JP4712114B2

JP4712114B2 - コーヒー抽出装置に用いられる茶葉用フィルタ

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Publication number: JP4712114B2
Application number: JP2009543684A
Authority: JP
Inventors: 正二郎齊藤
Original assignee: SS&W JAPAN
Current assignee: SS&W JAPAN
Priority date: 2007-11-28
Filing date: 2008-08-08
Publication date: 2011-06-29
Anticipated expiration: 2028-08-08
Also published as: JPWO2009069341A1; ES2624218T3; EP2220971A1; EP2220971B1; EP2220971A4; WO2009069341A1

Description

本発明は、従来の例えばエスプレッソマシン等の大気圧より高い高気圧をかけてエスプレッソコーヒー等のコーヒーを抽出するコーヒー抽出装置を用い、ラテ・アートを施すことができる高濃度の紅茶等の茶葉を短時間で抽出することができる茶葉用フィルタに関する。

従来より、例えば特許文献１に示されるようなエスプレッソマシンという専用の器具を用いて、深煎りの微細に挽いたコーヒー豆をカップ型の金属フィルタに詰めて、１気圧（大気圧）より高い圧力（通常は約９気圧）をかけ、約９０℃の湯で２０〜２５秒の抽出時間で約１オンス（３０ｍｌ）のコーヒーを加圧し強制抽出することが広く行われている。このとき、コーヒー豆を７〜１０ｇ使用して抽出したコーヒーがシングルエスプレッソと呼ばれる。

エスプレッソマシンでエスプレッソ等のコーヒーを抽出するには、まずエスプレッソ用に微細に挽かれたコーヒー豆を金属製のフィルタに詰め、タンパーと呼ばれる器具でコーヒーの粉を金属製のフィルタ内に均等に押し込める（この作業を「タンピング」という。）。金属製のフィルタをハンドルにセットし、さらにエスプレッソマシンに取り付け、高圧力（一般的に９気圧）でコーヒーを強制的に抽出する。

近年、このエスプレッソ等のコーヒーの表面に、泡立てたミルク（以下、「フォームドミルク」と言う。）でハート型やリーフ型の絵柄等のデザインを施すラテ・アート（コーヒー・アート、フォーム・アート等とも呼ばれる）の人気が高まっている。

そこで、紅茶（例えばロイヤルミルクティー、チャイ）にもこのラテ・アートを施すために、エスプレッソマシンのコーヒー用の金属製のフィルタを用いて、金属製のフィルタにエスプレッソ用のコーヒー豆と同程度の大きさに細かく砕いた紅茶葉を詰めてタンピングを行ない、コーヒーの場合と同様に抽出してみたところ、抽出時間が５秒もかからなかった。この結果、抽出された紅茶は色が薄く、また味も薄いものであり、これにフォームドミルクを注いでもラテ・アートを施すことができなかった。これは、紅茶葉等の茶葉は、コーヒー豆とは異なり、葉を乾燥させているものなので、お湯を通すと水分を吸収して復元して膨張するとともに、葉っぱであるので、細かく砕いても平面的な形状であり、さらにまたコーヒー豆よりも比重が軽いということに起因するものと思われる。すなわち、コーヒー豆は種子であるため、細かく砕いても立体的な形状であると共に、油分等の水分をある程度含むためお湯を通しても膨張することが少ないので、エスプレッソマシン等から噴出された高圧は、効率的にコーヒー豆に圧力をかけることができる。これに対し、紅茶葉は平面的な形状であり、お湯を通すと膨張してしまい、また茶葉が軽いため、フィルタの中に約９気圧という勢いのある水流体を流すと、フィルタ内で茶葉が踊ってしまい、結果的に９気圧という高圧をフィルタ内に保つことができずに圧力が抜け出てしまう。このため、抽出時間が早く、「蒸らし」の効果を得にくくなり、色も味も薄い紅茶が抽出されるものと考えられる。さらに、紅茶等の茶葉は乾燥しているので、タンピングを行った際に、力が加わることで茶葉が割れ微紛が発生するため、抽出された紅茶には雑味である微紛が多く浮くとともに、沈殿するという問題もあった。しかしながら、タンピングの効果を得ることができないと、茶葉の間に空隙ができてしまい、エスプレッソマシンから掛けられる圧力が逃げてしまい、茶葉に効率良く圧力をかけることができず、高濃度の茶を効率良く短時間で抽出することができない。

