PT1882431E - Método para distribuição de um extracto de café longo a partir de uma cápsula num tempo de escoamento reduzido - Google Patents

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DESCRIÇÃO "MÉTODO PARA DISTRIBUIÇÃO DE UM EXTRACTO DE CAFÉ LONGO A PARTIR DE UMA CÁPSULA NUM TEMPO DE ESCOAMENTO REDUZIDO" A presente invenção refere-se a um método para distribuição de bebidas de café a partir de cápsulas concebidas para serem extraídas sob pressão e contendo uma substância para a preparação de uma bebida de café.

Podem ser produzidas chávenas de café a partir de máquinas de café de filtro. Contudo, como resultado de uma extracção "ligeira" do café, o extracto resultante normalmente tem uma concentração baixa de sólidos de café, um baixo perfil de aroma e pouco ou nenhum "creme" na parte superior.

Existem no mercado cápsulas concebidas para serem extraídas sob pressão e contendo uma substância para a preparação de uma bebida. Proporcionam uma melhor extracção do café, i. e., um maior "rendimento de extracção", mais aroma e um "creme" melhor, maior conveniência em operação e asseguram frescura da substância nelas contida. Como resultado, é melhor assegurada a distribuição de bebidas extraídas de fresco com qualidade constante.

Por exemplo, o sistema actual comercializado com a marca comercial "Nespresso®" é apreciado por produzir chávenas de café curto e chávenas de café longo de boa qualidade. Uma chávena de café curto é definida como contendo menos de 50 gramas de extracto líquido de café na chávena e mais especificamente cerca 1 de 40 g para o tipo expresso e cerca de 25 g para o tipo

Ristretto. Devido às condições de extracção a alta pressão mantidas na cápsula, da ordem dos 10-20 bar, ao extracto líquido que é distribuído podem ser conferidos atributos de qualidade desejáveis em termos de rendimento do café, sólidos do café e "creme" e dentro de um tempo de escoamento de distribuição que se verifica ser aceitável para o utilizador. Alguns consumidores, contudo, preferem ter a opção de também preparar uma chávena de café longo com as cápsulas existentes. Uma chávena de café longo é definida como contendo cerca de 110 (± 10) gramas de extracto líquido de café na chávena. Para distribuir uma chávena de café mais longo, é necessário fazer passar uma maior quantidade de água através da cápsula. Portanto, tipicamente, um "café longo" leva tempo demais a ser distribuído, i. e., um minuto ou mais, e a bebida resultante pode ter um sabor excessivamente amargo e áspero e pode ficar ligeiramente diluída ou aguada. O tempo de escoamento, que excede um minuto, também é inaceitável de um ponto de vista comercial e inconveniente para o consumidor que quer preparar várias chávenas uma a seguir às outras. O documento EP 1566127 A2 propôs uma solução para um sistema adaptado para distribuir um café curto ou longo utilizando o mesmo dispositivo de extracção de café e o mesmo formato de cápsula. As cápsulas de café longo têm uma membrana de retenção de resistência à perfuração de 0,6 a 1,1 mJ e uma granulometria do café de 300 a 600 micrometros. A presente invenção tem como objectivo um melhoramento significativo do sistema de cápsulas da técnica anterior. Em particular, um objectivo principal é reduzir o tempo de escoamento das cápsulas de café para distribuir um extracto de 2 café longo ao mesmo tempo que mantém ou até melhora os atributos de qualidade do café, em particular uma concentração desejável (e. g. expressa pelo seu "rendimento de extracção") e também uma espessura e textura do creme suficientes. A invenção baseia-se nas constatações genéricas de que é reduzida a perda de pressão no leito de café da cápsula em comparação com a técnica anterior. Ao mesmo tempo, a perda de pressão na interface da membrana/placa de abertura da cápsula pode ser aumentada em comparação com a técnica anterior. De facto, verificou-se surpreendentemente que o atributo do creme pode ser significativamente aumentado por aumento da perda de pressão na interface da membrana/placa de abertura. A diminuição da perda de pressão no leito do café propriamente dito pode reduzir ou, pelo menos, manter dentro de limites desejados o tempo de escoamento para a distribuição de uma chávena de café longo. Contudo, a redução da perda de pressão no leito do café não pode ser realizada sem redução do rendimento de extracção do café, que levaria a um café com concentração e/ou aroma insuficientes. Portanto, a invenção encontrou uma solução para manter um elevado nível de extracção de café proporcionando relativamente menos resistência no leito do café ao fluxo de fluido em comparação com sistemas de cápsulas da técnica anterior, de forma a reduzir o tempo de distribuição global do café. A invenção baseia-se assim na constatação de que a granulometria do leito de café com um controlo do nível de partículas finas no leito de café desempenha um papel chave na redução da perda de pressão no leito do café ao mesmo tempo que mantém o nível de extracção desejado do café. A invenção 3 baseia-se também no princípio da redução do nível de partículas finas no café moído; proporcionando este nível de partículas finas um fluxo mais rápido ao mesmo tempo que não afecta significativamente o rendimento de extracção do extracto de café resultante.

