Способ получения кофейного экстрата

Иллюстрации

Показать все

Изобретение относится к пищевой промышленности. Размещают гранулы кофе в емкости для гранул, по существу запертых удерживающим элементом. Указанные гранулы кофе представляют собой обжаренные размолотые кофейные зерна. Направляют растворитель для экстрагирования с первого направления в емкость для гранул для экстрагирования кофе так, что растворитель совершает возвратное поступательное движение через слой гранул кофе. Указанным растворителем является вода. Извлекают, с первого направления, кофейный экстракт из емкости для гранул, причем на стадии извлечения вводят воду со второго направления, противоположного первому направлению, или путем всасывания насосом или подобным средством с первого направления, или путем введения воздуха или подобного средства со второго направления, противоположного первому направлению. Изобретение обеспечивает получение продукта с очень хорошим ароматом, с сохранением аромата и богатого вкуса и ослаблением только чрезмерно горького вкуса кофе, экстракт является прозрачным и имеет высокую сохранность свойств при хранении. 7 з.п. ф-лы, 13 ил., 6 табл., 10 пр.

Реферат

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ

Настоящее изобретение относится к способу получения кофейного экстракта, в котором уменьшена избыточная горечь из-за подгорания вследствие обжарки кофейных зерен.

УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ

Кофейные напитки обычно включают кофейные экстракты, экстрагированные с использованием горячей воды или воды из гранул, в которые размолоты обжаренные кофейные зерна (ниже именуемые гранулами кофе). Известно, что кофейный напиток содержит ароматные ингредиенты свыше 300 типов и питательные ингредиенты около 10 типов и служит не только в качестве вкусного напитка, но также и в качестве напитка с заявленной питательной функцией. Таким образом, получение жидкого кофейного экстракта с превосходным ароматом является важным для того, чтобы продолжать пить кофейные напитки в повседневной жизни в течение длительного срока.

В качестве кофейного экстракта с превосходным ароматом известен концентрированный кофейный экстракт. Термин «концентрированный кофейный экстракт» относится к первым нескольким густым каплям кофе во время экстрагирования. Сообщалось, что концентрированный кофейный экстракт представляет собой густой и ароматный жидкий кофе, дающий густую фактуру на языке и имеющий превосходное послевкусие, которое начисто исчезает, и что наилучший кофе получают за счет использования привлекательных свойств концентрированного кофейного экстракта наилучшим образом (см. непатентную публикацию 1).

В общем, способы экстрагирования кофе грубо подразделяют на способ фильтрации (капельного типа), способ настаивания (относящийся к типу, основанному на перемешивании или кипячении) и способ получения кофе эспрессо (относящийся к типу, основанному на парообразовании). Для каждого из способов экстрагирования были предложены различные способы получения кофейного экстракта с превосходным ароматом. Например, способ настаивания (см. непатентную публикацию 2) включает ограничение количества горячей воды и оставление кофейного экстракта без каких-либо изменений в течение определенного времени, и этот способ включает наполнение гранулами кофе стеклянной трубки, противоположные концы которой являются открытыми, и медленной подачи прохладной воды, находящейся в стеклянном контейнере, по каплям в стеклянную трубку сверху для сбора элюата в стеклянном контейнере за длительное время (кофе этого типа именуют голландским кофе, кофе холодной варки или капельным кофе).

Кроме того, сообщалось о способах, которые подавляют экстрагирование нежелательных ингредиентов для улучшения аромата кофейного экстракта. Например, один из способов включает следующие стадии: наполняют экстрактор гранулами кофе, в экстрактор инжектируют горячую воду снизу экстрактора, смешивают гранулы кофе с горячей водой, а затем обеспечивают возможность вытекания кофейного экстракта из нижней части экстрактора. Этот способ был раскрыт для обеспечения достаточного взбалтывания и перемешивания гранул кофе и растворителя для экстрагирования (горячей воды), позволяя сократить время, необходимое для экстрагирования, и, таким образом, уменьшить содержание нежелательных ингредиентов, таких как, например, грубость или терпкость в кофейном зерне, которые были вымыты в экстрагированную жидкость в результате длительного экстрагирования (см. патентные публикации 1 и 2).

