JP2003529336A - 濃縮された消耗抽出物を製造するための方法及び装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 粉砕した焙煎コーヒーのような固体原料から大量の濃縮した抽出物を製造するための典型的な公知の方法は、味及び香りに富み且つこれらが製造される焙煎コーヒーの変種の特性を維持しているコーヒー抽出物を製造するのに理想的に適していない。本発明は、溶剤の除去によって、より薄い抽出物から、このような高品質の濃縮された抽出物を製造するための濾過方法を提供する。本発明は、食品及び飲料産業のための工業的規模の量の抽出物を製造することを含む広範囲の用途に対して使用される十分な自由度と拡張性とを有する。本発明は、芳香剤、飲料濃縮物及び香料として使用するための高度に濃縮された“美食家向けの品質”の抽出物を製造することができる方法及び装置を提供する。本発明の溶剤除去方法によって製造された溶剤を減らした濃縮された抽出物は、例えば、少なくとも約６重量％ないし４０重量％の溶解可能な固体コーヒー濃度を有し且つ変種の味及び香り特性の高レベルの濃縮を有する高品質のコーヒー抽出物が望ましい用途に有利に使用することができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】 発明の分野 本発明は、固体原料から消耗抽出水を製造するための方法及び装置に関し、よ
り特定すると、フィルタを使用することによってこのような消耗抽出物を濃縮す
るための方法及び装置に関する。本発明の特定の実施形態としては、食料品、香
水品及び飲料品に有用な焙煎されたコーヒーの濃縮抽出水を製造するための方法
がある。

【０００２】 発明の背景 種々の固体原料は、一般的に、食料、香水又は飲料に使用するための消耗可能
な水性抽出物を形成するために、熱湯のような水性溶媒によって抽出される。こ
のような抽出を行うために現在採用されている方法及び装置の典型的で代表的な
ものは、焙煎されたコーヒーを入れ且つ抽出するために現在使用されているもの
である。一般的には、従来技術による装置は、２つの広いカテゴリーに含まれる
。すなわち、飲料を製造するための小規模な家庭用又は商業的なブリューイング
装置と、調味料又はインスタントコーヒー製品の製造のための原料として使用す
るための濃縮された抽出物を製造するための大規模な工業的抽出物との２つのカ
テゴリーである。インスタントコーヒー製品の製造のために使用される場合には
、水性溶媒は、典型的には、フリーズドライ方法又はスプレードライ方法によっ
て、溶解された固体のコーヒーから除去される。

【０００３】 典型的な従来技術による大規模なコーヒー抽出機及びそれに関連する抽出方法
は、特に、インスタントコーヒーの製造のためのコーヒー抽出物を製造するため
に使用されるときに、所与の量の挽かれた焙煎コーヒーを枯渇するまで抽出し且
つ焙煎されたコーヒーのセルロースを加水分解するように設計されている。これ
は、経済的な理由、すなわち、所与の量の焙煎されたコーヒー原料から抽出され
る溶解可能な固体のコーヒー量が増加すればするほど、乾燥によって水が除去さ
れたときに、益々多量の最終的なインスタントコーヒー製品が取り出されるとい
う理由によってなされる。この目的のために、典型的な従来技術による大規模な
コーヒー抽出機は、典型的なグレードの低い挽かれたコーヒーを枯渇するまで抽
出し且つ加水分解ができるように設計されており、所与の量の焙煎され且つ挽か
れたコーヒーから高品質で味が良く香り高い抽出物又は種々のグレードの抽出物
を製造するようには設計されていない。このタイプの従来技術による抽出装置の
多くは、挽いたコーヒーの固定床を有する一以上のカラムを採用している。この
ような装置の代表的なものは、Ｓｉｖｅｔｚに付与された米国特許第３，８３０
，９４０号に記載されたものである。このような装置及び方法は、加水分解によ
る枯渇抽出には有用であるけれども、所望の甘み及び味を備えた高品質のコーヒ
ー抽出物の製造又は焙煎し且つ挽いたコーヒーの所与の選択範囲から種々のグレ
ードの抽出物を製造するには理想的に適合してはいない。比較的長時間の抽出時
間（例えば、１時間以上）、熱湯の温度及びある種の従来技術による抽出プロセ
スにおいて使用される希釈のレベルは、このような抽出物から製造される乾燥イ
ンスタントコーヒー製品へ回されることが多い低い味と香り特性を有する抽出物
を生じさせ得る。更に、インスタントコーヒー製品を作る際に、スプレードライ
又はフリーズドライのような典型的な従来技術による方法によって抽出物を脱水
する方法は、焙煎し挽いたコーヒーの望ましい種々の味及び香り成分の損失又は
劣化を生じ得る。食品工業における調味成分（例えば、コーヒーアイスクリーム
、アイスコーヒー飲料及びコーヒーシロップのための調味）として一般的に使用
される濃縮コーヒー抽出物の多くは、水又はその他の物質によって、このような
低品質のインスタントコーヒー製品を溶かして元に戻すことによって製造される
。

【０００４】 新鮮な挽いたコーヒーが比較的短時間に比較的少量の水のみに接触されるとき
に、コーヒーが付加的な量の水とより多くの枯渇抽出にさらされた後に製造する
ことができるものよりも甘く且つより香りの高いコーヒー抽出物が、抽出サイク
ルの初期近辺で製造することができることは理解できる。大規模な抽出プロセス
によって製造されるコーヒー抽出物及びインスタントコーヒー製品の品質及び味
に改良を加える試みがなされて来た。Ｇａｓａｕに付与された米国特許第４，５
３４，９８５号（’９８５）に記載されている一つのこのような方法は、工業的
規模の連続的な抽出方法及びコーヒー又は茶の抽出装置を開示している。この装
置は、床が装置の回転によって領域間を移動できる多くの抽出床と抽出領域とを
使用している複雑な装置を含んでいる。このプロセスは、より一般的な従来技術
による抽出方法と比較したときに、抽出プロセスのトータル時間を短くする。’
９８５特許はまた、抽出機に抽出後の消耗した床内に存在する残留液の回収を最
大にするために、装置の”回収ステーション”に、圧縮空気又は不活性ガスを使
用することを開示している。

【０００５】 コーヒー、茶及びココアのような固体原料から飲料物を製造するための家庭内
使用又は商業的な使用のための種々の小規模なブリューイング／抽出方法が、当
技術分野において知られている。 一般的な方法は、静的な量の温水内に浸漬す
るか又は浸出させること（すなわち、カップ内の熱湯にティーバッグを浸出させ
ること）と、蒸気駆動によるパーコレーション及び固体の抽出可能な材料、典型
的にはコーヒーの床を介して、重力下で温水の連続的な流れによって抽出するこ
とを含んでいる。上記の最後の方法は、典型的には家庭での“ドリップ方法”に
よるコーヒーに使用される方法である。これらの方法の全てが、典型的には、比
較的薄い飲み物の濃さの抽出物（典型的には、１ポンド（０．４５３キログラム
）の焙煎され挽かれたコーヒーは、約３２０オンス（９．４６リットル）の飲み
物の濃さの抽出物を生産するであろう）を製造する。更に、床を通る抽出物の流
れを駆動するために使用される水を連続的に添加するために、製造された飲料物
は、ある種の用途に対しては望ましくない、ある種の苦み成分からなる味及び／
又は香りの不所望な品質を含み得る。更に、これらの従来技術による方法は、酸
素の存在下で入れられるので、結果的に得られる抽出物の味及び香りが、望まし
くない酸素によって低下され得る。

【０００６】 上記した甘みがより多く且つ香しい濃度のより高いコーヒー飲料を製造するこ
とが望ましい用途のための方法のほとんどのものに対する改良は、コーヒー抽出
物のエスプレッソ方法である。エスプレッソ抽出方法は、典型的には、比較的甘
く、より濃縮された飲料を製造するために、枯渇程度がより低い抽出方法を利用
している小規模の家庭用又は商業用のブリューイング装置を採用している。典型
的には、熱湯に対する挽いたコーヒーの高い比率が採用され、例えば、約１ポン
ド（０．４５４キログラム）の挽いたコーヒーは、典型的には、約６４ないし１
２８オンス（１．８９ないし３．７９リットル）のコーヒー飲料を生産する。水
と挽いたコーヒーとの間の十分長い接触時間を許容するために、この方法は、典
型的には、細かく挽いたコーヒー（例えば、１４グラム重）を利用し、添加され
る加圧された熱湯によってブリューチャンバ内に含まれる床の中へと熱湯を押し
込む。典型的な現在採用されているエスプレッソ式の抽出装置のほとんどは、各
抽出サイクル中に、ほんの比較的少量の抽出物を製造することができる。更に、
飲料の品質は、抽出中に次のお湯によって生じる背圧及び飲料の所与の全容量に
対する抽出時間を指令するコーヒーの挽き具合及び包装に大きく依存し得る。こ
れらの変数の制御の欠如は、抽出物の低く且つ調和のとれていない品質につなが
る。更に、熱湯は、典型的には、全抽出プロセス中に、挽いたコーヒーの床から
抽出物を押し出すために使用されるので、ある種の用途にとって望ましくない抽
出レベルが依然として生じ、ある種の用途にとっては薄すぎるかもしれず且つ食
品又は香水の添加剤として使用するためには、理想的に適合していないかもしれ
ない抽出物を生産する。

【０００７】 以上、従来のエスプレッソブリューワーの性能に改良を加えることを試みた、
種々の小規模なエスプレッソ式のコーヒーブリューワーを説明した。Ｓｅｌｂｙ
に付与された米国特許第５，１２７，３１８号（’３１８）及びＣｏｒｔｅｓｅ
に付与された米国特許第５，４７３，９７３号（’９７３）は、両方とも、抽出
領域内の圧力がコーヒー床の下流の出口ラインに設けられた付勢された弁構造に
よって調節されるエスプレッソ式のコーヒーを抽出するための装置及び方法を開
示している。弁は、予め設定された圧力が調節弁の付勢力に打ち勝つことができ
る値に達するまで、抽出チャンバの初期の加圧の間、閉じたままとなるように設
計されている。このような圧力に達すると、弁は開いて流れを許容し、コーヒー
の挽き程度又は包装から比較的独立した残りの抽出プロセスの間、抽出チャンバ
内に比較的一定の圧力を維持する。ここに開示された装置においては、圧力は、
所定の圧力に達するまで常に上昇し、この圧力に達すると流れが急速に開始され
る。

【０００８】 Ｃａｉに付与された米国特許第５，２６７，５０６号（‘５０６）は、エスプ
レッソコーヒーを自動的にいれる装置を開示しており、この装置は、加熱装置に
よって発生された加圧蒸気がコーヒーの出しがらの中を通過せしめられて液体が
取り除かれ、その結果、ブリューチャンバが取り外されたときに出しがらから液
がしたたり落ちないであろう。

【０００９】 Ｆｉｓｃｈｅｒらに付与された米国特許第５，３３７，６５２号（‘６５２）
は、上記の米国特許第５，１２７，３１８号（’３１８）及び米国特許第５，４
７３，９７３号（’９７３）に似た、ブリューイングチャンバの下流に付勢圧力
解除弁を使用しているエスプレッソ装置及びエスプレッソ方法を開示している。

【００１０】 付勢された弁は、チャンバ内の圧力が固定された所定のレベルに上昇するまで
、流れ排出ラインから出るのを防止し、その直後に、弁は、開放し且つ抽出物か
ら残っている間、ブリューイングチャンバ内に比較的一定の圧力を維持する。‘
６５２の装置はまた、水加熱チャンバと流体連通している出口ラインを備えたエ
アーポンプをも含んでいる。このエアーポンプは、ブリューイングサイクルの終
わりに、コーヒーを乾燥させ且つ泡のようなヘッドを生成するために、コーヒー
の出しがら内に空気を圧送するために使用される。ポンプからの空気は、水加熱
チャンバ内に配置された流れ制御マニホルド上の比較的複雑な自動化された弁調
節／切換機構を介して熱湯室からブリューイングチャンバへと導かれる。’６５
２装置内のブリューイングチャンバに供給された空気は、ブリューイングチャン
バに入る前に、水加熱チャンバ内を通過し、ガスに熱と湿気を添加する。固体原
料から消耗可能な抽出物を製造するための上記の装置及び方法のいくつかは、い
くつかの場合には、消耗可能な抽出物の製造技術対する有用な寄与を示すけれど
も、高度に濃縮された抽出物を含む大量生産を含む変動する量の消耗可能な抽出
物であって、甘み、うま味及び香り特性の所望の組み合わせを有する抽出物を、
固体原料から製造するための改良された方法及び装置の必要性が存在する。

【００１１】 発明の概要 従って、本発明は、いくつかの実施形態において、優れた且つ所望の甘み、
味及び香りの品質を有する、高度に濃縮されるか又はそれほど濃縮度が高くない
消耗可能な抽出物を、固体原料から制御可能に製造することができる、改良され
た方法及び装置を提供することができる。他の実施形態においては、消耗可能な
抽出物から余分の溶媒を除去して、所望の味及び香り特性の損失が最少のより濃
縮された抽出物を製造するために、逆浸透及び／又は微少濾過のような濾過方法
を使用した方法及び装置が提供される。

【００１２】 一つの点においては、消耗可能な抽出物内の消耗可能な材料の濃度を増加させ
る方法が記載されている。一つの実施形態においては、この方法は、フィルタの
濃縮側に抽出物を供給し及びフィルタの透過側に透過水を形成するために抽出物
の溶媒成分の少なくとも一部分を濾過媒体内を通過させ、一方、フィルタの濃縮
側の消耗可能な材料の少なくとも一部分を保持して溶媒が少なくされた消耗可能
な抽出物を製造すること、を含んでいる。この溶媒が少なくされた消耗可能な抽
出物は、消耗可能な材料内においてより濃縮され且つフィルタの濃縮側から集め
られる。

【００１３】 別の実施形態においては、混ぜ合わされた（ブレンドされた）コーヒー抽出物
を製造するための方法が開示されている。この方法は、第一の値の溶解されたコ
ーヒーの固体の濃度を有する一回目の通過によるコーヒー抽出物を形成するため
に、多量の水性溶媒によって多量の焙煎されたコーヒーを抽出することを含んで
いる。この方法は更に、前記第一の値よりも小さい第二の値の溶解されたコーヒ
ーの固体の濃度を有する二回目の通過によるコーヒー抽出物を形成するために、
付加的な量の水性溶媒によって、上記のステップにおいて既に抽出された同じ量
の焙煎されたコーヒーを抽出することを含んでいる。この方法は更に、前記二回
目の通過による抽出物から多量の水性溶媒を除去することによって、二回目の通
過によるコーヒー抽出物内に溶解した固体コーヒーの濃度を増加させることを含
んでいる。この方法は更に、多量の一回目の通過による抽出物を、混ぜ合わせら
れた抽出物を形成するために、上記のステップにおいて濃縮された多量の二回目
の通過による抽出物と混合することを含んでいる。

【００１４】 もう一つ別の特徴においては、水性のコーヒー抽出物が開示されている。この
抽出物は、少なくとも一つの選択された種類のコーヒーを含んでいる多量の焙煎
されたコーヒーの抽出によって得られる。この抽出物は、少なくとも約１５重量
％の溶解された固体コーヒーを含んでおり且つ他の種類の焙煎されたコーヒーか
ら一つの選択された種類の焙煎されたコーヒーを特徴付けている有効な量の変種
の味及び香り成分を保持している。

【００１５】 本発明のその他の利点、新規な特徴及び目的は、概略的であり且つ縮小して描
くように意図されていない添付図面と組み合わせて考慮した場合に、以下の発明
の詳細な説明から明らかとなるであろう。図面においては、種々の図面に図示さ
れている同一又は類似の構成要素は、単一の番号によって表されている。明確化
のために、各図面に各構成要素がことごとく示されてはいない。

【００１６】 本発明は、典型的な従来技術による抽出方法に従って製造される類似した抽出
物と比較して味及び香りに関して優れた品質である、種々の固体原料から消耗可
能な物質を含んでいる抽出物を製造する方法を含んでいる。本発明のいくつかの
実施形態はまた、抽出物の味及び香り特性を実質的に低下させることなく、より
濃縮された抽出物を形成するために、消耗抽出物から余分な溶媒を除去するため
の新規な方法をも含んでいる。ここで使用されている”消耗抽出物”という用語
は、消耗可能な溶媒に溶解されるか又は懸濁された消耗可能な物質を含んでいる
溶液を指している。”消耗溶媒”という用語は、ゼロではない量の消耗可能な物
質を溶解し又は懸濁する能力を有している、本質的に有毒でない採集可能な液体
を指している。ここで使用されている”消耗材料”という用語は、消耗可能な溶
媒によって抽出され且つ溶解され又は懸濁され得る固体原料の抽出可能な構成成
分を指している。ここで使用されている”固体原料”という用語は、消耗材料で
ある少なくとも一以上の固体成分を含む固体材料を指している。本発明において
使用するための好ましい消耗溶媒は水性溶媒である。本発明による”水性溶媒”
は、水を含み且つ特定の用途にとって有用か望ましいかもしれない水に溶解する
か混和できる他の成分を付加的に含んでいても良い。本発明において水性溶媒が
使用される場合には、製造された消耗抽出物は水性の抽出物であろう。

【００１７】 本発明に従って有利に採用することができる固体原料は、消耗材料を抽出する
ことができる種々の有機物質、例えば、茶、ココア、フルーツ、バニラビーンズ
及び焙煎したコーヒーを含むことができる。本発明に従ってここに記載された方
法及び装置は、詳細な説明のための方法を例示するために、限定的ではないが、
上記したものを含むあらゆる適当な固体原料に対して本質的に使用することがで
きることは理解されるべきであるが、特に焙煎したコーヒーを参考にする。

