ITMI20091805A1

ITMI20091805A1 - PROCEDURE FOR THE PRODUCTION OF AN AROMATIC DRINK AND COFFEE MACHINE THAT IMPLEMENTS THIS PROCEDURE

Info

Publication number: ITMI20091805A1
Application number: IT001805A
Authority: IT
Inventors: Giampiero Rossi
Original assignee: Brasilia Spa
Priority date: 2009-10-20
Filing date: 2009-10-20
Publication date: 2011-04-21

Description

Descrizione di una domanda di brevetto per invenzione industriale Description of a patent application for an industrial invention

DESCRIZIONE DESCRIPTION

La presente invenzione si riferisce ad un procedimento per la realizzazione di una bevanda a base di caffè o altra essenza aromatica, ed alla macchina da caffè che implementa tale procedimento. The present invention relates to a process for making a beverage based on coffee or other aromatic essence, and to the coffee machine which implements this process.

Come noto la produzione di una bevanda a base di caffè è realizzata tramite una macchina avente un gruppo di infusione che eroga acqua calda in pressione in una camera di infusione ove è contenuta la carica di caffè. As is known, the production of a coffee-based beverage is carried out by means of a machine having an infusion unit which delivers pressurized hot water into an infusion chamber where the coffee charge is contained.

Uno dei maggiori inconvenienti che possono presentarsi durante l’infusione è dovuto alla creazione di percorsi preferenziali dell’acqua attraverso la carica di caffè, sia essa costituita da polvere sfusa o confezionata in una cialda o in una capsula. One of the major drawbacks that may arise during infusion is due to the creation of preferential water paths through the coffee charge, whether it is made up of loose powder or packaged in a pod or capsule.

La creazione di percorsi preferenziali d’acqua attraverso la carica di caffè è deleteria perché non permette una completa ed uniforme asportazione dell’essenza aromatica dalla carica di caffé con la conseguenza che le proprietà organolettiche della bevanda prodotta non sono quelle richieste. The creation of preferential water paths through the coffee charge is deleterious because it does not allow a complete and uniform removal of the aromatic essence from the coffee charge with the consequence that the organoleptic properties of the beverage produced are not those required.

In particolare alcune zone della carica di caffè sono solo parzialmente interessate al flusso di acqua di infusione e per di più per altre zone, quand’anche interessate al flusso di acqua di infusione, il tempo di interazione con l’acqua di infusione può non essere sufficiente ad ottimizzare l’estrazione dell’essenza aromatica. In particular, some areas of the coffee batch are only partially affected by the infusion water flow and moreover for other areas, even if affected by the infusion water flow, the interaction time with the infusion water may not be sufficient to optimize the extraction of the aromatic essence.

Questo comporta necessariamente un sottoutilizzo della carica di caffè che in parte viene sprecata. This necessarily implies an underutilization of the coffee charge which is partly wasted.

In altre parole per avere la bevanda con le caratteristiche organolettiche desiderate si deve provvedere una carica di caffè sovradimensionata rispetto a quella che sarebbe necessaria se l’efficienza del processo di estrazione dell’essenza aromatica dalla carica di caffè fosse ottimale. In other words, in order to have the drink with the desired organoleptic characteristics, an oversized coffee charge must be provided compared to what would be necessary if the efficiency of the process of extracting the aromatic essence from the coffee charge was optimal.

Un altro inconveniente lamentato nei processi noti di realizzazione di una bevanda di caffè tramite una macchina da caffè automatica consiste nella scarsa adattabilità del processo di infusione alle specifiche caratteristiche delle varie cariche di caffè che possono essere utilizzate con la stessa macchina da caffè. Another drawback complained of in the known processes for making a coffee drink by means of an automatic coffee machine consists in the poor adaptability of the infusion process to the specific characteristics of the various coffee charges that can be used with the same coffee machine.

Questo determina uno scadimento generalizzato del processo produttivo, ancora una volta con la produzione di bevande non rispecchianti le specifiche desiderate. This leads to a general decline in the production process, once again with the production of beverages that do not reflect the desired specifications.

