JP3619448B2 - 飲料抽出装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、飲料抽出装置に関し、詳しくは、コーヒーや緑茶などの飲料抽出装置に関し、より詳しくは、抽出効率を上昇させて短時間で抽出可能とし、コーヒー、紅茶、緑茶などの抽出原料から生じる渋味や雑味などの抽出を抑制することにより、香りが良くて程よい苦味を有する飲料を得ることができる飲料抽出装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、コーヒーの抽出方法としては、ドリップ法、サイフォン法、エスプレッソ法、ウォータードリップ法などがあり、工業的に大量に抽出する場合においてもほぼ同様の方法が用いられている。
【０００３】
コーヒーを抽出するには従来から熱水が広く用いられている。これは熱水の利用により、コーヒー豆の内部に存在する炭酸ガスを追い出して、コーヒー豆内部にまで早く熱水が浸透し、短時間のうちに有効成分を抽出できるからである。
【０００４】
熱水による抽出は、直ちに飲用する場合は問題がない。しかしながら、製品として市場に流通する場合には、香気成分の変質や揮散を生じたり、熱と酸素との存在により酸化を生じるという問題がある。すなわち、コーヒーを工業的に大量に抽出する目的で、ドリップまたはサイフォン式を応用した大型抽出機を用いる場合、一般に熱湯または温水で抽出されるが、家庭などで小量を抽出する場合に比べ、熱湯や温水と豆（粉砕物）が接触する時間が長く、また抽出された液が高温に保持される為、味や香りが悪くなる傾向にある。
【０００５】
これに対しダッチコーヒーの名で知られるように、従来から冷水抽出の技術が存在している。この冷水抽出では香気成分の変質はほとんど問題にならない。しかしながら、冷水が豆内部に浸透するのに時間が掛かり効率的な抽出ができないため、工業的な抽出法としては必ずしも望ましくない。
【０００６】
このように消費者のニーズに応え、入れたてのコーヒーにより近づけるため、コーヒー豆の香り成分をいかに逃がさずに抽出し、しかもそれを工業的に大量に生産することが切望されている。
【０００７】
一方、ここ数年ドリンク市場の拡大はめざましく、コーヒーのみならず、緑茶、ウーロン茶、麦茶など、嗜好の多様化を反映して商品も多彩になっている。紅茶の抽出方式としては、紅茶の豊かな風味をとらえるのに熱水によるドリップ式抽出などが行なわれており、また、緑茶、ウーロン茶、麦茶の抽出方式としては、香ばしい香りと味を引き出すのに熱水による浸漬式抽出などが行なわれている。
【０００８】
しかしながら、上述した、紅茶、緑茶、ウーロン茶、麦茶などの抽出においても、熱湯と原料粉砕物とが接触する時間が長く、また抽出された液が高温に保持される為、味や香りにおいて改良すべき余地があった。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は上述の問題を解決するためのものであり、豆の内部に含まれる香気を十分に抽出し、味が良くて高品質のコーヒーを工業的に大量生産できるとともに、紅茶、緑茶、ウーロン茶、麦茶などの抽出においても味が良くて高品質の飲料を大量生産することができる飲料抽出装置を提供するものである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明に係る飲料抽出装置は、原料を処理液で抽出することにより抽出液を製造できる抽出室と、前記抽出室の下面開口部を覆うフィルタと、前記フィルタの下方に位置して抽出された抽出液を一時的に貯留する濾過液受けと、抽出室の上面開口部を封止する上蓋と、前記抽出室に処理液を注入することができる注入部と、抽出された抽出液を前記濾過液受けから排出することができる排出部とを有する飲料抽出装置において、前記飲料抽出装置は、前記処理液の流量を制御することで前記抽出室内の処理液の体積を調整して、前記抽出室内を高圧力に維持することができる圧力制御部を有する飲料抽出装置である。
【００１１】
また、本発明に係る飲料抽出装置は、前記圧力制御部は、前記抽出室内の圧力を０．２〜０．５ＭＰａに制御することができる飲料抽出装置である。
【００１２】
また、本発明に係る飲料抽出装置は、前記圧力制御部が、原料を処理液で抽出する抽出工程において、前記フィルタの上に載置された原料の層である原料層の上方部と下方部との圧力差を０．１〜０．３ＭＰａに制御することができる。
さらに、前記圧力制御部は、前記処理液の流量と温度を調整し、かつ窒素ガスを抽出室内に充填させ、または前記抽出室内に存在するガスを外部へ放出することで前記抽出室内の圧力を制御することを特徴とする。
【００１３】
〔作用〕
抽出室内に処理液を注入して、フィルタ上に載置された原料を抽出することができる。原料に処理液が注がれることにより、抽出された抽出液はフィルタを通して一時的に濾過液受けに貯留される。濾過液受けに貯留された抽出液は排出部から排出させることができる。本発明に係る飲料抽出装置においては、原料を処理液で抽出する抽出工程において、抽出室内を高圧力下に保つことにより、原料の抽出を比較的短時間で行なうことができる。原料の抽出を比較的短時間で行なうことができるから、抽出工程においてえぐみなどの成分を十分に抑制することができるのである。また、本発明に係る飲料抽出装置は、抽出工程において、抽出室内を高圧力下に保つことにより、処理液を原料中心部にまで十分に浸透させることができる。処理液を原料中心部にまで十分に浸透させることができるから、原料に含まれる成分を十分に抽出させることができるのである。
【００１４】
本発明に係る飲料抽出装置は、原料の抽出を行なう抽出工程において、圧力制御部にて抽出室内の圧力を０．２〜０．５ＭＰａに制御することができる。抽出室内の圧力を０．２〜０．５ＭＰａに制御することにより、原料の抽出に要する抽出時間を短時間にすることができるとともに、処理液を原料に十分に浸透させることができる。
【００１５】
本発明に係る飲料抽出装置は、原料の抽出を行なう抽出工程において、圧力制御部にて、フィルタの上に載置された原料の層である原料層の上方部と下方部との圧力差を０．１〜０．３ＭＰａに制御することができる。原料層の上方部と下方部との圧力差を０．１〜０．３ＭＰａに制御することによっても、原料の抽出に要する抽出時間を短時間にすることができるとともに、処理液を原料に十分に浸透させることができる。
【００１６】
【発明の実施の形態】
（本発明に係る飲料抽出装置の概略）
本発明に係る飲料抽出装置の全体は図１に示されている。なお、本実施形態においては処理液としては湯を用いる。ここで、湯とは６０〜１５０℃のお湯を意味するものとするが、本発明に係る飲料抽出装置に用いることができる湯の温度範囲は、この温度範囲に限定されるものではない。配管Ｐ１から導入された水は、ポンプ２００を経由して配管Ｐ２を経由してプレート式熱交換器３００に流入する。プレート式熱交換器３００には、配管Ｐ３から高温のスチームが流入しており、高温のスチームは、プレート式熱交換器３００で配管Ｐ２から流入した水と熱交換した後にドレンとなって配管Ｐ４から排出される。配管Ｐ２から流入してプレート式熱交換器３００で熱交換した湯は、配管Ｐ５を経由して注入部１０７に導かれる。
【００１７】
配管Ｐ２の途中には開閉度合いを調整することができるバルブＶ２が設けられている。また、バルブＶ２とプレート式熱交換器３００との間には、配管Ｐ２を通過する水の流量を測定することができる流量センサーＳ１が設けられている。そして、バルブＶ２と流量センサーＳ１との間には、それらを信号で連絡する流量コントロール部ＦＩＣが設けられている。たとえば、流量センサーＳ１で配管Ｐ２内の水の流量が大きいと測定される場合にあっては、流量コントロール部ＦＩＣにてバルブＶ２の開度を減少するように指令を出すことができる。また、流量センサーＳ１で配管Ｐ２内の水の流量が小さいと測定される場合にあっては、流量コントロール部ＦＩＣにてバルブＶ２の開度を増大するように指令を出すことができる。
【００１８】
配管Ｐ５の途中には温度センサーＳ２が設けられており、配管Ｐ５内を流れる湯の温度を検知することができる。また、配管Ｐ３の途中には、開閉度合いを調整することができるバルブＶ３が設けられている。そして、バルブＶ３と温度センサーＳ２との間には、それらを信号で連絡する温度コントロール部ＴＩＣが設けられている。たとえば、温度センサーＳ２で配管Ｐ２内の湯温が高いと測定される場合にあっては、温度コントロール部ＴＩＣにてバルブＶ３の開度を減少するように指令を出すことができる。また、温度センサーＳ２で配管Ｐ５内を流れる湯温が低いと測定される場合にあっては、温度コントロール部ＴＩＣにてバルブＶ３の開度を増大するように指令を出すことができる。
【００１９】
配管Ｐ５からは湯が注入部１０７から抽出室１０１へ注入される。抽出室１０１の上面開口部１１８には上蓋１１９が設けられており、上蓋１１９には投入口１０３が設けられている。抽出室１０１の下面開口部１１７にはフィルタ１０６が設けられており、このフィルタ１０６の下方には濾過液受け１１６が設けられている。なお、濾過液受け１１６は抽出室１０１の下蓋としての役割を有する。フィルタ１０６上には粉砕されたコーヒー豆（以下、コーヒー豆と略する。）が載置されており、注入部１０７から注入された湯によって、コーヒー豆の原料に含まれる成分が抽出されて抽出液ができあがる。抽出液は、濾過液受け１１６の下流に設けられた排出部１０８から排出され、配管Ｐ８を経由してポンプ４００に導かれる。抽出液は、ポンプ４００から配管Ｐ９を経由してプレート式熱交換器５００に導かれる。プレート式熱交換器５００には、配管Ｐ１１から冷却水が導かれており、配管Ｐ９から導かれた抽出液と熱交換した後、配管Ｐ１２から排出される。また、冷却水と熱交換をすることで冷却された抽出液は、配管Ｐ１０を通過して図示されていない抽出液タンクに導かれる。抽出した抽出液をプレート式熱交換器５００を用いて急冷することで、コーヒー豆に含有される揮発性フレーバーも効率良く回収することができるのである。
【００２０】
上蓋１１９の上方には窒素ガス充填部１１５が設けられている。窒素ガス充填部１１５には図示されていない窒素ガスタンクより抽出室１０１内に窒素ガスを充填することができる。抽出室１０１内に窒素ガスを充填することにより、抽出室１０１内の圧力を上昇させることができるのである。また、上蓋１１９の上方には抽出室１０１内のガスを排気することができる排気部１２２が設けられており、排気部１２２からは配管Ｐ６が設けられ外部へ抽出室１０１内のガスを排気することができる。配管Ｐ６の途中にはバルブＶ１が設けられており、開閉を調節することができる。バルブＶ１と排気部１２２との間には圧力センサーＳ３が設けられており、圧力センサーＳ３は配管Ｐ６内のガスの圧力を測定することができる。そして、バルブＶ１と圧力センサーＳ３との間において、それらを信号で連絡する圧力コントロールＰＩＣが設けられている。たとえば、圧力センサーＳ３で配管Ｐ６内の圧力が大きいと測定される場合にあっては、圧力コントロールＰＩＣにてバルブＶ１の開度を増大するように指令を出すとともに、窒素ガス充填部１１５からは窒素ガスが抽出室１０１内に充填しないように制御させることができる。一方、圧力センサーＳ３で配管Ｐ６内の圧力が小さいと測定される場合にあっては、圧力コントロールＰＩＣにてバルブＶ１を閉じるように指令を出すことができるし、また、圧力コントロールＰＩＣにてバルブＶ１を閉じる指令を出すとともに、窒素ガス充填部１１５から抽出室１０１内に窒素ガスを充填させることが可能である。
【００２１】
（抽出室近傍の説明）
以下に、抽出室１０１近傍の説明を記載する。本発明に係る飲料抽出装置１００は、図２に示すように、原料を処理液で抽出することにより抽出液を製造することができる抽出室１０１と、前記抽出室１０１の下面開口部１１７を覆うフィルタ１０６と、前記フィルタ１０６の下方に位置して抽出された抽出液を一時的に貯留する濾過液受け１１６と、抽出室１０１の上面開口部を封止する上蓋１１９と、抽出室１０１に湯を注入することができる注入部１０７と、抽出された抽出液を濾過液受け１１６から排出することができる排出部１０８と、を有して構成されている。なお、濾過液受け１１６は抽出室１０１の下蓋の役割をも有することになる。
【００２２】
