EP2925640A1 - Portionskapsel zur herstellung von kaffeegetränken mit und ohne crema - Google Patents

Portionskapsel zur herstellung von kaffeegetränken mit und ohne crema

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EP2925640A1
EP2925640A1 EP13798629.5A EP13798629A EP2925640A1 EP 2925640 A1 EP2925640 A1 EP 2925640A1 EP 13798629 A EP13798629 A EP 13798629A EP 2925640 A1 EP2925640 A1 EP 2925640A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
coffee
beverage
portion capsule
capsule
range
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Ceased
Application number
EP13798629.5A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Günter EMPL
Wolfgang Eppler
Andre THROM
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
K Fee System GmbH
Original Assignee
K Fee System GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Family has litigation
First worldwide family litigation filed litigation Critical https://patents.darts-ip.com/?family=49681014&utm_source=google_patent&utm_medium=platform_link&utm_campaign=public_patent_search&patent=EP2925640(A1) "Global patent litigation dataset” by Darts-ip is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Application filed by K Fee System GmbH filed Critical K Fee System GmbH
Publication of EP2925640A1 publication Critical patent/EP2925640A1/de
Ceased legal-status Critical Current

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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65D—CONTAINERS FOR STORAGE OR TRANSPORT OF ARTICLES OR MATERIALS, e.g. BAGS, BARRELS, BOTTLES, BOXES, CANS, CARTONS, CRATES, DRUMS, JARS, TANKS, HOPPERS, FORWARDING CONTAINERS; ACCESSORIES, CLOSURES, OR FITTINGS THEREFOR; PACKAGING ELEMENTS; PACKAGES
    • B65D85/00—Containers, packaging elements or packages, specially adapted for particular articles or materials
    • B65D85/70—Containers, packaging elements or packages, specially adapted for particular articles or materials for materials not otherwise provided for
    • B65D85/804—Disposable containers or packages with contents which are mixed, infused or dissolved in situ, i.e. without having been previously removed from the package
    • B65D85/8043—Packages adapted to allow liquid to pass through the contents
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A23—FOODS OR FOODSTUFFS; TREATMENT THEREOF, NOT COVERED BY OTHER CLASSES
    • A23F—COFFEE; TEA; THEIR SUBSTITUTES; MANUFACTURE, PREPARATION, OR INFUSION THEREOF
    • A23F5/00—Coffee; Coffee substitutes; Preparations thereof
    • A23F5/08—Methods of grinding coffee
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65D—CONTAINERS FOR STORAGE OR TRANSPORT OF ARTICLES OR MATERIALS, e.g. BAGS, BARRELS, BOTTLES, BOXES, CANS, CARTONS, CRATES, DRUMS, JARS, TANKS, HOPPERS, FORWARDING CONTAINERS; ACCESSORIES, CLOSURES, OR FITTINGS THEREFOR; PACKAGING ELEMENTS; PACKAGES
    • B65D65/00—Wrappers or flexible covers; Packaging materials of special type or form
    • B65D65/38—Packaging materials of special type or form
    • B65D65/46—Applications of disintegrable, dissolvable or edible materials
    • B65D65/466—Bio- or photodegradable packaging materials
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65D—CONTAINERS FOR STORAGE OR TRANSPORT OF ARTICLES OR MATERIALS, e.g. BAGS, BARRELS, BOTTLES, BOXES, CANS, CARTONS, CRATES, DRUMS, JARS, TANKS, HOPPERS, FORWARDING CONTAINERS; ACCESSORIES, CLOSURES, OR FITTINGS THEREFOR; PACKAGING ELEMENTS; PACKAGES
    • B65D85/00—Containers, packaging elements or packages, specially adapted for particular articles or materials
    • B65D85/70—Containers, packaging elements or packages, specially adapted for particular articles or materials for materials not otherwise provided for
    • B65D85/804—Disposable containers or packages with contents which are mixed, infused or dissolved in situ, i.e. without having been previously removed from the package

Definitions

  • the invention relates to a portion capsule for producing a coffee beverage, wherein the portion capsule has a capsule body, in which a textile fabric and a beverage substance are arranged, wherein the beverage substance for storage in the portion capsule and for extraction in the portion capsule through the fabric through pressurized hot water wherein the beverage substance is substantially powdered and comprises roast ground coffee, the roasted ground coffee having a color value in the range of 50 to 150.
  • EP 1792850 B1 disclose generic portion capsules for making coffee and espresso.
  • EP 1344722 A1 disclose generic portion capsules for making coffee and espresso.
  • Portion capsules for the preparation of a beverage are preferably frusto-conical or cylindrical in shape and are produced for example from a thermoformed plastic film or by plastic injection molding. They usually have an open filling side with a collar edge onto which a membrane (cover film) is sealed or glued, a closed or open capsule bottom, wherein between the beverage substance and the capsule bottom one or more built-in elements, such as a particle screen, a liquid distributor, a nonwoven , a felt, a Absperrfolie and / or the like may be present.
  • the portion capsule is introduced into a brewing chamber of a preparation device. After or during the closing process of the brewing chamber, the portion capsule is preferably opened on its closed bottom side by means of a drain mandrel arranged in the brewing chamber. Portion capsules with partially open capsule bottoms already have an opening on their bottom side. After sealing the brewing chamber, the filling side of the portion capsule sealed with a membrane or cover film is pierced by means of piercing means. Subsequently, preparation liquid, preferably hot water, is conveyed under pressure into the portion capsule. The preparation liquid flows through the beverage substance and extracted and / or triggers the substances required for beverage production from the beverage substance.
  • a brewing water pressure of up to 20 bar acts on the coffee powder.
  • This pressure also acts on the filter medium, which is located between the coffee powder and the pierced capsule outlet of the capsule bottom.
  • the sudden pressure loss on the bottom of the filter medium leads to the formation of foam in the drink, for example in the form of a crema of a coffee beverage.
  • Crema is obtained by the fineness of the particles, the filter system and a high pressure in the extraction volume. If the system is depressurized, no cream will be produced.
  • foaming is undesirable for certain beverages, for example the classic filter coffee without crema, which is consumed in particular in the USA and Scandinavia.
  • the amount of ground coffee required to obtain the desired volume of beverage, which is contained in a portion capsule, increases almost linearly with the volume of the beverage, if the other product characteristics such as roasting and grinding degree meet the standard.
  • portion capsules for making coffee beverages that are uniform in size and thus can be part of a system solution.
  • the portion capsules should have a high yield for sensory flawless coffee drinks of different volumes.
  • portion capsules which allow the production of different, sensory good coffee drinks by changing individual, defined parameters.
  • the object of the present invention was to provide portion capsules for the preparation of coffee beverages, which have advantages over the portion capsules of the prior art.
  • portioned beverage preparations with variable, market-specific beverage yields should be provided in a predetermined, small-volume unchangeable packaging or storage volume.
  • the variable, market-specific Getränkeergiebtechniken to be achieved should preferably be between 20 ml and 170 ml.
  • the beverage preparations obtained should correspond to or be improved sensory the drinks prepared in the previously used cooking appliances.
  • sensorially good coffee drinks with different roast degrees in the middle volume range should be provided.
  • these coffee drinks should be able to be made either with crema or cream-free, with off-white coffee drinks should correspond to the drinks, which are prepared with devices without pressure filtration.
  • a portion capsule for producing a coffee beverage having a capsule body, in which a fabric and a beverage substance are arranged, the beverage substance for storage in the portion capsule and for extraction in the portion capsule through the fabric is provided by means of pressurized hot water, the beverage substance being present in the portion capsule in an amount in the range of from 1 to 20 g; wherein the beverage substance is substantially powdery, comprises roast ground coffee which in the dry state has a D [4,3] value in the range of 150 to 550 ⁇ m; and wherein the roast ground coffee has a color value in the range of 50 to 150.
  • the D [4,3] value is the mean volume D [4,3], which is a measurement variable known to the person skilled in the art and can be used to describe the average particle size.
  • the respective beverage to be achieved as well as the desired beverage volume can be adjusted by the special combination of portion capsule design, filter medium, roast curve of the roasted coffee, average particle size of the ground roasted coffee and amount of coffee located in the extraction volume.
  • the degrees of roast degree, freeness and amount of coffee in the extraction volume are varied and coordinated so that high beverage volumes can be achieved even with low weigh-in quantities which correspond to the specifications in terms of sensors.
  • the yield of beverage volume per amount of coffee in the extraction volume can be improved.
  • a coffee beverage with or without a crema can be optionally obtained by targeted modification of the textile fabric.
  • the volume of the portion capsule according to the invention is preferably in the range from 20 to 35 ml.
  • the volume of the portion capsule of the invention is 25 ⁇ 10 ml, more preferably 25 ⁇ 8 ml, more preferably 25 ⁇ 6 ml, most preferably 25 ⁇ 4 ml, and especially 25 ⁇ 2 ml.
  • the volume of the portion capsule of the invention is 30 ⁇ 10 ml, more preferably 30 ⁇ 8 ml, more preferably 30 ⁇ 6 ml, most preferably 30 ⁇ 4 ml, and especially 30 ⁇ 2 ml.
  • the beverage substance contained in the portion capsule according to the invention is substantially pulverulent and comprises roasted, ground coffee.
  • the coffee may be sorted or consist of a mixture of two or more types of coffee.
  • the beverage substance contained in the portion capsule comprises one or more coffees selected from Arabica, Robusta and Liberica.
  • the beverage substance contained in the portion capsule comprises roasted, ground coffee, the coffee being a mixture of the coffees Arabica and Robusta.
  • the beverage substance contained in the portion capsule consists of roast ground coffee, the coffee being a mixture of the coffees Arabica and Robusta.
  • the beverage substance contained in the portion capsule comprises roast ground coffee, the coffee being exclusively Arabica coffee.
  • the beverage substance contained in the portion capsule comprises roast ground coffee, the coffee being exclusively robusta coffee.
  • the coffee can be decaffeinated.
  • the coffee can be flavored. Flavored coffee is preferably obtained by blending the coffee beans with natural or synthetic flavors or oils after roasting.
  • the bulk density of the roasted, ground coffee is 250g / l to 400g / l depending on the variety and grind.
  • the bulk density is determined by means of the Hag device.
  • the ground coffee is placed in a container of known volume (250ml), which is tared before filling on the balance.
  • the coffee is filled in abundance in the vessel and with a flat object on the upper edge of the vessel just stripped off.
  • the full vessel is weighed against the tare weight and converted to g / l by a factor known to those skilled in the art.
  • the roasted ground coffee preferably has a specific surface area in the range of 5 to 90 m 2 / kg.
  • the specific surface area of the coffee is 5 ⁇ 3 m 2 / kg, 10 ⁇ 5 m 2 / kg, 15 ⁇ 1 m 2 / kg, 32 ⁇ 1 m 2 / kg, 45 ⁇ 1 m 2 / kg, 55 ⁇ 1 m 2 / kg, 58 ⁇ 1 m 2 / kg or 60 ⁇ 5 m 2 / kg.
  • the roasted ground coffee preferably has a water content in the range of 1 to 5%.
  • the degree of roasting can be determined with a colorimeter (e.g., Colorette 3b from the company Probat, Emmerich, Germany).
  • a colorimeter e.g., Colorette 3b from the company Probat, Emmerich, Germany.
  • the total amount of ground coffee contained in the beverage substance is roasted.
  • the beverage substance comprises roasted ground coffee, the roasted ground coffee having a color value in the range of 50 to 150.
  • the color value of roasted ground coffee is a generally accepted quantity for quantifying the degree of roast.
  • the determination of the color value is carried out according to the invention with a colorimeter type Colorette 3b Fa. Probat; Year of construction 201 1.
  • the measuring principle is based on a reflection measurement.
  • the coffee sample to be measured is illuminated with light of two wavelengths (red light and infrared).
  • the sum of the reflected light is evaluated electronically and displayed as a color value.
  • the roasted ground coffee has a degree of roast which is expressed in terms of the color value (measured with Colorette 3b from Probat, built 201 1) in a range from 50 to 150, preferably 50 to 130 and more preferably 50 to 120.
  • the roast ground coffee has a degree of roast which is expressed in terms of the color value (measured with Colorette 3b from Probat, built 201 1) in a range of 50 to 150, preferably 50 to 120, more preferably 50 to 100 or 50 to 80, most preferably 50 to 95 or 50 to 75 and especially 50 to 90 or 50 to 70.
  • the roast ground coffee has a degree of roast which is expressed in terms of color value (measured with Colorette 3b from Probat, built 201 1) in a range of 50 to 150, preferably 60 to 130, more preferably 65 to 135 and especially 70 to 120 lies.
  • the embodiment A 6 is very particularly preferred.
  • the beverage substance is substantially pulverulent and comprises roasted, ground coffee, which in the dry state has a D [4,3] value in the range from 150 to 550 ⁇ m.
  • the D [4,3] value is the mean volume D [4,3], which is a measurement variable known to the person skilled in the art and can be used to describe the average particle size.
  • the beverage substance makes up the entire contents of the portion capsule.
  • the D [4,3] value refers to the totality of all particles. This also applies to blends of roasted ground coffee whose constituents are themselves, i. when separated, have different D [4,3] values; In this case, according to the invention, the D [4,3] value also relates to the totality of all coffee particles, including any other powdered constituents which may be present.
  • the beverage substance is substantially powdery and comprises roasted, ground coffee, which in the dry state has a D [4,3] value in the range from 200 to 500 ⁇ m.
  • the beverage substance is substantially pulverulent and comprises roasted, ground coffee, which in the dry state has a D [4,3] value in the range of 300 to 400 ⁇ m or 350 to 550 ⁇ m.