Compito tecnico che si propone la presente invenzione è, pertanto, quello di realizzare un procedimento per la produzione di una bevanda a base di caffè o altra essenza aromatica, ed una macchina da caffè implementante tale procedimento, che consentano di eliminare gli inconvenienti tecnici lamentati della tecnica nota. Nell’ambito di questo compito tecnico uno scopo dell’invenzione è quello di realizzare un procedimento per la produzione di una bevanda a base di caffè o altra essenza aromatica che ottimizzi la capacità di estrazione dell’essenza aromatica della carica. The technical task proposed by the present invention is, therefore, to provide a process for the production of a beverage based on coffee or other aromatic essence, and a coffee machine implementing this process, which allow to eliminate the technical drawbacks complained of. known technique. As part of this technical task, an aim of the invention is to create a process for the production of a coffee-based drink or other aromatic essence that optimizes the capacity of extracting the aromatic essence of the filler.

Un altro scopo dell’invenzione è quello di realizzare un procedimento per la produzione di una bevanda a base di caffè o altra essenza aromatica che presenti una capacità di estrazione dell’essenza sempre ottimale indipendente dalla tipologia di carica che viene utilizzata. Another purpose of the invention is to provide a process for the production of a coffee-based drink or other aromatic essence that has an always optimal essence extraction capacity independent of the type of filler that is used.

Non ultimo scopo dell’invenzione è quello di realizzare un procedimento per la produzione di una bevanda a base di caffè o altra essenza aromatica semplice, economico ed altamente produttivo. Not the least object of the invention is to provide a process for the production of a simple, economical and highly productive beverage based on coffee or other aromatic essence.

Il compito tecnico, nonché questi ed altri scopi, secondo la presente invenzione vengono raggiunti realizzando un procedimento per la produzione di una bevanda a base di caffè o altra essenza aromatica secondo la rivendicazione 1. The technical task, as well as these and other purposes, according to the present invention are achieved by realizing a process for the production of a beverage based on coffee or other aromatic essence according to claim 1.

Altre caratteristiche della presente invenzione sono definite, inoltre, nelle rivendicazioni successive. Other characteristics of the present invention are also defined in the subsequent claims.

Ulteriori caratteristiche e vantaggi dell’invenzione risulteranno maggiormente evidenti dalla descrizione di una forma di esecuzione preferita ma non esclusiva del procedimento per la produzione di una bevanda aromatica a base di caffè o altra essenza aromatica secondo il trovato, illustrata a titolo indicativo e non limitativo nel disegno allegato, in cui: Further characteristics and advantages of the invention will become more evident from the description of a preferred but not exclusive embodiment of the process for the production of an aromatic beverage based on coffee or other aromatic essence according to the invention, illustrated by way of non-limiting example in the attached drawing, in which:

la figura 1 mostra schematicamente una macchina da caffè per l’implementazione del procedimento di produzione della bevanda aromatica a base di caffè o altra essenza aromatica secondo l’invenzione. Figure 1 schematically shows a coffee machine for the implementation of the production process of the aromatic beverage based on coffee or other aromatic essence according to the invention.

Con riferimento alle figure citate, viene mostrato una macchina da caffè indicata complessivamente con il numero di riferimento 1. La macchina da caffè 1, del tipo automatico o semiautomatico ad uso civile o professionale, comprende una unità di controllo 2, ed un circuito idraulico 3 atto a produrre acqua calda da inviare ad una camera di infusione 4 in cui è posizionabile una carica 5 di essenza aromatica in polvere. With reference to the aforementioned figures, a coffee machine is shown, indicated as a whole with the reference number 1. The coffee machine 1, of the automatic or semi-automatic type for civil or professional use, comprises a control unit 2, and a hydraulic circuit 3 adapted to produce hot water to be sent to an infusion chamber 4 in which a charge 5 of powdered aromatic essence can be positioned.

La carica 5 a cui faremo riferimento in seguito è a base di polvere di caffè, ma può essere più in generale a base di polvere di una qualunque essenza aromatica idonea all’infusione. The charge 5 to which we will refer later is based on coffee powder, but it can be more generally based on the powder of any aromatic essence suitable for infusion.

La carica 5 inoltre può essere costituita da polvere sfusa o da polvere confezionata in una capsula o in una cialda. The charge 5 can also consist of loose powder or powder packaged in a capsule or pod.

