JP5562100B2 - 新鮮な冷たいコーヒ飲料を製造するための方法および対応するコーヒマシン - Google Patents

Description

本発明は、予め規定された量のコーヒ粉から新鮮な冷たいコーヒ飲料を製造するための方法および有利にはピストン式マシンの形式の全自動装置としての相応するコーヒマシンに関する。

新鮮なコーヒ飲料は、通常は、たとえばフィルタコーヒマシンにより製造可能である。さらに、新鮮なコーヒ飲料は、ピストン式マシン（スペシャルコーヒマシン（Spezialitaetenmaschine））により調理され得る。大量のフィルタコーヒを用意しておくためには、保温のための相応する装置を備えた断熱された容器が必要となる。

ピストン式マシンは、典型的なフィルタコーヒの場合には望まれていない、高い含量の濁り物質および浮遊物質を有するコーヒ飲料を製造する。その理由は、ピストン式マシンでは、飲料量全体が高い圧力で抽出ユニットに通され、この場合、場合によっては、抽出ユニットに通されて案内された量よりも著しく少量の熱湯が、たとえばバイパスを介して、あとから供給されることにある。この方法においてコーヒ粉から溶け出した濁り物質および浮遊物質は、飲用可能な状態の飲料に流入する。この濁り物質および浮遊物質は、ピストン式マシンにより調理された製品において、たとえばエスプレッソ製品またはクレマ（泡立ち）製品のために望まれている。したがって、フィルタコーヒに類似した製品を調理することは、このピストン式マシンではこれまで不可能であった。

ドイツ連邦共和国特許第４４０９０３０号明細書には、コーヒ飲料を製造するための方法およびこの方法のための適した、バイパスを備えたコーヒマシンが記載されている。コーヒ飲料は、予め規定された量のコーヒ粉と、このコーヒ粉の量に調和された量の熱湯とから製造される。この場合、熱湯の部分量だけが、抽出のためにコーヒ粉に通され、貯蔵容器内に流入する。残りの部分量は、コーヒ粉を迂回しながら直接に貯蔵容器内へ案内される。このバイパス量は、いかなる時点においても貯蔵容器内に飲用可能なコーヒ品質が提供されるように制御される。この方法によって、抽出プロセス時に発生するコーヒ濃さの変動を補償することが試みられる。

冷たいコーヒ飲料を製造するための１つの公知の手段は、スペシャルコーヒ（Kaffeespezialitaet）、有利にはエスプレッソを、ピストン式マシンにより製造して、これを角氷に注ぐことである。このような製造形式は、角氷と、より少量のコーヒとの組合せにより特徴付けられており、この場合、第１には存在する未溶解の氷に基づいて、特殊な飲用体験が生ぜしめられる。

冷たいコーヒ飲料を製造するための別の方法では、たとえば、標準のフィルタコーヒがフィルタコーヒマシンによって製造されて、容器内に充填される。この容器内で、このフィルタコーヒは、長い時間、室温にまで冷却される。このように冷却されたコーヒは、次いで容器から取り出され、場合によっては氷で充填されて提供される。しかし、この飲料は、比較的に長い冷却時間に基づいて、飲用者への提供の時点では、もはや新鮮ではなくなっている。

この方法では、熱湯抽出された大量のフィルタコーヒの貯蔵が必要である。なぜならば、冷却のために、比較的に長い冷却時間が必要となるからである。保冷のための冷却媒体は、付加的なエネルギ消費を意味し得る。

ドイツ連邦共和国特許第４４０９０３０号明細書

したがって本発明の課題は、新鮮な冷たいコーヒ飲料を製造するための、改良された方法を提供することである。本発明の課題はさらに、相応する改良されたコーヒマシンを提供することにある。

この課題を解決するために、本発明による方法では、（Ｓ１）予め規定された量のコーヒ粉を抽出室に供給し、（Ｓ２）供給された予め規定された量のコーヒ粉から、抽出室内における抽出過程によりコーヒ濃縮物を製造し、但しこうして製造されたコーヒ濃縮物が、約１．２％〜１．４％の乾燥物質含量を有するフィルタコーヒのための標準の飲料品質の濃度の、予め規定可能な複数倍の濃度を有しており、（Ｓ３）このように製造されたコーヒ濃縮物を、製造された新鮮なコーヒ濃縮物の量の、予め規定可能な複数倍の量に相当する水量と混合させることによって、新鮮な冷たいコーヒ飲料を製造する、ステップを実施するようにした。

