TWI272087B - System for dispensing short and long coffee beverages - Google Patents

Description

T2720f87 九、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明關於一種從匣體配送咖啡飲料之系統，該匣體被 設計用於在虔力下萃取且包含一用於食品例如飲料製備之 物質。本發明亦關於一種被構形以在一輸送流體壓力之系 統中配送-淡咖徘飲料之匣體，而該系統通常被構形以萃 取》辰咖啡。 【先前技術】 士=啡飲料可以從過濾式咖啡機產生。惟’濃與淡咖啡之 4寸欲差異極微。兩者通常欠缺泡沫或"綿密泡沫（〇^以&厂且 其品質不一 〇 現有之咖啡施配系統係藉由在一封閉室内自過濾器壺萃 取咖啡而配送淡咖啡飲料。壓力通常相當低’即在2巴或更 低之程度。惟’若吾人欲透過此系統配送濃咖啡飲料，咖 啡飲料品嚐起來像水一樣，香味薄且低，且具有一不良之 crema 〇 市面上有設計用於在較高壓力下萃取且包含一用於製備 飲料之物質的匣體。匣體提供操作上之方便性以及可重製 之卒取條件，且其可以確保内部包含物之新鮮度。此確保 具一定品質之剛萃取飲料的配送出。 、 胩EP 0512468 B1揭露此一匣體。匣體原打算被插入一萃取 内、/、中"亥匣體可被注以一流體，且其在進入匣體之 流體壓力作用下可對著裝置之一支撑部而被開啟，該支標 部包含突出元件。 98946.doc Ί272Ό87 EP 0512470 B1揭露一種在一流經匣體中所包含之咖啡 床的流體壓力下萃取一匣體之方法；該匣體包含一膜片， 其在接觸到該裝置之結合構件的突出元件時可保持壓力及 破裂，以便使萃取液流入杯内。 WO 03/059778係關於一具有自行開啟構件之多重飲料匣 體。開啟原理係根據臣體之一膜片，其在建立於匣體内之 壓力的作用下對著突出元件破裂。其優點主要在於流體係 導入杯中且萃取液並未接觸到裝置之任何組件。

例如，市售品牌Nespresso之實際成功系統即可製成高品 質之義式濃縮咖啡（espresso)及特濃義式濃縮咖啡 (ristretto)型濃咖啡飲料。濃咖啡飲料被定義為飲料内含有 50公克以下之咖啡卒取液於其中，更明確地說，義式濃縮 咖啡（espresso)為大約40公克而特濃義式濃縮咖啡（ristrett〇) 為大約25公克。由於匣體内保持之高壓萃取狀態，亦即在 i(M6巴之程度，所配送之萃取液可有適當之品質屬性，亦 即咖啡量、咖啡粒與”crema”及可為使用者接受之配送流動 好可有亦能以現有匣 時間（即15-3 0秒）。惟，某些消費者喜 體製備淡咖啡飲料之選項性。淡咖啡飲料被定義為飲料内 含有大約11G(+/_1G)公克之咖啡萃取液。為了配送淡咖徘飲 料，較高之水量需送入E體内。因此，典型上咖。非飲料需 花費較多時間配送，亦即超過i分鐘，而生成之飲料可能太 。在商業觀點上，需要1 且對想要在一列中製備 苦及粗糙，且可能略薄及像水一樣 分鐘之配送時間亦難以令人接受， 多杯之消費者而言亦不方便。 98946.doc 1272087 因此，有需要一新穎之系統，以克服在同一咖啡萃取裝 置中萃取濃與淡咖啡飲料之問題。本發明可滿足此需要。 【發明内容】 據此，本發明關於一種用於在同一咖啡萃取裝置中選擇 性地配送濃咖啡萃取液及淡咖啡萃取液之飲料系統。該系 統包含·匣體，其包含研磨咖啡；一承接裝置，其用於一 次承接一匣體及在壓力下將水注入該匣體内之泵送構件； 開啟構件，其用於開啟匣體，其中該等構件包含保持構件 以便在壓力下將液體保持於匣體内，及結合保持構件以開 啟匣體並配送咖啡萃取液之結合構件；其中該系統包含至 ’ 弟 ！體，其適於配送一濃咖啡萃取液。 本發明系統之改良處在該系統包含至少一第二匣體，其 具有實質上相同於第一匣體之外部結構及形狀，以便可如 同第匣體般地被容納於同一承接裝置内，且其適於容許 大里之水流過而配送一淡咖啡萃取液，其中用於淡咖啡 2取液之第二g體係經構形以致使水在萃取期間以較高於 第一 E體者之流動率流過其中。 一 本务明之一重要特性在於一淡咖啡萃取液係由一 一取得，而该匣體容許水以一較高於配送濃咖啡萃取液 之匣體者之流動率流過。 主要優點在於·· (=用於萃取淡咖啡萃取物之配送時間大幅減少，使該系 、、充較Sb及弓I所有咖啡飲用者興趣，· ()加非亚未過度萃取：水減少以達到淡咖啡萃取液之要 98946.doc 1272087 求關鍵品質屬性，jJr ng θ- —、 ，、月顯不同於濃咖啡萃取液者。 