ES2560182T3 - Dispositivo de extracción de bebidas - Google Patents
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Abstract
Un aparato de extracción de bebidas que comprende una parte de contención de gránulos (2; 52) que contiene gránulos para la extracción de una bebida, un primer dispositivo de vertido (4, 5, 8, 9; 51, 51A, 51B, 54) para verter un disolvente de extracción en la parte de contención de gránulos (2; 52) desde una primera dirección, y un dispositivo de recogida (6, 7, 8, 9; 57, 57A, 56) para la recogida de un líquido de extracto extraído por medio del disolvente de extracción en el lado de las capas de los gránulos correspondientes a la primera dirección, caracterizado por que la parte de contención de gránulos (2; 52) está provista de un miembro de restricción desmontable (11) para la colocación de los gránulos para la extracción de una bebida en un estado sustancialmente sellado, y que el dispositivo de vertido (51,51A, 51B, 54) incluye una bomba (51B) para el vertido del disolvente de extracción en la parte de contención de gránulos (52).
Description
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DESCRIPCION
Dispositivo de extraccion de bebidas Campo tecnico
La presente invencion se refiere a un aparato de extraccion de bebidas para la obtencion de un Ifquido de bebida ex^da de una materia prima vegetal tostada mediante extraccion con agua. La presente invencion se refiere a un aparato de produccion de Ifquido de bebida extrafdo capaz de extraer, por ejemplo, ingredientes de sabor en el cafe al discriminar los ingredientes de sabor de los ingredientes amargos. Mas particularmente, la presente invencion se refiere a un aparato de produccion de lfquido de bebida extrafdo capaz de reducir los ingredientes amargos mientras es simple en estructura mediante la modificacion de una configuracion de una trayectoria de suministro del medio de extraccion.
Tecnica anterior
Puesto que en las bebidas tales como el cafe, agua de cebada y te tostado, los lfquidos obtenidos mediante el tueste de las materias primas vegetales a tostar, tales como los granos de cafe, la cebada para el agua de cebada y las hojas de te para el te tostado, y mediante la percolacion de los materiales tostados con agua caliente o similares son consumidos normalmente por muchas personas. En un proceso de tueste, se produce una reaccion qmmica por la energfa termica en una materia prima vegetal a tostar para producir un aroma o sabor caractenstico, por ejemplo, un sabor, buen cuerpo, un sabor amargo, una acidez o un sabor dulce. La gente tiene un gusto muy fuerte por un sabor aromatico producido por el tueste, en particular.
Es diffcil calentar trozos de la materia prima vegetal a tostar, de modo que los trozos de la materia se calientan uniformemente hasta sus porciones interiores, y existe el problema de que se produzca un sabor chamuscado en el proceso de tueste o que el grado de tueste se reduzca para limitar la cantidad de quemado; las porciones centrales de los trozos de materia prima vegetal a tostar se tuestan a la mitad; y la amargura y diversos sabores indeseables en el lfquido percolado resultante se incrementan. Incluso en un caso en que una fuerte condicion de calentamiento se fija para reducir el tiempo de tueste, solo las porciones superficiales de los trozos de materia prima vegetal a tostar se hornean y las porciones centrales de los trozos de materia prima no se calientan suficientemente de manera uniforme y el lfquido percolado resultante solo es amarga y deficiente en cuanto a cuerpo.
Por lo tanto, se han propuesto metodos de reducir un olor a chamuscado y la amargura en un lfquido de bebida extrafda obtenido por la extraccion de agua de una materia prima vegetal tostada. Los mismos son, por ejemplo, un metodo para producir una buena bebida de te en granos que tiene un olor a chamuscado y una amargura resultante del tueste reducidos y que tiene un fuerte sabor dulce y un buen sabor, que incluye un proceso de limpieza de granos para eliminar las porciones chamuscadas del grano tostado (Literatura de Patente 1), un metodo de eliminacion de la amargura mediante la eliminacion de partfculas finas existentes en un lfquido de extracto, en particular partfculas finas que tienen un diametro de partfcula de 5 micrometros o mas (Literatura de Patente 2), y similares. La modificacion de un aparato de extraccion para eliminar la amargura y diversos sabores indeseables se ha propuesto tambien. Por ejemplo, un aparato de extraccion cargado con carbono activado que tiene una distribucion de radio de poro medio de aproximadamente 30 a 100 angstroms y capaz de adsorber y eliminar selectivamente un ingrediente polimerico de color marron oscuro tales como polfmero de acido clorogenico, que es un ingrediente astringente en un lfquido de extracto de cafe, por medio del carbon activado se ha propuesto (Literatura de Patente 3). Tambien se han propuesto aparatos de extraccion de cafe capaces de mejorar la claridad de un lfquido de extracto (Literatura de Patentes 4 y 5).
Lista de citas
Literatura de patentes
Literatura de Patente 1: Patente Japonesa Abierta Inspeccion Publica n.° 2010-207113 Literatura de Patente 2: Patente Japonesa Abierta Inspeccion Publica n.° 2001-017094 Literatura de Patente 3: Patente Japonesa n.° 2578316
Literatura de Patente 4: Patente Japonesa Abierta Inspeccion Publica n.° 2002-291412 Literatura de Patente 5: Modelo de Utilidad Japones n.° 3076826
El documento JP H04038919 se refiere a un metodo de recuperar lfquido de cafe sin utilizar una bomba proporcionando el nivel de agua de un recipiente de preparacion en una posicion superior, y recibiendo el lfquido de cafe en el recipiente por cafda desde la parte superior.
Sumario de la invencion
Problema tecnico
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La reduccion de la amargura existente como un ingrediente indeseable en un Kquido extrafdo (Kquido percolado) se ha practicado convencionalmente. Sin embargo, existe la posibilidad de fallo en eliminar suficientemente la amargura o la posibilidad de eliminar incluso un rico aroma o sabor y el sabor del cuerpo espedfico de una planta tostada simultaneamente con la eliminacion de la amargura, lo que da como resultado una reduccion del sabor caractenstico de un lfquido percolado desde la planta tostada.
Un objeto de la presente invencion es proporcionar un aparato de extraccion de plantas tostadas capaz de reducir selectivamente la amargura excesiva en un lfquido extrafdo obtenido por extraccion de agua a partir de una materia prima vegetal tostada en tanto se preservan los ingredientes de sabor deseables y el cuerpo. Por ejemplo, la presente invencion tiene como objetivo proporcionar un aparato de extraccion de bebidas capaz de extraer los ingredientes de sabor en el cafe, separandolos de los ingredientes amargos excesivamente fuertes.
Solucion al problema
Los inventores de la presente invencion han hecho, avidamente, estudios para resolver el problema descrito anteriormente y han encontrado que las paredes de separacion en una estructura porosa de una planta tostada formada por un proceso de tueste tienen una afinidad espedfica alta para los ingredientes amargos excesivamente fuertes, y que los ingredientes amargos excesivamente fuertes existentes en un lfquido extrafdo de una planta tostada se pueden absorber y eliminar de manera cromatografica poniendo el lfquido de extracto en contacto con el cuerpo de la planta tostada mantenida en un estado estacionario y que tiene superficies de paredes de separacion expuestas. Mas espedficamente, los inventores han encontrado que los ingredientes amargos excesivamente fuertes se pueden separar y extraer mediante un proceso en que los granulos de cafe estan contenidos en una parte de contencion de granulos en un estado de ser colocado en un estado sustancialmente sellado por medio de un miembro de restriccion y se mantienen en un estado estacionario, y en que se hace pasar un disolvente de extraccion a traves de las capas depositadas de los granulos de cafe en una forma alternativa. Los inventores han alcanzado la presente invencion basandose en este descubrimiento. Es decir, la presente invencion se refiere a lo siguiente.
1. Un aparato de extraccion de cafe que incluye una parte de contencion de granulos que contiene granulos de cafe, un primer dispositivo de vertido para verter un disolvente de extraccion en la parte de contencion de granulos desde una primera direccion, y medios de recogida para la recogida de un lfquido de extracto de cafe que se ha extrafdo por medio del disolvente de extraccion, en el lado de capas de los granulos de cafe correspondientes a la primera direccion, donde la parte de contencion de granulos esta provista de un miembro de restriccion desmontable para la colocacion de los granulos de cafe en un estado sustancialmente sellado.
2. El aparato de extraccion de cafe descrito en 1, que incluye ademas un segundo dispositivo de vertido para verter el disolvente de extraccion en la parte de contencion de granulos desde una segunda direccion opuesta a la primera direccion.
3. El aparato de extraccion de cafe descrito en 1 o 2, en que la parte de contencion de granulos tiene una forma tal que los granulos de cafe pueden estar contenidos en el mismo en un estado de ser depositado en forma generalmente rectangular como se observa en una seccion a lo largo de una direccion axial.
4. El aparato de extraccion de cafe descrito en una cualquiera de 1 a 3, en que el miembro de restriccion es un miembro de malla.
5. El aparato de extraccion de cafe descrito en una cualquiera de 1 a 4, que incluye ademas un controlador de flujo para controlar un flujo de un lfquido que se hace fluir en la parte de contencion de granulos.
6. Un aparato de extraccion de bebidas que incluye una parte de contencion de granulos que contiene granulos para la extraccion de una bebida, primer dispositivo de vertido para verter un disolvente de extraccion en la parte de contencion de granulos desde una primera direccion, y medios de recogida para la recogida de un lfquido de bebida extrafdo que se ha extrafdo por medio del disolvente de extraccion en el lado de las capas de los granulos correspondientes a la primera direccion, donde la parte de contencion de granulos esta provista de un miembro de restriccion desmontable para la colocacion de los granulos en un estado sustancialmente sellado.
7. El aparato de extraccion de bebidas descrito en 6, que incluye ademas un segundo dispositivo de vertido para verter el disolvente de extraccion en la parte de contencion de granulos desde una segunda direccion opuesta a la primera direccion.
8. El aparato de extraccion de bebidas descrito en 6 o 7, donde la parte de contencion de granulos tiene una forma tal que los granulos de bebidas pueden estar contenidos en su interior en un estado en el que se depositan en forma generalmente rectangular como se observa en una seccion a lo largo de una direccion axial.
9. El aparato de extraccion de bebidas descrito en cualquiera de 6 a 8, donde el miembro de restriccion es un miembro de malla.
10. El aparato de extraccion de bebidas descrito en una cualquiera de 6 a 9, que incluye ademas un controlador de flujo para controlar un flujo de un lfquido que fluye en la parte de contencion de granulos.
11. El aparato de extraccion de bebidas descrito en una cualquiera de 6 a 10, donde el dispositivo de vertido incluye una bomba para inyectar el disolvente de extraccion en la parte de contencion de granulos.
12. El aparato de extraccion de bebidas descrito en una cualquiera de 6 a 11, donde el medio de recogida incluye una bomba para descargar forzosamente el lfquido de extracto de la parte de contencion de granulos.
13. El aparato de extraccion de bebidas descrito en una cualquiera de 6 a 12, donde una abertura inferior se forma en una porcion inferior de la parte de contencion de granulos, y un canal de suministro en el dispositivo de
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vertido y un canal de alimentacion de Uquido en el medio de recogida se conectan a la abertura inferior a traves de una valvula de conmutacion entre canales.
14. El aparato de extraccion de bebidas descrito en una cualquiera de 1 a 12, donde dos aberturas inferiores se forman en una parte inferior de la parte de contencion de granulos, un canal de suministro en el dispositivo de vertido se conecta a una de las aberturas inferiores, y un canal de alimentacion de lfquido en el medio de recogida se conecta a la otra de las aberturas inferiores.
15. El aparato de extraccion de bebidas descrito en una cualquiera de 7 a 13, donde el segundo dispositivo de vertido se conecta a una pared lateral de la parte de contencion de granulos en una posicion mas alta que una superficie superior de los granulos.
16. El aparato de extraccion de bebidas descrito en una cualquiera de 6 a 15, donde un dispersor para dispersar el disolvente de extraccion sobre la totalidad de los granulos se proporciona por encima de los granulos.