  • the respective beverage can be prepared in the desired sensory quality.
  • D [4,3] value indicates the average volume, which according to the invention is preferably determined by laser measurement, for example with the aid of a Malvern Mastersizer 3000 and the dispersing unit Malvern AeroS. In a dry measurement, preferably about 7 g of ground roasted coffee are transferred into the measuring cell at a dispersing pressure of 4 bar.
  • the particle size distribution and the D [4,3] value can be determined by means of the detection of the scattered light and the resulting diffraction angle according to the Fraunhofer theory.
  • the particle size or the particle size distribution of the ground coffee influences the brewing pressure, the formation of a crema and the taste of the coffee beverage.
  • the ground coffee in the dry state has a D [4,3] value in the range of 215 to 365 ⁇ , more preferably 240 to 340 ⁇ , most preferably 265 to 315 ⁇ and in particular 290 ⁇ .
  • the ground coffee in the dry state has a D [4,3] value in the range of 235 to 385 ⁇ , more preferably 260 to 360 ⁇ , most preferably 285 to 335 ⁇ and in particular 310 ⁇ .
  • the ground coffee in the dry state has a D [4,3] value in the range of 255 to 405 ⁇ , more preferably 280 to 380 ⁇ , most preferably 305 to 355 ⁇ and in particular 330 ⁇ .
  • the ground coffee in the dry state has a D [4,3] value in the range of 275 to 425 ⁇ , more preferably 300 to 400 ⁇ , most preferably 325 to 375 ⁇ and in particular 350 ⁇ .
  • the ground coffee in the dry state has a D [4,3] value in the range of 325 to 475 ⁇ , more preferably 350 to 450 ⁇ , most preferably 375 to 425 ⁇ and in particular 400 ⁇ .
  • the ground coffee in the dry state has a D [4,3] value in the range of 375 to 525 ⁇ , more preferably 400 to 500 ⁇ , most preferably 425 to 475 ⁇ and in particular 450 ⁇ .
  • the Ground coffee in the dry state has a D [4,3] value in the range of 425 to 575 ⁇ , more preferably 450 to 550 ⁇ , most preferably 475 to 525 ⁇ and in particular 500 ⁇ .
  • the total amount of ground coffee in the dry state has the same particle size.
  • the ground coffee has a defined mixture of different particle sizes.
  • Particularly preferred embodiments are C 2 to C 4 .
  • the beverage substance is present in the portion capsule in an amount ranging from 1 to 20 g.
  • the beverage substance is present in the portion capsule in an amount ranging from 2 to 11 g, more preferably 3 to 8 g or 4 to 11 g, even more preferably 4 to 7 g, or 5 to 11 g, most preferably 4.5 to 6.5 g or 6 to 10 g, and especially 5 to 6 g or 7 to 10 g
  • the beverage substance is present in the portion capsule in an amount ranging from 4 to 11 g.
  • the beverage substance is present in the portion capsule in an amount of 6 ⁇ 2 g, more preferably 6 ⁇ 1.5 g, even more preferably 6 ⁇ 1 g, most preferably 6 ⁇ 0.5 g, and especially 6 ⁇ 0.3 g.
  • the beverage substance in the portion capsule is present in an amount of 7.7 ⁇ 4 g, more preferably 7.7 ⁇ 3 g, even more preferably 7.7 ⁇ 2 g, most preferably 7.7 ⁇ 1 g, and most preferably 7.7 ⁇ 0.5 g.
  • the beverage substance is present in the portion capsule in an amount of 8 ⁇ 4 g, more preferably 8 ⁇ 3 g, even more preferably 8 ⁇ 2 g, most preferably 8 ⁇ 1 g, and especially 8 ⁇ 0.5 g.
  • the beverage substance is present in the portion capsule in an amount of 9 ⁇ 4 g, more preferably 9 ⁇ 3 g, even more preferably 9 ⁇ 2 g, most preferably 9 ⁇ 1 g, and especially 9 ⁇ 0.5 g.
  • the beverage substance may optionally contain additives such as chocolate powder, milk powder, tea powder, sweeteners such as sugar or sugar substitutes, spices, or the like.
  • the beverage substance contains no additives and consists exclusively of partially roasted and ground coffee.
  • the portion capsule for producing a coffee beverage has a capsule body, in which a textile fabric and a beverage substance are arranged, wherein the beverage substance is provided for storage in the portion capsule and for extraction in the portion capsule through the fabric by means of pressurized hot water.
  • the capsule main body is preferably a deep-drawn capsule main body, which is preferably frusto-conical or cylindrical in shape.
  • the capsule body further comprises a wall portion, wherein the wall portion preferably has a plurality of grooves and the grooves between the membrane, which closes the open filling side, and the bottom portion over at least a part of the height extent of the wall portion are provided extending. These grooves cause the portion capsule has a higher mechanical stability and an improved behavior when flowing through the portion capsule with the extraction liquid in the brewing chamber, whereby an improvement of the extraction process can be brought about.
  • the capsule main body has a larger diameter in the region of the shoulder than in the wall region between the shoulder and the bottom region. This results in an advantageous manner a particularly simple and robust way to bring about a stackability of the portion capsules or a stackability of the capsule body of the portion capsules.
  • the ratio of the diameter of the wall region adjacent to the flange / edge region on the one hand to the diameter of the flange on the other hand is between 0.85 and 0.89 and more preferably 0.87.
  • the diameter of the wall region adjacent to the flange is preferably 39 mm and / or the diameter of the flange is preferably 45 mm.
  • the capsule main body has a smaller wall thickness in the wall region between the bottom region and the flange than in the region of the shoulder.
  • the portion capsule further preferably has grooves in the wall area, whereby an improved stability is achieved. As a result, a significant material savings is possible, which costs and energy costs for the preparation of the portion capsule can be reduced.
  • the height of the capsule body from the bottom portion to the flange is preferably 20 to 35 mm, more preferably 22 to 32 mm, still more preferably 25 to 29 mm, and most preferably 27 mm.
  • the portion capsule consists for example of plastic, a natural product and / or a biodegradable material.
  • the portion capsule preferably contains polyethylene; crosslinked polyethylene; polypropylene; Copolymers of ethylene, propylene, butylene, vinyl esters and unsaturated aliphatic acids and their salts and esters; Vinylidene chloride copolymers; acetal resins; Acrylic and methacrylic acid ester polymers and their copolymers; polyisobutylene; Isobutylene copolymers; polyterephthalic; polyvinyl ether; silicones; unsaturated polyester resins; Polycarbonates and mixtures of polycarbonates with polymers or copolymers; polyamides; polystyrene; Styrene mixed and graft polymers; polyvinyl chloride; polybutene; polyurethanes; Poly (4-methylpentene-1); crosslinked polyureas; Acrylonitrile mixed and graft polymers; polyacrylates; Starch
  • the capsule body may be colorless or colored in any color. Furthermore, the capsule body can be transparent, translucent or opaque.
  • the capsule body is colored and opaque.
  • the outside of the capsule body may be printed.
  • the capsule bottom of the portion capsule may be partially open or closed.
  • the capsule bottom of the portion capsule is closed.
  • the capsule bottom is first perforated in the brewing chamber by means of a perforating means acting on the portion capsule bottom from the outside to produce an outlet opening.
  • the capsule bottom of the portion capsule is partially open.
  • portion capsules with partially open capsule bottom the opening for product protection is closed by means of a seal, which can be perforated, for example, by means of the perforating means or can be removed by hand from the capsule bottom.
  • a seal which can be perforated, for example, by means of the perforating means or can be removed by hand from the capsule bottom.
  • the opening in the capsule bottom is preferably centered and preferably has a circular structure.
  • the relative ratio between the area of the opening in the capsule bottom and the surface area of the entire capsule bottom is preferably in the range of 0.08 to 0.13; more preferably 0.09 to 0.12; even more preferably 0.09 to 0.1 l, and most preferably 0.10.
  • the portion capsule is preferably hermetically sealed, i. the beverage substance present in the portion capsule is essentially closed to the environment in an aroma-tight manner before the extraction process.
  • the open Ein colllseite Kapselgroundköpers is closed by a membrane or lid film.
  • the membrane or cover film may be made of the same material as, or a different material than the capsule body and is preferably secured by sealing and / or gluing the capsule body.
  • the membrane comprises one or more layers of different plastics with the barriers necessary for product protection; et al if necessary aluminum foil.
  • the compositions necessary for this purpose are known to the person skilled in the art.
  • the outside of the membrane i. the side facing away from the contents, partially or completely printed.
  • a textile fabric is arranged, which serves as a filter.
  • Textile fabrics in the sense of the invention comprise planar, i. two-dimensionally extended structures comprising fibers.
  • the fibers in turn can form any kind of textiles, in particular fabrics, nonwovens, felts, sponges, etc.
  • portions capsules for beverage production different textile fabrics can be used as filters.
  • Various embodiments include flat and flexible to rigid and three-dimensional fabrics.
  • porous cascade-like textile fabrics are particularly preferred. With porous cascade-like textile fabrics, a sufficiently high brewing pressure is achieved in the extraction volume, which results in a sensorily perfect beverage. At the same time the Beverage substance retained in the desired extent in the extraction space and the foaming to obtain the crema on the drink can be prevented.
  • Porous cascade-like textile fabrics have a clear three-dimensional structure which contains pore-like cavities, wherein the liquid flowing through, as in a cascade of pore-level, flows to the pore-level. Any existing foam is broken and does not form a crema.
  • Sheet-permeable fabrics have a flat, paper-thin shape. By chaotically ordered fibers with little superimposed layers results in a textile fabric with a small mesh size. The applied filter material generates sufficient pressure to extract cream-forming substances.
  • a textile fabric as a filter has the advantage that a complex plastic injection process or a thermoforming or embossing process for the production of plastic sieves can be saved. The production costs are thus significantly reduced.
  • no support structure is needed because the textile fabric is supported directly on the capsule bottom.
  • the textile fabric also has the advantage that it has a significantly larger liquid inlet surface. Furthermore, a liquid transverse flow (parallel to the main extension plane of the filter plane) is made possible, whereby a better mixing and draining behavior is achieved.
  • the textile fabric is resistant to clogging both in a beverage preparation with a preparation liquid under comparatively low pressure and in a beverage preparation with a preparation liquid under comparatively high pressure. Furthermore, a liquid transverse flow in the textile fabric is reliably maintained and an outflow of the liquids entering the textile fabric is ensured to a discharge opening.
  • the textile fabric is preferably tear-resistant.
  • the textile fabric preferably comprises a nonwoven, felt and other textiles or structures with pores and channels such as open-pore sponges, open-cell foam or a combination thereof.
  • the fabric is a nonwoven comprising a nonwoven fabric made of plastic fine fibers such as polyester fine fibers, which is in particular a random fiber and / or fiber oriented nonwoven fabric.
  • the fleece is preferably area-permeable.
  • the textile fabric has a felt structure.
  • the textile fabric may have one or more felt structures arranged one above the other.
  • the felt is preferably porous-cascade-like and may comprise, for example, viscose, polyester, polyamide, polypropylene or combinations thereof. It is also possible to combine a plurality of nonwovens and / or felts one behind the other.
  • the felt has a needled felt structure.
  • the textile fabric preferably consists of at least one felt structure and a carrier structure, in particular a fabric structure, wherein the felt structure particularly preferably comprises the carrier structure at least in a partial section of the volume.
  • the textile fabric has two felt structures, which are separated from each other by the support structure.
  • the two felt structures are arranged one above the other in the portion capsule and connected to one another.
  • the thickness of the two felt structures may be the same or different.
  • a felt structure facing the beverage substance is thinner than the felt structure facing the capsule bottom, or vice versa.
  • the surface of the felt structure is treated, for example, heat-treated, for example, to fix loose fibers.
  • a textile fabric which has a support structure, in particular a fabric structure, and a felt structure can be produced, for example, by providing a fabric structure consisting of longitudinal and transverse threads.
  • a fabric structure consisting of longitudinal and transverse threads.
  • fiber units are preferably selected from 0.8 to 7 dtex.
  • the connection of the individual fibers together to form a felt and / or its anchoring in the support structure preferably takes place through the production process of needling.
  • needles are inserted with reverse barbs in the submitted fiber package at high speed and pulled out again. The barbs are used to entangle the fibers with one another and / or with the carrier fabric via a multiplicity of loops.
  • the fabric comprises both a felt and a nonwoven, they are preferably bonded together.
  • the fleece and / or the fleece can be multi-layered may be used, wherein the layers may differ in the nature of the starting material used and / or its processing.
  • the textile fabric is a filter fabric, e.g. an open-pore sponge and / or an open-pore foam, which is arranged in the region of the capsule bottom.
  • the sponge comprises, for example, a reticulated polyurethane foam.
  • the textile fabric is permeable to surface, more preferably a sheet-permeable nonwoven.
  • the capsule bottom of the portion capsule is preferably closed.
  • the textile fabric is porous-cascade-like, more preferably a porous cascade-like felt.
  • the capsule bottom of the portion capsule is preferably partially open.
  • Textile fabrics have a certain extensibility in the longitudinal and transverse directions.
  • the extensibility is e.g. according to ISO 9073 or e.g. determined in accordance with ISO 13934.
  • the extensibility of the textile fabrics is preferably determined according to ISO 9073 or according to ISO 13934.
  • the maximum tensile force in the longitudinal direction is preferably 50 N to 150 N per 5 cm and in the transverse direction preferably 30 N to 90 N per 5 cm, the maximum tensile elongation in longitudinal direction and in the transverse direction preferably comprises 20% to 40%.