Кроме того, также сообщалось о способах избирательного устранения нежелательных ингредиентов для улучшения аромата кофейного экстракта. Например, один из способов включает избирательное адсорбирование и удаление макромолекулярных коричнево-черных ингредиентов, таких как, например, полимеры хлорогеновой кислоты, которые делают кофейный экстракт вяжущим, с использованием в качестве адсорбента активированного угля со средним радиусом пор, распределенным в окрестностях 30-100 ангстрем (см. патентную публикацию 3). Другой способ включает смешивание обработки кислородом с адсорбционной обработкой активированным углем, PVPP, активированной белой глиной и т.п. для уменьшения горечи и терпкости танина, кофеина и т.п. (см патентную публикацию 4).

С другой стороны, известно, что обжарка кофейных зерен приводит к образованию в них ячеистой структуры. Сообщалось, что перегородки ячеистой структуры имеют большую площадь поверхности, сопоставимую с площадью поверхности пористого геля, и, следовательно, способны адсорбировать ингредиенты (см. непатентную публикацию 3).

СПИСОК ССЫЛОК

ПАТЕНТНЫЕ ПУБЛИКАЦИИ

Патентная публикация 1: Выложенная заявка Японии № 01-148152

Патентная публикация 2: Выложенная заявка Японии № 2004-16586

Патентная публикация 3: Патент Японии № 2578316

Патентная публикация 4: Выложенная заявка Японии № 2003-310162

НЕПАТЕНТНЫЕ ПУБЛИКАЦИИ

Непатентная публикация 1: Yukio Hirose et al., Kohigaku Kougi (Lecture on Science of Coffee), Ningen No Kagakusha (Tokyo), 2003

Непатентная публикация 2: Makoto Takagi, Kohibunka Kenkyu (Study of Coffee Culture), 15, pp. 113-134, 2008

Непатентная публикация 3: M.R. Jisha, et al., Mater. Chem. Phys., 115, pp. 33-39, 2009

СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ЗАДАЧА ИЗОБРЕТЕНИЯ

Обычно предпринимались попытки уменьшения горечи и терпкости, которые являются нежелательными ингредиентами. Однако в некоторых случаях горечь достаточно успешно устранялась, тогда как терпкость не могла быть устранена в достаточной степени, или в других случаях успешно устранялись как горечь, так и терпкость, но одновременно устранялся богатый аромат, запах и богатый вкус, уникальный для кофе, что ухудшало аромат самого кофейного экстракта.

Задачей настоящего изобретения является создание способа получения кофейного экстракта, который позволяет избирательно ослаблять чрезмерно горький вкус, оставляя неизменными предпочтительные ароматные ингредиенты кофе. Другой задачей настоящего изобретения является создание способа получения кофейного экстракта с превосходным ароматом, в котором избирательно уменьшена избыточная горечь и терпкость, а предпочтительные ароматные ингредиенты кофе оставлены неизменными.

РЕШЕНИЕ ЗАДАЧИ

Применительно к концентрированному кофейному экстракту известно, что поверхность обжаренных зерен содержит больше ароматных ингредиентов, чем внутренняя часть обжаренных кофейных зерен, что, следовательно, позволяет эффективно получать ароматную экстрагированную жидкость с небольшим количеством экстракта. Однако горькие ингредиенты, созданные во время заключительной стадии обжарки, адсорбируются на самой крайней снаружи поверхности кофейных зерен. Таким образом, жидкость, экстрагированная с поверхности обжаренных зерен, дает чрезмерно горький вкус (иногда именуемый «горечью из-за подгорания»), и, следовательно, получают кофейный экстракт с кислотностью, горечью, и трудно получить богатый сбалансированный вкус.

Авторами настоящего изобретения были усердно изучены способы избирательного устранения горечи из-за подгорания из жидкости, экстрагированной с поверхности обжаренных зерен, в качестве способов решения вышеописанной задачи. В результате авторами настоящего изобретения было установлено, что ингредиенты, имеющие горечь из-за подгорания, имеют сильное сродство к перегородкам ячеистой структуры кофейных зерен. Кроме того, авторами настоящего изобретения было установлено, что кофейный экстракт может быть получен с использования сродства к адсорбированию подгоревшего горького ингредиента на перегородках кофейных зерен для отделения подгоревшего горького ингредиента путем размещения гранул кофе в емкости для гранул, по существу запертых удерживающим элементом и путем пропускания растворителя для экстрагирования через слой накопленных гранул кофе таким образом, что растворитель для экстрагирования совершает возвратно-поступательное движение через этот слой. Таким образом было создано настоящее изобретение. То есть, настоящее изобретение относится к следующему:

1. Способ получения кофейного экстракта, включающий:

a) стадию размещения гранул кофе в емкости для гранул, по существу запертых удерживающим элементом;

b) стадию направления растворителя для экстрагирования с первого направления в емкость для гранул для экстрагирования; и

c) стадию извлечения, с первого направления, кофейного экстракта, хранящегося в емкости для гранул.