また、図２に示すように、抽出室１０１内には、複数の羽根からなる豆ならし羽根１０５が設けられており、その豆ならし羽根１０５の上方には回転シャワーノズル１０４が設けられている。豆ならし羽根１０５と回転シャワーノズル１０４とは、ともに回転軸１２０に設けられており、昇降式攪拌装置１０２を作動させて回転軸１２０を上下に移動させた場合、豆ならし羽根１０５と回転シャワーノズル１０４とは、ともに上下方向に移動することになる。回転軸１２０内には管路が設けられており、注入部１０７からは抽出室１０１内に注入される処理液は、その回転軸１２０内の管路を通過して、回転シャワーノズル１０４から抽出室１０１内に注がれる。原料を抽出することができる処理液としては、たとえば水や湯を用いることが可能であり、本実施の形態においては処理液として湯を使用する。
【００２３】
濾過液受け１１６は開閉自在に構成されており、たとえば、開いた状態の濾過液受け１１６とフィルタ１０６との角度を７０°とするところまで、濾過液受け１１６を開くことが可能である。濾過液受け１１６の開閉は、抽出室１０１の側部に設けられた下蓋開閉装置１１２によって操作される。また、濾過液受け１１６には抽出された抽出液を排出することができる排出部１０８が設けられている。
【００２４】
抽出室１０１の下方には、上方に向けて開口部を有するカス受けホッパー１０９が設けられており、カス受けホッパー１０９の下端部にはコンベアー１１１が設けられている。抽出が終了した後は、濾過液受け１１６を開いて抽出が完了したコーヒー豆のカスをカス受けホッパー１０９に落とすことができる。カス受けホッパー１０９に落とされたコーヒー豆のカスは、コンベアー１１１に乗って図示されていない粕受タンクに移動することとなる。濾過液受け１１６にはフィルタ洗浄装置１１０が設けられており、このフィルタ洗浄装置１１０にてフィルタ１０６に付着している抽出が完了したコーヒー豆のカスおよび油分を落とし、濾過フィルターを洗浄することができる。
【００２５】
図２に示すように、上蓋１１９には、抽出室１０１の洗浄の際に利用する温水を抽出室１０１に注入することができる温水注入部１１４が設けられている。また、上蓋１１９には、抽出室１０１の洗浄の際に利用するＣＩＰ洗浄液を抽出室１０１に注入することができるＣＩＰ洗浄液注入部１１３が設けられている。なお、ＣＩＰとは定置洗浄という意味である。コーヒー豆の抽出が終了した後は、抽出室１０１内の洗浄を行なう必要があり、温水注入部１１４とＣＩＰ洗浄液注入部１１３とを利用することにより、抽出室１０１内の洗浄を行なうことができる。なお、抽出室の高さＡとしては１２００〜１５００ｍｍ程度に設計することが可能である。また、抽出室の直径Ｄとしては１５５０〜２２００ｍｍ程度に設計することが可能である。
【００２６】
（抽出手順の説明）
コーヒー豆の抽出は以下の手順によって行なわれる。すなわち、まず、ロードセルにて抽出に用いる粉砕されたコーヒー豆の量を測定する。そして、そのコーヒー豆を投入口１０３から抽出室１０１内に入れる。抽出室１０１内に入れられたコーヒー豆はフィルタ１０６上に略山状に載置される。コーヒー豆を入れた投入口１０３を閉じると、抽出室１０１は密閉状態となる。抽出室１０１を密閉状態とすることができるから、抽出室１０１内を高圧力状態にすることができる。
【００２７】
次に、昇降攪拌装置１０２を作動させ、投入したコーヒー豆の高さに応じて、豆ならし羽根１０５を下降させる。豆ならし羽根１０５が所定の高さまで下降した後、豆ならし羽根１０５をゆるやかに数回程度回転させることにより、フィルタ１０６上に載置されたコーヒー豆の高さを一定にならすことができる。なお、豆ならし羽根１０５の下降の度合いは、昇降攪拌装置に設けられているロータリーエンコーダにて認知することができ、目視にて豆ならし羽根１０５の下降度合いを確認できる。
【００２８】
次に、再度、昇降攪拌装置１０２を作動させ、回転シャワーノズル１０４を所定高さまで上昇させる。回転シャワーノズル１０４を所定高さまで上昇させるのは、コーヒー豆の抽出の際に、回転シャワーノズル１０４にて、フィルタ１０６上に載置されたコーヒー豆に偏ることなく湯を降りかけるためである。なお、回転シャワーノズル１０４の高さは、昇降攪拌装置１０２に設けられているロータリーエンコーダによって目視にて認知することが可能である。回転シャワーノズル１０４は複数の羽根部材が回転軸１２０を中心に均等に設けられており、それら複数の羽根部材の下方には湯の出口である孔部が複数設けられている。
【００２９】
次に、回転シャワーノズル１０４を回転させつつ、回転シャワーノズル１０４に設けられた複数の孔部から湯を噴射する。回転シャワーノズル１０４は所定の高さまで上昇しているので、湯を均一にコーヒー豆に降り注がせることができる。コーヒー豆の抽出工程において、抽出室１０１内の抽出温度は６０〜１５０℃に設定することが可能であり、たとえば１２５℃に設定することができる。
【００３０】
なお、抽出室１０１内に湯が充填されていくにつれて、抽出室１０１内に存在する気体の温度が上昇することになる。抽出室１０１内に存在する気体の体積が膨張するにつれて抽出室１０１内の圧力が上昇することになる。抽出室１０１内の圧力を大気圧よりも高圧力にすることにより、フィルタ１０６上に載置されたコーヒー豆への湯の浸透度を上昇させることができるのである。コーヒー豆への湯の浸透度を向上させることができるから、コーヒー豆の原料に含まれる成分を十分に抽出させることが可能なのである。また、抽出室１０１内の圧力を大気圧よりも高圧力にすることにより、フィルタ１０６上に載置されたコーヒー豆への湯の浸透を短時間で達成させることができる。コーヒー豆への湯の浸透を短時間で行なうことができるから、抽出も比較的短時間で行なうことができ、えぐみなどの不要な成分まで抽出されることはなくなった。コーヒー豆の抽出工程において、抽出室１０１内の圧力を０．２〜０．５ＭＰａに設定することができ、たとえば０．３２ＭＰａに設定することが可能である。
【００３１】
回転シャワーノズル１０４からの給湯を継続することで、フィルタ１０６上に載置されたコーヒー豆全体をまんべんなく湯が流下することになる。コーヒー豆全体をまんべんなく湯が流下することで、コーヒー豆層全体からまんべんなく原料に含まれている成分を抽出した抽出液は、下蓋の役割をもする濾過液受け１１６に貯留することになる。
【００３２】
回転シャワーノズル１０４からの給湯をさらに続けることにより、フィルタ１０６上に載置されたコーヒー豆の上面にまで湯を満たすことができる。フィルタ１０６上に載置されたコーヒー豆の上面にまで湯を満たすことにより、コーヒー豆から原料に含まれる成分を十分に抽出させることができるのである。フィルタ１０６に載置されたコーヒー豆に湯が浸透するにつれて、コーヒー豆内部に含有される二酸化炭素およびその他発生ガスもフィルタ１０６を通過し、濾過液受け１１６に流入する。濾過液受け１１６に占める二酸化炭素およびその他発生ガスの容積が多くなり、また圧力が高くなると抽出液の流下が阻害されるため、バルブＶ５を通し排気し、圧力を下げる。濾過液受け１１６内部の液面レベルと圧力はセンサＳ４およびＳ５で検出する。なお、抽出室１０１の側面には抽出室１０１内の液面の高さを測定することができるＤ／Ｐセル１２１が設けられている。Ｄ／Ｐセル１２１は、Ｄ／Ｐセルが設けられている濾過液受け１１６の下端部から液面までの高さを測定することができる。このＤ／Ｐセル１２１にて、フィルタ１０６上に載置されたコーヒー豆の上面にまで湯が満たされていることを確認できる。
【００３３】
予め設定したコーヒー豆の上面の高さまで湯が満たされた場合、回転シャワーノズル１０４からの給湯を止める。コーヒー豆の上面の高さまで湯が満たされた状態を所定の時間保つことも可能であるが、あまりにも長時間保った場合、コーヒー豆からえぐみ成分などの好ましくない成分が抽出されてしまう。本発明に係る飲料抽出装置では、抽出工程において抽出室１０１は大気圧よりも高圧力下に保たれているから、コーヒー豆の上面の高さまで湯が満たされるやいなや排出部１０８から抽出された抽出液を排出する、もしくは、コーヒー豆の上面の高さまで湯が満たされた状態を短時間保った後、排出部１０８から抽出された抽出液を排出するのである。このように従来よりも抽出工程にかかる時間を短くしてもコーヒー豆に含まれる成分の抽出は的確に行なわれており、しかもえぐみ成分などの余分な成分の抽出を抑えることができる。
【００３４】
抽出された抽出液は排出部１０８から排出される。このとき、濾過液受け１１６内の抽出液の排出に伴い、フィルタ１０６上に載置されたコーヒー豆の層であるコーヒー豆層の下方部の圧力が低下する。コーヒー豆層の下方部の圧力が低下することにより、コーヒー豆層上面に圧力を受けながら濾過液受け１１６側へ流下する。コーヒー豆層上面に圧力を受けながら濾過液受け１１６側へ流下することにより、抽出室１０１内部に保有する残圧でコーヒー豆層が圧縮され抽出液が濾過液受け１１６側へ排出される。
【００３５】
（圧力制御部の説明）
本発明に係る飲料抽出装置１００には、抽出室１０１内を高圧力下に保つことができる圧力制御部９００が設けられている。圧力制御部９００は、抽出室１０１内の圧力を０．２ＭＰａ〜０．５ＭＰａに保つことができる。抽出室１０１内の圧力を０．２ＭＰａ〜０．５ＭＰａに保つことにより、コーヒーの抽出にかかる抽出時間を短時間にできるとともに、湯をコーヒー豆の中心部にまで十分に浸透させることができる。抽出室１０１内の圧力が０．２ＭＰａより小さい場合にあっては、コーヒー豆の抽出に時間がかかる場合がある。一方、抽出室１０１内の圧力が０．５ＭＰａより大きい場合にあっては、コーヒー豆から不要な成分が抽出される可能性があり、さらに抽出室１０１に機械的な負担がかかる可能性があるからである。なお、抽出室１０１内の圧力は、０．２ＭＰａ〜０．５ＭＰａの範囲に保つことが好適であり、それ以外の範囲の圧力をとることを否定するものではない。
【００３６】
また、圧力制御部９００は、コーヒー豆を湯で抽出する抽出工程において、フィルタ１０６の上に載置されたコーヒー豆の層であるコーヒー豆層の上方部と下方部との圧力差を０．１〜０．３ＭＰａに制御することができる。コーヒー豆層の上方部と下方部との圧力差を０．１〜０．３ＭＰａに制御することにより、コーヒーの抽出にかかる抽出時間を短時間にできるとともに、湯をコーヒー豆の中心部にまで十分に浸透させることができる。コーヒー豆層の上方部と下方部との圧力差が０．１ＭＰａよりも小さい場合にあっては、コーヒー豆に含まれる成分を短時間にて抽出することが困難な場合がある。一方、コーヒー豆層の上方部と下方部との圧力差が０．３ＭＰａよりも大きい場合にあっては、コーヒー豆からえぐみなどの不要な成分が抽出される可能性があり、さらに抽出室１０１に機械的な負担がかかる可能性があるからである。なお、コーヒー豆層の上方部と下方部との圧力差は、０．１〜０．３ＭＰａの範囲に保つことが好適であり、それ以外の範囲の圧力差となることを否定するものではない。
【００３７】
本発明に係る飲料抽出装置１００に使用される圧力制御部９００は、流量コントロール部ＦＩＣと、温度コントロール部ＴＩＣと、圧力コントロール部ＰＩＣと、を組み合わせて抽出室１０１内の圧力を制御することができる。抽出室１０１内の圧力制御の方法は、流量コントロール部ＦＩＣと、温度コントロール部ＴＩＣと、圧力コントロール部ＰＩＣと、のうち少なくともいずれか一つを作動させることにより行なうことが可能である。すなわち、流量コントロール部ＦＩＣと、温度コントロール部ＴＩＣと、圧力コントロール部ＰＩＣと、の全て作動させることにより、抽出室１０１内の圧力を制御することが可能である。また、流量コントロール部ＦＩＣと、温度コントロール部ＴＩＣと、圧力コントロール部ＰＩＣと、のうち、いずれか一つを作動させて、残りの二つを作動させないことによっても、抽出室１０１内の圧力を制御することが可能である。上蓋１１９には抽出室１０１内の圧力を測定することができる抽出室内圧力センサー１２３が設けられており、抽出室内圧力センサー１２３で測定された圧力は信号により圧力制御部９００に伝達される。
【００３８】