【００１８】 典型的な従来技術による、焙煎したコーヒーから水性抽出物（すなわち、コー
ヒー抽出物）を製造する為の方法及び装置とは異なり、本発明は、抽出されつつ
ある特定の種類のコーヒーに特有の高いレベルの甘味及び香りの特性を呈する比
較的濃縮されたコーヒー抽出物の製造を可能にする。例えば、インスタントコー
ヒーを製造する際に使用するための濃縮されたコーヒー抽出物を製造するための
典型的な従来技術による方法と異なり、本発明による方法は、いくつかの実施形
態において、加水分解につながり且つコーヒー抽出物の香りの喪失及び芳しさに
悪影響を与え得る望ましくない量の苦味及び酸味成分の抽出につながり得る高い
水温（典型的には、雰囲気温度において水の沸点より高い）での焙煎されたコー
ヒーの徹底的な抽出を避ける。いくつかの実施形態においては、所与の量の焙煎
され挽かれたコーヒーから、各々のコーヒーの異なる抽出レベルにおいて製造さ
れる一以上の異なるグレードの抽出物を製造することができる。以下により詳細
に説明するように、これらの抽出物は、種々の味／香り特性を有する組み合わさ
れた抽出物を生産するために、種々の方法で濃縮され且つ組み合わせることがで
きる。

【００１９】 コーヒーの最も甘い味は、典型的には、典型的な従来技術の方法のためのブリ
ューイング（抽出）サイクルの第一の段階中に生産される。深い味、甘味及び香
りは最初に抽出される。油脂、酸味及び苦味成分は、より長い抽出が起こるブリ
ューイングの後の段階において出てくる。これは、例えば、深い抽出によって製
造されるパーコレートされたコーヒー飲料及びコーヒー抽出物が、味が苦く、香
りが低く表面に油脂が存在することが多い理由である。優れた香りと味とを有す
るコーヒー抽出物が、典型的には例えばインスタントコーヒー製品の製造に対し
て極めて重要であると考えられていない用途に対しては、所与の量の固体原料（
すなわち、焙煎されたコーヒー）から得ることができる消耗材料（すなわち、溶
解可能な固体のコーヒー）の全収量を最大にするための試みにおいて、加水分解
による深い抽出が利用されて来た。しかしながら、これらの従来技術のプロセス
においてしばしば採用されている粗い抽出条件及び溶媒除去条件により、コーヒ
ー飲料又は食品、調味又は香味成分として使用するためのコーヒー抽出物を作る
ために水又はその他の溶媒を加えて元に戻すとき、このような従来技術による製
品は、典型的には、優れた品質のコーヒーを正しく認識する消耗者によって要望
される味及び／又は香り特性を提供しない。特に、これらの従来技術による深い
抽出方法は、典型的には、製造された抽出物を、一つの特定の地方又は国におい
て生育されたコーヒー又は他の異なる種類に亘って二以上のこのようなコーヒー
のブレンドから区別することができる所望の変種の味及び香り成分を保有してい
ないコーヒー抽出物を製造する。本発明に従って製造された抽出物は、“特製品
”コーヒー用途に利用されるのを可能にする味及び香り特性を提供することがで
き、このような特製コーヒー用途用に設計されたこれらの実施形態に対して、抽
出物が製造された特定の種類の焙煎されたコーヒーを特徴付ける有効な量の変種
の味及び香り成分を保有することができる。本発明のこれらの実施形態に従って
製造されたコーヒー抽出物内に有利に保持されている種々の味及び香り成分は、
焙煎されたコーヒー内に存在する比較的揮発性の抽出可能な化合物又は化合物の
組み合わせである。種々のコーヒー品種（例えば、コスタリカのタラゴン、スマ
トラ、マンデリン）又はこのような品種の規定された混合物又はブレンドは、典
型的には、種々の挽かれたコーヒーの味及び香りを区別するこれらの種々の味及
び香り成分の種々の相対的な量及び／又は形式を有するであろう。これらの種々
の味及び香り成分の存在は、一般的には、当業者によるカッピング（味及び香り
の試験）によって決定される。これらの種々の成分の有効な量を含まない比較的
濃縮されたコーヒー抽出物を製造する典型的な従来技術による方法と異なり、本
発明は、有効な量を保有しない比較的濃縮されたコーヒー抽出物を提供すること
ができる。

【００２０】 ここで使用されている“比較的濃縮されたコーヒー抽出物”という用語は、コ
ーヒー飲料の濃さの抽出物（典型的には、約１ないし４重量％の溶解された固体
コーヒー）よりも濃縮されており且つ少なくとも約６重量％の溶解された固体コ
ーヒーを含んでいる。コーヒー抽出物内に保持されている種々の成分の量に関し
てここで使用されている“有効量”という用語は、カッピング（テイスト−テス
ト）コーヒーの当業者による味見及び／又は香り嗅ぎによって、濃縮された抽出
物自体又は付加的な水によって抽出物を飲料の濃さまで希釈することによって得
られたコーヒー飲料内で検知されるのに十分な抽出物内のこのような成分の濃度
を指している。上で使用されている“検知される”という用語は、同じ方法によ
るが焙煎されたコーヒーの異なる品種から製造された抽出物を、種々の成分の存
在により、区別するこのようなテイストテスターの能力を指している。別の方法
として、種々の成分の有効量の存在は、コーヒー抽出物に対して標準的な化学分
析を行うことによって決定し且つ規定することができる。このような分析は、当
業者にとって明白な種々の方法、例えば、ガスクロマトグラフィ、液体クロマト
グラフィ、質量分析等によって行うことができる。このような方法によって測定
された種々の成分の“有効量”は、以下においてより詳細に説明するドリップ方
法又はエスプレッソ方法のような典型的な飲料ブリューイング方法によって製造
された飲み物の濃さの抽出物の分析結果を、比較されている飲料の濃さの抽出物
と同じ全体の溶解した固体を有するように添加される水によって希釈した濃縮さ
れた抽出物と比較することによって規定することができる。種々の成分の“有効
量”によってこのように分析された希釈された濃縮抽出物は、典型的な従来技術
の飲料ブリューイング方法によって製造された飲料の濃さの抽出物とほぼ同じか
又はより高い濃度のこのような成分を含むであろう。

【００２１】 更に、本発明による方法は、高度に濃縮された抽出物を含む広範囲の可溶性物
質の濃度を有しているコーヒー抽出物を製造する自由度を提供するので、いくつ
かの実施形態において本発明によって製造された抽出物の多くは、高度に濃縮さ
れたコーヒー抽出物が望ましい用途に対して、溶媒の除去によって付加的に濃縮
する必要なく、直接使用することができる。例えば、本発明のいくつかの実施形
態に従って製造された濃縮コーヒー抽出物は、コーヒーシロップ、コーヒーアイ
スクリーム、アイスコーヒー飲料、コーヒー香料等（これらは全て、優れた味、
甘み及び／又は香りを示し且つこれらによって製造される製品がコーヒーの種々
の特性を維持している）を製造するために使用することができる。焙煎し挽いた
コーヒーの抽出によって製造される抽出物を更に濃縮することが望ましいその他
の実施形態に対しては、本発明は、好ましくは希釈抽出物の味及び香りを過度に
低下させることなく、抽出物から余分な溶媒を除去（例えば、脱水）するために
、新規な濾過に基づく方法、例えば、逆浸透方法を提供する。このような溶媒除
去方法は、比較的大量の抽出溶媒によって、焙煎され且つ挽かれたコーヒーの抽
出物の枯渇的な即ち比較的高レベルの抽出を含む実施形態において、濃縮された
抽出物を製造するのに特に有用である。

【００２２】 本発明はまた、種々の目的及び用途に適合するように異なる濃度及び抽出程度
を有する広範囲の抽出物の製造を可能にするのに十分な自由度を有する方法及び
装置をも提供する。本発明の方法及び装置はまた、あらゆる所望量の抽出物を製
造するための手段を提供するように容易に拡張可能でもある。本発明による装置
の小規模なものは、家庭用及び小売り商業的な用途に使用することができる一方
で、ここに特別に説明するように、コーヒー抽出物の工業的な製造のために使用
してもよい。

【００２３】 本発明による抽出物を製造し且つ抽出物の脱水を行うための方法は、抽出の程
度及びコーヒー抽出物の濃度を、典型的な従来の装置及び方法よりもより正確に
制御することを可能にする。例えば、家庭用及び商業用途に一般的に採用される
典型的な乾燥式のコーヒーブリューワーは、典型的には、１ポンド（４５４グラ
ム）の挽いたコーヒー当たり約２．５ガロン（９．４６リットル）のコーヒー飲
料を製造し、これは約１ないし１．５重量％の溶解した固体の濃度を生じる。コ
ーヒー飲料を製造するための別の一般的な方法は“エスプレッソ方法”であり、
この方法は、典型的には、細かく挽かれた焙煎コーヒー内に圧力（粉砕の細かさ
及びお湯の流速に応じて典型的には約１２０ないし１４０ｐｓｉｇ（８２７ない
し９６５ｋｐａ））をかけて熱湯を通し短期間に“エスプレッソ飲料”を形成す
ることを含む。このような方法は、典型的には、約１ポンド（４５４グラム）の
コーヒーから約１ガロン（３．７９リットル）のコーヒー飲料を形成し且つ約４
重量％までの溶解した固体コーヒーを含む飲料を製造する。一般に、“エスプレ
ッソ方法”は、水に対するコーヒーのより高い比率を使用する一方で、原料（挽
いたコーヒー）の抽出レベルを下げることも行うので、典型的には、ドリップ方
法よりも甘く且つ濃縮された飲料を作る。エスプレッソ方法によるコーヒー飲料
を製造するための装置は、典型的には、約１４グラムの乾燥した焙煎コーヒーの
最大容量を有する小規模の装置に限定される。対照的に、本発明は、ある種の実
施形態においては、大量、いくつかの実施形態においては３００ないし１３００
ポンド（１３７ないし５９０キログラム）の焙煎したコーヒーからコーヒー抽出
物を製造するための方法及び装置を提供する。本発明はまた、必要により採用さ
れる焙煎されたコーヒーに対する製造された抽出物の比率をユーザーが容易に調
節することができるようにすることによって、ユーザーの必要性により種々の味
／香り特性を有する種々のコーヒー抽出物が製造されるのを可能にもする。例え
ば、本発明により製造される抽出物は、ドリップコーヒーの濃さ（２．５ガロン
（９．４６リットル）の抽出物あたり１ポンド（４５４グラム）の乾燥コーヒー
）以下から、例えば、１ガロン（３．７９リットル）の製造された抽出物当たり
２．５ポンド（１．１３キログラム）、５ポンド（２．２７キログラム）、７ポ
ンド（３．１８キログラム）、１０ポンド（４．５４キログラム）、１５ポンド
（６．８０キログラム）、２０ポンド（９．０７キログラム）、２５ポンド（１
１．３キログラム）、３０ポンド（１３．６キログラム）又は４０ポンド（１８
．１キログラム）又はそれ以上の乾燥コーヒーを使用して、１０重量％、１５重
量％、２０重量％、２５重量％、３０重量％又は４０重量％を上回ることができ
る溶解した固体コーヒーの濃度を生じる高い濃度の抽出物までの範囲とすること
ができる。本発明に従って製造された抽出物の味及び香りは、抽出プロセス中の
希釈及び抽出程度によって変化し、焙煎されたコーヒーのより低い抽出レベルに
おいて製造される抽出物は、甘さがより強く、より高いレベルの抽出及びより高
い溶媒の希釈によって製造され、その後に以下により詳細に説明される濾過／逆
浸透によって濃縮することができる抽出物は、より高い苦味及び酸味成分を有す
る。ある種の用途に対して以下により詳細に説明するように、比較的低い抽出レ
ベルで製造された抽出物は、より高い抽出レベルで抽出された抽出物と選択的に
組み合わせて、所望のレベルの甘さ及び味／香り特性のバランスを有する結合さ
れた抽出物を製造することができる。このような抽出物は、特定の用途のための
味／香りのバランスを生じるように選択的に配合することができ、例えば、一つ
の好ましい実施形態においては、低レベルの抽出において製造された多量の甘さ
の強い抽出物を、より高い抽出物レベルで製造された抽出物と組み合わせること
ができ、引き続いて脱水されて、より高い甘さの抽出物のものに似た溶解濃度レ
ベルにして、飲料の濃さのコーヒーを生じさせるのに十分な水によって抽出物を
元に戻したときに、バランスがとれた香りの高いコーヒー飲料を生じる濃縮され
た抽出物を製造することができる。

【００２４】 固体原料から消耗抽出物を製造するための本発明の基本的な特徴を、コーヒー
抽出物の形成に関して説明する。基本的な説明に続いて、図１ないし４に示され
た抽出装置の一つの図示した実施形態に関して、各ステップのより詳細な説明を
する。

【００２５】 いくつかの実施形態における本発明の抽出方法は、いくつかの点において、既
に説明したコーヒー抽出物の“エスプレッソ方法”に似ている。本発明の方法は
、所望の量の固体原料、例えば、焙煎したコーヒーを含むのに十分な包囲された
内部容積を有する抽出容器、チャンバ又は閉鎖容器を利用している。広範囲の抽
出容器の大きさ及び形状は、本質的に、熟練した技術者にとって明らかなような
種々の用途に対して採用することができる。容器は、内部の容積が所望の洩れな
しで所望のレベルまで加圧されることができるように密閉されるべきであり且つ
容器の内部容積内に含まれている固体原料（例えば、コーヒー）の中に溶媒の連
続的な流れを可能にするための少なくとも一つの入口ライン及び少なくとも一つ
の出口ラインを有している。この容器はまた、内部容積を焙煎されたコーヒーで
満たすための手段を有しており、例えば、この容器は、充填するための内部容積
を露出されるために分離することができ及び／又は容器の壁を通り且つ内部容積
と連通している焙煎されたコーヒーが内部容積内に挿入される一以上のライン二
以上の分離可能な部品を含むことができる。入口ラインを介して容器に入り出口
ラインを介して容器から出る流体の流れの本質的に全てが、容器を介して流れる
ときに本質的にコーヒー全体を通るように、コーヒーを含んでいる内部容積の両
側において容器上に、流体の流れのための入口ライン及び出口ラインが配置され
るのが好ましい。容器の好ましい形状は、容器の頂面及びその近くに配置された
一以上の入口ラインと、容器の底面又はその近くに配置された一以上の出口ライ
ンと、を有していて、好ましい実施形態においては、内部容積内のコーヒーの液
面より上から重量の方向に内部容積内の多量のコーヒーの中を水性の溶媒が通る
のを可能にしている。コーヒーの中を重力の方向に流れるこのような流れは、貫
流抽出中にコーヒーを圧縮するように作用し且つ溶媒とコーヒーとの間の接触を
改良し、このようにして、重力の方向に逆らうか又は重力の方向に直角な溶媒の
流れと比較して、抽出プロセス特性を改良する。

【００２６】 本発明によるコーヒー抽出物を形成するための方法の一つの実施形態は、最初
に、容器の内側容積を焙煎されたコーヒーで少なくとも部分的に好ましくは本質
的に完全に満たすことを含んでいる。ある種のラインが閉じられており、容器の
内側容積に流体連通しているライン上の少なくとも一つの弁が開いた状態で、容
器は、水性の溶媒によって少なくとも部分的に充填される。水性溶媒は、いくつ
かの実施形態においては、容器の頂部に設けられた入口ラインを介して充填する
ことができ、又は、より好ましくは、水性溶媒による容器の初期の充填の少なく
とも一部分は、容器の底部、例えば、抽出プロセスの他のステップにおいて、抽
出物出口ライン又は洗い流しラインとして使用されている使用されているフィル
タスクリーンの下方に配置された一以上のラインを介して容器内へ水性溶媒を流
し込むことによってなすことができる。この後者の充填プロセスは、水性溶媒に
よる初期の充填中においてスクリーンを逆洗することによって、焙煎されたコー
ヒーの粉末によるフィルタスクリーン（図３及び以下の説明を参照）の本質的な
目詰まりを減らす助けとすることができる。

【００２７】 容器内の多量の焙煎されたコーヒーの空隙容積を満たし且つ焙煎されたコーヒ
ーを完全に覆い且つ湿らすために、十分な水性の溶媒が添加されるのが好ましい
。出口ラインは、少なくとも一つの制御可能な弁によって閉じられるのが好まし
い。ここで使用している“制御可能な弁”は、例えば、あらゆる所望のときに、
種々の所望の作動条件下で、弁を開け、閉じ、及び／又は部分的に開け又は閉じ
るために、オペレータによって所望通りに手動による調整又はコンピュータ制御
及び作動によって手動により又は自動的に作動させることができる弁を指してい
る。このような弁は、当業者にとって明らかなゲート弁、球形弁、ニードル弁等
であっても良く、且つ、例えば、付勢された圧力開放弁のようなオペレータによ
る制御なしで一つの予め設定された条件で開いたり閉じたりする弁とは区別され
る。 好ましい実施形態においては、コーヒーと接触している水性溶媒の温度は
、雰囲気温度以上であり、最も好ましくは、華氏１９０度と２１２度の間である
。