2. Способ по п. 1, в котором на стадии c) кофейный экстракт извлекают путем направления воды со второго направления, противоположного первому направлению.

3. Способ по п. 1 или 2, в котором на стадии c) экстрагированную жидкость извлекают таким образом, что степень экстрагирования составляет 20% или менее.

4. Способ по любому из п. 1-3, в котором указанный удерживающий элемент представляет собой сетчатый элемент.

5. Способ по любому из п. 1-4, в котором гранулы кофе размещают так, чтобы они скапливались таким образом, чтобы они имели по существу прямоугольную форму в сечении по направлению вдоль оси.

6. Способ по любому из п. 1-5, в котором указанный удерживающий элемент расположен так, что контактирует или находится вблизи с поверхностью уложенных слоев гранул кофе, противоположной первому направлению.

7. Способ по любому из п. 1-6, в котором первое направление находится на нижней стороне уложенных слоев гранул кофе.

8. Способ по любому из п. 1-7, в котором на стадии b) растворитель для экстрагирования инжектируют до положения, по существу выровненного с верхней поверхностью уложенных слоев гранул кофе.

ТЕХНИЧЕСКИЙ РЕЗУЛЬТАТ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Способ получения по изобретению позволяет легко получать кофейный экстракт с очень хорошим ароматом (в частности, кофейный экстракт с поверхности обжаренных зерен) с сохранением аромата и богатого вкуса кофе и с ослаблением только лишь чрезмерно горького вкуса кофе. Таким образом, например, может быть приготовлен невиданный ранее кофе, который имеет чистую фактуру и в значительной степени проявляет свойства самих кофейных зерен, даже если кофе является столь же густым или более густым, чем кофе эспрессо. Кроме того, кофейный экстракт, полученный способом получения по изобретению, имеет преимущества, состоящие в том, что он является прозрачным и имеет высокую сохранность свойств при хранении.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

Фиг.1 - концептуальный рисунок характера поведения ингредиентов в способе получения по изобретению.

Фиг.2 - схематичный вид примерного устройства экстрагирования, которое может использоваться для способа получения по изобретению (устройства 1 для экстрагирования кофе).

Фиг.3 - схематичный вид круглого фильтра диаметром 45 мм (Фиг.3A) и удерживающий элемент 11 (Фиг.3B).

Фиг.4 - схематичный вид варианта, в котором уложенные слои гранул М кофе полностью покрыты нетканым материалом, служащим в качестве удерживающего элемента, то есть гранулы удерживаются в емкости 2 для гранул посредством удерживающего элемента в виде мешка.

Фиг.5 - схематичный вид варианта, в котором удерживающий элемент 11 представляет собой крышку.

Фиг.6 - схематичный вид устройства 1 для экстрагирования кофе, которое является аналогичным устройству для экстрагирования кофе, показанному Фиг.2, и которое включает отверстие 2A, сформированное на верхнем конце емкости 2 для гранул, причем этот конец соответствует направлению, противоположному первому направлению, и канал 5′ в виде трубки, соединенный с отверстием 2A, который предназначен для направления воды в отверстие 2A.

Фиг.7 - схематичный вид устройства для экстрагирования кофе, использованного в экспериментальном примере 1.

Фиг.8 - схематичные виды, иллюстрирующие работу устройства для экстрагирования кофе, использованного в экспериментальном примере 1.

Фиг.9 - схематичный вид устройства для экстрагирования кофе, использованного в примере 4.

Фиг.10 - схема, на которой показан график логарифмов относительных концентраций ингредиентов для каждой фракции.

Фиг.11 - схема, на которой показаны результаты анализа кофеина.

Фиг.12 - схема, на которой показаны результаты анализа хлорогеновой кислоты.

Фиг.13 - схема, на которой показаны результаты измерения мутности с использованием экстрактов, полученных с использованием способа хроматографии на колонках (CC), способа стекания по каплям на колонке (CD) и способа стекания по каплям с бумажного фильтра (PD).