上記課題を解決するために本発明の装置の構成では、新鮮な冷たいコーヒ飲料を製造するための、有利にはピストン式マシンの形式の全自動装置であるコーヒマシンにおいて、該コーヒマシンが、粉砕の終了したコーヒ粉または必要に応じて完全なコーヒ豆から粉砕されたコーヒ粉のための貯蔵装置、または完全なコーヒ豆からコーヒ粉を製造するための粉砕装置が設けられており；有利には必要に応じて水圧を提供するための圧力制御装置が設けられており；コーヒ粉から新鮮なコーヒ濃縮物を製造するための抽出室が設けられており；貯蔵装置または粉砕装置から抽出室へコーヒ粉を調量するための調量装置が設けられており；コーヒ濃縮物を前抽出し、かつ抽出するための、抽出室に接続された熱湯供給部が設けられており；抽出されたコーヒ濃縮物の濃度を求めるための監視ユニットが設けられており；流出部に接続された、冷水のための冷水供給部が設けられており；有利には、有利には、抽出室内で抽出されかつ圧搾されたコーヒケークを廃棄するための装置が設けられており；制御装置が設けられており；、抽出されたコーヒ濃縮物を流出させるための、抽出室に接続された飲料流出部が設けられており、該飲料流出部が、有利にはコーヒ濃縮物と冷水とを混合するために、有利には混合室として設計されているか、または混合室を備えているようにした。

本発明によれば、有利にはピストン式マシン（スペシャルコーヒマシン）の形式のコーヒマシンを用いて、新鮮に調理されたコーヒ飲料が冷たく製造され、この場合、温かい、極度に濃縮された少量のコーヒ抽出物が新しく調理され、かつ過比例的な大量の冷水と混合されるので、フィルタコーヒにとって標準の乾燥物質含量および風味を有する、適度に冷えた飲用可能なコーヒ飲料が生じる。

この場合、予め規定可能な量のコーヒ粉から、新鮮なコーヒ飲料を生ぜしめるための方法は、以下の方法ステップを実施する：（Ｓ１）予め規定された量のコーヒ粉を抽出室内に供給する；（Ｓ２）供給された予め規定された量のコーヒ粉から、抽出室内における抽出過程によりコーヒ濃縮物を製造し、但しこうして製造されたコーヒ濃縮物が、約１．２％〜１．４％の乾燥物質含量を有するフィルタコーヒのための標準の飲料品質の濃度の、予め規定可能な複数倍の濃度を有している；（Ｓ３）このように製造されたコーヒ濃縮物に、製造された新鮮なコーヒ濃縮物の量の、予め規定された複数倍の量に相当する水量を混ぜることにより、新鮮な冷たいコーヒ飲料を製造する。

新鮮な冷たいコーヒ飲料を製造するための、有利にはピストン式マシンの形式の全自動装置であるコーヒマシンは、請求項９の特徴部に記載の特徴を有しており、かつ直接に取り出すか、または貯蔵のための集合容器内に取り出すために有利には一杯分もしくは複数杯分として新鮮なコーヒ飲料を流出させるための、抽出室および冷水供給部に接続された飲料流出部を有していると有利である。

したがって、新しく調理された冷たい飲料の取出しにより、従来の方法と比べて、新鮮さに関して著しく改善された側面を得ることができる。

さらに、所要の貯蔵容積と、冷たいコーヒ飲料の冷却のために使用された構成要素との範囲において、顕著な節減が生じる。それというのは、飲料が、必要に応じて調理されるからである。

新鮮な冷たいコーヒ飲料を製造するために、冷水、有利には水道水と混合することよって、飲料のアクティブな冷却を省略することができる。待ち時間もしくは冷却時間は必要とされない。新鮮な冷たいコーヒ飲料は、取出し温度として、提供された冷水の温度に近似した温度を有している。この場合、取出し温度は、冷水温度を有利には最大で１５Ｋ，特に有利には最大で１０Ｋ，極めて有利には最大で５Ｋ上回っている。

