JP4049402B2 - 密閉した可撓性袋 - Google Patents

Description

本発明は粉末の焙煎コーヒー、茶、インスタントコーヒー、インスタントコーヒーと粉末コーヒーの混合物、チョコレート型製品または任意の他の脱水食用物質から選択された少なくとも１種の飲料製造用粉末物質を含有する個々の部分形の、加圧抽出に供される密閉した可撓性袋に関する。この袋は円形、長円形または多角形の２枚のシートまたは１枚の重ねたシートから成り、２枚のシートまたは１枚の重ねたシートの２面間に粉末に対する空間を設け、２枚のシートまたは重ねたシートの２面はその周囲で接合され、その結果袋はその接合面に関し実質的に対称となり、可撓性シートに対し使用する材料はそれを保存するため酸素および水蒸気に対し不透過性であり、袋は抽出流体の注入により生ずる圧力の上昇作用のみにより開かれる。
特許ＷＯ９４／０１３４４号明細書は既に加圧抽出に供される密閉した可撓性袋に関する。この袋は、抽出時に抽出水が到達できるように一枚の可撓性シートに孔が開けられている。シートに孔を開けることの欠点は、第１に袋の周囲全体にわたって密閉されていることの保証が必要であることであり、第２に袋内のコーヒーが固く詰められない場合、袋が孔あきであることがかならずしも保証されるとは限らないことである。
本発明の目的は加圧抽出に供される密閉袋を開発することであり、この袋は抽出時に袋に周囲全体にわたって密閉することを保証する必要はなく、２枚の柔軟性シートのうちの１枚に孔を開けることを回避することが可能になる。
本発明は請求項１の序文記載の加圧抽出に供される個々の部分の形状をした密閉可撓性の袋に関し、この袋では、２枚の可撓性シートまたは折りたたんだシートの２面がその接合ラインを超えてその袋の一方の側をおおって延在し、それによりそれらのシートの間にまたは折りたたんだシートの２つの面の間に抽出流体が到達できる流路が設けられ、その流路は、それが現れる（即ち発現している）接合ラインに対し実質的に直角である。
２枚の可撓性シートまたは重ねたシートの２つの面の間に流路を存在させることにより、可撓性シートの１枚に孔を開けずに、または裂かずに抽出水を供給できる針または任意の他のとがった要素を挿入できる。針またはとがった要素を流路中に入れる必要はない：流路の入口に正確に抽出水を到達させることを考えることもできる。１または他の別法で、重要なことは、本発明袋では針またはとがった要素を挿入することにより袋を密閉する接合部を破って袋を開けるのではなく、加圧水により抽出液が入ることができるように袋の接合部の開口を完全に開けるということである。水圧は通常１〜７バールであり、すなわち接合部を破るために、接合部を開くことのできる最少水圧が必要である。
本発明袋の抽出に使用する方法および装置は有利にはＥＰ特許出願第９２１０７５４８号および第９２１１２３６４号明細書の主題を一部形成する形式のものであることができる。「一部」とは装置は水の到達に対し使用されないが、コーヒーの排出に使用することを意味する。袋の下部面は、装置の下部面に存在する孔があけられておらず且つ切断されていない浮彫りにされ且つくりぬかれた（raised and hoolowed-out）要素に対して変形後、抽出流体の注入により生ずる圧力の上昇作用によってのみ局限的に破裂して開かれる。