ОПИСАНИЕ ВАРИАНТОВ ВЫПОЛНЕНИЯ ИЗОБРЕТЕНИЯ

При обжарке кофейных зерен влага выпаривается из кофейных зерен. Внутренние ткани клеток кофейных зерен становятся полыми, приобретая ячеистую структуру. Диоксид углерода, ароматные ингредиенты, вкусовые ингредиенты (растворимые в воде вкусовые ингредиенты) и т.п. адсорбируются в кофе на выступающих и углубленных поверхностях (перегородках) полых клеточных мембран. Согласно данному способу получения небольшое количество растворителя для экстрагирования пропускают через ароматные ингредиенты и вкусовые ингредиенты (растворимые в воде вкусовые ингредиенты и горькие ингредиенты), адсорбированные на поверхности ячеистой структуры для временной десорбции ароматных ингредиентов и вкусовых ингредиентов, обнажая поверхность ячеистой структуры. Затем производят избирательное улавливание (ресорбцию) подгоревших горьких ингредиентов, содержащихся в десорбированных ингредиентах, и, таким образом, удаляют их по отдельности. Наиболее характерной отличительной особенностью способа получения по изобретению является то, что в качестве адсорбента используются обжаренные кофейные зерна с открытой поверхностью ячеистой структуры.

В настоящем изобретении последовательно выполняют стадию обнажения поверхности ячеистой структуры и стадию адсорбирования горечи из-за подгорания на открытой ячеистой структуре без необходимости трудоемких операций. В частности, настоящее изобретение использует способ пропускания растворителя для экстрагирования через гранулы кофе, уложенные в слой (зафиксированные) по существу закрытым образом, что растворитель для экстрагирования совершает возвратно-поступательное движение через этот слой. При вхождении в первый контакт с гранулами кофе (путь вперед) растворитель для экстрагирования временно десорбирует ароматные ингредиенты и вкусовые ингредиенты (растворимые в воде вкусовые ингредиенты и горькие ингредиенты), адсорбированные на поверхности ячеистой структуры, обнажая поверхность ячеистой структуры. Растворитель для экстрагирования, содержащий десорбированные ингредиенты, вводят в контакт с гранулами кофе, имеющими открытую поверхность ячеистой структуры, для избирательной ресорбции только лишь горьких ингредиентов, содержащихся в растворителе для экстрагирования (Фиг.1).

Используемый здесь термин «возвратно-поступательное движение растворителя для экстрагирования» относится к такому движению растворителя для экстрагирования, при котором, например, растворитель для экстрагирования совершает возвратно-поступательное движение в направлении силы тяжести или направлении по горизонтали относительно слоя гранул кофе, и значает, что растворитель для экстрагирования временно течет в одном направлении, а после этого в противоположном направлении. Например, термин «возвратно-поступательное движение растворителя для экстрагирования» относится к такому движению воды (растворителя для экстрагирования), при котором, если растворитель для экстрагирования, направленный внутрь для десорбции ингредиентов, адсорбированных на ячеистой структуре, течет через слой гранул кофе в направлении, противоположном направлению силы тяжести, то полученная в результате этого экстрагированная жидкость с поверхности обжаренных зерен течет в направлении силы тяжести.

Ниже приведено описание способа получения по изобретению применительно к конкретным вариантам выполнения изобретения со ссылкой на чертежи. Однако настоящее изобретение не ограничено этими вариантами его выполнения.

На Фиг.2 показано устройство 1 для экстрагирования кофе, имеющее вертикальную ориентацию. Устройство 1 для экстрагирования кофе содержит емкость 2 для гранул, содержащую верхнее отверстие 2A, сформированное на ее верхнем конце, нижнее отверстие 2B (которое служит как в качестве заливного отверстия, так и в качестве выпускного отверстия), сформированное на ее нижнем конце, и участок E экстрагирования, в котором хранятся гранулы М кофе, закрывающий элемент 3, который может быть свободно установлен на верхнем отверстии 2A и снят с него, канал 8 в виде трубки, сообщающийся с нижним отверстием 2B в емкости 2 для гранул, резервуар 4 с растворителем для экстрагирования, канал 5 подачи, который вводит растворитель для экстрагирования из резервуара 4 с растворителем для экстрагирования в нижнее отверстие 2B, и канал 7 подачи жидкости, который перемещает кофейный экстракт из нижнего отверстия 2B в резервуар 6 для хранения. Канал 8 в виде трубки соединен с каналом 5 подачи и с каналом 7 подачи жидкости при помощи трехходового клапана 9.