17. El aparato de extraccion de bebidas descrito en una cualquiera de 6 a 16, donde el dispositivo de vertido esta conectado a una porcion superior de la parte de contencion de granulos, y al menos una porcion entre el dispositivo de vertido y la parte de contencion de granulos se forma con una superficie en pendiente o una superficie curvada.
18. El aparato de extraccion de bebidas descrito en una cualquiera de 6 a 16, donde el dispositivo de vertido esta conectado a una porcion superior de la parte de contencion de granulos, y un extremo de vertido para dispersar el disolvente de extraccion en un area amplia en la parte de contencion de granulos se proporciona en el dispositivo de vertido.
19. El aparato de extraccion de bebidas descrito en una cualquiera de 7 a 15, donde la parte de contencion de granulos se separa en dos camaras de extraccion a lo largo de una direccion izquierda-derecha por los granulos de cafe; un primer canal de alimentacion se conecta a una de las camaras de extraccion; un segundo canal de alimentacion se conecta a la otra de las camaras de extraccion; y el medio de recogida se conecta a una abertura inferior de una de las camaras de extraccion.
20. El aparato de extraccion de bebidas descrito en una cualquiera de 7 a 15, donde una superficie inferior de la parte de contencion de granulos se forma en una forma de cono circular invertido inclinado hacia la abertura inferior.
Efectos ventajosos de la invencion
Mediante el uso del aparato de extraccion de bebidas de la presente invencion, se puede obtener facilmente un lfquido de extracto de la planta tostada de muy buen sabor en el que solo la amargura excesiva se reduce mientras que el aroma y sabor del cuerpo se mantienen. Por ejemplo, en un caso en que el aparato de extraccion de bebidas de la presente invencion es un aparato de extraccion de cafe, los ingredientes amargos excesivamente fuertes en el cafe se pueden separar y extraer selectivamente y un lfquido de extracto de cafe de muy buen sabor se puede obtener facilmente.
Breve descripcion de los dibujos
La Figura 1 es un diagrama que muestra un aparato de extraccion de bebidas (cafe) 1.
La Figura 2 es un diagrama que muestra un aparato de extraccion de bebidas cilmdrico 1 similar al mostrado en la Figura 1.
La Figura 3 es un diagrama que muestra un aparato de extraccion de bebidas cilmdrico 1 similar al mostrado en la Figura 2.
La Figura 4 es un diagrama que muestra un aparato de extraccion de bebidas 1 establecido de manera que una parte de contencion de granulos 2 esta en una posicion longitudinal.
La Figura 5 es un diagrama que muestra un caso donde la totalidad de las capas depositadas de granulos M para la extraccion de bebidas se cubren con una tela no tejida proporcionada como el miembro de restriccion, es decir, el miembro de restriccion es un miembro en forma de saco.
La Figura 6 es un diagrama que muestra una disposicion en la que el miembro de restriccion 11 se proporciona en forma de un miembro de tapa.
La Figura 7 es un diagrama de un aparato de extraccion de bebida que tiene una parte de contencion de granulos 2 en un tubo de vidrio generalmente cilmdrico que tiene aberturas superior e inferior.
La Figura 8 es un diagrama del aparato de extraccion de bebidas que tiene una parte de contencion de granulos en un tubo de vidrio cilmdrico generalmente que tiene aberturas superior e inferior.
La Figura 9 es un diagrama de un aparato de extraccion de bebida que tiene una tubena de extraccion con una llave de dos vfas formada sobre una abertura inferior 2B de una parte de contencion de granulos 2.
La Figura 10 es un diagrama que muestra un miembro de restriccion.
La Figura 11 es un diagrama de una maquina de cafe alimentada electricamente como el aparato de extraccion de bebidas.
La Figura 12 es un diagrama de un aparato de extraccion de bebidas en la que el primer dispositivo de vertido esta conectado a una porcion inferior de una parte de contencion de granulos, y el segundo dispositivo de vertido esta conectado a una porcion superior de la parte de contencion de granulos.
La Figura 13 es un diagrama de un aparato de extraccion de bebidas en la que primer dispositivo de vertido esta conectado a una porcion inferior de una parte de contencion de granulos, y el segundo dispositivo de vertido esta conectado a una porcion superior de la parte de contencion de granulos.
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La Figura 14 es un diagrama de un aparato de extraccion de bebidas en la que primer dispositivo de vertido esta conectado a una porcion inferior de una parte de contencion de granulos, y el segundo dispositivo de vertido esta conectado a una porcion de pared lateral superior de la parte de contencion de granulos.
La Figura 15 comprende un diagrama que muestra un dispersor para dispersar un disolvente de extraccion; la Figura 15(A) es una vista en planta de una disposicion en la que se dispersan orificios redondos; la Figura 15(B) es una vista en planta de una disposicion en la que se forman orificios radiales alargados; y la Figura 15(C) es una vista en seccion que muestra una disposicion en la que un dispersor se dispone en una parte de contencion de granulos.
La Figura 16 comprende un diagrama que muestra una parte de contencion de granulos con un miembro de tapa caractenstico; la Figura 16(A) es una vista en seccion de un miembro de tapa en forma de cono circular; y la Figura 16(B) es una vista en seccion de un miembro de tapa en forma parcialmente esferica.
La Figura 17 es una vista en seccion de un aparato de extraccion de bebidas que incluye un segundo dispositivo de vertido que tiene un extremo de vertido capaz de verter un disolvente de extraccion en forma de ducha.
La Figura 18 es una vista en seccion de un aparato de extraccion de bebidas para uso domestico en el que el primer dispositivo de vertido esta conectado a una porcion inferior de una parte de contencion de granulos, y el segundo dispositivo de vertido esta conectado a una porcion de pared lateral superior de la parte de contencion de granulos.
La Figura 19 es una vista en seccion de un aparato de extraccion de bebidas para uso domestico en el que dos canales de suministro del dispositivo de vertido se conectan a la izquierda y derecha de una parte de contencion de granulos.
La Figura 20 comprende una vista en seccion que muestra una parte de contencion de granulos que tiene una forma de superficie inferior mejorado; la Figura 20(A) muestra un tipo de recipiente en el que un disolvente de extraccion se mueve a lo largo de una direccion de arriba a abajo; y la Figura 20(B) muestra un tipo de recipiente en el que un disolvente de extraccion se mueve a lo largo de una direccion de izquierda a derecha.
La Figura 21 comprende un diagrama que muestra una parte de contencion de granulos que tiene una forma superficie inferior mejorada; la Figura 21(A) muestra una vista en planta; y la Figura 21(B) muestra una vista en perspectiva en seccion tomada a lo largo de la ffnea B-B en la Figura 21(A).
La Figura 22 es una vista en seccion que muestra un aparato de extraccion de bebidas que utiliza una estructura de sifon.
La Figura 23 es una vista en seccion que muestra un aparato de extraccion de bebidas que utiliza un tubo de granulos de cafe vertical como una parte de contencion de granulos.
La Figura 24 comprende una vista en seccion que muestra un aparato de extraccion de bebidas que utiliza un tubo de granulos de cafe capaz de moverse a lo largo de una direccion de arriba a abajo; la Figura 24(A) muestra un caso donde el tubo de granulos de cafe se encuentra en el extremo superior; y la Figura 24 (B) muestra un caso donde el tubo de granulos de cafe se encuentra en el extremo inferior.
La Figura 25 muestra imagenes de fotograffas microscopicas de electrones por digitalizacion (SEM) de un grano (cebada), de un frijol (frijol de soya), de te (hoja de te tostado, tallo de te tostado) y de una semilla (grano de cafe).
Descripcion de las realizaciones
Una planta tostada referida en la descripcion de la presente invencion es una planta a la que se le ha eliminado su contenido de agua mediante un proceso de tueste y que tiene sus tejidos celulares internos vados para asf tener una estructura porosa. Las plantas que se pueden utilizar de acuerdo con la presente invencion no se limitan a tipos particulares, siempre y cuando se tuesten para tener una estructura porosa. Mas espedficamente, los ejemplos de este tipo de plantas son los cereales, como la cebada, el trigo, el centeno, la avena (Avena fatua, Avena sativa), las plantas de arroz, mafz, mijo (incluyendo mijo de corral japones y mijo chino), trigo sarraceno y adlay; arboles, como el roble, arbol de cerezo, un corcho de Amur, un arbol de arce, un arbol de castano de indias, un castano, un acacio japones (arbol de las pagodas), un keyaki (arbol zelkoba), un hinoki (cipres japones), cryptomeria japonica, un pino pinonero (abeto de sombrilla japonesa), un bambu, mizunara (una especie de roble), el pino, el arbol de la vida hiba, hierba de bambu, un paulownia, un arbol ume (albaricoquero japones), un melocoton, una glicinia , un abeto, un olmo, un ginkgo, una camelia, un sauce, una morera, una teca, caoba, una magnolia, un arbol de caqui, un albaricoque, un membrillo chino, el espino dulce, una rosa, un mspero, un membrillo de florecimiento, una aceituna fragante, un arbol de alcanfor, un tejo, una acacia y ukogi (un arbusto espinoso de la familia de Araliaceae); tes; frijoles, como los frijoles de soya, frijoles adzuki, guisantes, habas y frijoles; semillas, tales como semillas de sesamo, granos de cafe (semillas de un arbol de cafe) y semillas de mspero, y similares, pero no se limitan a estos. Tambien, las porciones a utilizar no se definen particularmente. Por ejemplo, semillas germinadas, semillas aun sin germinar, revestimientos de semillas, brotes, flores, frutos, tallos, hojas, rafces y similares se pueden utilizar. La Figura 25 muestra imagenes de fotograffas microscopicas de electrones por digitalizacion (SEM) de un grano (cebada), un frijol (frijol de soya), te (hoja de te tostado, tallo de te tostado) y una semilla (grano de cafe). Como se desprende de las fotograffas, el grano, frijol, el tallo de te tostado y el grano de cafe tienen estructuras porosas. Por otro lado, en la hoja de te tostado, una estructura porosa aparece solo en una seccion. Por lo tanto, la presente invencion es adecuada para la extraccion de semillas de plantas de granos, semillas en una fruta tales como granos de cafe, semillas de plantas de frijol y tallos de plantas de te en terminos de la magnitud del efecto de adsorcion de la presente invencion. La extraccion de semillas de granos de cafe, particularmente, es un ejemplo de un modo preferible de la presente invencion. En la presente invencion, el procesamiento tal como pulverizacion se puede
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realizar siempre y cuando se realice dentro de tales Ifmites de tal manera que la estructura porosa de una planta tostada no se rompa. En esta memoria descriptiva, una planta tostada o trozos pulverizados de dicha planta con un tamano de grano medio de aproximadamente 0,1 a 2,0 mm, preferentemente de aproximadamente 0,5 a 2,0 mm, mas preferentemente de aproximadamente 1,0 a 1,5 mm se expresan en forma de granulos para la extraccion de bebida (expresado simplemente como "granulos" en algunos casos).
Se considera que en cada una de las plantas tostadas obtenidas mediante la realizacion de un proceso de tueste en estas plantas, muchos ingredientes producidos durante el tueste se adsorben y acumulan en capas en orden de produccion en las paredes de separacion en la estructura porosa formada por el tueste, y los ingredientes amargos fuertes producidos, particularmente, en la etapa final del tueste, se adsorben en las superficies exteriores de las paredes de separacion. El aparato de extraccion de bebidas de la presente invencion es un aparato que utiliza una estructura porosa de una planta tostada como una columna (fase estacionaria) y que es capaz de capturar y separar los ingredientes amargos excesivamente fuertes de manera cromatografica. Es decir, el aparato desorbe temporalmente los ingredientes adsorbidos en las paredes de separacion en la estructura porosa de una planta tostada (por ejemplo, paredes de division en la estructura de nido de abeja e los granulos de cafe) haciendo pasar un disolvente acuoso de modo que las superficies de las paredes de separacion quedan expuestas, y hace pasar, a traves de estas, un lfquido de extracto obtenido por extraccion de agua de la materia prima vegetal tostada. El aparato puede adsorber selectivamente y eliminar los ingredientes amargos excesivamente fuertes en el lfquido extrafdo de esta manera.