Consequentemente, a presente invenção refere-se a um método para distribuição de um extracto de café longo a partir de uma cápsula contendo café moído de acordo com a reivindicação independente 1.

De um modo mais preferido, a cápsula contém café moído com uma percentagem de partículas finas (F) controlada dependendo do tamanho das partículas dentro dos seguintes limites: F está compreendida entre 12 e 14% quando 04,3 é medido entre 300 e 350 micrometros.

Um controlo do nível de partículas finas determinado em função do tamanho médio das partículas do café moído permite diminuir a perda de pressão no leito do café, consequentemente reduzindo significativamente o tempo de escoamento.

De um modo preferido, uma só moagem nas gamas específicas de D4^ 3 anteriormente referidas é doseada e colocada na cápsula para se obter o método da invenção.

De acordo com o método da invenção, o extracto de café longo é, de um modo preferido, distribuído num tempo de escoamento reduzido para menos de 35 segundos. O tempo de escoamento é reduzido enquanto que o rendimento de extracção do 4 extracto de café distribuído é mantido de 15 a 30%. De um modo mais preferido, o rendimento de extracção do extracto de café distribuído é mantido entre 20 e 26%.

Além disso, a perda de pressão na interface da membrana/meios de acoplamento pode ser aumentada para proporcionar atributos de qualidade melhorados, em particular, para melhorar a produção de creme. O tempo de escoamento pode ser mantido ou, de um modo preferido, até reduzido se o aumento de pressão na membrana for compensado por uma redução das partículas finas. De um modo preferido, forma-se um creme na parte superior do extracto de café que experimenta uma estabilidade no ensaio do açúcar durante mais de 10 sequndos. De um modo mais preferido, o creme experimenta uma estabilidade no ensaio do açúcar entre cerca de 11 e 15 segundos. A perda de pressão na interface da membrana/meios de acoplamento pode ser aumentada tendo uma membrana que tem uma resistência à perfuração maior do que uma membrana típica para distribuição de extractos de café longos. De um modo preferido, a membrana tem uma resistência à perfuração de, pelo menos, 1,1 mJ. De um modo ainda mais preferido, a membrana tem uma resistência à perfuração entre 1,1 mJ e 3,5 mJ. De um modo muito preferido, a membrana tem uma resistência à perfuração entre 1,35 e 3,2 mJ.

Outra vantagem das membranas que têm uma resistência à perfuração relativamente elevada é que a membrana pode ser selada de modo mais fiável ao corpo da cápsula. Em particular, há menor risco de uma selagem defeituosa que poderia partir-se acidentalmente durante a extracção sob pressão do fluido e que 5 podia fazer com que as borras do café sujassem o dispositivo de extracção. A perda de pressão também podia ser controlada por outros meios, tais como por escolha de um desenho especifico da placa de abertura (e. g., desenho mais cortante ou perfurante). A membrana pode ser feita de material diferente, tais como alumínio, liga de alumínio e/ou plástico.

Num exemplo preferido, quando a membrana é feita de alumínio ou liga de alumínio, a membrana tem uma espessura compreendida entre 26 e 40 micrometros, de um modo ainda mais preferido, cerca de 30 micrometros.

De forma a obter uma redução das partículas finas nas cápsulas, um método possível pode consistir em moer os grãos de café (antes do enchimento das cápsulas) por utilização de um moinho com, pelo menos, um par de rolos com estriais radiais na secção de moagem fina opostas a estrias longitudinais. Foram obtidos bons resultados por moagem de café utilizando pelo menos, 3 etapas, de um modo preferido, 4 etapas com, pelo menos, um rolo com estrias radiais. Os melhores resultados foram obtidos por, pelo menos, 4 etapas, de um modo muito preferido, 6 etapas, utilizando só rolos de moagem com estrias radiais. O enchimento do café na cápsula pode ser feito em estado solto na cápsula, i. e., sem passo de compactação antes ou depois do seu enchimento na cápsula. Alternativamente, o café pode ser densificado antes do passo de enchimento utilizando um dispositivo de densificação. Contudo, o café não é compactado 6 num bloco sólido na cápsula, permanecendo antes em estado fluido na cápsula.