【００２８】 上記に概説した充填ステップに続く抽出方法の好ましい実施形態は、次いで、
焙煎したコーヒーに、コーヒーの完全な湿潤、空気ポケット又は溝の除去のみな
らずコーヒー粒子自体内への水性溶媒の浸透を容易にして抽出の効率を増大させ
る新しい“圧力処理”ステップを受けさせる。この圧力処理ステップは、容器か
らの抽出物のあらゆる流れを防止するために、出口弁を閉止形態に維持しつつ、
コーヒー及び水性溶媒を含んでいる容器内の静圧を、雰囲気圧よりも高い所定の
制御可能な圧力まで増大させることによってなされる。この容器は、容器への入
口ラインを介する加圧ガスの外部供給源から容器への付加的な加圧された水性溶
媒の添加又は別の方法として加圧ガスの添加によって、加圧することができる。
この圧力は、抽出物の流れが達成される前に所望の時間に亘って維持される。こ
の“圧力処理”ステップにおいて使用するための圧力の理想的なレベルは、焙煎
されたコーヒーが完全な豆の形状であるか又は粉末であるか、粉末の細かさ（挽
かれたコーヒーの場合）、コーヒーの種類、焙煎の程度等に依存し、且つ所望の
特性によって抽出物を製造するための所与の条件設定のための慣例の実験及び／
又は最適条件を使用して、オペレータによって決定されるべきである。一般に、
圧力処理から最大の利益を生じるためには、コーヒーの粉砕が粗くなればなるほ
ど、圧力は高くなければならない。多くのタイプの挽かれたコーヒー（例えば、
Ｂｕｎｎコーヒーグラインダー（４．０に設定されたＨＶＧ、Ｂｕｎｎ−ｏ−ｍ
ａｔｉｃ、Ｓｐｒｉｎｆｉｅｌｄ、ＩＬを使用して挽かれた焙煎されたコーヒー
又はローラー・ミル・グラインダーを使用した類似の平均粗さに挽いた焙煎され
たコーヒー））に対して、圧力処理中の圧力は、少なくとも約４０ないし５０ｐ
ｓｉｇ（１．９１５ないし２．３９４ｋｐａ）であるのが好ましく、いくつかの
実施形態においては少なくとも約１００ｐｓｉｇ（４．７８８ｋｐａ）であり、
ある種の好ましい実施形態においては約１２０ｐｓｉｇ（５．７４６ｋｐａ）と
１３２ｐｓｉｇ（６．３２０ｋｐａ）との間である。より粗いコーヒー又は丸ご
とのコーヒーが使用される実施形態に対しては、圧力は、この範囲よりも高く、
好ましくは１５０ないし１０００ｐｓｉｇ（１０３４ないし６８９５ｋｐａ）以
上である。圧力は、流れの開始前の所定の且つ制御可能な時間に亘って、非流通
状態に維持される。典型的な静圧処理時間が約１０ないし３０分である状態で、
この処理の時間は、数秒から数分まで変えることができる。

【００２９】 静圧処理ステップが完了すると、出口弁は、弁からの抽出物の流れを達成する
ために少なくとも部分的に開かれ、いくつかの実施形態に対しては、付加的な水
性溶媒が入口ラインを介して容器に同時に給送される。出口ラインに設けられた
弁は、貫流抽出中容器内に所望の圧力レベルを維持するように制御することがで
きる。従って、出口弁の制御を介して容器内の圧力を選択し且つ制御するオペレ
ータの能力は、抽出中に圧力が容器内でコーヒーの粉砕の細かさ又は入口の溶媒
及び／又はガスの流速と独立して調節され且つ制御されるのを可能にする。高く
濃縮された抽出物が望ましい実施形態に対しては、容器から抽出物が流れ出す間
、極めて少ない溶媒を添加するか又は全く添加されない。他の実施形態に対して
は、所望の抽出程度及び最終的な抽出物濃度を生じさせるために、測定された所
望の量の付加的な水性溶媒が供給される。

【００３０】 所望量の付加的な溶媒が供給された後に、溶媒の流れは停止され、典型的には
容器が雰囲気圧力と釣り合うまで、抽出物は、出口ラインから集められる。この
時点で、この方法の好ましい実施形態においては、挽かれたコーヒーの空隙容積
内に存在する残りの抽出物が、容器の外部の圧縮ガスの供給源から包囲された内
部容積と直接流通している容器への入口ラインを介して、（基準温度及び圧力に
おいて）気体である流体の流れを供給することによって除去され且つ回収される
。容器へのガスの流れが、湿らせたコーヒーからの抽出物を追い出して、抽出物
は、出口ラインから集められてその前のステップにおいて集められた抽出物に加
えられる。ガスによって湿らせたコーヒーを取り除くことによって、湿らせたコ
ーヒー間及び内部の間隔によって画成された空隙容積内に存在する濃縮された抽
出物が典型的なエスプレッソ式のコーヒー抽出機と同様に消耗される代わりに回
収されるのが可能になる。これはまた、所与の量の抽出物が、集められた抽出物
の全てが付加的な溶媒によってコーヒーから押し出される従来技術による方法と
比較した場合に、より少ない希釈及びより低い抽出程度で集めることを可能にす
る。好ましい実施形態においては、コーヒーを追い出すのに使用されるガスは、
溶媒として作用せず、従って、集められたコーヒー抽出物を更に抽出又は希釈し
ない。本発明において使用するための好ましいガスは、溶媒、抽出物及び固体原
料に対して比較的不活性である。これに関連して、圧縮された空気を使用しても
良く、特に好ましいガスとしては、窒素のような酸素を含まない不活性ガス又は
アルゴン、ヘリウム等のような希ガスがある。ここで使用されている“不活性ガ
ス”は、固体原料、水性溶媒及び水性抽出物と反応せず且つ水性抽出物の味又は
香り特性に著しく影響を与えないガスを指している。抽出物の味に悪い影響を与
えないように、好ましいガスはまた、本質的に不溶性であるか、ほんの限られた
程度に可溶性であるか又は水性溶媒に著しく可溶性ではない。例えば、水性溶媒
に極めて可溶性であり且つ“炭酸化”を生じさせる二酸化炭素のようなガスは、
本発明において使用するのには概して好ましくない。固体原料を有益に冷却し且
つ抽出物内に味及び香りのないものを放出するのを避けるために、雰囲気温度又
は準雰囲気温度で容器にガスを供給することもまた好ましい。

【００３１】 オペレータの必要及び所望に従って、上に概説した本発明の方法のステップを
変形しても良いし、又はある種のステップをなくしても良いし、又は付加的なス
テップを追加しても良い。例えば、この方法のいくつかの実施形態においては、
静圧処理ステップを省略することができる。このような実施形態においては、乾
燥した焙煎したコーヒーによって容器の内部容積を満たした後に、抽出物が集め
られる出口ラインに設けられた制御可能な出口弁の調整及び／又は水性溶媒の入
口の流速を制御することによって動圧低下を調節することができる水性溶媒の連
続的な流れを確立することができる。次いで、抽出のために所望の所定容量の水
性溶媒を供給した後に、溶媒の流れが停止され、湿らせたコーヒー内に残ってい
る抽出物は、既に説明したようにガスによって追い出される。特に濃縮された抽
出物が望ましいいくつかの実施形態においては、上記したようにして供給された
所定の容量の水性溶媒は、容器内に含まれる乾燥した焙煎コーヒーの床の空隙容
積に本質的に等しい。

【００３２】 上に概説した本発明の方法はまた、単一量の固体原料から、自由度があり且つ
種々の濃度及び抽出程度の種々の抽出物を提供するために使用することができる
。例えば、同じ所与量の固体原料から、各々、抽出程度を示す異なる濃度及び味
／香り特性を有する種々の抽出物を製造するために、同量の固体原料を、上記し
た方法の複数の反復的な用途に適用することができ、一回目の通過による抽出過
程によって製造された抽出物は最も濃縮されており且つ最も甘い味／香り特性を
有しており、次の抽出物は、次第に薄くなり且つより多くの苦味及び酸味のある
味／香り成分を含んでいる。複数抽出を行うために、このようなマルチサイクル
方法を使用することによって、種々の目的のために種々の抽出物の注文にあった
製造が可能になり、上記の抽出物の二以上の選択的な組み合わせによって更に多
くの抽出物を得ることができる一方で、同時に、原料の所与の浴からの利用及び
生産を増加することができる。ここに記載した変形されたマルチサイクル方法は
、いくつかの実施形態においては、同じオリーブの多数回の圧縮から種々の品質
のオリーブ（例えば、エクストラバージン、バージン等）の製造に似させること
ができる。このケースにおいては、同じ焙煎されたコーヒーの浴を使用している
マルチサイクルから種々の品質のコーヒー抽出物を製造することができる。更に
、所望ならば、抽出の一つのサイクルから製造された抽出物は、再循環させ且つ
固体原料の同じ充填によるか又は固体原料の新しい装入による引き続く抽出サイ
クルのための水性溶媒として使用することができる。

【００３３】 更に、以下により詳細に説明するように、典型的には水性溶媒によって更に希
釈される焙煎されたコーヒーの高いレベルの抽出において製造される抽出物は、
いくつかの実施形態においては、本発明の濾過方法を使用している透過水として
の抽出物から水性溶媒の一部分を除去することによって、固体コーヒーをより有
利に濃縮することができ、その結果、一回目の通過による抽出によって製造され
る抽出物に類似した又は同抽出物を越える固体濃度を有することができる。次い
で、全体の固体濃度の希釈がされないで濃縮された次の抽出物を一回目の通過に
よる抽出物に選択的に混ぜることにより、よりバランスのとれた甘味／苦味／香
り特性を形成することができる。別の方法として、抽出後で脱水の前に抽出物を
互いに混ぜてもよく、次いで、組み合わせた抽出物を脱水せしめられるようにし
て、所望の最終的な固体コーヒー濃度にしても良い。更に、逆浸透又は微細濾過
のようなある種の本発明による濾過方法によって抽出物から除去された水性溶媒
は、製品として商業的に価値があるようにさせる物質（例えば、カフェイン）を
含んでいても良い。逆浸透のようなある種の本発明による濾過方法によって抽出
物から透過水として除去された水性溶媒は、低レベルのミネラル硬度を有する溶
媒によって引き続くコーヒー抽出を実行するための高い溶媒和作用を有しても良
い。このような透過水は、いくつかの実施形態においては、既に抽出された多量
の焙煎されたコーヒーに対して引き続く抽出サイクルを行うための水性溶媒又は
水性溶媒の構成成分として再利用することができ、又は焙煎されたコーヒーを新
しく装入して新しい一回目の通過による抽出を行うための水性溶媒又は銅水性溶
媒の構成成分として使用することができる。

【００３４】 本発明による方法を実施するための工業的規模の抽出装置及びシステム１０の
一つの実施形態が図１ないし４に概略的に図示されている。当業者にとって明ら
かないくつかの構成部品は図示されていないこと及び再配置してもよく又はさも
なければ当業者に明らかなように連結するか置換するか又は組み立てても良い構
成部品の特定の構造のみが図示されていることは注目されるべきである。最初に
図１を参照すると、装置は、取り外し可能な頂部プレート１２と取り外し可能な
底部プレート１３とを有している円筒形の圧力容器１１を含んでいる。この装置
は、点検、清掃及び／又は内部部品の交換ができるように分解することができる
。他の実施形態においては、特に小規模の装置に対して、容器は、分解しない単
一の構成部品であっても良い。頂部プレート１２及び底部プレート１３は、ナッ
ト及びボルト形式としてもよい複数の結合部材１４によって、主要な円筒形本体
１１上に一体化されているフランジに取り付けられている。圧力密なシールを形
成するために、典型的には、密閉ガスケット又はワッシャが、プレート１２又は
１４と本体１１上のフランジとの間に含まれるであろう。図示した実施形態にお
いては、特に、極めて大容量の抽出機、例えば、１０００ポンド（４５４キログ
ラム）以上の固体原料を保持することができる抽出機に対しては、頂部プレート
及び底部プレートの一方又は両方がドーム状の単一の半球形状を有していて、所
与の断面厚みに対してより高圧力に耐えることができるようにしても良い。容器
の分解が不可欠でないいくつかの実施形態においては、頂部プレート及び／又は
底部プレートは、主要な円筒形本体と一体に形成されても良いし、又は容器の洩
れに対する耐性を増し及び／又はガスケット及び結合部材の必要性を排除するた
めに、溶接のような永久取り付け手段によってこの主要な円筒形本体に取り付け
ても良い。容器及び水性の抽出物又は水性の溶媒に接触しているその他の構成部
品は、例えば、ステンレス鋼のような比較的不活性で反応性がない機材によって
構成するのが好ましい。圧力容器１１は、最大の予知可能な作動圧力に耐える構
造及び配置とされている。図示された一つの特別な実施形態においては、容器１
１は、約３００ポンド（１３６キログラム）の焙煎されたコーヒーを保持する大
きさとすることができる。図４の断面図に示されている容器１１の内部容積７５
は、約２４インチの内径と、約４８インチ（１２２センチメートル）の高さと、
約１２．５立方フィート（約９０ガロン）の容積容量と、を有することができる
。この容器は、複数の支持脚部１５によって、しっかりとした堅固な面１６上に
支持されている。もう一つ別の例示的な実施形態においては、容器は、約１３０
０ポンド（５９０キログラム）の焙煎されたコーヒーを保持する大きさとするこ
とができ、約３８インチ（９７センチメートル）の内径と、約９０インチ（２２
９センチメートル）の高さと、約６２．５立方フィートの体積容量と、を有する
ことができる。

【００３５】 図１を参照すると、コーヒー又はその他の固体原料は、各々、頂部プレート１
２を貫通している孔を貫通している原料ライン１７及び１９の一方又は両方を介
して容器１１内に挿入される。原料ラインの各々は、コーヒーを挿入するために
開き且つ続いて容器１１を密閉するために閉じられる弁１８をライン１７上に及
び弁２０をライン１９に含んでいる。典型的には、コーヒーを容器１１内に挿入
したときに、コーヒーは少なくとも一つの弁を介して挿入され、一方、装置上の
少なくとも一つの他の弁は、追い出された空気が逃げることができるように雰囲
気に対して開かれる。別の実施形態においては、２つの原料ラインが設けられた
抽出機の代わりに、好ましくは、頂部プレート内に中心決めされた単一の原料ラ
インを設けても良い。特に極めて大きな抽出機のためのいくつかの実施形態にお
いては、焙煎されたコーヒーは、同焙煎されたコーヒーを、原料給送ライン上に
含まれる弁（例えば、１８及び／又は２０）に取り付けることができるボート錐
又はその他の形式のフィーダー（図示せず）によって原料ラインへ給送すること
によって容器内へ挿入される。ある種のこのような実施形態においては、ボート
錐又はその他の形式のフィーダーは、容器を充填するために自動的に作動せしめ
られ且つ容器が所望の深さまで充填されたときに給送を停止することができる。
このような実施形態においては、容器はまた、抽出機内で所望の予め設定された
材料の深さが検知されたときに、フィーダーを遮断するようにプログラムされ及
び構造にされているコントローラに電気的に接続することができる、タンク内の
原料のレベルを検知するために食品及び乳製品技術において通常採用されるもの
のような検知プローブ（図示せず）をも含むことができる。

【００３６】 原料ラインの位置は、図２に示された頂面図においてより明確に見ることがで
きる。他の実施形態においては、図示されたものと異なる配置としてもよく、又
は装置は、より少ない原料ラインを有していても良く又は原料ラインを有してい
なくても良い。例えば、いくつかの大きな抽出機に対しては、容器を充填するの
に必要な時間を短くするために、４つ以上の原料入口ラインを含むことが有利か
もしれない。既に説明したように、いくつかの抽出機に対しては、単一の原料入
口ラインを設けても良く、又は、小規模の抽出機に対しては、容器が固体原料を
充填するために分解する必要がある場合には、容器は、原料入口ラインを有して
いなくても良い。

【００３７】 いくつかの実施形態においては、容器１１が固体原料を充填されている間、容
器の内側容積７５内の材料の沈降を促進するために攪拌することができる。図１
に示した実施形態のためには、攪拌は、ライン７２及び弁７１を介して外の外部
供給源４１に接続されたガスによって作動されるビン・バイブレータ７０によっ
て提供される。ビン攪拌機を使用している実施形態に対しては、同ビン攪拌機は
、底部プレート１３から、容器の高さの約三分の一の距離のところに配置された
場所に配置されるのが好ましい。装置１０の他の実施形態は、ビン・バイブレー
タを含んでいない。このような実施形態においては、攪拌は、所望ならば、例え
ば、ゴム若しくは木槌によって容器をたたくことによって又は装置を振動プラッ
トホーム上に置くことによって提供されても良い。別の方法として、攪拌の使用
によって固体原料を分配させ且つ沈降させる代わりに、同じ目的を達成するため
に、容器１１の内部容積７５内に分配機要素が含ませることができる。

【００３８】 図１、２及び４に示されているように、装置１０はまた、ライン４９及び弁４
７を介して熱湯の外部供給源３２と連通している水性溶媒入口ライン４６（図２
及び４参照）をも含んでいる。ライン４６内の流体の温度及び／又は容器１１の
内部容積７５の温度を測定するために、温度読み取り装置４８がライン４６上に
含まれている。図示した実施形態においては、容器１１の内側容積７５の温度は
、熱湯供給源３２の温度を制御することによって制御される。代替的な実施形態
、特に比較的小規模な抽出機を含んでいる実施形態においては、容器１１は、例
えば、蒸気ジャケット若しくは熱湯ジャケット又は当業者にとって明らかな一体
の電気抵抗加熱方法若しくはその他の加熱方法によって、直接加熱しても良い。
図４に示されているように、水性溶媒入口ライン４６は、容器１１の内部容積７
５内に配置されたスプレーヘッド６３と流体連通している。スプレーヘッドは、
熱湯を、内部容積７５内に形成された固体原料の床の頂部に亘って比較的均一に
分配するような構造及び配置とされている。この目的のためには、複数の流れの
固体洗浄ノズル（Ｌｅｃｈｌｅｒ，Ｓｔ．Ｃｈａｒｌｅｓ，ＥＬ）のような種々
の工業的スプレーヘッドを使用することができる。スプレーヘッドの出口は、固
体原料の床の典型的な充填ライン６５の上方に配置されるのが好ましいであろう
。容器１１の頂部プレート１２上にはまた、Ｔ字管コネクタ３４を含んでいるガ
ス入口／通気ライン６５（図１参照）も含まれている。コネクタ３４は、ライン
３９及び４０並びに弁３８を介して圧縮ガス４１の外部供給源と流体連通してお
り且つ弁３５及び通気ライン３６を介して雰囲気とも連通している。代替的な実
施形態においては、Ｔ字管コネクタを介して圧縮ガスの供給源と通気ラインとの
両方と流体連通している単一の入口ラインを有する代わりに、容器に、容器の内
部容積７５と直接連通している２つの別個のラインを設けることができる。図示
されているように、同時に使用されない２つの外部ラインと流体連通した単一の
入口ラインを備えていることによって、容器１１のプレート１２及び１３内に作
る必要がある孔の数を減らすことができる。頂部プレート１２内のライン４６及
び／又は底部プレート１３内のライン２３及び／又は接線方向に向いたライン４
２及び／又は５５を介して、水性溶媒で容器１１の内部容積７５を充填する間、
弁３８を閉じ及び弁３５を開くことによって容器から追い出された空気を通気し
又は”追い出す”ために、ライン３３を使用することができる。上記したように
、容器内の深さの自動的な検知を含む実施形態においては、自動的な制御の下で
上記した充填／追い出し過程を実行するために、容器内の深さの検知は、容器内
に含まれる液面を検知し及び追い出し弁３５及び水性溶媒が容器に給送される水
性溶媒供給ライン上の弁を制御するような構造とされている。圧力処理ステップ
中に容器の内部容積７５を加圧する間又は抽出後に床から残りの抽出物を追い出
す間、ライン３３は、弁３５を閉じ及び弁３８を開くことによって、ガス入口ラ
インとして作用する。ライン３９は、作動中、容器１１の内部容積の圧力を測定
するために使用される圧力測定装置３７を含んでいる。