Para realizar uniforme y eficazmente esta desorcion de ingredientes en las superficies de las paredes de separacion y la re-adsorcion de los ingredientes amargos sin requerir ninguna operacion complicada, el aparato de la presente invencion emplea un metodo de hacer pasar el disolvente de extraccion a traves de las capas de los granulos para extraccion de bebida envasada (fija) en un estado sustancialmente sellado de modo que el disolvente de extraccion se mueve como alternativa a traves de las capas de granulos. Cuando una pequena cantidad del disolvente de extraccion se pone primero en contacto con los granulos (paso de isa), los ingredientes de aroma, los ingredientes de sabor (ingredientes amargos, componentes del sabor solubles en agua,) adsorbidos en la superficie de la estructura porosa se desorben temporalmente para exponer la superficies de las paredes de separacion de la estructura porosa. El disolvente de extraccion que contiene estos componentes desorbidos se pone en contacto con los granulos que tienen las superficies de estructura porosa expuestos, con lo que se re-adsorben selectivamente solo los ingredientes amargos en el disolvente de extraccion. "Movimiento alternativo de un disolvente de extraccion" al que se hace referencia en esta memoria descriptiva, significa que un disolvente de extraccion se hace fluir mediante el movimiento alternativo, por ejemplo, en la direccion de la gravedad o en una direccion horizontal a traves de las capas de granulos depositadas, es decir, el disolvente de extraccion se hace fluir en una direccion y se hace fluir posteriormente en la direccion opuesta. Por ejemplo, en un caso en que un disolvente de extraccion que se ha introducido para desorber los ingredientes adsorbido en una estructura porosa se hace fluir en una direccion opuesta a la direccion de la gravedad a traves de las capas de granulos, y un lfquido de extracto obtenido a partir de las superficies de grano tostadas se hace fluir en la direccion de la gravedad, un flujo de agua de este tipo (solvente de extraccion) se refiere como "movimiento alternativo de un disolvente de extraccion".
Para realizar dicho movimiento de alternativo de un disolvente de extraccion a traves de capas de granulos depositadas con mejor reproducibilidad sin requerir ninguna operacion complicada, el aparato de la presente invencion esta provisto de una parte de contencion de granulos que contiene granulos de cafe y tiene un miembro de restriccion desmontable para la colocacion de los granulos de cafe en un estado sustancialmente sellado, un primer dispositivo de vertido para verter un disolvente de extraccion en la parte de contencion de granulos desde una primera direccion, y medios de recogida para la recogida de un lfquido de extracto de cafe extrafdo por medio del disolvente de extraccion en el lado de las capas de los granulos de cafe correspondientes a la primera direccion.
El miembro de restriccion para la colocacion de granulos en un estado sustancialmente sellado es un componente necesario para el uso, como adsorbente, de una planta tostada (residuo de extraccion) que tiene superficies de paredes de separacion de estructura porosa expuestas. Puesto que el miembro de restriccion, un miembro capaz de contener el residuo de extraccion en un estado sustancialmente sellado, por ejemplo, un miembro en forma de placa (placa de retencion) inscrito en una seccion de extraccion o un miembro en forma de saco (saco de retencion) se pueden mencionar -(veanse Figura 1, Figura 5). La expresion "sustancialmente sellada" a la que se hace referencia en la presente memoria descriptiva se refiere a un estado en que los granulos no se mueven en la parte de contencion de granulos al momento del suministro de un disolvente de extraccion y/o de la recogida de un lfquido de extracto.
En el caso de extraccion por goteo con el aparato de extraccion de cafe convencional, los granulos de cafe pueden flotar cerca de la superficie del lfquido y se mueven a lo largo de la trayectoria de vertido del disolvente de extraccion. En el caso de extraccion con el metodo de inmersion, los granulos de cafe pueden flotar cerca de la superficie del lfquido y se pueden hacer fluir en gran medida por conveccion libre o agitacion. En el aparato de la presente invencion, el miembro de restriccion se coloca en tal posicion a fin de estar en contacto con o cerca de la superficie mas superior de granulos para extraccion de bebida, y en una posicion tal como para ponerse en contacto con la superficie mas inferior de los granulos, manteniendo de este modo los granulos en un estado sustancialmente sellado de modo que los granulos no se mueven al momento de la extraccion. Detener el movimiento de los granulos
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permite la re-adsorcion de los ingredientes amargos excesivamente fuertes en las paredes de separacion expuestas en la estructura porosa. "Una posicion cercana a la superficie mas superior de granulos" se refiere aqu a una posicion que esta separada de la superficie mas superior de las capas depositadas de los granulos para la extraccion de bebida en una cantidad (brecha) en la que los granulos se hinchan de forma natural cuando se humedecen con el disolvente de extraccion. Mas espedficamente, tal posicion se define dentro de una region a partir de una posicion en la que los granulos se comprimen ligeramente (aproximadamente 0,9 veces el volumen de los granulos) a asta una posicion que corresponde a aproximadamente 2 veces (preferentemente de aproximadamente 1,5 veces) el volumen de los granulos, teniendo en cuenta el hinchamiento de los granulos despues de la puesta en contacto con el disolvente de extraccion.
El tipo de material para el miembro de restriccion y la forma del miembro de restriccion no estan particularmente limitados. Mas espedficamente, un miembro de malla, tal como malla de metal, tela no tejida (franela, pelusas o similares) o un filtro de papel, que tiene una forma plana, una forma conica, una forma piramidal, una forma de saco, o similares se pueden utilizar. Si el tamano de malla del miembro de malla es excesivamente pequeno, la obstruccion se produce facilmente, se incrementa el tiempo requerido para la extraccion y existe la posibilidad de exceso de extraccion. Es, por lo tanto, preferible utilizar un miembro de malla que tenga un tamano de malla de aproximadamente 20 a 200 malla americana si el miembro de malla es de malla de metal. En el caso de utilizar un miembro de malla, una porcion periferica del miembro de malla se puede formar a partir de un material elastico (por ejemplo, tela no tejida tal como franela de algodon) y el miembro de restriccion se puede poner en contacto a presion con la superficie interior de la parte de contencion de granulos para mejorar la funcion de restriccion - (vease Figura 10).
La presente invencion se describira en detalle con referencia a los dibujos. Sin embargo, la presente invencion no se limita al contenido de la descripcion realizada a continuacion. La Figura 1 muestra un aparato de extraccion de bebida 1 que tiene una parte de contencion de granulos cilmdrica 2. En el aparato de extraccion de bebidas 1 que se muestra en la Figura 1, la referencia a la "primera direccion" con respecto a la presente invencion corresponde a una posicion por debajo de la parte de contencion de granulos 2. El aparato de extraccion de bebidas 1 incluye la parte de contencion de granulos 2 que tiene una abertura superior 2A formada en su extremo superior y una abertura inferior 2B (puerto de vertido) y un abertura inferior 2B' (puerto de descarga) formadas en su extremo inferior, y que tiene una seccion de extraccion E en la que los granulos M para la extraccion de bebida se almacenan, un miembro de tapa 3 unido de manera separable a la abertura superior 2A, un deposito 4 de disolvente de extraccion, un canal de suministro 5 con una valvula de suministro 5A a traves de la que un disolvente de extraccion procedente del deposito 4 de disolvente de extraccion se vierte en la abertura inferior 2B de la parte de contencion de granulos 2, y un canal de alimentacion de lfquido 7 con una valvula de alimentacion de lfquido 7A a traves de la que un lfquido de bebida extrafda se alimenta desde la abertura inferior 2B' hasta un deposito de almacenamiento 6. En el aparato de extraccion de bebidas 1 que se muestra en la Figura 1, el deposito 4 de disolvente de extraccion, el canal de suministro 5 y la valvula de suministro 5A corresponden al "primer dispositivo de vertido", de acuerdo con la presente invencion, y el deposito de almacenamiento 6, el canal de alimentacion de lfquido 7 y la valvula de alimentacion de lfquido 7A corresponden al "medio de recogida" de acuerdo con la presente invencion. La seccion de extraccion E en la parte de contencion de granulos 2 incluye un miembro de filtro inferior (tambien referido como "primer miembro de filtro") 10 proporcionado en una posicion correspondiente al extremo inferior de la parte de contencion de granulos 2 y un miembro de restriccion (tambien denominado como "segundo miembro de filtro" o "miembro de filtro superior") 11 proporcionado de forma desmontable en una posicion por encima de los granulos en la seccion inferior como para inscribirse en la parte de contencion de granulos 2. El miembro de restriccion 11 se encuentra en una posicion que corresponde aproximadamente a la superficie superior de los granulos M para la extraccion de bebida cuando los granulos M estan en un estado depositado naturalmente despues de haber sido lanzados sobre la superficie superior del miembro de filtro inferior 10, de tal manera que los granulos de cafe M no se hacen fluir cuando el disolvente de extraccion se vierte.
Es deseable hacer la forma de la parte de contencion de granulos 2 generalmente uniforme en su diametro interior a lo largo de la direccion de movimiento hacia delante del lfquido de extracto de cafe con el fin de inmovilizar los granulos de cafe M y facilitar la readsorcion de los ingredientes amargos. "La forma generalmente uniforme en diametro interior" significa que la forma en seccion de las capas depositadas de los granulos M a lo largo de la direccion axial es generalmente rectangular, es decir, la forma es tal que los granulos de cafe se pueden contener, al depositarse, en una forma de bloque cilmdrico o rectangular (incluyendo forma cubica). Ademas, en un caso donde la parte de contencion de granulos 2 tiene una forma cilmdrica tal como se muestra en las Figuras 1 a 4, es deseable disenar la forma de la seccion de extraccion E de modo que, en la forma en seccion generalmente rectangular de la seccion de extraccion E a lo largo de la direccion axial, la relacion (H/L) de la anchura (L) y la altura (H) del rectangulo esta dentro de un intervalo de 0,1 a 10, preferentemente de 2 a 6, mas preferentemente de 3 a 6. Cuando la relacion excede de este intervalo, el tiempo requerido para la extraccion puede llegar a ser largo y se puede producir una obstruccion y, por lo tanto, se puede producir una exceso de extraccion (un fenomeno en el que los gustos duros, picantes y astringentes y otros varios indeseables en los granulos se extraen debido al contacto excesivo entre el disolvente de extraccion y los granulos). Cuando la relacion esta por debajo del intervalo descrito anteriormente, el efecto de adsorcion suficientemente alto esperado del aparato de la presente invencion no se puede obtener.
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La Figura 1 muestra una ilustracion de un estado donde un miembro de malla con una forma aproximadamente igual a la de la superficie superior de los granulos M se coloca como una placa de retencion (miembro de restriccion 11). La Figura 5 ilustra una forma en la que toda la pila de los granulos de cafe depositados M se cubre con una tela no tejida proporcionada como el miembro de restriccion, es decir, un miembro de restriccion en forma de saco. En esta forma, no hay distincion entre el primer miembro de filtro y el segundo miembro de filtro, y el miembro de restriccion 11 funciona tambien como el primer miembro de filtro. Ademas, la presente invencion incluye tambien un miembro de restriccion 11 en forma de miembro de tapa tal como se ilustra en la Figura 6. El miembro de restriccion 11 tiene una forma tal como para inscribirse en la parte de contencion de granulos de manera que los granulos M se pueden mantener en un estado estacionario. El miembro de restriccion 11 se monta en una posicion tal como para estar cerca de o en contacto con los granulos M.
El primer miembro de filtro funciona tambien como un miembro de restriccion. El primer miembro de filtro no esta particularmente especificado, si el disolvente de extraccion y el lfquido de extracto se pueden hacer pasar a traves del primer miembro de filtro, y si el primer miembro de filtro es capaz de evitar que los granulos de cafe caigan en y se mezclen con el lfquido de extracto de cafe. Mas espedficamente, el primer miembro de filtro puede ser, por ejemplo, un miembro de malla tal como malla de metal, tela no tejida (franela, de pelusa o similares) o un filtro de papel. Si la malla del miembro de filtro es excesivamente fina, la obstruccion puede ocurrir facilmente, el tiempo requerido para la extraccion es largo y existe la posibilidad de sobre-extraccion. Por lo tanto, es preferible utilizar un miembro de malla que tenga un tamano de malla de aproximadamente 20 a 200 malla americana si el miembro de malla es de malla de metal. Desde el punto de vista de permitir la eliminacion de adsorcion de los ingredientes oleosos en el lfquido de extracto de cafe, es preferible utilizar tela no tejida.