Ainda num exemplo preferido, a placa de abertura para a membrana de distribuição é formada por uma rede de relevos protuberantes, de um modo preferido, num número compreendido entre 20 e 50; tendo cada relevo uma superfície superior plana de área de superfície individual compreendida entre cerca de 0,5 2 e 5 mm . De um modo mais preferido, a superfície superior de cada área de superfície individual do relevo está compreendida entre 2 0,8 e 3 mm . Essa disposição de abertura pode também participar para gerar uma perda de pressão que seja suficiente para formar um creme melhor.

Breve Descrição dos Desenhos: A Figura 1 é um gráfico que mostra a relação entre o tamanho médio de partícula e o nível de partículas finas de acordo com diferentes tecnologias de moagem. A Figura 2 é um gráfico que mostra a relação entre o tamanho médio de partícula e o rendimento de extracção na distribuição de extractos de café longos. A Figura 3 é um gráfico que mostra a relação entre o tempo de escoamento e a qualidade do creme na distribuição de extractos de café longo. 7 A Figura 4 é um gráfico que mostra a relação entre o tamanho médio de partícula (04,3) e o tempo de escoamento na distribuição de extractos de café longo. A Figura 5 mostra uma representação esquemática do sistema da invenção antes da inserção da cápsula; A Figura 6 mostra uma representação esquemática do sistema, estando o dispositivo fechado e estando um cartucho a ser extraído no dispositivo.

Descrição Pormenorizada das Formas de Realização Preferidas

No presente pedido, são utilizados termos para os quais são apresentadas as definições como um preâmbulo a seguir. 0 "rendimento de extracção" é definido como o peso de sólidos totais no extracto líquido dividido pelo peso total dos ingredientes de café de partida na cápsula (e. g., café torrado e moído). Este valor é tipicamente expresso como uma percentagem. 0 rendimento de extracção é representativo da concentração do extracto de café.

Os "sólidos totais" são definidos como o peso de sólidos extraídos contidos no extracto dividido pelo peso total do extracto. Este valor é tipicamente expresso como uma percentagem. A "pressão de injecção" é definida como a pressão máxima expressa em bar e medida no(s) ponto(s) de injecção na cápsula durante a extracção. 0 "tempo de escoamento" é definido como o tempo desde o primeiro momento de queda de fluido na chávena de café até ao momento em que os extractos foram distribuídos na chávena com o peso, concentração e aroma desejados. "Extracto de café longo" é definido como o extracto líquido obtido a partir da cápsula com um peso de cerca de 110 g (± 10 g). O tamanho médio de partícula "04,3" representa o diâmetro médio em volume do café moído, obtido pelo método de difracção de laser utilizando um instrumento óptico Malvern® e butanol como agente dispersante para as partículas. como sendo inferior a difracção de

As "partículas finas" são consideradas partículas de café que têm um diâmetro 88,91 micrometros quando medido pelo método de laser num Malvern®.

Uma "etapa" para moagem do café num moinho representa um par de rolos. A "membrana de distribuição" pretende ser a parede da cápsula a partir da qual o café é distribuído compreendendo, pelo menos, uma saída para a bebida proporcionada após abertura por qualquer método adequado incluindo corte, perfuração e/ou rasgagem ou eventualmente uma saída pré-formada para a bebida 9 A "resistência à perfuração", expressa em miliJoules, é definida como a energia necessária para perfurar a membrana da cápsula, por utilização de um equipamento de tracção MTS Synergie 400 fornecido por Fuch Industrievertretungen (Suiça), tal como adicionalmente descrito no documento EP 1566127 A2, cujo teor é aqui incluido por referência. A "granulometria" do café moido é definida como o diâmetro das partículas de café resultantes após a moagem como explicado nos exemplos. O "creme" é definido como a cabeça de espuma criada no extracto de café com uma textura de bolhas substancialmente pequenas. O atributo creme pode ser medido por um teste empírico do açúcar que consiste em dispor uma camada de cristais de açúcar bem definidos, i. e. açúcar com um tamanho médio de partícula 04,3 de 660 micrometros na parte de cima de uma chávena de café preparado de fresco e medindo o tempo que decorre entre o início da sobreposição e o afundamento da parte principal do açúcar. O "valor do teste do açúcar" é, por isso um número de segundos.