標準の抽出過程における熱いコーヒの量とは対照的な、極めて少ない量の熱いコーヒ濃縮物によって、新鮮な冷たいコーヒ飲料を冷却するためには、従来の方法に比べて著しく少ないエネルギ消耗しか必要とされない。

さらに、明らかに簡単な取扱い（貯蔵部充填、コーヒかすの処分）が得られる。

所望の取出し量のために、たとえば、粉砕装置内でのコーヒ豆の新鮮な粉砕または既に粉砕の終了したコーヒ粉を介して、予め規定された量のコーヒ粉が抽出室に案内される。この、いわゆるコーヒケーク（Kaffeekuchen）は、この抽出方法のためにはプレスされない。抽出過程は、前抽出もしくはむらしで開始される。前抽出は、抽出室内において、無圧状態で、予め規定可能な制限された時間区分の間、予め規定可能な温度で行われる。

次いで、前抽出された量のコーヒ粉の抽出過程が、規定可能な圧力で行われる。この場合、熱湯圧は、２バールよりも低くなければならない。

抽出されたコーヒ濃縮物の濃度が、約１．２％〜１．４％の乾燥物質含量を有するフィルタコーヒのための標準の飲料品質の濃度の、予め規定可能な複数倍の濃度を下回る前に、抽出過程を終了する。予め規定可能な複数倍の濃度は、標準の飲料品質の濃度の少なくとも５倍である。

こうして製造されたコーヒ濃縮物は、所望の飲料量になるまで冷水を供給されることにより混合される。この場合、新鮮な冷たいコーヒ飲料を混合時に製造するためには、新しい水道水または予め規定可能な温度にまで冷却された水が使用される。冷水は、相応に冷却された貯蔵容器から取り出すこともできる。水は、有利には３５℃より低い温度、特に有利には２０℃より低い温度、極めて有利には１０℃〜０℃の範囲の温度を有している。

したがって、新鮮な冷たいコーヒ飲料を即座に製造することができる。

抽出し終わったコーヒケークを搾り出した後に、搾り出されたコーヒケークの、抽出室から相応の容器内への廃棄が行われる。

本発明によるコーヒマシンは、上記の方法を実行するために設けられている。

コーヒマシンは、抽出室への熱湯供給部への冷水供給部および飲料抽出部への冷水供給部を有している。これらの供給部は、制御可能な弁と量測定装置とを備えていてよい。熱湯供給部は、加熱装置を有しており、冷水供給部は、冷却装置を有していてよい。

コーヒ濃縮物の濃度を求めるためには、少なくとも１つの濃度センサが抽出室に配置されていると有利である。コーヒ濃縮物の濃度は、予め求められて制御装置に記憶された値を介して、コーヒ粉の量、粉砕度、水量に基づいて決定され得る。

以下に本発明の形態を添付された図面につき詳しく説明する。

本発明によるコーヒマシンの実施形態を示す概略的なブロック回路図である。 本発明による方法の実施態様を示すフローチャートである。

図面中、同一の構成要素、もしくは同一の機能を有する機能ユニットは、同じ符号により示されている。

図１には、ピストン式マシンの形式の、本発明によるコーヒマシン１の１実施例を示す概略的なブロック回路図が示されている。

コーヒマシン１は、以下に挙げる構成要素を有している：コーヒ粉のための、調量装置５を備えた貯蔵装置２、圧搾装置３を備えた抽出室、加熱装置８と熱湯弁１１とを備えた熱湯供給部１９、冷水弁１２を備えた冷水供給部２０、飲料流出部２３、容器７および制御装置１０。制御装置１０は、全てのセンサおよびアクチュエータ（図示せず）に接続されており、入力部（図示せず）における入力命令および予めプログラムされた、もしくは予め規定可能な、外部から調節可能なパラメータおよびシーケンスに基づいて、コーヒマシンを制御する。

さらに、熱湯供給経路（Heisswasserstrang）２５の冷水供給部は、圧力制御装置１５を備えている。抽出室３に、もしくは抽出室３内には、択一的に濃度センサ１７が配置されている。熱湯供給部１９または熱湯供給経路２５の冷水供給部および冷水供給部２０、ならびに調量装置５には、量測定装置２６，２７が設けられていてよい。