Il circuito idraulico 3 presenta una pompa 7, preferibilmente ma non necessariamente del tipo a vibrazione, collegata in aspirazione ad un serbatoio dell’acqua 6 ed in mandata all’ingresso di una caldaia 8 la cui uscita è a sua volta collegata ad un condotto 9 di alimentazione della camera di infusione 4. The hydraulic circuit 3 has a pump 7, preferably but not necessarily of the vibration type, connected in suction to a water tank 6 and in delivery to the inlet of a boiler 8 whose outlet is in turn connected to a conduit 9 brewing chamber power supply 4.

Il procedimento per la produzione della bevanda aromatica comprende due fasi essenziali e per la precisione una prima fase di preimpregnazione della carica 5 con un flusso di acqua di preimpregnazione ed una seconda fase di infusione della carica 5 precedentemente preimpregnata d’acqua con un flusso di acqua di infusione. The process for the production of the aromatic drink includes two essential phases and to be precise, a first pre-impregnation phase of the charge 5 with a flow of pre-impregnation water and a second phase of infusion of the charge 5 previously pre-impregnated with water with a flow of water. of infusion.

La macchina 1 esegue la fase di preimpregnazione della carica 5 con una portata di detto flusso d’acqua ridotta rispetto quella con cui esegue la successiva fase di infusione della carica 5. The machine 1 carries out the pre-impregnation phase of the charge 5 with a reduced flow rate of said water flow compared to that with which it carries out the subsequent phase of infusion of the charge 5.

La fase di preimpregnazione è atta a conferire alla carica 5 consistenza uniforme e compatta per incrementare la resistenza al passaggio al suo interno del flusso di acqua durante la successiva fase di infusione. The pre-impregnation step is designed to give the filler 5 a uniform and compact consistency to increase the resistance to the flow of water inside it during the subsequent infusion step.

Con la consistenza così acquisita la carica 5 che si presenta per la fase di infusione garantisce un duplice risultato: in primo luogo una ripartizione molto più uniforme del flusso di acqua di infusione all’interno della carica 5, senza pertanto creazione di percorsi preferenziali; in secondo luogo un maggiore tempo di interazione del flusso d’acqua con la carica 5, proprio per la maggiore resistenza offerta da questa al passaggio del flusso d’acqua. With the consistency thus acquired, the charge 5 that occurs for the infusion phase guarantees a double result: first, a much more uniform distribution of the infusion water flow within the charge 5, without therefore creating preferential paths; secondly, a longer interaction time of the water flow with the charge 5, precisely due to the greater resistance offered by this to the passage of the water flow.

L’effetto complessivo finale è un netto miglioramento dell’efficienza di estrazione dell’essenza aromatica dalla carica 5. La macchina 1 acquisisce inoltre di volta in volta la tipologia di carica 5 attualmente utilizzata, tra una pluralità di tipologie di carica 5 di riferimento comunque presenti in una memoria collegata alla sua unità di controllo 2, e si programma correlando almeno il valore del quantitativo di acqua utilizzato per l’esecuzione della fase di preimpregnazione e della fase di infusione alla tipologia di carica 5 attualmente utilizzata. The final overall effect is a clear improvement in the efficiency of extracting the aromatic essence from the filler 5. The machine 1 also acquires each time the type of filler 5 currently used, among a plurality of types of filler 5 of reference in any case present in a memory connected to its control unit 2, and is programmed by correlating at least the value of the quantity of water used for carrying out the pre-impregnation phase and the infusion phase to the type of charge 5 currently used.

Una carica 5 può infatti differire da un’altra per la natura della polvere, il peso della polvere, la qualità della polvere, il tipo di macinatura della polvere, ecc.. A charge 5 may in fact differ from another due to the nature of the powder, the weight of the powder, the quality of the powder, the type of grinding of the powder, etc.

E’ parimenti concepibile che in funzione della tipologia della carica 5 attualmente utilizzata la macchina 1 possa programmare anche altri parametri quali, la portata del flusso nelle fasi di preimpregnazione e di infusione. It is equally conceivable that depending on the type of charge 5 currently used, the machine 1 can also program other parameters such as the flow rate in the pre-impregnation and infusion phases.