換言すれば、本発明に係る飲料抽出装置は、原料を処理液で抽出することにより抽出液を製造できる抽出室と、前記抽出室の下面開口部を覆うフィルタと、前記フィルタの下方に位置して抽出された抽出液を一時的に貯留する濾過液受けと、抽出室の上面開口部を封止する上蓋と、前記抽出室に処理液を注入することができる注入部と、抽出された抽出液を前記濾過液受けから排出することができる排出部と、を有する飲料抽出装置において、前記抽出室内を高圧力下に保つことができる圧力制御部を有し、前記圧力制御部は、前記抽出室に注入される処理液の流量をコントロールすることで、前記抽出室内の処理液の体積を調整して、前記抽出室内の圧力を調整する流量コントロール部と、前記抽出室に注入される処理液の温度をコントロールすることで、前記抽出室内の温度を調整して、前記抽出室内の圧力を調整する温度コントロール部と、前記抽出室内のガスの体積をコントロールすることで、前記抽出室内の圧力を調整する圧力コントロール部と、を有する飲料抽出装置とすることが可能である。
【００３９】
たとえば、抽出室１０１内の圧力を上昇させる場合には、流量コントロール部ＦＩＣによりバルブＶ２の開度を増大させることができる。バルブＶ２の開度を増大させることにより配管Ｐ２内を流れる水の流量が増加する。配管Ｐ２内を流れる水の流量の増加度は、配管Ｐ２に設けられている流量センサーＳ１によって認識することができる。配管Ｐ２内を流れる水の流量が増加することにより、注入部１０７から抽出室１０１内に注入される湯の量が増加することになり、その結果、抽出室１０１のガスが存在する空間部分が狭まるので、抽出室１０１内の圧力を上昇させることができるのである。
【００４０】
また、抽出室１０１内の圧力を上昇させる場合には、温度コントロール部ＴＩＣによりバルブＶ３の開度を増大させることができる。バルブＶ３の開度を増大させることにより、配管Ｐ３を流れるスチームの量を多くすることができるから、配管Ｐ２からプレート式熱交換器３００に流れ込む水とスチームとの熱交換をより促進させることができる。したがって、配管Ｐ５を流れる湯の温度を上昇させることができ、温度上昇した湯は注入部１０７から抽出室１０１に注ぎ込まれる。なお、配管Ｐ５を流れる湯の温度は温度センサーＳ２にて確認することができる。温度上昇した湯が抽出室１０１に注ぎ込まれることにより、抽出室１０１内のガスが存在する空間部分の温度を上昇させることができるから、抽出室１０１内の圧力を上昇させることができるのである。
【００４１】
また、抽出室１０１内の圧力を上昇させる場合には、圧力コントロール部ＰＩＣにより、バルブＶ１を閉じるとともに、窒素ガス充填部１１５より抽出室１０１内に窒素ガスを充填させることができる。なお、配管Ｐ６内の圧力は圧力センサーＳ３にて確認することができる。窒素ガス充填部１１５より抽出室１０１内に窒素ガスを充填させることにより、抽出室１０１内の圧力を上昇させることができる。
【００４２】
抽出室１０１内の圧力を上昇させる場合、比較的短時間で抽出室１０１内の圧力上昇を行なう場合にあっては、圧力コントロール部ＰＩＣにより圧力上昇を行なう。また、抽出室１０１内の湯面上昇を行ないつつ抽出室１０１内の圧力上昇を行なう場合には、流量コントロール部ＦＩＣにより圧力上昇を行なう。また、抽出室１０１内の温度上昇を行ないつつ抽出室１０１内の圧力上昇を行なう場合には、温度コントロール部ＴＩＣにより圧力上昇を行なう。
【００４３】
一方、抽出室１０１内の圧力を下降させる場合、たとえば、流量コントロール部ＦＩＣによりバルブＶ２の開度を減少させることができる。バルブＶ２の開度を減少させることにより配管Ｐ２内を流れる水の流量が減少する。配管Ｐ２内を流れる水の流量の減少度は、配管Ｐ２に設けられている流量センサーＳ１によって認識することができる。配管Ｐ２内を流れる水の流量が減少することにより、注入部１０７から抽出室１０１内に注入される湯の量が減少することになり、その結果、抽出室１０１のガスが存在する空間部分が広がるので、抽出室１０１内の圧力を減少させることができるのである。このように、抽出室１０１内の湯面高さを減少させ、抽出室１０１内のガス空間部分を増加させることにより、抽出室１０１内の圧力を減少させる制御は、バッチ式の抽出ではなく、一定量の湯を注入部１０７から注ぎながら同時に一定量の湯を排出部１０８から排出する連続式の抽出において行なうことができる。
【００４４】
また、抽出室１０１内の圧力を下降させる場合には、温度コントロール部ＴＩＣによりバルブＶ３の開度を減少させることができる。バルブＶ３の開度を減少させることにより、配管Ｐ３を流れるスチームの量を少なくすることができるから、配管Ｐ２からプレート式熱交換器３００に流れ込む水とスチームとの熱交換量を少なくさせることができる。したがって、配管Ｐ５を流れる湯の温度上昇を抑制させることができる。なお、配管Ｐ５を流れる湯の温度は温度センサーＳ２にて確認することができる。温度上昇が抑制された湯が抽出室１０１に注ぎ込まれることにより、抽出室１０１内のガスが存在する空間部分の温度上昇を抑制させることができるから、抽出室１０１内の圧力を下降させることができるのである。このように、抽出室１０１内の温度を下降させ、抽出室１０１内のガスの膨張の度合いを抑制することにより、抽出室１０１内の圧力を減少させる制御は、バッチ式の抽出ではなく、一定量の湯を注入部１０７から注ぎながら同時に一定量の湯を排出部１０８から排出する連続式の抽出において行なうことができる。
【００４５】
また、抽出室１０１内の圧力を下降させる場合には、圧力コントロールＰＩＣにより、バルブＶ１の開度を増大させることができる。なお、抽出室１０１内の圧力を下降させる場合においては、窒素ガス充填部１１５からの窒素ガスの充填は行なわない。配管Ｐ６内の圧力は圧力センサーＳ３にて確認することができる。配管Ｐ６から抽出室１０１内に存在するガスを外部へ放出するから、抽出室１０１内の圧力を減少させることができる。
【００４６】
抽出室１０１内の圧力を減少させる場合、比較的短時間で抽出室１０１内の圧力減少を行なう場合にあっては、圧力コントロールＰＩＣにより圧力減少を行なう。また、抽出室１０１内の湯面下降を行ないつつ抽出室１０１内の圧力減少を行なう場合には、流量コントロールＦＩＣにより圧力下降を行なう。また、抽出室１０１内の温度低下を行ないつつ抽出室１０１内の圧力下降を行なう場合には、温度コントロールＴＩＣにより圧力減少を行なう。
【００４７】
（お茶の抽出）
本発明に係る飲料抽出装置は、コーヒー豆の抽出に使用できるのみならず、お茶の抽出にも使用することができる。
【００４８】
お茶の抽出は以下の手順によって行なわれる。すなわち、まず、ロードセルにて抽出に用いる茶葉の量を測定する。茶葉としては種々のものを使用することができるが、本実施の形態においては日本茶の葉を使用した。そして、その茶葉を投入口１０３から抽出室１０１内に入れる。抽出室１０１内に入れられた茶葉はフィルタ１０６上に略山状に載置される。茶葉を入れた投入口１０３を閉じると、抽出室１０１は密閉状態となる。抽出室１０１を密閉状態とすることができるから、抽出室１０１内を高圧力状態にすることができる。
【００４９】
次に、昇降攪拌装置１０２を作動させ、投入した茶葉の高さに応じて、豆ならし羽根１０５を下降させる。豆ならし羽根１０５が所定の高さまで下降した後、豆ならし羽根１０５をゆるやかに数回程度回転させることにより、フィルタ１０６上に載置された茶葉の高さを一定にならすことができる。
【００５０】
次に、再度、昇降攪拌装置１０２を作動させ、回転シャワーノズル１０４を所定高さまで上昇させる。そして、回転シャワーノズル１０４を回転させつつ、回転シャワーノズル１０４に設けられた複数の孔部から湯を排出する。お茶の抽出において抽出に使用する湯温は４０〜８０℃に設定することが可能であり、特に６０℃に設定することが好適である。回転シャワーノズル１０４は所定の高さまで上昇しているので、湯を均一に茶葉に降り注がせることができる。
【００５１】
なお、抽出室１０１内に湯が充填されていくにつれて、抽出室１０１内に存在する気体の温度が上昇することになる。抽出室１０１内に存在する気体の体積が膨張するにつれて抽出室１０１内の圧力が上昇することになる。抽出室１０１内の圧力を大気圧よりも高圧力にすることにより、フィルタ１０６上に載置された茶葉への湯の浸透度を上昇させることができるのである。また、抽出室１０１内の圧力を大気圧よりも高圧力にすることにより、フィルタ１０６上に載置された茶葉への湯の浸透を短時間で達成させることができる。お茶の抽出工程において、抽出室１０１内の圧力を０．１〜０．５ＭＰａに設定することが可能であり、特に０．２４ＭＰａに設定することが好適である。茶葉への湯の浸透を短時間で行なうことができるから、抽出も比較的短時間で行なうことができ、渋みなどの不要な成分まで抽出されることはなくなった。
【００５２】
回転シャワーノズル１０４からの給湯を継続することで、フィルタ１０６上に載置された茶葉全体をまんべんなく湯が流下することになる。茶葉全体をまんべんなく湯が流下することで、茶葉から抽出されたうまみ成分を含有する抽出液が得られる。うまみ成分を含有した抽出液は、下蓋の役割をもする濾過液受け１１６に貯留することになる。
【００５３】
回転シャワーノズル１０４からの給湯をさらに続けることにより、フィルタ１０６上に載置された茶葉の上面にまで湯を満たすことができる。フィルタ１０６上に載置された茶葉の上面にまで湯を満たすことにより、茶葉からうまみ成分を十分に抽出させることができるのである。
【００５４】
予め設定した茶葉の上面の高さまで湯が満たされた場合、回転シャワーノズル１０４からの給湯を止める。茶葉の上面の高さまで湯が満たされた状態を所定の時間保つことも可能であるが、あまりにも長時間保った場合、茶葉から渋み成分などの好ましくない成分が抽出されてしまう。本発明に係る飲料抽出装置では、抽出工程において抽出室１０１は大気圧よりも高圧力下に保たれているから、茶葉の上面の高さまで湯が満たされるやいなや排出部１０８から抽出された抽出液を排出する、もしくは、茶葉の上面の高さまで湯が満たされた状態を短時間保った後、排出部１０８から抽出された抽出液を排出するのである。このように従来よりも抽出工程にかかる時間を短くしても茶葉からのうまみ成分の抽出は的確に行なわれており、しかも渋み成分の抽出を抑えることができる。抽出された抽出液は排出部１０８から排出される。
【００５５】
【実施例】
（実施例１）
ロードセルにて粉砕されたコーヒー豆の量を測定し、２００ｋｇのコーヒー豆を使用した。コーヒー豆は標準豆を用いた。注入部１０７から抽出室１０１内に注ぎ込まれる給湯温度は１２５℃に設定した。コーヒーの抽出を行なう抽出工程において、抽出室１０１内の温度は１２５℃であった。抽出に使用する湯の量は１０００リットルと設定した。抽出工程において、抽出室１０１内の圧力は０．３２ＭＰａとなるように設定した。給湯時間は６分間であった。ここで給湯時間とは注入部１０７から湯が抽出室１０１に注入される時間をいうものとする。実施例１における抽出は保持時間０分とした。すなわち、抽出によっては、載置してあるコーヒー豆に湯を一定時間浸漬するホールディング行ない、十分に抽出をおこなってから、排出部１０８から抽出を完了した抽出液を排出する抽出方法があるが、本実施例１においてはそのようなホールディングを行なう時間は０とした。また、排出時間は７分３０秒であった。ここで排出時間とは注入部１０７から注入された湯がコーヒー豆に接触し、ホールディング時間を経過した後から抽出に用いた湯の大半が抽出液として排出部１０８から排出されたときまでをいうものとする。
【００５６】
抽出されたコーヒー抽出液をブリックス計で測定することにより濃度を求めた。濃度は６．４ブリックスであった。また、得られたコーヒー抽出液は７２９．８Ｋｇであった。また、固形分回収率は２３．３５％であった。
【００５７】
（実施例２）
ロードセルにて粉砕されたコーヒー豆の量を測定し、２００ｋｇのコーヒー豆を使用した。コーヒー豆は標準豆を用いた。注入部１０７から抽出室１０１内に注ぎ込まれる給湯温度は１２５℃に設定した。コーヒーの抽出を行なう抽出工程において、抽出室１０１内の温度は１１０℃であった。抽出に使用する湯の量は１０００リットルと設定した。抽出工程において、抽出室１０１内の圧力は０．３２ＭＰａとなるように設定した。給湯時間は６分間であった。実施例２における抽出は保持時間１０分とした。また、排出時間は７分３０秒であった。
【００５８】
抽出されたコーヒー抽出液をブリックス計で測定することにより濃度を求めた。濃度は７．０ブリックスであった。また、得られたコーヒー抽出液は７６５．８Ｋｇであった。また、固形分回収率は２６．８％であった。