【００３９】 図１に示されているように、底部プレート１３内の排出孔を介して容器１１の
内部容積７５と流体連通している抽出物出口ライン２３が底部プレート１３上に
含まれている。水性抽出物は、味の低下及び／又は香りの損失を防止するために
、Ｔ字管２４、制御可能な弁２５及びライン２７を通って抽出物の温度を室温以
下に低下させる冷却装置２８へと通過する。冷却された抽出物は、ライン２９か
ら冷却装置２８を出て、容器３０内に集めることができる。好ましい実施形態に
おいては、容器３０は、抽出物が雰囲気内の酸素に晒されるのを防止するために
、頭部空間が窒素のような不活性ガスによって満たされ及び／又は洗い流される
密閉可能な容器である。図６ないし８に関して以下により詳細に説明されるよう
に、容器３０はまた、いくつかの実施形態においてコーヒー抽出物を濃縮するた
めに利用される本発明の溶媒除去濾過装置への給送容器として作用することがで
きる。熱湯供給装置３２はまた、弁２６及びライン３１を介してＴ字管２４及び
ライン２３とも流体連通しており、ある種の実施形態においては、熱湯供給ライ
ン３１は、既に述べたように、容器を焙煎したコーヒーで満たした後に、ライン
２３を介して容器を水性溶媒によって満たすために使用することができ、更に、
これらのラインは、以下により詳細に説明する新規な使用済み材料洗い流し方法
と結合させて使用される。

【００４０】 貫流抽出中に固体原料がライン２３を介して容器から出て行くのを防止するた
めに、容器１１内のライン２３の上流にフィルタ部材が含まれている。フィルタ
部材の好ましい構造が図３及び図４の断面図に示されている。好ましいフィルタ
部材は、本質的に固体原料の全てを保持するのに十分な小ささである開口を内部
に有する多孔質のスクリーン５８を含んでいる。一つの好ましい実施形態におい
ては、この多孔質スクリーンは、約２５％の開放空間を有する固体原料に対向し
て配向された面を備えた市販によって入手可能な（例えば、ミネソタ州セントポ
ールにある、Ｕ．Ｓ．Ｆｉｌｔｅｒ、Ｊｏｈｎｓｏｎ Ｓｃｒｅｅｎ Ｄｉｖｉ
ｓｉｏｎの０．０２０インチ（０．５０８ミリメートル）の孔の大きさを有する
モデル６３Ｖ）ウェッジワイヤ型のスクリーンである。図４により明確に示され
ているように、多孔質スクリーン５８は、同多孔質スクリーン５８を通過する水
性抽出物の流れを水性抽出物出口ライン２３へと導くような構造及び配置とされ
た複数のチャネル及び溝５９を含んでいる底部プレート１３によって支持されて
いる。多孔質スクリーン５８は、固体原料の床のための支持部材及び保持手段を
提供し且つ容器１１の内径と本質的に等しいのが好ましい直径を有している。多
孔質スクリーン５８は、ねじ６７又はその他のあらゆる適当な結合手段を介して
底部プレート１３に取り付けることができる。いくつかのその他の実施形態にお
いては、フィルタ部材は、内部容積７５内のどこに配置しても良い。他の実施形
態においては、フィルタ部材は、抽出物出口ライン２３の上流に直接又は内部に
さえ配置されるより小さいスクリーン又はフィルタとすることができる。当業者
に明らかなように、広範囲のフィルタ部材の配置が可能であり、これらは全て本
発明の範囲内に含まれる。

【００４１】 既に述べたように、抽出装置１０はまた、容器１１の内部容積７５から使用済
みの固体原料を洗い流すため及び抽出が行われた後で且つ次の抽出の前の容器の
清掃のための構成部品の新規な構造をも含んでいる。例示した構成部品の構造は
、使用済みの原料が抽出装置１０から洗い流されるのを可能にし且つ装置の分解
の必要性なく洗浄を可能にする。図１に示したような例示的な実施形態において
は、洗い流し装置は、下水本管のような廃棄物収集装置と流体連通している弁２
２を含んでいる使用済み材料出口ライン２１を含んでいる。図４に示されている
ように、ライン２１から容器１１の内部容積７５内へと開いている出口ポート６
０は、多孔質のスクリーン５８のすぐ上方に配置されるのが好ましい。図示して
いない代替的な実施形態においては、スクリーン５８の上方に配置されている容
器１１の側壁を通る孔を含んでいる出口ポート６０の代わりに、使用済みの固体
原料を、底部プレートの出口ポートに隣接して配置され且つ同出口ポートと流体
連通している多孔質スクリーン内の孔を介して洗い流すために、出口ポートが、
底部プレート内に配置され且つ容器の内部容積と連通していてもよい。このよう
な代替的な実施形態のためには、当業者にとって明らかなように、使用済みの材
料の出口ポートを、使用済みの固体原料によって集められた抽出物が汚染される
のを防止するために、抽出物が集まり且つ抽出機から流れ出す多孔質のスクリー
ンの下流から流体的に隔離するために、ガスケット又はその他の密閉手段を含ま
せることができる。

【００４２】 好ましい洗い流し構造は、フィルタ部材を逆洗する構造及び配置とされた流体
供給ラインを含んでいる。例示した実施形態においては、逆洗は、最初に弁２５
を閉じ、次いで、弁２６を開いて、流体すなわち図示した実施形態においては加
圧された熱湯供給装置３２から熱湯が入口流入ラインとして作用するライン２３
を介して容器１１に入り、それによって、多孔質のスクリーン５８を逆洗するよ
うにすることによってなされる。いくつかの実施形態においては、弁２２は、洗
い流し過程の少なくとも一部分の間は閉じていて、使用済み材料を分散させ且つ
流動化するために、容器１１の内部容積７５が流体で少なくとも部分的に満たさ
れるけれども、典型的には、弁２２は、洗い流し過程中に開いて、使用済み材料
が容器１１から取り除かれるのを可能にする。代替的な実施形態においては、ラ
イン３１はまた、加圧ガスの供給源と流体連通していても良い。このような実施
形態においては、ガスか液体か又は二相からなるガス−液体からなる流体が、フ
ィルタ部材を逆洗し且つ使用済みの固体原料を洗い流すために使用することがで
きる。

【００４３】 好ましい実施形態にはまた、弁４３、洗い流しライン４２のためのライン４４
並びに洗い流しライン５５のための弁５６及び５７を介して加圧された冷水源４
５と流体連通しており且つ例えばコネクタライン４４ａ及び三方向弁４３ａによ
ってライン４４及び５７への接続を介して熱湯供給源３２と流体連通している付
加的な接線方向の洗い流しライン４２及び５５（図１及び３参照）も含まれてい
る。既に説明したように、これらの接線方向の洗い流しラインはまた、抽出過程
の初期に、固体原料を充填した後に、水性溶媒による初期の容器の充填中に、熱
い水性溶媒充填ラインとして使用されるのが有利である。ライン４２と５５との
両方ともが、例示的な実施形態においては、使用済み材料の出口ライン廃棄装置
２１への出口ポート６０とほぼ同じ高さにおいて多孔質スクリーン５８の上方に
垂直方向に配置されている容器１１の内部容積７５内への孔（例えば、ライン５
５の開口６１に対して図４参照）を備えた容器１１の円筒形の壁に大まかに接し
て配置されている。容器の壁に対する洗浄ライン４２及び５５の接線方向の配向
は、容器内に洗浄液の渦巻きのような流れのパターンを形成する傾向があり、こ
れは、ライン２１を介して使用済みの材料を容器１１から完全に除去する助けと
なる。更に、少なくとも一つの接線方向の洗浄ライン（例示した実施形態におけ
るライン５５）の少なくとも一つは、出口ポート６０の詰まりを破壊し且つ防止
するためにスラリーにされた材料をライン２１の中へと駆動するために、容器の
壁内のラインの孔６１が、使用済み材料が容器１１を出て行く出口ポート６０に
対して斜めに入射する洗浄液の流れを導くように、配置されるのが好ましい。そ
の他の実施形態においては、例えば、極めて大きな抽出機のための使用済み材料
の除去を改良するために二以上の洗い流しラインが使用されても良いし、別の方
法として、単一のラインのみを使用しても良い。小さい抽出機に対しては、接線
方向の洗い流しラインは、典型的には、容器から使用済み材料を効率良く除去す
るために必要とされない。

【００４４】 例示された実施形態においては、図２及び４に最も明確に示されているように
、頂部プレート１２を通る任意的な洗い落としライン６２も含まれている。洗い
落としライン６２は、Ｔ字管５０並びに弁５１及びライン５３（冷水）又は弁５
２及びライン５４（熱湯）を介して、加圧された冷水及び熱湯の供給装置に流体
連通されている。洗い落としライン６２は、容器１１の内部容積７５内に配置さ
れている回転スプレーノズル６４に接続されているのが好ましい。回転スプレー
ノズル６４は、加圧流体が供給されると、頂部プレート１２の壁及び内面並びに
容器１１を効率良く洗い落とすために、回転し且つ流体を噴射する。この目的の
ためには、種々の商業的に入手可能な回転スプレーノズルを使用することができ
る。この例示的な実施形態は、旋回タンクノズル（Ｌｅｃｈｌｅｒ，Ｓｔ．Ｃｈ
ａｒｌｅｓ，ＩＬ）を採用している。他の実施形態は、付加的な洗い落としライ
ン及び回転スプレーノズルを含んでいても良いし、一方、更に別の実施形態にお
いては、洗い落としライン６２が排除されていても良く且つライン４６及びスプ
レーヘッド６３のみにより洗い流しが行われても良い。いくつかの実施形態にお
いては、洗浄の目的で採用される水は、当技術において知られている一以上の洗
浄及び／又は腐食防止剤を含んでいても良い。

【００４５】 抽出装置の動作 図１ないし４に例示された装置に関して、上記の装置を使用している例示的な
コーヒー抽出方法は以下のように行うことができる。この方法の開始時には、全
ての弁が閉止された位置にある。次いで、回転スプレーノズル６４を介して容器
内に加圧された熱湯の流れを確立するために、弁５２を開放することによって容
器１１が予め加熱される。圧力測定装置３７によって読み取られた容器内の圧力
が熱湯供給圧力の圧力にほぼ等しくなると、抽出物出口ライン２３の下流にある
弁２５が開かれて、排水管又は冷却機２８への熱湯の流れを確立し、次いで、弁
５２が閉じられる。次いで、弁３８が開かれて、加圧されたガス、好ましくは窒
素のような不活性ガスがライン３３を介して容器に供給される。ガスの流れは、
液体が容器に残っているのが観察されなくなるまで維持される。次いで、弁３８
を閉じることによってガスの流れが停止され、容器は雰囲気圧と釣り合う。抽出
物出口ライン２３の下流に設けられた弁２５は開いたままである。

【００４６】 次いで、原料ライン１７及び１９上に設けられた弁１８及び２０を開き且つ容
器が本質的に一杯になるまでライン１７及び１９を介して容器内にコーヒーを注
ぐか又は給送することによって、所望量の乾燥されたコーヒーが容器に添加され
る。次いで、ガスの流れをビン・バイブレータ７０に供給するために弁７１を開
くか又は別の方法として所望ならば槌によって容器を叩くことによって、乾燥し
たコーヒーを沈降させることができる。別の方法として、乾燥コーヒーを加える
間又はコーヒーが加えられた後に、単に弁５２及び／又は４７及び／又は２６及
び／又は４３及び／又は５６を開いて一回以上の間隔でコーヒーに熱湯を付加す
ることによって、コーヒーを湿らせ且つ沈降させて、容器を攪拌することなくコ
ーヒーを沈降させることができる。所望ならば、よりたくさんのコーヒーをこの
時点で追加して、弁１８及び２０を閉じる前に容器をより完全に満たしてもよい
。次いで、弁４７が部分的に開かれて、水性溶媒入口ライン４６を介して容器内
に加圧された熱湯が供給される。ライン２９からの抽出物の放出の一回目の兆候
があったときに、抽出物出口ライン２３の下流に設けられた弁２５は閉じられ、
容器は所望量の熱湯で満たされる。容器を熱湯で満たす過程のある時点で、通気
ライン３６上の弁３５が手動によるか又は自動的な制御によって少なくとも部分
的に開かれ、ガスが押し出され、抽出物がライン３６から流れ出すのが観察され
たときに弁３５は閉じられる。コーヒーに付加された熱湯の量は、全てのコーヒ
ーが湿らされるように、コーヒーの床の空隙の体積に等しいか又はより多いのが
好ましい。いくつかの実施形態においては、この量は、床内に存在する空隙の体
積に本質的に等しい。上記したように、容器はまた、この段階で、ライン４６、
２３、４２及び５５のうちの一以上を介して、水性溶媒によって満すこともでき
る。次いで、容器は、弁４７を開くことによって加圧された熱湯により又は弁３
８を開くことによって加圧されたガスによって、静圧処理ステップを実施するた
めに更に加圧される。この圧力は、所望の時間（典型的には約１０ないし３０分
）に亘って流れることなく容器内に維持される。次いで、抽出物出口ライン２３
の下流に設けられた弁２５が制御可能に開かれて、ライン２７及び冷却機２３を
通り収集容器３０内へ流れる抽出物の所望の流量を開始させる。いくつかの実施
形態に対しては、このステップ中に、抽出物の所望の濃さ及び抽出程度に依存し
て、弁４７を開くことができ、測定された量の熱湯を容器に追加して、貫流抽出
ステップによって容器内のコーヒーを更に抽出することができる。このような貫
流抽出の間での容器内の圧力は、抽出物出口ライン２３に設けられた弁２５及び
熱湯入口ライン４６に設けられた弁４７を調節することによって制御することが
できる。圧力処理ステップの後に追加の熱湯が付加される実施形態に対しては、
所望量の追加の溶媒としての水が貫流抽出中に供給された後に、弁４７は閉じら
れて熱湯供給装置からの流れが停止される。次いで、弁３８が開かれて、コーヒ
ーの床の空隙体積から残っている抽出物を追い出すために、圧縮されたガスがラ
イン３３を介して容器内に入る。抽出物収集ライン２９からガスの流れが観察さ
れると、弁４７が閉じられる。この時点で抽出は完了し、容器は、更に枯渇する
まで抽出された焙煎されたコーヒーのより多くの苦味／酸味／香味特性を有する
抽出物を製造するために同じ充填のコーヒーによって引き続き抽出するために再
使用されるか又は消耗されたコーヒーを容器から除去することができる。最大の
濃さの抽出物が所望される実施形態に対しては、抽出物は、圧力処理ステップの
直後に、貫流抽出ステップのための追加の熱湯溶媒を供給することなく、ガスに
よって床から追い出すことができる。

【００４７】 容器から使用済みの粉末を除去するためには、抽出物出口ライン２３に設けら
れた弁２５が閉じられ、使用済み材料の廃棄ライン２１に設けられた弁２２が開
かれる。次いで、弁２６が開かれて、ライン２３を介して加圧された水によって
多孔質のスクリーン５８が洗い流され、弁４３及び５６が開かれて、接線方向の
洗い流しライン４２及び５５の各々に加圧された水の流れが供給され、弁５１及
び５２が開かれて、ライン６２を介して回転スプレーノズル６４に加圧された冷
水又は熱湯が供給される。廃棄ライン２１を出て行く液体の流れが明確に且つ綺
麗になったことが観察された後に、洗い流しのために種々のラインに加圧された
水を供給する弁が閉じられ、この過程は完了する。抽出物出口ライン２７、冷却
機２８及び抽出物収集ライン２９もまた、弁２５を開いた後に弁２６を開いて、
供給源３２からの加圧された水を、ライン３１、弁２６、Ｔ字管２４、弁２５、
ライン２７、冷却機２８及びライン２９内に導くことによって、洗い流すことが
できる。

【００４８】 既に述べたように、本発明はまた、溶解されるか又は懸濁された消耗材料に対
して抽出物を濃縮するために、消耗抽出物から余分の溶媒を除去するための方法
をも提供する。ここに記載した本発明の濾過に基づく濃縮方法は、本発明の抽出
方法に関して既に説明したもののような広範囲の固体原料を抽出することによっ
て製造された広範囲の消耗抽出物を濃縮するために使用することができることは
理解されるべきである。いくつかの好ましい実施形態においては、本発明の濃縮
方法は、上記した本発明の抽出方法及び装置を使用して製造された抽出物を濃縮
するために利用されるけれども、ここに記載されている新規な濃縮方法はまた、
他の実施形態においては、従来技術において知られている消耗抽出物を形成する
ための広範囲の他の抽出方法によって製造される消耗抽出物を濃縮するために利
用することもできることもまた理解されるべきである。上記した抽出方法におけ
るように、本発明による抽出物濃縮方法を、焙煎されたコーヒーの水性抽出物の
濃縮を含む特定の実施形態を参考にして以下に説明するが、ここに記載された方
法及び装置は、限定的なものではなく、本発明の範囲に含まれる広範囲の抽出方
法によって製造される広範囲の他の消耗抽出物によって採用されてもよいことは
理解されるべきである。