Os "meios de acoplamento" representam um elemento do dispositivo de extracção ou cápsula que tem a função de acoplar ou pressionar contra a membrana, para proporcionar uma certa perda de pressão que permite atrasar a libertação do café para fora da cápsula. Os meios de acoplamento podem tomar várias formas capazes de proporcionar, em conjunto com a membrana, uma determinada perda de pressão, tais como uma agulha central ou 10 agulhas múltiplas ou uma placa com múltiplas protuberâncias e/ou saliências, ou uma placa de filtro. A presente invenção refere-se a um sistema que utiliza cápsulas fechadas e as vantagens a elas associadas, para proporcionar bebidas com volume longo.

Embora os atributos de qualidade chave sejam genericamente conhecidos para o café de tipo expresso, houve muito poucos estudos capazes de determinar precisamente uma definição de uma chávena de café longo que corresponde à preferência dos consumidores. Para uma chávena de café longo, os atributos de qualidade chave podem ser determinados por diferentes meios, tais como por provas de consumidores e grupos de discussão. Os atributos de qualidade chave abrangem essencialmente o rendimento de extracção, os sólidos totais e o creme. Verificou-se que o rendimento de extracção tem, de um modo preferido, ser mantido dentro de uma determinada gama. Se o rendimento de extracção for excessivamente elevado, o café é normalmente considerado amargo e áspero porque compostos não desejados podem ter sido extraídos durante um período de tempo de extracção excessivamente longo. Portanto, não só é importante encurtar a distribuição de um extracto de café longo, pela razão óbvia de redução do tempo de espera, mas também um tempo de distribuição mais curto tende a evitar os problemas associados à sobre-extracção do café. Inversamente, se o rendimento de extracção for excessivamente baixo, o café fica com um sabor aguado e também é considerado inaceitável pelo consumidor médio. Consequentemente, foi determinado que uma gama de rendimento de extracção apropriada é normalmente de 15 a 30%, de um modo mais preferido 18 e 28%, de um modo muito preferido, 20 e 26%. De um modo semelhante, a quantidade de sólidos totais na chávena tem 11 de ser suficiente para conferir corpo e textura suficientes à bebida, de contrário o café sabe a aguado e não tem aceitação pelo consumidor. Consequentemente, embora também possa ser uma questão de preferência, determinou-se que a melhor concentração de sólidos totais para uma bebida longa está dentro de uma gama de 1,0 a 1,9% em peso, de um modo ainda mais preferido, 1,1 a 1,7% em peso, de um modo muito preferido 1,1 a 1,5% em peso. Os rendimentos de extracção e sólidos totais adequados podem ser obtidos com cápsulas contendo cerca de 5,5 e 7 gramas de café, de um modo preferido, entre 5,8 e 6,8 gramas de café.

Finalmente, o creme também é considerado numa chávena de café longo como um atributo de qualidade importante e chávenas de café longo devem distribuir um creme suficientemente espesso e estável. O creme deve cobrir toda a superfície da bebida na chávena sem deixar quaisquer buracos negros. Isto constitui um desafio particularmente difícil uma vez que a superfície do extracto de café longo é normalmente muito maior do que a do extracto de café curto (e. g. , considerando a diferença entre uma caneca de café e uma chávena de expresso) . O creme também deve ser cremoso ou aveludado quanto à textura, em oposição a parecer sabão ou cheio de bolhas. A sua cor deve ser acastanhada a avermelhada e não branca. Portanto, o teste do açúcar deve mostrar um valor maior do que 7 segundos e, de um modo preferido, mais do que 10 segundos.