(Стадия a)

При использовании устройства, показанного на Фиг.2, согласно данному способу получения сначала гранулы кофе помещают в участок E экстрагирования, так что они по существу заперты удерживающим элементом. Как описано выше, в настоящем изобретении в качестве адсорбента используют обжаренные кофейные зерна с открытой поверхностью ячеистой структуры. Для использования действия адсорбента в максимальной степени важно, чтобы гранулы кофе были размещены в емкости для гранул в по существу запертом состоянии. Используемый здесь термин «в по существу запертом состоянии» относится к состоянию, в котором, когда растворитель для экстрагирования проходит через гранулы кофе, перемещение гранул кофе внутри емкости для гранул предотвращается, то есть этот термин означает, что уложенные слои гранул кофе ограничены стенками емкости для гранул, фильтрующего элемента, закрывающего элемента и т.п. Как показано на Фиг.2, на нижней стороне емкости 2 для гранул (в первом направлении) установлен нижний фильтрующий элемент 10 (первая фильтрующая среда), гранулы М кофе размещены на верхней поверхности нижнего фильтрующего элемента 10, а удерживающий элемент (второй фильтрующий элемент) 11 расположен так, что контактирует или находится вблизи с противоположной поверхностью (самая верхняя поверхность) уложенных слоев гранул М кофе. То есть, гранулы М кофе размещены в участке E экстрагирования емкости 2 для гранул в по существу запертом состоянии при помощи имеющейся поверхности правой стенки и поверхности левой стенки в направлении вдоль оси емкости 2 для гранул, нижнего фильтрующего элемента 10 и удерживающего элемента 11. В описании участок E экстрагирования соответствует тому участку части 2 контейнера гранулы кофе, в котором гранулы М кофе размещены по существу в уплотненном состоянии, то есть внутренней части области между местом расположения нижнего фильтрующего элемента 10, расположенного в месте расположения нижнего конца емкости 2 для гранул, и местом расположения съемного удерживающего элемента 11, расположенного выше нижнего фильтрующего элемента, соприкасаясь с емкостью для гранул, внутри нее.

Гранулы М кофе, то есть вещество для экстрагирования по изобретению, могут представлять собой гранулы, полученные путем измельчения обжаренных кофейных зерен. Породы деревьев, выращиваемых для получения кофейных зерен, не имеют особых ограничений, и ими могут являться такие виды, как, например, сорт арабика или сорт робуста. Способ по изобретению отличается тем, что получают кофейный экстракт, имеющий чистую фактуру, даже когда кофе является густым и имеет существенные особенности, и использование большого количества сорт робуста приводит к чрезмерно подчеркнутому запаху сорта робуста. Таким образом, особо предпочтительно используют сорт арабика. Кроме того, торговая марка кофе не имеет особых ограничений, и ею может являться, например, кофе мокко, кофе «Бразилия», кофе «Колумбия», кофе «Гватемала», кофе «Синяя гора», кофе «Кона», кофе «Манхелин» или кофе «Килиманджаро». Кофе множества торговых марок может быть купажирован для использования.

Степень обжарки (обычно выражаемая как легкая обжарка, средняя обжарка и сверхсильная обжарка в порядке усиления степени обжарки) также не имеет особых ограничений. В общем, известно, что кофейные зерна, обжаренные в легкой степени и в сверхсильной степени, имеют следующие особенности. Кофейные зерна, обжаренные в легкой степени, не могут проявить богатые свойства самих кофейных зерен и служат для ослабления запаха подгоревшего продукта, получаемого в результате обжарки, но их не нагревают до внутренней части зерен, и они склонны давать неприятный вкус или кислый вкус. Кофейные зерна, обжаренные в сверхсильной степени, служат для усиления запаха подгоревшего продукта на поверхности, но дают горький вкус, являющийся уникальным для кофе и получающийся в результате обжарки, а также выходящий из них пряный аромат, что приводит к привлекательному аромату. Средняя степень обжарки и сверхсильная степень обжарки являются предпочтительными, поскольку обжарка этих типов служит для использования наилучшим образом характерных особенностей настоящего изобретения, заключающихся в том, что настоящее изобретение обеспечивает создание кофейного экстракта с умеренной горечью из-за подгорания и с проявленными важными характерными свойствами. Что касается значения L, то предпочтительным интервалом значений является интервал от 15 до 24, более предпочтительным является интервал от 16 до 22, а особо предпочтительным является интервал от 16 до 20. Значение L представляет собой численное значение цвета поверхности гранул кофе, в которые размолоты обжаренные кофейные зерна, и указывают светлоту (0 указывает черный цвет, а 100 указывает белый цвет). Значение L гранул кофе может быть измерено с использованием, например, дифференциального колориметра. Использование кофейных зерен, обжаренных в сверхсильной степени, также улучшает эффективность экстрагирования питательных ингредиентов, что является преимуществом.