【００４９】 図５は、例えば、上記した抽出方法によって製造されたコーヒー抽出物のよう
な消耗抽出物を濃縮するための濾過に基づく装置の一部分の概念図である。図５
は、フィルタを、濃縮側１０４と透過側１０６とに分離するフィルタ媒体１０２
を含んでいるフィルタ１００の断面を示している。ここで使用している”フィル
タ”という用語は、広く、濾過媒体を含んでおり且つ液体の濾過を行うことがで
きる媒体を含んでいるあらゆる装置又はシステムを指している。ここで使用され
ている”濾過媒体”という用語は、例えば、溶液又は懸濁液の溶媒、例えばコー
ヒー抽出物のような少なくとも一つの構成要素が、媒体を通過するのを許容する
一方で、同時に、溶媒又は懸濁液、例えば、溶解された溶質成分の少なくとも一
つのその他の成分を保留し及び通過するのを阻止するために十分な液圧浸透性を
有するあらゆる媒体又は対象物を指している。消耗抽出物、例えば、コーヒー抽
出物を濃縮するためには、本発明に従って、広範囲のフィルタ及びフィルタ媒体
を使用しても良い。

【００５０】 本発明に従って使用することができるフィルタは、広範囲の当技術において知
られているような広範囲の形状、例えば、ゲル浸透性のフィルタ及び平らなシー
トフィルタ、中空のファイバフィルタ、螺旋状フィルタ、チューブ膜フィルタ及
びその他の当業者に明らかなその他の形状のような広範囲の形状の膜に基づいた
フィルタを含むことができる。好ましいフィルタは、半浸透性膜を含んでいる濾
過媒体を使用している。 このような膜は、セラミック及びその他の無機物質又
はポリマーのような有機物質から作ることができる。本発明のある種の好ましい
実施形態は、半浸透性のポリマー膜を含んでいる濾過媒体を利用している。この
ようなポリマー膜は、広範囲のポリマー材料から作ることができ且つ広範囲の多
孔率及び分子サイズの排除特性を有するように構成されている。このような膜は
、濾過技術においてよく知られており且つ広く商業的に入手可能である。ポリマ
ー膜は、本質的には、例えば、限定的ではないが、ポリアミド、セルロース及び
／又はセルロースエステル、ポリマースルホン、ポリカーボネート、ポリエステ
ル、ポリエステルオキシド、ポリ弗化ビニリデン、ポリ（テトラフルオロエチレ
ン）、ポリ（アクリレート）、その他を含むポリマー及び濾過及び膜分離技術に
おいて知られているようなコポリマー及び／又は組み合わせによって作ることが
できる。

【００５１】 図５を参照すると、本発明の濃縮方法の基本的なステップは、フィルタ１００
の濃縮側１０４に濃縮されるべき抽出物を供給すること、抽出物の溶媒成分の少
なくとも一部分を含む透過水を、矢印１０８によって示されるように濾過媒体１
０２の中を通すこと、及びフィルタの濃縮側１０４から濃縮された溶媒が減少せ
しめられた抽出物を集めること、及び任意的にフィルタの透過側１０６から透過
水を集めること、を含む。いくつかの実施形態においては、フィルタ１００は、
全量濾過モードで作動してもよく、フィルタ媒体１０２に対して接線方向に向け
られた濃縮物の流れが基本的にないか又は極めて少なく、より好ましい実施形態
においては、フィルタは、図示したようにクロス・フロー・モードで作動するこ
とができ、膜汚れを防止し且つフィルタの濾過効率を増大させるために、濾過媒
体に対して接線方向を向いた濃縮物の流れの成分（矢印１０９）を有する。

【００５２】 フィルタ媒体１０２は、抽出物の溶媒成分、例えば、水の通過を許容する一方
で、抽出物の味及び／又は香り成分を形成している溶解され又は懸濁された溶質
を、フィルタの濃縮側に保持することができる多孔率及び分子量カットオフを有
するように選択されるのが好ましい。コーヒー抽出物の脱水のためにこの方法が
使用される実施形態に対しては、フィルタ部材１０２は、水を自由に通過させる
ことができる一方で、同時に、抽出物内に溶解した固体のコーヒーの実質的な部
分を濃縮側に保持するように選択されるのが好ましい。この点に関して、ここで
使用されている”実質的な部分”とは、既に規定したように、種々の成分の”有
効量”を保持された抽出物に付与する必要がある固体コーヒーの部分を指してい
る。いくつかの実施形態においては、固体コーヒーの少なくとも９０％が保持さ
れ、更に好ましい実施形態においては、味及び／又は香り成分を含んでいる溶解
された固体の本質的に全てが、濾過膜によって、フィルタの濃縮側に保持される
。コーヒー抽出物の脱水を含む好ましい実施形態に対しては、濾過膜１０２は、
逆浸透膜又は微細濾過膜を含んでいる。ここで使用されている”逆浸透膜”とは
、約０．００３μｍ未満の平均孔径と約１，０００Ｄａ未満の分子量カットオフ
を有する膜を指している。ここで使用されている”微細膜”とは、約０．００１
μｍと約０．０１μｍとの間の範囲内の平均孔径を有し、約３００Ｄａないし約
２０，０００Ｄａの範囲の分子量カットオフを有する膜を指している。一つの好
ましい実施形態においては、フィルタ膜１０２は、ポリアミドからなる微細濾過
膜を含んでおり、別の実施形態においては、フィルタ膜は、Ｄｏｗ Ｃｈｅｍｉ
ｃａｌ Ｃｏｍｐａｎｙから入手可能なＦＩＬＭＴＥＣ（登録商標）逆浸透膜の
ような螺旋状に巻かれた多層の薄膜複合逆浸透膜を含んでいる。

【００５３】 より希薄な前駆体抽出物を脱水することによる濃縮されたコーヒー抽出物を形
成するための本発明による濃縮方法は、比較的薄いコーヒー抽出物を、フィルタ
の透過水側１０６の圧力Ｐ₂よりも十分に高い圧力Ｐ₁によって、フィルタ１００
の濃縮側１０４に供給して溶媒を膜１０２内を押し通す一方で、濃縮側１０４に
コーヒー溶媒の実質的な部分を保持し、このようにして、濃縮水内に溶解された
固体コーヒーの濃度Ｃ₁を前駆体コーヒー抽出物内の濃度以上に高くすることに
よって、なすことができる。この濾過過程は、所望の濃度Ｃ₁が達成されるまで
続けられる。この装置は、例えば、フィルタの透過側１０６から集められる透過
水の体積を測定し、集められた透過水の体積を濾過過程の開始前のコーヒー抽出
物の初期の体積と比較し及び／又は濃縮水の伝導率を測定し及び校正曲線と比較
することによって、溶解された固体濃度を決定することによって監視することが
できる。例えば、初期のコーヒー抽出物内の溶媒の体積を２倍に増すことが望ま
しい実施形態に対しては、濾過処理は、フィルタの濃縮側に供給される抽出物の
初期の体積の１／２にほぼ等しい体積の透過水が集められるまで、この濾過過程
を続けることができる。

【００５４】 例えば、濾過のために利用可能な膜１０２の平らな面１１０の全面積によって
測定されたフィルタの大きさ、適用される圧力差（Ｐ₂−Ｐ₁）、流速及びその他
のフィルタの作動パラメータのみならずフィルタ膜の分子量カットオフ及び孔径
の大きさは、各々の特別な所望の用途の必要性に従って選択されなければならな
い。このような作動パラメータの選択は、特定の時間内に濃縮されることが所望
されている抽出物の全体積、保持されることが望まれている抽出物内に溶解され
た及び／又は懸濁された校正要素の濃度及び大きさ、フィルタの特定形状並びに
濾過技術の当業者に明らかであり且つ例えばここに参考として組み入れられてい
るＰｅｒｒｙのケミカル・エンジニアリング・ハンドブック（第６巻、Ｒｏｂｅ
ｒｔ Ｈ．Ｐｅｒｒｙ，Ｄｏｎ Ｗ．Ｇｒｅｅｎ及びＪａｍｅｓ Ｏ． Ｍｌｏ
ｎｅｙ編、１９８４年、第７章）のような多くの標準テキストに記載されている
ような他のファクタに基づくことができる。図６ないし８を参考にして以下に説
明されているように、逆浸透又は微細濾過を行うための多くの濾過装置が商業的
に入手可能であり且つ広範囲の及び多量の溶液／懸濁液を処理するための大きさ
にされ且つ設計されている。

【００５５】 慣例的な実験及び最適化によって、特別な用途に対しては、作動パラメータ
の特別な選択がなされなければならない。例えば、所望の程度の脱水が得られる
まで、特別な膜によって、薄い、例えば、飲み物の濃さのコーヒー抽出物の試験
的な濾過を行い、続いて、フィルタの濃縮側から濃縮された抽出物を集め、濃縮
された抽出物を濾過中に除去された透過水の体積と等しい多量の新しい溶媒水に
よって濃縮された抽出物を元に戻し、元に戻した抽出物の味及び／又は香り特性
を、既に説明したカッピングによって、最初の飲料の濃さの抽出物と比較するこ
とによって、適当なタイプの濾過膜及び分子量カットオフを選択するためのスク
リーニング試験をなすことができる。作動圧力、フィルタの大きさ、流速及びそ
の他の作動パラメータは、多くの公知で容易に入手可能な濾過／逆浸透を記載し
ているテキスト、例えば、慣例の実験及び最適条件と組み合わせた、本明細書に
参考として組み入れられている上記したＰｅｒｒｙのケミカル・エンジニアリン
グ・ハンドブック及びＭｃＣａｂｅ，Ｓｍｉｔｈ及びＨａｒｒｉｏｔの化学エン
ジニアリングのユニット作動（Ｕｎｉｔ Ｏｐｅｒａｔｉｏｎ ｏｆ Ｃｈｅｍ
ｉｃａｌ Ｏｐｅｒａｔｉｏｎ）第四編、Ｋｉｒａｎ Ｖｅｒｍａ及びＭａｄｅ
ｌａｉｎｅ Ｅｉｃｈｂｅｒｇ編、１９８５年に記載されている膜による濾過／
分離の公知の原理に基づいて選択されても良い。典型的には、上記したような分
子量カットオフと選択された多孔率とを有する所与の濾過膜に対して、膜の全体
の面積は、濾過媒体及びフィルタ装置の構成部品の材料的な制限によって命じら
れるように、圧力差の許容可能な範囲内に所望範囲の透過水の処理量（すなわち
、濾過された体積／時間）を提供するように選択される。

【００５６】 図５に示されているように、常に、より濃縮されたコーヒー抽出物を形成する
ためにコーヒー抽出物を濾過する際に、固体コーヒーの層１２がフィルタ膜１０
２の濃縮側１１０上に堆積する傾向を有するかもしれない。これは、所与の圧力
差において膜１０２による濾過率を減じるという観点及びフィルタの濃縮側１０
４から集められた濃縮水内の固体コーヒーの濃度Ｃ₁の損失という観点との両方
から、望ましくない。いくつかの好ましい実施形態においては、濾過過程中の一
以上の時点で、膜１０２は、短時間に亘って比較的少量の洗い流し溶媒（いくつ
かの実施形態においては、濾過過程中に集められた透過水を含んでいても良い）
を膜１０２の透過側１０４に供給し、透過側にフィルタの濃縮側の圧力Ｐ₁を越
える圧力Ｐ₂を形成することによって、矢印１１６の方向に、フィルタの透過側
１０６からフィルタの濃縮側１０４へ膜１０２を通る洗い流し溶媒を強制するこ
とによって洗い流すことができる。このようにして、膜１０２上に層１１２を形
成している固体コーヒーは、膜から取り除かれて、次の濾過の際の全濾過率を改
良し、フィルタの濃縮側１０４に存在する濃縮されたコーヒー抽出物内に固体コ
ーヒー１１２を再度懸濁させることができる。 このようにして、このような逆噴射過程を使用することによって、脱水された抽
出物内の固体コーヒーの全回収量及び濃度を増すことができ、これは、濃縮前の
初期の前駆体コーヒー抽出物の味／香り特性の保持を高くしたより価値のある脱
水された抽出物製品の形成につながる。コーヒー抽出物の脱水中にフィルタの透
過側１０６から集められた透過水は、ある種の実施形態においては、商業的に価
値のある成分、例えば、カフェインを含み得ることもまた予期される。このよう
な実施形態に対しては、この透過水は、集めて他の食品又は薬剤製品内の成分又
は材料として利用しても良い。

【００５７】 コーヒー抽出物を脱水し且つ濃縮するために、本発明に従って使用するための
濾過装置の一つの例示的な実施形態が図６に示されている。図示されている濾過
装置１５０は、例えば、ＰＲＯＳＹＳ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ（マサチューセ
ッツ州、チュルムスフォード）から入手可能な種々の商業的に入手可能な逆浸透
／微細濾過装置の代表的なものである。本発明の一つの特別な実施形態において
は、濾過装置１５０は、１ガロン（３．７９リットル）／分の一般的な設計の透
過水の流速を有する変形されたＰＲＯＳＹＳモデルＮｏ．４００シリーズ逆浸透
装置を含んでいる。この装置は、図示した実施形態において構成されているよう
に、食品／薬品グレードの材料によって作られている。この装置は更に、いくつ
かの実施形態においては、逆浸透／微細濾過技術における当業者にとって明らか
なように、図示された特定の構成要素に加えて、種々の付加的な弁、スイッチ、
圧力ゲージ、トランスジューサ、温度プローブ、電子／マイクロプロセッサを基
本とする監視／プロセス制御ハードウエア及びソフトウエア等を含んでいる。装
置１５０は、図示の実施形態において構成されているように、平行に配列されて
いる４つの濾過カートリッジ１５２、１５４、１５６及び１５８を含んでいる。
図示されているように、フィルタカートリッジの各々は、モデルＮｏ．ＴＦＣ（
登録商標）−４９２１Ｓ Ｓｐｉｒａｌ−Ｗｏｕｎｄ Ｆｉｌｔｅｒ Ｃａｒｔ
ｒｉｄｇｅ（Ｋｏｃｈ Ｍｅｍｂｒａｎｅ Ｓｙｓｔｅｍｓ、マサチューセッツ
州ウィイミントン）を含んでいる。 これらのフィルタカートリッジは、各々、
約７．５ｍ²のフィルタ膜面積を含んでいる。 このフィルタ膜は、グラスファイ
バの外包みを備えた螺旋状に巻かれた形態に形成されており、半透過性膜は、微
細濾過タイプのポリアミド膜を含んでいる。膜カートリッジのための最大作動圧
力は、典型的な作動圧力が約８００ｐｓｉ（５５１５ｋＰａ）である場合に約３
５０ｐｓｉ（２４１３ｋＰａ）である。装置１５０は更に、フィルタカートリッ
ジ１５２、１５４、１５６及び１５８の上流に５μｍカートリッジフィルタ１６
０を含んでいる。例示的な実施形態においては、抽出物は、ステンレス鋼の湿潤
成分を備えた多段階遠心ポンプからなるポンプ１６２によって加圧されてフィル
タカートリッジに供給される。その他の実施形態においては、ポンプ１６２は、
濃縮されるべき抽出物１６４を保持している容器３０を加圧するための装置によ
って補充されるか又は置き換えられてもよい。一つの好ましい実施形態において
は、このような抽出物加圧装置は、濾過装置１５０を介して抽出物を駆動するた
めに十分高い圧力で圧縮ガスを供給する構造とされている、ライン１６８及び弁
１７０を介して容器３０に結合されている圧縮ガス１６６の供給源を含むことが
できる。抽出物１６４が加圧されたガスの外部供給源によって加圧される実施形
態に対しては、加圧ガスは、例えば、窒素のような不活性ガスからなるのが好ま
しい。好ましい実施形態においては、容器３０内の抽出物は、酸素にさらされる
のを最少にするために、処理中は、供給源１６６から供給された不活性ガスと接
触状態に維持され且つ不活性ガスによって覆われている。供給源１６６からの不
活性ガスはまた、いくつかの実施形態においては、濃縮された抽出物製品が装置
から集められた後のプロセスの終わりに使用されて、装置のライン及び収集のた
めの濾過カートリッジから残留している濃縮物を“吹き飛ばす”。

【００５８】 装置１５０は、本発明に従って、コーヒー抽出物を脱水し且つ濃縮するために
、以下のように機能することができる。容器３０内の濃縮されていない抽出物１
６４は、例えば、上記したように、本発明による抽出方法及び装置を利用するこ
とによって製造することができる。ここで使用されている“濃縮されていない”
抽出物は、特に、装置内に含まれているフィルタの濃縮側への供給原料の流れを
形成している抽出物を指している。本発明の抽出方法及び装置によって製造され
たこのような“濃縮されていない”抽出物は、多くの場合、典型的な飲料の濃さ
の抽出物にとって典型的な濃度を超える固体コーヒー濃度のレベルを有している
ことは理解されるべきである。これとは逆に、以下の説明において使用される“
濃縮された”抽出物は、装置内に含まれているフィルタの濃縮側から回収された
水が少ない（すなわち、脱水された）濃縮製品を含んでいる抽出物を指している
。既に述べたように、いくつかの好ましい実施形態においては、濃縮されていな
い抽出物１６４は、焙煎されたコーヒーの所与の充填の二回目のすなわち引き続
く抽出ステップによって製造された抽出物を含むことができる。抽出物１６４が
所与の充填量の焙煎されたコーヒーの二回目のすなわち引き続き行われる抽出ス
テップから製造される実施形態に対しては、典型的には、焙煎されたコーヒーの
一回目の通過による抽出中に製造された抽出物よりも、抽出物内の固体コーヒー
の濃度はより低く、水による希釈程度はより高いであろう。従って、一回目の通
過による抽出物と似た固体コーヒー濃度及び希釈程度を有するように、二回目の
すなわち引き続く通過による抽出物を濃縮することが望ましいことが多い。 このようにして、以下により詳細に説明するように、一回目の通過による抽出中
に本発明に従って製造された抽出物は、一回目の通過による抽出物と似た全体の
濃度を有するように脱水された二回目のすなわち引き続く段階の抽出中に製造さ
れた抽出物と混合して、一回目の通過による抽出物内の固体コーヒーの全濃度を
実質的に希釈することなく、混合されたコーヒー抽出物を形成することができる
。