また、茶葉の粒度をさらに小さくしてみたが、エスプレッソ用（コーヒー用）の金属製のフィルタでは、茶葉がその穴を通過してしまうという問題があった。

また、エスプレッソ等のコーヒーは、挽いたコーヒー豆を、エスプレッソマシンを用いて約９気圧で抽出することによって出現するコーヒー酸、クロロゲン酸やアミノ酸等の成分が、１気圧（大気圧）に戻したときにキャビテーション効果によってエスプレッソ等のコーヒーの表面に気泡が浮いてくることにより、エスプレッソ等の表面にラテ・アートを施しやすくなるのである。しかしながら、紅茶にはコーヒーに含まれるコーヒー酸、クロロゲン酸等の成分がなく、これらの成分に酷似した、タンニン、アミノ酸の成分、及びキャビテーションの効果によってラテ・アートを施すことができることが分かった。しかしながら、タンニンは口に入れると強い渋味を感じさせてしまうため、紅茶に含有されるタンニンの量が多すぎると、ラテ・アートを施すことはできるが、おいしく飲めないという問題がある。

特公平６−７１４５３号公報号公報

本発明は上述したような実情に鑑みてなされたもので、その目的とするところは、従来のエスプレッソマシン等のコーヒー抽出装置を用い、タンニンやカフェイン等の含有量が多すぎることがなく、かつラテ・アートを施すことができる高濃度の紅茶等のお茶を効率良く短時間で抽出することができるコーヒー抽出装置に用いられる茶葉用フィルタを提供することにある。

本発明の上記目的は、大気圧より高い圧力を掛けてコーヒーを抽出するコーヒー抽出装置に用いられる金属製の茶葉用フィルタにおいて、前記フィルタの底面の厚さを２００〜２９０μｍとし、前記フィルタの底面に抽出液を通過させる穴を、該穴の上部の開口部分の面積の合計が前記フィルタの底面の面積の０．２〜１％となるように穿設し、また、前記穴の断面形状を、上部の直径が１７０〜２１０μｍ、前記穴の下部の直径が２１０〜２５０μｍであって、かつ断面の前記上部の直径が前記下部の直径よりも小さいテーパ形状とし、さらにまた、前記穴を、前記フィルタの底面の中心を中心とする複数の同心円の周上に穿設したことを特徴とするコーヒー抽出装置に用いられる茶葉用フィルタを提供することによって達成される。

また、本発明の上記目的は、前記フィルタは上面の内径が５６〜５８ｍｍ、底面の内径が２０〜３４ｍｍ、深さが１８〜２３ｍｍであり、前記フィルタの容積が２７〜３０ｃｍ^３であり、また、前記穴が２８０〜５００個穿設されることを特徴とするコーヒー抽出装置に用いられる茶葉用フィルタを提供することによって、効果的に達成される。

本発明に係るコーヒー抽出装置に用いられる茶葉用フィルタによれば、フィルタの底面の厚さ、及びフィルタの底面に穿設される穴の数、形状、穿設パターンを特定したことにより、適度な量のタンニン、アミノ酸を含有する高濃度の紅茶等のお茶を短時間で抽出することができるので、エスプレッソコーヒーの場合と同様に、紅茶等のお茶の表面にフォームドミルクを注ぐことにより、ラテ・アートを施すことが可能となる。

図１は本発明に係る茶葉用フィルタを使用した状態のコーヒー抽出装置の概略図である。図２は本発明に係る茶葉用フィルタ及びハンドルの斜視図である。図３は本発明に係る茶葉用フィルタに穿設される穴のパターンを示す平面図である。図４は本発明に係る茶葉用フィルタの底面の部分断面図である。図５は茶葉用フィルタに穿設される穴の他のパターンの参考例を示す平面図である。

以下、本発明に係る例えばエスプレッソマシン等の大気圧（１気圧）より高い高圧をかけてエスプレッソ等の高濃度のコーヒーを短時間で強制抽出するコーヒー抽出装置（以下、「エスプレッソマシン」と言う。）に用いられる茶葉用フィルタについて、図面を参照しながら詳細に説明する。なお、本発明は以下の実施形態に限るものではなく、請求の範囲を逸脱しない範囲内において適宜変更できることはいうまでもない。