Степень помола обжаренных кофейных зерен (обычно подразделяемая на грубый помол, средний помол, мелкий помол и т.п.) не имеет особых ограничений, и могут использоваться молотые зерна различного гранулометрического состава. Однако существует вероятность того, что чрезмерно мелкая степень помола вызовет засорение первого фильтрующего элемента, что увеличивает время, необходимое для экстрагирования, приводя к избыточному экстрагированию. Таким образом, предпочтительным аспектом настоящего изобретения, в частности, является средний помол и/или грубый помол. Что касается среднего размера гранул после помола, то предпочтительным является интервал значений от около 0,1 мм до около 2,0 мм, более предпочтительным является интервал значений от около 0,5 мм до около 2,0 мм, а особо предпочтительным является интервал значений от около 1,0 мм до около 1,5 мм. Используемый здесь термин «избыточное экстрагирование» относится к явлению, при котором растворитель для экстрагирования входит в избыточный контакт с гранулами кофе, экстрагируя вяжущий вкус и неприятный вкус из внутренней части кофейных зерен.

Первый фильтрующий элемент установлен для предотвращения попадания гранул кофе в кофейный экстракт и их смешивания с ним. Может использоваться любой фильтрующий элемент, который выполняет эту задачу. Конкретными примерами первого фильтрующего элемента могут являться сетчатые элементы, такие как, например, металлическая сетка, полотно из нетканого материала (например, фланелевая ткань или ткань из хлопкового волокна) и бумажный фильтр. Существует вероятность того, что фильтрующий элемент с чрезмерно малым размером ячейки будет засоряться, что увеличивает время, необходимое для экстрагирования, вызывая избыточное экстрагирование. Таким образом, для металлической сетки предпочтительным размером ячейки является размер от около 20 до около 200 в единицах американской номенклатуры размеров ячеек. Кроме того, предпочтительно используется полотно из нетканого материала, поскольку полотно из нетканого материала может адсорбировать и удалять масло, содержащееся в кофейном экстракте.

На стадии b, которая описана ниже, гранулы М кофе укладывают и размещают в емкости 2 для гранул, имеющей форму с около одинаковым внутренним диаметром в направлении поступательного движения (Фиг.1 этим направлением является направление, противоположное направлению силы тяжести (направление снизу вверх)) растворителя для экстрагирования, чтобы растворитель для экстрагирования равномерно входил в контакт с гранулами М кофе. То есть, гранулы М кофе укладывают в форме цилиндра или прямоугольного параллелепипеда (в том числе в форме куба), чтобы уложенные слои гранул М кофе имели по существу прямоугольную форму в сечении в направлении вдоль оси. В настоящем изобретении в качестве адсорбента используют гранулы кофе, и форма (отношение площади поперечного сечения к высоте) участка E экстрагирования является важной для использования эффекта адсорбции в максимальной степени. Несмотря на то что это зависит от таких свойств гранул кофе, как, например, размер гранул, предпочтительно гранулы М кофе обычно размещают в участке E экстрагирования так, чтобы при по существу прямоугольной форме участка E экстрагирования в сечении в направлении вдоль его оси отношение (H/L) ширины (L) прямоугольника к его высоте (H) не выходило за пределы интервала значений от 0,1 до 10, предпочтительно от 2 до 6, а более предпочтительно от 3 до 6. Выше этих интервалов экстрагирование может занимать длительное время, или может происходить засорение, что приводит к избыточному экстрагированию. Кроме того, ниже эти интервалов не может быть обеспечен достаточный эффект адсорбции по изобретению.