As Figuras 5 e 6 ilustram esquematicamente um sistema exemplificativo da invenção. O dispositivo D da invenção compreende um módulo 10 de extracção para extracção de café de uma cápsula de cada vez. O módulo de extracção compreende um meio de recepção na forma de uma base de suporte ou colector 11 e uma parte 12 de injecção. A base de suporte e a parte de 12 injecção definem um volume interno por fecho das duas partes para receber a cápsula. Na base de suporte está localizado um meio 13 de acoplamento disposto para acoplar com uma parte de retenção da cápsula quando se acumula pressão de fluido no interior da cápsula. 0 meio 13 de acoplamento pode ser um meio de perfuração, tal como uma série de elementos protuberantes, tais como pirâmides, uma rede de nervuras alongadas ou agulhas que são proporcionadas na superfície de uma placa. 0 extracto de café é filtrado principalmente pelo espaço muito estreito produzido entre os elementos protuberantes e os bordos das aberturas da membrana. A placa compreende uma série de aberturas para drenar o extracto e eventualmente reter quaisquer partículas de café sólidas. As aberturas podem ser proporcionadas através das placas em canais formados entre os elementos protuberantes ou, alternativamente, ser proporcionadas através dos próprios elementos protuberantes. 0 dispositivo compreende ainda, pelo menos, uma linha 72 de fluido à qual o fluido pode ser fornecido na cápsula através de, pelo menos, um injector 70. O injector pode compreender uma ou mais agulhas ou lâminas, que criam uma ou mais passagens para a água entrar na cápsula. 0 fluido é fornecido sob pressão na linha por meio de uma bomba 73. A bomba pode ser uma bomba de pistão electromagnética ou qualquer mecanismo de bombagem de água adequado, tal como uma bomba de diafragma ou sistemas de cabeça pressurizados. Um reservatório 74 de fluido pode ser instalado a montante da bomba 73 para permitir que seja fornecido fluido em quantidade suficiente para administração de fluido para extrair mais do que uma cápsula. De um modo preferido, o reservatório contém mais do que 750 mL de água de modo a eliminar a inconveniência de tornar a encher repetidamente o reservatório depois de alguns ciclos de 13 extracção. Um sistema 75 de aquecimento pode ser instalado ao longo da linha entre o reservatório e o módulo 10 de extracção para aquecer o fluido dentro de uma gama de temperaturas necessária. 0 aquecedor está configurado para aquecer a água até uma temperatura de extracção entre 70 a 100 °C. Pode ser um termobloco ou um dispositivo de aquecimento instantâneo, tal como cartuchos cerâmicos de aquecimento. O reservatório também pode ser como uma caldeira que pode manter o fluido morno ou quente. Um painel de controlo com interruptores também é normalmente útil para iniciar automaticamente o ciclo de extracção. Podem ser adicionados diferentes controlos, tais como sensores de temperatura, temporizadores, medidores de caudal, sensores de pressão, palhetas, sondas e assim por diante para controlar e monitorizas as operações de extracção. A cápsula L de café tem um corpo 2 0 e uma membrana 21 feita de um material tal como alumínio e/ou plástico. A cápsula pode tomar muitas formas diferentes, sem se afastar do âmbito da invenção. A membrana também pode ser formada como o fundo do próprio corpo. A membrana pode tomar uma forma predefinida antes (e. g., convexa ou côncava) e deforma-se contra o meio 13 de acoplamento durante a extracção.

De acordo com um aspecto importante da invenção, a cápsula é cheia com café moído de tamanho de partículas controlado e nível reduzido de partículas finas. A cápsula pode ser purgada a uma ligeira sobrepressão com um gás inerte para aumentar o prazo de validade do café no interior. A membrana pode ter uma forma convexa ligeira como um resultado da pressão interna de gás. O gás inerte é tipicamente azoto, mas pode ser utilizado outro gás inerte. O dióxido de 14 carbono gasoso do café também participa na acumulação da pressão do gás como resultado da desgasificação do café moido dentro da cápsula após enchimento e selagem da cápsula. Portanto, a membrana deve ser suficientemente resistente para suportar a pressão interna do gás, incluindo o gás da desgasificação.

Quando o módulo 10 de extracção está fechado em torno da cápsula 2 e a cápsula está posicionada no módulo, como mostrado na figura 6, o membro de retenção, i. e., a seguir aqui designado por "membrana", fica posicionado adjacente ou a uma curta distância do meio 13 de acoplamento do dispositivo. A membrana da cápsula não é aberta até uma determinada pressão de abertura se ter acumulado dentro da cápsula em virtude da água que vem para a cápsula. A membrana e meio de acoplamento estão dispostos de modo a não criar uma abertura acidental antes de começar a extracção. Portanto, quando a água está a entrar dentro da cápsula bombeada pelo meio 75 de bombagem, a pressão interna acumula-se no interior da cápsula o que força a membrana 21 a deformar e pressionar o meio 13 de acoplamento até um ponto em que é perfurada ou rasgada. A cápsula começa a abrir a uma determinada pressão de abertura, mas a pressão geralmente continua a aumentar devido à compactação do leito de café moido dentro da cápsula e também devido à queda de pressão criada pelas aberturas estreitas rasgadas ou perfuradas através da membrana da cápsula. Então, o nivel de pressão normalmente nivela para uma pressão de extracção, que é tipicamente de vários bar e, em seguida, cai quando a bomba é desligada. A perda de pressão global é normalmente a adição da perda de pressão criada pelo leito de café compactado e a perda de pressão criada pela conjunção das pequenas aberturas através da membrana e a placa 13 de acoplamento do dispositivo. A pressão da água de extracção atinge um valor superior a 11 bar no lado 15 de injecção na cápsula. Pode notar-se que a placa de acoplamento pode ser uma parte da própria cápsula. Pode notar-se que a membrana da cápsula pode ser pré-aberta antes da injecção de água, tal como por uma ou mais agulhas das placas de acoplamento. A bomba tem uma curva caracteristica de desempenho fixa, o que significa que administra um certo caudal de água quando a jusante a bomba tem de superar uma determinada pressão dependendo das caracteristicas da cápsula (granulometria, membrana, etc.) A invenção é baseada no principio de que a perda de pressão no leito de café foi significativamente reduzida em comparação com a perda de pressão do leito de café nas cápsulas dos sistemas existentes, ao mesmo tempo que substancialmente mantém as caracteristicas de extracção do café (i. e., o rendimento de extracção).