図１は、本発明に係るエスプレッソマシンに用いられる茶葉用フィルタ（以下、「本茶葉用フィルタ」と言う。）を使用したときの、エスプレッソマシン１を示す概略図であり、図２は本茶葉用フィルタ２及び本茶葉用フィルタ２が取り付けられるハンドル３の概略斜視図であり、図３は本茶葉用フィルタ２の底面４の概略上面図であり、さらに図４は本茶葉用フィルタ２の底面４の部分断面図である。図示するように、本茶葉用フィルタ２には、その底面４に茶葉から抽出された液を通過させるテーパ形状の穴５が穿設されている。

本茶葉用フィルタ２は、図２に示すように、上面の内径ｄ１が５６〜５８ｍｍ、底面の内径ｄ２が２０〜３４ｍｍ、深さが１８〜２３ｍｍ、容積が２７〜３０ｃｍ^３に形成されている。しかしながら、本茶葉用フィルタ２の大きさは特に限定されるものではなく、ハンドル３の形状等により適宜変更可能である。

本茶葉用フィルタ２の深さを１８〜２３ｍｍとすることにより、高濃度の茶を容易に抽出することができる。すなわち、同じ容積の茶葉用フィルタ２であっても、底面の内径ｄ２をより小さくして、茶葉用フィルタ２の深さを大きくすることにより、エスプレッソマシン１で生成される高圧をより容易に保つことができる。従って、より高い圧力を茶葉に掛けることができるので、高濃度の茶を抽出することができるのである。

なお、本茶葉用フィルタ２の体積を２７〜３０ｃｍ^３、好ましくは２７．０４〜３０．００ｃｍ^３とするのは、本茶葉用フィルタ２には、後述するように約７．５〜９ｇの茶葉が詰められるが、この場合に、コーヒーのタンピングの効果と同様の効果を得るためである。すなわち、粒度が２００μｍ程度の茶葉（１ｇの茶葉の容積は２．３２２ｃｍ^３）は、７．５ｇの体積が１７．４１５ｃｍ^３で、９ｇの体積が２０．８９８ｃｍ^３であり、膨張後の茶葉の体積は膨張前のそれぞれの体積の約１．３〜１．６６倍となったので、本茶葉用フィルタ２の体積を２７〜３０ｃｍ^３とすると、お湯を注いで茶葉が膨らみ膨張したときに、フィルタ２内を茶葉で一杯にすることができるので、圧力が逃げることがなく、茶葉を効率的に蒸らすことができ、茶葉でもコーヒーにおけるタンピングと同様の効果を得て、高濃度の茶を短時間で抽出することができるようになる。

なお、茶葉用フィルタ２の体積が２７ｃｍ^３未満であると、茶葉を７．５〜９ｇ入れると、茶葉が膨張した際、フィルタ２内から茶葉が溢れてしまったり、フィルタ２内が茶葉で一杯になりすぎてしまい、エスプレッソマシンで生成された圧力がフィルタ内の茶葉で完全に遮断されてしまい、茶の抽出が阻害されてしまうおそれがある。一方、茶葉用フィルタ２の体積が３０ｃｍ^３を超えると、フィルタ２内を茶葉で一杯にすることができず、タンピングの効果を十分に得ることができない。

また、エスプレッソを抽出するためのシングルフィルタの底面の厚さは、通常、０．４ｍｍ（４００μｍ）程度であるが、本茶葉用フィルタ２の底面４の厚さｗは２００〜２９０μｍである。本茶葉用フィルタ２の底面４の厚さｗが２００μｍ未満であると、茶を抽出する際に、高い圧力をかけたとき、その圧力に耐えることができず、底が割れてしまう。一方、本茶葉用フィルタ２の底面の厚さｗが２９０μｍを超えると、フィルタの底面の厚みが厚すぎるため、フィルタに穿設された穴に目詰まりしてしまった茶葉を除去することが難しくなる。