さらに抽出室３、熱湯供給部１９および冷水供給部２０には、温度センサ（図示せず）が装備されていてよい。この場合、温度センサは、制御装置１０に接続されている。

熱湯弁１１ａおよび冷水弁１２は、その入口で共に水道管網１８に接続されている。

次に、新鮮な冷たいコーヒ飲料の調理について説明する。

新鮮な冷たいコーヒ飲料を調理するためには、まず所望の量のコーヒ粉が貯蔵装置２から調量装置５を介して、抽出室３内に搬送される。調量装置５は、貯蔵装置２と抽出室３との間に配置されている。抽出室３内では、コーヒ濃縮物が形成され、この場合、まず熱湯供給部１９からの熱湯を用いた前抽出（いわゆる「むらし」）が、予め規定可能な温度において予め規定可能な量で行われる。このためには、熱湯弁１１ａまたは熱湯弁１１ｂが、制御装置１０によって、たとえば電磁的に開放され、水道管網からの水道水が、加熱のための加熱装置８内に流入し、かつ加熱装置８から抽出室３に流入する。抽出室３内のコーヒ粉は、「コーヒケーク」とも呼称される。このコーヒ粉はプレスされない。前抽出は、無圧状態で行われる。熱湯の供給圧は、圧力制御装置１５により監視される。制御装置１０は、たとえば調整弁であってよい熱湯弁１１ａまたは熱湯弁１１ｂを介して、必要となる熱湯量を調節する。

この前抽出もしくはむらしは、予め規定可能な時間区分の間、制御装置１０により制御されて行われる。

引き続き、抽出室３内において熱湯抽出過程が、２バールよりも低い圧力、たとえば１．８バールの圧力で行われる。このためには、熱湯が、圧力制御装置１５により調節可能である、前記圧力下に、熱湯供給部１９を介して、コーヒ粉を有する抽出室３を通って案内される。

使用されたコーヒ粉量に関連して制御装置に記憶された、抽出量のための限界値が、予め規定可能な限界値に到達するやいなや、または濃度センサを介して求められた、形成されたコーヒ濃縮物の濃度Ｋが、予め規定可能な限界値に到達して、濃度Ｋが限界値よりも下に下がる前に、熱湯の供給を遮断することによって、制御装置１０により抽出室３における抽出過程が中断される。予め規定可能な限界値は、フィルタコーヒのために標準的に規定された飲料品質の限界値の少なくとも５倍である。フィルタコーヒのために標準的に規定されたこのような飲料品質は、約１．２〜１．４％の乾燥物質含量を有するフィルタコーヒに関する。

熱湯抽出過程の後に、または熱湯抽出過程に対して並行して、製造されたコーヒ濃縮物は、冷水供給部２０からの新しい冷水で、所望の飲料量にまで充填される。冷水の温度は、有利には３５℃よりも低く、特に有利には２０℃よりも低く、特に極めて有利には、１０℃〜０℃の範囲である。この温度は、冷水が取り出される水道管網１８からの水道水の温度に相当し得る。付加的な冷却装置が設けられていてもよい。冷水の温度は、温度センサ（図示せず）を用いて監視することができる。

コーヒ濃縮物および冷水は、さらに、飲料流出部２３にまで案内されて、この飲料流出部２３から取出し容器９、たとえばカップまたは保存容器、たとえばコーヒポット内に流入させられる。

搾り出されたコーヒケークは、次いで抽出室３から出口２４を介して容器内に廃棄され、抽出室３は、新たな調理のためにいつでも始動できる状態となる。

図２は、上に説明したコーヒマシンを用いて新鮮なコーヒ飲料を調理するための本発明による方法の１実施態様を示すフローチャートである。

第１の方法ステップＳ１では、予め規定された量のコーヒ粉を抽出室３内に導入される。

第２の方法ステップＳ２では、供給された予め規定された量のコーヒ粉から、抽出室３における抽出過程により、コーヒ濃縮物が製造される。このように製造されたコーヒ濃縮物は、約１．２％〜１．４％の乾燥物質含量を有するフィルタコーヒのための標準の飲料品質の濃度ＫＮの、予め規定可能な複数倍の濃度Ｖを有している。