  • the maximum tensile force in the longitudinal direction is preferably 50 N to 150 N per 5 cm and in the transverse direction preferably 30 N to 90 N per 5 cm, the maximum tensile elongation in Longitudinal and in the transverse direction preferably comprises 20% to 40%. If the material thickness is more than one millimeter, the maximum tensile force in the longitudinal and in the transverse direction is preferably 40 daN to 120 daN, with the maximum tensile elongation in the longitudinal and in the transverse direction being 20% to 40%.
  • the textile fabric has a plurality of filter openings, the filter openings preferably having an average diameter in the range of 100 to 1000 ⁇ m, more preferably 200 to 700 ⁇ m, more preferably 250 to 550 ⁇ m, and in particular 300 to 500 ⁇ m.
  • Methods for determining the mean diameter of the filter openings are known to the person skilled in the art.
  • the fabric has a plurality of filter openings formed such that the sum of the cross-sections of the filter openings is between 0.1 and 10%, more preferably between 1 and 3% and most preferably 1.4% of the total cross-section of the textile fabric.
  • the mean diameter of the filter openings and the D [4,3] value are coordinated so that no particles of the beverage substance get into the coffee beverage and at the same time as fast and efficient extraction of the beverage substance is achieved.
  • the air permeability of textile fabrics is determined according to DIN ISO 9237. For this purpose, a defined area of the sample material is clamped. The sample is traversed perpendicular to the surface of air. The measurement can be done as a lower or differential pressure determination. The air permeability is preferably determined at a pressure of 100 pascals.
  • the textile fabric has an air permeability in the range of 50 to 4000 l / (m 2 s).
  • the textile fabric has an air permeability in the range of 1800 to 2200 l / (m 2 s).
  • the textile fabric has an air permeability in the range of 100 to 600 l / (m 2 s).
  • the embodiments are preferably D 24 to D 26 and D 41 are particularly preferred.
  • D 2 to D 5 , D 7 to D 9 and D 11 to D 13 are preferred, and D 35 is particularly preferred.
  • the textile fabric preferably has a basis weight in the range from 10 to 2500 g / m 2 .
  • Alternative designations for basis weight are mass assignment or grammage.
  • the basis weight is preferably determined according to DIN EN 12127.
  • Preferred embodiments E 1 to E 24 are summarized in the following table:
  • the textile fabric has a basis weight in the range from 20 to 120 g / m 2 .
  • the textile fabric has a basis weight in the range of 400 to 1500 g / m 2 .
  • the fabric comprises nonwoven fabric or consists of nonwoven fabric
  • embodiments E 3 and E 4 are preferred, and E 18 is particularly preferred.
  • the textile fabric has a basis weight of 1 150 ⁇ 10 g / m 2 , more preferably 1 150 ⁇ 8 g / m 2 , even more preferably 1 150 ⁇ 6 g / m -2, on be ", v, o "-rz ,, u + te-s + te-n - 1i -1i 5cr0 ⁇ _4 / ig ⁇ // m 2 and: in particular ⁇ 1 15ci0i ⁇ 2o g" // m 2.
  • the textile fabric preferably comprises felt or preferably consists of felt.
  • Preferred feature combinations are D 2 E 11 , D 11 E 8 , D 4 E 14 , D 24 E 3 , D 26 E 4 , D 32 E 23 , D 35 E 19 , and D 41 E 18 .
  • the quotient of the basis weight in g / m 2 and the air permeability in l / (m 2 s) of the textile fabric in the range of 0.01 to 10 (gs) / l.
  • the quotient of the basis weight in g / m 2 and the air permeability in l / (m 2 s) of the textile fabric is in the range of 0.01 to 1, more preferably 0.02 to 0.5, even more preferably 0.025 to 0.1, most preferably 0.03 to 0.06 and especially 0.03 to 0.04 (gs) / l.
  • the quotient of the basis weight in g / m 2 and the air permeability in l / (m 2 s) of the textile fabric is at least 1 (gs) / l, more preferably at least 2 (gs) / l, even more preferably at least 3 (gs) / l or 4 (gs) / l, most preferably at least 5 (gs) / l and especially at least 6 (gs) / l.
  • the quotient of the basis weight in g / m 2 and the air permeability in l / (m 2 s) of the textile fabric is 6.76 ⁇ 0.2 (gs) / l.
  • the quotient of the basis weight in g / m 2 and the air permeability in l / (m 2 s) of the textile fabric 1, 63 ⁇ 0.2 (gs) / l.
  • the quotient of the basis weight in g / m 2 and the air permeability in l / (m 2 s) of the textile fabric is 0.035 ⁇ 0.01 (gs) / l.
  • the textile fabric preferably has a thickness in the range of 0.20 and 5 mm.
  • the fabric comprises nonwoven fabric or is made of nonwoven fabric
  • its thickness is preferably in the range of 0.20 to 0.8 mm, more preferably 0.25 to 0.39 mm, and most preferably 0.32 mm.
  • the fabric comprises felt or is felt
  • its thickness is preferably in the range of 0.20 to 5 mm, more preferably 1.5 to 3.5 mm, and most preferably 3.2 mm.
  • the fabric when the fabric comprises felt or is felt, its thickness is in the range of 2 to 6 mm, more preferably 3 to 5 mm and most preferably 3.8 to 4.2 mm.
  • the textile fabric preferably has a basis weight of 1 150 ⁇ 10 g / m 2 .
  • the diameter of the textile fabric may correspond to the inside diameter of the capsule bottom, or be larger or smaller.
  • the fabric When the diameter of the textile fabric is greater than the inside diameter of the capsule base, the fabric is pressed against the bottom region during filling of the portion capsule with beverage substance, wherein the protruding edge region inevitably conforms to a side wall region of the portion capsule and protrudes in the direction of the filling side or is bent in the direction of the filling side.
  • This has the advantage that when a central region of the fabric due to a mechanical contact with the outside of the Bottom area entering perforation is lifted from the ground, the edge region slips in the direction of the capsule bottom and in the direction of the central region, so that no beverage substance flows unfiltered at the edge of the fabric over in the direction of the exit opening.
  • the diameter of the textile fabric is 1 to 15% greater than the inside diameter of the capsule bottom.
  • the textile fabric may be attached to the capsule bottom or rest only on the capsule bottom.
  • the textile fabric is simply inserted into the capsule main body and arranged on the bottom of the portion capsule so that it rests as large as possible. Subsequently, the beverage substance can be filled into the capsule body. Preferably, a fixation of the textile fabric on the capsule bottom takes place by the overlying beverage substance.
  • the textile fabric is connected to the capsule bottom, for example by gluing or sealing. Sealing is preferably carried out by means of ultrasound.
  • the textile fabric having a felt structure is sealed to the capsule bottom, in particular by ultrasound.
  • the textile fabric has one or more felt structures and a carrier structure
  • the structures in the portion capsule are arranged one above the other and possibly joined together.
  • the textile fabric comprises fleece or consists of fleece
  • the fleece is particularly preferably sealed to the capsule bottom, in particular by ultrasound. Further preferably, the fleece before its attachment to the capsule, in particular the capsule bottom, stretched to improve the system to the ground.
  • the weight of the empty capsule body including the textile fabric is 1, 00 to 2.50 g.
  • the weight of the empty capsule body including the fabric is in the range of from 1.00 to 1.80 g, more preferably 1.10 to 1.70 g, even more preferably 1.20 to 1.60 g, most preferably 1. *** " , 30 to 1, 50 and in particular 1, 35 to 1, 41 g.
  • the weight of the empty capsule body including the fabric is in the range of 1.70 to 2.50 g, more preferably 1.80 to 2.40 g, even more preferably 1.90 to 2.30 g, most preferably 2.00 to 2.20 and especially 2.08 to 2.14 g.
  • the portion capsules are preferably subjected to inert gas, so that a slight overpressure arises in the interior of the capsules.
  • the inert gas is preferably nitrogen.
  • the portion capsule can be provided with an identifier.
  • an identifier for example, a mechanical identification or a mechanical fit of the portion capsule can be realized with a matching element of the device for producing the coffee beverage via the grooves already described above in the wall region of the capsule main body.
  • identifiers based on electrical conductivity or magnetism can also be used.
  • the brewing pressure is influenced under standardized conditions by the D [4,3] value of the ground coffee, as well as by the amount of beverage substance contained in the portion capsule.
  • the brewing pressure is preferably in the range of 1 to 18 bar, more preferably 3 to 1 1 bar.
  • the brewing pressure preferably designates the measured pressure that the pump must apply to pump water into and through the portion capsule located in the brewing chamber.
  • Preferred embodiments F 1 to F 10 are summarized in the following table:
  • Embodiments F 2 to F 10 are particularly preferred.
  • Favorite coffee drinks are espresso and filter coffee.
  • filter coffee refers to a coffee beverage having a volume of more than 80 ml, which corresponds to a coffee beverage that can be prepared with pressure-less filtration devices.
  • the achievable beverage volume can be in the range of 20 to 400 ml.
  • the achievable beverage volume is preferably in the range of 20 to 170 ml.
  • the achievable beverage volume is between 30 and 50 ml, 30 and 120 ml, 100 and 150 ml or 180 and 300 ml.
  • the achievable beverage volume is preferably between 20 and 70 ml and in particular between 30 and 50 ml.
  • the obtainable beverage volume is preferably between 20 and 150 ml, 80 and 180 ml or 150 and 330 ml.
  • the achievable beverage volume is between 150 and 330 ml and in particular between 180 and 300 ml. In a particularly preferred embodiment, the achievable beverage volume is between 80 and 180 ml and in particular between 100 and 150 ml.
  • the achievable beverage volume is between 20 and 150 ml and in particular between 30 and 120 ml.
  • the produced coffee beverage may have a crema.
  • the coffee beverage has a crema.
  • the coffee beverage is preferably espresso or coffee, the coffee having a volume of preferably between 30 and 120 ml.
  • the coffee beverage has no crema.
  • the coffee beverage is preferably filter coffee.
  • the coffee beverage has a crema, wherein the textile fabric has an air permeability in the range from 1800 to 2200 l / (m 2 s), and / or the textile fabric has a basis weight in the range from 20 to 120 g / m 2 and / or the capsule bottom is closed.
  • the coffee beverage has no cream, wherein the fabric has an air permeability in the range of 100 to 600 l / (m 2 s), and / or the textile fabric has a basis weight in the range of 400 to 1500 g / m 2 , and / or the capsule bottom is partially open.
  • the determination of the degree of roasting was carried out with the colorimeter Colorette 3b Fa. Probat; Year of construction 201 1.
  • the measuring principle is based on a reflection measurement.
  • the coffee sample to be measured is illuminated with light of two wavelengths (red light and infrared).
  • the sum of the reflected light is evaluated electronically and displayed as a color value.
  • Very dark roasted raw coffee yields readings between 50 and 70. Above 70 values have medium to lightly roasted coffee beans.
  • the particle size distribution and the D [4,3] value were determined in a dry measurement with the measuring instrument Malvern Mastersizer 3000 and the dispersing unit Malvern AeroS. For this purpose, about 7 g of ground roasted coffee were transferred to the measuring cell at a dispersing pressure of 4 bar. With the laser diffraction, the particle size distribution and the D [4,3] value can be determined by means of the detection of the scattered light and the resulting diffraction angle according to the Fraunhofer theory.
  • the air permeability of the textile fabrics was determined according to DIN ISO 9237. For this purpose, a defined area of the sample material was clamped. The sample was traversed by air perpendicular to the surface. The measurement can be done as a lower or differential pressure determination. The air permeability was determined at a pressure of 100 pascals.
  • the basis weight of the textile fabrics was determined according to DIN EN 12127.
  • the brewing pressure refers to the measured pressure the pump must apply to pump water into and through the portion capsule located in the brewing chamber.
  • test series 1 D [4,3] value 550 ⁇ , color value 50-90
  • the variation of the degree of roast (expressed in terms of the color value) should produce other, possibly even sensory, improved coffee drinks.
  • Table 1 Use of a porous cascade-like textile fabric with different roast degrees and different D [4,3] values.
  • Table 2 Use of a surface-permeable textile fabric with different roast degrees and different D [4,3] values.

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Portionskapsel zur Herstellung eines Kaffeegetränks, wobei die Portionskapsel einen Kapselgrundkörper aufweist, in welchem ein textiles Flächengebilde und eine Getränkesubstanz angeordnet sind, wobei die Getränkesubstanz zur Aufbewahrung in der Portionskapsel und zur Extraktion in der Portionskapsel durch das textile Flächengebilde hindurch mittels druckbeaufschlagtem Heißwasser vorgesehen ist, wobei die Getränkesubstanz im Wesentlichen pulverförmig ausgebildet ist und gerösteten, gemahlenen Kaffee umfasst, wobei der geröstete Kaffee einen Farbwert im Bereich von 50 bis 150 aufweist.

Description

Portionskapsel zur Herstellung von Kaffeegetränken mit und ohne Crema
Die Erfindung betrifft eine Portionskapsel zur Herstellung eines Kaffeegetränks, wobei die Portionskapsel einen Kapselgrundkörper aufweist, in welchem ein textiles Flächengebilde und eine Getränkesubstanz angeordnet sind, wobei die Getränkesubstanz zur Aufbewahrung in der Portionskapsel und zur Extraktion in der Portionskapsel durch das textile Flächengebilde hindurch mittels druckbeaufschlagtem Heißwasser vorgesehen ist, wobei die Getränkesubstanz im Wesentlichen pulverförmig ausgebildet ist und gerösteten, gemahlenen Kaffee umfasst, wobei der geröstete, gemahlene Kaffee einen Farbwert im Bereich von 50 bis 150 aufweist.