Ο萃取衣置同#可用於萃取濃與淡咖啡萃取液二者，且 此㈣之外部結構及形狀相同，此導致一較簡單且方便之 系統。 在一較佳實施例中，用於配送淡咖啡萃取液之該第二艮 :係以一研磨咖啡量施配，且較高於該第一匣體内之施配 里7人^吾的是藉由在同一匣體結構内放入較多之研磨 力非里亦即不採用較大匣體容納額外之研磨咖啡量，可 提供較快速之水流㈣體。在不受理論限制下，假設較快 速之流動可以來自咖,非床中之精細或較小顆粒，避免局部 性堵塞流體通過膜片中破裂或刺穿之小開孔。事實上，當 熱水進入匣體内時，咖啡顆粒即膨脹。在含有較多咖啡量 之匣體例子中，高壓縮力使咖啡床緊實且此緊實無法供極 精細之咖啡顆粒自由移動，而集聚在水出口附近，增大了 内部壓力且堵塞水流。精細顆粒保持定位，則水流更快。 較多之咖啡量亦對於淡萃取物之最終要求品質有重大影 響’即咖啡萃取物應有正確之品質屬性及特徵，例如其不 致於像水一樣且應有足夠泡珠。因此，較佳為用於配送淡 咖啡萃取物之第二匣體含有比用於濃咖啡萃取物之第一匣 體多至少10重量％之研磨咖啡，甚至最佳為多至少20重量0/〇。 最佳為，第二匣體含有比第一匣體多20至30重量❶/〇之研磨 咖啡。第二匣體可含有比第一匣體多達4〇重量。/❹之研磨咖 啡。 較佳為，用於配送淡咖啡萃取液之第二匣體内之咖啡施 98946.doc '1272087 配量係經決定，使配送賠門 間不起過60秒，最佳為不超過45 秒。第二E體之—流動時間因而較佳為包含在⑽與鳩公克/ 分鐘之間’而弟體之流動時間包含在別與W公克/分 鐘之間。 第二匣體之品質屬性，牯别3 Μ >丄田 符別疋设計用於淡咖啡萃取物 者，其較佳為經決定以配送15與3〇%之間之萃取量，最佳 為17至曰25〇/。，且、總固體在以與“重量％之間，最佳為^至 1·7重量％ σ對此’用於A量咖啡萃取物之第二厘體較佳為 含有6至8公克之間之研磨咖啡，而第一匣體含有5與6公克 之間之研磨咖σ非。 在一較佳實施例t，保持構件可在内部壓力之作用下對 著結合構件而破裂或切割。保持構件可為一膜片，而結合 構件可為一含有突伸元件之表面。 再者，先前技術之習知咖啡匣體皆係構形以較高穿孔阻 力之膜片配送濃咖啡萃取物，因而導致流動率過緩。由於 太慢之流動率，首先，咖啡之品質屬性難以被接受，其次， 配送時間過長，難以被想喝咖啡卻又不想在咖啡機旁等候 過久之消費者接受。 因此’本發明亦關於一種適用於在上述系統中萃取之咖 啡S體’以配送一濃咖α非萃取液，其中咖啡匣體包含： 一封閉之容器部，其包含一研磨咖啡施配量； 一保持構件，係構形以在水進入匣體内而一足夠之内部 壓力建立於容器部内時，可對著系統之結合構件開啟， 其特徵在·β 98946.doc 1272087 、'構元以配达16〇與3〇〇公克/分鐘之間之流動率；及 研磨咖啡施配量係至少6·〇公克。 力 在車乂仏貝^例中，咖啡g體具有〇·6至1 ·丨毫焦之穿孔阻 【實施方式】 =本說胃明中’用於定義之詞句係作為文後之序言。 萃曰取里係關於萃取物性質且其定義為萃取液内總固體 之重，除以匣體内初期咖啡成分(例如烘焙及研磨咖啡)之 總重夏。此值在典型上係以百分比表示。 〜固體係定義為萃取物内所含之萃取固體重量除以萃 取物總重量。此值在典型上係以百分比表示。 卞取日守間係疋義為從流體滴入咖啡飲料之第一瞬間至 十取物以所品重i、濃度及性質配送至飲料瞬間之時間。 ’’濃咖啡萃取物，’係定義為自E體取得之25至40公克重之 萃取液。 淡咖啡卒取物，’係定義為自匣體取得之丨〇〇至1 2〇公克重 之萃取液。 内壓係定義為在萃取期間由流過匣體之流體及汲入咖 非飲料内之生成萃取液生成之匣體内部壓力程度。 Μ開啟壓力Η係定義為由流入匣體之流體生成且在匣體被 穿刺構件刺開前之匣體内部最大壓力。 π穿孔阻力ff係定義為利用Fuch Industrievertretungen (瑞士）供 應之MTS Syneirgie 400張力設備刺穿膜片所需之能量，容後 詳述。此值係以宅焦表示。 98946.doc -11- Ι272Ό87 研磨咖啡之"粒度，，係定義為在舉例說 m is. rn 之咖啡粒直徑 敲緊名度係、疋義為填充於g體内乾燥咖啡每單位體積 之貝里W磨咖啡係在一拍打機器内敲緊，此為咖啡製造 技術上所自知者，其在處理步驟中稱為研磨後所發生之，，重 整”或”濃密化”。研磨咖徘之密度可依此調整。敲緊密度之 決定方式將說明於實財。此值在典型域以每公升之公 克數表示。 crema(、.