本発明袋は正方形、長方形、長円形および他の形状のものでよい。袋が長方形のものである場合、巾は約２〜１５ｃｍ、好ましくは４〜６ｃｍの程度のものおよび長さは６〜２０ｃｍを有する。袋の大きさにより１個のカップまたは数個のカップ、例えば２個のカップを考えることができる。充填すると、袋はその中心で、好ましくは５〜２０ｍｍの厚さを有する。粉末物質の測定含有量は用途により５〜５０ｇに変えることができる。袋のコーヒーは通常ぎっしり詰めない形態であり、これにより袋は相対的に軟らかい。しかし、コーヒーをぎっしり詰めて包装することもできる。抽出流体の到達流路の深さは通常３〜１０ｍｍで、この流路の直径も３〜１０ｍｍである。袋を密閉する接合部は通常１〜３ｍｍの程度の深さを有する。
柔軟性シートまたは重ねた可撓性シートにコーヒーを適応させるために、シートはダイ／ピストン組立体の圧縮要素により、またはガスによる内部面の加圧および／または外部面の吸引要素により成型する。双方の場合、型は所望のレリーフを有する。
シートまたは折り重ねたシートは５〜４０μの厚さを有するアルミニウムまたはＰＥＴのようなプラスチックなどの可撓性材料から製造できる。
好ましくは、シートは通例方法を使用して接合するのに適し、一方同時に酸素および水蒸気に対し製品に十分な保護を形成する可撓性の複数層材料から成る。材料の次の組合せは推奨される、
−外層：ＰＥＴ（通常の、織った、または非織）、ＰＥ、ＰＰ、ＰＡ、ＰＳまたは紙、
−高級障壁中心層、５〜２０μの厚さを有するアルミニウム、ＥＶＯＨ、ＰＶＤＣ、ＰＥＴまたはＰＶＡ、
−内層：プラスチック、好ましくは接合ラッカーを有するＰＥまたはＰＰまたはＯＰＰ。密封は通常１８０°〜２５０℃の温度で達成される。
次の複数層の組合せを考えることができる：ＰＥＴ−ＥＶＯＨまたはＰＥＴ−アルミニウム−ＰＥ。生物分解性または水溶性材料は単層として、または他の材料と組合せて使用することもできる。
本発明袋は、酸素および水蒸気不透過性の２枚の可撓性シートまたは折り重ねた可撓性シートを成型または圧伸成形により変形し、１枚の可撓性シート上に粉末物質量を計量し、次に２枚のシートまたは折り重ねたシートの２つの面をその周囲で接着することによる通例方法で製造される。製造作業は酸素を含まない不活性ガス流、例えば窒素またはＣＯ₂保護下で行われる。
本発明袋の主要な利点は２枚の可撓性シートまたは折り重ねたシートの２面間の接合部の小開口を経て抽出水が到達できることである。これに関連して、いくつかの解決法を考えることができる。１変法では、２枚の可撓性シートまたは折り重ねたシートの２面間の流路は直接接合ライン上にあり、その場合１つの経路により抽出流体は袋に到達する。対照的に、コーヒー層への流れの分配を改良したい場合、２枚の可撓性シートまたは折り重ねたシートの２面の接合ラインの後方に、袋の異なる位置に現れる少なくとも２個の流路に再分割されるように構成される：例えば１個のカップに対する袋の場合２個の到達流路が考えられ、２個のカップに対する袋の場合４個の到達流路が考えられる、到達流路の準備をすることができる。
袋−抽出装置では、水−到達流路に関係するのはとがった要素である。このとがった要素の流路への満足できる挿入を保証するために、各可撓性シートおよび折り重ねたシートの各面のその流路の位置で破裂する準備がなされ、抽出装置が孔をあけた時点でその可撓性シートまたは折り重ねたシートを分離できる。別の態様では、流路の位置で折り重ねたシートの２面をずらす（offset）ようにすることもできる。上記のように、流路にとがった要素を係合させることは必須ではない。
本発明袋の別の態様によれば、適所に接着剤により接着されたまたはクリンプされたまたは配置された管を溝の延在部に入れる。この管の利点はとがった要素の挿入を容易にすることである。
本発明袋の抽出時に、袋は抽出くぼみに保持され、このことは２枚の可撓性シートの接合部の満足できる性能を保証する。この性能は、抽出液体用の到達溝の位置でのみしか保証されないので、その結果この流体の圧力はこの位置で、およびこの位置でのみ抽出水がこの溝を経て袋に流入できるように接合部を破壊する。
