IT202000016078A1 - Sistema di filtrazione e regolazione della composizione elettrolitica dell’acqua per una macchina per caffè e relativa macchina per caffè - Google Patents
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Description
DESCRIZIONE
Della Domanda di Brevetto per Invenzione Industriale dal Titolo:
?Sistema di filtrazione e regolazione della composizione elettrolitica dell?acqua per una macchina per caff? e relativa macchina per caff??
La presente invenzione riguarda in generale il settore delle macchine per la preparazione di bevande. Pi? in particolare riguarda un sistema di filtrazione e regolazione della composizione elettrolitica dell?acqua per una macchina per caff? espresso. La presente invenzione riguarda anche una macchina per caff? espresso comprendente tale sistema ed un metodo per l?estrazione controllata di caff?.
STATO DELLA TECNICA
L'acqua ? l'ingrediente quantitativamente pi? importante nel caff? espresso e, dopo il caff? stesso, quello che influisce maggiormente sul gusto della bevanda.
A prescindere dalle diverse tipologie di processo per ottenere la bevanda, quello che rimane fondamentale, oltre al prodotto primario (caff?) ? il ?liquido di estrazione?. Non a caso il 95-98% della composizione di una tazza di caff?, dall?espresso al caff? filtro, dalla moka al bollito, ? composta da acqua. Questo vitale elemento, pu? contenere diverse sostanze in grado di modificare il risultato finale della bevanda in termini di composti aromatici volatili estratti e relativi sapori. L?acqua, infatti, non ? soltanto un solvente inerte, incolore, insapore e inodore ma pu? essere considerato a tutti gli effetti un ?ingrediente? fondamentale per la qualit? finale.
La Richiedente ha notato che attualmente la composizione chimica dell?acqua che alimenta una macchina da caff? ha una grandissima variabilit? sia considerando varie localit? di una stessa nazione che, a maggior ragione, considerando nazioni diverse.
L'acqua che ? fornita dalla rete idrica pubblica contiene, infatti, quantit? variabili di sali ed ? caratterizzata da valori variabili di parametri quali ad esempio la durezza, ovverosia il contenuto di ioni calcio e magnesio, il pH, etc.
Queste differenze hanno molteplici ripercussioni, sia sul corretto funzionamento e durata delle macchine da caff?, che sulla qualit? della bevanda ottenuta, risultando in una sostanziale impossibilit? di controllare e uniformare le prestazioni delle macchine installate in diverse parti del mondo.
Per quanto riguarda ad esempio il corretto funzionamento e la durata delle macchine per la produzione di caff? espresso, l?uso di acqua ad elevato contenuto di ioni calcio e magnesio, se non opportunamente trattata, pu? portare alla formazione, anche in tempi brevi, di depositi intollerabili a causa, per esempio, della precipitazione di sali insolubili come carbonato di calcio e idrossido di magnesio.
? noto, al fine di risolvere tale inconveniente, di utilizzare acqua addolcita tramite resine a scambio ionico che sostituiscono gli ioni responsabili della durezza con ioni sodio, prevenendo quindi i depositi di calcare (carbonato di calcio e carbonato di magnesio). ? anche noto di utilizzare acqua completamente demineralizzata e poi remineralizzata in maniera non controllata.
SOMMARIO DELL?INVENZIONE
La Richiedente ha notato che entrambe le strategie alterano drasticamente la composizione chimica, e dunque anche le caratteristiche chimico-fisiche dell?acqua utilizzata per l?estrazione del caff?. Inoltre, la Richiedente ha notato che si possono avere effetti indesiderati sulle caratteristiche organolettiche della bevanda ottenuta. Inoltre, l?acqua demineralizzata, se scaldata specialmente, pu? diventare aggressiva per i componenti della macchina da caff?.
Il termine ?effetto dello ione specifico?, o ?effetto Hofmeister? viene usato per indicare una serie di fenomeni chimico-fisici che avvengono a carico di molecole organiche disciolte in soluzioni acquose contenenti sali. Tra questi fenomeni uno dei pi? studiati ? la variazione di solubilit? delle molecole organiche in soluzione acquosa al variare della composizione elettrolitica della soluzione.