Portionierte Getränkezubereitungen in Kapsel- oder Padsystemen sind aus dem Stand der Technik allgemein bekannt. Beispielsweise sind in den Druckschiften EP 1792850 B1 , EP 1344722 A1 und US 2003/0172813 A1 gattungsgemäße Portionskapseln zur Kaffee- und Espressozubereitung offenbart. Ferner wird auf die Druckschriften DE 102010034206, WO 2012/010317, WO 2012/038063 und DE 10201 1010534 verwiesen.
Portionskapseln zur Herstellung eines Getränkes sind bevorzugt kegelstumpfförmig oder zylindrisch geformt und werden beispielsweise aus einer tiefgezogenen Kunststofffolie oder im Kunststoffspritzverfahren hergestellt. Sie haben üblicherweise eine offene Einfüllseite mit einem Kragenrand, auf den eine Membran (Deckelfolie) aufgesiegelt oder aufgeklebt wird, einen geschlossenen oder offenen Kapselboden, wobei zwischen der Getränkesubstanz und dem Kapselboden ein oder mehrere Einbauelemente, wie beispielsweise ein Partikelsieb, ein Flüssigkeitsverteiler, ein Vlies, ein Filz, eine Absperrfolie und/oder dergleichen vorhanden sein können.
Für die Zubereitung eines Kaffeegetränkes wird die Portionskapsel in eine Brühkammer eines Zubereitungsgerätes eingebracht. Nach oder während des Schließvorganges der Brühkammer wird die Portionskapsel bevorzugt auf ihrer geschlossenen Bodenseite mittels eines in der Brühkammer angeordneten Ablaufdornes geöffnet. Portionskapseln mit partiell offenem Kapselboden besitzen bereits eine Öffnung auf ihrer Bodenseite. Nach dem Abdichten der Brühkammer wird die mit einer Membran oder Deckelfolie verschlossene Einfüllseite der Portionskapsel mittels Einstechmitteln angestochen. Anschließend wird Zubereitungsflüssigkeit, vorzugsweise heißes Wasser, unter Druck in die Portionskapsel gefördert. Die Zubereitungsflüssigkeit durchströmt die Getränkesubstanz und extrahiert und/oder löst die für die Getränkeherstellung benötigten Stoffe aus der Getränkesubstanz aus.
Bei der Zubereitung eines Espresso wirkt beispielsweise zum Extrahieren der ätherischen Öle ein Brühwasserdruck von bis zu 20 bar auf das Kaffepulver ein. Dieser Druck wirkt ferner auch auf das Filtermedium ein, welches sich zwischen dem Kaffeepulver und dem eingestochenen Kapselauslauf des Kapselbodens befindet. Der plötzliche Druckverlust auf der Unterseite des Filtermediums führt zur Schaumbildung im Getränk, beispielsweise in Form einer Crema eines Kaffeegetränks.
Crema erhält man durch die Feinheit der Partikel, das Filtersystem und einen hohen Druck im Extraktionsvolumen. Ist das System drucklos, entsteht keine Crema.
Für bestimmte Getränke, beispielsweise den klassischen Filterkaffee ohne Crema, welcher insbesondere in den USA und Skandinavien konsumiert wird, ist eine Schaumbildung jedoch unerwünscht.
Die zum Erhalt des gewünschten Getränkevolumens erforderliche Menge an gemahlenem Kaffee, welcher in einer Portionskapsel enthalten ist, steigt nahezu linear mit dem Getränkevolumen, wenn die weiteren Füllgutausprägungen wie Röst- und Mahlgrad dem Standard entsprechen.
Es ist bekannt, dass besonders bei Getränkemengen von mehr als 150 ml das zusätzliche Extrahieren des Kaffeemehls zum Ausschwemmen von unerwünschten Geschmackskomponenten führt, die dem Endprodukt einen bitteren, säuerlichen, schalen Geschmack verleihen. Naheliegende Korrekturmaßnahmen könnten sein, die Einwaage zu erhöhen oder die Kaffeebohnen feiner zu mahlen. Die Erhöhung der Einwaage führt jedoch zu einer schlechteren Extraktion, da die Teilchen nicht mehr gleichmäßig umspült werden können. Die Verringerung der mittleren Partikelgröße erhöht den Druck im Extraktionsraum. Dies führt zu einer zusätzlichen Extraktion von unerwünschten Inhaltsstoffen.
Im Stand der Technik existieren bereits Systemlösungen, die mit einem unveränderlichen, festgelegten Volumen der Portionspackung durchaus unterschiedliche Getränkeergiebigkeiten anbieten. Diese Systeme stellen allerdings einen überproportionalen Volumenvorrat der Portionspackung zur Verfügung. Es besteht ein Bedarf an Portionskapseln zur Herstellung von Kaffeegetränken, welche eine einheitliche Größe haben und somit Teil einer Systemlösung sein können. Die Portionskapseln sollten eine hohe Ergiebigkeit für sensorisch einwandfreie Kaffeegetränke unterschiedlicher Volumina aufweisen.
Speziell besteht ein Bedarf an Portionskapseln, welche durch Änderung einzelner, definierter Parameter die Herstellung von unterschiedlichen, sensorisch guten Kaffeegetränken ermöglichen.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung bestand darin, Portionskapseln zur Herstellung von Kaffeegetränken bereitzustellen, welche Vorteile gegenüber den Portionskapseln des Standes der Technik haben.
Insbesondere sollten portionierte Getränkezubereitungen mit variablen, marktspezifischen Getränkeergiebigkeiten in einem vorgegebenen, kleinvolumigem nicht veränderbaren Verpackungs- oder Bevorratungsvolumen bereitgestellt werden. Die zu erzielenden variablen, marktspezifischen Getränkeergiebigkeiten sollten dabei vorzugsweise zwischen 20 ml und 170 ml liegen. Ferner sollten die erhaltenen Getränkezubereitungen sensorisch den in den bisher gebräuchlichen Zubereitungsgeräten zubereiteten Getränken entsprechen oder verbessert sein.
Insbesondere sollten sensorisch gute Kaffeegetränke mit unterschiedlichen Röstgraden im mittleren Volumenbereich (bevorzugt 20 bis 170 ml) bereitgestellt werden. Ferner sollten diese Kaffeegetränke wahlweise mit Crema oder cremafrei hergestellt werden können, wobei cremafreie Kaffeegetränke den Getränken entsprechen sollten, welche mit Geräten druckloser Filtration zubereitet werden.
Diese Aufgaben wurde durch die vorliegende Erfindung gelöst, d.h. eine Portionskapsel zur Herstellung eines Kaffeegetränks, wobei die Portionskapsel einen Kapselgrundkörper aufweist, in welchem ein textiles Flächengebilde und eine Getränkesubstanz angeordnet sind, wobei die Getränkesubstanz zur Aufbewahrung in der Portionskapsel und zur Extraktion in der Portionskapsel durch das textile Flächengebilde hindurch mittels druckbeaufschlagtem Heißwasser vorgesehen ist, wobei die Getränkesubstanz in der Portionskapsel in einer Menge im Bereich von 1 bis 20 g vorliegt; wobei die Getränkesubstanz im Wesentlichen pulverförmig ausgebildet ist, gerösteten, gemahlenen Kaffee umfasst, welcher im trockenen Zustand einen D[4,3]-Wert im Bereich von 150 bis 550 μηη aufweist; und wobei der geröstete, gemahlene Kaffee einen Farbwert im Bereich von 50 bis 150 aufweist.
Beim D[4,3]-Wert handelt es sich um das mittlere Volumen D[4,3], welches eine dem Fachmann bekannte Messgröße ist und zur Beschreibung der mittleren Partikelgröße herangezogen werden kann.
Es wurde überraschend gefunden, dass durch die spezielle Kombination aus Portionskapselgestaltung, Filtermedium, Röstkurve des Röstkaffees, mittlerer Partikelgröße des gemahlenen Röstkaffees und Menge des im Extraktionsvolumen befindlichen Kaffees das jeweilig zu erzielende Getränk sowie das gewünschte Getränkevolumen eingestellt werden können.
Erfindungsgemäß werden die Ausprägungen Röstgrad, Mahlgrad und Menge des im Extraktionsvolumen befindlichen Kaffees (Einwaage) so variiert und aufeinander abgestimmt, dass auch mit niedrigen Einwaagen hohe Getränkevolumina erreicht werden können, welche sensorisch den Vorgaben entsprechen. Die Ausbeute an Getränkevolumen pro Menge des im Extraktionsvolumen befindlichen Kaffees kann so verbessert werden.
Ferner wurde überraschend gefunden, dass sowohl die Kombination aus einem größeren Mahlgrad und einem niedrigeren Röstgrad, sowie die Kombination aus einem kleineren Mahlgrad und einem höheren Röstgrad sensorisch gute Getränke ergibt. Ferner kann durch gezielte Änderung des textilen Flächengebildes wahlweise ein Kaffeegetränk mit oder ohne Crema erhalten werden.
Das Volumen der erfindungsgemäßen Portionskapsel liegt vorzugsweise im Bereich von 20 bis 35 ml_.
In einer bevorzugten Ausführungsform beträgt das Volumen der erfindungsgemäßen Portionskapsel 25±10 ml_, bevorzugter 25±8 ml_, noch bevorzugter 25±6 ml_, am bevorzugtesten 25±4 ml_ und insbesondere 25±2 ml_.
In einer anderen bevorzugten Ausführungsform beträgt das Volumen der erfindungsgemäßen Portionskapsel 30±10 ml_, bevorzugter 30±8 ml_, noch bevorzugter 30±6 ml_, am bevorzugtesten 30±4 ml_ und insbesondere 30±2 ml_. Die in der erfindungsgemäßen Portionskapsel enthaltene Getränkesubstanz ist im Wesentlichen pulverförmig ausgebildet und umfasst gerösteten, gemahlenen Kaffee.
Der Kaffee kann sortenrein sein oder aus einer Mischung von zwei oder mehreren beliebigen Kaffesorten bestehen.
In einer bevorzugten Ausführungsform umfasst die in der Portionskapsel enthaltene Getränkesubstanz eine oder mehrere Kaffeesorten ausgewählt aus Arabica, Robusta und Liberica.
In einer besonders bevorzugten Ausführungsform umfasst die in der Portionskapsel enthaltene Getränkesubstanz gerösteten, gemahlenen Kaffee, wobei der Kaffee eine Mischung der Kaffeesorten Arabica und Robusta ist.
In einer weiteren besonders bevorzugten Ausführungsform besteht die in der Portionskapsel enthaltene Getränkesubstanz aus geröstetem, gemahlenem Kaffee, wobei der Kaffe eine Mischung der Kaffeesorten Arabica und Robusta ist.
In einer bevorzugten Ausführungsform umfasst die in der Portionskapsel enthaltene Getränkesubstanz gerösteten, gemahlenen Kaffee, wobei der Kaffee ausschließlich Arabica- Kaffee ist.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform umfasst die in der Portionskapsel enthaltene Getränkesubstanz gerösteten, gemahlenen Kaffee, wobei der Kaffee ausschließlich Robusta-Kaffee ist.
Der Kaffee kann entkoffeiniert sein.
Der Kaffee kann aromatisiert sein. Aromatisierter Kaffee wird vorzugsweise dadurch erhalten, dass die Kaffeebohnen nach dem Rösten mit natürlichen oder synthetischen Aromen oder Ölen versetzt werden.
Das Schüttgewicht des gerösteten, gemahlenen Kaffees beträgt je nach Sorte und Mahlgrad 250g/l bis 400g/l. Das Schüttgewicht wird mittels des Hag-Geräts bestimmt. Hierzu wird der gemahlene Kaffee in ein Gefäß mit bekanntem Volumen (250ml) gegeben, das vor dem Befüllen auf der Waage tariert wird. Der Kaffee wird im Überfluss in das Gefäß gefüllt und mit einem flachen Gegenstand am oberen Gefäßrand eben abgestreift. Das volle Gefäß wird gegen das Taragewicht gewogen und mittels eines dem Fachmann bekannten Faktors auf g/l umgerechnet.
Der geröstete, gemahlene Kaffee weist vorzugsweise eine spezifische Oberfläche im Bereich von 5 bis 90 m2/kg auf.
Bevorzugt beträgt die spezifische Oberfläche des Kaffees 5±3 m2/kg, 10±5 m2/kg, 15±1 m2/kg, 32±1 m2/kg, 45±1 m2/kg, 55±1 m2/kg, 58±1 m2/kg oder 60±5 m2/kg.
Der geröstete, gemahlene Kaffee weist vorzugsweise einen Wassergehalt im Bereich von 1 bis 5% auf.
Um Getränke mit unterschiedlichen Getränkevolumina - mit oder ohne Crema - zu erzielen, ist die Röstung der einzelnen Sorten ein wesentliches Element. Hierbei werden Geschmack und Farbe beeinflusst.
Der Röstgrad kann mit einem Farbmessgerät bestimmt werden (z.B. Colorette 3b von der Fa. Probat, Emmerich, Deutschland).
In einer besonders bevorzugten Ausführungsform ist die gesamte Menge des gemahlenen Kaffees, der in der Getränkesubstanz enthalten ist, geröstet.
Die Getränkesubstanz umfasst gerösteten, gemahlenen Kaffee, wobei der geröstete, gemahlene Kaffee einen Farbwert im Bereich von 50 bis 150 aufweist.