【００５９】
（比較例１）
ロードセルにて粉砕されたコーヒー豆の量を測定し、２００ｋｇのコーヒー豆を使用した。コーヒー豆は標準豆を用いた。注入部１０７から抽出室１０１内に注ぎ込まれる給湯温度は１００℃に設定した。コーヒーの抽出を行なう抽出工程において、抽出室１０１内の温度は７１℃であった。抽出に使用する湯の量は１０００リットルと設定した。抽出工程において、抽出室１０１内の圧力は０．１ＭＰａすなわち大気圧となるように設定した。給湯時間は６分間であった。比較例における抽出は保持時間０分とした。また、排出時間は７分３０秒であった。
【００６０】
抽出されたコーヒー抽出液をブリックス計で測定することにより濃度を求めた。濃度は４．３ブリックスであった。また、得られたコーヒー抽出液は８３８．４Ｋｇであった。また、固形分回収率は１８．０％であった。
【００６１】
上述の実施例１、実施例２および比較例１の結果を下記に示す表１に記載する。実施例１、実施例２および比較例１では、排出時間すなわち排出に要する時間はそれぞれ７．５分と共通であるが、実施例１および実施例２では抽出室の圧力を０．３２ＭＰａと高圧力条件下に保ちまた実施例２は保持時間を長くしている一方、比較例１では抽出室の圧力を０．１ＭＰａすなわち大気圧下に保っている。このため、実施例１および実施例２に係る抽出液の濃度および固形分回収率は比較例に係る抽出液の濃度および固形分回収率と比較して高いものとなっておりまた、実施例２に係る抽出液の濃度および固形分回収率は実施例１に比較してさらに高いものとなっている。したがって、抽出工程において抽出室の圧力を高圧力条件下に保つことにより、大気圧条件下で抽出する場合と比較して濃度および固形分回収率の高い抽出液が得られ、また同じ高圧力条件下でも保持時間の長いほうが濃度および固形分回収率の高い抽出液が得られる。したがって高圧力条件下に保つことにより、濃度および固形分回収率を同一とする場合、抽出時間を大気圧条件下に比べ短縮することが可能であると考えられる。
【００６２】
【表１】
【００６３】
（官能試験結果）
上述した実施例１に係るコーヒー抽出液と、比較例１に係るコーヒー抽出液と、をそれぞれ訓練された官能テスター１０人によって味覚官能試験を行なった。官能試験の結果、比較例１に係るコーヒー抽出液のほうがおいしいと感じたテスターは３名であった。その理由は、苦味がある、味が濃すぎる、酸味がある、であった。一方、実施例１に係るコーヒー抽出液の法がおいしいと感じたテスターは７名であった。その理由は、香りが豊かである、味がまろやかである、飲みやすくすっきりとした後味である、ほど良い苦みがある、こくがあるのにすっきりしている、であった。
【００６４】
（実施例３）
ロードセルにて緑茶の茶葉の量を測定し、６０ｋｇの緑茶葉を使用した。注入部１０７から抽出室１０１内に注ぎ込まれる給湯温度は６０℃に設定した。緑茶葉の抽出を行なう抽出工程において、抽出室１０１内の温度は６０℃であった。抽出に使用する湯の量は１５００リットルと設定した。抽出工程において、抽出室１０１内の圧力は０．２４ＭＰａとなるように設定した。
【００６５】
抽出された緑茶抽出液をブリックス計で測定することにより濃度を求めた。濃度は１．５ブリックスであった。また、得られた緑茶抽出液は１２０４リットルであった。また、固形分回収率は３０．１％であった。
【００６６】
（比較例２）
ロードセルにて緑茶の茶葉の量を測定し、６０ｋｇの緑茶葉を使用した。注入部１０７から抽出室１０１内に注ぎ込まれる給湯温度は６０℃に設定した。緑茶葉の抽出を行なう抽出工程において、抽出室１０１内の温度は６０℃であった。抽出に使用する湯の量は１５００リットルと設定した。抽出工程において、抽出室１０１内の圧力は０．１ＭＰａとなるように設定した。
【００６７】
抽出された緑茶抽出液をブリックス計で測定することにより濃度を求めた。濃度は１．４ブリックスであった。また、得られた緑茶抽出液は１２０４リットルであった。また、固形分回収率は２８．１％であった。
【００６８】
上述の実施例３および比較例２の結果を下記に示す表２に記載する。実施例３に係る抽出液の固形分回収率は比較例２に係る抽出液の固形分回収率と比較して高いものとなっている。したがって、大気圧条件下で抽出する場合と高圧力条件下で抽出する場合とを比較して、抽出時間を同じとするならば、高圧力条件下ではより茶葉のうまみ成分を抽出することができることが理解される。さらに、抽出工程において抽出室の圧力を高圧力条件下に保つことにより、大気圧条件下で抽出する場合と比較して同一の濃度としながら、抽出に要する抽出時間を短縮することが可能であることが考えられる。
【００６９】
【表２】
【００７０】
（官能試験結果）
上述した実施例３に係る緑茶抽出液と、比較例２に係る緑茶抽出液と、をそれぞれ訓練された官能テスター１０人によって味覚官能試験を行なった。官能試験の結果、比較例２に係る緑茶抽出液のほうがおいしいと感じたテスターは３名であった。その理由は、あっさりとしている、渋みがある、飲みやすい、であった。一方、実施例３に係る緑茶抽出液の方がおいしいと感じたテスターは７名であった。その理由は、風味が豊かである、味がまろやかである、香りがいい、渋みが少なくすっきりとした味である、であった。
【００７１】
（実施例４）
ロードセルにて粉砕されたコーヒー豆の量を測定し２００ｋｇのコーヒー豆を使用した。コーヒー豆は標準豆を用いた。注入部１０７から抽出室１０１内に注ぎ込まれる給湯温度は１２５℃に設定した。コーヒーの抽出を行う抽出工程において抽出室１０１内の温度は１２５℃であった。
【００７２】
抽出に使用する湯の量は１０００リットルと設定した。抽出工程において抽出室内の圧力は０．３２ＭＰａとなるように設定した。給湯時間は６分間であった。
【００７３】
給湯完了と同時に抽出液を払い出した。濾過液受け１１６の液面センサＳ４が液面の低下を検出すると排気バルブＶ５を開き濾過液受け内の二酸化炭素ガスおよびその他のガスを排出した。濾過液受けの圧力が０．１２ＭＰａとなるように排気バルブＶ５を調節した。
【００７４】
抽出室内の高い圧力で注ぎ込まれた湯が低い圧力の濾過液受けに流下し、湯面より上に露出した原料の表面も高い圧力で圧縮され原料内部の湯も濾過液受けに流下し、ポンプ４００で抽出液受けタンクに送られた。抽出液受けタンクに目標量の抽出液が流入した時点で排出を完了とした。排出完了までの時間は７．５分であった。短時間で排出することにより品質の良い抽出液を得ることができた。
【００７５】
（比較例３）
ロードセルにて粉砕されたコーヒー豆の量を測定し２００ｋｇのコーヒー豆を使用した。コーヒー豆は標準豆を用いた。注入部１０７から抽出室１０１内に注ぎ込まれる給湯温度は１２５℃に設定した。コーヒーの抽出を行う抽出工程において抽出室１０１内の温度は１２５℃であった。
【００７６】
抽出に使用する湯の量は１０００リットルと設定した。抽出工程においては抽出室内の圧力は０．３２ＭＰａとなるように設定した。給湯温度は６分間であった。
【００７７】
給湯完了と同時に抽出液を払い出した。払出開始２分後濾過液受け１１６の液面センサＳ４が液面の低下を検出しポンプ４００の運転を停止した。濾過液受けの内部にフィルター１０６に載置されたコーヒー豆内部に含有される二酸化炭素およびその他発生ガスが流入し、濾過液受けに占める二酸化炭素およびその他発生ガスの容量が多くなりまた圧力が０．３１ＭＰａになった。抽出室１０１との圧力差がほとんどなくなり抽出液の流下が止まり抽出室１０１内に注ぎ込まれた湯の大半が排出されずに残った。３０分経過後コーヒー豆を攪拌し強制的に湯を排出したが抽出液の品質は不可であった。
【００７８】
（比較例４）
ロードセルにて粉砕されたコーヒー豆の量を測定し、２００ｋｇのコーヒー豆を使用した。コーヒー豆は標準豆を用いた。注入部１０７から抽出室１０１内に注ぎ込まれる給湯温度は１２５℃に設定した。コーヒーの抽出を行う抽出工程において抽出室１０１の温度は１２５℃であった。
【００７９】
抽出に使用する湯の量は１０００リットルと設定した。抽出工程において抽出室内に高圧エアーを供給し、圧力が０．５ＭＰａとなるように設定した。給湯時間は６分間であった。給湯完了と同時に液を払い出した。濾過液受け１１６の液面センサＳ４が液面の低下を検出すると排気バルブＶ５を開き濾過液受け内の二酸化炭素ガスおよびその他のガスを排出した。濾過液受けの圧力が０．１ＭＰａとなるように排気バルブＶ５を調節した。
【００８０】
抽出室内の高い圧力で注ぎ込まれた湯が低い圧力の濾過液受けに流下し、湯面より上に露出した原料の表面も高い圧力で圧縮され原料内部の液も濾過液受けに流下し、ポンプ４００で抽出液受けタンクに送られた。
【００８１】
液受けタンクに目標量の抽出液が流入した時点で排出を完了とした。排出完了までの時間は２．５分であった。
【００８２】
排出完了後、濾過液受け１１６を下蓋開閉装置１１２で開き、フィルター１０６上の原料粕を落とした。フィルター１０６の金網は抽出工程で生じた大きい差圧で濾過液受け方向に伸び、網目が大きくなりまたは１部破断した。
【００８３】
液受けタンク内の抽出液にはフィルター１０６の金網を通過した細かな原料粉が含まれ品質は不可であった。
【００８４】
【表３】
【００８５】
なお、今回開示された実施の形態および実施例はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【００８６】
【発明の効果】
本発明に係る飲料抽出装置は、原料を処理液で抽出する抽出工程において、圧力制御部で抽出を行なう抽出室内の圧力を高圧力下に保つことができるので、従来よりも短時間で原料の抽出を行なうことができる。従来と比較して短時間で原料の抽出を行なうことができるので、長時間抽出に起因する渋み成分の抽出を極めて効率的に抑制することができる。また、本発明に係る飲料抽出装置は、抽出工程において、抽出室内の圧力を高圧力下に保つことができるので、従来よりも原料に含まれる成分の抽出を効率的に行なうことができる。このように本発明に係る飲料抽出装置をコーヒー抽出液の抽出に使用した場合にあっては、ブリックスすなわちコーヒーに含まれる成分が多くとれ、しかも香りも良くにがみもほど良いコーヒー抽出液を抽出することができた。また、コーヒー抽出液を短時間で抽出することにより、コーヒー抽出液の中に、雑味、えぐみなどが入ることを回避できる。本発明に係る飲料抽出装置は、高温で瞬間的に抽出できることから、たとえばエスプレッソコーヒーの抽出に適している。さらに、本発明に係る飲料抽出装置を用い、高温高圧で抽出を行なった場合、抽出室から抽出の完了した抽出液を排出する時に、高圧側の抽出室と低圧側の濾過液受けの間に生じる差圧で原料が圧縮され原料内部の残液を回収することができる。本発明に係る飲料抽出装置はコーヒーの抽出に使用できるのみならず、緑茶などの茶飲料の抽出に使用することが可能であり、本発明による利益は計り知れない。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る飲料抽出装置を説明する図である。
【図２】本発明に係る飲料抽出装置を説明する図である。
【符号の説明】
１００ 飲料抽出装置、１０１ 抽出室、１０２ 昇降式攪拌装置、１０３ 投入口、１０４ 回転シャワーノズル、１０５ 豆ならし羽根、１０６ フィルタ、１０７ 注入部、１０８ 排出部、１０９ カス受けホッパー、１１０ フィルタ洗浄装置、１１１ コンベアー、１１２ 下蓋開閉装置、１１３ ＣＩＰ洗浄液注入部、１１４ 温水注入部、１１５ 窒素ガス充填部、１１６ 濾過液受け、１１７ 下面開口部、１１８ 上面開口部、１１９ 上蓋、１２０ 回転軸、１２１ Ｄ／Ｐセル、２００，４００ ポンプ、３００，５００ プレート式熱交換器。
【発明の属する技術分野】
本発明は、飲料抽出装置に関し、詳しくは、コーヒーや緑茶などの飲料抽出装置に関し、より詳しくは、抽出効率を上昇させて短時間で抽出可能とし、コーヒー、紅茶、緑茶などの抽出原料から生じる渋味や雑味などの抽出を抑制することにより、香りが良くて程よい苦味を有する飲料を得ることができる飲料抽出装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、コーヒーの抽出方法としては、ドリップ法、サイフォン法、エスプレッソ法、ウォータードリップ法などがあり、工業的に大量に抽出する場合においてもほぼ同様の方法が用いられている。