Para isso, a granulometria do café moído na cápsula foi modificada com um nível reduzido de partículas finas. De um modo preferido, a percentagem de partículas finas (F) está relacionada com a gama medida de tamanho das partículas (04,3).

Quando aumenta o tamanho das partículas, a quantidade de partículas finas normalmente diminui inversamente. Quanto mais fino é o café moído, mais partículas finas são mais criadas. De acordo com a invenção, a percentagem de partículas finas F é determinada como uma função de Dzg 3 dentro dos seguintes limites preferidos: 16 F está entre 12 e 16% quando 04,3 é medido de 300 a 349 micrometros, F está entre 14 e 18% quando 04,3 é medido de 299 a 250 micrometros.

De um modo preferido, a cápsula é cheia com uma única moagem seleccionada tendo um tamanho das partículas 04,3 seleccionado. Por outras palavras, duas ou mais moagens tendo diferentes tamanhos das partículas (04,3) não são misturadas para enchimento de uma cápsula.

De um modo ainda mais preferido, a percentagem de partículas finas (F) da cápsula para distribuição de um extracto de café longo está compreendida entre 12 e 14% quando 04,3 é medida de 300 e 350 micrometros, permitindo assim a distribuição de extracto de café longo em menos de 45 segundos, de modo preferido em cerca de 35 segundos. Verificou-se que acima de 350 micrometros, a extracção de massa de café é menos eficaz. Supõe-se que a superfície de contacto entre o fluido de extracção e as partículas de café é reduzida, afectando assim o princípio de extracção. As partículas excessivamente grandes também requerem um maior tempo de desgasificação para o café após a moagem durante o fabrico. Abaixo dos 300 micrometros, o tempo de escoamento também pode ser acelerado, mas a extracção do café pode ser menos eficaz devido à distribuição desigual da água no leito do café, chamada canalização. 17 A granulometria com um nível reduzido de partículas finas permite controlar o tempo de escoamento para o extracto de café longo.

Os seguintes exemplos ilustram adicionalmente a invenção de uma forma não limitativa.