【００５９】 抽出物１６４は、例えば、重力によって、弁１７２及びライン１７６を介して
ポンプ１６２に供給することができ、そこで、濾過カートリッジ１５２、１５４
、１５６及び１５８の作動圧力まで加圧される。抽出物は、次いで、ポンプ１６
２からライン１７８を通り且つ前置フィルタ１６０を通って、濾過カートリッジ
１５２、１５４、１５６及び１５８の濃縮側の圧力を監視するための圧力ゲージ
又はトランスジューサ１８２を含むマニホルド１８０へと通過する。他の実施形
態においては、付加的な圧力ゲージトランスジューサが個々の濾過カートリッジ
１５２、１５４、１５６及び１５８上に直に配置されても良い。更に、図示した
実施形態においては、濾過カートリッジ１５２、１５４、１５６及び１５８がマ
ニホルド１８０に平行に接続されているけれども、他の実施形態においては、濾
過カートリッジは、その代わりに、相互に直列に接続されてもよい。マニホルド
１８０から、抽出物１６４は、各々、ライン１８４及び弁１８６、ライン１８８
及び弁１９０、ライン１９２及び弁１９４並びにライン１９６及び弁１９８を介
して、濾過カートリッジ１５２、１５４、１５６及び１５８の各々の中を通る。
濃縮されていない抽出物１６４は、フィルタカートリッジの濃縮側へ供給される
。フィルタカートリッジの濃縮側を通過しつつある間に、抽出物の溶剤成分の少
なくとも一部分が濾過膜を通過して濾過カートリッジの透過側へと流れ、このよ
うにして、フィルタカートリッジの濃縮側に、より濃縮されたコーヒー抽出物が
形成され且つフィルタカートリッジの透過側に比較的希薄な又は固体コーヒーを
含まない透過水が形成される。濃縮されたコーヒー抽出物の濃縮物は、次いで、
フィルタカートリッジから、各々、濾過カートリッジ１５２、１５４、１５６及
び１５８のためのライン２００及び弁２０２、ライン２０４及び弁２０６、ライ
ン２０８及び弁２１０並びにライン２１２及び弁２１４を介して、濃縮された抽
出物のマニホルド１９９内へと流れる。濃縮された抽出物マニホルド１９９は、
フィルタカートリッジの濃縮側の圧力を監視するために、圧力ゲージトランスジ
ューサ２１６を含んでいても良い。マニホルド１９９内の濃縮されたコーヒー抽
出物は、ライン２１８及び弁２２０を介して、濃縮された抽出物２２４を収容す
るための収集容器２２２へと流れる。

【００６０】 濾過装置１５２を作動させるためのいくつかの実施形態においては、濃縮され
ていない抽出物１６４が濾過カートリッジ１５２、１５４、１５６及び１５８を
一回だけ通過して、装置の単一の通過において濃縮された抽出物２２４を形成す
る。他の実施形態においては、装置１５０は、多数回通過装置として機能せしめ
られても良く、このような実施形態においては、濃縮された抽出物は、ライン２
２６及び弁２２８を介して容器３０へと再循環される。このような実施形態に対
しては、抽出物は、容器３０から吸い上げられ、フィルタカートリッジを介して
、所望量の溶剤が透過水として除去され、容器３０内に収容される抽出物の所望
の濃縮レベルが達成されるまで、容器３０へ再循環される。

【００６１】 透過水は、ライン２３０、２３２、２３４及び２３６を介してフィルタカート
リッジから集められ、圧力ゲージ／トランスジューサ２４０を有することができ
るマニホルド２３８及び透過水収集容器２４２内へ流れ込む。既に説明したよう
に、透過水２４４は、蓄えられ且つ付加的な食品／薬品の製品のための成分とし
て利用されるか又は廃棄される。別の好ましい実施形態、特に、透過水２４４を
含んでいる溶剤としての水が濾過カートリッジ１５４、１５６及び１５８を通過
することによって実質的に無機成分が除去される実施形態においては、透過水２
４４は、新しい又は既に抽出し焙煎したコーヒーの抽出を行うための抽出溶剤と
して有効に使用することができ且つこのような目的のために、既に図１及び２に
示したように、抽出装置１０上のライン４６へと戻され再循環されても良い。濃
縮過程中に抽出物から除去される透過水の量は、既に説明したように、濃縮され
た抽出物の所望の最終的な濃度に依存する。シングルパスの作動モードを含み、
高度に濃縮された抽出物が望ましいいくつかの実施形態に対しては、フィルタカ
ートリッジの濃縮側に供給される抽出物の溶剤成分の少なくとも約５０％が、フ
ィルタカートリッジの透過側へと通過せしめられ、又は、マルチパス／マルチサ
イクルの実施形態に対しては、初期の前駆物質である濃縮されていない抽出物の
溶剤成分の少なくとも５０％が、マルチパス濾過過程中にこの装置によって除去
される。また、既に説明したように、いくつかの実施形態に対しては、濾過カー
トリッジ１５２、１５４、１５６及び１５８は、例えば、ポンプ１６２を逆流さ
せ及び／又は加圧された多量の透過水又はその他の逆洗溶剤をマニホルド２３８
に供給することによって簡単に逆放出するか逆洗しても良い。このような実施形
態に対しては、フィルタカートリッジ内の濾過媒体は、少なくとも部分的に洗浄
され且つ再生されてもよく、逆洗過程中に、濃縮された抽出物２２４に追加する
ために、フィルタカートリッジの濃縮側から付加的な固体コーヒーを集めても良
い。

【００６２】 コーヒー抽出物を脱水し且つ濃縮するために、本発明に従って使用するための
濾過装置の第二の例示的な実施形態が図７に示されている。本発明の一つの特別
な実施形態においては、濾過装置３００は、約１２ないし１５ガロン（５７リッ
トル）／分の公称設計の透過水流量を有する改良されたＦｌｕｉｄ Ｓｏｌｕｔ
ｉｏｎ モデル Ｎｏ．１００３７ Ｒｅｖｅｒｓｅ Ｏｓｍｏｓｉｓ Ｓｙｓ
ｔｅｍ（Ｆｌｕｉｄ Ｓｏｌｕｔｉｏｎ， Ｉｎｃ．、マサチューセッツ州、ロ
ーウェル）を含んでいる。図示された実施形態において構成されているように、
この装置は、食品／薬品グレードの材料によって作られている。この装置は更に
、いくつかの実施形態においては、逆浸透／微細濾過技術の当業者にとって明ら
かなように、図示した特定の構成要素の他に、種々の付加的な弁、スイッチ、圧
力ゲージ、トランスジューサ、温度プローブ、電子／マイクロプロセッサを基体
とする監視／プロセスハードウエア及びソフトウエア等を含んでいても良い。図
示された実施形態において形成されているように、装置３００は、５つの濾過カ
ートリッジ３０２、３０４、３０６、３０８及び３１０を含んでいる。カートリ
ッジ３０２、３０４及び３０６は、平行に配列されており且つ互いに平行に結合
されているカートリッジ３０８及び３１０と直列に接続されている。図示されて
いるように、フィルタカートリッジの各々は、３つのＦＩＬＭＴＥＣ（登録商標
）モデルＮｏ．３０−４０４０の螺旋状に巻かれた膜部材を含んでいる。フィル
タ膜部材は、各々、約６．５ｍ²のフィルタ膜面積を含んでいる。フィルタ膜部
材のための最大作動圧力は、典型的な作動圧力が約２５０ないし４００ｐｓｉ（
１７２４ないし２７５８ｋｐａ）であるのに対して約６００ｐｓｉ（４１３７ｋ
ｐａ）である。装置３００は更に、フィルタカートリッジ３０２ないし３１０の
上流に５μｍカートリッジフィルタ３１２を含んでいる。図示された実施形態に
おいては、抽出物は、ブースターポンプ３１４及びＲ／Ｏポンプ３１６によって
加圧され且つフィルタカートリッジに供給される。 他の実施形態においては、
ポンプ３１４及び／又は３１６は、濃縮されるべき抽出物１６４を保持している
容器３０を加圧するための装置によって補足するか又は置き換えてもよい。一つ
の好ましい実施形態においては、このような抽出物加圧装置は、ライン１６８及
び弁１７０を介して容器３０に結合された、濾過装置３００の中に抽出物を駆動
するための十分な圧力で圧縮ガスを供給するような構造とされている圧縮ガス供
給源１６６を含むことができる。抽出物１６４が加圧されたガスの外部供給源に
よって加圧される実施形態に対しては、加圧されたガスが例えば窒素のような不
活性ガスを含んでいるのが好ましい。図示されているように、容器３０はまた、
弁３２０を介して水道水供給源に接続されている入口ライン３１８と、弁３２４
を介して容器を排水するための出口ライン３２２とをも含んでいる。好ましい実
施形態においては、容器３０内の抽出物１６４は、同抽出物を酸素に晒すのを最
少にするために、処理中は、供給源１６６によって供給される不活性ガスと接触
状態に維持され且つ覆われる。供給源１６６からの不活性ガスはまた、いくつか
の実施形態においては、装置から濃縮された抽出物製品を集めた後に、装置のラ
イン及び濾過カートリッジから残留している濃縮物を吹き飛ばして回収するため
に、プロセスの終わりに使用することができる。

【００６３】 装置３０は、本発明に従って、コーヒー抽出物を脱水し且つ濃縮するために、
以下のように機能する。容器３０内の濃縮されていない抽出物１６４は、例えば
、上記したように、本発明の抽出方法及び装置を使用することによって製造する
ことができる。抽出物１６４は、例えば重力によって、弁３２６及びライン３２
８を介してポンプ３１４に給送することができる。これと代替的に又は同時に、
抽出物は、ライン３３０及び弁３３２を介して、抽出器の出口ラインから直接に
装置へ給送することができる。抽出物は、ブースターポンプによって、圧力ゲー
ジ３３４によって測定された抽出物を前置フィルタ３１２の中を通過させるのに
十分な圧力まで加圧される。前置フィルタの両側での圧力低下は、圧力ゲージ３
３６によって前置フィルタの下流で測定された圧力をゲージ３３４によって測定
された上流の圧力と比較することによって決定することができる。既に述べたよ
うに、カートリッジ３０２、３０４、３０６、３０８内で脱水する前に抽出物内
の固体の濃度の決定を可能にするために、導電率計３３８が含まれている。

【００６４】 抽出物は、次いで、Ｒ／Ｏポンプ３１６によって、フィルタカートリッジ３０
２、３０４、３０６、３０８の作動圧力まで加圧される。抽出物は、次いで、ポ
ンプ３１６から、ライン３４０及び、各々、上流及び下流に配置されている圧力
ゲージ３４４及び３４６を含んでいる絞り弁３４２を介して、マニホルド３４８
へと通過する。他の実施形態においては、マニホルド上又は個々の濾過カートリ
ッジ３０２、３０４及び３０６上に、直に、圧力ゲージ／トランスジューサを配
置してもよい。抽出物１６４は、マニホルド３４８から、各々、ライン３５０、
ライン３５２及びライン３５４を介して、濾過カートリッジ３０２、３０４及び
３０６の各々の中を通過する。濃縮されていない抽出物１６４は、フィルタカー
トリッジの濃縮側に給送される。フィルタカートリッジの濃縮側内を流れる間に
、抽出物の溶剤成分の少なくとも一部分が、濾過膜を通過してフィルタカートリ
ッジの透過側へと流れ、このようにして、フィルタカートリッジの濃縮側により
濃縮されたコーヒー抽出物を形成し、フィルタカートリッジの透過側に比較的薄
い又は固体コーヒーを含まない透過水を形成する。濃縮されたコーヒー抽出物の
濃縮物は、次いで、フィルタカートリッジから流れ出て、各々、フィルタカート
リッジ３０２、３０４及び３０６のためのライン３５８、ライン３６０及びライ
ン３６２を介して、濃縮された抽出物マニホルド３５６内へと流れる。マニホル
ド３５６内の濃縮されたコーヒー抽出物は、ライン３６４を介してマニホルド３
６６へと流れ、マニホルド３６６は、各々、ライン３６８及び３７０を介してフ
ィルタカートリッジ３０８及び３１０へ給送する。抽出物は、次いで、フィルタ
カートリッジ３０８及び３１０によって更に濃縮されて、濃縮されたコーヒー抽
出物の濃縮物を生成し、これは、フィルタカートリッジ３０８及び３１０からラ
イン３７４を介して濃縮された抽出物のマニホルド３７２内へと流れ込む。濃縮
された抽出物は、次いで、圧力ゲージ３８０を含んでいるラインを介し、スロッ
トルバルブ３８２を通って冷却器３８４へと流れる。スロットルバルブ３８２の
下流のライン３７８には、濃縮物の容積測定流体の流れを測定するための流量計
３８６と、濃縮された抽出物の固体成分を判定するための導電率計３８８とが含
まれている。導電率測定によって判定された濃縮物の流れの固体濃度が所望の製
品の値に合致した場合に、次いで、濃縮された抽出物は、弁３９２を開けること
によって、ライン３９０から採集製品として集められる。さもなければ、この抽
出物は、更に処理するために、ライン３９６に設けられた開放弁３９４を介して
タンク３０へと再循環させることができる。

【００６５】 透過水は、フィルタカートリッジから、ライン３９８、４００、４０２及び４
０４を介して集められ、マニホルド４０８内へ流れ込む。次いで、マニホルド４
０８は、流量計４１２が設けられた透過水ライン４１０へ給送する。透過水は、
ラインに設けられた開放弁４１４を介して配水管へ送るか若しくは集められ、又
は所望ならば、ライン４２０に設けられた開放弁４１８を介してタンク３０へ再
循環される。既に説明したように、いくつかの実施形態に対しては、濾過カート
リッジ３０２、３０４、３０６、３０８、３１０は、例えば、ポンプ３１６を逆
転させ及び／又は加圧された多量の透過水又は逆洗溶剤をマニホルド４０８へ供
給することによって、簡単に逆放出するか又は逆洗しても良い。このような実施
形態に対しては、濾過カートリッジ内の濾過媒体は、少なくとも部分的に洗浄さ
れ且つ再生され、濾過カートリッジの濃縮側から付加的なコーヒー固体を集めて
、逆洗過程において、濃縮された抽出物製品に追加しても良い。

【００６６】 本発明に従って、コーヒー抽出物を脱水し且つ濃縮するために使用するための
濾過装置の第三の例示的な実施形態が図８に示されている。濾過装置５００は、
装置の大きさ及び容量並びにフィルタカートリッジを除いて、図７既に図示した
装置３００と構造及び作用が似ている。 設計及び機能が既に説明した装置３００の対応する構成要素に似ている装置５０
０の構成要素には、（当業者にとって明らかであるように、装置５００のより大
きなサイズ及び容量を吸収するために、大きさ及び設計が本質的に異なるけれど
も）図７と同じ参照符号が付されており、ここでは別個に説明することはしない
。本発明の一つの特別な実施形態における濾過装置５００は、約３０ないし４０
ガロン／分（１１４ないし１５１リットル／分）の公称設計の透過水の流量を有
する、改良されたＦｌｕｉｄ Ｓｏｌｕｔｉｏｎ モデル Ｎｏ．ＦＳＲＯ−６
００−ＩＯＶＳ Ｒｅｖｅｒｓｅ Ｏｓｍｏｓｉｓ Ｓｙｓｔｅｍ（Ｆｌｕｉｄ
Ｓｏｌｕｔｉｏｎ， Ｉｎｃ．、マサチューセッツ州、ローウェル）を含んで
いる。図示した実施形態において構成されているように、この装置は、食品／薬
品グレードの材料によって作られている。この装置は更に、いくつかの実施形態
においては、逆浸透／微細濾過技術の当業者にとって明らかなように、図示した
特定の構成要素の他に、種々の付加的な弁、スイッチ、圧力ゲージ、トランスジ
ューサ、温度プローブ、電子／マイクロプロセッサを基体とする監視／プロセス
ハードウエア及びソフトウエア等を含んでいても良い。装置５００は、図示した
実施形態において構成されているように、５つの濾過カートリッジ５０２、５０
４、５０６、５０８及び５１０を含んでいる。カートリッジ５０２及び５０４は
、平行に配列されており且つ互いに直列に結合されているカートリッジ５０６、
５０８及び５１０と直列に接続されている。平行なカートリッジ５０２及び５０
４は、各々、ライン５１４及び５１６を介してカートリッジ５０２及び５０４に
接続されている入口マニホルド５１２によって原料を供給される。カートリッジ
５０２及び５０４からの濃縮物出力は、各々、ライン５２０及び５２２を介して
出口マニホルド５１８内へ流れ込み、マニホルド５１８からライン５２４を介し
てカートリッジ５０６内へ流れ込む。カートリッジ５０６からの濃縮物出力は、
ライン５２６を介してカートリッジ５０８へ給送され、カートリッジ５０８から
の濃縮物は、ライン５２８を介してカートリッジ５１０へ給送される。最終的な
濾過カートリッジ５１０によって製造された濃縮された濃縮物は、カートリッジ
から流れ出て集められるか又はライン５３０を介して再循環される。図示された
濾過カートリッジ５０２、５０４、５０６、５０８及び５１０の各々は、２つの
ＦＩＬＭＴＥＣ（登録商標）モデルＮｏ．ＳＷ３０−８０４０の螺旋状に巻かれ
たフィルタ膜部材を含んでいる。フィルタ膜部材は、各々、約２８ｍ²のフィル
タ膜面積を含んでいる。フィルタ膜部材のための最大作動圧力は、約６００ない
し９００ｐｓｉ（４１３７ないし６２０５ｋＰａ）の典型的な作動圧力において
約１０１５ｐｓｉ（６９９８ｋＰａ）である。