【０００３】
コーヒーを抽出するには従来から熱水が広く用いられている。これは熱水の利用により、コーヒー豆の内部に存在する炭酸ガスを追い出して、コーヒー豆内部にまで早く熱水が浸透し、短時間のうちに有効成分を抽出できるからである。
【０００４】
熱水による抽出は、直ちに飲用する場合は問題がない。しかしながら、製品として市場に流通する場合には、香気成分の変質や揮散を生じたり、熱と酸素との存在により酸化を生じるという問題がある。すなわち、コーヒーを工業的に大量に抽出する目的で、ドリップまたはサイフォン式を応用した大型抽出機を用いる場合、一般に熱湯または温水で抽出されるが、家庭などで小量を抽出する場合に比べ、熱湯や温水と豆（粉砕物）が接触する時間が長く、また抽出された液が高温に保持される為、味や香りが悪くなる傾向にある。
【０００５】
これに対しダッチコーヒーの名で知られるように、従来から冷水抽出の技術が存在している。この冷水抽出では香気成分の変質はほとんど問題にならない。しかしながら、冷水が豆内部に浸透するのに時間が掛かり効率的な抽出ができないため、工業的な抽出法としては必ずしも望ましくない。
【０００６】
このように消費者のニーズに応え、入れたてのコーヒーにより近づけるため、コーヒー豆の香り成分をいかに逃がさずに抽出し、しかもそれを工業的に大量に生産することが切望されている。
【０００７】
一方、ここ数年ドリンク市場の拡大はめざましく、コーヒーのみならず、緑茶、ウーロン茶、麦茶など、嗜好の多様化を反映して商品も多彩になっている。紅茶の抽出方式としては、紅茶の豊かな風味をとらえるのに熱水によるドリップ式抽出などが行なわれており、また、緑茶、ウーロン茶、麦茶の抽出方式としては、香ばしい香りと味を引き出すのに熱水による浸漬式抽出などが行なわれている。
【０００８】
しかしながら、上述した、紅茶、緑茶、ウーロン茶、麦茶などの抽出においても、熱湯と原料粉砕物とが接触する時間が長く、また抽出された液が高温に保持される為、味や香りにおいて改良すべき余地があった。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は上述の問題を解決するためのものであり、豆の内部に含まれる香気を十分に抽出し、味が良くて高品質のコーヒーを工業的に大量生産できるとともに、紅茶、緑茶、ウーロン茶、麦茶などの抽出においても味が良くて高品質の飲料を大量生産することができる飲料抽出装置を提供するものである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明に係る飲料抽出装置は、原料を処理液で抽出することにより抽出液を製造できる抽出室と、前記抽出室の下面開口部を覆うフィルタと、前記フィルタの下方に位置して抽出された抽出液を一時的に貯留する濾過液受けと、抽出室の上面開口部を封止する上蓋と、前記抽出室に処理液を注入することができる注入部と、抽出された抽出液を前記濾過液受けから排出することができる排出部とを有する飲料抽出装置において、前記飲料抽出装置は、前記処理液の流量を制御することで前記抽出室内の処理液の体積を調整して、前記抽出室内を高圧力に維持することができる圧力制御部を有する飲料抽出装置である。
【００１１】
また、本発明に係る飲料抽出装置は、前記圧力制御部は、前記抽出室内の圧力を０．２〜０．５ＭＰａに制御することができる飲料抽出装置である。
【００１２】
また、本発明に係る飲料抽出装置は、前記圧力制御部が、原料を処理液で抽出する抽出工程において、前記フィルタの上に載置された原料の層である原料層の上方部と下方部との圧力差を０．１〜０．３ＭＰａに制御することができる。
さらに、前記圧力制御部は、前記処理液の流量と温度を調整し、かつ窒素ガスを抽出室内に充填させ、または前記抽出室内に存在するガスを外部へ放出することで前記抽出室内の圧力を制御することを特徴とする。
【００１３】
〔作用〕
抽出室内に処理液を注入して、フィルタ上に載置された原料を抽出することができる。原料に処理液が注がれることにより、抽出された抽出液はフィルタを通して一時的に濾過液受けに貯留される。濾過液受けに貯留された抽出液は排出部から排出させることができる。本発明に係る飲料抽出装置においては、原料を処理液で抽出する抽出工程において、抽出室内を高圧力下に保つことにより、原料の抽出を比較的短時間で行なうことができる。原料の抽出を比較的短時間で行なうことができるから、抽出工程においてえぐみなどの成分を十分に抑制することができるのである。また、本発明に係る飲料抽出装置は、抽出工程において、抽出室内を高圧力下に保つことにより、処理液を原料中心部にまで十分に浸透させることができる。処理液を原料中心部にまで十分に浸透させることができるから、原料に含まれる成分を十分に抽出させることができるのである。
【００１４】
本発明に係る飲料抽出装置は、原料の抽出を行なう抽出工程において、圧力制御部にて抽出室内の圧力を０．２〜０．５ＭＰａに制御することができる。抽出室内の圧力を０．２〜０．５ＭＰａに制御することにより、原料の抽出に要する抽出時間を短時間にすることができるとともに、処理液を原料に十分に浸透させることができる。
【００１５】
本発明に係る飲料抽出装置は、原料の抽出を行なう抽出工程において、圧力制御部にて、フィルタの上に載置された原料の層である原料層の上方部と下方部との圧力差を０．１〜０．３ＭＰａに制御することができる。原料層の上方部と下方部との圧力差を０．１〜０．３ＭＰａに制御することによっても、原料の抽出に要する抽出時間を短時間にすることができるとともに、処理液を原料に十分に浸透させることができる。
【００１６】
【発明の実施の形態】
（本発明に係る飲料抽出装置の概略）
本発明に係る飲料抽出装置の全体は図１に示されている。なお、本実施形態においては処理液としては湯を用いる。ここで、湯とは６０〜１５０℃のお湯を意味するものとするが、本発明に係る飲料抽出装置に用いることができる湯の温度範囲は、この温度範囲に限定されるものではない。配管Ｐ１から導入された水は、ポンプ２００を経由して配管Ｐ２を経由してプレート式熱交換器３００に流入する。プレート式熱交換器３００には、配管Ｐ３から高温のスチームが流入しており、高温のスチームは、プレート式熱交換器３００で配管Ｐ２から流入した水と熱交換した後にドレンとなって配管Ｐ４から排出される。配管Ｐ２から流入してプレート式熱交換器３００で熱交換した湯は、配管Ｐ５を経由して注入部１０７に導かれる。
【００１７】
配管Ｐ２の途中には開閉度合いを調整することができるバルブＶ２が設けられている。また、バルブＶ２とプレート式熱交換器３００との間には、配管Ｐ２を通過する水の流量を測定することができる流量センサーＳ１が設けられている。そして、バルブＶ２と流量センサーＳ１との間には、それらを信号で連絡する流量コントロール部ＦＩＣが設けられている。たとえば、流量センサーＳ１で配管Ｐ２内の水の流量が大きいと測定される場合にあっては、流量コントロール部ＦＩＣにてバルブＶ２の開度を減少するように指令を出すことができる。また、流量センサーＳ１で配管Ｐ２内の水の流量が小さいと測定される場合にあっては、流量コントロール部ＦＩＣにてバルブＶ２の開度を増大するように指令を出すことができる。
【００１８】
配管Ｐ５の途中には温度センサーＳ２が設けられており、配管Ｐ５内を流れる湯の温度を検知することができる。また、配管Ｐ３の途中には、開閉度合いを調整することができるバルブＶ３が設けられている。そして、バルブＶ３と温度センサーＳ２との間には、それらを信号で連絡する温度コントロール部ＴＩＣが設けられている。たとえば、温度センサーＳ２で配管Ｐ２内の湯温が高いと測定される場合にあっては、温度コントロール部ＴＩＣにてバルブＶ３の開度を減少するように指令を出すことができる。また、温度センサーＳ２で配管Ｐ５内を流れる湯温が低いと測定される場合にあっては、温度コントロール部ＴＩＣにてバルブＶ３の開度を増大するように指令を出すことができる。
【００１９】
配管Ｐ５からは湯が注入部１０７から抽出室１０１へ注入される。抽出室１０１の上面開口部１１８には上蓋１１９が設けられており、上蓋１１９には投入口１０３が設けられている。抽出室１０１の下面開口部１１７にはフィルタ１０６が設けられており、このフィルタ１０６の下方には濾過液受け１１６が設けられている。なお、濾過液受け１１６は抽出室１０１の下蓋としての役割を有する。フィルタ１０６上には粉砕されたコーヒー豆（以下、コーヒー豆と略する。）が載置されており、注入部１０７から注入された湯によって、コーヒー豆の原料に含まれる成分が抽出されて抽出液ができあがる。抽出液は、濾過液受け１１６の下流に設けられた排出部１０８から排出され、配管Ｐ８を経由してポンプ４００に導かれる。抽出液は、ポンプ４００から配管Ｐ９を経由してプレート式熱交換器５００に導かれる。プレート式熱交換器５００には、配管Ｐ１１から冷却水が導かれており、配管Ｐ９から導かれた抽出液と熱交換した後、配管Ｐ１２から排出される。また、冷却水と熱交換をすることで冷却された抽出液は、配管Ｐ１０を通過して図示されていない抽出液タンクに導かれる。抽出した抽出液をプレート式熱交換器５００を用いて急冷することで、コーヒー豆に含有される揮発性フレーバーも効率良く回収することができるのである。
【００２０】
上蓋１１９の上方には窒素ガス充填部１１５が設けられている。窒素ガス充填部１１５には図示されていない窒素ガスタンクより抽出室１０１内に窒素ガスを充填することができる。抽出室１０１内に窒素ガスを充填することにより、抽出室１０１内の圧力を上昇させることができるのである。また、上蓋１１９の上方には抽出室１０１内のガスを排気することができる排気部１２２が設けられており、排気部１２２からは配管Ｐ６が設けられ外部へ抽出室１０１内のガスを排気することができる。配管Ｐ６の途中にはバルブＶ１が設けられており、開閉を調節することができる。バルブＶ１と排気部１２２との間には圧力センサーＳ３が設けられており、圧力センサーＳ３は配管Ｐ６内のガスの圧力を測定することができる。そして、バルブＶ１と圧力センサーＳ３との間において、それらを信号で連絡する圧力コントロールＰＩＣが設けられている。たとえば、圧力センサーＳ３で配管Ｐ６内の圧力が大きいと測定される場合にあっては、圧力コントロールＰＩＣにてバルブＶ１の開度を増大するように指令を出すとともに、窒素ガス充填部１１５からは窒素ガスが抽出室１０１内に充填しないように制御させることができる。一方、圧力センサーＳ３で配管Ｐ６内の圧力が小さいと測定される場合にあっては、圧力コントロールＰＩＣにてバルブＶ１を閉じるように指令を出すことができるし、また、圧力コントロールＰＩＣにてバルブＶ１を閉じる指令を出すとともに、窒素ガス充填部１１５から抽出室１０１内に窒素ガスを充填させることが可能である。
【００２１】
（抽出室近傍の説明）
以下に、抽出室１０１近傍の説明を記載する。本発明に係る飲料抽出装置１００は、図２に示すように、原料を処理液で抽出することにより抽出液を製造することができる抽出室１０１と、前記抽出室１０１の下面開口部１１７を覆うフィルタ１０６と、前記フィルタ１０６の下方に位置して抽出された抽出液を一時的に貯留する濾過液受け１１６と、抽出室１０１の上面開口部を封止する上蓋１１９と、抽出室１０１に湯を注入することができる注入部１０７と、抽出された抽出液を濾過液受け１１６から排出することができる排出部１０８と、を有して構成されている。なお、濾過液受け１１６は抽出室１０１の下蓋の役割をも有することになる。
【００２２】
また、図２に示すように、抽出室１０１内には、複数の羽根からなる豆ならし羽根１０５が設けられており、その豆ならし羽根１０５の上方には回転シャワーノズル１０４が設けられている。豆ならし羽根１０５と回転シャワーノズル１０４とは、ともに回転軸１２０に設けられており、昇降式攪拌装置１０２を作動させて回転軸１２０を上下に移動させた場合、豆ならし羽根１０５と回転シャワーノズル１０４とは、ともに上下方向に移動することになる。回転軸１２０内には管路が設けられており、注入部１０７からは抽出室１０１内に注入される処理液は、その回転軸１２０内の管路を通過して、回転シャワーノズル１０４から抽出室１０１内に注がれる。原料を抽出することができる処理液としては、たとえば水や湯を用いることが可能であり、本実施の形態においては処理液として湯を使用する。