Exemplos: 1. Tecnologia de moagem: 0 gráfico da figura 1 ilustra a relação entre o diâmetro médio D4,3 e a percentagem de partículas finas considerando diferentes tecnologias de moagem. Uma tecnologia de moagem utilizando seis etapas que representam 6 pares de rolos com estrias radiais levou a obter um nível reduzido de partículas finas em comparação com uma tecnologia de moagem usando rolos só com estrias axiais ou com estrias mistas (i. e., rolos radiais e axiais numa ou duas etapas da secção de moagem fina) . 0 gráfico também mostra que a utilização de um moinho de rolos mistos proporciona um menor nível de partículas finas em comparação com só estrias axiais. 2. Impacto do tamanho das partículas (D4.3) e espessura da membrana no rendimento de extracção: 0 gráfico da Figura 2 mostra o impacto do tamanho médio de partícula no rendimento de extracção do café quando se extrai extractos de café longos das cápsulas com diferentes espessuras 18 da membrana de distribuição em alumínio. Foram realizados ensaios, respectivamente, com membranas de alumínio de 20 micrometros e 30 micrometros. A resistência média à perfuração da membrana de 20 micrometros foi medida a cerca de 0,7 mJ e a sua resistência máxima à perfuração foi medida a cerca de 0,81 mJ. A resistência média à perfuração da membrana de 30 micrometros foi medida a cerca de 1,45 mJ e a sua resistência mínima à perfuração foi medido a cerca de 1,1 mJ. Os ensaios também abrangem diferentes tecnologias de moagem, respectivamente, utilizando estriais radiais totais (6 etapas definidas no Exemplo 1) ou, alternativamente, estriais axiais totais. As estrias radiais levaram a um nível significativamente reduzido de partículas finas em comparação as estrias axiais como exemplificado na Fig. 1. Os resultados da extracção de cápsula com diferentes níveis de partículas finas mostram que o rendimento da extracção não é finalmente significativamente afectado. Também mostra que uma moagem mais fina, i. e., entre 200 e 300 micrometros, dá um rendimento de extracção ligeiramente superior em comparação com a moagem mais grosseira (i. e., acima de 300 micrometros). 3. Impacto do tempo de escoamento, tecnologia de moagem e espessura da membrana no creme: 0 gráfico da Figura 3 mostra o impacto do tempo de escoamento e espessura da membrana sobre a qualidade do creme. Os resultados mostram que uma cápsula extraída com uma membrana mais espessa (i. e., 30 micrometros) proporciona um creme melhor do que uma cápsula extraída com uma membrana mais fina (i. e., 20 micrometros) para substancialmente o mesmo tempo de escoamento. Os resultados também mostram que estrias axiais 19 gerando maior nível de partículas finas proporciona um fluxo mais rápido (com uma membrana de 20 micrometros em vez de 30 micrometros) mas com menos creme. Finalmente, a moagem com estrias radiais proporcionou um creme melhorado a 35 segundos de tempo de escoamento quando se utiliza uma membrana mais espessa (i. e., 30 micrometros). 4. Impacto da granulometria (tamanho médio de partícula/partícuias finas) no tempo de escoamento: O gráfico da Figura 4 mostra o impacto do tamanho médio de partícula (04,3), a tecnologia de moagem (relacionada com os níveis de partículas finas) e a espessura da membrana no tempo de escoamento.

Foram testadas três misturas diferentes de grãos de café para chávenas longas, respectivamente, "Mistura 1", "Mistura 2" e "Mistura 3". Os grãos de café foram moídos utilizando tecnologias de moagem com estriais axiais ou radiais. As cápsulas foram cheias com o café moído resultante e foram testadas com diferentes espessuras de membrana, respectivamente, 20 e 30 micrometros.

Os resultados mostram que tempo de escoamento pode ser significativamente reduzido quando o café moído tem um nível reduzido de partículas finas (i. e., utilizado um triturador com estrias radiais) em comparação com café moído com nível típico de partículas finas. Isto também demonstra que o tempo de escoamento é significativamente reduzido quando o nível das partículas finas é reduzido e a membrana é tornada mais espessa 20 (i. e., 30 micrometros). Em alguns casos, o tempo de escoamento pode até ser reduzido para menos de 30 segundos para um tamanho de partícula compreendido entre 260 e 320 micrometros.

Deve notar-se também gue a ou as origens do café, a mistura de gue é feito, também pode ter impacto significativo no tempo de escoamento. Portanto, para uma mesma mistura usando a ou as mesmas origens, a invenção proporciona um melhoramento significativo do tempo de escoamento. 5. Granulometria: A distribuição de tamanho das partículas (04,3) e o nível de partículas finas (F) foram determinados por difracção de laser utilizando um instrumento "Mastersizer S" da Malvern® equipado com uma lente óptica de 1000 mm. 1-2 g de pó são dispersados em 1 litro de butanol e recirculados em frente do feixe de laser para se obter um obscurecimento entre 15 e 20%. A distribuição do tamanho das partículas é obtido por aproximação de Fraunhofer do padrão de difracção. A experiência completa é repetida 3 vezes (ou até o desvio padrão <5%) e calcula-se a média dos resultados. 6. Teste do açúcar para medições do creme: O dispositivo do teste de açúcar mecanizado é composto por um pequeno silo compreendendo açúcar. A forma em V prismático deste silo constituído por uma fenda definida (2 mm x 40 mm) na borda inferior pode criar uma cortina uniforme de açúcar desde 21 que a fenda esteja livre e permaneça um mínimo de açúcar no silo. Este silo pode ser movimentado horizontalmente, com velocidade controlada (—40 mm/s) desde um ponto "A" até um ponto "B" (a distância entre A e B é de 20 cm). Nas posições finais de ambos os pontos, um deflector impede o açúcar de extravasar se o dispositivo estiver no modo de espera. Quando o silo é movimentado, é produzida a cortina de açúcar ao longo de todo o caminho entre os dois pontos "A" e "B". 0 creme numa chávena que é colocado a 60 mm abaixo deste trajecto entre os dois pontos vai ser coberto com uma camada uniforme de açúcar quando o silo passa sobre ele. O cronógrafo é iniciado quando a camada de açúcar está posicionada sobre a camada de espuma. A quantidade de açúcar (uma espessura da camada para obter um peso exacto de 5 g de açúcar) depositado na chávena é ajustável por variação da velocidade do silo ou das dimensões da fenda. 0 açúcar é o açúcar cristal de 0^3 igual a 660 micrometros.