【００６７】 既に説明したように、濃縮された消耗抽出物、例えば、コーヒー抽出物を生成
するための本発明の溶剤低減及び脱水方法は、本発明の抽出物製造方法及び装置
に対して種々の有益な特徴及び利点を提供する。例えば、コーヒー抽出物の製造
を含むいくつかの実施形態においては、既に述べた本発明の抽出方法によって製
造されたコーヒー抽出物を濃縮し且つ脱水して、例えば、少なくとも約６重量％
の固体コーヒーを含む更により高度に濃縮されたコーヒー抽出物を形成するため
に、図６を参考にして上記したような脱水プロセスを使用することができる。い
くつかの実施形態においては、少なくとも約１０重量％の固体コーヒーを含むコ
ーヒー抽出物が形成でき、いくつかの実施形態においては、少なくとも約１２重
量％の固体コーヒーを含むコーヒー抽出物が形成でき、いくつかの実施形態にお
いては、少なくとも約１５重量％の固体コーヒーを含むコーヒー抽出物が形成で
き、いくつかの実施形態においては、少なくとも約２０重量％の固体コーヒーを
含むコーヒー抽出物が形成でき、いくつかの実施形態においては、少なくとも約
２５重量％の固体コーヒーを含むコーヒー抽出物が形成でき、いくつかの実施形
態においては、少なくとも約３０重量％の固体コーヒーを含むコーヒー抽出物が
形成でき、いくつかの実施形態においては、少なくとも約４０重量％の固体コー
ヒーを含むコーヒー抽出物が形成できる。更に、ここで述べた本発明の抽出及び
脱水方法によって製造された高度に濃縮された抽出物は、これらの抽出物が作ら
れる焙煎したコーヒーの変種の味及び香りの有効量を有利に保持することができ
る。このような高度に濃縮された抽出物は、低い水コーヒーの味の製品を必要と
する用途に有利に使用することができる。一つのこのような用途は、余分な水分
が不利な着氷及び最終的なアイスクリーム製品のきめの細かさの低下につながる
コーヒーアイスクリームの製造のための調味成分として、本発明の高度に濃縮さ
れたコーヒー抽出物を使用することを含む。更に、ここに記載した本発明による
濃縮方法によるコーヒー抽出物の濃縮及び脱水は、その中に含まれる所与の量の
固体コーヒーを有し、比較的低いトータルの製品重量及び体積を有する有効な量
の変種の味及び香り成分を含む濃縮されたコーヒー抽出物製品を有利に提供する
ことができる。例えば、抽出物の濃度を２倍に増すことによって、所与の量のコ
ーヒーの香り及び味（存在するコーヒーの量に比例する）に対して、コーヒー抽
出物製品の体積を同様に１／２に減らすことができ、製品の重量をほぼこの量だ
け減らすことができ、このようにして、実質的な輸送及び包装コストを節約し、
同様に、本発明を実施することによって得ることができる高い濃度レベルに対し
て、５、１０、２０、３０、４０、５０又は６０倍に濃度を増して、輸送、包装
及び貯蔵コストの更なる低減を実現することができる。

【００６８】 更に、上記したように、本発明の抽出及び濃縮方法は、所与の装填量の焙煎さ
れたコーヒーを抽出することによって、種々の異なる香り及び味特性を有する濃
縮されたコーヒーの製造を可能にする。ここに記載した本発明の抽出方法の特性
は、コーヒーの抽出物のために使用される水が少なければ少ない程、製造された
抽出物内の固体コーヒーの濃縮レベルはより高くなる傾向があるだけでなく、抽
出機内に残っている非枯渇的に抽出された粉に隠れてより多くの味及び抽出でき
る固体コーヒーが残る傾向があるであろう。本発明の濃縮方法を使用すると、比
較的少量の水によって新しい焙煎されたコーヒーの装填を抽出することによって
、高度な濃縮コーヒー抽出物を製造することができ且つ“一回目の抽出による最
高品質の”コーヒー濃縮物として固めることができる。抽出器内の焙煎されたコ
ーヒーは、次いで、焙煎されたコーヒーを更に枯渇的に抽出し且つ抽出効率を改
良するために、抽出中に更に多量の水を使用する一以上の更なる抽出サイクルに
晒しても良い。これらの第二の引き続く抽出サイクルによって得られた抽出物は
、いくつかの実施形態においては、次いで、上記した本発明の濃縮方法を使用し
て脱水して、“一回目の抽出による最高品質の”濃縮物と似た全体の固体コーヒ
ーの濃度を有するようにすることができる。“一回目の抽出による最高品質の”
濃縮物と、引き続く抽出サイクルによって製造された脱水された濃縮物とは、次
いで混ぜ合わされ、“一回目の抽出による最高品質の”抽出物によって付与され
た比較的甘みのある味／香り特性と、焙煎されたコーヒーの二回目のすなわち引
き続く抽出によって生成された抽出物によって付与されるより苦く酸味のある味
／香り特性とのバランスを有する抽出物を生成することができる。これらの混ぜ
合わされた抽出物は、多くの従来技術によるコーヒー飲料製造方法によって作ら
れるより典型的な飲料品質のコーヒーの全体的な味／香りを有することが多い。
このような混ぜ合わされた抽出物は、調味剤として使用しても良く、又は、例え
ば、約１重量％ないし約４重量％の溶解した固体コーヒーを含む飲料の濃さの抽
出物に典型的な最終的な溶解した固体コーヒー濃度まで水によって薄めることに
よって元に戻しても良い。甘さと苦味／酸味との特定のバランスは、例えば、混
ぜ合わせられた抽出物内の“一回目の抽出による最高品質の”抽出物と次の抽出
によって作られた抽出物との相対的な比率を調節することによって、所望通りに
容易に調整することができる。“一回目の抽出による最高品質の”抽出物と、焙
煎されたコーヒーの次の抽出によって作られ、続いて脱水によって抽出物を濃縮
して作られた抽出物との全体の固体コーヒーの濃度がほぼ同じ実施形態に対して
、より深みがあり且つより甘い抽出物／飲料が望ましい実施形態のためには、混
合物に添加される“一回目の抽出による最高品質の”抽出物の量は、次の抽出及
び濃縮によって作られる抽出物の量より多くなければならず、より味わいがあり
且つより苦い抽出物／飲料が望ましい実施形態のためには、混合物に添加される
“一回目の抽出による最高品質の”抽出物の量は、次の抽出及び濃縮によって作
られる抽出物の量より少なくなければならず、より均一にバランスが取られた抽
出物／飲料が望ましい実施形態のためには、混合物に添加される“一回目の抽出
による最高品質の”抽出物の量は、次の抽出及び濃縮によって作られる抽出物の
量とほぼ同じであるべきである。

【００６９】 本発明の抽出及び脱水方法は、概して、溶解された固体コーヒーの高いレベル
の濃縮度、例えば、少なくとも約６重量％の溶解した固体コーヒーを有する“一
回目の抽出による最高品質の”抽出物と、焙煎されたコーヒーのより完全な抽出
によって作られる他の抽出物と、を製造するための広範囲の自由度を提供するこ
とができ、これらは、各々、種々の比率で結合して特別注文の味／香り特性を有
する抽出物を製造することができ又は別個に異なる市場に販売することができる
。

【００７０】 別の方法として、他の実施形態においては、一回の装入による焙煎されたコー
ヒーが一回の抽出で枯渇するまで抽出されて、一般的に入れられたコーヒーの典
型的な味特性を有する飲料濃さ又は飲料の濃さよりも薄い濃さの抽出物を製造す
ることができ、この抽出物は、続いて、上記のように脱水され且つ濃縮されて、
小さい体積及び重量を有する濃縮され且つ続いて水によって元に戻して一般的に
入れられたコーヒーの典型的な同じ味特性を有するコーヒー飲料を作ることがで
きる抽出物を作ることができる。コーヒー抽出物の味、品質及び貯蔵寿命は、本
発明の好ましい実施形態においては、酸素に長期間さらすことによって低下し得
るので、既に記載したように、製造及び処理中に抽出物にふれるための覆い／パ
ージガスとして、例えば、窒素のような不活性ガスを使用することによって、抽
出、脱水及びあらゆる引き続いて行われる処理及び包装中に、抽出物が大気に晒
されるのが最少にされる。

【００７１】 本発明の機能及び利点は、以下の例から十分に理解できるであろう。以下の例
は、本発明の作用を例示することを意図したものであり、本発明の範囲の全てを
例示する物ではない。

【００７２】 例１：引き続いて脱水が行われない一回の通過による抽出 図１ないし４に関連させて記載した工業的規模の抽出機を使用して、上に記載
した方法に以下に示す改良点を加えた方法を使用してコーヒー抽出物を製造した
。中間の黒さの仕上げに焙煎した約２６５ポンド（１２０キログラム）のコスタ
リカ、コロンビア及びスマトラコーヒー豆のブレンドを、４．０に設定したＢｕ
ｒｉｎコーヒー挽き器（ＨＶＧ，Ｂｕｎｎ−ｏ−ｍａｔｉｃ，Ｓｐｒｉｎｆｉｅ
ｌｄ，ＩＬ）を使用して挽いた。Ｒｏｔａｐ篩いによる分析は、Ｔｙｌｅｒ篩い
１２、１６及び１８内に８０％の残率を示し、残りの２０％は、篩い２０、３０
、４０、４５及び底部のトレイへと通過した。

【００７３】 容器を乾燥した挽いたコーヒーで満たして床を形成し、上記したように、華氏
１９３度で９０ｐｓｉｇ（６２１ｋＰａ）に維持された熱湯で装置を湿らせた。
次いで、抽出物出口ライン２３上の弁２５を閉じ、入口ライン４６を介して約４
０ガロン（３４１リットル）の熱湯を容器に添加して、約９０ｐｓｉｇ（６２１
ｋＰａ）の最終的な容器圧力を生じさせ、次いで、既に説明したように、容器を
たたいて余分な空気を追い出し、次いで、加圧した空気によって約１２０ｐｓｉ
ｇ（８２７ｋＰａ）まで加圧した。この圧力で約１０分間、流すことなくコーヒ
ーを“圧力処理”した。この間、弁２５は開けておいて抽出物が容器からステン
レス鋼の熱交換器（冷却器）内を流れるようにさせ、約２分間で、出て行く抽出
物の温度を華氏約１６５度から約５５度に低下させ、収集容器内へと流れさせた
。容器内の圧力が約９０ｐｓｉｇ（６２１ｋＰａ）まで下がったときに、水性溶
液入口ライン４６内の弁４７を開けることによって、容器内への熱湯の供給が再
開された。次いで、弁４７を閉じる前に、９０ガロン（３４１リットル）の追加
の熱湯をコーヒー床を通過させた。容器から流れ出す抽出物が観察されなくなっ
たときに、１２０ｐｓｉｇ（８２７ｋＰａ）で容器に加圧空気を供給して床から
残っている抽出物を追い出して集めた。２６５ポンド（１２０キログラム）の乾
燥したコーヒーからの抽出物の全収量は、約１００ガロン（３７６リットル）で
あった。

【００７４】 味及び香りの試験によって、この抽出物が、変種の成分を保持し且つほぼ酸味
がないはっきりとしたコーヒーの味を備えた優れた甘さを有すると判定された。
この抽出物は、Ｂｒｉｘの読みが約８．０（約６．５％溶解物質が溶解した）で
あり且つ抽出物１ポンド（０．４５３キログラム）当たり約７ポンド（３．１８
キログラム）の水で元に戻して通常のドリップして入れた濃さであるが優れた甘
さ及び味を備えたコーヒー飲料を作ることができる。

【００７５】 例２：引き続く二回目の抽出物の脱水を伴う二回の通過による抽出及び混ぜ合 わせたコーヒー抽出物の生成 以下に示す変更点を有する上に記載した方法を使用してコーヒー抽出物を製造
するために、図１ないし４に関連して記載した工業的規模の抽出機を使用した。
約２００ポンド（９１キログラム）のスマトラコーヒー豆を、例１において上記
したように焙煎し且つ挽いた。抽出容器に乾燥した挽いたコーヒーを充填し、例
１における加圧された空気の代わりにこの例では加圧された窒素を利用した点を
除いて例１に対して既に記載したようにして約６０ガロン（２２７リットル）の
一回目の通過によるコーヒー抽出物を製造した。また、例１における、ガスによ
って床から残っている抽出物を追い出す直前になされたコーヒー床への追加の熱
湯の通過のステップもこの例においては省略した。一回目の通過による２００ポ
ンド（９１キログラム）の乾燥コーヒーからの全収量は、約６０ガロン（２２７
リットル）であった。この抽出物を固めた。

【００７６】 一回目の通過による抽出物を作るために既に使用したものと同じ装入量の
挽いたコーヒーを使用したこと及び圧力処理ステップに引き続いてすぐに容器か
ら抽出物を集めた後であって、窒素によって床から残っている抽出物を追い出す
前に、例１において上記したのと同じやり方で、コーヒー床に６０ガロンの追加
の熱湯を通した以外は、上記したのと同様にして二回目の通過による抽出物を生
成した。二回目の通過による抽出物の全収量は約１２０ガロン（４５４リットル
）であった。

【００７７】 次いで、二回目の通過による抽出物を、図６に関連して上記した、ＰＲＯＳ
Ｙ モデルＮｏ．４００シリーズＲｅｖｅｒｓｅ Ｏｓｍｏｓｉｓ Ｓｙｓｔｅ
ｍ（平行に配列させた４つのモデルＮｏ．４９２１Ｓ Ｋｏｃｈ微細濾過膜カー
トリッジによって構成した）を使用して脱水した。この装置は、上記したように
、抽出物がクロスフロー形態でフィルタ部材の中を圧送され、濃縮された濃縮物
が抽出物供給容器へと再循環されるマルチパス／再循環モードで作動させた。こ
の装置は、約６０ガロン（２２７リットル）の水性溶剤が透過水として装置から
集められるまで、この形態で作動させた。次いで、結果的に得られた濃縮された
抽出物を、同じ割合で、上で製造した一回目の通過による抽出物と混ぜ合わせて
、混ぜ合わせた濃縮されたコーヒー抽出物を生成した。

【００７８】 味及び香りの試験によって、この抽出物は、甘味成分と苦み／酸味成分とに関
して良くバランスがとれたはっきりとしたコーヒーの味を備えていると判定され
た。この抽出物はまた、これが作られた焙煎されたスマトラコーヒーを示す変種
の成分を維持しているとも判定された。この抽出物は、Ｂｒｉｘの読みが約８．
０（約６．５％溶解物質が溶解した）であり且つ抽出物１ポンド（０．４５３キ
ログラム）当たり約７ポンド（３．１８キログラム）の水で元に戻して通常のド
リップして入れた濃さであるが望ましい味及び香り成分を含む良くバランスのと
れたコーヒーの味を備えたコーヒー飲料を作ることができる。

【００７９】 例３：高度に濃縮されたコーヒー抽出物を製造するために、引き続きの脱水を
伴う一回の通過による抽出 単一の中心に取り付けられた原料給送ラインと弁とを有するドーム形状の上方
プレートを有する以外は、図１ないし４に関連して記載したものと似た工業的規
模の抽出機に、機械的な錐による給送装置によって原料を供給した。この例に対
して使用された工業的な抽出機は、約１３００ポンド（５９０キログラム）の焙
煎した挽いたコーヒーを抽出するように設計された約６２．５立方フィート（１
．７７立方メートル）の内部容量を有していた。例２に記載した約１３００ポン
ド（５９０キログラム）の挽いたコーヒーを抽出機に給送し、次いで、原料給送
ライン上の弁を閉めた。

【００８０】 床を形成する乾燥した挽いたコーヒーを容器に充填し、最初に抽出機に追加さ
れた約２５０ガロン（９４６リットル）の熱湯がライン２３を介する底部スクリ
ーンを介して及び接線方向のライン４２及び５５を介して抽出機に添加される以
外は上記した方法と同様の方法で、この装置を華氏１９３度で９０ｐｓｉｇ（６
２１ｋＰａ）に維持された供給源からの熱湯で装置を湿らせた。２５０ガロン（
９４６リットル）で通気ラインを閉じ、追加の約５０ガロン（１８９リットル）
の熱湯をライン４６及び噴水ヘッド６３を介して閉じられた抽出機に追加し、抽
出機の内部圧力を約４０ないし５０ｐｓｉｇ（２７６ないし３４５ｋＰａ）まで
上昇させた。この圧力で約３０分間、流すことなくコーヒーを“圧力処理”した
。この間、弁２５は制御可能に開けておいて抽出物が容器から約６ないし８ガロ
ン（２３ないし３０リットル）／分の流量でかごフィルタを介してステンレス鋼
の熱交換器（冷却器２８）（抽出物の温度を華氏約７０度の温度まで冷却させる
）内を通過させ、収集容器内へと流れさせた。次いで、約６００ガロン（２２７
１リットル）の追加の熱湯がコーヒー床内を通過せしめられるまで、水性溶剤入
口ライン４６内の弁４７を開け且つ上記した圧力で且つ約６ないし８ガロン（２
３ないし３０リットル）／分の制御された流速で熱湯を抽出機へ圧送することに
よって、容器への熱湯の供給が約４０ｐｓｉｇ（２７６ｋＰａ）の制御された供
給圧力で再度確立され、達成された時点で、流れが遮断され、弁４７が閉じられ
る。容器から流れ出す抽出物が観察されなくなったときに、加圧された窒素が容
器に供給され、床から残っている抽出物（約１００ガロン（３７９リットル））
を追い出して集めた。１３００ポンド（５９０キログラム）の乾燥したコーヒー
からの抽出物の全収量は、約１０００ガロン（３７６０リットル）であった。