E’ possibile anche prevedere che il quantitativo di acqua per la fase di preimpregnazione e/o di infusione sia lo stesso per alcune tipologie di carica 5, ma che sia conseguito con portate differenti (e conseguentemente con durate delle fasi differenti). It is also possible to provide that the amount of water for the pre-impregnation and / or infusion phase is the same for some types of charge 5, but that it is achieved with different flow rates (and consequently with different phase durations).

Per poter realizzare quanto sopra l’unità di controllo 2 presenta in memoria una pluralità di ricette, ciascuna associata ad una corrispondente tipologia di carica 5. In order to achieve the above, the control unit 2 has in its memory a plurality of recipes, each associated with a corresponding type of charge 5.

Ciascuna ricetta associa quindi ad ogni tipologia di carica 5, almeno un corrispondente valore per il quantitativo di acqua necessario per la fase di preimpregnazione e per la fase di infusione. Each recipe therefore associates to each type of charge 5, at least a corresponding value for the quantity of water necessary for the pre-impregnation phase and for the infusion phase.

L’acquisizione della tipologia di carica 5 può essere richiesta all’operatore, attraverso tastiera o qualunque altro sistema di input dati della macchina 1, e/o può essere fatta automaticamente dalla macchina 1. The acquisition of the type of charge 5 can be requested from the operator, through the keyboard or any other data input system of machine 1, and / or it can be done automatically by machine 1.

Nel caso in cui sia previsto il riconoscimento automatico, la carica 5 presenta mezzi 13 per la propria identificazione, mentre la macchina di caffè 1 presenta mezzi 14 di riconoscimento automatico della identità della carica 5. If automatic recognition is provided, the charge 5 has means 13 for its own identification, while the coffee machine 1 has means 14 for automatic recognition of the identity of the charge 5.

In particolare i mezzi di riconoscimento 14 e di identificazione 13 possono essere di tipo elettromeccanico, magnetico o elettromagnetico. Si può ad esempio dotare la macchina 1 di uno o più sensori di posizione atti a discriminare tra le diverse posizioni che le cariche 5 di diversa tipologia sono obbligati ad assumere quando correttamente alloggiati nella camera di infusione 4; oppure si può dotare la macchina di un ricevitore IR e ogni tipologia di carica 5 di un trasmettitore IR in grado di comunicare con il ricevitore IR per trasmettere la propria identità ed eventualmente anche altre informazioni necessarie alla programmazione del ciclo di funzionamento della macchina. In particular, the means of recognition 14 and identification 13 can be of the electromechanical, magnetic or electromagnetic type. For example, the machine 1 can be equipped with one or more position sensors adapted to discriminate between the different positions that the charges 5 of different types are obliged to assume when correctly housed in the infusion chamber 4; or the machine can be equipped with an IR receiver and each type of charge 5 with an IR transmitter capable of communicating with the IR receiver to transmit its identity and possibly also other information necessary for programming the operating cycle of the machine.

La regolazione della portata del flusso di acqua che giunge alla camera di infusione 4 può essere realizzata in vari modi: in un primo modo riducendo, anche manualmente tramite azionamento della leva di un potenziometro, l’alimentazione elettrica della pompa 7 per ridurre la portata del flusso generato dalla pompa 7; ed in un secondo modo in alternativa o in combinazione al primo modo, deviando parte del flusso di acqua generato dalla pompa 7. Per poter effettuare la regolazione della portata del flusso nel secondo modo, il circuito idraulico 3 presenta, come illustrato, un condotto di deviazione 10 che deriva dal condotto di alimentazione 9 e presenta una valvola di intercettazione 11. The regulation of the flow rate of the water flow that reaches the infusion chamber 4 can be carried out in various ways: in a first way by reducing, also manually by actuating the lever of a potentiometer, the electric power supply of the pump 7 to reduce the flow rate of the flow generated by pump 7; and in a second way, alternatively or in combination with the first way, by diverting part of the water flow generated by the pump 7. In order to be able to adjust the flow rate in the second way, the hydraulic circuit 3 has, as illustrated, a deviation 10 which derives from the supply duct 9 and has an interception valve 11.

Preferibilmente il condotto di deviazione 10 è collegato al serbatoio d’acqua 6 in cui pesca la pompa 7. Preferably the diversion duct 10 is connected to the water tank 6 in which the pump 7 draws.