$ a ,包;幻係定義為產生於咖徘萃取物上之泡珠 頭且含有小泡泡構造^ema屬性可由—⑽驗為主之糖試 驗量測之，其係、蔣_炎Μ田一 、f 文善界疋之結晶糖層（密度4·3且粒度 660微米之糖)配置於一剛製備之咖啡飲料上方，及量測開 始璺覆與大部分糖下冰夕門 b之間之經過日守間。”糖試驗值，，因而 為秒值。 種類”意指由原產地（生長）國家及/或特定區域（例如變 種)表示之咖啡’例如阿拉伯、衣索匹亞、巴西、哥斯大黎 加、肯亞、等等。 本發明關於—種使用封閉昆體及其附加效益之系統，如 上所述’、以提供漢或淡之飲料。事實上，在實質上相同之 E體形式内’其重要之上今2 ^ 、垔要之效显在於可提供不同飲料特徵之飲 例如不同量’同時有針對各飲料之關鍵品質屬性，亦 即特定萃取量、特定闲 所 寸疋乾圍内之固體含量、良好之Crema品 貝、且無損於配送時間。 儘管關鍵品質屬Μ 、屬丨生已知通常針對於義式濃縮咖啡 98946.doc -12· -Ϊ272Ό87 (espresso)型咖啡，但是鮮有研究可以精準地判定一符合消 費者喜妤之淡咖啡飲料之定義。針對一淡咖啡飲料而古， 關鍵品質屬性可用不同方式判定，例如消費者測試及焦點 族群。關鍵品質屬性基本上涵蓋萃取量、總固體量及

Crema。經發現卒取量較佳為保持在一特定範圍内。若萃取 量過高，咖啡常被認為較苦且粗糙，因為不必要之化合物 會在過長之萃取時間後被萃取出來。因此，重要的是不僅 要基於減少等候時間<明顯ί里纟而縮Μ淡咖啡萃取物之配 送時間，同時較短之配送時間亦能避免有關於咖啡過度萃 取之問題。反之，若萃取量過低，咖哪品嚐起來像水一樣 且亦難為一般消費者接《H經過·適當之萃取量 範圍通常在至30%，較佳為17至25%，最佳為17至22%。 同樣地’飲料中之總固體量需足以將足夠固體及構造施加 於飲料’否則咖啡σ 一 十μ > _起來像水一樣且無法讓消費者接 受。因此，儘管其亦可為一吉 J马項吾好度，但是淡飲料之總固 體量之最佳濃度經過刹齡— 辦在1.0至1.9重量Q/❻範圍内，甚至較 佳=·ιμ·7重量％’最較佳為5重量。/〇。 最後crema亦被視為—淡咖啡飲料之關鍵要f，且一淡 咖啡飲料亦應送出夠厚 和 4疋之crema。Crema應該覆蓋杯 中飲料之全部表面，而 、 不召下黑洞。此尤為一大挑戰，因 為淡咖啡萃取物之表面 # 、大於》辰咖啡卒取物者（即一般咖 啡飲料與義式濃縮σ加啡分 . #1人枓之間之差異）。Crema亦應該呈 乳脂或柔軟光滑狀構 ^ 相對於肥皂或氣泡狀。其顏色應 該呈棕至紅色且非白多。 四此，糖測試應顯示出一超過7 98946.doc 1272087 &之值’且較佳為大於ίο秒。 他=如，在第一組匣體中，吾人可送出具有crema之濃義式 /辰、、、倍咖啡（espress〇)咖啡，而在第二組匣體中，吾人可送出 :、：上述關鍵品質屬性之淡咖啡，包括良好之crema在内， 以符合不同類型消費者之預期。 I就整體而言，各組匡體可依此方式銷售，以利於使用者 利用不同之外部識別碼而輕易地辨識，例如利用不同顏 色、名稱、記號或其他類型碼。較佳為，第一組£體及第 二組S體被包裝在分開之f筒或薄塑㈣内，或習知技術 之任意適當且方便之包裝。 在本發明内容中，-組匡體意指-列至少-E體，較佳 為二或多健體。儘管E體並無理論上之最大限制，作是 其上限至少為1G至戰25或更大。必要時，含有⑽至扇 個匿體之大型紙箱亦容易取得。第—及第二匠體通常分開 包裝，但是亦可一起包裝，惟假設使用者可以辨識不同厘 體之間之顏色記號或任意其他識別印記之差異， 圖卜2簡示本發明之一舉例系統。本發明之裳別包含一 卒取模組Η) 1於自單4體—次萃取+啡。 含-支樓座或集收器η及一注入部12形式之承接構件、。支 撐座及注入部係在此二構件封閉時一 〜 Μ令積，以利承 接匡體。在支撐座中設有結合構件13，宜 /、1系配置用於者产 體壓力建立於匣體内時可結合於匣體 、田机 因疋部。έ士人槿 件13可為穿刺或釋放構件，例如一 …口稱 Ν大出之7G件，如提供 於一板件表面上之角錐、县狀γ各七’、 月雏長肋條或針網絡。咖啡萃取物主 98946.doc -14- 1272087 、出元件與膜片開孔緣部之間突出之極窄間距過濾。 5亥板件包含一列孔，以供排出咖啡及最後留置任意固體咖 啡顆粒。諸孔可以穿透突出元件之間形成之通道内之板 件，或者可以穿透突出元件本身。 Λ凌置尚包含至少一流體管線72，流體可以經由一注入 :7〇而供給至匣體内。注入器可包含一或多枚針或葉片， 八產生或多通道以供水進入匣體内。