La Figura 2 ilustra un aparato de extraccion de cafe cilmdrico 1 similar al ilustrado en la Figura 1. En el aparato de extraccion de cafe de la Figura 2, la "primera direccion" de acuerdo con la presente invencion corresponde a una posicion por debajo de la parte de contencion de granulos 2, al igual que en el aparato que se ilustra en la Figura 1. El aparato de extraccion de cafe 1 incluye una parte de contencion de granulos 2 que tiene una abertura superior 2A formada en su extremo superior y una abertura inferior 2B (que sirve tanto como puerto de vertido como puerto de descarga) formada en su extremo inferior, y que tiene una seccion de extraccion E en la que los granulos de cafe M se almacenan, un miembro de tapa 3 unido de forma desmontable a la abertura superior 2A, un canal de conducto 8 que se comunica con la abertura inferior 2B de la parte de contencion de granulos 2, un deposito 4 de disolvente de extraccion, un canal de suministro 5 a traves del que un disolvente de extraccion procedente del deposito 4 de disolvente de extraccion se vierte en la abertura inferior 2B, y un canal de alimentacion de lfquido 7 a traves del que un lfquido de extracto de cafe se alimenta desde la abertura inferior 2B hasta un deposito de almacenamiento 6. El canal de conducto 8 se conecta al canal de suministro 5 y al canal de alimentacion de lfquido 7 a traves de una valvula de tres vfas 9. En el aparato de extraccion de cafe 1 que se muestra en la Figura 2, el deposito 4 de disolvente de extraccion, el canal de suministro 5, el canal conducto 8 y la valvula de tres vfas 9 corresponden al "primer dispositivo de vertido", de acuerdo con la presente invencion, y el deposito de almacenamiento 6, el canal de alimentacion de lfquido 7, el canal de conducto 8 y la valvula de tres vfas 9 corresponden al "medio de recogida", de acuerdo con la presente invencion. La seccion de extraccion E en la parte de contencion de granulos 2 incluye un miembro de filtro inferior 10 proporcionado en una posicion correspondiente al extremo inferior de la parte de contencion de granulos 2 y un miembro de restriccion 11 proporcionado de forma desmontable en una posicion por encima de los granulos en la seccion inferior a fin de inscribirse en la parte de contencion de granulos 2, al igual que el que se muestra en la Figura 1.
La Figura 3 ilustra un aparato de extraccion de cafe cilmdrico 1 similar al ilustrado en la Figura 2. En el aparato de extraccion de cafe de la Figura 3, la "primera direccion" de acuerdo con la presente invencion corresponde a una posicion por debajo de la parte de contencion de granulos 2, y "la direccion opuesta a la primera direccion" corresponde a una posicion por encima de la parte de contencion de granulos 2. El aparato de extraccion de cafe 1 incluye una parte de contencion de granulos 2 que tiene una abertura superior 2A formada en su extremo superior y una abertura inferior 2B (que sirve tanto como puerto de vertido como puerto de descarga) formada en su extremo inferior, y que tiene una seccion de extraccion E en la que los granulos de cafe M se almacenan, un miembro de tapa 3 unido de forma desmontable a la abertura superior 2A y que tiene una abertura 3A, un canal de suministro 5' con un valvula de suministro 5A' a traves de la que un disolvente de extraccion procedente de un deposito 4 de disolvente de extraccion se vierte en la abertura superior 2A a traves de la abertura 3A del miembro de tapa 3, un canal de conducto 8 que se comunica con la abertura inferior 2B de la parte de contencion de granulos 2, un canal de suministro 5 a traves del que el disolvente de extraccion procedente del deposito 4 de disolvente de extraccion se vierte en la abertura inferior 2B, y un canal de alimentacion de lfquido 7 a traves del que un lfquido de extracto de cafe se alimenta desde la abertura inferior 2B hasta un deposito de almacenamiento 6. El canal de conducto 8 se conecta al canal de suministro 5 y al canal de alimentacion de lfquido 7 a traves de una valvula de tres vfas 9. En el aparato de extraccion de cafe 1 que se muestra en la Figura 3, el deposito 4 de disolvente de extraccion, el canal de suministro 5, el conducto canal 8 y la valvula de tres vfas 9 corresponden al "primer dispositivo de vertido", de acuerdo con la presente invencion; el deposito 4 de disolvente de extraccion, el canal de suministro 5' y la valvula de suministro 5A' corresponden al "segundo dispositivo de vertido", de acuerdo con la presente invencion; y el deposito de almacenamiento 6, el canal de alimentacion de lfquido 7, el canal de conducto 8 y la valvula de tres vfas 9 corresponden al "medio de recogida" de acuerdo con la presente invencion. La seccion de extraccion E en la parte de contencion de granulos 2 incluye un miembro de filtro inferior 10 proporcionado en una posicion correspondiente
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al extremo inferior de la parte de contencion de granulos 2 y un miembro de restriccion 11 proporcionado de forma desmontable en una posicion por encima de los granulos en la seccion inferior, a fin de inscribirse en la parte de contencion de granulos 2, al igual que el mostrado en la Figura 1.
La Figura 4 ilustra un aparato de extraccion de cafe 1 que es similar al ilustrado en la Figura 3, y que se establece de modo que una parte de contencion de granulos 2 esta en una posicion longitudinal. En el aparato de extraccion de cafe en la Figura 4, la "primera direccion" de acuerdo con la presente invencion corresponde a la direccion hacia la izquierda de la parte de contencion de granulos 2, y "la direccion opuesta a la primera direccion" corresponde a la direccion hacia la derecha de la parte de contencion de granulos 2. El aparato de extraccion de cafe 1 incluye la parte de contencion de granulos 2 que tiene una abertura derecha 2A formada en su extremo derecho y una abertura izquierda 2B (que sirve tanto como puerto de vertido como puerto de descarga) formada en su extremo izquierdo, y que tiene una extraccion seccion E en la que los granulos de cafe M se almacenan, un miembro de tapa 3 unido de forma desmontable a la abertura derecha 2A y que tiene una abertura 3A, un canal de alimentacion 5' con un valvula de suministro 5A" a traves del que un disolvente de extraccion procedente de un deposito 4 de disolvente de extraccion se vierte en la abertura derecha 2A a traves de la abertura 3A del miembro de tapa 3, un canal de
conducto 8 que se comunica con la abertura izquierda 2B de la parte de contencion de granulos 2, un canal de
suministro 5 a traves del que el disolvente de extraccion procedente del deposito 4 de disolvente de extraccion se vierte en la abertura izquierda 2B, y un canal de alimentacion de lfquido 7 a traves del que un lfquido de extracto de cafe se alimenta desde la abertura izquierda 2B hasta un deposito de almacenamiento 6. El canal de conducto 8 se conecta al canal de suministro 5 y al canal de alimentacion de lfquido 7 a traves de una valvula de tres vfas 9. En la abertura de extremo izquierdo 2B de la parte de contencion de granulos 2, un miembro de filtro 10 para evitar que los granulos de cafe M se mezclen en el lfquido de extracto de cafe se fija de forma desmontable. En el aparato de extraccion de cafe 1 que se muestra en la Figura 4, el deposito de extraccion de disolvente 4, el canal de suministro 5, el canal de conducto 8 y la valvula de tres vfas 9 corresponden al "primer dispositivo de vertido", de acuerdo con la presente invencion; el deposito 4 de disolvente de extraccion, el canal de suministro 5' y la valvula de suministro 5A' corresponden al "segundo dispositivo de vertido", de acuerdo con la presente invencion; y el deposito de
almacenamiento 6, el canal de alimentacion de lfquido 7, el canal de conducto 8 y la valvula de tres vfas 9
corresponden al "medio de recogida" de acuerdo con la presente invencion.
En el aparato de la presente invencion, los granulos de cafe M se establecen primero en la seccion de extraccion E en un estado colocado sustancialmente sellado mediante el miembro de restriccion 11. Es decir, en el aparato que se muestra en las Figuras 1 a 3, una operacion para lanzar los granulos de cafe M sobre la superficie superior del miembro de filtro inferior 10 se realiza; el miembro de restriccion 11 se situa en una posicion tal como para estar cerca de o en contacto con la superficie superior de los granulos de cafe M; y la abertura superior 2A se cierra con el miembro de tapa 3. Este es un proceso realizado por un operario antes de activar el aparato de la presente invencion.
En el aparato de la presente invencion, despues de colocar los granulos en un estado sustancialmente sellado en la parte de contencion de granulos mediante el miembro de restriccion antes descrito, el disolvente de extraccion se vierte en la parte de contencion de granulos desde la primera direccion a traves del dispositivo de vertido. La primera direccion desde la que se vierte el disolvente de extraccion puede ser una posicion por encima o por debajo de la parte de contencion de granulos o una posicion en el lado derecho o el lado izquierdo de la parte de contencion de granulos. Desde el punto de vista de permitir la prevencion de que los granulos M cierren la seccion de extraccion E l compactarse, es preferible causar un flujo ascendente del disolvente de extraccion de tal manera que el disolvente de extraccion fluya desde una posicion por debajo de la seccion de extraccion E hasta una posicion por encima de la extraccion seccion E. Por lo tanto, una posicion por debajo de la parte de contencion de granulos se puede mencionar como un ejemplo preferible de la primera direccion de acuerdo con la presente invencion. Expresiones tales como "por debajo", "por encima", "superior" e "inferior" que indican direcciones con respecto a la parte de contencion de granulos en esta memoria descriptiva denotan direcciones expresadas asumiendo que la direccion de la gravedad, cuando el aparato esta establecido, corresponde a una posicion "hacia abajo", a menos que se especifique lo contrario. "Superior" designa una porcion por encima de una porcion central de la parte de contencion de granulos como se observa a lo largo de la direccion de arriba a abajo, y no designa necesariamente solo el extremo superior. Del mismo modo, "inferior" designa una porcion por debajo de una porcion central de la parte de contencion de granulos como se observa a lo largo de la direccion de arriba a abajo, y no necesariamente designa solo el extremo inferior.
En los aparatos mostrados en las Figuras 1 a 3, despues de que los granulos M se han colocados en un estado sustancialmente sellado en la parte de contencion de granulos 2, la valvula de suministro 5A se hace funcionar para abrirse o la valvula de tres vfas 9 se acciona para abrirse en el lado del canal de suministro 5, vertiendo de este modo la cantidad necesaria de disolvente de extraccion (agua, preferentemente agua caliente) en la seccion de extraccion E y llenando la seccion de extraccion E hasta que el disolvente de extraccion alcance un nivel cerca de la superficie superior de las capas depositadas de granulos de cafe M. La valvula de suministro 5A y/o la valvula de tres vfas 9 se pueden proporcionar como siendo de tipo manual o se pueden proporcionar como siendo de tipo electromagneticas o similares para permitir el control automatico con un controlador C. El vertido inicial del disolvente de extraccion (primer vertido) es para desorber temporalmente los ingredientes adsorbidos en las paredes de separacion en la estructura porosa de una planta tostada (ingredientes aromaticos e ingredientes de sabor
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producidos principalmente al momento del tueste) de manera que las superficies de la paredes de separacion en la estructura porosa quedan expuestas, es decir, se preparan para la separacion eficaz de los ingredientes amargos mediante el uso de los granulos como adsorbente. Por lo tanto, una cantidad del disolvente de extraccion suficiente para desorber temporalmente los ingredientes adsorbidos en las paredes de separacion en la estructura porosa puede ser suficiente en el primer vertido. Mas espedficamente, una cantidad del disolvente de extraccion aproximadamente 0,3 a 2 veces, preferentemente de aproximadamente 0,5 a 1,5 veces el volumen de los granulos se vierte. Mas preferentemente, se vierte una cantidad del disolvente de extraccion de manera que el disolvente de extraccion puede alcanzar sustancialmente la superficie superior de las capas depositadas de los granulos. Mediante el uso de una pequena cantidad de disolvente de extraccion en el primer vertido, un lfquido de extracto rico en aroma e ingredientes de sabor desde la superficie de planta tostada se puede obtener. Si se vierte una cantidad del disolvente de extraccion por encima del intervalo descrito anteriormente, existe la posibilidad de una reduccion de la eficacia de separacion en la etapa de adsorcion de los ingredientes amargos realizada despues, o en la extraccion de sabores indeseables desde las porciones internas de la planta tostada, lo que provoca la degradacion en el sabor del lfquido de extracto. La cantidad del disolvente de extraccion vertido se puede controlar proporcionando un medidor de la cantidad de lfquido en la parte de contencion de granulos 2 y/o en el deposito 4 de disolvente de extraccion y midiendo la cantidad del disolvente de extraccion vertido o que se hace fluir hacia fuera. Un medidor del nivel de lfquido se puede proporcionar, como alternativa, en la parte de contencion de granulos 2 para controlar la cantidad del disolvente de extraccion mediante la medicion del nivel de la superficie del lfquido.