既に上記したように、本発明袋では満足できる密閉は抽出流体の到達流路の位置でのみ必要とされる。この結果として抽出機械の設計および従ってそのコストを有利にする。
残りの記載は図面を引用して行なう、図中、
図１は本発明袋の製造用ブランクの平面図である、
図２は第２態様のブランクの平面図である、
図３は抽出中の袋の平面図である、
図４は第３態様の袋の平面図である、
図５は第４態様の袋の平面図である、
図６は第５態様の袋の平面図である、
図７は第６態様の袋の平面図である、
図８は第７態様の袋の平面図である、
素材（１）は４０μの程度の厚さを有するアルミニウム、ポリエチレンおよびポリプロピレンをベースとする複数層で可撓性のシートであり、ライン（４）に沿って折り重ねることができる。このシートは２つの空所（２，３）を設けるように熱成形し、空所はそこに粉末焙煎コーヒー（４０）を受け入れることができる。次に可撓性シートはライン（４）に沿って折り重ねられ、シートの２つの面はハッチングライン（５，４２）に沿って接合される。この接合により袋の抽出に対しとがった要素を挿入できる溝（６）が２つの面間に設けられる。図１の場合、コーヒー層上に直接溝（６）がある。袋の使用時に、水は流路を経て到達し、この水の圧力によりシール（４５）を破ることができる。とがった要素の挿入を有利にするために、可撓性シート（１）の２つの面で破裂（７，８）の準備がなされ、端部を抽出装置ではさむ場合流路の孔を十分に開くことができるようになる。図の場合、袋は２カップ用であり、各空所（２，３）は巾４．５ｃｍおよび長さ９ｃｍである。接合部（４２）での袋の境界（１０）は２〜４ｃｍの巾を有する。
図２の場合、図１と同じ複合材料に基づくシート（１１）であり、このシートはライン（１２）に沿って折り重ねることができる。粉末焙煎コーヒー（４１）に対する空所（１３，１４）を含む。次にシートは折り重ね、ハッチング帯（２０，４４）に沿って接着され、２個の溝（１８，１９）に再分割される溝（１５）が形成され、コーヒー層の異なる２点に抽出水が到達できる。水が到達すると、帯（４６）の接合物を破り、こうした袋を抽出できる。破れ部分（１６，１７）により抽出時に溝（１５）をうまく開口できる。接合部（４４）での境界（４３）は２〜４ｃｍの巾を有する。
図３は測定量のコーヒー（２１）を有する一層長円形の袋（２０）を示す。接合部もハッチング帯形（２２）で示される。接合帯（２３）は流路（２４）とコーヒー層（２１）を分離する。とがった要素（２５）はセットバック位置から流路（２４）と係合する位置へガイド（２６）間で移動する。この時点で、抽出流体が１〜３バールの圧力で到達し、接合部（２３）を破壊する。袋の圧力は増大し、袋の下部面は２７で図示する浮き彫りにされ且つくりぬかれた要素に対し、この浮き彫りにされ且つくりぬかれた要素の位置で該表面が破れるまで加圧され、抽出装置の下部に置いたカップにコーヒーを流し込むことができる。
図４は、測定量のコーヒー（３１）を有し、接合部３２を有する袋（３０）を示し、接合部（３３）は測定量のコーヒーと抽出流体の到達流路（３５）を分離する。この流路では、とがった要素の挿入が満足できるものであるようにする準備が管（３４）によってなされる。