【００２３】
濾過液受け１１６は開閉自在に構成されており、たとえば、開いた状態の濾過液受け１１６とフィルタ１０６との角度を７０°とするところまで、濾過液受け１１６を開くことが可能である。濾過液受け１１６の開閉は、抽出室１０１の側部に設けられた下蓋開閉装置１１２によって操作される。また、濾過液受け１１６には抽出された抽出液を排出することができる排出部１０８が設けられている。
【００２４】
抽出室１０１の下方には、上方に向けて開口部を有するカス受けホッパー１０９が設けられており、カス受けホッパー１０９の下端部にはコンベアー１１１が設けられている。抽出が終了した後は、濾過液受け１１６を開いて抽出が完了したコーヒー豆のカスをカス受けホッパー１０９に落とすことができる。カス受けホッパー１０９に落とされたコーヒー豆のカスは、コンベアー１１１に乗って図示されていない粕受タンクに移動することとなる。濾過液受け１１６にはフィルタ洗浄装置１１０が設けられており、このフィルタ洗浄装置１１０にてフィルタ１０６に付着している抽出が完了したコーヒー豆のカスおよび油分を落とし、濾過フィルターを洗浄することができる。
【００２５】
図２に示すように、上蓋１１９には、抽出室１０１の洗浄の際に利用する温水を抽出室１０１に注入することができる温水注入部１１４が設けられている。また、上蓋１１９には、抽出室１０１の洗浄の際に利用するＣＩＰ洗浄液を抽出室１０１に注入することができるＣＩＰ洗浄液注入部１１３が設けられている。なお、ＣＩＰとは定置洗浄という意味である。コーヒー豆の抽出が終了した後は、抽出室１０１内の洗浄を行なう必要があり、温水注入部１１４とＣＩＰ洗浄液注入部１１３とを利用することにより、抽出室１０１内の洗浄を行なうことができる。なお、抽出室の高さＡとしては１２００〜１５００ｍｍ程度に設計することが可能である。また、抽出室の直径Ｄとしては１５５０〜２２００ｍｍ程度に設計することが可能である。
【００２６】
（抽出手順の説明）
コーヒー豆の抽出は以下の手順によって行なわれる。すなわち、まず、ロードセルにて抽出に用いる粉砕されたコーヒー豆の量を測定する。そして、そのコーヒー豆を投入口１０３から抽出室１０１内に入れる。抽出室１０１内に入れられたコーヒー豆はフィルタ１０６上に略山状に載置される。コーヒー豆を入れた投入口１０３を閉じると、抽出室１０１は密閉状態となる。抽出室１０１を密閉状態とすることができるから、抽出室１０１内を高圧力状態にすることができる。
【００２７】
次に、昇降攪拌装置１０２を作動させ、投入したコーヒー豆の高さに応じて、豆ならし羽根１０５を下降させる。豆ならし羽根１０５が所定の高さまで下降した後、豆ならし羽根１０５をゆるやかに数回程度回転させることにより、フィルタ１０６上に載置されたコーヒー豆の高さを一定にならすことができる。なお、豆ならし羽根１０５の下降の度合いは、昇降攪拌装置に設けられているロータリーエンコーダにて認知することができ、目視にて豆ならし羽根１０５の下降度合いを確認できる。
【００２８】
次に、再度、昇降攪拌装置１０２を作動させ、回転シャワーノズル１０４を所定高さまで上昇させる。回転シャワーノズル１０４を所定高さまで上昇させるのは、コーヒー豆の抽出の際に、回転シャワーノズル１０４にて、フィルタ１０６上に載置されたコーヒー豆に偏ることなく湯を降りかけるためである。なお、回転シャワーノズル１０４の高さは、昇降攪拌装置１０２に設けられているロータリーエンコーダによって目視にて認知することが可能である。回転シャワーノズル１０４は複数の羽根部材が回転軸１２０を中心に均等に設けられており、それら複数の羽根部材の下方には湯の出口である孔部が複数設けられている。
【００２９】
次に、回転シャワーノズル１０４を回転させつつ、回転シャワーノズル１０４に設けられた複数の孔部から湯を噴射する。回転シャワーノズル１０４は所定の高さまで上昇しているので、湯を均一にコーヒー豆に降り注がせることができる。コーヒー豆の抽出工程において、抽出室１０１内の抽出温度は６０〜１５０℃に設定することが可能であり、たとえば１２５℃に設定することができる。
【００３０】
なお、抽出室１０１内に湯が充填されていくにつれて、抽出室１０１内に存在する気体の温度が上昇することになる。抽出室１０１内に存在する気体の体積が膨張するにつれて抽出室１０１内の圧力が上昇することになる。抽出室１０１内の圧力を大気圧よりも高圧力にすることにより、フィルタ１０６上に載置されたコーヒー豆への湯の浸透度を上昇させることができるのである。コーヒー豆への湯の浸透度を向上させることができるから、コーヒー豆の原料に含まれる成分を十分に抽出させることが可能なのである。また、抽出室１０１内の圧力を大気圧よりも高圧力にすることにより、フィルタ１０６上に載置されたコーヒー豆への湯の浸透を短時間で達成させることができる。コーヒー豆への湯の浸透を短時間で行なうことができるから、抽出も比較的短時間で行なうことができ、えぐみなどの不要な成分まで抽出されることはなくなった。コーヒー豆の抽出工程において、抽出室１０１内の圧力を０．２〜０．５ＭＰａに設定することができ、たとえば０．３２ＭＰａに設定することが可能である。
【００３１】
回転シャワーノズル１０４からの給湯を継続することで、フィルタ１０６上に載置されたコーヒー豆全体をまんべんなく湯が流下することになる。コーヒー豆全体をまんべんなく湯が流下することで、コーヒー豆層全体からまんべんなく原料に含まれている成分を抽出した抽出液は、下蓋の役割をもする濾過液受け１１６に貯留することになる。
【００３２】
回転シャワーノズル１０４からの給湯をさらに続けることにより、フィルタ１０６上に載置されたコーヒー豆の上面にまで湯を満たすことができる。フィルタ１０６上に載置されたコーヒー豆の上面にまで湯を満たすことにより、コーヒー豆から原料に含まれる成分を十分に抽出させることができるのである。フィルタ１０６に載置されたコーヒー豆に湯が浸透するにつれて、コーヒー豆内部に含有される二酸化炭素およびその他発生ガスもフィルタ１０６を通過し、濾過液受け１１６に流入する。濾過液受け１１６に占める二酸化炭素およびその他発生ガスの容積が多くなり、また圧力が高くなると抽出液の流下が阻害されるため、バルブＶ５を通し排気し、圧力を下げる。濾過液受け１１６内部の液面レベルと圧力はセンサＳ４およびＳ５で検出する。なお、抽出室１０１の側面には抽出室１０１内の液面の高さを測定することができるＤ／Ｐセル１２１が設けられている。Ｄ／Ｐセル１２１は、Ｄ／Ｐセルが設けられている濾過液受け１１６の下端部から液面までの高さを測定することができる。このＤ／Ｐセル１２１にて、フィルタ１０６上に載置されたコーヒー豆の上面にまで湯が満たされていることを確認できる。
【００３３】
予め設定したコーヒー豆の上面の高さまで湯が満たされた場合、回転シャワーノズル１０４からの給湯を止める。コーヒー豆の上面の高さまで湯が満たされた状態を所定の時間保つことも可能であるが、あまりにも長時間保った場合、コーヒー豆からえぐみ成分などの好ましくない成分が抽出されてしまう。本発明に係る飲料抽出装置では、抽出工程において抽出室１０１は大気圧よりも高圧力下に保たれているから、コーヒー豆の上面の高さまで湯が満たされるやいなや排出部１０８から抽出された抽出液を排出する、もしくは、コーヒー豆の上面の高さまで湯が満たされた状態を短時間保った後、排出部１０８から抽出された抽出液を排出するのである。このように従来よりも抽出工程にかかる時間を短くしてもコーヒー豆に含まれる成分の抽出は的確に行なわれており、しかもえぐみ成分などの余分な成分の抽出を抑えることができる。
【００３４】
抽出された抽出液は排出部１０８から排出される。このとき、濾過液受け１１６内の抽出液の排出に伴い、フィルタ１０６上に載置されたコーヒー豆の層であるコーヒー豆層の下方部の圧力が低下する。コーヒー豆層の下方部の圧力が低下することにより、コーヒー豆層上面に圧力を受けながら濾過液受け１１６側へ流下する。コーヒー豆層上面に圧力を受けながら濾過液受け１１６側へ流下することにより、抽出室１０１内部に保有する残圧でコーヒー豆層が圧縮され抽出液が濾過液受け１１６側へ排出される。
【００３５】
（圧力制御部の説明）
本発明に係る飲料抽出装置１００には、抽出室１０１内を高圧力下に保つことができる圧力制御部９００が設けられている。圧力制御部９００は、抽出室１０１内の圧力を０．２ＭＰａ〜０．５ＭＰａに保つことができる。抽出室１０１内の圧力を０．２ＭＰａ〜０．５ＭＰａに保つことにより、コーヒーの抽出にかかる抽出時間を短時間にできるとともに、湯をコーヒー豆の中心部にまで十分に浸透させることができる。抽出室１０１内の圧力が０．２ＭＰａより小さい場合にあっては、コーヒー豆の抽出に時間がかかる場合がある。一方、抽出室１０１内の圧力が０．５ＭＰａより大きい場合にあっては、コーヒー豆から不要な成分が抽出される可能性があり、さらに抽出室１０１に機械的な負担がかかる可能性があるからである。なお、抽出室１０１内の圧力は、０．２ＭＰａ〜０．５ＭＰａの範囲に保つことが好適であり、それ以外の範囲の圧力をとることを否定するものではない。
【００３６】
また、圧力制御部９００は、コーヒー豆を湯で抽出する抽出工程において、フィルタ１０６の上に載置されたコーヒー豆の層であるコーヒー豆層の上方部と下方部との圧力差を０．１〜０．３ＭＰａに制御することができる。コーヒー豆層の上方部と下方部との圧力差を０．１〜０．３ＭＰａに制御することにより、コーヒーの抽出にかかる抽出時間を短時間にできるとともに、湯をコーヒー豆の中心部にまで十分に浸透させることができる。コーヒー豆層の上方部と下方部との圧力差が０．１ＭＰａよりも小さい場合にあっては、コーヒー豆に含まれる成分を短時間にて抽出することが困難な場合がある。一方、コーヒー豆層の上方部と下方部との圧力差が０．３ＭＰａよりも大きい場合にあっては、コーヒー豆からえぐみなどの不要な成分が抽出される可能性があり、さらに抽出室１０１に機械的な負担がかかる可能性があるからである。なお、コーヒー豆層の上方部と下方部との圧力差は、０．１〜０．３ＭＰａの範囲に保つことが好適であり、それ以外の範囲の圧力差となることを否定するものではない。
【００３７】
本発明に係る飲料抽出装置１００に使用される圧力制御部９００は、流量コントロール部ＦＩＣと、温度コントロール部ＴＩＣと、圧力コントロール部ＰＩＣと、を組み合わせて抽出室１０１内の圧力を制御することができる。抽出室１０１内の圧力制御の方法は、流量コントロール部ＦＩＣと、温度コントロール部ＴＩＣと、圧力コントロール部ＰＩＣと、のうち少なくともいずれか一つを作動させることにより行なうことが可能である。すなわち、流量コントロール部ＦＩＣと、温度コントロール部ＴＩＣと、圧力コントロール部ＰＩＣと、の全て作動させることにより、抽出室１０１内の圧力を制御することが可能である。また、流量コントロール部ＦＩＣと、温度コントロール部ＴＩＣと、圧力コントロール部ＰＩＣと、のうち、いずれか一つを作動させて、残りの二つを作動させないことによっても、抽出室１０１内の圧力を制御することが可能である。上蓋１１９には抽出室１０１内の圧力を測定することができる抽出室内圧力センサー１２３が設けられており、抽出室内圧力センサー１２３で測定された圧力は信号により圧力制御部９００に伝達される。
【００３８】
換言すれば、本発明に係る飲料抽出装置は、原料を処理液で抽出することにより抽出液を製造できる抽出室と、前記抽出室の下面開口部を覆うフィルタと、前記フィルタの下方に位置して抽出された抽出液を一時的に貯留する濾過液受けと、抽出室の上面開口部を封止する上蓋と、前記抽出室に処理液を注入することができる注入部と、抽出された抽出液を前記濾過液受けから排出することができる排出部と、を有する飲料抽出装置において、前記抽出室内を高圧力下に保つことができる圧力制御部を有し、前記圧力制御部は、前記抽出室に注入される処理液の流量をコントロールすることで、前記抽出室内の処理液の体積を調整して、前記抽出室内の圧力を調整する流量コントロール部と、前記抽出室に注入される処理液の温度をコントロールすることで、前記抽出室内の温度を調整して、前記抽出室内の圧力を調整する温度コントロール部と、前記抽出室内のガスの体積をコントロールすることで、前記抽出室内の圧力を調整する圧力コントロール部と、を有する飲料抽出装置とすることが可能である。
【００３９】