この場合、コーヒ濃縮物の製造は、複数の部分ステップにおいて行われる。まず、予め規定された量のコーヒ粉は、無圧状態で、予め規定可能な制限された時間区分で前抽出され（Ｓ２−１）、次いで、引き続き抽出過程が実施され、この場合、熱湯が２バールよりも低い規定可能な圧力、たとえば１．８バールの圧力で抽出室内のコーヒ粉に押し通される（Ｓ２−２）。

別の部分ステップ（Ｓ２−２−１）では、抽出時に、使用されたコーヒ粉量および熱湯の容積流を、制御ユニットに記憶された設定値と比較するか、または濃度センサを介して分析された値を、制御ユニットに記憶された設定値と比較することによって、コーヒ濃縮物の濃度Ｋが求められる。

抽出されたコーヒ濃縮物の濃度Ｋが、約１．２％〜１．４％の乾燥物質含量を有するフィルタコーヒのための標準の飲料品質の濃度ＫＮの少なくとも５倍である、予め規定可能な濃度ＶＫを下回る前に、抽出が終了される（Ｓ２−２−２）。

第３の方法ステップＳ３において、製造されたコーヒ濃縮物を、この新鮮なコーヒ濃縮物の量の、予め規定可能な複数倍の量ＶＭに相当する水量と混合することによって、新鮮な冷たいコーヒ飲料の製造が行われる。

本発明は、上記の実施例に限定されるものではなく、特許請求の範囲の枠内でさらに改良可能である。

たとえば、新鮮なコールド飲料の取出し温度は、このコーヒマシンの使用者によって予め選択可能であることも考えられる。

１ コーヒマシン
２ 貯蔵装置
３ 抽出室
４ 貯蔵区分
５ 調量装置
６ 圧搾装置
７ 容器
８ 加熱装置
９ 取出し容器（カップまたは貯蔵容器）
１０ 制御装置
１１ａ 熱湯供給経路の冷水弁
１１ｂ 熱湯供給経路の熱湯弁
１２ 冷水弁
１３ 粉砕器
１４ 流出弁
１５ 熱湯圧センサ
１６ 冷水圧センサ
１７ 濃度センサ
１８ 水道管網
１９ 熱湯供給部
２０ 冷水供給部
２１ コーヒ供給部
２２ 濃縮物供給部
２３ 飲料流出部
２４ 洗浄出口
２５ 熱湯供給経路への冷水供給部
２６ 水量計測装置
２７ 水量計測装置
Ｋ 濃度
ＫＮ 標準の濃度
ＶＫ 複数倍の濃度
ＶＭ 複数倍の量

Claims (13)