Der Farbwert von geröstetem, gemahlenem Kaffee ist eine allgemein anerkannte Größe zur Quantifizierung des Röstgrads. Die Bestimmung des Farbwertes erfolgt erfindungsgemäß mit einem Farbmessgerät vom Typ Colorette 3b der Fa. Probat; Baujahr 201 1 . Das Messprinzip basiert auf einer Reflexionsmessung. Dabei wird die zu messende Kaffeeprobe mit Licht zweier Wellenlängen (Rotlicht und Infrarot) beleuchtet. Die Summe des reflektierten Lichtes wird elektronisch ausgewertet und als Farbwert angezeigt.
Der geröstete, gemahlene Kaffee weist einen Röstgrad auf, welcher über den Farbwert ausgedrückt (gemessen mit Colorette 3b der Fa. Probat; Baujahr 201 1 ) in einem Bereich von 50 bis 150, bevorzugt 50 bis 130 und bevorzugter 50 bis 120 liegt. In einer weiteren Ausführungsform weist der geröstete, gemahlene Kaffee einen Röstgrad auf, welcher über den Farbwert ausgedrückt (gemessen mit Colorette 3b der Fa. Probat; Baujahr 201 1 ) in einem Bereich von 50 bis 150, bevorzugt 50 bis 120, bevorzugter 50 bis 100 oder 50 bis 80, am bevorzugtesten 50 bis 95 oder 50 bis 75 und insbesondere 50 bis 90 oder 50 bis 70 liegt.
Der geröstete, gemahlene Kaffee weist einen Röstgrad auf, welcher über den Farbwert ausgedrückt (gemessen mit Colorette 3b der Fa. Probat; Baujahr 201 1 ) in einem Bereich von 50 bis 150, bevorzugt 60 bis 130, bevorzugter 65 bis 135 und insbesondere 70 bis 120 liegt.
Die Farbwerte (gemessen mit Colorette 3b der Fa. Probat; Baujahr 201 1 ) besonders bevorzugter Röstgrade A1 bis A6 sind in untenstehender Tabelle aufgeführt:
Die Ausführungsform A6 ist ganz besonders bevorzugt.
Die Getränkesubstanz ist im Wesentlichen pulverförmig ausgebildet und umfasst gerösteten, gemahlenen Kaffee, welcher im trockenen Zustand einen D[4,3]-Wert im Bereich von 150 bis 550 μηη aufweist.
Beim D[4,3]-Wert handelt es sich um das mittlere Volumen D[4,3], welches eine dem Fachmann bekannte Messgröße ist und zur Beschreibung der mittleren Partikelgröße herangezogen werden kann.
Vorzugsweise macht die Getränkesubstanz den gesamten Inhalt der Portionskapsel aus. Sofern die Getränkesubstanz neben dem gerösteten, gemahlenen Kaffee weitere feste Bestandteile enthält, insbesondere weitere pulverförmige Bestandteile, bezieht sich erfindungsgemäß der D[4,3]-Wert auf die Gesamtheit aller Partikel. Dies gilt auch für Blends von geröstetem, gemahlenem Kaffee, deren Bestandteile für sich, d.h. im getrennten Zustand, unterschiedliche D[4,3]-Werte aufweisen; in diesem Fall bezieht sich erfindungsgemäß der D[4,3]-Wert ebenfalls auf die Gesamtheit aller Kaffeepartikel einschließlich ggf. enthaltener, weiterer pulverförmiger Bestandteile.
In einer bevorzugten Ausführungsform ist die Getränkesubstanz im Wesentlichen pulverförmig ausgebildet und umfasst gerösteten, gemahlenen Kaffee, welcher im trockenen Zustand einen D[4,3]-Wert im Bereich von 200 bis 500 μηη aufweist. In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist die Getränkesubstanz im Wesentlichen pulverförmig ausgebildet und umfasst gerösteten, gemahlenen Kaffee, welcher im trockenen Zustand einen D[4,3]-Wert im Bereich von 300 bis 400 μηη oder 350 bis 550 μηη aufweist.
Durch Auswahl eines bestimmten Mahlgrads (ausgedrückt als D[4,3]-Wert) in Kombination mit dem textilen Flächengebilde und der Einwaagemenge lässt sich das jeweilige Getränk in der gewünschten sensorischen Qualität zubereiten. Methoden zur Bestimmung der Partikelgrößenverteilung sowie der mittleren Partikelgröße sind dem Fachmann bekannt. Der D[4,3]-Wert gibt das mittlere Volumen an, welches erfindungsgemäß bevorzugt durch Lasermessung bestimmt wird, beispielsweise mit Hilfe eines Malvern Mastersizer 3000 und der Dispergiereinheit Malvern AeroS. Dabei werden in einer Trockenmessung vorzugsweise ca. 7 g gemahlener Röstkaffee bei einem Dispergierdruck von 4 bar in die Messzelle überführt. Mit der Laserbeugung lässt sich die Partikelgrößenverteilung und der D[4,3]-Wert mittels der Erfassung des Streulichtes und der daraus resultierenden Beugungswinkel gemäß der Fraunhofer Theorie ermitteln.
Die Partikelgröße bzw. die Partikelgrößenverteilung des gemahlenen Kaffees beeinflusst den Brühdruck, die Entstehung einer Crema und den Geschmack des Kaffeegetränks.
In einer bevorzugten Ausführungsform weist der gemahlene Kaffee im trockenen Zustand einen D[4,3]-Wert im Bereich von 215 bis 365 μηη auf, bevorzugter 240 bis 340 μηη, am bevorzugtesten 265 bis 315 μηη und insbesondere 290 μηη. In einer anderen bevorzugten Ausführungsform weist der gemahlene Kaffee im trockenen Zustand einen D[4,3]-Wert im Bereich von 235 bis 385 μηη auf, bevorzugter 260 bis 360 μηη, am bevorzugtesten 285 bis 335 μηη und insbesondere 310 μηη. In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform weist der gemahlene Kaffee im trockenen Zustand einen D[4,3]-Wert im Bereich von 255 bis 405 μηη auf, bevorzugter 280 bis 380 μηι, am bevorzugtesten 305 bis 355 μηη und insbesondere 330 μηη. In einer anderen bevorzugten Ausführungsform weist der gemahlene Kaffee im trockenen Zustand einen D[4,3]-Wert im Bereich von 275 bis 425 μηη auf, bevorzugter 300 bis 400 μηη, am bevorzugtesten 325 bis 375 μηη und insbesondere 350 μηη. In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform weist der gemahlene Kaffee im trockenen Zustand einen D[4,3]-Wert im Bereich von 325 bis 475 μηη auf, bevorzugter 350 bis 450 μηη, am bevorzugtesten 375 bis 425 μηη und insbesondere 400 μηη. In einer anderen bevorzugten Ausführungsform weist der gemahlene Kaffee im trockenen Zustand einen D[4,3]-Wert im Bereich von 375 bis 525 μηη auf, bevorzugter 400 bis 500 μηη, am bevorzugtesten 425 bis 475 μηη und insbesondere 450 μηη. In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform weist der gemahlene Kaffee im trockenen Zustand einen D[4,3]-Wert im Bereich von 425 bis 575 μηη auf, bevorzugter 450 bis 550 μηη, am bevorzugtesten 475 bis 525 μηη und insbesondere 500 μηι.
Besonders bevorzugte Ausführungsformen B1 bis B8 sind in folgender Tabelle zusammengefasst:
Ganz besonders bevorzugt sind die Ausführungsformen B1 bis B4.
Anhand des D[4,3]-Werts kann ein optimales Verhältnis zwischen Extraktionseffizienz und Extraktionsgeschwindigkeit einerseits und Filtrationsrate andererseits eingestellt werden.
In einer bevorzugten Ausführungsform weist die gesamte Menge an gemahlenem Kaffee im trockenen Zustand die gleiche Partikelgröße auf.
In einer besonders bevorzugten Ausführungsform weist der gemahlene Kaffee eine definierte Mischung verschiedener Partikelgrößen auf.
Die bevorzugten Partikelgrößenzusammensetzungen sind in folgender Tabelle zusammengefasst (Ausführungsformen C1 bis C7):
Besonders bevorzugte Ausführungsformen sind C2 bis C4.
Die Getränkesubstanz liegt in der Portionskapsel in einer Menge im Bereich von 1 bis 20 g vor.
Bevorzugt liegt die Getränkesubstanz in der Portionskapsel in einer Menge im Bereich von 2 bis 1 1 g vor, bevorzugter 3 bis 8 g oder 4 bis 1 1 g, noch bevorzugter 4 bis 7 g oder 5 bis 1 1 g, am bevorzugtesten 4.5 bis 6.5 g oder 6 bis 10 g, und insbesondere 5 bis 6 g oder 7 bis 10 9-
In einer bevorzugten Ausführungsform liegt die Getränkesubstanz in der Portionskapsel in einer Menge im Bereich von 4 bis 1 1 g vor.
In einer besonders bevorzugten Ausführungsform liegt die Getränkesubstanz in der Portionskapsel in einer Menge von 6±2 g vor, bevorzugter 6±1.5 g, noch bevorzugter 6±1 g, am bevorzugtesten 6±0.5 g, und insbesondere 6±0.3 g.
In einer anderen bevorzugten Ausführungsform liegt die Getränkesubstanz in der Portionskapsel in einer Menge von 7.7±4 g vor, bevorzugter 7.7±3 g, noch bevorzugter 7.7±2 g, am bevorzugtesten 7.7±1 g, und insbesondere 7.7±0.5 g.
In einer anderen bevorzugten Ausführungsform liegt die Getränkesubstanz in der Portionskapsel in einer Menge von 8±4 g vor, bevorzugter 8±3 g, noch bevorzugter 8±2 g, am bevorzugtesten 8±1 g, und insbesondere 8±0.5 g.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform liegt die Getränkesubstanz in der Portionskapsel in einer Menge von 9±4 g vor, bevorzugter 9±3 g, noch bevorzugter 9±2 g, am bevorzugtesten 9±1 g, und insbesondere 9±0.5 g.
Die Getränkesubstanz kann optional Zusätze wie Schokoladenpulver, Milchpulver, Teepulver, Süßungsmittel wie Zucker oder Zuckerausstauschstoffe, Gewürze, oder dergleichen enthalten.
In einer bevorzugten Ausführungsform enthält die Getränkesubstanz keine Zusätze und besteht ausschließlich aus teilweise geröstetem, sowie gemahlenen Kaffee.
Die Portionskapsel zur Herstellung eines Kaffeegetränks weist einen Kapselgrundkörper auf, in welchem ein textiles Flächengebilde und eine Getränkesubstanz angeordnet sind, wobei die Getränkesubstanz zur Aufbewahrung in der Portionskapsel und zur Extraktion in der Portionskapsel durch das textile Flächengebilde hindurch mittels druckbeaufschlagtem Heißwasser vorgesehen ist.
Der Kapselgrundkörper ist bevorzugt ein tiefgezogener Kapselgrundkörper, welcher vorzugsweise kegelstumpfförmig oder zylindrisch geformt ist. Der Kapselgrundkörper weist ferner einen Wandungsbereich auf, wobei der Wandungsbereich vorzugsweise eine Mehrzahl von Rillen aufweist und die Rillen zwischen der Membran, welche die offene Einfüllseite verschließt, und dem Bodenbereich über wenigstens einen Teil der Höhenerstreckung des Wandungsbereichs verlaufend vorgesehen sind. Diese Rillen bewirken, dass die Portionskapsel eine höhere mechanische Stabilität und ein verbessertes Verhalten beim Durchströmen der Portionskapsel mit der Extraktionsflüssigkeit in der Brühkammer aufweist, womit eine Verbesserung des Extraktionsprozesses herbeigeführt werden kann.
Vorzugsweise weist der Kapselgrundkörper im Bereich des Absatzes einen größeren Durchmesser auf als im Wandungsbereich zwischen dem Absatz und dem Bodenbereich. Hierdurch ergibt sich in vorteilhafter Weise eine besonders einfache und robuste Möglichkeit, eine Stapelbarkeit der Portionskapseln bzw. eine Stapelbarkeit des Kapselgrundkörpers der Portionskapseln herbeizuführen.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform beträgt das Verhältnis des Durchmessers des an den Flansch/Randbereich angrenzenden Wandungsbereichs einerseits zum Durchmesser des Flansches andererseits zwischen 0,85 und 0,89 und bevorzugter 0,87. Ferner beträgt der Durchmesser des an den Flansch angrenzenden Wandungsbereichs bevorzugt 39 mm und/oder der Durchmesser des Flansches bevorzugt 45 mm.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform weist der Kapselgrundkörper im Wandungsbereich zwischen dem Bodenbereich und dem Flansch eine geringere Wandstärke auf als im Bereich des Absatzes. Gemäß dieser Ausführungsform weist die Portionskapsel ferner bevorzugt Rillen im Wandungsbereich auf, wodurch eine verbesserte Stabilität erreicht wird. Hierdurch ist eine erhebliche Materialeinsparung möglich, wodurch Kosten und Energieaufwand zur Herstellung der Portionskapsel reduziert werden können.
Die Höhe des Kapselgrundkörpers vom Bodenbereich bis zum Flansch beträgt bevorzugt 20 bis 35 mm, bevorzugter 22 bis 32 mm, noch bevorzugter 25 bis 29 mm und am bevorzugtesten 27 mm.