流體係藉由一泵73 而在管線内之壓力下供給。泵可為一電磁式活塞泵或任意 . $當之水栗送機構，例如—隔膜式泵或壓力頭系統。一流 • 冑貯槽二可以安裝於泵73之上游處，使流體足量地供給配 达’以卒取一個以上之匣體。較佳為，貯槽容置750 ml以 上之水，除一新萃取循€開始後反覆填注貯槽之不便 性。一加熱系統75可以沿著貯槽與萃取模組1〇之間之管線 而安裝，以將流體加熱至一要求溫度。加熱器係經構形以 將水加熱至70與1Gn：之間之—萃取溫度。其可為—熱塊或 一瞬間加熱裝置，例如陶瓷匣體。貯槽例如亦可為一鍋爐， 以保持流體呈溫或熱。一備有開關之控制板通常亦有助於 自動啟始萃取循環。不同之控制器可添加入，例如溫度感 測器、計時器、流量計、壓力感測器、翼片、t等，以供 控制及監視萃取操作。 第一及第二E體亦為系統之一部分。第一 g體s特別建構 用於配送濃咖萃取物，而第二特別建構用於配送淡 吻啡萃取物。濃與淡g體二者皆有相同外部構形及形狀。 較佳為，匣體S及L亦具有一相同之包裝内容積。較佳為， 98946.doc 1272087 匣體S及L包含研磨咖啡且其包含一氣密式容器部2〇，且以 保持構件21封閉於容器部之緣部。匣體s及L之保持構 件可為-膜片及類此者。膜片可呈平坦、凸形或凹形。典 型上，膜係、由一例如在呂或塑膠之材料構成。厘體可用惰 I*氣體以略為過壓方式灌入，以增加内部咖啡之擱置壽 命。膜片係、因内部氣體壓力而略呈凸狀。惰性氣體典型上 為氮氣仁疋其他惰性氣體亦可使用。由於匣體填充及密 封後E體内之研磨咖啡脫氣所致，來自咖啡之二氧化碳亦 麥與内部壓力之建立。因此，膜片應該足以承受包括脫氣 所致氣體在内之内部氣體壓力。 當萃取模組10封閉於匣體2周側且匣體定位於模組内 呀，如圖2所示，保持構件即定位鄰近於或短距於裝置之結 口構件13。匣體之膜片不打開，直到一特定之開啟壓力因 為水進入匣體而建立於匣體内為止。膜片及結合構件係經 配置成不會在萃取開始前發生意外開啟。因此，當水由泵 構件73泵送進入匣體内時，内部壓力即建立於匣體内，使 保持構件21變幵技壓在結合構件13上，達到刺冑或破洞狀 況。匣體在一特定開啟壓力下開始開啟，但是壓力經常因 為E體内之研磨咖啡床緊實，及因為窄孔破裂或刺穿匿體 膜片所產生之抗力而持續增加。接著，壓力程度通常回到 一萃取壓力，其典型上為大於開啟壓力數巴（bar)，隨後當 泵停止時下降。壓力程度通常為緊實咖啡床所生之壓力與 穿過膜片之小孔壓力之總和。泵具有一固定之性能特徵曲 線，意即其配送一定之水流動率，泵需依據匣體型式而克 98946.doc -16- 1272087 服一定之壓力，例如濃或淡萃取物之匣體。例如，若壓力 大約9巴’泵配送大約3 〇 〇公克/分鐘之水流動率。當壓力增 大至15巴時，泵之水流動率將下降至大約ι2〇公克/分鐘。 泵可依配送之水量而程式化為啟動及停止，其依據插入裝 置内之匣體型式而對應於正確之飲料量。當正確尺寸之咖 啡飲料裝滿時，泵亦可以手動停止，例如一利用槓桿操作 之閥。泵亦可以利用裝置内控制泵停止之一流量計或計時 裔而自動停止。 依本發明所示，本發明之系統係配置為藉由其泵送構件 _ 以配送一流動率，其用於比濃咖啡匣體高之淡咖啡匣體。 配送一較高流動率之能力係由插入機器内之匣體型式決定 (即匣體S或匣體L)，更明確地說，係由此匣體在萃取時生 成之壓力決定。萃取期間所達到之壓力程度係由匣體内容 納之咖啡量決定，亦即匣體L内有較高施配量之研磨咖啡。 特別是，第二匣體L内比第一匣體S内多容納至少1〇重量0/〇， 且車乂佳為至少20重量％之咖啡。例如，用於配送淡咖徘萃 取物之第一匣體内之咖啡施配量含有6至8公克研磨咖啡， 而第一匣體含有5至ό公克研磨咖啡。匣體之總體積為丨〇至 30毫升，較佳為15至20毫升，甚至最佳為大約15毫升，此 針對於L及S匣體二者皆相同。l匣體容納較多咖啡量，因此 填付較滿，而S匣體内有較多空間。 結果，欲自匣體S製備25至40公克濃咖啡萃取物，消費者 必須等候15-60秒。濃咖啡萃取物之流動率為大約5〇至丨5〇 公克/分鐘。本發明之第二匣體L容許同一萃取裝置配送16〇 98946.doc -17- 1272087 至300公克/分鐘，因此欲製備大約10〇公克淡咖啡萃取物， 消費者僅需等候25-45秒。若消費者將匣體S使用於淡咖啡 萃取物，他必須等候45-130秒，既不方便且會生成不必要 之’’過度萃取”味道。 為了在淡咖啡匣體L中取得一較高之流動率範圍，吾人決 定匣體及裝置之開啟構件應該相互依存地配置，而以一開 啟壓力配送咖啡萃取物，其較低於由第一匣體與開啟構件 保持之開啟壓力。