Il circuito idraulico 3 presenta inoltre lungo il condotto di alimentazione 9, preferibilmente a valle della diramazione del condotto di deviazione 10, una turbina 12 conta impulsi. The hydraulic circuit 3 also has, along the supply duct 9, preferably downstream of the branch of the diversion duct 10, a turbine 12 which counts pulses.

Il funzionamento della macchina da caffè secondo l’invenzione appare evidente da quanto descritto ed illustrato e, in particolare, è sostanzialmente il seguente. The operation of the coffee machine according to the invention appears evident from what has been described and illustrated and, in particular, is substantially the following.

L’operatore tramite la tastiera della macchina 1 seleziona la tipologia della carica 5 utilizzata. L’unità di controllo 2 programma la macchina 1 per funzionare con i parametri indicati dalla ricetta corrispondente alla tipologia di carica 5 selezionata. Using the keyboard of machine 1, the operator selects the type of charge 5 used. The control unit 2 programs the machine 1 to work with the parameters indicated by the recipe corresponding to the type of charge 5 selected.

In alternativa, se è previsto il sistema di riconoscimento automatico, i mezzi di identificazione 13 trasmettono ai mezzi di riconoscimento 14 l’informazione sulla identità della carica di caffè 5, ed i mezzi di riconoscimento 14 a loro volta trasmettono tale informazione all’unità di controllo 2 che provvede a programmare la macchina 1. Alternatively, if the automatic recognition system is provided, the identification means 13 transmit to the recognition means 14 the information on the identity of the coffee charge 5, and the recognition means 14 in turn transmit this information to the control 2 which programs machine 1.

L’unità di controllo 2 associa alla ricetta selezionata il numero di impulsi che deve eseguire la turbina 12 prima che sia arrestata la pompa 7 nella fase di preimpregnazione ed in seguito nuovamente nella fase di infusione. The control unit 2 associates with the selected recipe the number of pulses that the turbine 12 must perform before the pump 7 is stopped in the pre-impregnation phase and then again in the infusion phase.

La portata del flusso di acqua che alimenta la camera di infusione 4 durante la fase di preimpregnazione può essere come detto regolata in vari modi, manualmente e/o automaticamente. The flow rate of the water flow which feeds the infusion chamber 4 during the pre-impregnation step can be regulated in various ways, manually and / or automatically.

Ipotizziamo prima che non sia presente il condotto di deviazione 10. Let us first assume that the diversion pipe 10 is not present.

Nel caso di regolazione manuale, l’operatore per la fase di preimpregnazione aziona la leva di un potenziometro per parzializzare l’alimentazione elettrica della pompa 7 che invece viene fatta lavorare a potenza nominale nella successiva fase di infusione. In the case of manual adjustment, the operator for the pre-impregnation phase operates the lever of a potentiometer to choke the power supply of pump 7 which is instead made to work at nominal power in the subsequent infusion phase.

Nel caso di regolazione automatica invece l’alimentazione elettrica della pompa 7 per la fase di preimpregnazione è settata ad un valore di default o eventualmente correlato alla ricetta, e comunque ridotto rispetto al valore nominale con cui la pompa funziona nella successiva fase di infusione. In the case of automatic regulation, however, the power supply of pump 7 for the pre-impregnation phase is set to a default value or possibly related to the recipe, and in any case reduced compared to the nominal value with which the pump works in the subsequent infusion phase.

Ipotizziamo ora invece che sia presente il condotto di deviazione 10. Let us now assume instead that the deviation duct 10 is present.

La pompa 7 può essere attivata sempre alla sua potenza nominale ma durante la fase di preimpregnazione la valvola 11 resta aperta in modo tale che parte del flusso generato dalla pompa 7 sia riportato nel serbatoio 6 attraverso il condotto di deviazione 10, mentre durante la fase di infusione la valvola 11 resta chiusa in modo tale che tutto il flusso generato dalla pompa 7 raggiunge la camera di infusione 4. The pump 7 can always be activated at its nominal power but during the pre-impregnation phase the valve 11 remains open so that part of the flow generated by the pump 7 is returned to the tank 6 through the diversion pipe 10, while during the pre-impregnation phase infusion valve 11 remains closed so that all the flow generated by pump 7 reaches the infusion chamber 4.