На Фиг.2 съемный удерживающий элемент 11, расположенный выше нижнего фильтрующего элемента, соприкасаясь с емкостью для гранул, внутри нее, позволяет размещать гранулы М кофе в по существу запертом состоянии. Во время экстрагирования кофе гранулы кофе обычно перемещаются (текут) в ответ на введение растворителя для экстрагирования. Например, при капельном экстрагировании гранулы кофе плавают близко к поверхности жидкости или движутся вдоль пути, по которому введен растворитель для экстрагирования. При экстрагировании путем настаивания гранулы кофе плавают близко к поверхности жидкости или быстро движутся вследствие естественной конвекции или перемешивания. По изобретению удерживающий элемент 11 расположен так, что контактирует или находится вблизи с самой верхней поверхностью гранул М кофе, удерживая гранулы М кофе в по существу запертом состоянии. Это предотвращает перемещение гранул кофе во время экстрагирования. Предотвращение перемещения гранул кофе обеспечивают возможность ресорбции целевого горького ингредиента на перегородках открытой ячеистой структуры кофе.

Таким образом, материал, форма и т.п. удерживающего элемента 11 не имеют особых ограничений при условии, что удерживающий элемент 11 может удерживать гранулы М кофе в по существу запертом состоянии и соприкасаться с емкостью для гранул, внутри нее. Примером удерживающего элемента может являться сетчатый элемент (иногда именуемый ниже вторым фильтрующим элементом), аналогичный сетчатому элементу первого фильтрующего элемента. Если в качестве удерживающего элемента используется сетчатый элемент, то периферийная часть сетчатого элемента предпочтительно сформирована из упругого материала (например, из бумажной фланели с начесом), и удерживающий элемент 11 приведен в прижимной контакт с внутренней поверхностью емкости 2 для гранул, для усиления функции торможения (Фиг.3). Кроме того, на Фиг.4 показан вариант, в котором уложенные слои гранул М кофе целиком покрыты нетканым материалом, служащим в качестве удерживающего элемента, то есть показана емкость 2 для гранул, с удерживающим элементом в форме мешка. В этом варианте первый фильтрующий элемент и второй фильтрующий элемент не отличаются друг от друга, и удерживающий элемент служит в качестве первого фильтрующего элемента. Кроме того, предполагают, что настоящее изобретение включает вариант, в котором удерживающий элемент 11 выполнен в виде закрывающего элемента, как показано на Фиг.5.

Удерживающий элемент расположен так, что контактирует или находится вблизи с самой верхней поверхностью уложенных слоев гранул М кофе в сухом состоянии, по существу уплотняя гранулы М кофе. Положение, в котором удерживающий элемент 11 находится вблизи гранул М кофе, относится к тому положению, в котором удерживающий элемент отведен от самой верхней поверхности уложенных слоев гранул М кофе на расстояние (пустое пространство), соответствующее величине естественного разбухания гранул кофе, когда гранулы М кофе увлажнены растворителем для экстрагирования. В частности, это положение относится к внутренней части области между тем положением, в котором гранулы кофе являются немного спрессованными (для уменьшения объема гранул кофе с коэффициентом, равным около девять десятых), и положением, которое соответствует около удвоенному объему гранул кофе (предпочтительно исходному объему, умноженному на коэффициент около 1,5), и которая используется с учетом разбухания гранул кофе после контакта с растворителем для экстрагирования.

(Стадия b)

После описанной выше стадии a растворитель для экстрагирования направляют в участок E экстрагирования для экстрагирования с первого направления (стадия b). В устройстве, показанном на Фиг.2, используемое здесь «первое направление» показано как нижняя сторона уложенных слоев гранул кофе.

Авторами настоящего изобретения было подтверждено, что способ получения по изобретению является эффективным для уменьшения горечи из-за подгорания при любой температуре растворителя для экстрагирования. Однако повышенная температура растворителя для экстрагирования позволяет лучше экстрагировать богатый аромат, запах и богатый вкус, являющиеся уникальными для кофе, и также позволяет лучше проявить богатые особенности самих кофейных зерен непосредственно. Таким образом, в качестве растворителя для экстрагирования предпочтительно используют воду с температурой от 15°С до 10°С или предпочтительно горячую воду с температурой от 50°С до 98°С. В частности, авторами настоящего изобретения было подтверждено, что использование горячей воды с температурой от 60°С до 95°С позволяет получать кофейный экстракт с сильным запахом и со сладким вкусом.