図５は２つの表面（５６，５７）を有する折り重ねられたシートから得られる袋（４７）を示す。この袋は１つの測定量のコーヒー（４９）を有する１カップのコーヒーに対し使用される。接合部はハッチング帯（５０，５１）形状に見られる。接合帯（５２）は流路（５３）とコーヒー層（４９）間での分離部分を形成する。接合部（５２）の後方で、流路（５３）は２つの流路（５４，５５）に再分割され、その結果水は２つの異なる位置でコーヒーを十分に濡らす。袋（４７）の抽出時に、２枚のシート（５６，５７）のずれにより流路（５３）を十分に開放できるので、その流路（５３）に水−到達流路を満足できるように位置させることができる。抽出流体は１〜４バール圧で到達し、接合部（５２）を破る。次に水は袋に流入し、袋の圧力は増大し、袋の下面が浮き彫りにされ且つくりぬかれた（raised and hollowed-out）要素の位置で破れるまで、図で５８で示されている該くりぬかれた要素に対し圧力がかかり、その後コーヒーは抽出装置の下におかれたカップに流れ込む。
図６は、測定量のコーヒー（６９，７０）の２カップを設けるのを可能にする袋（４８）を示している。接合部はハッチング帯（６１，６２，６３）の形状で示されている。接合帯（７２）は流路（７１）とコーヒー層（６９）との間での分離部分を形成している。接合部（７２）の後方では、流路（７１）が３つの流路に再分割され、２つの流路（６４，６５）は抽出水が最初にコーヒー層（６９）に到達するようにし、次に三番目の流路（６６）は第２のコーヒー層（７０）に向かって該抽出水が進むようにする。この流路（６６）は更に２つの流路（６７，６８）に再分割されている。該袋の使用時には、抽出流体は１〜４バールの圧力で流路（７１）に到達し接合部（７２）を破る。この袋の圧力は増大し、該袋の下面では図で（５９，６０）で示されている浮き彫りにされ且つくりぬかれた要素が押圧されて該くりぬかれた要素の位置で該下面が破れ、コーヒーは抽出装置の下に置かれた２つのカップに流入する。
図７は、２つの面（７４，７５）を有するように折り重ねられたシートから得られた袋（７３）を示している。この袋は、測定量のコーヒー（９９，１００）を備えた２カップのコーヒー用に設けられている。接合部はハッチング帯（７６，７７，７８）の形状で示されている。接合帯（８１）は流路（８６）とコーヒー層（９９，１００）との間で分離部分を形成している。接合部（８１）の後方では流路（８６）は４つの流路に再分割されている、即ちコーヒー層（９９）用の２つの流路（８２，８３）およびコーヒー層（１００）用の２つの流路（８４，８５）に再分割されている。袋（７３）での抽出時には、２つのシート（７４，７５）のずれ（offset）により流路（８６）が容易に開らかれ、流路（８６）での水到着流路を確実に位置決めできる。該抽出流体は１〜４バールの圧力である。該水は次に袋の中に流れ込み、袋の中の圧力は増大し、該袋の下面で図（７９，８０）で示されている浮き彫りにされ且つくりぬき要素が押圧され、該浮き彫りにされ且つくりぬき要素の位置で該下面は破れ、抽出装置の下に位置されている２つのカップにコーヒーが注がれる。
図８は、測定量のコーヒー（１０１）を有する２つのカップのコーヒーを準備することのできる袋（８７）を示している。接合部はハッチング帯（８８，８９，９０，９１）の形状で示されている。接合帯（９２）は、流路（９３）とコーヒー層（１０１）との間で分離部分を形成している。接合部（９２）の後方では、流路（９３）は３つの流路に再分割されている、即ち第一の２つ（９４，９５）は、コーヒー層（１０１）に直接つながり、第三の流路（９６）は袋の底部に向かって水が流れるようにする。該袋の底部では、流路は２つの流路（９７，９８）に再び分割される。この実施例では、水はコーヒー層の４つの位置に到達し、このことは該コーヒーを満足する状態で濡らし且つ該袋から満足する状態で抽出することを可能とする。