本茶葉用フィルタ２の底面４には、穴５の断面における上部の開口面積の合計が本茶葉用フィルタ２の底面４の面積の０．２〜１％となるように穴５が穿設されている。このように本茶葉用フィルタ２は、コーヒーに用いられるフィルタに比べて穿設する穴５の断面における上部の開口面積を減らすことにより、水の通りの抵抗を作り出し、圧力を効率良く茶葉に掛けることができるようになる。

具体的に説明すると、上述したように本茶葉用フィルタ２の底面４の内径ｄ２が３０ｍｍである場合には、穿設される穴５の数は２８０〜５００個、好ましくは２９０〜４８０個、より好ましくは３００〜４５０個である。より具体的には、茶葉用フィルタ２の底面４の内径ｄ２が２０ｍｍである場合には、穿設される穴の数は３００〜４００個で、内径ｄ２が３４ｍｍである場合には、穿設される穴の数は３００〜５００個である。なお、本茶葉用フィルタ２の底面４に穿設される穴５の数が２８０個未満であると、穴５の数が少なすぎ、抽出時間が長くなってしまうため、抽出された茶に含有される成分（紅茶の場合は、カフェイン、タンニン）の量が多くなってしまう。一方、穴５の数が５００個を超えると、穴５の数が多すぎ、抽出時間が短くなってしまうため、抽出された茶の色が薄くなり、ラテ・アートを施しにくいとともに、茶の味も薄くなってしまう。なお、本茶葉用フィルタを用いて、従来より広く一般に流通しているエスプレッソマシン１により高濃度の茶を抽出する場合、好ましい抽出時間は２０〜６０秒、より好ましくは２５〜４０秒である。抽出時間が２０秒未満であると、「蒸らし」の効果が足りずに味・色ともに薄い茶が抽出される。一方、抽出時間が４０秒以上になると、長時間高圧がかかるとともに、高温の湯がかかるので、茶葉が劣化してしまう場合がある。

また、図４に示すように、本茶葉用フィルタ２の底面４に穿設される穴５の断面形状は、上部の直径ｄ３が下部の直径ｄ４よりも小さいテーパ形状である。穴５を、このように断面形状でテーパ形状とすることにより、茶葉に効率良く圧力をかけて高濃度の茶を短時間で抽出することができる。

なお、本茶葉用フィルタ２に穿設される穴５の断面における上部の直径ｄ３は１７０〜２１０μｍであり、穴５の断面における下部ｄ４の直径は２１０〜２５０μｍ、好ましくは２１０〜２４０μｍ、より好ましくは２２０μｍである。このように本茶葉用フィルタ２に穿設される穴５を小さくすることにより、より長時間蒸らすことを可能にし、微紛が抽出液に混入することを防止することができ、またエスプレッソマシン１からの高圧を茶葉に掛け易くすることができる。また、約９気圧の高圧が掛けられているフィルタ内から大気圧であるフィルタ外までの流水スピードが速くなるのでキャビテーションの効果を得易くなり、コーヒー豆と比べて油分の少ない茶葉であっても、タンニン・酸・タンパク質が作った皮膜であるクレマと呼ばれる気泡群が、抽出された茶の表面に形成され易くなり、ラテ・アートを施しやすくなる。

穴５の上部の直径ｄ３が１７０μｍ未満であると、穴５が小さすぎるため、蒸らされて膨張した茶葉が穴に目詰まりしてしまい、茶の抽出をすることができない。また、たとえ高濃度の茶を抽出することができたとしても、抽出時間が長くなるため、抽出された茶はカフェインの量も多く、さらに雑味である微紛の発生も多いという問題がある。一方、穴５の上部の直径ｄ３が２１０μｍより大きくなると茶の抽出が早くなりすぎるため、抽出した茶に含有されるタンニンの量が少なく、色が薄くなりラテ・アートを施しにくくなるとともに、抽出された茶の味も薄くなるという問題が発生する。また、穴５の下部の直径ｄ４が２１０μｍよりも小さくなると、穴５の断面形状をテーパ形状にする効果をあまり得ることができず、一方、穴５の下部の直径ｄ５が２５０μｍよりも大きくなると、茶を抽出される際にかけられる高圧にフィルタが耐え切れず、フィルタが割れてしまう可能性がある。