較佳為，由開啟構件開啟前之第二匣體 内之開啟壓力係比由開啟構件開啟前之第一匣體内之開啟 壓力低至少20%，且第二匣體之内部壓力係比第一匣體之 内部壓力低至少20%。圖3揭示取自匣體8之濃咖啡萃取物 與取自匡體L之淡咖啡萃取物二者之壓力曲線實例。例如， 針對濃咖啡，£體8係以一大約6·5巴壓力開啟，而針對淡 咖啡，匣體L僅以一大約3巴壓力開啟。匣體s之萃取壓力係 在大約1〇巴值時達到一較固定壓力程度，而1£體1^則達到二 大約14巴程度。壓力差即可用於配送_具有配合於所需飲 料品質屬性之咖啡。 有別於E體内材料之配送，流動率及配送時間另可藉这 依據欲萃取之E體，亦即濃或淡者，施加—不同構开^, 啟構件於系統内而控制之。事實上，開啟構件之差里、: 藉由改變結合構件及/或保持構件之特徵而取得。、> 首先考量保持構件之差異作為另一依據所需咖哪類型而 控制萃取操作條件之較佳方式，則淡1體L膜片較佳被構开 以提供-低於㈣S膜片者之穿孔阻力。穿孔阻力對於、、” 98946.doc 1272087 率有重要之衝擊。之穿孔阻力應該比㈣8者小至少 1G%。較佳為，E體L之穿孔阻力應該小至少鄕，且最佳 為小50%。在較佳實施例中，匣體L之穿孔阻力比匣體$者 大約小至少40%。在數值上，匣體L之穿孔阻力較佳在〇·6 至1·1毫焦範圍，而匣體s之穿孔阻力較佳在Μ毫焦以上範 圍。低穿孔阻力可以藉由任意適當方式取得，且昆體乙之膜 片厚度車乂小於匣體s之膜片者，及/或膜片由不同材料構 成例如比匣體S之材料更易刺穿及/或破裂之材料。針對 鋁材而言，11體1^之膜片較佳具有15至25微米厚度，最佳為 大约20U米，且匣體s之膜片具有25至35微米厚度，最佳為 大約30微米。 ” 有別於膜片之穿孔阻力，控制使匣體L比匣體8較早開啟 之另一方式為令結合構件13比匣體s之結合構件更為尖 銳。因此，可以想像到當考量於匡體乙之萃取時，結合構件 13可去除及由其他較尖銳設計之構件替換。結合構件之替 換可由人工或裝置本身自動實施，例如，利用裝置讀取一 由匣體支撐之碼且依所讀取之碼維持或改變結合構件。結 σ構件亦可建立於匣體内，且在二匣體之間不同（亦即較尖 銳之結合構件係建立於L匣體内）。 匣體内之研磨咖啡粒度亦扮演一重要角色，以將匣體L 之μ動率設定為較高於匣體S之流動率。當匣體内之粒度為 3〇〇至600微米而匣體s之粒度為2⑽至4〇〇微米時，可以取得 車乂门之机動率。較大之顆粒尺寸生成較少壓力降，且泵可 以一較高流動率配送。 98946.doc 1272087 敲，始、度亦影響到流動率。特別是，昆體乙之敲緊密度維 炎車乂 Γ7於匣體S之敲緊密度。因此，匣體乙之敲緊密度應該 :、39〇= 5〇0公克/公升，而第一®體之敲緊密度應該為300 克/ A升。在不欠理論拘限下，假設已經過實際咖 啡：f技術f f知之”重整”或”濃密化f，過程之研磨咖啡顆 欠4于車乂不可壓縮性，故其易於咖啡床内維持開放之流動 通道，以供較高流量通過。 圖8 9 4明本發明系統之―變化型式，其中開啟構件係 ®體之-體成型部分，及其中萃取裝置僅有—注入構件及 豕接件用於E體，但是無結合構件。更明確地說，此系 、、充ο έ至：>、構形用於配送濃咖徘萃取物之第一匣體或匣 體S及至 >、構形用於配送淡咖徘萃取物之第二匣體乙， 匣體S、L將其開啟裝置整合，可在進入匣體之流體壓力達 到精確預定程度下開啟。匣體s、L·包含一容器部30、一 沿著容器部周緣37而封閉之上蓋31、一備有集收器以供流 體配迗之下方出口 32、及一開啟裝置33。開啟裝置設有一 膜片34及一穿刺、切割或撕裂板35。容器部、其上蓋及膜 片舍併界定一用於研磨咖啡之氣密室。萃取裝置D具有一 承接組件100，承接組件具有一匣體固定座11〇及一注入部 120。g體固定座係成形以承接容器部及留下一足夠之通 這’以供萃取液通過而不接觸到裝置，故無橫向污染發生， 如圖9所示。水係取自一水櫃74〇，由一水泵73〇加壓供給， 及最終由一加熱器750加熱，其在注入前係沿著流體管線 720而通過注入構件7〇〇，例如匣體内之針及類此者。當該 98946.doc 巢置封閉匣體時，一緊密構件lu提供於固定座110之容室 周邊，以保持上表面流體密閉，及供壓力足以在匣體之容 至36内適當地建立。萃取原理皆相同，其無關於匣體形式， 亦即針對濃或淡咖啡，儘管萃取特徵/條件不同。當水進入 匣體時，壓力建立於容室36内，致使保持構件或膜片34壓 制於結合構件35，且最後以一預定開啟壓力刺穿、破裂或 撕裂。