Die Portionskapsel besteht beispielsweise aus Kunststoff, einem Naturstoff und/oder einem biologisch abbaubaren Werkstoff. Bevorzugt enthält die Portionskapsel Polyethylen; vernetztes Polyethylen; Polypropylen; Mischpolymerisate aus Ethylen, Propylen, Butylen, Vinylestern und ungesättigten aliphatischen Säuren sowie deren Salzen und Estern; Vinylidenchlorid-Mischpolymerisate; Acetalharze; Acryl- und Methacrylsäureesterpolymerisate und deren Mischpolymerisate; Polyisobutylen; Isobutylen-Mischpolymerisate; Polyterephthalsäurediolester; Polyvinylether; Silicone; ungesättigte Polyesterharze; Polycarbonate und Mischungen von Polycarbonaten mit Polymerisaten bzw. Mischpolymerisaten; Polyamide; Polystyrol; Styrol-Misch- und Pfropfpolymerisate; Polyvinylchlorid; Polybuten; Polyurethane; Poly(4-methylpenten-1 ); vernetzte Polyharnstoffe; Acrylnitril-Misch- und Pfropfpolymerisate; Polyacrylate; Stärkekunststoffe wie thermoplastische Stärke; Polylactid-Copolymere oder thermoplastische Polyester aus Polyhydroxyfettsäuren.
Der Kapselgrundkörper kann farblos oder in einer beliebigen Farbe gefärbt sein. Ferner kann der Kapselgrundkörper durchsichtig, durchscheinend oder undurchsichtig sein.
Bevorzugt ist der Kapselgrundkörper gefärbt und undurchsichtig.
Die Außenseite des Kapselgrundkörpers kann bedruckt sein.
Der Kapselboden der Portionskapsel kann partiell offen oder geschlossen sein.
In einer bevorzugten Ausführungsform ist der Kapselboden der Portionskapsel geschlossen.
Gemäß dieser Ausführungsform wird der Kapselboden erst in der Brühkammer mittels eines von außen auf den Portionskapselboden wirkenden Perforationsmittels zur Erzeugung einer Auslauföffnung perforiert.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist der Kapselboden der Portionskapsel partiell offen.
Bei Portionskapseln mit partiell offenem Kapselboden ist die Öffnung zum Produktschutz mittels eines Siegels verschlossen, welches beispielsweise mittels des Perforationsmittels perforierbar oder von Hand vom Kapselboden abziehbar ist. Derartige Portionskapseln sind im Stand der Technik bekannt.
Gemäß dieser Ausführungsform ist die Öffnung im Kapselboden bevorzugt zentriert angeordnet und weist bevorzugt eine kreisförmige Struktur auf. Das relative Verhältnis zwischen dem Flächeninhalt der Öffnung im Kapselboden und dem Flächeninhalt des gesamten Kapselbodens liegt bevorzugt im Bereich von 0,08 bis 0,13; bevorzugter 0,09 bis 0,12; noch bevorzugter 0,09 bis 0,1 1 und beträgt am bevorzugtesten 0,10.
Die Portionskapsel ist bevorzugt hermetisch dicht, d.h. die in der Portionskapsel befindliche Getränkesubstanz ist vor dem Extraktionsvorgang im Wesentlichen aromadicht gegenüber der Umwelt verschlossen.
Die offene Einfüllseite des Kapselgrundköpers ist durch eine Membran oder Deckelfolie verschlossen.
Die Membran oder Deckelfolie kann aus demselben Werkstoff wie, oder einem anderen Werkstoff als der Kapselgrundkörper gefertigt sein und wird vorzugsweise durch Siegeln und/oder Kleben am Kapselgrundkörper befestigt.
Bevorzugt umfasst die Membran eine oder mehrere Lagen unterschiedlicher Kunststoffe mit den zum Produktschutz notwendigen Barrieren; u.a. ggf Aluminiumfolie. Die hierfür notwendigen Zusammensetzungen sind dem Fachmann bekannt.
Bevorzugt ist die Außenseite der Membran, d.h. die dem Füllgut abgewandte Seite, teilweise oder vollständig bedruckt.
Im Kapselgrundkörper der Portionskapsel ist ein textiles Flächengebilde angeordnet, welches als Filter dient. Textile Flächengebilde im Sinne der Erfindung umfassen flächige, d.h. zweidimensional erstreckte Gebilde, welche Fasern umfassen. Die Fasern können ihrerseits jegliche Art von Textilien bilden, insbesondere Gewebe, Vliese, Filze, Schwämme, etc.
In Portionskapseln zur Getränkeherstellung können unterschiedliche textile Flächengebilde als Filter verwendet werden. Unterschiedliche Ausführungsformen umfassen flache und flexible bis starre und dreidimensionale textile Flächengebilde. Besonders bevorzugt sind erfindungsgemäß porös-kaskadenartige textile Flächengebilde. Mit porös-kaskadenartigen textilen Flächengebilden wird ein ausreichend hoher Brühdruck im Extraktionsvolumen erreicht, der ein sensorisch einwandfreies Getränk ergibt. Gleichzeitig wird die Getränkesubstanz im gewünschten Maße im Extraktionsraum zurückgehalten und die Schaumbildung zur Erlangung der Crema auf dem Getränk kann unterbunden werden.
Porös-kaskadenartige textile Flächengebilde weisen eine deutliche dreidimensionale Struktur auf, welche porenähnliche Hohlräume enthält, wobei die durchfließende, zu filtrierende Flüssigkeit wie bei einer Kaskade von Porenebene zu Porenebene fließt. Eventuell vorhandener Schaum wird gebrochen und bildet keine Crema.
Flächig-durchlässige textile Flächengebilde haben eine flache, papierdünne Gestalt. Durch chaotisch geordnete Fasern mit wenig übereinander angeordneten Lagen ergibt sich ein textiles Flächengebilde mit geringer Maschenweite. Das anliegende Filtergut erzeugt ausreichend Druck, um cremabildende Stoffe zu extrahieren.
Die Verwendung eines textilen Flächengebildes als Filter hat den Vorteil, dass ein aufwändiger Kunststoffspritzvorgang oder ein Tiefzieh- bzw. Prägeverfahren zur Herstellung von Kunststoffsieben eingespart werden kann. Die Herstellungskosten werden somit erheblich gesenkt. Zudem wird keine Stützstruktur benötigt, da sich das textile Flächengebilde unmittelbar am Kapselboden abstützt. Im Vergleich zu den aus dem Stand der Technik bekannten Kunststofffiltern hat das textile Flächengebilde zudem den Vorteil, dass es eine deutlich größere Flüssigkeitseintrittsoberfläche aufweist. Ferner wird ein Flüssigkeitsquerfluss (parallel zur Haupterstreckungsebene der Filterebene) ermöglicht, wodurch ein besseres Durchmisch- und Abfließverhalten erzielt wird. Darüber hinaus hat sich gezeigt, dass sich bei der Verwendung eines textilen Flächengebildes die Gefahr von Siebverstopfungen deutlich reduziert bzw. nahezu ausgeräumt ist. Das textile Flächengebilde ist sowohl bei einer Getränkezubereitung mit einer unter vergleichsweise niedrigen Druck stehenden Zubereitungsflüssigkeit, als auch bei einer Getränkezubereitung mit einer unter vergleichsweise hohen Druck stehenden Zubereitungsflüssigkeit verstopfungsresistent. Ferner wird zuverlässig stets einen Flüssigkeitsquerfluss im textilen Flächengebilde aufrechterhalten und ein Abfluss der in das textile Flächengebilde eintretenden Flüssigkeiten zu einer Abflussöffnung gewährleistet. Das textile Flächengebilde ist vorzugsweise reißfest ausgebildet.
Das textile Flächengebilde umfasst bevorzugt ein Vlies, Filz und andere Textilien bzw. Strukturen mit Poren und Kanälen wie offenporige Schwämme, offenporigen Schaumstoff oder eine Kombination daraus. In einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist das textile Flächengebilde ein Vlies, welches einen aus Kunststoff-Feinfasern wie beispielsweise Polyester-Feinfasern hergestellten Vliesstoff umfasst, welcher insbesondere ein Wirrfaserund/oder faserorientierter-Vliesstoff ist. Das Vlies ist bevorzugt flächig-durchlässig.
In einer anderen bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung weist das textile Flächengebilde eine Filzstruktur auf. Das textile Flächengebilde kann eine oder mehrere übereinander angeordnete Filzstrukturen aufweisen. Der Filz ist bevorzugt porös- kaskadenartig und kann beispielsweise Viskose, Polyester, Polyamid, Polypropylen oder Kombinationen daraus umfassen. Es können auch mehrere Vliese und/oder Filze hintereinander kombiniert werden Besonders bevorzugt weist der Filz eine Nadelfilzstruktur auf. Gemäß dieser Ausführungsform besteht das textile Flächengebilde bevorzugt aus mindestens einer Filzstruktur und einer Trägerstruktur, insbesondere einer Gewebestruktur, wobei die Filzstruktur besonders bevorzugt zumindest in einen Teilabschnitt des Volumens die Trägerstruktur umfasst. Vorzugsweise weist das textile Flächengebilde zwei Filzstrukturen auf, die durch die Trägerstruktur voneinander getrennt sind. Vorzugsweise werden die beiden Filzstrukturen in der Portionskapsel übereinander angeordnet und miteinander verbunden. Die Dicke der beiden Filzstrukturen kann gleich oder unterschiedlich sein. Vorzugsweise ist eine der Getränkesubstanz zugewandte Filzstruktur dünner als die dem Kapselboden zugewandte Filzstruktur oder umgekehrt. Vorzugsweise wird die Oberfläche der Filzstruktur behandelt, beispielsweise wärmebehandelt, um beispielsweise lose Fasern zu fixieren.
Ein textiles Flächengebilde, welches eine Trägerstruktur, insbesondere eine Gewebestruktur, und eine Filzstruktur aufweist, kann beispielsweise dadurch hergestellt werden, dass eine Gewebestruktur bestehend aus Längs- und Querfäden zur Verfügung gestellt wird. Für die Konstruktion eines Filzes, insbesondere eines Nadelfilzes, werden vorzugsweise Fasereinheiten ausgewählt von 0,8 bis 7 dtex. Die Verbindung der Einzelfasern miteinander zu einem Filz und/oder dessen Verankerung in der Trägerstruktur findet vorzugsweise durch den Produktionsprozess des Vernadelns statt. Dabei werden Nadeln mit umgekehrten Widerhaken in das vorgelegte Faserpaket mit hoher Geschwindigkeit eingestochen und wieder herausgezogen. Durch die Widerhaken werden die Fasern über eine Vielzahl entstehender Schlaufen miteinander und/oder mit dem Trägergewebe verschlungen.
Wenn das textile Flächengebilde sowohl einen Filz als auch ein Vlies umfasst, sind diese vorzugsweise miteinander verbunden. Der Fliz und/oder das Vlies können mehrlagig verwendet werden, wobei sich die Lagen in der Art des verwendeten Ausgangsmaterials und/oder dessen Verarbeitung unterscheiden können.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist das textile Flächengebilde ein Filtergewebe, z.B. ein offenporiger Schwamm und/oder ein offenporiger Schaumstoff, welcher im Bereich des Kapselbodens angeordnet ist. Der Schwamm umfasst beispielsweise einen retikulierten Polyurethanschaum.
In einer besonders bevorzugten Ausführungsform ist das textile Flächengebilde flächigdurchlässig, bevorzugter ein flächig-durchlässiges Vlies.
Wenn das textile Flächengebilde ein flächig-durchlässiges Vlies ist, so ist der Kapselboden der Portionskapsel bevorzugt geschlossen.
In einer weiteren besonders bevorzugten Ausführungsform ist das textile Flächengebilde porös-kaskadenartig, bevorzugter ein porös-kaskadenartiger Filz.
Wenn das textile Flächengebilde ein porös-kaskadenartiger Filz ist, so ist der Kapselboden der Portionskapsel bevorzugt partiell offen.
Textile Flächengebilde besitzen eine gewisse Dehnbarkeit in Längs-und Querrichtung. Je nach Material stärke und Zusammensetzung bzw. Aufbau des Materials wird die Dehnbarkeit z.B. gemäß der ISO 9073 oder z.B. gemäß der ISO 13934 bestimmt. Erfindungsgemäß wird die Dehnbarkeit der textilen Flächengebilde bevorzugt gemäß der ISO 9073 oder gemäß der ISO 13934 bestimmt.
Wenn das textile Flächengebilde ein Vlies ist und die Materialstärke kleiner als ein Millimeter ist, beträgt die Höchstzugkraft in Längsrichtung bevorzugt 50 N bis 150 N pro 5 cm und in Querrichtung bevorzugt 30 N bis 90 N pro 5 cm, wobei die Höchstzugkraft-Dehnung in Längs- und in Querrichtung bevorzugt 20% bis 40% umfasst.
Wenn das textile Flächengebilde ein Vlies ist und die Materialstärke kleiner als ein Millimeter ist,, beträgt die Höchstzugkraft in Längsrichtung bevorzugt 50 N bis 150 N pro 5 cm und in Querrichtung bevorzugt 30 N bis 90 N pro 5 cm, wobei die Höchstzugkraft-Dehnung in Längs- und in Querrichtung bevorzugt 20% bis 40 % umfasst. Beträgt die Materialstärke mehr als ein Millimeter, so beträgt die Höchstzugkraft in Längsund in Querrichtung bevorzugt 40 daN bis 120 daN, wobei die Höchstzugkraft-Dehnung in Längs- und in Querrichtung 20% bis 40% beträgt.
Das textile Flächengebilde weist eine Mehrzahl von Filteröffnungen auf, wobei die Filteröffnungen bevorzugt einen mittleren Durchmesser im Bereich von 100 bis 1000 μηη, bevorzugter 200 bis 700 μηη, am bevorzugten 250 bis 550 μηη und insbesondere 300 bis 500 μηη. Methoden zur Bestimmung des mittleren Durchmessers der Filteröffnungen sind dem Fachmann bekannt.