1. 予め規定された量のコーヒ粉から新鮮な冷たいコーヒ飲料を製造するための方法において、以下のステップ：
   （Ｓ１）予め規定された量のコーヒ粉を抽出室（３）内へ供給するステップと、
   （Ｓ２）供給された予め規定された量のコーヒ粉から、抽出室（３）内における抽出過程によりコーヒ濃縮物を製造するステップであって、但しこうして製造されたコーヒ濃縮物が、約１．２％〜１．４％の乾燥物質含量を有するフィルタコーヒのための標準の飲料品質の濃度（ＫＮ）の、予め規定可能な複数倍の濃度（ＶＫ）を有している、コーヒ濃縮物を製造するステップと、
   （Ｓ３）このように製造されたコーヒ濃縮物を、標準の飲料品質の濃度（ＫＮ）にするために、製造された新鮮なコーヒ濃縮物の量の、予め規定可能な複数倍の量（ＶＭ）に相当する水量と混合させることによって、新鮮な冷たいコーヒ飲料を製造するステップと、
   を実施し、
   前記ステップ（Ｓ２）が、以下の部分ステップ：
   （Ｓ２−１）予め規定された量のコーヒ粉を無圧状態で前抽出する部分ステップと、
   （Ｓ２−２）引き続き、前抽出された量のコーヒ粉を規定された圧力で抽出する部分ステップとを有し、
   該部分ステップ（Ｓ２−２）が、
   （Ｓ２−２−１）コーヒ濃縮物の濃度（Ｋ）を求めるステップと、
   （Ｓ２−２−２）抽出されたコーヒ濃縮物の濃度（Ｋ）が、約１．２％〜１．４％の乾燥物質含量を有するフィルタコーヒのための標準の飲料品質の濃度（ＫＮ）の、予め規定可能な複数倍の濃度（ＶＫ）を下回る前に、抽出を終了させるステップとを有し、
   標準の飲料品質の濃度（ＫＮ）の、予め規定可能な複数倍の濃度（ＫＶ）は、標準の飲料品質の濃度（ＫＮ）の少なくとも５倍であることを特徴とする、新鮮な冷たいコーヒ飲料を製造するための方法。
2. 無圧状態での前抽出を、予め規定可能な前抽出量の熱湯を用いて、予め規定可能な制限された時間区分に行い、引き続き行われる、予め規定された量のコーヒ粉の抽出を、予め規定可能な抽出量の熱湯によって、２バールよりも低い水圧で行う、請求項１記載の方法。
3. 冷水温度よりも最大で１５Ｋだけ高い低い取出し温度を有する新鮮な冷たいコーヒ飲料を製造するために、混合時に、新しい水道水または予め規定可能な温度にまで冷却された水を使用する、請求項１または２記載の方法。
4. 新鮮な冷たいコーヒ飲料が、冷水温度よりも最大で１０Ｋだけ高い取出し温度を有している、請求項３記載の方法。
5. 新鮮な冷たいコーヒ飲料が、冷水温度よりも最大で５Ｋだけ高い取出し温度を有している、請求項３記載の方法。
6. 請求項１から５までのいずれか１項記載の方法を実施するための、新鮮な冷たいコーヒ飲料を製造するための、ピストン式マシンの形式の全自動装置であるコーヒマシン（１）において、
   粉砕の終了したコーヒ粉または必要に応じて完全なコーヒ豆から粉砕されたコーヒ粉のための貯蔵装置（２）、または完全なコーヒ豆からコーヒ粉を製造するための粉砕装置が設けられており；
   必要に応じて水圧を提供するための圧力制御装置（１５）が設けられており；
   コーヒ粉から新鮮なコーヒ濃縮物を製造するための抽出室（３）が設けられており；
   貯蔵装置（２）または粉砕装置から抽出室（３）へコーヒ粉を調量するための調量装置（５）が設けられており；
   コーヒ濃縮物を前抽出し、かつ抽出するための、抽出室（３）に接続された熱湯供給部（１９）が設けられており；
   抽出されたコーヒ濃縮物の濃度（Ｋ）を求めるための監視ユニット（１０）が設けられており；
   流出部（２３）に接続された、冷水のための冷水供給部（２０）が設けられており；
   抽出室（３）内で抽出されかつ搾り出されたコーヒケークを廃棄するための装置が設けられており；
   制御装置（１０）が設けられており；
   抽出されたコーヒ濃縮物を流出させるための、抽出室（３）に接続された飲料流出部（２３）が設けられており、該飲料流出部（２３）が、コーヒ濃縮物と冷水とを混合するための混合室として設計されているか、または混合室を備えていることを特徴とする、新鮮な冷たいコーヒ飲料を製造するためのコーヒマシン。
7. 冷水供給部（２０）が、冷水弁（１２）を介して制御可能である、請求項６記載のコーヒマシン。
8. 熱湯供給部（１９）が、加熱装置（８）を備えている、請求項６または７記載のコーヒマシン。
9. 使用されたコーヒ粉の量および熱湯の容積流を、制御ユニットに記憶された設定値と比較することによって、濃度（Ｋ）が求められる、請求項６記載のコーヒマシン。
10. 少なくとも１つの濃度センサ（１７）が、抽出室（３）内に配置されている、請求項６から８までのいずれか１項記載のコーヒマシン。
11. コーヒ粉のための貯蔵装置（２）が、粉砕器（１３）を備えた、コーヒ豆を貯蓄するための貯蔵区分（４）を有している、請求項６から１０までのいずれか１項記載のコーヒマシン。
12. 冷水供給部（２０）に、水道管網（１８）および／または冷却可能な水容器から水道水が供給可能である、請求項６から１１までのいずれか１項記載のコーヒマシン。
13. 冷水が、３５℃よりも低い温度を有している、請求項６から１２までのいずれか１項記載のコーヒマシン。

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