當萃取液開始配送通過匣體之出口 32時，壓力持續 歼向至一實質上恒定之萃取壓力值。當泵停止時，壓力下 降且液體完成汲出通過出口。 在一相似情況中，匣體S、L係以相同外部結構構形，但 疋不同萃取特徵，以容許濃、淡咖啡萃取物在6〇秒内配送， 且淡咖啡萃取物以較高流動率配送。特別是，淡咖啡匡體 配送之研磨咖啡量係比濃咖啡匣體内容納之量高至少〇。2 倍。較佳為，匣體之飲料施配結構之開啟構件亦包括： (a) 匣體L之膜片厚度較小於匣體$之膜片者；及/成 (b) 匣體L之膜片係由一材料構成，其穿孔阻力較小於匣 體S之膜片材料者；及/或 (c) 匣體L之穿刺、破裂或撕裂板係由一較尖銳設計構 成’其較尖銳於匣體S之穿刺、破裂或撕裂板。 實例： 且關於泵、加熱 針對以下實例，其使用同一萃取機器 器、注入或機器之任意其他元件並未作變換。其使用 Nespresso® C300型機器（市售）。 用於里測穿孔阻力、粒度及敲緊密度之協定說明於後。 98946.doc -21 - 1272087 穿孔阻力： 測試係執行於各式膜片之10個試樣上： 至少10個試樣從欲測試之材料切下。樣品則取自二列捲 軸，每支捲軸之寬度上有5個試樣。 忒樣係由一 22毫米直徑之圓形切削模切下。 樣α口固疋座揭不於圖4至6中。其係由二個螺紋件組成； Ρ母件40及一公件41。樣品被放置於母件4〇上，漆料朝 上（測試係自銘側進行）。 直徑d2為22毫米之公件係螺入母件且旋緊。 貝穿楝針係一呈1〇毫米長度且丨毫米直徑之圓筒，其具有 半球形頂端（半徑0.5¾米），如圖7所示。其接附於十字頭 上之張力測試器荷重單元。測試設備係由一張力測試器構 成，張力測試器有10毫米/分鐘之十字頭位移速度，且備有 一 10 N荷重單元。一平坦之水平方向板固定於設備之下方 固定件。 容納試樣之樣品固定座被放置於板上，且十字頭下降至 位置，使樣針進入樣品固定座内之5毫米孔（直徑d)，而 未接觸到試樣。樣品固定座相關於探針而呈中心定位。 十字頭隨後以5毫米/分鐘之速度向下移動，直到其達到 〇·! N之預先荷重。 測試係以10毫米/分鐘之貫穿速度開始。當達到預先荷重 時開始’而在試樣被穿孔後停止。穿孔點係定義為最大荷 重點。穿孔阻力係定義為穿孔能*，例如，預先荷重與穿 孔之間之力-位移曲線下方之區域。大部分張力測試器軟體 98946.doc 1272087 皆可為此作自動計算，例如MTS系統公司之TestW〇rks 4第 4.06 版。

Jyu rfc · 顆粒尺寸分布係利用Malvern®之"Masters^ s”儀器作 雷射繞射而決定’其備有—酬毫米光學透鏡。W公克粉 末政佈在1A升之丁醇中，且在雷射束面前循環，以利於取 得15與20%之間之視障。顆粒尺寸分布係利用繞射模型之

FraUnh°fer近似值取得。整個實驗重覆3次（或直到StDev<5%) 且將結果加以平均。 敲緊密度： 敲緊密度係利用Micromeritics⑧之Ge〇pyc儀器取得。5公 克之R&G咖啡樣品被倒入一 25.4毫米直徑之樣品單元内及 以10N之力壓縮。咖坤質量接著除以利用Ge〇pyc儀器取得 之體積，以得到敲緊密度。 實例1 ··含有crema之濃咖_ 5公克之研磨咖啡被放置於一鋁g體内型 Nespress(^匣體）。咖啡磨粉具有35〇微米平均顆粒尺寸。匣 體包含一厚鋁製截頭型杯，其在邊緣處以一 3〇微米鋁膜片 摺疊及封閉。膜片之穿孔阻力經量測為13毫焦。研磨咖啡 係在研磨期間被重整至4〇5公克/公升之敲緊密度。匣體利 用NeSpresso⑧機”c〇ncept” C3〇〇而在圖i、2之系統中萃取。同 一機可用於本說明書中之所有測試及實例。通過匣體之 流動率為122公克/分鐘。泵係在2〇秒後停止。所得即一杯 具有以下品質屬性之40公克濃咖啡： 98946.doc -23- l272〇87 萃取量：20.8% 總固體：2.6重量％ crema(糖測試）：14秒 實例2 :含有crema之淡咖啡-深度烘培混合式 6·5公克之深度烘焙研磨咖啡被放置於實例1之同一铭！ 體内。咖啡磨粉具有325微米平均顆粒尺寸。匣體包含一厚 叙製截頭型杯，其在邊緣處以一 20微米鋁膜片摺疊及封 閉。膜片之穿孔阻力經量測為0.8毫焦。研磨咖啡係在研磨 期間被重整至410公克/公升之敲緊密度。匣體係在實例1之 _ 同一系統中萃取。流動率為187公克/分鐘。泵係在35秒後 停止。