また、本茶葉用フィルタ２の底面４に穿設される穴５は、図３に示すように、本茶葉用フィルタ２の底面４の中心点Ｏを中心とする複数の同心円の周上に穿設されている。また、本茶葉用フィルタ２は、図３に示すように、同じ同心円の周上に穿設される穴５は、隣り合う穴５，５間の距離が同じ長さとなるように設計されている。すなわち、例えばＬ１１とＬ１２は同じ長さであり、Ｌ２１とＬ２２は同じ長さであり、またＬ３１とＬ３２は同じ長さとなるように設計されている。また、中心点Ｏから離れるほど、すなわち同心円の半径が大きくなるほど、隣り合う穴５間の距離が大きくなり、中心点Ｏに近くなるほど、すなわち同心円の半径が小さくなるほど、隣り合う穴５間の距離が小さくなり、密に穿設されるように設計されている。このように茶葉用フィルタ２の中心点Ｏに近い部分に集中して穴５を穿設する穿設パターンとすることにより、エスプレッソマシン１から噴出される圧力は、中心の方がより高圧であるので、紅茶葉に効率よく圧力を掛けることができる。

また、本茶葉用フィルタ２の底面４に穿設される穴５の穿設パターンは、図３に示すような穿設パターンに限定されず、例えば図５に参考例として示すような穿設パターンとすることもできる。すなわち、図５に示すように、隣り合う同心円間の最短距離が、外側に行く程長くなるように設計されている。すなわち、例えばＲ２よりもＲ１の方が長くなるように設計されている。このような穿設パターンであっても、中心点Ｏに近い部分に穴５を密に穿設することができるようになるので好ましい。

また、本茶葉用フィルタ２は、従来の金属製のコーヒー用のフィルタと同様の素材でできた金属製のフィルタであれば種々のものを使用することができる。しかしながら、抽出された茶に含まれるタンニン等の成分が、金属イオン（例えば鉄）と結びついて化学反応を起こすことを軽減するため、本茶葉用フィルタ２はステンレス鋼により形成されることが最も好ましい。

また、本茶葉用フィルタ２の側部は、従来の金属製のコーヒー用フィルタと同様に、穴は穿設せず、また側部を段部を１〜２段設けて階段状とすると、エスプレッソマシン１によりかけられる圧力が逃げることを防止することができ、より合理的に高濃度の茶を抽出することができる。

また、図１及び図２に示すように、ハンドル３には、ダブル（１回で２杯分のエスプレッソを抽出する）のものを使用している。これは、例えば茶葉として紅茶を用いる場合、一般のティーバッグ（ｔｅａｂａｇ）に詰められる茶葉の量は通常約２ｇであるのに対し、本茶葉用フィルタ２には７．５〜９ｇと、ティーバッグと比べて３倍以上の茶葉が用いられる。さらにティーバッグは淹茶式等であるのに対し、本茶葉用フィルタ２はエスプレッソマシン１等のコーヒー抽出装置を用い、大気圧より高い高圧をかけることによる強制抽出である。従って、ティーバッグで抽出した紅茶と、本茶葉用フィルタ２を用いてエスプレッソマシン１により大気圧より高い高圧で強制抽出した高濃度の紅茶とでカフェインの量を比較すると、同じ３０ｃｃでも、本茶葉用フィルタ２を用いて強制抽出した高濃度の紅茶の方がカフェインの含有量が多くなる。その量は淹茶式等により抽出された紅茶に含有されるカフェインの量の倍以上の量と推測される。このため、本茶葉用フィルタ２としてシングルフィルタを用いても、ハンドル３はダブルのものを用いて２杯分の高濃度の紅茶を抽出することが好ましいが、シングル用のハンドル３を用いても良いことはいうまでもない。

また、本茶葉用フィルタ２を用いて抽出される高濃度の紅茶の１杯分の適量は３０〜４５ｃｃである。すなわち、上述したように、７．５〜９ｇの量の茶葉は湯がかかることで膨張し、２７．０４〜３０．００ｃｍ^３の体積に膨れ上がる。そして、このように膨れ上がった茶葉から抽出される５４．０８ｃｃ以上、特に７５．００ｃｃ以上の茶は、タンニン・酸・たんぱく質・カフェイン等の茶に含まれる成分が出切ってしまうため、濃度がほとんど０％に近い抽出液となる。従って、１杯分の抽出の適量は３０〜４５ｃｃ、好ましくは３０〜４０ｃｃである。しかしながら、コップの大きさ、注がれるフォームドミルクの量等により１杯分の抽出量は、適宜調節することができる。