La Richiedente ha dunque notato che la composizione chimica, ed in particolare la composizione elettrolitica, dell?acqua utilizzata nelle macchine per la produzione di caff? espresso pu? alterare la solubilit? delle molecole organiche contenute nel caff? macinato, e dunque favorirne o meno l?estrazione durante la preparazione del caff?.
La preparazione del caff? espresso, infatti, pu? essere considerata come un processo di estrazione di una serie di sostanze da una matrice organica porosa (polvere di caff? macinato) con un solvente polare (acqua), dunque una ripartizione tra due fasi e, in quanto tale, condizionata dall?affinit? relativa di ciascuna sostanza per le due fasi.
Tuttavia, la relazione tra la solubilit? in acqua di molecole organiche e la presenza di sali, seppur a lungo studiata relativamente a macromolecole quali proteine e acidi nucleici, non sembra essere stata studiata riguardo a piccole molecole organiche. In particolare, al meglio delle conoscenze della Richiedente, non esistono nell?arte studi sistematici sull?effetto degli ioni sulla solubilit? in acqua di piccole molecole organiche in condizioni di alta temperatura e di alta pressione, n? sono stati riportati nell?arte metodi di utilizzo di tale effetto in processi di estrazione da matrici organiche di interesse nell?industria alimentare.
La Richiedente, ai fini di controllare e/o uniformare le caratteristiche del caff? espresso, si ? posta l?obiettivo di sviluppare un sistema ed un metodo per l?estrazione controllata delle molecole organiche presenti nel caff? macinato, utile durante la preparazione del caff? espresso, che permetta, ad esempio, di ottenere una bevanda con caratteristiche organolettiche desiderate.
Vantaggiosamente, tale sistema e metodo ? anche in grado di rendere l?acqua utilizzata per la preparazione del caff? espresso meno corrosiva o usurante per i componenti di una macchina per caff? espresso.
Vantaggiosamente, il metodo basato sull?effetto dello ione specifico permette di controllare la composizione chimica, e dunque le caratteristiche organolettiche, dell?estratto di caff? ottenuto, modulando la composizione elettrolitica dell?acqua utilizzata.
Secondo un primo aspetto, la presente invenzione riguarda un metodo per l?estrazione controllata di almeno una molecola organica presente nel caff? macinato, durante la preparazione di un caff? espresso in una macchina per la preparazione e l?erogazione di caff? espresso, detto metodo comprendendo le fasi di:
a) demineralizzare l?acqua;
b) aggiungere a detta acqua demineralizzata almeno un sale organico e/o inorganico; e
c) utilizzare l?acqua cos? ottenuta per la preparazione del caff? espresso.
Vantaggiosamente, il metodo secondo la presente invenzione comprende inoltre una fase di filtrazione dell?acqua.
Preferibilmente, l?aggiunta nella fase b) del processo secondo la presente invenzione viene effettuata miscelando omogeneamente.
Vantaggiosamente, l?aggiunta nella fase b) viene effettuata in modo proporzionale al flusso di acqua richiesta dalla macchina.
In particolare, la demineralizzazione della fase a) secondo la presente invenzione pu? essere totale o parziale. Preferibilmente la demineralizzazione ? totale.
Preferibilmente, l?almeno un sale aggiunto nella fase b) secondo la presente invenzione ? un sale inorganico.
Preferibilmente, detto sale inorganico ? scelto nel gruppo che comprende sali di sodio, potassio, magnesio, e calcio. Ancora pi? preferibilmente detto sale inorganico ? scelto nel gruppo che comprende cloruro di potassio, cloruro di sodio, cloruro di magnesio, cloruro di calcio, solfato di potassio, nitrato di potassio, solfato di calcio e solfato di magnesio.