【００８１】 次いで、１０００ガロン（３７６０リットル）の上記の抽出物を、図７に関
連して上記した、Ｆｌｕｉｄ ＳｏｌｕｔｉｏｎモデルＮｏ．１００３７Ｒｅｖ
ｅｒｓｅ Ｏｓｍｏｓｉｓ Ｓｙｓｔｅｍ（１５個のＦＩＬＭＴＥＣモデルＮｏ
．ＢＷ３０−４０４０Ｒｅｖｅｒｓｅ Ｏｓｍｏｓｉｓ Ｓｙｓｔｅｍカートリ
ッジによって構成した）を使用して脱水した。この装置は、上記したように、抽
出物がクロスフロー形態でフィルタ部材の中を圧送され、濃縮された濃縮物が抽
出物供給容器へと再循環されるマルチパス／再循環モードで作動させた。この装
置は、約８５０ガロン（３２１８リットル）の水性溶剤が透過水として装置から
集められるまで、この形態で作動させた。

【００８２】 味及び香りの試験によって、この濃縮された抽出物は、甘味成分と苦み／酸味
成分とに関して良くバランスがとれたはっきりとしたコーヒーの味を備えている
と判定された。この抽出物はまた、これが作られた焙煎されたスマトラコーヒー
を示す変種の成分を維持しているとも判定された。この抽出物は、Ｂｒｉｘの読
みが約３０（約２５重量％溶解物質が溶解した）であり且つ抽出物１ポンド（０
．４５３キログラム）当たり約３０ポンド（１４キログラム）の水で元に戻して
通常のドリップして入れた濃さであるが望ましい味及び香り成分を含む良くバラ
ンスのとれたコーヒーの味を備えたコーヒー飲料を作ることができる。

【００８３】 以上、種々の実施形態及び特定の例を参考にして本発明を示し且つ上記したけ
れども、本発明は、記載した実施形態又は例に限定されるものではなく、本発明
の教示は種々の方法で当業者によって実施されてもよことが理解されるべきであ
る。当業者は、ここに記載した全てのパラメータ及び形状が例示であること及び
実際のパラメータは本発明の装置及び方法が使用される特定の用途に依存するで
あろうことを容易に理解するであろう。当業者は、ほんの日常的な実験を使用し
て、ここに記載した本発明の特定の実施形態に対する多くの等価物を認識するで
あろう。従って、上記の実施形態は例示的にのみ提供されたものであり、特許請
求の範囲及びその等価物の範囲内で、特別に記載したもの以外を実施しても良い
ことは理解されるべきである。本発明は、ここに記載した個々の特徴、装置又は
方法に向けられている。更に、このような特徴、装置又は方法が互いに矛盾しな
いならば、このような特徴、装置又は方法の二以上を組み合わせたあらゆる組み
合わせが本発明の範囲に含まれる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の一つの実施形態による、固体原料から消耗抽出物を製造するための装
置の概略図である。

【図２】 頂部から見た図１に示した装置の概略図である。

【図３】 多孔質のスクリーンを含むフィルタ部材の一つの実施形態を示す、頂部から見
た図１の装置の断面図である。

【図４】 容器の包囲された内側容積と内部構造とを示している、側部から見た図１の装
置の断面図である。

【図５】 本発明のいくつかの実施形態による、消耗抽出物を濃縮するためのフィルタ装
置の一部分の概略図である。

【図６】 本発明の一つの実施形態による、濾過に基づく抽出物濃縮装置のプロセスフロ
ーチャートである。

【図７】 本発明のもう一つ別の実施形態による、濾過に基づく抽出物濃縮装置のプロセ
スフローチャートである。

【図８】 本発明の一つ別の実施形態による、濾過に基づく抽出物濃縮装置のプロセスフ
ローチャートである。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＣＹ， ＤＥ，ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，Ｉ Ｔ，ＬＵ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ ，ＣＦ，ＣＧ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＧＷ，ＭＬ， ＭＲ，ＮＥ，ＳＮ，ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＧＨ，ＧＭ，Ｋ Ｅ，ＬＳ，ＭＷ，ＭＺ，ＳＤ，ＳＬ，ＳＺ，ＴＺ，ＵＧ ，ＺＷ)，ＥＡ(ＡＭ，ＡＺ，ＢＹ，ＫＧ，ＫＺ，ＭＤ， ＲＵ，ＴＪ，ＴＭ)，ＡＥ，ＡＧ，ＡＬ，ＡＭ，ＡＴ， ＡＵ，ＡＺ，ＢＡ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ，ＢＺ，Ｃ Ａ，ＣＨ，ＣＮ，ＣＲ，ＣＵ，ＣＺ，ＤＥ，ＤＫ，ＤＭ ，ＤＺ，ＥＥ，ＥＳ，ＦＩ，ＧＢ，ＧＤ，ＧＥ，ＧＨ， ＧＭ，ＨＲ，ＨＵ，ＩＤ，ＩＬ，ＩＮ，ＩＳ，ＪＰ，Ｋ Ｅ，ＫＧ，ＫＰ，ＫＲ，ＫＺ，ＬＣ，ＬＫ，ＬＲ，ＬＳ ，ＬＴ，ＬＵ，ＬＶ，ＭＡ，ＭＤ，ＭＧ，ＭＫ，ＭＮ， ＭＷ，ＭＸ，ＭＺ，ＮＯ，ＮＺ，ＰＬ，ＰＴ，ＲＯ，Ｒ Ｕ，ＳＤ，ＳＥ，ＳＧ，ＳＩ，ＳＫ，ＳＬ，ＴＪ，ＴＭ ，ＴＲ，ＴＴ，ＴＺ，ＵＡ，ＵＧ，ＵＳ，ＵＺ，ＶＮ， ＹＵ，ＺＡ，ＺＷ Ｆターム(参考） 4B027 FB22 FB24 FC10 FQ07 FQ19 4D006 GA03 GA07 HA41 HA61 HA95 JA02Z JA08C JA53Z JA56Z JA63Z JA66Z KA12 KA15 KA31 KA43 KA46 KA55 KA67 KB30 KC03 KC13 KC14 KC15 KE06P KE06Q KE19P MA03 MA04 MA06 MA22 MB02 MB05 MC01 MC03 MC15 MC17 MC29 MC30 MC37 MC48 MC49 MC54 MC54X MC62 PA03 PB12 PC11 4D019 AA03 BA02 BA05 BA13 BB02 BB08 CB02 CB04 CB09 4D056 AB12 AC22 BA16 CA10 CA21 CA22 CA26 CA31 CA33 CA39 CA40 DA02 DA04 DA05

Claims (44)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 消耗抽出物内の消耗材料の濃度を増大させる方法であって、 ａ．前記抽出物をフィルタの濃縮側に供給することと、 ｂ．同抽出物の溶媒成分の少なくとも一部分を濾過媒体を通過させて、フィル
   タの透過側に透過水を生成させる一方で、同フィルタの濃縮側に前記消耗材料の
   少なくとも一部分を保持させ、それによって、前記消耗材料がより濃縮された、
   溶媒が減らされた消耗抽出物を、前記フィルタの濃縮側に形成することと、 ｃ．前記溶媒が減らされた抽出物を集めることと、 を含む方法。
2. 【請求項２】 請求項１に記載の方法であって、 前記前記フィルタの透過側から前記透過水を集めることを、前記ステップ（ｂ
   ）の後に更に含む方法。
3. 【請求項３】 請求項２に記載の方法であって、 前記集められた透過水を多量の固体原料内を通して流すことによって、前記集
   められた透過水と共に第２の抽出物を形成することを更に含む方法。
4. 【請求項４】 請求項３に記載の方法であって、 消耗溶媒を多量の固体原料内を通して流すことによって、前記消耗抽出物を形
   成することを、ステップ（ａ）の前に更に含む方法。
5. 【請求項５】 請求項１に記載の方法であって、 ステップ（ａ）の前に、 ｉ．固体原料の床を形成することと、 ii．多量の溶媒を前記床に供給することと、 iii．前記溶媒と床とを、所定の制御可能な圧力レベルまで加圧することと、 iv．非流動状態下で、所望の期間に亘って、結果として得られる圧力を維持す
   ることと、 Ｖ．前記床からの前記消耗抽出物の流れを確立することと、 vi．ガスによって、前記床から、付加的な消耗抽出物を除去することと、 を更に含む方法。
6. 【請求項６】 請求項５に記載の方法であって、 前記ガスが不活性ガスである方法。
7. 【請求項７】 請求項１に記載の方法であって、 前記濾過媒体が少なくとも一つのポリマー濾過膜である方法。
8. 【請求項８】 請求項７に記載の方法であって、 前記濾過膜が逆浸透膜を含む方法。
9. 【請求項９】 請求項７に記載の方法であって、 前記濾過膜が微細濾過膜を含む方法。
10. 【請求項１０】 請求項１に記載の方法であって、 少なくとも前記ステップ（ｂ）の一部分中に、前記フィルタの濃縮側に適用さ
    れる上流の圧力が、同フィルタの透過側に適用される下流圧力よりも高い圧力に
    維持される方法。
11. 【請求項１１】 請求項１０に記載の方法であって、 前記上流の圧力は、ステップ（ａ）において、前記フィルタの濃縮側に供給さ
    れる抽出物を加圧することによって形成される方法。
12. 【請求項１２】 請求項１１に記載の方法であって、 前記抽出物が、前記抽出物をポンプによって圧送することによって加圧される
    方法。
13. 【請求項１３】 請求項１１に記載の方法であって、 前記抽出物が圧縮ガスによって加圧される方法。
14. 【請求項１４】 請求項１３に記載の方法であって、 前記ガスが不活性ガスである方法。
15. 【請求項１５】 請求項１に記載の方法であって、 ステップ（ｂ）中に、ステップ（ａ）において前記フィルタの濃縮側に供給さ
    れる中の溶媒成分の少なくとも約５０％が同フィルタの透過側へ通過せしめられ
    る、方法。
16. 【請求項１６】 請求項２に記載の方法であって、 ステップ（ｃ）の後に、 ｄ．前記フィルタの透過側に、多量の逆洗溶媒を供給することによって、消耗
    可能な逆洗溶媒によって前記濾過媒体を逆洗することと、前記逆洗溶媒を前記濾
    過媒体を通して前記フィルタの濃縮側に通過させ、それによって、前記フィルタ
    媒体の濃縮側上に層を形成している消耗材料の少なくとも一部分を取り除くこと
    と、及び前記フィルタの濃縮側から取り除かれた消耗材料と共に前記逆洗された
    溶媒を集めることと、を更に含む方法。
17. 【請求項１７】 請求項１に記載の方法であって、 前記消耗材料が、焙煎されたコーヒーの水性抽出物を含んでいる方法。
18. 【請求項１８】 請求項５に記載の方法であって、 前記固体原料が、焙煎されたコーヒーと、水を含む消耗溶媒とを含む方法。
19. 【請求項１９】 請求項１に記載の方法によって製造された溶媒が減らされ
    た消耗抽出物。
20. 【請求項２０】 請求項１７に記載の方法によって製造された水が減らされ
    たコーヒー抽出物。
21. 【請求項２１】 請求項２０に記載の水が減らされたコーヒー抽出物であっ
    て、 少なくとも約６重量％の溶解された固体コーヒーを含んでいるコーヒー抽出物
    。
22. 【請求項２２】 請求項２１に記載の水が減らされたコーヒー抽出物であっ
    て、 少なくとも約１０重量％の溶解された固体コーヒーを含んでいるコーヒー抽出
    物。
23. 【請求項２３】 請求項２２に記載の水が減らされたコーヒー抽出物であっ
    て、 少なくとも約１５重量％の溶解された固体コーヒーを含んでいるコーヒー抽出
    物。
24. 【請求項２４】 請求項２３に記載の水が減らされたコーヒー抽出物であっ
    て、 少なくとも約２０重量％の溶解された固体コーヒーを含んでいるコーヒー抽出
    物。
25. 【請求項２５】 請求項２４に記載の水が減らされたコーヒー抽出物であっ
    て、 少なくとも約２５重量％の溶解された固体コーヒーを含んでいるコーヒー抽出
    物。
26. 【請求項２６】 請求項２５に記載の水が減らされたコーヒー抽出物であっ
    て、 少なくとも約３０重量％の溶解された固体コーヒーを含んでいるコーヒー抽出
    物。
27. 【請求項２７】 請求項２６に記載の水が減らされたコーヒー抽出物であっ
    て、 少なくとも約４０重量％の溶解された固体コーヒーを含んでいるコーヒー抽出
    物。
28. 【請求項２８】 多量の焙煎されたコーヒーの抽出によって得られた水性の
    コーヒー抽出物であって、 前記多量の焙煎されたコーヒーが、少なくとも一つの選択された種類の焙煎さ
    れたコーヒーを含んでおり、当該抽出物は、少なくとも約１５重量％の溶解され
    た固体コーヒーを有しており、前記少なくとも一つの選択された種類の焙煎され
    たコーヒーを他の種類の焙煎されたコーヒーから特徴付ける変種の味及び香り成
    分の有効量を保持している、コーヒー抽出物。
29. 【請求項２９】 請求項２８に記載の水性コーヒー抽出物であって、 少なくとも約２０重量％の溶解された固体コーヒーを含んでいる、コーヒー抽
    出物。
30. 【請求項３０】 請求項２９に記載の水性コーヒー抽出物であって、 少なくとも約２５重量％の溶解された固体コーヒーを含んでいる、コーヒー抽
    出物。
31. 【請求項３１】 請求項３０に記載の水性コーヒー抽出物であって、 少なくとも約３０重量％の溶解された固体コーヒーを含んでいる、コーヒー抽
    出物。
32. 【請求項３２】 請求項３１に記載の水性コーヒー抽出物であって、 少なくとも約４０重量％の溶解された固体コーヒーを含んでいる、コーヒー抽
    出物。
33. 【請求項３３】 混ぜ合わされたコーヒー抽出物を製造するための方法であ
    って、 ａ．多量の焙煎されたコーヒーを多量の水性溶媒によって抽出して、第一の値
    の溶解された固体コーヒーの濃度を内部に有する一回目の通過によるコーヒー抽
    出物を生成することと、 ｂ．ステップ（ａ）において予め抽出された同量の焙煎されたコーヒーを、付
    加される多量の水性溶媒によって抽出して、前記第一の値よりも小さい第二の値
    の溶解された固体コーヒーの濃度を内部に有する二回目の通過によるコーヒー抽
    出物を形成することと、 ｃ．多量の水性溶媒を除去することによって、前記二回目の通過によるコーヒ
    ー抽出物から多量の水性溶媒を除去することによって、同二回目の通過によるコ
    ーヒー抽出物内に溶解された固体コーヒーの濃度を増大させることと、 ｄ．前記一回目の通過によるコーヒー抽出物を、ステップ（ｃ）において濃縮
    された多量の二回目の通過によるコーヒー抽出物と混ぜ合わせて、混ぜ合わせら
    れた抽出物を形成することと、を含む方法。
34. 【請求項３４】 請求項３３に記載の方法であって、 ステップ（ｃ）において、前記二回目の通過によるコーヒー抽出物内の溶解さ
    れた固体コーヒーの濃度が、同コーヒー抽出物から多量の水性溶媒を濾過によっ
    て除去することによって増大せしめられる方法。
35. 【請求項３５】 請求項３３に記載の方法であって、 ステップ（ｄ）において、前記一回目の通過によるコーヒー抽出物の量が、ス
    テップ（ｃ）において濃縮された前記二回目の通過によるコーヒー抽出物の量よ
    りも多い方法。
36. 【請求項３６】 請求項３３に記載の方法であって、 ステップ（ｄ）において、前記一回目の通過によるコーヒー抽出物の量が、ス
    テップ（ｃ）において濃縮された前記二回目の通過によるコーヒー抽出物の量よ
    りも少ない方法。
37. 【請求項３７】 請求項３３に記載の方法であって、 ステップ（ｄ）において、前記一回目の通過によるコーヒー抽出物の量と、ス
    テップ（ｃ）において濃縮された前記二回目の通過によるコーヒー抽出物の量と
    が本質的に等しい方法。
38. 【請求項３８】 請求項３３に記載の方法であって、 ステップ（ｃ）において、前記二回目の通過によるコーヒー抽出物の濃度が、
    ほぼ前記第一の値まで増大せしめられる方法。
39. 【請求項３９】 請求項３８に記載の方法であって、 ステップ（ｄ）において、前記一回目の通過によるコーヒー抽出物の量が、ス
    テップ（ｃ）において濃縮された前記二回目の通過によるコーヒー抽出物の量と
    本質的に等しい方法。
40. 【請求項４０】 請求項３３に記載の方法によって製造された、混ぜ合わせ
    られたコーヒー抽出物。
41. 【請求項４１】 請求項３３に記載の方法であって、 前記混ぜ合わせられた抽出物が、少なくとも約６重量％の溶解された固体コー
    ヒーの濃度を有する方法。
42. 【請求項４２】 請求項４１に記載の方法によって製造された混ぜ合わせら
    れたコーヒー抽出物。
43. 【請求項４３】 請求項４１に記載の方法であって、 ステップ（ｄ）の後に、 ｅ．溶解された固体コーヒーの濃度が約１重量％ないし約４重量％であるよう
    に、前記混ぜ合わせられた抽出物を水性溶媒によって薄められること、を更に含
    む方法。
44. 【請求項４４】 請求項４３に記載の方法によって製造されたコーヒー飲料
    。