La desorcion de los ingredientes adsorbidos a los granulos se puede realizar de manera efectiva mediante el paso de una cantidad de disolvente de extraccion en el intervalo descrito anteriormente a traves de la parte de contencion de granulos a una velocidad espacial (SV) de aproximadamente 3 a 100. La tasa de paso de lfquido se ajusta preferentemente a SV = 5 a 70, mas preferentemente a aproximadamente 5 a 50, preferentemente adicionalmente a aproximadamente 6 a 40. Es preferible proporcionar un controlador de flujo en el aparato de la presente invencion con el fin de controlar la velocidad de flujo a una tasa de paso de lfquido en este intervalo.
Cuando se vierte el disolvente de extraccion en la seccion de extraccion, las burbujas de aire encerradas en los granulos se liberan en la seccion de extraccion E para existir como burbujas de aire. Estas burbujas de aire pueden impedir el vertido del disolvente de extraccion. Es, por tanto, preferible proporcionar un medio de desaireacion en la parte de contencion de granulos 2 con antelacion. El medio de desaireacion puede ser, por ejemplo, un dispositivo para producir una presion negativa en la parte de contencion de granulos 2 o un dispositivo para aplicar vibraciones finas. Un dispositivo para aplicar vibraciones finas es especialmente preferido para el mantenimiento de los ingredientes de aroma en el lfquido de extracto como se desee.
Antes de que el disolvente de extraccion alcance un nivel cercano a la superficie superior de las capas depositadas de granulos de cafe M, el lfquido de extracto no se saca; se mantiene un estado tranquilo de retencion. Cuando el vertido de la cantidad predeterminada del disolvente de extraccion se ha completado, la valvula de suministro 5A se hace funcionar para cerrarse y la valvula de alimentacion de lfquido 7A se hace funcionar para abrirse, o la valvula de alimentacion de lfquido 7A se hace funcionar para abrirse mientras que la valvula de suministro 5A se mantiene en el estado abierto. Como alternativa, la valvula de tres vfas 9 se cambia de manera que se abre en el lado del canal de alimentacion de lfquido 7 para sacar el lfquido de extracto de la abertura 2B de la parte de contencion de granulos 2. En el aparato de la presente invencion, es importante que el disolvente de extraccion se mueva en las capas depositadas de granulos M en forma alternativa. Por lo tanto, el disolvente de extraccion se recoge como el lfquido de extracto en el mismo lado de las capas de granulos M como aquel en el que se vierte el disolvente de extraccion.
El tiempo requerido para la extraccion del lfquido de extracto mediante cafda por gravedad es largo y la sobre- extraccion (un fenomeno en el que gustos duros, picantes y astringentes y otros diversos gustos indeseables en los granulos se extraen debido a un contacto excesivo entre el disolvente de extraccion y los granulos) se puede producir. En el caso de los aparatos dispuestos como se muestra en las Figuras 1 y 2 sin el segundo dispositivo de vertido, por lo tanto, es preferible proporcionar un medio de recogida dinamico para sacar sin problemas el lfquido de extracto E, por ejemplo, uno incluyendo medios de aspiracion tales como una bomba en el canal de alimentacion de lfquido 7 o el canal de conducto 8 o uno para el soplado de aire o similar desde una posicion por encima de la seccion de extraccion E de la parte de contencion de granulos 2 (una posicion en el lado de la seccion de extraccion E opuesta a la abertura 2B) hacia la posicion correspondiente a la primera direccion, de manera que la eyeccion desde la abertura 2B se insta por la presion del aire.
En el caso de los aparatos provistos del segundo dispositivo de vertido como se muestra en las Figuras 3 y 4, el lfquido de extracto se puede descargar uniformemente desde la seccion de extraccion E mediante circulacion de agua. Ademas, dado que el proceso de extraccion se realiza en estos aparatos con el disolvente de extraccion vertido por el segundo dispositivo de vertido en un estado donde los ingredientes amargos excesivamente fuertes de los granulos M se capturan en la estructura porosa de los granulos, estos aparatos pueden recoger una mayor cantidad del lfquido de bebida extrafdo en comparacion con aquellos dispuestos como se muestra en las Figuras 1 y 2.
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En general, como ingredientes indeseables en un Uquido extrafdo de plantas tostadas, ingredientes astringentes que se eluyen de las porciones interiores de los granulos a medida que el proceso de extraccion avanza desde la etapa intermedia hasta la ultima etapa y que permanecen en la lengua, asf como ingredientes amargos excesivamente fuertes (amargos chamuscados) adsorbidos en las superficies exteriores de la pared de separacion. En el segundo vertido de los aparatos mostrados en las Figuras 3 y 4, por lo tanto, la extraccion se controla de manera que tales ingredientes astringentes eluidos de la etapa intermedia hasta la ultima etapa de extraccion y alojados en la lengua no se recogen, permitiendo asf la extraccion eficaz de un lfquido de extracto con un mejor sabor. Mas espedficamente, es preferible que la cantidad del lfquido de extracto a retirarse con el medio de recogida sea de aproximadamente 0,5 a 5 veces, preferentemente de 1 a 3 veces, mas preferentemente de 1 a 2 veces el volumen de los granulos. Si se extrae una cantidad del lfquido de extracto que excede 5 veces, un ingrediente astringente en el lfquido extrafdo se puede percibir. La cantidad del disolvente de extraccion en el segundo vertido se puede controlar tambien con un medidor de nivel de lfquido y/o un medidor de la cantidad de lfquido, como es aquel en el primer vertido.
Cuando la extraccion se realiza de esta manera, la tasa de extraccion del lfquido extrafdo es del 20 % o menos, preferentemente del 15 % o menos. Aqrn, la tasa de extraccion es un valor expresado por la siguiente expresion.
Tasa de extraccion de cafe (%) = {Peso (g) del liquido extraido} x {Brix (%) del liquido extraido}/ {Peso (g) de los granulos de cafe}
(Brix representa el contenido de solidos solubles medidos con un sacanmetro, por ejemplo, refractometro digital RX- 5000a, fabricado por ATAGO CO., LTD.)
La recogida del liquido de extracto se realiza mientras se realiza la extraccion de adsorcion de los ingredientes amargos en el liquido de extracto obtenido en la primera extraccion. La velocidad de paso del disolvente de extraccion a traves de las capas de granulos, es decir, la velocidad de descarga del liquido que se va a recoger, es importante para realizar la adsorcion con eficacia. Mas espedficamente, la velocidad de descarga del liquido que se va a recoger es preferentemente aproximadamente de 3 a 100, mas preferentemente de 5 a 70, mas preferentemente de 5 a 50, mas preferentemente de 6 a 40 en terminos de velocidad espacial (SV).
En el aparato de la presente invencion, los granulos M se encuentran en un estado de ser colocados en un estado sustancialmente sellado y el disolvente de extraccion se mueve a traves de las capas depositadas de granulos M alternativamente. Es preferible proporcionar un controlador de flujo como el controlador C con el fin de controlar de forma fiable el flujo del disolvente de extraccion. El controlador de flujo controla la direccion de flujo del disolvente de extraccion y el movimiento de liquido de extracto en las capas depositadas y controla tambien la velocidad del flujo. Mas espedficamente, se proporciona un mecanismo de control de presion capaz de cambiar la presion para permitir el control del flujo del disolvente de extraccion en la seccion de extraccion E.
Ademas, cuando se saca el liquido de extracto, las burbujas de aire existentes en la extraccion seccion E pueden llegar a ser obstructivas. La velocidad de flujo se puede controlar mediante el aumento de la velocidad de flujo desde el segundo dispositivo de vertido con el controlador de flujo descrito anteriormente, y la desaireacion se puede realizar mediante el medio de desaireacion proporcionado en la parte de contencion de granulos 2 descrita anteriormente.
Realizaciones
Los aparatos de extraccion de cafe en los que los granulos del cafe se utilizan como granulos para la extraccion de bebida y en los que un liquido de extracto de cafe se recoge a continuacion se describiran en detalle a modo de ejemplo con referencia a los dibujos. Sin embargo, la presente invencion no se limita a los mismos. La presente invencion se puede aplicar a cualquier aparato de extraccion de bebidas para la obtencion de un liquido de extracto de una bebida obtenida a partir de una planta tostada, asf como en un aparato de extraccion de cafe.
Las Figuras 7 y 8 son diagramas que muestran un aparato de extraccion de cafe de mesa pata su uso en casa o en otros lugares. Haciendo referencia a la Figura 7, se proporciona una parte de contencion de granulos 2 formada de un tubo de vidrio cilmdrico que tiene aberturas generalmente superior e inferior (2a, 2b). Un usuario establece primero un filtro (miembro de filtro inferior) en una porcion inferior de la parte de contencion de granulos 2, coloca los granulos de cafe M en la superficie superior del filtro, y coloca un miembro de restriccion para evitar el flujo de los granulos de cafe M hasta una posicion tal que el miembro de restriccion se ponga en contacto con o este cerca de la superficie superior de la superficie de deposicion. El miembro de restriccion puede ser, por ejemplo, un miembro de malla, tal como malla de metal, tela no tejida (de franela, pelusa o similares) o un filtro de papel, con una forma que corresponde aproximadamente a la superficie superior de la superficie de deposicion. Con la finalidad de evitar el flujo de los granulos de cafe M, el miembro de restriccion se encuentra en una posicion tal que esta inscrito en la parte de contencion de granulos 2. En particular, es preferible que una porcion periferica del miembro de malla se forme de un material elastico (por ejemplo, franela de algodon o similar) de manera que el miembro de restriccion se puede poner en contacto a presion con la superficie interior de la parte de contencion de granulos 2 (vease Figura 10).
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En el aparato mostrado en la Figura 7, una tubena de extraccion con una llave de tres v^as 9 se forma en la abertura inferior 2B de la parte de contencion de granulos 2 y se conecta a un recipiente de agua caliente (deposito de disolvente) 4 a traves de un tubo. En este aparato, despues de que los granulos de cafe M se han colocado en un estado sustancialmente sellado, se anade agua caliente en el deposito de agua caliente 4 mientras que la llave de tres vfas 9 se encuentra en el estado cerrado; el agua caliente se vierte a continuacion en la seccion de extraccion E accionando la llave de tres vfas 9 (Figura 8A); la llave de tres vfas 9 se cierra cuando un nivel cercano a la superficie superior de las capas depositadas de granulos de cafe M se alcanza por el agua caliente durante el llenado; y el agua caliente se vierte desde la abertura superior 2A hacia la seccion de extraccion E (Figura 8B). Despues de verter una cantidad adecuada de agua caliente desde la abertura superior, la llave de tres vfas 9 se opera para tomar un extracto de cafe lfquido desde un puerto de recogida proporcionado en el extremo inferior de la tubena de extraccion (Figura 8C). Es preferible inyectar, desde la segunda direccion (una posicion por encima de la seccion de extraccion E en el lado de la abertura 2a, tal como se observa en la Figura 6), una cantidad de agua adecuada para establecer la tasa de extraccion del lfquido de extracto de cafe en un 20% o menos, preferentemente 15% o menos. Aqm, el establecimiento de la tasa de extraccion en un 20 % tiene la finalidad de evitar la percepcion de un sabor astringente eluido desde la etapa intermedia hasta la ultima etapa de extraccion y que permanece en la lengua.