Vantaggiosamente la quantit? di sale da aggiungere nella fase b) secondo la presente invenzione potr? essere regolata, in base al flusso di acqua richiesta dalla macchina, utilizzando soluzioni acquose contenenti opportune concentrazioni dell?uno o pi? sali prescelti. Tipicamente, la soluzione salina acquosa avr? una concentrazione da 1mM a 200 mM, preferibilmente da 2mM a 100 mM.
Scopo della presente invenzione ? inoltre quello di fornire un sistema da inserire in serie all?ingresso dell?acqua in una macchina da caff?, che permetta di regolare opportunamente la composizione elettrolitica dell?acqua da utilizzare nella fase di estrazione del caff?.
Pertanto, in un secondo aspetto, la presente invenzione riguarda un sistema di regolazione dinamica della composizione elettrolitica dell?acqua per una macchina per caff? espresso, comprendente un dispositivo di demineralizzazione e opzionalmente filtrazione dell?acqua, ed un dispositivo per l?aggiunta di almeno un sale organico e/o inorganico all?acqua demineralizzata.
Vantaggiosamente, l?aggiunta viene effettuata in modo proporzionale al flusso di acqua richiesta dalla macchina.
Infine, secondo un terzo aspetto, la presente invenzione riguarda una macchina per la preparazione e l?erogazione di caff? espresso comprendente:
una alimentazione di acqua;
un gruppo erogatore configurato per cooperare con un portafiltro dotato di un filtro con un pannello di polvere di caff?, la macchina essendo configurata per fornire acqua in pressione a detto pannello di polvere di caff? per erogare un caff? espresso, e
un sistema di regolazione della composizione elettrolitica dell?acqua da usare per la preparazione del caff? espresso, il sistema comprendendo un dispositivo di demineralizzazione dell?acqua, ed un dispositivo per l?aggiunta di almeno un sale organico e/o inorganico all?acqua demineralizzata.
Preferibilmente, il sistema secondo la presente invenzione comprende inoltre un dispositivo per la filtrazione dell?acqua.
Vantaggiosamente, l?aggiunta avviene in modo proporzionale al flusso di acqua richiesta dalla macchina.
Pu? anche essere previsto un dispositivo parzializzatore che riceve acqua a monte del correttore e fornisce acqua al dispositivo di aggiunta, in modo tale che la macchina sia alimentata con una parte di acqua che ha attraversato il dispositivo di aggiunta ed una parte che non ? stata remineralizzata.
Il dispositivo parzializzatore pu? comprendere una valvola proporzionale.
BREVE DESCRIZIONE DEI DISEGNI
La presente invenzione diverr? completamente chiara dalla seguente descrizione dettagliata, fornita a titolo esemplificativo e non limitativo, da leggersi con riferimento ai disegni acclusi, in cui:
- la Figura 1 ? una rappresentazione esemplificativa di una macchina per caff? espresso comprendente il sistema secondo la presente invenzione; - la Figura 2 ? una rappresentazione semplificata di un sistema secondo una prima forma di realizzazione della presente invenzione;
- la Figura 3 ? una rappresentazione semplificata di un sistema secondo una seconda forma di realizzazione della presente invenzione:
- le Figure 4a-b sono grafici che rappresentano la quantit? di trigonellina (colonne bianche) e caffeina (colonne nere) estratta (mg/g, asse delle ordinate) a 90?C (pannello a) e a 27?C (pannello b);
- le Figure 5a-b sono grafici che mostrano l?andamento del coefficiente di ripartizione ottanolo/acqua (Kow, ordinate) in funzione della temperatura (ascisse) per la caffeina (pannello a) e per la trigonellina (pannello b);
- le Figure 6a-b sono grafici che rappresentano la quantit? di caffeina (in mg/g, asse delle ordinate) estratta utilizzando acqua ultrapura completamente demineralizzata (MilliQ), oppure soluzioni acquose 2-4 mM (pannello a) o 50 mM (pannello b);
- le Figure 7a-b sono grafici che rappresentano la quantit? di carboidrati, misurati come pectine (in mg/g, asse delle ordinate), estratta utilizzando acqua ultrapura completamente demineralizzata (MilliQ), oppure soluzioni acquose 2-4 mM (pannello a) o 50 mM (pannello b);e
- le Figure 8a-d sono grafici che mostrano i valori (%, asse delle ordinate) delle sostanze che conferiscono un determinato sapore estratte usando soluzioni acquose contenenti ioni sodio (pannello a), potassio (pannello b), magnesio (pannello c), e calcio (pannello d).