たとえば、抽出室１０１内の圧力を上昇させる場合には、流量コントロール部ＦＩＣによりバルブＶ２の開度を増大させることができる。バルブＶ２の開度を増大させることにより配管Ｐ２内を流れる水の流量が増加する。配管Ｐ２内を流れる水の流量の増加度は、配管Ｐ２に設けられている流量センサーＳ１によって認識することができる。配管Ｐ２内を流れる水の流量が増加することにより、注入部１０７から抽出室１０１内に注入される湯の量が増加することになり、その結果、抽出室１０１のガスが存在する空間部分が狭まるので、抽出室１０１内の圧力を上昇させることができるのである。
【００４０】
また、抽出室１０１内の圧力を上昇させる場合には、温度コントロール部ＴＩＣによりバルブＶ３の開度を増大させることができる。バルブＶ３の開度を増大させることにより、配管Ｐ３を流れるスチームの量を多くすることができるから、配管Ｐ２からプレート式熱交換器３００に流れ込む水とスチームとの熱交換をより促進させることができる。したがって、配管Ｐ５を流れる湯の温度を上昇させることができ、温度上昇した湯は注入部１０７から抽出室１０１に注ぎ込まれる。なお、配管Ｐ５を流れる湯の温度は温度センサーＳ２にて確認することができる。温度上昇した湯が抽出室１０１に注ぎ込まれることにより、抽出室１０１内のガスが存在する空間部分の温度を上昇させることができるから、抽出室１０１内の圧力を上昇させることができるのである。
【００４１】
また、抽出室１０１内の圧力を上昇させる場合には、圧力コントロール部ＰＩＣにより、バルブＶ１を閉じるとともに、窒素ガス充填部１１５より抽出室１０１内に窒素ガスを充填させることができる。なお、配管Ｐ６内の圧力は圧力センサーＳ３にて確認することができる。窒素ガス充填部１１５より抽出室１０１内に窒素ガスを充填させることにより、抽出室１０１内の圧力を上昇させることができる。
【００４２】
抽出室１０１内の圧力を上昇させる場合、比較的短時間で抽出室１０１内の圧力上昇を行なう場合にあっては、圧力コントロール部ＰＩＣにより圧力上昇を行なう。また、抽出室１０１内の湯面上昇を行ないつつ抽出室１０１内の圧力上昇を行なう場合には、流量コントロール部ＦＩＣにより圧力上昇を行なう。また、抽出室１０１内の温度上昇を行ないつつ抽出室１０１内の圧力上昇を行なう場合には、温度コントロール部ＴＩＣにより圧力上昇を行なう。
【００４３】
一方、抽出室１０１内の圧力を下降させる場合、たとえば、流量コントロール部ＦＩＣによりバルブＶ２の開度を減少させることができる。バルブＶ２の開度を減少させることにより配管Ｐ２内を流れる水の流量が減少する。配管Ｐ２内を流れる水の流量の減少度は、配管Ｐ２に設けられている流量センサーＳ１によって認識することができる。配管Ｐ２内を流れる水の流量が減少することにより、注入部１０７から抽出室１０１内に注入される湯の量が減少することになり、その結果、抽出室１０１のガスが存在する空間部分が広がるので、抽出室１０１内の圧力を減少させることができるのである。このように、抽出室１０１内の湯面高さを減少させ、抽出室１０１内のガス空間部分を増加させることにより、抽出室１０１内の圧力を減少させる制御は、バッチ式の抽出ではなく、一定量の湯を注入部１０７から注ぎながら同時に一定量の湯を排出部１０８から排出する連続式の抽出において行なうことができる。
【００４４】
また、抽出室１０１内の圧力を下降させる場合には、温度コントロール部ＴＩＣによりバルブＶ３の開度を減少させることができる。バルブＶ３の開度を減少させることにより、配管Ｐ３を流れるスチームの量を少なくすることができるから、配管Ｐ２からプレート式熱交換器３００に流れ込む水とスチームとの熱交換量を少なくさせることができる。したがって、配管Ｐ５を流れる湯の温度上昇を抑制させることができる。なお、配管Ｐ５を流れる湯の温度は温度センサーＳ２にて確認することができる。温度上昇が抑制された湯が抽出室１０１に注ぎ込まれることにより、抽出室１０１内のガスが存在する空間部分の温度上昇を抑制させることができるから、抽出室１０１内の圧力を下降させることができるのである。このように、抽出室１０１内の温度を下降させ、抽出室１０１内のガスの膨張の度合いを抑制することにより、抽出室１０１内の圧力を減少させる制御は、バッチ式の抽出ではなく、一定量の湯を注入部１０７から注ぎながら同時に一定量の湯を排出部１０８から排出する連続式の抽出において行なうことができる。
【００４５】
また、抽出室１０１内の圧力を下降させる場合には、圧力コントロールＰＩＣにより、バルブＶ１の開度を増大させることができる。なお、抽出室１０１内の圧力を下降させる場合においては、窒素ガス充填部１１５からの窒素ガスの充填は行なわない。配管Ｐ６内の圧力は圧力センサーＳ３にて確認することができる。配管Ｐ６から抽出室１０１内に存在するガスを外部へ放出するから、抽出室１０１内の圧力を減少させることができる。
【００４６】
抽出室１０１内の圧力を減少させる場合、比較的短時間で抽出室１０１内の圧力減少を行なう場合にあっては、圧力コントロールＰＩＣにより圧力減少を行なう。また、抽出室１０１内の湯面下降を行ないつつ抽出室１０１内の圧力減少を行なう場合には、流量コントロールＦＩＣにより圧力下降を行なう。また、抽出室１０１内の温度低下を行ないつつ抽出室１０１内の圧力下降を行なう場合には、温度コントロールＴＩＣにより圧力減少を行なう。
【００４７】
（お茶の抽出）
本発明に係る飲料抽出装置は、コーヒー豆の抽出に使用できるのみならず、お茶の抽出にも使用することができる。
【００４８】
お茶の抽出は以下の手順によって行なわれる。すなわち、まず、ロードセルにて抽出に用いる茶葉の量を測定する。茶葉としては種々のものを使用することができるが、本実施の形態においては日本茶の葉を使用した。そして、その茶葉を投入口１０３から抽出室１０１内に入れる。抽出室１０１内に入れられた茶葉はフィルタ１０６上に略山状に載置される。茶葉を入れた投入口１０３を閉じると、抽出室１０１は密閉状態となる。抽出室１０１を密閉状態とすることができるから、抽出室１０１内を高圧力状態にすることができる。
【００４９】
次に、昇降攪拌装置１０２を作動させ、投入した茶葉の高さに応じて、豆ならし羽根１０５を下降させる。豆ならし羽根１０５が所定の高さまで下降した後、豆ならし羽根１０５をゆるやかに数回程度回転させることにより、フィルタ１０６上に載置された茶葉の高さを一定にならすことができる。
【００５０】
次に、再度、昇降攪拌装置１０２を作動させ、回転シャワーノズル１０４を所定高さまで上昇させる。そして、回転シャワーノズル１０４を回転させつつ、回転シャワーノズル１０４に設けられた複数の孔部から湯を排出する。お茶の抽出において抽出に使用する湯温は４０〜８０℃に設定することが可能であり、特に６０℃に設定することが好適である。回転シャワーノズル１０４は所定の高さまで上昇しているので、湯を均一に茶葉に降り注がせることができる。
【００５１】
なお、抽出室１０１内に湯が充填されていくにつれて、抽出室１０１内に存在する気体の温度が上昇することになる。抽出室１０１内に存在する気体の体積が膨張するにつれて抽出室１０１内の圧力が上昇することになる。抽出室１０１内の圧力を大気圧よりも高圧力にすることにより、フィルタ１０６上に載置された茶葉への湯の浸透度を上昇させることができるのである。また、抽出室１０１内の圧力を大気圧よりも高圧力にすることにより、フィルタ１０６上に載置された茶葉への湯の浸透を短時間で達成させることができる。お茶の抽出工程において、抽出室１０１内の圧力を０．１〜０．５ＭＰａに設定することが可能であり、特に０．２４ＭＰａに設定することが好適である。茶葉への湯の浸透を短時間で行なうことができるから、抽出も比較的短時間で行なうことができ、渋みなどの不要な成分まで抽出されることはなくなった。
【００５２】
回転シャワーノズル１０４からの給湯を継続することで、フィルタ１０６上に載置された茶葉全体をまんべんなく湯が流下することになる。茶葉全体をまんべんなく湯が流下することで、茶葉から抽出されたうまみ成分を含有する抽出液が得られる。うまみ成分を含有した抽出液は、下蓋の役割をもする濾過液受け１１６に貯留することになる。
【００５３】
回転シャワーノズル１０４からの給湯をさらに続けることにより、フィルタ１０６上に載置された茶葉の上面にまで湯を満たすことができる。フィルタ１０６上に載置された茶葉の上面にまで湯を満たすことにより、茶葉からうまみ成分を十分に抽出させることができるのである。
【００５４】
予め設定した茶葉の上面の高さまで湯が満たされた場合、回転シャワーノズル１０４からの給湯を止める。茶葉の上面の高さまで湯が満たされた状態を所定の時間保つことも可能であるが、あまりにも長時間保った場合、茶葉から渋み成分などの好ましくない成分が抽出されてしまう。本発明に係る飲料抽出装置では、抽出工程において抽出室１０１は大気圧よりも高圧力下に保たれているから、茶葉の上面の高さまで湯が満たされるやいなや排出部１０８から抽出された抽出液を排出する、もしくは、茶葉の上面の高さまで湯が満たされた状態を短時間保った後、排出部１０８から抽出された抽出液を排出するのである。このように従来よりも抽出工程にかかる時間を短くしても茶葉からのうまみ成分の抽出は的確に行なわれており、しかも渋み成分の抽出を抑えることができる。抽出された抽出液は排出部１０８から排出される。
【００５５】
【実施例】
（実施例１）
ロードセルにて粉砕されたコーヒー豆の量を測定し、２００ｋｇのコーヒー豆を使用した。コーヒー豆は標準豆を用いた。注入部１０７から抽出室１０１内に注ぎ込まれる給湯温度は１２５℃に設定した。コーヒーの抽出を行なう抽出工程において、抽出室１０１内の温度は１２５℃であった。抽出に使用する湯の量は１０００リットルと設定した。抽出工程において、抽出室１０１内の圧力は０．３２ＭＰａとなるように設定した。給湯時間は６分間であった。ここで給湯時間とは注入部１０７から湯が抽出室１０１に注入される時間をいうものとする。実施例１における抽出は保持時間０分とした。すなわち、抽出によっては、載置してあるコーヒー豆に湯を一定時間浸漬するホールディング行ない、十分に抽出をおこなってから、排出部１０８から抽出を完了した抽出液を排出する抽出方法があるが、本実施例１においてはそのようなホールディングを行なう時間は０とした。また、排出時間は７分３０秒であった。ここで排出時間とは注入部１０７から注入された湯がコーヒー豆に接触し、ホールディング時間を経過した後から抽出に用いた湯の大半が抽出液として排出部１０８から排出されたときまでをいうものとする。
【００５６】
抽出されたコーヒー抽出液をブリックス計で測定することにより濃度を求めた。濃度は６．４ブリックスであった。また、得られたコーヒー抽出液は７２９．８Ｋｇであった。また、固形分回収率は２３．３５％であった。
【００５７】
（実施例２）
ロードセルにて粉砕されたコーヒー豆の量を測定し、２００ｋｇのコーヒー豆を使用した。コーヒー豆は標準豆を用いた。注入部１０７から抽出室１０１内に注ぎ込まれる給湯温度は１２５℃に設定した。コーヒーの抽出を行なう抽出工程において、抽出室１０１内の温度は１１０℃であった。抽出に使用する湯の量は１０００リットルと設定した。抽出工程において、抽出室１０１内の圧力は０．３２ＭＰａとなるように設定した。給湯時間は６分間であった。実施例２における抽出は保持時間１０分とした。また、排出時間は７分３０秒であった。
【００５８】
抽出されたコーヒー抽出液をブリックス計で測定することにより濃度を求めた。濃度は７．０ブリックスであった。また、得られたコーヒー抽出液は７６５．８Ｋｇであった。また、固形分回収率は２６．８％であった。
【００５９】
（比較例１）
ロードセルにて粉砕されたコーヒー豆の量を測定し、２００ｋｇのコーヒー豆を使用した。コーヒー豆は標準豆を用いた。注入部１０７から抽出室１０１内に注ぎ込まれる給湯温度は１００℃に設定した。コーヒーの抽出を行なう抽出工程において、抽出室１０１内の温度は７１℃であった。抽出に使用する湯の量は１０００リットルと設定した。抽出工程において、抽出室１０１内の圧力は０．１ＭＰａすなわち大気圧となるように設定した。給湯時間は６分間であった。比較例における抽出は保持時間０分とした。また、排出時間は７分３０秒であった。
【００６０】
抽出されたコーヒー抽出液をブリックス計で測定することにより濃度を求めた。濃度は４．３ブリックスであった。また、得られたコーヒー抽出液は８３８．４Ｋｇであった。また、固形分回収率は１８．０％であった。