En un aparato que se muestra en la Figura 9, una tubena de extraccion con una llave de dos vfas se forma en una abertura inferior 2B de una parte de contencion de granulos 2. Despues de colocar los granulos de cafe M en un estado sustancialmente sellado, una pipeta de seguridad se fija a una abertura superior 2A. Un recipiente de agua caliente se pone por debajo de un puerto de recogida proporcionado en el extremo inferior de la tubena de extraccion, el puerto de recogida se introduce en el agua caliente contenida en el deposito de agua caliente, y la llave de dos vfas y la pipeta de seguridad se operan para llevar el agua caliente hacia arriba hasta un nivel cerca de la superficie superior de los granulos M en la seccion de extraccion. A continuacion, la llave de dos vfas se cierra; se retira la pipeta de seguridad; el agua caliente se vierte desde la abertura superior 2A de la parte de contencion de granulos 2 hacia la seccion de extraccion E; la pipeta de seguridad se fija de nuevo; se aplica presion de aire en la parte de contencion de granulos 2; y la llave de dos vfas se abre despues para la recogida de un lfquido de extracto de cafe desde el puerto de recogida en el extremo inferior de la tubena de extraccion.
La Figura 11 muestra un ejemplo de una maquina de cafe electrica (aparato de extraccion de cafe 1). En un cuerpo principal del aparato de extraccion 1, un deposito de agua 4 para el almacenamiento de agua para ser utilizado por un usuario para extraer cafe y una camara de almacenamiento de granos (parte de contencion de granulos 2) para el establecimiento de los granulos de cafe en si interior por parte de un usuario se proporcionan. El agua almacenada en el deposito de agua 4 se lleva y calienta por una tubena de calentamiento 12' integrada en un calentador 12 para convertirse en agua caliente, que se hace pasar a traves de una valvula de conmutacion 9 entre canales y se suministra desde un canal de conducto 8 hasta la parte de contencion de granulos 2. En el aparato mostrado en la Figura 11, despues de que una cantidad predeterminada de agua caliente se ha suministrado desde un puerto de vertido inferior 2B hasta la parte de contencion de granulos 2, una cantidad predeterminada de agua caliente se suministra a un puerto de vertido superior 2A, y un lfquido de extracto se acumula en un recipiente de almacenamiento 13 y se mantiene caliente con el calentador 12.
En esta maquina de cafe, se forma la seccion de extraccion E a fin de tener una forma preferible. Es decir, es preferible que un usuario rellene la parte de contencion de granulos 2 con granulos de cafe por el/ella misma de manera que, en la forma en seccion generalmente rectangular de las capas de granulos a lo largo de la direccion axial en un caso donde la parte de contencion de granulos 2 es cilmdrica, la relacion (H/L) de la anchura (L) y la altura (H) del rectangulo este comprendida dentro de un intervalo de 0,1 a 10 (preferentemente de 2 a 6, mas preferentemente de 3 a 6), o una unidad especial desechable se empaquete (donde capas de granulos de cafe M y el primer y segundo miembros de filtro 10 y 11 se combinan integralmente entre sf). La disposicion puede ser, como alternativa, de tal manera que se proporciona un mecanismo de retencion para retener una unidad desechable en la posicion predeterminada en la parte de contencion de granulos 2 y el tamano de una region (la seccion de extraccion E) en el mecanismo de retencion se disena para que este comprendido en el intervalo que se ha definido anteriormente.
La Figura 12 muestra una realizacion de un aparato de extraccion de cafe 1 provisto de dos sistemas de dispositivos de vertido. Es decir, el primer dispositivo de vertido para verter un disolvente de extraccion desde debajo de una parte de contencion de granulos 52 y un segundo dispositivo de vertido para verter el disolvente de extraccion desde arriba de la parte de contencion de granulos 52 se proporcionan. El primer dispositivo de vertido incluye un primer canal de suministro 51, una primera valvula de alimentacion 51A conectada en una parte intermedia del primer canal de suministro 51, y una bomba 51B para forzar el disolvente de extraccion en la parte de contencion de granulos 52. El primer canal de suministro 51 se comunica con un primer deposito 54 de disolvente de extraccion. El primer canal de suministro 51 se conecta a una abertura inferior 52B de la parte de contencion de granulos 52. Por lo tanto, el suministro/cierre del disolvente de extraccion desde debajo de la parte de contencion de granulos 52 se puede controlar mediante el control de la primera valvula de suministro 51A y la bomba 51B. En algunos casos, si se aplica una presion interna mas elevada que en la parte de contencion de granulos 52 en el primer deposito 54 de disolvente de extraccion, la bomba 51b no es necesaria.
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El segundo dispositivo de vertido se dispone por encima de la parte de contencion de granulos 52. Mas espedficamente, el segundo dispositivo de vertido incluye un segundo canal de suministro 61 conectado a una abertura superior 53A de un miembro de tapa 53, y una segunda valvula de suministro 61A proporcionada en una parte intermedia del segundo canal de suministro 61. El segundo canal de suministro 61 se comunica con un segundo deposito 64 de disolvente de extraccion. Por lo tanto, el suministro/cierre del disolvente de extraccion desde arriba de la parte de contencion de granulos 52 se puede controlar mediante el control de la segunda valvula de suministro 61A.
En la presente realizacion, una abertura de descarga 52B' se proporciona en una porcion inferior de la parte de contencion de granulos 52. Un canal de alimentacion de lfquido 57 se conecta a la abertura de descarga 52B'. Ademas, una valvula de alimentacion de lfquido 57A se proporciona en una parte intermedia del canal de alimentacion de lfquido 57. El medio de recogida se forma por el canal de alimentacion de lfquido 57, la valvula de alimentacion de lfquido 57A y, si es necesario, otros componentes. El extremo inferior del canal de alimentacion de lfquido 57 se abre hacia un deposito de almacenamiento 56. El lfquido de extracto en la parte de contencion de granulos 52 se puede introducir en el deposito de almacenamiento 56 mediante el control de la valvula de alimentacion de lfquido 57A. Una bomba no ilustrada se puede proporcionar en el canal de alimentacion de lfquido 57 para descargar por la fuerza un lfquido de extracto desde la parte de contencion de granulos 52.
La operacion del aparato de extraccion 1 construido como se ha descrito anteriormente se describira brevemente. En primer lugar, en un estado donde los granulos de cafe M estan contenidos en la parte de contencion de granulos 52, la primera valvula de suministro 51A se abre y la bomba 51B se inicia. El disolvente de extraccion (por ejemplo, agua caliente) se suministra, por tanto, desde el primer deposito 54 de disolvente de extraccion hasta la abertura inferior 52B de la parte de contencion de granulos 52 a traves del primer canal de suministro 51. En este momento, los granulos de cafe M se intercalan entre un miembro restriccion (miembro de filtro superior) 11 y un miembro de filtro inferior 10, respectivamente, situado por encima y por debajo de los granulos. Por lo tanto, incluso cuando se suministra el disolvente de extraccion, el movimiento de los granulos de cafe M es limitado. Simultaneamente con la alimentacion del disolvente de extraccion, un lfquido de extracto que contiene ingredientes de cafe extrafdos se produce en la parte de contencion de granulos 52. Cuando el disolvente de extraccion correspondiente a la cantidad de los granulos de cafe contenidos M se suministra, la primera valvula de suministro 51A se cierra.
Despues del transcurso de un periodo de tiempo predeterminado, el disolvente de extraccion se vierte desde el segundo dispositivo de vertido. Simultaneamente, la valvula de alimentacion de lfquido 57A se abre para descargar el lfquido de extracto desde la abertura de descarga 52B'. El lfquido de extracto se descarga sin problemas por el efecto de circulacion del agua del disolvente de extraccion desde el segundo dispositivo de vertido. El lfquido de extracto se almacena en el deposito de almacenamiento 56 proporcionado por debajo del canal de alimentacion de lfquido 57. En este momento, el lfquido de extracto se mueve en una direccion (direccion hacia abajo) opuesta a la direccion en la que el disolvente de extraccion se suministra por el primer dispositivo de vertido. Por lo tanto, el lfquido de extracto que ha estado en una posicion por encima de los granulos de cafe M se hace pasar de nuevo a traves de los granulos de cafe M. Como resultado, los ingredientes amargos en el cafe se adsorben en las paredes de division de la estructura de nido de abeja de los granulos de cafe M, como se ha descrito anteriormente. Cuando se ha completado el suministro de la cantidad predeterminada del disolvente de extraccion desde el segundo dispositivo de vertido, la segunda valvula de suministro 61A se cierra. Puesto que los granulos de cafe M tienen un espesor predeterminado, la expresion "por encima de los granulos de cafe M" significa que estan por encima de la capa mas inferior de los granulos de cafe M.
La presente realizacion se ha descrito con respecto a un ejemplo en el que dos depositos de disolventes de extraccion 54 y 64 se proporcionan. Sin embargo, la presente invencion no se limita a este ejemplo. Es decir, un deposito de disolvente de extraccion individual se puede proporcionar al que se conectan el primer y segundo dispositivos de vertido. La construccion del aparato de extraccion 1 se puede simplificar de esta manera.
Haciendo referencia a la Figura 13, la mayona de componentes que se muestran en la Figura 13 corresponden a aquellos en el aparato de extraccion descrito con referencia a la Figura 12. Un punto de diferencia con respecto a la disposicion mostrada en la Figura 13 reside, sin embargo, en que el segundo dispositivo de vertido no esta provisto de la segunda valvula de suministro. Es decir, se supone que una cantidad de un medio de extraccion en el segundo deposito 64 de disolvente de extraccion requerido para la extraccion se calcula por adelantado, y una construccion se disena de manera que no se vierte ninguna cantidad excedente del disolvente de extraccion. Por lo tanto, aunque se requiere el control de sincronizacion para hacer que el disolvente de extraccion fluya desde el segundo deposito 64 de disolvente de extraccion, no es necesario para controlar la cantidad del disolvente de extraccion. Como resultado, la segunda valvula de suministro se puede eliminar.
Haciendo referencia a la Figura 14, la mayona de componentes que se muestran en la Figura 14 corresponden a aquellos en el aparato de extraccion descrito con referencia a la Figura 12. Un punto de diferencia con respecto a la disposicion mostrada en la Figura 14 reside, sin embargo, en que el segundo dispositivo de vertido esta conectado a una porcion de pared lateral superior de la parte de contencion de granulos 52. Esto es para permitir que el disolvente de extracto fluya uniformemente a lo largo de la superficie de la pared lateral de la parte de contencion de
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granulos 52. De esta manera, la perturbacion de los granulos del cafe M o similares debido a la energfa del movimiento del disolvente de extraccion al momento del vertido se suprime y la estabilidad se puede mantener. Para lograr un objeto tal como se ha descrito anteriormente, la segunda valvula de suministro 61A mantiene la velocidad de flujo del disolvente de extraccion igual o menor que un valor predeterminado de tal manera que el disolvente de extraccion no se separa de la superficie de pared lateral de la parte de contencion de granulos 52.