DESCRIZIONE DETTAGLIATA
Secondo la presente invenzione, viene fornito un metodo di trattamento dell?acqua utilizzata in una macchina per caff? espresso. Il metodo, volto a controllare la composizione chimica, ed in particolare la composizione elettrolitica, dell?acqua da utilizzare per la preparazione del caff? espresso, prevede una fase di demineralizzazione, totale o parziale, e opzionalmente filtrazione dell?acqua, e successivamente una fase in cui uno o pi? sali organici e/o inorganici vengono aggiunti all?acqua.
Secondo la presente invenzione, viene quindi fornito un metodo per l?estrazione controllata di almeno una molecola organica presente nel caff? macinato, durante la preparazione del caff? espresso in una macchina per la preparazione e l?erogazione di caff? espresso, detto metodo comprendendo le fasi di:
a) almeno parzialmente demineralizzare e opzionalmente filtrare l?acqua;
b) aggiungere miscelando omogeneamente a detta acqua demineralizzata almeno un sale organico e/o inorganico, proporzionalmente al flusso di acqua richiesta dalla macchina; e c) utilizzare l?acqua cos? ottenuta per la preparazione del caff? espresso.
Preferibilmente, secondo la presente invenzione la fase a) di demineralizzazione, e opzionalmente filtrazione, pu? essere effettuata con tecniche note nell?arte, ad esempio mediante osmosi inversa, distillazione, etc, oppure mediante distillazione con dispositivo Millipore?. In questo modo, l?acqua ottenuta dalla fase a) del metodo secondo la presente invenzione pu? essere acqua con vario grado di purezza, ad esempio acqua distillata di tipo I, II o III. Preferibilmente, l?acqua ottenuta ? acqua ultrapura completamente demineralizzata di tipo 1 (MilliQ?).
Successivamente, in funzione delle propriet? organolettiche che si vogliono conferire al caff? espresso, uno o pi? sali organici e/o inorganici vengono aggiunti all?acqua alla concentrazione desiderata.
La Richiedente ha trovato che specifici sali organici e inorganici sono in grado di favorire, o al contrario sfavorire, l?estrazione delle diverse molecole organiche contenute nel caff? macinato.
La seguente Tabella 1 riporta la capacit? di otto sali tipicamente presenti nelle acque oligominerali di estrarre le pi? importanti componenti organiche del caff?.
I sali sono riportati, rispetto a ciascuna sostanza da estrarre, in ordine di capacit? estrattiva, dal peggiore al migliore estrattore, ovverosia in ordine crescente di quantit? di sostanza estratta dal caff? macinato. La colonna rossa indica la quantit? di sostanza estratta utilizzando acqua ultrapura completamente demineralizzata (MilliQ?).
Tabella 1
Dai dati riportati in Tabella 1 ? possibile individuare, per ciascuna delle sostanze esaminate, gli elettroliti che agiscono come migliore o peggiore estrattore (Tabella 2). ? possibile inoltre notare come in molti casi singoli ioni (ad es. ione cloruro, ione calcio, etc.) siano responsabili delle maggiori variazioni, e non lo specifico sale utilizzato.