Al termine della fase di infusione l’infuso prodotto è infine versato nella tazza 15 sottostante la camera di infusione 4. At the end of the infusion phase, the infusion produced is finally poured into cup 15 below the infusion chamber 4.

Si è in pratica constatato come il procedimento per la produzione di una bevanda aromatica secondo l’invenzione risulti particolarmente vantaggioso per l’ottimizzazione dell’efficienza di estrazione dell’essenza aromatica dalla carica così da evitare sprechi, anche al variare della tipologia di carica utilizzata. In practice it has been found that the process for the production of an aromatic beverage according to the invention is particularly advantageous for optimizing the efficiency of extracting the aromatic essence from the batch so as to avoid waste, even when the type of filler used varies. .

Il procedimento e la macchina da caffè per la sua implementazione così concepiti sono suscettibili di numerose modifiche e varianti, tutte rientranti nell’ambito del concetto inventivo; inoltre tutti i dettagli sono sostituibili da elementi tecnicamente equivalenti. The process and the coffee machine for its implementation thus conceived are susceptible of numerous modifications and variations, all falling within the scope of the inventive concept; furthermore, all the details can be replaced by technically equivalent elements.

In pratica i materiali utilizzati, nonché le dimensioni, potranno essere qualsiasi a secondo delle esigenze e dello stato della tecnica. In practice, the materials used, as well as the dimensions, may be any according to the requirements and the state of the art.

Claims

CLAIMS 1. Process for the production of an aromatic beverage based on coffee or other aromatic essence with a coffee machine (1) of the type having a hydraulic pump (7) capable of generating a flow of water entering an infusion chamber ( 4) in which a charge (5) in loose powder or packaged in a capsule or pod can be positioned, characterized in that said machine (1) performs a pre-impregnation step of said charge (5) with a flow rate of said flow water reduced with respect to that with which a subsequent infusion step of said charge (5) is carried out, said pre-impregnation phase being able to give said charge (5) a uniform and compact consistency to increase the resistance to the passage inside it of said flow of water during said infusion phase, and from the fact that said machine (1) acquires the type of charge (5) currently used, among a plurality of stored reference types of charge (5), and the corresponding relating at least the value of the amount of water used for the execution of said pre-impregnation phase and of said infusion phase to the type of charge (5) currently used.

2. Process for the production of an aromatic drink according to claim 1, characterized in that the type of filler (5) currently used is automatically communicated to the machine (1) by the filler (5). 3. Process for the production of an aromatic drink according to claim 1, characterized in that the type of charge (5) currently used is required by the machine (1) to the operator. 4. Process for the production of an aromatic beverage according to one or more preceding claims, characterized in that the regulation of the flow rate of said water flow is achieved by reducing the power supply of said pump (7). 5. Process for the production of an aromatic beverage according to one or more preceding claims, characterized in that the regulation of the flow rate of said water flow is carried out by diverting part of the water flow generated by said pump (7). 6. Coffee machine (1) for carrying out a production process of an aromatic drink in accordance with one or more preceding claims. Coffee machine (1) according to the preceding claim, characterized in that said pump (7) is of the vibration type. Coffee machine (1) according to one or more claims 6 to 7, characterized in that said charge (5) has means (13) for its own identification. Coffee machine (1) according to the preceding claim, characterized in that it has means (14) for automatically recognizing the identity of said charge (5). Coffee machine (1) according to one or more claims 6 to 9, characterized in that said pump (7) is connected to said infusion chamber (4) by means of a supply duct (9) along which there is a impulse counter turbine (12). Coffee machine (1) according to one or more claims from 6 to 10, characterized in that it has a deviation duct (10) which derives from said supply duct (9) and is equipped with an interception valve (11 ). 12. Coffee machine (1) according to the previous claim, characterized by the fact that said diversion duct (10) is connected to a water tank (6) in which said pump (7) draws.

Coffee machine (1) according to one or more claims from 6 to 12, characterized in that its control unit (2) carries in memory a plurality of recipes which associate a corresponding value to each type of charge (5) at least for the quantity of water used for carrying out said pre-impregnation step and said infusion step.