所得即一杯具有以下品質屬性之110公克淡咖啡： 萃取量：25.8% 總固體：1.47重量％ crema(糖測試）：17秒 實例3 :含有cremai淡咖啡·輕度烘焙混合式 6 · 5公克之輕度烘培研磨咖啡被放置於實例1之同一鋁匡 體内加非磨粉具有3 12微米平均顆粒尺寸。匣體包含一厚 鋁製截頭型杯，其在邊緣處以一 2〇微米鋁膜片摺疊及封 閉。膜片之穿孔阻力經量測為〇·8毫焦。研磨咖啡係在研磨 期間被重整至450公克/公升之敲緊密度。g體係在實例丨之 同一系統中萃取。流動率為179公克/分鐘。泵係在”秒後 j丁止。所侍即一杯具有以下品質屬性之110公克淡咖啡： 萃取量：26.0% 總固體：1 ·48重量％ 98946.doc -24- 1272087 crema(糖測試）：14秒 實例4 :高與低穿孔阻力 一第一咖啡匣體係以一高穿孔阻力之膜片測試。匣體被 填入6·5公克之425微米平均顆粒尺寸輕度烘培咖啡磨粉。 研磨咖啡係重整至430公克/公升之敲緊密度。用於匣體之 膜片係由3 0微米厚度之铭製成。穿孔阻力經量測為1 · 3毫 焦。流動率為112公克/分鐘。花費6 〇秒配送π 〇公克之淡咖 啡萃取物。 一第二咖啡匣體係以一低穿孔阻力之膜片測試。匣體被 填入同量咖啡。咖啡具有430公克/公升之粒度。敲緊密度 相同（430公克/公升）。用於匣體之膜片係由2〇微米厚度之鋁 製成’其呈現0 · 8宅焦之穿孔阻力。流動率係較快於前述！ 體者且為192公克/分鐘。花費34秒配送一杯11()公克淡咖 啡。 實例5:質量與粒度對於萃取時間之影馨 一第一咖啡匣體被填入5公克研磨咖啡。咖啡經研磨至 350微米平均顆粒尺寸。膜片具有30微米厚度，以用於丄3 毫焦之穿孔阻力。重整後之敲緊密度為4〇5公克/公升。流 動率經量測為122公克/分鐘。花費54秒配送一杯11〇公克之 淡咖啡。 一第二咖啡匣體被填入6.5公克研磨咖啡。粒度與敲緊密 度皆相同於第一匣體之咖啡者。厚度亦為3〇微米，以用於 1.3毫焦之穿孔阻力。流動率經量測為ι77公克/分鐘。# 彳匕賈 3 7秒配送一杯110公克之淡咖啡。 98946.doc -25- 1272087 實例6:敲緊密度對於流動率之影響 一第一咖啡匣體被填入6.5公克之353微米粒度研磨咖 啡。銘膜片係30微米厚，且呈現13毫焦之穿孔阻力。重整 後之敲緊密度為405公克/公升。流動率為ι77公克/分鐘。# 彳匕 費3 7秒配送11 〇公克之咖啡。 一第二咖啡匣體被填入同量於第一匣體者之研磨咖啡。 粒度為3 5 3微米。膜片係3 0微求厚，且呈現1 · 3毫焦之穿孔 阻力。敲緊密度為432公克/公升。流動率為29〇公克/分鐘。 僅花費23秒配送一杯11 〇公克之咖啡。 在另一組不同咖啡混合物之實驗中，如圖1〇之曲線所 示，流動率變化係作為敲緊密度之函數。 【圖式簡單說明】 圖1揭示本發明系統之示意圖，其可使用單一裝置D從至 少二不同組之匣體萃取，以利於製備濃與淡咖啡飲料； 圖2揭示系統之示意圖’該裝置呈封閉且一匣體正在裝置 内被萃取； 圖3係匣體内之壓力變化作為時間函數之比較性曲線，分 別針對一淡咖啡及漢咖啡萃取液； 圖4至6揭示在一穿孔阻力測試中用於量測匣體膜片穿孔 阻力之樣品固定座； 圖7揭示穿孔阻力測試中之貫穿探針； 圖8揭示本發明系統變換型式之示意圖； 圖9揭示在匣體萃取狀態中之系統變換型式； 圖10揭示依圖1、2所示之本發明系統中，流動率變化係 98946.doc -26- 1272087 作為敲緊密度之函數。 【主要元件符號說明】 2 匣體 10 萃取模組 11 集收器 12 注入件 13 結合構件 20, 30 容器部 21 保持構件 22 緣部 31 上蓋 32 下方出口 33 開啟裝置 34 膜片 35 穿刺板 36 氣密室 37 周緣 40 母件 41 公件 70 注入器 72, 720 流體管線 73 果 74 流體貯槽 75 加熱系統 98946.doc -27 100 1272087

110 111 120 700 730 740 750 D 承接組件 匣體固定座 緊密構件 注入件 注入構件 水泵 水櫃 加熱器 裝置 98946.doc

Claims (1)