【００６１】
上述の実施例１、実施例２および比較例１の結果を下記に示す表１に記載する。実施例１、実施例２および比較例１では、排出時間すなわち排出に要する時間はそれぞれ７．５分と共通であるが、実施例１および実施例２では抽出室の圧力を０．３２ＭＰａと高圧力条件下に保ちまた実施例２は保持時間を長くしている一方、比較例１では抽出室の圧力を０．１ＭＰａすなわち大気圧下に保っている。このため、実施例１および実施例２に係る抽出液の濃度および固形分回収率は比較例に係る抽出液の濃度および固形分回収率と比較して高いものとなっておりまた、実施例２に係る抽出液の濃度および固形分回収率は実施例１に比較してさらに高いものとなっている。したがって、抽出工程において抽出室の圧力を高圧力条件下に保つことにより、大気圧条件下で抽出する場合と比較して濃度および固形分回収率の高い抽出液が得られ、また同じ高圧力条件下でも保持時間の長いほうが濃度および固形分回収率の高い抽出液が得られる。したがって高圧力条件下に保つことにより、濃度および固形分回収率を同一とする場合、抽出時間を大気圧条件下に比べ短縮することが可能であると考えられる。
【００６２】
【表１】
（官能試験結果）
上述した実施例１に係るコーヒー抽出液と、比較例１に係るコーヒー抽出液と、をそれぞれ訓練された官能テスター１０人によって味覚官能試験を行なった。官能試験の結果、比較例１に係るコーヒー抽出液のほうがおいしいと感じたテスターは３名であった。その理由は、苦味がある、味が濃すぎる、酸味がある、であった。一方、実施例１に係るコーヒー抽出液の法がおいしいと感じたテスターは７名であった。その理由は、香りが豊かである、味がまろやかである、飲みやすくすっきりとした後味である、ほど良い苦みがある、こくがあるのにすっきりしている、であった。
【００６４】
（実施例３）
ロードセルにて緑茶の茶葉の量を測定し、６０ｋｇの緑茶葉を使用した。注入部１０７から抽出室１０１内に注ぎ込まれる給湯温度は６０℃に設定した。緑茶葉の抽出を行なう抽出工程において、抽出室１０１内の温度は６０℃であった。抽出に使用する湯の量は１５００リットルと設定した。抽出工程において、抽出室１０１内の圧力は０．２４ＭＰａとなるように設定した。
【００６５】
抽出された緑茶抽出液をブリックス計で測定することにより濃度を求めた。濃度は１．５ブリックスであった。また、得られた緑茶抽出液は１２０４リットルであった。また、固形分回収率は３０．１％であった。
【００６６】
（比較例２）
ロードセルにて緑茶の茶葉の量を測定し、６０ｋｇの緑茶葉を使用した。注入部１０７から抽出室１０１内に注ぎ込まれる給湯温度は６０℃に設定した。緑茶葉の抽出を行なう抽出工程において、抽出室１０１内の温度は６０℃であった。抽出に使用する湯の量は１５００リットルと設定した。抽出工程において、抽出室１０１内の圧力は０．１ＭＰａとなるように設定した。
【００６７】
抽出された緑茶抽出液をブリックス計で測定することにより濃度を求めた。濃度は１．４ブリックスであった。また、得られた緑茶抽出液は１２０４リットルであった。また、固形分回収率は２８．１％であった。
【００６８】
上述の実施例３および比較例２の結果を下記に示す表２に記載する。実施例３に係る抽出液の固形分回収率は比較例２に係る抽出液の固形分回収率と比較して高いものとなっている。したがって、大気圧条件下で抽出する場合と高圧力条件下で抽出する場合とを比較して、抽出時間を同じとするならば、高圧力条件下ではより茶葉のうまみ成分を抽出することができることが理解される。さらに、抽出工程において抽出室の圧力を高圧力条件下に保つことにより、大気圧条件下で抽出する場合と比較して同一の濃度としながら、抽出に要する抽出時間を短縮することが可能であることが考えられる。
【００６９】
【表２】
（官能試験結果）
上述した実施例３に係る緑茶抽出液と、比較例２に係る緑茶抽出液と、をそれぞれ訓練された官能テスター１０人によって味覚官能試験を行なった。官能試験の結果、比較例２に係る緑茶抽出液のほうがおいしいと感じたテスターは３名であった。その理由は、あっさりとしている、渋みがある、飲みやすい、であった。一方、実施例３に係る緑茶抽出液の方がおいしいと感じたテスターは７名であった。その理由は、風味が豊かである、味がまろやかである、香りがいい、渋みが少なくすっきりとした味である、であった。
【００７１】
（実施例４）
ロードセルにて粉砕されたコーヒー豆の量を測定し２００ｋｇのコーヒー豆を使用した。コーヒー豆は標準豆を用いた。注入部１０７から抽出室１０１内に注ぎ込まれる給湯温度は１２５℃に設定した。コーヒーの抽出を行う抽出工程において抽出室１０１内の温度は１２５℃であった。
【００７２】
抽出に使用する湯の量は１０００リットルと設定した。抽出工程において抽出室内の圧力は０．３２ＭＰａとなるように設定した。給湯時間は６分間であった。
【００７３】
給湯完了と同時に抽出液を払い出した。濾過液受け１１６の液面センサＳ４が液面の低下を検出すると排気バルブＶ５を開き濾過液受け内の二酸化炭素ガスおよびその他のガスを排出した。濾過液受けの圧力が０．１２ＭＰａとなるように排気バルブＶ５を調節した。
【００７４】
抽出室内の高い圧力で注ぎ込まれた湯が低い圧力の濾過液受けに流下し、湯面より上に露出した原料の表面も高い圧力で圧縮され原料内部の湯も濾過液受けに流下し、ポンプ４００で抽出液受けタンクに送られた。抽出液受けタンクに目標量の抽出液が流入した時点で排出を完了とした。排出完了までの時間は７．５分であった。短時間で排出することにより品質の良い抽出液を得ることができた。
【００７５】
（比較例３）
ロードセルにて粉砕されたコーヒー豆の量を測定し２００ｋｇのコーヒー豆を使用した。コーヒー豆は標準豆を用いた。注入部１０７から抽出室１０１内に注ぎ込まれる給湯温度は１２５℃に設定した。コーヒーの抽出を行う抽出工程において抽出室１０１内の温度は１２５℃であった。
【００７６】
抽出に使用する湯の量は１０００リットルと設定した。抽出工程においては抽出室内の圧力は０．３２ＭＰａとなるように設定した。給湯温度は６分間であった。
【００７７】
給湯完了と同時に抽出液を払い出した。払出開始２分後濾過液受け１１６の液面センサＳ４が液面の低下を検出しポンプ４００の運転を停止した。濾過液受けの内部にフィルター１０６に載置されたコーヒー豆内部に含有される二酸化炭素およびその他発生ガスが流入し、濾過液受けに占める二酸化炭素およびその他発生ガスの容量が多くなりまた圧力が０．３１ＭＰａになった。抽出室１０１との圧力差がほとんどなくなり抽出液の流下が止まり抽出室１０１内に注ぎ込まれた湯の大半が排出されずに残った。３０分経過後コーヒー豆を攪拌し強制的に湯を排出したが抽出液の品質は不可であった。
【００７８】
（比較例４）
ロードセルにて粉砕されたコーヒー豆の量を測定し、２００ｋｇのコーヒー豆を使用した。コーヒー豆は標準豆を用いた。注入部１０７から抽出室１０１内に注ぎ込まれる給湯温度は１２５℃に設定した。コーヒーの抽出を行う抽出工程において抽出室１０１の温度は１２５℃であった。
【００７９】
抽出に使用する湯の量は１０００リットルと設定した。抽出工程において抽出室内に高圧エアーを供給し、圧力が０．５ＭＰａとなるように設定した。給湯時間は６分間であった。給湯完了と同時に液を払い出した。濾過液受け１１６の液面センサＳ４が液面の低下を検出すると排気バルブＶ５を開き濾過液受け内の二酸化炭素ガスおよびその他のガスを排出した。濾過液受けの圧力が０．１ＭＰａとなるように排気バルブＶ５を調節した。
【００８０】
抽出室内の高い圧力で注ぎ込まれた湯が低い圧力の濾過液受けに流下し、湯面より上に露出した原料の表面も高い圧力で圧縮され原料内部の液も濾過液受けに流下し、ポンプ４００で抽出液受けタンクに送られた。
【００８１】
液受けタンクに目標量の抽出液が流入した時点で排出を完了とした。排出完了までの時間は２．５分であった。
【００８２】
排出完了後、濾過液受け１１６を下蓋開閉装置１１２で開き、フィルター１０６上の原料粕を落とした。フィルター１０６の金網は抽出工程で生じた大きい差圧で濾過液受け方向に伸び、網目が大きくなりまたは１部破断した。
【００８３】
液受けタンク内の抽出液にはフィルター１０６の金網を通過した細かな原料粉が含まれ品質は不可であった。
【００８４】
【表３】
なお、今回開示された実施の形態および実施例はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【００８６】
【発明の効果】
本発明に係る飲料抽出装置は、原料を処理液で抽出する抽出工程において、圧力制御部で抽出を行なう抽出室内の圧力を高圧力下に保つことができるので、従来よりも短時間で原料の抽出を行なうことができる。従来と比較して短時間で原料の抽出を行なうことができるので、長時間抽出に起因する渋み成分の抽出を極めて効率的に抑制することができる。また、本発明に係る飲料抽出装置は、抽出工程において、抽出室内の圧力を高圧力下に保つことができるので、従来よりも原料に含まれる成分の抽出を効率的に行なうことができる。このように本発明に係る飲料抽出装置をコーヒー抽出液の抽出に使用した場合にあっては、ブリックスすなわちコーヒーに含まれる成分が多くとれ、しかも香りも良くにがみもほど良いコーヒー抽出液を抽出することができた。また、コーヒー抽出液を短時間で抽出することにより、コーヒー抽出液の中に、雑味、えぐみなどが入ることを回避できる。本発明に係る飲料抽出装置は、高温で瞬間的に抽出できることから、たとえばエスプレッソコーヒーの抽出に適している。さらに、本発明に係る飲料抽出装置を用い、高温高圧で抽出を行なった場合、抽出室から抽出の完了した抽出液を排出する時に、高圧側の抽出室と低圧側の濾過液受けの間に生じる差圧で原料が圧縮され原料内部の残液を回収することができる。本発明に係る飲料抽出装置はコーヒーの抽出に使用できるのみならず、緑茶などの茶飲料の抽出に使用することが可能であり、本発明による利益は計り知れない。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る飲料抽出装置を説明する図である。
【図２】本発明に係る飲料抽出装置を説明する図である。
【符号の説明】
１００ 飲料抽出装置、１０１ 抽出室、１０２ 昇降式攪拌装置、１０３ 投入口、１０４ 回転シャワーノズル、１０５ 豆ならし羽根、１０６ フィルタ、１０７ 注入部、１０８ 排出部、１０９ カス受けホッパー、１１０ フィルタ洗浄装置、１１１ コンベアー、１１２ 下蓋開閉装置、１１３ ＣＩＰ洗浄液注入部、１１４ 温水注入部、１１５ 窒素ガス充填部、１１６ 濾過液受け、１１７ 下面開口部、１１８ 上面開口部、１１９ 上蓋、１２０ 回転軸、１２１ Ｄ／Ｐセル、２００，４００ ポンプ、３００，５００ プレート式熱交換器。
Claims (4)
- 原料を処理液で抽出することにより抽出液を製造できる抽出室と、前記抽出室の下面開口部を覆うフィルタと、前記フィルタの下方に位置して抽出された抽出液を一時的に貯留する濾過液受けと、抽出室の上面開口部を封止する上蓋と、前記抽出室に処理液を注入することができる注入部と、抽出された抽出液を前記濾過液受けから排出することができる排出部とを有する飲料抽出装置において、
前記飲料抽出装置は、前記処理液の流量を制御することで前記抽出室内の処理液の体積を調整して、前記抽出室内を高圧力に維持することができる圧力制御部を有する飲料抽出装置。 - 前記圧力制御部は、前記抽出室内の圧力を０．２〜０．５ＭＰａに制御することができる請求項１記載の飲料抽出装置。
- 前記圧力制御部は、原料を処理液で抽出する抽出工程において、前記フィルタの上に載置された原料の層である原料層の上方部と下方部との圧力差を０．１〜０．３ＭＰａに制御することができる請求項１記載の飲料抽出装置。
- 前記圧力制御部は、前記処理液の流量と温度を調整し、かつ窒素ガスを抽出室内に充填させ、または前記抽出室内に存在するガスを外部へ放出することで前記抽出室内の圧力を制御することを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載の飲料抽出装置。
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