle 1 (Boncafé) Brauzeit (min) (± s.d.) Härtegrad des Wassers (ºDH) Stickstoff CO&sub2; Tabelle 2 (Rich Roast) Brauzeit (min) (± s.d.) Härtegrad des Wassers (ºDH) Stickstoff CO&sub2;Using a mild coffee, ie Douwe Egberts Boncafe and a strong roasted blend (Rich Roast), comparison tests were carried out between the European Patent Application No. 361 569, which was charged with nitrogen as an inert gas, and the same filter cartridge charged with CO₂. Tables 1 and 2 show the respective results and also show the influence of the hardness of the water. Table 1 (Boncafé) Brewing time (min) (± sd) Water hardness (ºDH) Nitrogen CO₂ Table 2 (Rich Roast) Brewing time (min) (± sd) Water hardness (ºDH) Nitrogen CO₂

Diese Tabellen zeigen eindeutig, daß die Verwendung von CO&sub2; eine signifikante Verbesserung in bezug auf die Brauzeit ohne irgendwelche Nachteile mit sich bringt.These tables clearly show that the use of CO₂ brings a significant improvement in terms of brewing time without any disadvantages.

Claims

1. Filter insert which is covered with filter paper on its top and bottom, the space thus formed containing a granular extractable material, characterized in that the gas in the filter insert consists of at least 90 vol.% CO₂.

2. Filter insert according to claim 1, wherein the granular material has been selected from the group consisting of coffee, tea, corn and chicory, as well as mixtures of two or more of these materials.

3. A filter insert according to claim 1 or 2, wherein said gas consists of at least 95% by volume of CO₂ and the remainder of gases released from the coffee after packaging.

4. Set of filter inserts according to claims 1 to 3 in a container, wherein the gas in the filter inserts consists of at least 90 vol.% CO₂ and the gas in the container consists essentially of CO₂.

5. Use of CO₂ in an amount of at least 90 vol.% in a filter insert, the top and bottom (bottom) of which are covered with filter paper, the space thus formed containing a granular extractable material, to shorten the brewing time.