Desde el punto de vista de evitar una extraccion excesiva, una placa de dispersion que tiene una pluralidad de aberturas (vease Figura 15) se puede disponer en el exterior del primer y segundo miembros de filtro a fin de hacer pasar de manera uniforme el disolvente de extraccion a traves de la totalidad de las capas de granulos M en el primero de vertido y/o el segundo vertido de la presente invencion. La Figura 16 muestra los dispersores 55A y 55B para la dispersion del disolvente de extraccion. El dispersor 55A tiene un cuerpo principal en forma de disco y una multiplicidad de pequenos orificios redondos formados en el cuerpo principal. Los orificios redondos se forman a traves del cuerpo principal de la superficie superior a la superficie inferior del mismo. La Figura 15(C) muestra la disposicion del dispersor 55A por encima de los granulos del cafe M para dispersar en un area amplia el disolvente de extraccion vertido desde el lado del miembro de tapa 53. En el dispersor 55A, los orificios redondos se disponen en forma de celosfa. El disolvente de extraccion se suministra a los granulos de cafe M a traves de estos orificios redondos. El dispersor 55B tiene orificios alargados radiales formados radialmente. Por lo tanto, cuando el disolvente de extraccion se suministra en una porcion central del dispersor 55B, el disolvente de extraccion se suministra a cada orificio radial de manera que el disolvente de extraccion se dispersa sobre la totalidad de los granulos de cafe M. Diversos casos de colocacion del dispersor 55A o 55B en la parte de contencion de granulos 52 en la direccion de la altura son concebibles. Por ejemplo, el dispersor se puede colocar para estar en contacto con la superficie superior de los granulos de cafe M o se puede disponer por encima de la superficie de los granulos del cafe M al separarse de la superficie. La forma y el numero de orificios en cada uno de los dispersores 55A y 55B no se limitan a los descritos anteriormente. Todos los orificios pueden suficientes si son capaces de dispersar uniformemente el disolvente de extraccion. El dispersor tiene tambien la funcion de reducir la velocidad de flujo del disolvente de extraccion, es decir, suprimiendo el fenomeno en el que el disolvente de extraccion con gran energfa hace que los granulos M se muevan saltando. Por lo tanto, es preferible limitar el tamano de los orificios en el dispersor.
La Figura 16 comprende una vista en seccion que muestra una parte de contencion de granulos 52 con un miembro de tapa 53 que tiene una forma caractenstica. Aqm, la Figura 16(A) muestra un ejemplo de un miembro de tapa 53 que tiene la forma de un cono circular. El dispositivo de vertido (no ilustrado) esta conectado a una porcion central (parte superior) de este miembro de tapa 53. El miembro de tapa 53 tiene una superficie inclinada, de tal manera que una forma de cono circular se forma desde la porcion central hacia una porcion periferica. La tasa de suministro del disolvente de extraccion desde el dispositivo de vertido es tal que el disolvente de extraccion no se vierte rapidamente desde el dispositivo de vertido; el disolvente de extraccion se vierte a fin de alcanzar uniformemente la pared lateral de la parte de contencion de granulos 52 moviendose a lo largo de la superficie inclinada. Tambien, en esta realizacion, el dispersor 55A se dispone para evitar eficazmente que los granulos de cafe M se muevan saltando incluso cuando el disolvente de extraccion se vierte rapidamente.
La Figura 16(B) muestra un caso donde la forma de un miembro de tapa 53 es parcialmente esferica. Como se ilustra, el dispositivo de vertido esta conectado a una porcion central (parte superior), como en el caso mostrado en la Figura 16(A). En el ejemplo mostrado en la Figura 16(B), sin embargo, el disolvente de extraccion vertido desde el dispositivo de vertido alcanza uniformemente la pared lateral de la parte de contencion de granulos 52 moviendose a lo largo de la superficie esferica de la forma parcialmente esferica. En particular, no se forma ninguna porcion en angulo en la superficie interior del miembro de tapa 53 y, por lo tanto, la separacion del disolvente de extraccion no puede no ocurrir facilmente. Por lo tanto, el disolvente de extraccion se puede verter con cuidado y suavidad.
La Figura 17 muestra un aparato de extraccion de cafe 1 provisto de un segundo dispositivo de vertido que incluye un extremo de vertido 63 capaz de suministrar un disolvente de extraccion en forma de ducha. El extremo de vertido 63 del segundo dispositivo de vertido tiene una estructura similar a la de un cabezal de ducha a fin de poder verter de manera uniforme el disolvente de extraccion en toda la parte de contencion de granulos 52. En la Figura 17, la estructura se observa como si el disolvente de extraccion se vertiera por gravedad. Sin embargo, la presente invencion no se limita a esto. Es decir, una multiplicidad de finos flujos de disolvente de extraccion se pueden formar al hacer los orificios del extremo de vertido 63 mas pequenos y al hacer una conexion a una bomba de presurizacion (no ilustrada) o similar. Ademas, el vertido del disolvente de extraccion en forma pulverizada se puede activar haciendo los orificios del extremo de vertido 63 mas pequenos y aumentando la potencia de presion.
La Figura 18 es un diagrama que muestra un ejemplo de aplicacion de la presente invencion en una maquina de cafe electrica para su uso domestico (aparato de extraccion de cafe) 1. Aqm, el aparato de extraccion 1 esta provisto de un cuerpo principal 1A del aparato de extraccion en el que se alojan los componentes del dispositivo, un deposito 54 de disolvente de extraccion alojado en el cuerpo principal 1A del aparato de extraccion, y una parte de contencion de granulos 52 conectada al deposito 54 de disolvente de extraccion a traves de los canales de suministro 51 y 61.
El deposito 54 de disolvente de extraccion contiene un disolvente de extraccion (agua caliente) en su interior y es capaz de verter el disolvente de extraccion en la parte de contencion de granulos 52 desde los dos canales de suministro 51 y 61. Los canales de suministro 51 y 61, en la presente realizacion, se forman de un primer canal de
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suministro 51 a traves del que el disolvente de extraccion se vierte de una abertura inferior 52B de la parte de contencion de granulos 52, y un segundo canal de suministro 61 a traves del que el disolvente de extraccion se vierte desde arriba desde la parte de contencion de granulos 52. Una valvula de conmutacion 59 entre canales se dispone entre el primer canal de suministro 51 y la abertura inferior 52B y es capaz de conmutar entre el vertido del disolvente de extraccion desde la abertura inferior 52B y la descarga del lfquido de extracto desde la abertura inferior 52B.
El segundo canal de suministro 61 esta conectado a una porcion de pared lateral superior de la parte de contencion de granulos 52 y es capaz de verter uniformemente el disolvente de extraccion a lo largo de la superficie de pared interior de la parte de contencion de granulos 52. Aqm, una valvula de suministro 61A no se proporciona en el segundo canal de suministro 61. Sin embargo, una valvula de suministro 61A se puede proporcionar en una posicion intermedia en el segundo canal de suministro 61 o se puede proporcionar integralmente con el deposito 54 de disolvente de extraccion. Un canal de alimentacion de lfquido 57 se proporciona por debajo de la valvula de conmutacion 59 entre canales y es capaz de verter el lfquido de extracto en un servidor de cafe de vidrio, una taza de cafe o similar.
Haciendo referencia a la Figura 19, componentes correspondientes en muchos aspectos a los del aparato de extraccion 1 mostrado en la Figura 18 se proporcionan. Un punto de diferencia con respecto a la disposicion mostrada en la Figura 19 reside, sin embargo, en que los granulos de cafe M estan en un posicion longitudinal y que las camaras de extraccion se forman en los lados izquierdos y derecho de los granulos de cafe M. Debido a esta diferencia en la construccion, un primer canal de suministro 51 que esta abierto en la camara de extraccion en el lado izquierdo de los granulos de cafe M y un segundo canal de suministro 61 que esta abierto en la camara de extraccion en el lado derecho de los granulos de cafe M se proporcionan. El primer y segundo canales de suministro 51 y 61 se conectan a un deposito 54 de disolvente de extraccion a traves de una valvula de conmutacion 59 entre canales. El vertido del disolvente de extraccion desde los canales de suministro 51 y 61 se puede controlar mediante el control de la valvula de conmutacion 59 entre canales. El extremo abierto del segundo canal de suministro 61 se dispone en una posicion para estar libre en el aire. Sin embargo, la presente invencion no se limita a esto. Es decir, el extremo abierto se puede situar en una posicion tal como para estar en contacto con la superficie de pared interior de la parte de contencion de granulos 52 para inyectar uniformemente el medio de extraccion.
Una abertura inferior 52B se forma en una superficie inferior de la parte de contencion de granulos 52. Una valvula de alimentacion de lfquido 57A se conecta a la abertura inferior 52B. La valvula de alimentacion de lfquido 57A es para controlar la descarga del lfquido de extracto de la parte de contencion de granulos 52. La abertura inferior 52B a la que se conecta la valvula de alimentacion de lfquido 57A se abre en la camara de extraccion en el lado izquierdo de los granulos de cafe M.
Se describira la operacion del aparato de extraccion 1 asf construido. El disolvente de extraccion se suministra primero desde el deposito 54 de disolvente de extraccion en el primer canal de suministro 51 mediante la operacion de la valvula de conmutacion 59 entre canales. El disolvente de extraccion suministrado en el primer canal de suministro 51 se vierte desde el extremo abierto del primer canal de suministro 51 en la camara de extraccion izquierda. En este momento, puesto que el extremo abierto del primer canal de suministro 51 se proporciona en las proximidades de la superficie de pared interior de la parte de contencion de granulos 52, el medio de extraccion se vierte uniformemente a lo largo de la superficie de la pared interior. Por lo tanto, los granulos de cafe M no son perturbados por vertido del disolvente de extraccion desde el primer canal de suministro 51. Con el vertido del medio de extraccion, el lfquido de extracto que los ingredientes de cafe extrafdos se hace fluir tambien en la camara de extraccion derecha.
Por otro lado, el suministro del disolvente de extraccion en el primer canal de suministro 51 se detiene al cambiar la valvula de conmutacion 59 entre canales. Despues del transcurso de un periodo de tiempo predeterminado en este estado, la valvula de conmutacion 59 entre canales se opera adicionalmente para iniciar el suministro de disolvente de extraccion en el segundo canal de suministro 61. Mediante este suministro del disolvente de extraccion, el lfquido de extracto en la camara de extraccion derecha se mueve gradualmente en la camara de extraccion izquierda. En este momento, la valvula de alimentacion de lfquido 57A conectada a la abertura inferior 52B se abre, descargando de esta manera el lfquido de extracto existente en la parte de contencion de granulos 52.
La Figura 20 comprende una vista en seccion de una parte de contencion de granulos 52 que tiene una forma superficie inferior mejorada. Aqm, la Figura 20(A) muestra una parte de contencion de granulos 52 para ser utilizada en la maquina de cafe que se muestra en la Figura 18. Como se muestra en la Figura 20(A), una superficie inferior de la parte de contencion de granulos 52 se forma como una region 52C de cono circular invertido sobre una abertura inferior 52B, lo que permite que el lfquido de extracto se pueda recoger sin problemas en la abertura inferior 52B para descargarse al deposito de almacenamiento. Sin embargo, el lfquido de extracto que reside en la region 52C de cono circular invertido no pasa por los granulos de cafe M cuando se descarga. Esto significa que los ingredientes amargos en el lfquido de extracto en la region 53C de cono circular invertido no se eliminan. Existe, por lo tanto, la necesidad de ajustar la inclinacion de la forma del cono circular invertido lo mas pequena posible a fin de minimizar la cantidad de lfquido de extracto. La Figura 20(B) muestra una parte de contencion de granulos 52 que se va a utilizar en la maquina de cafe que se muestra en la Figura 22. El concepto basico de la misma es el mismo que
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en relacion con la Figura 20(A). Sin embargo, puesto que el disolvente de extraccion se mueve a lo largo de la direccion izquierda a derecha en este caso, la abertura inferior 52B se desplaza tambien hacia la izquierda. Correspondientemente, la region 52C de cono circular invertido se desplaza tambien hacia la izquierda.
La Figura 21 muestra un ejemplo de la formacion de ranuras inclinadas 52D en una superficie inferior de una parte de contencion de granulos 52. Si bien la superficie inferior de la parte de contencion de granulos 52 no esta, en sf, inclinada, las ranuras inclinadas 52D se forman de manera que se vuelve gradualmente mas profunda con el enfoque desde de una porcion periferica hasta una porcion central de la parte de contencion de granulos 52. Por lo tanto, el lfquido de extracto que se ha hecho pasar a traves de los granulos de cafe M se recoge en la abertura inferior 52B a traves de las ranuras inclinadas 52D. Tambien, puesto que la region donde el lfquido de extracto puede permanecer se limita a las ranuras inclinadas 52D en comparacion con la region de cono circular invertido que se muestra en la Figura 20, la cantidad del lfquido de extracto que no adsorbe los ingredientes amargos se puede minimizar. Las porciones 52D se pueden formar no como ranuras sino como proyecciones para formar regiones entre las proyecciones como ranuras (canales) inclinadas.