In einer bevorzugten Ausführungsform weist das textile Flächengebilde eine Mehrzahl von Filteröffnungen auf, welche derart ausgebildet sind, dass die Summe der Querschnitte der Filteröffnungen zwischen 0,1 und 10 %, bevorzugter zwischen 1 und 3 % und am bevorzugtesten 1 ,4 % des gesamten Querschnitts des textilen Flächengebildes umfasst.
Der mittlere Durchmesser der Filteröffnungen und der D[4,3]-Wert sind so aufeinander abgestimmt, dass keine Partikel der Getränkesubstanz in das Kaffeegetränk gelangen und gleichzeitig eine möglichst schnelle und effiziente Extraktion der Getränkesubstanz erzielt wird.
Die Luftdurchlässigkeit von textilen Flächengebilden wird gemäß der DIN ISO 9237 bestimmt. Hierzu wird eine definierte Fläche des Probenmaterials eingespannt. Die Probe wird senkrecht zur Oberfläche von Luft durchströmt. Die Messung kann als Unter- oder Differenzdruckbestimmung erfolgen. Die Luftdurchlässigkeit wird bevorzugt bei einem Druck von 100 Pascal bestimmt.
Das textile Flächengebilde weist eine Luftdurchlässigkeit im Bereich von 50 bis 4000 l/(m2s) auf.
Besonders bevorzugte Luftdurchlässigkeiten des textilen Flächengebildes sind in der untenstehenden Tabelle als Ausführungsformen D1 bis D43 zusammengefasst:
I D D D D D D D Luftdurchlässigkeit 1200- 1400- 1600- 1800- 1900- 1980- 2200- 2500- 3000- 3500-
[l/(m2s)] 1400 1600 1800 2200 2100 2020 2500 3000 3500 4000
In einer bevorzugten Ausführungsform weist das textile Flächengebilde eine Luftdurchlässigkeit im Bereich von 1800 bis 2200 l/(m2s) auf.
In einer anderen bevorzugten Ausführungsform weist das textile Flächengebilde eine Luftdurchlässigkeit im Bereich von 100 bis 600 l/(m2s) auf.
Wenn das textile Flächengebilde Vlies umfasst oder aus Vlies besteht, sind die Ausführungsformen D24 bis D26 bevorzugt, und D41 besonders bevorzugt.
Wenn das textile Flächengebilde Filz umfasst oder aus Filz besteht, sind die Ausführungsformen D2 bis D5, D7 bis D9 und D11 bis D13 bevorzugt, und D35 besonders bevorzugt.
Bevorzugt weist das textile Flächengebilde ein Flächengewicht im Bereich von 10 bis 2500 g/m2 auf. Alternative Bezeichnungen für Flächengewicht sind Massenbelegung oder Grammatur.
Methoden zur Bestimmung des Flächengewichts eines textilen Flächengebildes sind einem Fachmann bekannt. Das Flächengewicht wird vorzugsweise bestimmt gemäß der DIN EN 12127.
Bevorzugte Ausführungsformen E1 bis E24 sind in der nachfolgenden Tabelle zusammengefasst:
Ei8 E U E ^ E22 E
Flächengewicht 70±10 650±10 760±10 900±10 1000 1 150 1300±10 I [g/m2] ±10 ±10 (2-650±10) |
In einer besonders bevorzugten Ausführungsform weist das textile Flächengebilde ein Flächengewicht im Bereich von 20 bis 120 g/m2 auf.
In einer anderen besonders bevorzugten Ausführungsform weist das textile Flächengebilde ein Flächengewicht im Bereich von 400 bis 1500 g/m2 auf.
Wenn das textile Flächengebilde Vlies umfasst oder aus Vlies besteht, sind die Ausführungsformen E3 und E4 bevorzugt, und E18 besonders bevorzugt.
Wenn das textile Flächengebilde Filz umfasst oder aus Filz besteht, sind die Ausführungsformen E8, E10, E11, E15 und E17 bevorzugt, und E19 besonders bevorzugt.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform weist das textile Flächengebilde ein Flächengewicht von 1 150±10 g/m2 auf, bevorzugter 1 150±8 g/m2, noch bevorzugter 1 150±6 g/m -2 , am be„,v ,o„—rz ,,u .gte—s +te—n - 1i -1i 5cr0±_4/i g ~//m 2 und : insbe—sondere ^ 1 15ci0i±±2o g„//m 2. Gemäß dieser Ausführungsform umfasst das textile Flächengebilde vorzugsweise Filz oder besteht vorzugsweise aus Filz.
Bevorzugte Merkmalskombinationen sind D2E11, D11E8, D4E14, D24E3, D26E4, D32E23, D35E19, und D41E18.
Bevorzugt liegt der Quotient aus dem Flächengewicht in g/m2 und der Luftdurchlässigkeit in l/(m2s) des textilen Flächengebildes im Bereich von 0,01 bis 10 (gs)/l.
In einer bevorzugten Ausführungsform liegt der Quotient aus dem Flächengewicht in g/m2 und der Luftdurchlässigkeit in l/(m2s) des textilen Flächengebildes im Bereich von 0,01 bis 1 , bevorzugter 0,02 bis 0,5, noch bevorzugter 0,025 bis 0,1 , am bevorzugtesten 0,03 bis 0,06 und insbesondere 0,03 bis 0,04 (gs)/l.
In einer anderen bevorzugten Ausführungsform beträgt der Quotient aus dem Flächengewicht in g/m2 und der Luftdurchlässigkeit in l/(m2s) des textilen Flächengebildes mindestens 1 (gs)/l, bevorzugter mindestens 2 (gs)/l, noch bevorzugter mindestens 3 (gs)/l oder 4 (gs)/l, am bevorzugtesten mindestens 5(gs)/l und insbesondere mindestens 6 (gs)/l. In einer besonders bevorzugten Ausführungsform beträgt der Quotient aus dem Flächengewicht in g/m2 und der Luftdurchlässigkeit in l/(m2s) des textilen Flächengebildes 6,76±0,2 (gs)/l.
In einer anderen besonders bevorzugten Ausführungsform beträgt der Quotient aus dem Flächengewicht in g/m2 und der Luftdurchlässigkeit in l/(m2s) des textilen Flächengebildes 1 ,63±0,2 (gs)/l.
In einer weiteren besonders bevorzugten Ausführungsform beträgt der Quotient aus dem Flächengewicht in g/m2 und der Luftdurchlässigkeit in l/(m2s) des textilen Flächengebildes 0,035±0,01 (gs)/l.
Das textile Flächengebilde weist bevorzugt eine Dicke im Bereich von 0,20 und 5 mm auf.
Wenn das textile Flächengebilde Vlies umfasst oder aus Vlies besteht, liegt seine Dicke bevorzugt im Bereich von 0,20 bis 0,8 mm, bevorzugter 0,25 bis 0,39 mm und beträgt am bevorzugtesten 0,32 mm.
Wenn das textile Flächengebilde Filz umfasst oder aus Filz besteht, liegt seine Dicke bevorzugt im Bereich von 0,20 bis 5 mm, bevorzugter 1 ,5 bis 3,5 mm und beträgt am bevorzugtesten 3,2 mm.
In einer besonders bevorzugten Ausführungsform, wenn das textile Flächengebilde Filz umfasst oder aus Filz besteht, liegt seine Dicke im Bereich von 2 bis 6 mm, bevorzugter 3 bis 5 mm und am bevorzugtesten 3,8 bis 4,2 mm. Gemäß dieser Ausführungsform weist das textile Flächengebilde vorzugsweise ein Flächengewicht von 1 150±10 g/m2 auf.
Der Durchmesser des textilen Flächengebildes kann dem innenseitigen Durchmesser des Kapselbodens entsprechen, oder aber größer oder kleiner sein.
Wenn der Durchmesser des textilen Flächengebildes größer als der innenseitige Durchmesser des Kapselbodens ist, wird beim Befüllen der Portionskapsel mit Getränkesubstanz das textile Flächengebilde an den Bodenbereich angedrückt, wobei der überstehende Randbereich sich zwangsläufig an einen Seitenwandbereich der Portionskapsel anschmiegt und in Richtung der Einfüllseite absteht bzw. in Richtung der Einfüllseite abgeknickt wird. Dies hat den Vorteil, dass, wenn ein Zentralbereich des textilen Flächengebildes infolge eines mechanischen Kontaktes mit dem von außen in den Bodenbereich eintretenden Perforationsmittel vom Boden abgehoben wird, der Randbereich in Richtung des Kapselbodens und in Richtung des Zentralbereichs nachrutscht, so dass keine Getränkesubstanz ungefiltert am Rand des textilen Flächengebildes vorbei in Richtung Ausgangsöffnung fließt. Dies ermöglicht insbesondere ein Anheben des textilen Flächengebildes vom Kapselboden auch bei einem nicht-elastischen textilen Flächengebilde, ohne dass die Filterwirkung beeinträchtigt wird. Bei einem elastischen textilen Flächengebilde wird das Anheben des Zentralbereichs ohne Beeinträchtigung der Filterwirkung durch den nachrutschenden Randbereich des textilen Flächengebildes zumindest begünstigt, da auch eine Kombination aus Dehnen und Nachrutschen im Falle der Perforation des Kapselbodens denkbar ist.
In einer bevorzugten Ausführungsform ist der Durchmesser des textilen Flächengebildes 1 bis 15 % größer als der innenseitige Durchmesser des Kapselbodens.
Das textile Flächengebilde kann am Kapselboden befestigt sein oder lediglich auf dem Kapselboden aufliegen.
In einer bevorzugten Ausführungsform wird das textile Flächengebilde einfach in den Kapselgrundkörper eingelegt und so auf dem Boden der Portionskapsel angeordnet, dass es möglichst großflächig anliegt. Anschließend kann die Getränkesubstanz in den Kapselgrundkörper eingefüllt werden. Vorzugsweise erfolgt dabei eine Fixierung des textilen Flächengebildes am Kapselboden durch die aufliegende Getränkesubstanz.
In einer anderen bevorzugten Ausführungsform wird das textile Flächengebilde mit dem Kapselboden verbunden, beispielsweise durch Kleben oder Siegeln. Siegeln erfolgt bevorzugt mittels Ultraschall.
Besonders bevorzugt wird das eine Filzstruktur aufweisende textile Flächengebilde an den Kapselboden gesiegelt, insbesondere durch Ultraschall.
Weist das textile Flächengebilde eine oder mehrere Filzstrukturen und eine Trägerstruktur auf, werden die Strukturen in der Portionskapsel übereinander angeordnet und ggf. miteinander verbunden.
Wenn das textile Flächengebilde Vlies umfasst oder aus Vlies besteht, wird das Vlies besonders bevorzugt an den Kapselboden gesiegelt, insbesondere durch Ultraschall. Weiterhin bevorzugt wird das Vlies vor dessen Befestigung an der Kapsel, insbesondere dem Kapselboden, gespannt, um die Anlage an den Boden zu verbessern.
Das Gewicht des leeren Kapselgrundkörpers inklusive des textilen Flächengebildes beträgt 1 ,00 bis 2,50 g.
In einer bevorzugten Ausführungsform liegt das Gewicht des leeren Kapselgrundkörpers inklusive des textilen Flächengebildes im Bereich von 1 ,00 bis 1 ,80 g, bevorzugter 1 ,10 bis 1 ,70 g, noch bevorzugter 1 ,20 bis 1 ,60 g, am bevorzugtesten 1 ,30 bis 1 ,50 und insbesondere 1 ,35 bis 1 ,41 g.
In einer anderen bevorzugten Ausführungsform liegt das Gewicht des leeren Kapselgrundkörpers inklusive des textilen Flächengebildes im Bereich von 1 ,70 bis 2,50 g, bevorzugter 1 ,80 bis 2,40 g, noch bevorzugter 1 ,90 bis 2,30 g, am bevorzugtesten 2,00 bis 2,20 und insbesondere 2,08 bis 2,14 g.
Zum Schutz der Getränkesubstanz vor Feuchtigkeit und Sauerstoff und zur Erhöhung der Lagerstabilität der Portionskapseln, werden die Portionskapseln bevorzugt mit Inertgas beaufschlagt, so dass im Inneren der Kapseln ein leichter Überdruck entsteht.
Das Inertgas ist vorzugsweise Stickstoff.
Die Portionskapsel kann mit einer Kennung versehen werden. So kann beispielsweise eine mechanische Kennung bzw. eine mechanische Passung der Portionskapsel mit einem Passungselement der Vorrichtung zur Herstellung des Kaffeegetränks über die bereits oben beschriebenen Rillen im Wandungsbereich des Kapselgrundkörpers realisiert werden. Darüber hinaus können auch Kennungen basierend auf elektrischer Leitfähigkeit oder Magnetismus eingesetzt werden.
Der Brühdruck wird unter standardisierten Bedingungen durch den D[4,3]-Wert des gemahlenen Kaffees, sowie durch die Menge der in der Portionskapsel enthaltenen Getränkesubstanz beeinflusst.
Der Brühdruck liegt bevorzugt im Bereich von 1 bis 18 bar, bevorzugter 3 bis 1 1 bar. Der Brühdruck bezeichnet vorzugsweise den gemessenen Druck, den die Pumpe aufbringen muss um Wasser in und durch die Portionskapsel zu pumpen, welche sich in der Brühkammer befindet.
Bevorzugte Ausführungsformen F1 bis F10 sind in folgender Tabelle zusammengefasst:
Besonders bevorzugt sind die Ausführungsformen F2 bis F10, und insbesondere F2 und F9.
Mit der erfindungsgemäßen Portionskapsel können verschiedene Kaffegetranke hergestellt werden.
Bevorzugte Kaffeegetränke sind Espresso und Filterkaffee.