1272087 十、申請專利範圍： 1. 一種用於在同一咖啡萃取裝置中選擇性地配送濃咖啡萃 取液及淡咖啡萃取液之飲料系統，包含·· E體（2) ’其包含研磨咖啡； …一承接裝置（1〇，1〇〇)，其用於一次承接一昆體及用於在 盧力下將水注入該匣體内之泵送構件； 用於開啟該S體之開啟構件，其中該等構件包含保持 構件（21，34)以便在壓力下將液體保持於匣體内，及結合 構件（13, 35)，其結合該保持構件以開啟匣體並配送咖啡 萃取液； 其中該系統包含至少一第一匣體（S)，其適於配送一濃 咖啡萃取液， 其特徵在於： 該系統包含至少一第二匣體（L)，其具有實質上相同於 该第一匣體之外部結構及形狀，以便於可如同該第一匣 體（S)般地被容納於同一承接裝置内，且其適於在容許一 大量之水流過後隨即配送一淡咖啡萃取液，其中用於該 淡咖啡萃取液之該第二匣體（L)經構形成為可使水在萃取 期間以一較高於該第一匣體（s)中者之流動率流過其中。 2·如請求項丨之系統，其中用於配送淡咖啡萃取液之該第二 匣體（L)被施配以一研磨咖啡量，其較高於被施配於該第 一匣體（S)内之量。 3·如請求項1之系統，其中該第二匣體（L)包含比用於濃咖啡 卒取物之該第一匣體（S)多至少1 〇重量％之研磨咖啡。 98946.doc 1272087 4·如請求項3之系統，其中該第二匣體包含比該第一匣體 (S)多至少20重量％之研磨咖啡。 5·如請求項1或2之系統，其中 用於配送淡咖啡萃取液之該第二匣體内之該咖啡施 配量經決定而致使流動率包含在16〇與3 〇〇公克/分鐘之 間’而該第一匣體（S)内之施配量經決定而致使流動率包 含在50與15〇公克/分鐘之間。 6·如請求項1、2或3之系統，其中 用於配送淡咖啡萃取液之該第二匣體（L)内之咖啡的該 ^配量具有介於17與3 0%間之萃取量，及1 · 1與1 ·9重量〇/〇 間之總固體。 女明求項5之糸統’其中用於配送淡咖啡萃取液之該第二 匣體（L)包含6至8公克間之研磨咖啡，而該第一匣體（s)含 有5兵6公克之間之研磨咖啡。 8 ·如印求項1或2之系統，其中該第二匣體（L)之開啟構件 (13, 21，34, 35)及該用於配送淡萃取液之裝置係相互依存 也配置’以便在一開啟壓力處配送咖啡萃取物，該壓力 車父低於該第一匣體（S)内所保持之該開啟壓力。 9·如請求項8之系統，其中在由該等開啟構件（13, 21，34, 開啟前該保持於第二匣體（L)内之開啟壓力係比在由該等 開啟構件（13，21，34，35)開啟前該第一匣體（S)内所保持 之開啟壓力至少低20%，且該第二匣體（L)之内部壓力係 比该第一 E體（s)之内部壓力低至少2〇%。 1 〇·如睛求項1之系統，其中用於配送淡咖啡萃取液之該第二 98946.doc 1272087 ®體（L)内之研磨咖啡的粒度係較高於該第一匣體（s)内 之研磨咖啡的粒度。 11 ·如明求項10之系統，其中該第二匣體（L)内之研磨咖啡的 粒度係3〇〇至600微米，而該第一匣體（§)内之研磨咖啡的 粒度係2〇〇至4〇〇微米。 12·如清求項1之系統，其中該第二匣體（L)内之敲緊密度係較 高於該第一匣體（S)内之敲緊密度。 士明求項12之系統，其中該第二匣體（L)内之敲緊密度係籲 390至5〇〇公克/公升，而該第一匣體@)内之敲緊密度係 3〇〇至430公克/公升。 14·如明求項丨之系統，其中該保持構件（21，34)可在該匣體内 之壓力作用下可對著該結合構件（丨3，3 5)而破裂或切割。 15·如叫求項14之系統，其中該保持構件（21，3㈠係一膜片， 且該結合構件（15, 35)包含一具有突伸元件之表面。 16. 如明求項15之系統，其中該第一及第二匣體（s，之不同 机動率係藉由該開啟構件之一不同結構而達成，包括：籲 ⑷該第二ϋ體（L)之膜片（34)具有一比該第1體⑻ 之膜片（34)更低之穿孔阻力，及/或 (b)e亥第一 g體（L)之結合構件（35)係由一用於開啟第〉 匣版之尖銳設計所構成，且比用於開啟第一匣體之設計 更為尖姜兒〇 17. 一種適用於在如請求们之系統中被萃取之咖啡厘體，其 包含： -封閉之容器部，其包含一研磨咖啡施配量；

98946.doc 1272087 一保持構件（21，34)，其被構形成可在當水進入該匣體 而於邊谷裔部之内已建立一足夠之内部壓力後隨即可對 著該系統之結合構件（13, 35)而開啟， 其特徵在： 該匣體（L)被構形成可配送一介於16〇與3〇〇公克/分鐘 間之流動率；及 該研磨咖徘之施配量係至少6. 〇公克。 18·如請求項17之匣體，其中 該保持構件（21，34)具有一從(^至^毫焦之穿孔阻力。 19. 如請求項17之匣體，其中 咖°非具有一從3〇〇至600微米之粒度。 20. 如請求項17之匣體，其中 咖啡具有一從390至5〇〇公克/公升之敲擊密度。 21·如請求項17之匣體，其中 該保持構件（2U34)係一厚度在15至25微米之鋁膜片。 98946.doc -4-