Tem de ser observado um período de espera exacto (i. e., 10 s para chávenas longas) entre o final da extracção e o início do teste do açúcar. A camada de açúcar permanece durante algum tempo em cima do creme. Mais tarde, quando a maior parte do açúcar se afunda subitamente, o operador que observa tem de parar o cronógrafo. O "valor do teste do açúcar" é o número de segundos indicado pelo cronómetro.

Lisboa, 30 de Abril de 2010 22

Claims (13)

1. REIVINDICAÇÕES 1. Método para distribuição de um extracto de café longo a partir de uma cápsula contendo café moido dentro de um tempo de escoamento inferior a 35 segundos por 110 mL de extracto por injecção de água sob pressão dentro da cápsula, em que a cápsula está cheia de café moido e tem uma membrana de distribuição; em que a cápsula é extraída num dispositivo de extracção de café e água pressurizada é injectada na cápsula sob pressão; em que a bebida de café é libertada através da membrana de distribuição de bebida da cápsula com um meio de acoplamento em e/ou contra a membrana, em que a perda de pressão na interface da membrana/meio de acoplamento é aumentada por selecção de uma membrana com resistência à perfuração entre 1,1 e 3,5 mJ, caracterizado por: a perda de pressão ser reduzida no leito de café proporcionando na cápsula café moído com um tamanho médio de partícula inferior a 350 micrometros, e uma percentagem de partículas finas (F) controlada dependendo do tamanho médio de partícula (04,3) dentro dos seguintes limites 1 F está entre 12 e 16% quando D4, 3 é medido de 300 a 349 micrometros, F está entre 14 e 18% quando D4, 3 é medido de 250 a 299 micrometros.
2. Método de acordo com a reivindicação 1, em que a percentagem de partículas finas (F) da cápsula para distribuição de um extracto de café longo está compreendida entre 12 e 14% quando 04,3 é medido de 300 a 350 micrometros.
3. 3. Método de acordo com qualquer das reivindicações anteriores, em que a perda de pressão na interface da membrana/meio de acoplamento é aumentada por selecção de uma membrana feita de alumínio com uma espessura compreendida entre 26 e 40 micrometros.
4. 4. Método de acordo com a reivindicação 3, em que a perda de pressão na interface da membrana/meio de acoplamento é aumentada por selecção de uma membrana de uma espessura de cerca de 30 micrometros.
5. 5. Método de acordo com qualquer das reivindicações anteriores, em que o nível de partículas finas é controlado tendo grãos de café moídos antes do enchimento na cápsula utilizando um triturador compreendendo, pelo menos, um par de rolos estriados radialmente na secção de moagem fina. 2
6. 6. Método de acordo com a reivindicação 5, em que o café é moído utilizando só rolos estriados radialmente.
7. 7. Método de acordo com a reivindicação 6, em que o café é moído utilizando entre 4 a 6 etapas de rolos estriados radialmente.
8. 8. Método de acordo com a reivindicação 6, em que o café é moído utilizando rolos estriados axialmente e radialmente.
9. 9. Método de acordo com qualquer das reivindicações anteriores, em que o rendimento de extracção do extracto de café distribuído está compreendido entre 15 e 30%.
10. 10. Método de acordo com a reivindicação 9, em que o rendimento de extracção do extracto de café distribuído está compreendido entre 20 e 26%.
11. 11. Método de acordo com a reivindicação 10, em que os sólidos totais estão compreendidos entre 1,0 e 1,9% em peso.
12. 12. Método de acordo com a reivindicação 11, em que os sólidos totais estão compreendidos entre 1,1 e 1,7% em peso.
13. 13. Método de acordo com qualquer das reivindicações anteriores, em que a pressão da água de extracção atinge um valor superior a 11 bar no lado de injecção na cápsula. Lisboa, 30 de Abril de 2010 3