Tabella 2
Sostanza Miglior estrattore Peggior estrattore Acido nicotinico Potassio Sodio e magnesio Pectina (carboidrati) Potassio Nitrato di potassio Scegliendo accuratamente il tipo e la quantit? di sali disciolti nell?acqua utilizzata per la preparazione di caff? espresso ? possibile controllare la composizione chimica della bevanda ottenuta, e dunque le sue caratteristiche organolettiche. Ciascuna delle sostanze sopra riportate, infatti, ? caratterizzata da un particolare sapore (Tabella 3) e la sua concentrazione nel caff? ottenuto contribuisce a conferire un particolare gusto.
L?estrazione controllata secondo la presente invenzione permette quindi, a partire da una stessa miscela di caff? in polvere, di ottenere caff? espresso con specifiche caratteristiche organolettiche (ad esempio acidit?, dolcezza, amarezza, etc). Maggiori dettagli a questo proposito saranno offerti negli esempi.
Tabella 3
Sostanza Gusto
Pectina (carboidrati) Dolcezza
Caffeina Amarezza
Trigonellina Amarezza
Acido caffeico Amarezza
Acido ferulico Fenolico
Acido malico Acidit?/fruttato
Acido citrico Acidit? agrumata
Acido nicotinico Floreale
Melanoidine Tostatura/caramellatura
Secondo il metodo della presente invenzione, dunque, si realizza un sistema di regolazione della composizione elettrolitica dell?acqua affinch? l?acqua che alimenta la machina del caff? consenta di ottenere un caff? espresso con specifiche caratteristiche organolettiche. Questo consente inoltre di uniformare le prestazioni delle macchine da caff?, in termini di qualit? del caff? ottenuto e di efficienza e durata della macchina, indipendentemente dal luogo nel quale la macchina viene installata, ovverosia dalla qualit? dell?acqua disponibile dalla rete idrica pubblica.
Secondo la presente invenzione viene anche fornito un sistema di regolazione della composizione elettrolitica dell?acqua per una macchina per caff? espresso, caratterizzato dal fatto di comprendere un dispositivo di demineralizzazione e opzionalmente filtrazione dell?acqua, ed un dispositivo per l?aggiunta di almeno un sale organico e/o inorganico all?acqua demineralizzata.
Infine, secondo un terzo aspetto, la presente invenzione riguarda una macchina per la preparazione e l?erogazione di caff? espresso comprendente:
una alimentazione di acqua;
un gruppo erogatore configurato per cooperare con un portafiltro dotato di un filtro con un pannello di polvere di caff?, la macchina essendo configurata per erogare acqua in pressione a detto pannello di polvere di caff? per erogare un caff? espresso, e
un sistema di regolazione della composizione elettrolitica dell?acqua da usare per la preparazione del caff? espresso, il sistema comprendendo un dispositivo di demineralizzazione e opzionalmente filtrazione dell?acqua, ed un dispositivo per l?aggiunta di almeno un sale organico e/o inorganico all?acqua demineralizzata.
La Figura 1 mostra, a titolo meramente esemplificativo, una macchina per caff? espresso, identificata complessivamente con il numero di riferimento 10. La macchina 10 comprende un corpo macchina 11 sostanzialmente chiuso entro il quale sono alloggiati i principali componenti della macchina, alcuni dei quali verranno descritti nel seguito. Superiormente, preferibilmente, la macchina 10 comprende un piano 12 per appoggiare le tazzine. Pu? essere anche prevista una resistenza elettrica (non mostrata) o altro sistema di riscaldamento per riscaldare le tazze sul piano 12.
La macchina 10 comprende almeno un gruppo erogatore 13 per erogare caff? espresso. Preferibilmente, la macchina 10 comprende pi? gruppi erogatori 13, ad esempio tre come la macchina esemplificativa della Figura 1. Potrebbero essere anche due, quattro o pi?. Al di sotto dei gruppi erogatori 13 ? preferibilmente presente una vasca di gocciolamento 14, preferibilmente parzialmente chiusa superiormente da una griglia 15. Tipicamente, le tazzine di caff? vengono appoggiate sulla griglia 15 durante l?erogazione del caff? espresso.
Ad ogni gruppo erogatore 13 ? collegabile, in modo rimuovibile, un portafiltro per supportare un filtro per un pannello di polvere di caff?.