La Figura 22 muestra un ejemplo de un aparato de extraccion de cafe 1 que utiliza un sifon. La construccion basica es similar a la del sifon convencional. Un punto de diferencia con respecto al sifon convencional reside, sin embargo, en que un miembro de restriccion 11 y un miembro de filtro inferior 10 se proporcionan respectivamente por encima y por debajo de los granulos del cafe M en un recipiente superior 72. Esto tiene la finalidad de mejorar el efecto de adsorcion de los ingredientes amargos, al limitar el movimiento de los granulos de cafe M. En esta realizacion, el agua se almacena en un recipiente inferior 76 y se calienta. El agua se calienta para convertirse en agua caliente, que se lleva hacia arriba al recipiente superior 72 debido al fenomeno de sifon. En este momento, el agua caliente se hace pasar a la region de los granulos de cafe M de abajo hacia arriba en la region. El calentamiento se detiene despues y el lfquido de extracto se mueve del recipiente superior 72 al recipiente inferior 76. Cuando el lfquido de extracto se hace pasar de nuevo a traves de los granulos de cafe M, los ingredientes amargos se adsorben en los granulos de cafe M.
El intervalo permisible de la cantidad de agua a utilizar es de aproximadamente 0,3 a 2 veces la capacidad de los granulos de cafe M. Preferentemente, la cantidad de agua a utilizar es de aproximadamente 0,5 a 1,5 veces la capacidad de los granulos. Con respecto a la forma de seccion generalmente rectangular de los granulos de cafe M a lo largo de la direccion axial, el intervalo permisible de la relacion (H/L) de la anchura (L) y la altura (H) del rectangulo es de 0,1 a 10. Sin embargo, la relacion es preferentemente de aproximadamente 2 a 6. Ademas, el intervalo permisible de la tasa de suministro de agua caliente (recipiente inferior al recipiente superior, el recipiente superior al recipiente inferior) es de aproximadamente 3 a 100 en terminos de velocidad espacial (SV). Sin embargo, la tasa de suministro es preferentemente de aproximadamente 7 a 34. En el caso del paso del lfquido que utiliza el fenomeno de sifon en base a cambios en la presion interna, existe la posibilidad de que la tasa de suministro sea tan alta que los ingredientes amargos diana no se absorben suficientemente. El mismo conlleva tambien un inconveniente que reside en la reduccion de la temperatura del lfquido de extracto y un inconveniente que reside en una tasa de extraccion extremadamente baja y, por lo tanto, un alto coste. Por lo tanto, el suministro (segundo vertido) del disolvente de extraccion (agua caliente) se puede realizar manualmente desde arriba despues de que toda el agua se ha movido al recipiente superior 72.
La Figura 23 muestra un aparato de extraccion de cafe de tipo sifon (maquina de cafe) 1 que utiliza granulos de cafe cilmdricos M. Este aparato de extraccion de cafe 1 incluye los granulos de cafe M, un recipiente superior 72 situado por encima de los granulos de cafe M, y un recipiente inferior 76 situado por debajo de los granulos de cafe M. Un deposito 74 de disolvente de extraccion (deposito de agua) se proporciona tambien en el aparato de extraccion de cafe 1. El agua en el deposito 74 de disolvente de extraccion se puede suministrar al recipiente superior 72 a traves de un canal de suministro 71 que esta siendo calentado. Ademas, el medio de calentamiento 75 para calentar el recipiente inferior 76 se establece por debajo del recipiente inferior 76.
La operacion de este aparato de extraccion de cafe 1 se describira. Los granulos de cafe M estan en una tubena cilmdrica (tubo de cafe) en la que un polvo de cafe se interpone entre un miembro de filtro inferior 10 y un miembro de restriccion 11 para no poder moverse. El recipiente inferior 76 se llena con agua (una cantidad de aproximadamente 0,3 a 2 veces la capacidad de los granulos de cafe M) con antelacion. El tubo de cafe se establece despues entre el recipiente inferior 76 y el recipiente superior 72. Un deposito de agua 74 se proporciona en el interior de la maquina de cafe separado del recipiente inferior 76.
En un estado tal como se ha descrito anteriormente, el agua en el recipiente inferior 76 se calienta con el medio de calentamiento 75. Por el efecto de sifon como resultado del calentamiento del agua en el recipiente inferior 76, el agua caliente se eleva desde el recipiente inferior 76 hacia el recipiente superior 72 a traves de los granulos de cafe M en el tubo de cafe. En este momento, el canal de suministro 71 esta en el estado cerrado. Despues de que se ha movido la mayor parte de agua del recipiente inferior 76 al recipiente superior 72, el canal de suministro 71 se abre para suministrar el agua caliente calentada suministrada desde el deposito de agua 74 al recipiente superior 72. El ifquido de extracto y el agua caliente suministrada se mezclan entre sf. Esta mezcla se hace pasar a traves del tubo de cafe en el curso del movimiento en el recipiente inferior 76. En este momento, los ingredientes amargos se adsorben en la estructura de nido de abeja de los granulos de cafe M, extrayendo de este modo el cafe de un sabor
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ligero. El siguiente proceso de extraccion se realiza mediante la sustitucion del tubo de cafe con uno nuevo.
La Figura 24 muestra una maquina de cafe 1 de un tipo tal que un tubo de cafe se mueve a lo largo de la direccion de arriba a abajo. En primer lugar, en un estado mostrado en la Figura 24(A), un tubo de cafe (granulos de cafe M) se coloca en una posicion superior en un recipiente superior 72. Una abertura se forma en una porcion inferior del tubo de cafe. Mientras tanto, se proporciona una valvula en una superficie inferior del tubo de cafe y se mantiene en un estado cerrado. Bajo esta condicion, el agua caliente se suministra desde un canal de suministro 71. El agua caliente suministrada se suministra en el recipiente superior 72 y penetra en los granulos de cafe M a traves de la abertura del tubo de cafe. El cafe se extrae de esta manera de los granulos de cafe M.
A continuacion, como se muestra en la Figura 24(B), el tubo de cafe se coloca en una posicion inferior. Al mismo tiempo, se abre la valvula en la superficie inferior del tubo de cafe. El lfquido de extracto en el recipiente superior 72 se mueve de ese modo en el recipiente inferior 76 pasando a traves del tubo de cafe. En este momento, todo el lfquido de extracto se hace pasar a traves de los granulos de cafe M, de forma que los ingredientes amargos se absorben. Por lo tanto, se puede proporcionar una disposicion donde un tubo de cafe se mueve a lo largo de la direccion de arriba a abajo para permitir que el lfquido de extracto pase a traves de granulos de cafe M.
Aplicabilidad industrial
La presente invencion se puede aplicar a un aparato de extraccion de bebidas para extraer una bebida, por ejemplo, cafe.
Lista de signos de referencia
1 Aparato de extraccion de bebidas (cafe)
2 Parte de contencion de granulos 2B, 2B' Abertura inferior
3 Miembro de tapa
5 Canal de suministro
7 Canal de alimentacion de lfquido
M Granulos de cafe
Claims (14)
- 5101520253035404550556065REIVINDICACIONES1. Un aparato de extraccion de bebidas que comprende una parte de contencion de granulos (2; 52) que contiene granulos para la extraccion de una bebida, un primer dispositivo de vertido (4, 5, 8, 9; 51, 51A, 51B, 54) para verter un disolvente de extraccion en la parte de contencion de granulos (2; 52) desde una primera direccion, y un dispositivo de recogida (6, 7, 8, 9; 57, 57A, 56) para la recogida de un lfquido de extracto extrafdo por medio del disolvente de extraccion en el lado de las capas de los granulos correspondientes a la primera direccion, caracterizado por que la parte de contencion de granulos (2; 52) esta provista de un miembro de restriccion desmontable (11) para la colocacion de los granulos para la extraccion de una bebida en un estado sustancialmente sellado, y que el dispositivo de vertido (51,51A, 51B, 54) incluye una bomba (51B) para el vertido del disolvente de extraccion en la parte de contencion de granulos (52).
- 2. El aparato de extraccion de bebidas de acuerdo con la reivindicacion 1, que comprende ademas un segundo dispositivo de vertido (4, 5', 5A'; 61,61A, 64) para verter el disolvente de extraccion en la parte de contencion de granulos (2; 52) desde una segunda direccion opuesta a la primera direccion.
- 3. El aparato de extraccion de bebidas de acuerdo con la reivindicacion 1 o 2, donde la parte de contencion de granulos (2; 52) tiene una forma tal que los granulos se pueden contener en su interior en un estado en que se depositan en forma generalmente rectangular como se observa en una seccion a lo largo de una direccion axial.
- 4. El aparato de extraccion de bebidas de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, donde el miembro de restriccion es un miembro de malla.
- 5. El aparato de extraccion de bebidas de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, que comprende ademas un controlador de flujo para controlar el flujo de un lfquido que fluye en la parte de contencion de granulos (2; 52).
- 6. El aparato de extraccion de bebidas de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5, donde el dispositivo de recogida (57, 57A, 56) incluye una bomba para la descarga forzosa del lfquido de extracto desde la parte de contencion de granulos (52).
- 7. El aparato de extraccion de bebidas de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 6, donde una abertura inferior (2B; 52B) se forma en una porcion inferior de la parte de contencion de granulos (2; 52), y un canal de suministro (5; 51) en el dispositivo de vertido y un canal de alimentacion de lfquido (7; 57) en el dispositivo de recogida se conectan a la abertura inferior (2B; 52B) a traves de una valvula de conmutacion (9; 59) entre canales.
- 8. El aparato de extraccion de bebidas de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 7, donde dos aberturas inferiores (2B, 2B';52B, S2B') se forman en una porcion inferior de la parte de contencion de granulos (2; 52), un canal de suministro (5; 51) en el dispositivo de vertido se conecta a una de las aberturas inferiores (2B, 2B';52B, S2B'), y un canal de alimentacion de lfquido (7; 57) en el dispositivo de recogida se conecta a la otra de las aberturas inferiores.
- 9. El aparato de extraccion de bebidas de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 2 a 8, donde el segundo dispositivo de vertido (61, 61A, 64) se conecta a una pared lateral de la parte de contencion de granulos (52) en una posicion mas alta que una superficie superior de los granulos.
- 10. El aparato de extraccion de bebidas de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 9, donde un dispersor (55A, 55B) para dispersar el disolvente de extraccion sobre la totalidad de los granulos se proporciona por encima de los granulos.
- 11. El aparato de extraccion de bebidas de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 10, donde el dispositivo de vertido esta conectado a una porcion superior de la parte de contencion de granulos (52), y al menos una porcion entre el dispositivo de vertido y la parte de contencion de granulos (52) esta formada por una superficie inclinada o una superficie curva.
- 12. El aparato de extraccion de bebidas de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 10, donde el dispositivo de vertido (61, 61A, 64) esta conectado a una porcion superior de la parte de contencion de granulos (52), y un extremo de vertido (63) para dispersar el disolvente de extraccion en un area amplia en la parte de contencion de granulos (52) se proporciona en el dispositivo de vertido (61, 61A, 64).
- 13. El aparato de extraccion de bebidas de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 2 a 9, donde la parte de contencion de granulos (52) se separa en dos camaras de extraccion a lo largo de una direccion de izquierda derecha por los granulos; un primer canal de suministro (51) esta conectado a una de las camaras de extraccion; un segundo canal de suministro (61) esta conectado a la otra de las camaras de extraccion; y el dispositivo de recogida (57A) esta conectado a una abertura inferior (52B) de la una de las camaras de extraccion.
- 14. El aparato de extraccion de bebidas de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 9, donde una superficie inferior (52C) de la parte de contencion de granulos (52) se forma en un area de cono circular invertido inclinada hacia la abertura inferior (52B).
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