なお、紅茶葉の量が７．５ｇ未満であると、紅茶葉を蒸らして十分に膨張させても、茶葉用フィルタ内を茶葉で一杯にすることができない。従って、フィルタ内で、茶葉と茶葉の間に空隙ができてしまい、その空隙から圧力が逃げてしまうので、タンピングの効果を十分に得ることができない。この結果、抽出された茶は薄いものとなり、また、抽出された茶に含有されるタンニンの量も少ないので、ラテ・アートを施すことが難しい。

一方、紅茶葉の量が９ｇを超えると、茶葉が膨張することにより、フィルタ内を茶葉で一杯にすることはできるが、フィルタ内が茶葉で一杯になりすぎてしまうため、エスプレッソマシン１によりかけられた圧力が、フィルタ２内の茶葉で完全に遮断されてしまい、茶の抽出が阻害されてしまうおそれがある。また、抽出時間も長くなるため、抽出された茶は、含有されるカフェイン、タンニンの量が多く、それを飲用すると、頭がクラクラする場合があり、またフォームドミルクを注いでも渋さの残るロイヤルミルクティーとなるという問題もある。

なお、本茶葉用フィルタ２に用いられる茶葉は少なくとも一辺（あるいは直径）が２００μｍ以上の長さを有していれば、一般に流通している茶葉を含め、公知の種々のものを使用できる。しかしながら、茶葉が大きいと、復元した葉と葉の間に隙間が出来て、高い圧力を保つことができないと共に、本茶葉用フィルタ２の底面に茶葉が穴５を完全に塞ぎ、高濃度の茶を抽出することができなくなる場合もある。従って、茶葉の大きさは２００〜２４０μｍが好ましい。また、本茶葉用フィルタ２によると、今までは、その粒度が小さすぎるために、淹茶式（大気圧）では水に浮くだけで紅茶を抽出することができなかった、いわゆる「屑」と呼ばれる茶葉を用いることもできるようになるという効果もある。なお、紅茶葉の少なくとも一辺（あるいは直径）が２００μｍ未満であると、本茶葉用フィルタ２の穴５を通過してしまう。

また、本茶葉用フィルタ２に使用される茶葉は、紅茶葉、日本茶、中国茶、漢方茶、フレーバーティー等の公知の種々の茶葉を１種又は２種以上用いることができる。

本茶葉用フィルタ２を用い、従来のエスプレッソマシン１と同様の操作により８〜１２気圧、好ましくは９気圧の高圧で高濃度の茶を抽出することができ、この抽出された茶にフォームドミルクを注ぎ入れることにより、エスプレッソコーヒーと同様にラテ・アートを施すことができるようになる。

Claims

大気圧より高い圧力を掛けてコーヒーを抽出するコーヒー抽出装置に用いられる金属製の茶葉用フィルタにおいて、
前記フィルタの底面の厚さを２００〜２９０μｍとし、
前記フィルタの底面に抽出液を通過させる穴を、該穴の上部の開口部分の面積の合計が前記フィルタの底面の面積の０．２〜１％となるように穿設し、
前記穴の断面形状を、上部の直径が１７０〜２１０μｍ、前記穴の下部の直径が２１０〜２５０μｍであって、かつ断面の前記上部の直径が前記下部の直径よりも小さいテーパ形状とし、
前記穴を、前記フィルタの底面の中心を中心とする複数の同心円の周上に穿設し、
同一の前記同心円の周上に穿設される穴は、隣り合う穴と穴との間の距離が同じ長さに穿設され、
かつ、前記隣り合う穴と穴との間の距離は、前記同心円の半径が大きくなるほど大きくなることを特徴とするコーヒー抽出装置に用いられる茶葉用フィルタ。
前記フィルタは上面の内径が５６〜５８ｍｍ、底面の内径が２０〜３４ｍｍ、深さが１８〜２３ｍｍであり、前記フィルタの容積が２７〜３０ｃｍ^３であり、また、前記穴が２８０〜５００個穿設されることを特徴とする請求項１に記載のコーヒー抽出装置に用いられる茶葉用フィルタ。