La macchina 10 pu? comprendere uno o pi? display 16 e pulsanti, ad esempio per accendere/spegnere la macchina e/o per iniziare/terminare l?erogazione.
Preferibilmente, la macchina 10 illustrata in Figura 1 comprende anche, per ogni gruppo erogatore 13, una leva 18 (o pulsante non mostrato in figura) per avviare/terminare l?erogazione del caff? espresso e/o per modificare la pressione di erogazione durante l?erogazione del caff? espresso.
Secondo la presente invenzione, la macchina 10 comprende anche il sistema 50 configurato almeno per demineralizzare almeno parzialmente, e opzionalmente filtrare, l?acqua che entra nella macchina, e successivamente aggiungere almeno un sale organico e/o inorganico all?acqua da utilizzare per la preparazione del caff? espresso.
Secondo una forma di realizzazione della presente invenzione (Figura 2), il sistema 50 comprende un dispositivo di demineralizzazione e opzionalmente filtrazione dell?acqua 30 ed un dispositivo per l?aggiunta di almeno un sale organico e/o inorganico 37 all?acqua demineralizzata.
Con riferimento alla Figura 3, a valle del dispositivo di demineralizzazione e opzionalmente filtrazione dell?acqua 30 ? preferibilmente previsto un dispositivo parzializzatore 35. In questo modo viene alimentata alla macchina una parte di acqua che ha attraversato il dispositivo di aggiunta 37 ed una parte che non ? stata remineralizzata. Il dispositivo parzializzatore pu? ad esempio essere una valvola proporzionale 35.
Preferibilmente, il sistema 50 comprende uno o pi? misuratori di portata. Ad esempio, pu? essere previsto un primo flussimetro 31 a monte del dispositivo di aggiunta 37 ed un secondo flussimetro 34 a monte del dispositivo parzializzatore.
PARTE SPERIMENTALE
La Richiedente ha condotto una serie di prove in condizioni d?uso reali della macchina. Ogni campione di 50 ml di caff? espresso ? stato ottenuto utilizzando 14 g di caff? macinato, che ? stato estratto a 92?C e 8 bar di pressione. Ogni espresso ? stato filtrato, diluito con acqua Milli-Q in rapporto 1:100, e sottoposto ad analisi per determinare la concentrazione delle molecole organiche tipicamente presenti nel caff? macinato. Tali molecole organiche di interesse sono: carboidrati (espressi come pectine), caffeina, trigonellina, acido caffeico, acido ferulico, acido malico, acido citrico, acido nicotinico, melanoidine.
Per la determinazione della concentrazione di ciascun analita sono state condotte 5 analisi indipendenti per ognuna delle soluzioni di estrazione utilizzate.
La Richiedente ha riscontrato che vi ? una relazione diretta tra la composizione elettrolitica dell?acqua utilizzata per l?estrazione e la concentrazione degli analiti di interesse nel caff? espresso.
La Richiedente ha inoltre riscontrato che tale relazione pu? essere sfruttata per ottenere un estratto di caff? con composizione chimica controllata, e pertanto con caratteristiche organolettiche controllate.
ESEMPIO 1
Le prime misure sperimentali sono state relative alla valutazione di una correlazione tra la tipologia dei sali presenti nell?acqua utilizzata per la preparazione di caff? espresso e la concentrazione nel caff? ottenuto di alcune molecole organiche tipicamente presenti nel caff? espresso.
A titolo esemplificativo e non limitativo, si riportano qui di seguito i risultati relativi ad esperimenti di estrazione della caffeina e della trigonellina contenute nel caff? espresso preparato a diverse temperature e utilizzando acqua a differente composizione ionica.