Bevorzugt bezeichnet der Begriff „Filterkaffee" ein Kaffeegetränk mit einem Volumen von mehr als 80 ml, welches einem Kaffeegetränk entspricht, das mit Geräten druckloser Filtration zubereitet werden kann.
Das erzielbare Getränkevolumen kann im Bereich von 20 bis 400 ml liegen.
Das erzielbare Getränkevolumen liegt bevorzugt im Bereich von 20 bis 170 ml.
Besonders bevorzugt liegt das erzielbare Getränkevolumen zwischen 30 und 50 ml, 30 und 120 ml, 100 und 150 ml oder 180 und 300 ml.
Handelt es sich bei dem Kaffegetränk um Espresso, so liegt das erzielbare Getränkevolumen bevorzugt zwischen 20 und 70 ml und insbesondere zwischen 30 und 50 ml.
Handelt es sich bei dem Kaffegetränk um Filterkaffee, so liegt das erzielbare Getränkevolumen vorzugsweise zwischen 20 und 150 ml, 80 und 180 ml oder 150 und 330 ml.
In einer bevorzugten Ausführungsform liegt das erzielbare Getränkevolumen zwischen 150 und 330 ml und insbesondere zwischen 180 und 300 ml. In einer besonders bevorzugten Ausführungsform liegt das erzielbare Getränkevolumen zwischen 80 und 180 ml und insbesondere zwischen 100 und 150 ml.
In einer weiteren besonders bevorzugten Ausführungsform liegt das erzielbare Getränkevolumen zwischen 20 und 150 ml und insbesondere zwischen 30 und 120 ml.
Das herzustellende Kaffegetränk kann eine Crema aufweisen.
In einer bevorzugten Ausführungsform weist das Kaffeegetränk eine Crema auf. Gemäß dieser Ausführungsform handelt es sich bei dem Kaffeegetränk bevorzugt um Espresso oder Kaffee, wobei der Kaffee ein Volumen zwischen vorzugsweise 30 und 120 ml aufweist.
In einer anderen bevorzugten Ausführungsform weist das Kaffeegetränk keine Crema auf. Gemäß dieser Ausführungsform handelt es sich bei dem Kaffeegetränk bevorzugt um Filterkaffee.
In einer besonders bevorzugten Ausführungsform weist das Kaffeegetränk eine Crema auf, wobei das textile Flächengebilde eine Luftdurchlässigkeit im Bereich von 1800 bis 2200 l/(m2s) aufweist, und/oder das textile Flächengebilde ein Flächengewicht im Bereich von 20 bis 120 g/m2 aufweist und/oder der Kapselboden geschlossen ist.
In einer anderen besonders bevorzugten Ausführungsform weist das Kaffeegetränk keine Crema auf, wobei das textile Flächengebilde eine Luftdurchlässigkeit im Bereich von 100 bis 600 l/(m2s) aufweist, und/oder das textile Flächengebilde ein Flächengewicht im Bereich von 400 bis 1500 g/m2 aufweist, und/oder der Kapselboden partiell offen ist.
Bevorzugte Kombinationen besonders bevorzugter Ausführungsformen sind der folgenden Tabelle zu entnehmen:
Ausführungsbeispiele
Die Bestimmung des Röstgrades erfolgte mit dem Farbmessgerät Colorette 3b der Fa. Probat; Baujahr 201 1 . Das Messprinzip basiert auf einer Reflexionsmessung. Dabei wird die zu messende Kaffeeprobe mit Licht zweier Wellenlängen (Rotlicht und Infrarot) beleuchtet. Die Summe des reflektierten Lichtes wird elektronisch ausgewertet und als Farbwert angezeigt. Sehr dunkel gerösteter Rohkaffee ergibt Messwerte zwischen 50 bis 70. Über 70 liegende Werte haben mittelstark bis hell geröstete Kaffeebohnen.
Die Partikelgrößenverteilung und der D[4,3]-Wert wurden in einer Trockenmessung mit dem Messinstrument Malvern Mastersizer 3000 und der Dispergiereinheit Malvern AeroS bestimmt. Dazu wurden ca. 7 g gemahlener Röstkaffee bei einem Dispergierdruck von 4 bar in die Messzelle überführt. Mit der Laserbeugung lässt sich die Partikelgrößenverteilung und der D[4,3]-Wert mittels der Erfassung des Streulichtes und der daraus resultierenden Beugungswinkel gemäß der Fraunhofer Theorie ermitteln.
Die Luftdurchlässigkeit der textilen Flächengebilde wurde gemäß der DIN ISO 9237 bestimmt. Hierzu wurde eine definierte Fläche des Probenmaterials eingespannt. Die Probe wurde senkrecht zur Oberfläche von Luft durchströmt. Die Messung kann als Unter- oder Differenzdruckbestimmung erfolgen. Die Luftdurchlässigkeit wurde bei einem Druck von 100 Pascal bestimmt.
Das Flächengewicht der textilen Flächengebilde wurde bestimmt gemäß der DIN EN 12127.
Der Brühdruck bezeichnet den gemessenen Druck, den die Pumpe aufbringen muss um Wasser in und durch die Portionskapsel zu pumpen, welche sich in der Brühkammer befindet.
Als Beurteilungskriterium diente die sensorische Beurteilung des Getränkes sowohl optisch, bezogen auf die Cremafreiheit als auch geschmacklich. Bei offenem Kapselboden entsteht wenig oder gar keine Crema. Als cremafrei wurden Proben bezeichnet, bei denen die geringe Menge Schaum bzw. Bläschen innerhalb von 10 Sekunden verschwunden war. Bei der geschmacklichen Prüfung muss auf einer Punkteskala von 0 bis 6 ein Wert zwischen 5,0 und 6,0 erreicht werden (0 = missfällt, 3 = weder gefällt noch missfällt, 6 = gefällt außerordentlich). Im Wesentlichen wurden die Kriterien, Röstigkeit, Bitterkeit, Säure, Süße und ggf. Körper herangezogen. Die Prüfung erfolgte durch sensorisch geschulte Verkoster.
Ausführungsbeispiel 1
Es wurden verschiedene Kaffeegetränke unter Verwendung eines porös-kaskadenartigen textilen Flächengebildes bei unterschiedlichen Röstwerten und unterschiedlichen D[4,3]- Werten des Kaffees hergestellt (Tabelle 1 ).
Ausgehend von Testreihe 1 (D[4,3]-Wert 550 μηη, Farbwert 50-90) sollten durch die Variation des Röstgrads (ausgedrückt über den Farbwert) andere, gegebenenfalls sogar sensorisch verbesserte Kaffeegetränke hergestellt werden.
Durch eine Verkleinerung des D[4,3]-Werts auf 350 μηη konnte jedoch ein sensorisch einwandfreies, cremafreies Kaffeegetränk mit einem Farbwert von 70-120 erzielt werden (Testreihe 2). Bei einem D[4,3]-Wert von 350 μηη konnten in Verbindung mit niedrigeren Farbwerten (50-70) keine sensorisch guten Kaffeegetränke erhalten werden (Testreihe 3).
Die in der in Tabelle 1 zusammengefassten Ergebnisse zeigen, dass die Kombination aus Partikelverteilungen mit größeren D[4,3]-Werten (550 μηη) und einem niedrigeren Farbwert (50-90) (Testreihe 1 ) und die Kombination aus einemkleineren D[4,3]-Wert (350 μηι) und einem höheren Farbwert (70-120) (Testreihe 2) sensorisch gute, cremafreie Getränke ergeben.
Kombinationen aus größeren D[4,3]-Werten (400-550 μηι) und höheren Farbwerten (70- 120), oder auch aus kleineren D[4,3]-Werten (350 μηι) und niedrigeren Farbwerten (50-70) ergeben hingegen keine guten Getränke.
Ausführungsbeispiel 2
Es wurden verschiedene Kaffeegetränke unter Verwendung eines flächig-durchlässigen textilen Flächengebildes bei unterschiedlichen Röstwerten und unterschiedlichen D[4,3]- Werten des Kaffees hergestellt (Tabelle 2).
Bei D[4,3]-Werten von 350 μηη und 310 μηη konnten in Verbindung mit Farbwerten von 70- 120 sensorisch gute Kaffeegetränke erhalten werden (Testreihen 4 und 5). Die Testreihen 5, 6 und 7 zeigen, dass die Veränderung des Mahlgrades (ausgedrückt über den D[4,3]-Wert) und des Röstgrades (ausgedrückt über den Farbwert) bei gleichbleibendem Extraktionsdruck - Testreihe 5 vs. 7 - ein besseres sensorisches Resultat erbringen. Eine Erhöhung des Grobanteils - Testreihe 6 - kann dies nicht auffangen, da der Extraktionsdruck abnimmt. Durch die Änderung des Mahlgrades (ausgedrückt über den D[4,3]-Wert) und die Änderung Röstgrades (ausgedrückt über den Farbwert) konnte zudem die erzielbare Getränkeausbeute erhöht und die notwendige Einwaage verringert werden - Testreihe 5.
Die Änderung des Röstgrades auf 50-70 in den Testreihen 6 und 7 erbrachte hingegen kein zufriedenstellendes und vergleichbares Ergebnis wie das der Testreihen 4 und 5.
Die in Tabelle 2 zusammengefassten Ergebnisse zeigen den gleichen Trend wie die Ergebnisse aus Tabelle 1. Es ist ersichtlich, dass durch Kombination eines kleineren D[4,3]- Werts (350 μηη, 310 μηη) mit einem höheren Farbwert (70-120) (Testreihen 4 und 5) sensorisch gute Getränke mit Crema erreicht werden.
Hingegen ergeben Kombinationen aus kleineren D[4,3]-Werten (330 μηη, 290 μηη) und niedrigeren Farbwerten (50-70) keine guten Getränke (Testreihen 6 und 7).
28 KRÜ0049-WO/JBhh
Tabelle 1 : Verwendung eines porös-kaskadenartigen textilen Flächengebildes bei unterschiedlichen Röstgraden und unterschiedlichen D[4,3]- Werten.
Tabelle 2: Verwendung eines flächig-durchlässigen textilen Flächengebildes bei unterschiedlichen Röstgraden und unterschiedlichen D[4,3]- Werten.

Claims

Patentansprüche:
1 . Portionskapsel zur Herstellung eines Kaffeegetränks, wobei die Portionskapsel einen Kapselgrundkörper aufweist, in welchem ein textiles Flächengebilde und eine Getränkesubstanz angeordnet sind, wobei die Getränkesubstanz zur Aufbewahrung in der Portionskapsel und zur Extraktion in der Portionskapsel durch das textile Flächengebilde hindurch mittels druckbeaufschlagtem Heißwasser vorgesehen ist, wobei die Getränkesubstanz in der Portionskapsel in einer Menge im Bereich von 1 bis 20 g vorliegt; wobei die Getränkesubstanz im Wesentlichen pulverförmig ausgebildet ist, gerösteten, gemahlenen Kaffee umfasst, welcher im trockenen Zustand einen D[4,3]-Wert im Bereich von 150 bis 550 μηη aufweist; und wobei der geröstete, gemahlene Kaffee einen Farbwert im Bereich von 50 bis 150 aufweist.
2. Die Portionskapsel gemäß Anspruch 1 , wobei das textile Flächengebilde ein Flächengewicht im Bereich von 10 bis 2500 g/m2 aufweist.
3. Die Portionskapsel gemäß einem der vorstehenden Ansprüche, wobei das textile Flächengebilde eine Luftdurchlässigkeit im Bereich von 50 bis 4000 l/(m2s) aufweist.
4. Die Portionskapsel gemäß einem der vorstehenden Ansprüche, wobei die Getränkesubstanz in der Portionskapsel in einer Menge im Bereich von 4 bis 1 1 g vorliegt.
5. Die Portionskapsel gemäß einem der vorstehenden Ansprüche, wobei die Getränkesubstanz im Wesentlichen pulverförmig ausgebildet ist, gerösteten, gemahlenen Kaffee umfasst, welcher im trockenen Zustand einen D[4,3]-Wert im Bereich von 200 bis 500 μηη aufweist.
6. Die Portionskapsel gemäß einem der vorstehenden Ansprüche, wobei der Kapselboden partiell offen oder geschlossen ist.
7. Die Portionskapsel gemäß einem der vorstehenden Ansprüche, wobei das textile Flächengebilde eine Luftdurchlässigkeit im Bereich von 100 bis 600 l/(m2s) aufweist.
8. Die Portionskapsel gemäß Anspruch 7, wobei das textile Flächengebilde ein Flächengewicht im Bereich von 400 bis 1500 g/m2 aufweist.
9. Die Portionskapsel gemäß Anspruch 7 oder 8, wobei der Kapselboden partiell offen ist.
10. Die Portionskapsel gemäß einem der Ansprüche 7 bis 9, wobei das Kaffeegetränk keine Crema aufweist.
1 1 . Die Portionskapsel gemäß einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei das textile Flächengebilde eine Luftdurchlässigkeit im Bereich von 1800 bis 2200 l/(m2s) aufweist.
12. Die Portionskapsel gemäß Anspruch 1 1 , wobei das textile Flächengebilde ein Flächengewicht im Bereich von 20 bis 120 g/m2 aufweist.
13. Die Portionskapsel gemäß Anspruch 1 1 oder 12, wobei der Kapselboden geschlossen ist.
14. Die Portionskapsel gemäß einem der Ansprüche 1 1 bis 13, wobei das Kaffeegetränk eine Crema aufweist.
15. Die Portionskapsel gemäß einem der vorstehenden Ansprüche, wobei das erzielbare Getränkevolumen im Bereich von 20 bis 170 ml liegt.
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