本発明による袋は２枚の可撓性のシートにより製造されてよく或いは一枚の折り重ねたシートから製造されてもよいのが、理解される。後者のやりかたの利点は、一つの接合帯を不要にし、この不要になったことで本発明による袋で欠陥のある密封が生じる危険性を減少させることである。
本明細書で略語の意味は以下のとおりである。
ＰＶＤＣ ＝ ポリ塩化ビニリデン
ＥＶＯＨ ＝ エチレンおよびビニルアルコールの共重合体
ＰＰ ＝ ポリプロピレン
ＰＥ ＝ ポリエチレン
ＰＥＴ ＝ ポリエステル
ＰＡ ＝ ポリアミド
ＰＳ ＝ ポリスチレン
ＯＰＰ ＝ 配向されたポリプロピレン
ＰＶＡ ＝ ポリビニルアセテート

Claims (8)

1. 抽出流体を使用した加圧抽出に用いられる密封可撓性の袋であって、
   該袋は、粉末の焙煎コーヒー、インスタントコーヒー、インスタントコーヒーと粉末のコーヒーとの混合物、チョコレート型製品または任意の他の脱水食用物質から選択された少なくとも一種の飲料製造用粉末物質を有し、
   該袋は、円形、長円形又は多角形の２枚の同一の可撓性シートからなり或いは１枚の折り重ねられた可撓性シートからなり、
   前記可撓性シートに使用される材料は、酸素と水蒸気に対し不透過性であり、
   該２枚の可撓性シートあるいは該折り重ねられた可撓性シートの２つの面は周囲で接合されて、該袋が該接合面に関し実質的に対称となるようにされるとともに、該２枚の可撓性シートの間にあるいは該折り重ねられた可撓性シートの該２つの面の間に、前記粉末物質用の空間と、前記抽出流体が注入されるべき第１の流路と、該第１の流路と該空間との間に設けられて該第１の流路を該空間から隔離する接合部とを形成しており、
   前記接合部は、前記抽出流体が前記第１の流路に注入されると、該抽出流体の注入により生じる圧力上昇作用によって破断して、前記第１の流路を前記空間と連通させる、袋。
2. 前記２枚の可撓性シート或いは前記折り重ねられた可撓性シート用の材料は、アルミニウム、ＰＥＴ，ＰＥ，ＰＰ，ＰＡ，ＰＳ，紙、ＥＶＯＨ，ＰＶＤＣおよびＰＶＡから選択され、該可撓性シートは単一の層のシート或いは多層シートである、請求項１に記載の袋。
3. 前記２枚の可撓性シートの各々あるいは前記折り重ねられた可撓性シートの前記２つの面の各々は、前記接合部が破断した後に前記粉末物質用の空間に流入した前記抽出流体により生じる圧力上昇作用によって局所的に破れる部位を有している、請求項１または２に記載の袋。
4. 前記２枚の可撓性シートの間あるいは前記折り重ねられた可撓性シートの前記２つの面の間には、前記接合部と前記粉末物質用の空間との間に延びる第２の流路がさらに形成されており、該第２の流路は、少なくとも２つの流路に分岐して、異なる複数の位置で前記粉末物質用の空間に連通している、請求項１または２に記載の袋。
5. 前記２枚の可撓性シートの各々あるいは前記折り重ねられた可撓性シートの前記２つの面の各々は、該２枚の可撓性シートあるいは該２つの面の分離を可能とする破れ部分を前記第１の流路の付近に有している、請求項１〜４のいずれか一項に記載の袋。
6. 前記２枚の可撓性シートあるいは前記折り重ねられた可撓性シートの前記２つの面は、該２枚の可撓性シートあるいは該２つの面を分離できるように、前記第１の流路の付近で互いにずらされている、請求項１〜４のいずれか一項に記載の袋。
7. 前記第１の流路は、適所で接着剤により接着され或いはクリンプされ或いは配置された管を有する、請求項１に記載の袋。
8. 前記接合部は、１〜７バールの注入流体圧で破断する、請求項１〜７のいずれか一項に記載の袋。

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