La Figura 4a mostra i dati relativi alla quantit? di trigonellina (colonne bianche) e caffeina (colonne nere) estratta (in mg) per grammo di caff? macinato utilizzato, effettuando l?estrazione a 90?C con acqua a composizione elettrolitica variabile, ovverosia con acqua ultrapura completamente demineralizzata (MilliQ), oppure acqua contenente una concentrazione 0,5 M di cloruro di calcio (CaCl2) o cloruro di sodio (NaCl). La Figura 4b mostra i risultati per lo stesso esperimento effettuato a 27?C. Dall?analisi delle due figure risulta evidente come la capacit? estrattiva dell?acqua vari sia al variare della sua composizione elettrolitica che al variare della temperatura, e che tale effetto sia diverso per le due molecole analizzate.
Ci? ? dovuto ad una variazione dell?affinit? relativa di tali molecole per le due matrici (caff? macinato e acqua), e tale variazione risulta essere specifica per ciascuna molecola analizzata.
? stato infatti possibile determinare sperimentalmente la dipendenza dalla temperatura del parametro che indica l?affinit? relativa di una sostanza per una fase organica e una polare, ossia il coefficiente di ripartizione ottanolo acqua (Kow), sia per la caffeina (pannello a) che per la trigonellina (pannello b; figura 5). I risultati mostrano che il Kow cambia con la temperatura e con andamento differente per le due sostanze.
ESEMPIO 2
Successivamente, dunque, si ? studiata la variazione della capacit? estrattiva dell?acqua nei confronti delle molecole tipicamente contenute nel caff? macinato, in funzione del tipo di sale contenuto nell?acqua utilizzata e alla sua concentrazione.
A titolo esemplificativo e non limitativo, si riportano qui di seguito i risultati relativi ad esperimenti di estrazione di caffeina e carboidrati, espressi come pectine, effettuati ad una temperatura di 90-93?C.
I metodi analitici utilizzati sono riportati nella seguente Tabella 4
Tabella 4
Le Figure 6a-b mostrano la quantit? di caffeina (in mg), per grammo di caff? macinato utilizzato, estratta utilizzando acqua ultrapura completamente demineralizzata (MilliQ), oppure soluzioni acquose 2-4 mM (fig.6a) o 50 mM (fig. 6b) di cloruro di potassio, cloruro di sodio, cloruro di magnesio, cloruro di calcio, solfato di potassio, nitrato di potassio, solfato di calcio o solfato di magnesio.
Le Figure 7a-b mostrano i risultati di esperimenti analoghi relativi ai carboidrati.
I risultati sopra riportati dimostrano quindi che esiste una correlazione diretta tra la composizione elettrolitica dell?acqua utilizzata per la preparazione di caff? espresso e la composizione chimica del caff? ottenuto, che, come noto, ? direttamente responsabile delle caratteristiche organolettiche della bevanda.
Gli esperimenti effettuati hanno quindi permesso di concludere che controllando la composizione elettrolitica dell?acqua utilizzata per la preparazione di caff? espresso ? possibile controllare le caratteristiche organolettiche della bevanda ottenuta.
ESEMPIO 3
Quattro diversi tipi di espresso sono stati preparati a partire dalla stessa polvere di caff? macinato, ma utilizzando acqua trattata secondo il metodo della presente invenzione e contenente concentrazioni 2-4 mM di ioni sodio, potassio, magnesio o calcio.
Sulla base delle capacit? estrattive di ciascuno di questi ioni ? possibile predire le caratteristiche organolettiche del caff? espresso ottenuto con ciascuna soluzione salina. I grafici A-C di Figura 8 riportano i valori, espressi come punteggio percentuale, in cui il massimo della scala corrisponde alla quantit? massima estratta, delle sostanze che conferiscono un determinato sapore.
Osservando i grafici ? dunque possibile prevedere che il caff? espresso ottenuto a partire da acqua contenente ioni sodio 2mM (grafico A) sar? caratterizzato in prevalenza dal gusto amaro e dall?aroma tostato/caramellato; quello ottenuto a partire da acqua contenente potassio 2mM (grafico B) sar? caratterizzato in prevalenza dal gusto dolce e dall?acidit?; un espresso ottenuto da acqua contenente 2.5mM di ioni magnesio (grafico C) sar? caratterizzato da un forte aroma e un buon bilanciamento di dolcezza e amarezza; e quello ottenuto da acqua contenente ioni calcio 4 mM (grafico D) sar? caratterizzato da un gusto dolce ed un?acidit? spiccata.
Gli espressi preparati con le soluzioni saline a concentrazione da 0,002 M a 0,004 M sono state sottoposte a un panel di 9 assaggiatori: i giudizi del panel sono riportati nella seguente Tabella 5. L?accordo tra i dati sperimentali e il giudizio degli assaggiatori ? molto alto, quasi totale se si considerano amarezza e acidit? assieme. Distinguere i due sapori al palato, pu? risultare, infatti, difficile.
Tabella 5
Claims (13)
1. Una macchina (10) per la preparazione e l?erogazione di caff? espresso comprendente:
una alimentazione di acqua (IN);
un gruppo erogatore (13) configurato per cooperare con un portafiltro dotato di un filtro con un pannello di polvere di caff?, la macchina (10) essendo configurata per fornire acqua in pressione a detto pannello di polvere di caff? per erogare un caff? espresso, e
un sistema (50) di regolazione della composizione elettrolitica dell?acqua da usare per la preparazione del caff? espresso, il sistema comprendendo un dispositivo di demineralizzazione dell?acqua (30), ed un dispositivo (37) per l?aggiunta di almeno un sale organico e/o inorganico all?acqua demineralizzata.
2. La macchina (10) secondo la rivendicazione 1, in cui il sistema (50) comprende inoltre un dispositivo (30) per la filtrazione dell?acqua.
3. La macchina (10) secondo la rivendicazione 1 o 2, in cui il sistema (50) comprende inoltre un dispositivo parzializzatore (35).
4. Un metodo per l?estrazione controllata di almeno una molecola organica presente nel caff? macinato, durante la preparazione di un caff? espresso in una macchina (10) per la preparazione e l?erogazione di un caff? espresso, detto metodo comprendendo le fasi di:
a) demineralizzare l?acqua (30);
b) aggiungere (37) a detta acqua demineralizzata almeno un sale organico e/o inorganico; e
c) utilizzare l?acqua cos? ottenuta per la preparazione del caff? espresso.
5. Il metodo secondo la rivendicazione 4 che comprende inoltre una fase di filtrazione dell?acqua (30).
6. Il metodo secondo la rivendicazione 4 o 5 in cui l?aggiunta nella fase b) viene effettuata miscelando omogeneamente.
7. Il metodo secondo una qualsiasi delle rivendicazioni 4-6, in cui l?aggiunta nello fase b) viene effettuata in modo proporzionale al flusso di acqua richiesta dalla macchina.
8. Il metodo secondo una qualsiasi delle rivendicazioni 4-7, in cui la demineralizzazione della fase a) ? totale o parziale.
9. Il metodo secondo una qualsiasi delle rivendicazioni 4-8, in cui l?almeno un sale aggiunto nella fase b) ? un sale inorganico.
10. Il metodo secondo la rivendicazione 9, in cui il sale inorganico ? scelto nel gruppo che comprende sali di sodio, potassio, magnesio, e calcio.
11. Il metodo secondo la rivendicazione 10, in cui sale inorganico ? scelto nel gruppo che comprende cloruro di potassio, cloruro di sodio, cloruro di magnesio, cloruro di calcio, solfato di potassio, nitrato di potassio, solfato di calcio e solfato di magnesio.
12. Un sistema (50) di regolazione della composizione elettrolitica dell?acqua per una macchina (10) per caff? espresso, comprendente un dispositivo (30) di demineralizzazione dell?acqua, ed un dispositivo (37) per l?aggiunta di almeno un sale organico e/o inorganico all?acqua demineralizzata.
13. Il sistema secondo la rivendicazione 12 che comprende inoltre un dispositivo (30) per la filtrazione dell?acqua.
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