На стадии b воду (предпочтительно горячую воду) инжектируют в контакт с гранулами М кофе, размещенными в емкости для гранул в по существу запертом состоянии на стадии a), для временной десорбции ингредиентов (ароматных ингредиентов и вкусовых ингредиентов, полученных в основном во время обжарки), адсорбированных на перегородках ячеистой структуры обжаренных кофейных зерен. Таким образом, обнажают поверхности перегородок ячеистой структуры. То есть, производят подготовку для выполнения эффективного отделения горьких ингредиентов с использованием гранул кофе в качестве адсорбента, что является отличительным признаком настоящего изобретения.

На стадии b может быть пропущено любое количество растворителя для экстрагирования при условии, что это количество позволяет обеспечить временную десорбцию ингредиентов, адсорбированных на перегородках ячеистой структуры. Это количество равно объему гранул М кофе, умноженному на коэффициент от около 0,3 до около 2 или предпочтительно на коэффициент от около 0,5 до, около 1,5, или более предпочтительно оно является таким, что растворитель для экстрагирования инжектируют по существу до верхней поверхности уложенных слоев гранул М кофе. На стадии b, использование небольшого количества растворителя для экстрагирования может привести к получению экстрагированной жидкости с поверхности обжаренных зерен, имеющей богатые ароматные ингредиенты и богатые вкусовые ингредиенты. Подача количества растворителя для экстрагирования, превышающего вышеописанный интервал, может снизить эффективность отделения подгоревших горьких ингредиентов при описанный ниже стадии c или может вызвать экстрагирование неприятного вкуса из внутренней части кофейных зерен, ухудшая аромат экстракта. Количество введенного растворителя для экстрагирования может быть отрегулировано указателем уровня, наличие которого предусмотрено в емкости для гранул, или вычислено исходя из объема слоя гранул кофе. Пример вычисления проиллюстрирован ниже. В общем, объемный вес гранул кофе, полученных в результате обжарки средней степени и среднего помола, составляет от 0,3 до 0,5. Например, если стеклянную трубку с внутренним диаметром 55 мм наполнить 10 граммами гранул кофе, то объем участка экстрагирования составляет около 25 мл, а объем растворителя для экстрагирования, необходимый для заполнения участка экстрагирования до их верхней поверхности, составляет 15 мл на 10 граммов гранул.

Растворитель для экстрагирования, количество которого не выходит за пределы описанного выше интервала, проходит через емкость 2 для гранул со скоростью SV (объемной скоростью), равной от около 3 до около 100. В этом случае может быть эффективно осуществлена десорбция ингредиентов, адсорбированных на гранулах М кофе. Более предпочтительная скорость SV прохождения жидкости составляет от около 5 до около 70, предпочтительно от около 5 до около 50 или более предпочтительно от около 6 до около 40.

(Стадия c)

На стадии c растворитель для экстрагирования (воду или предпочтительно горячую воду) вводят в контакт с гранулами кофе. Затем ожидается, что сначала будет происходить десорбция очень горьких ингредиентов, полученных во время заключительной стадии обжарки и адсорбированных на самой верхней поверхности перегородок, и что раствор, содержащий высокую концентрацию этих ингредиентов, временно переместится в направлении, противоположном первому направлению (Фиг.2 верхней стороне уложенных слоев гранул М кофе) (Фиг.1(b)). Полученный в результате этого кофейный экстракт извлекают с направления, противоположного первому направлению, в первом направлении (стадия c). Ожидается, что кофейный экстракт проходит через уложенные слои гранул М кофе с открытыми перегородками ячеистой структуры, позволяя осуществлять ресорбцию чрезмерно горьких ингредиентов на перегородках ячеистой структуры для их отделения (Фиг.1(c) и Фиг.1(d)).

Средство извлечения кофейного экстракта с первого направления не имеет особых ограничений. Примеры этого средства включают (i) способ извлечения кофейного экстракта путем всасывания насосом и т.п. с первого направления (Фиг.2 с нижней стороны участка экстрагирования), (ii) способ извлечения кофейного экстракта путем введения воздуха и т.п. с направления, противоположного первому направлению (Фиг.1 с верхней стороны участка экстрагирования) для повышения давления на кофейный экстракт, то есть, извлечения кофейного экстракта путем повышения давления, и (iii) способ извлечения кофейного экстракта впрыскивания воды с направления, противоположного первому направлению (Фиг.2 с верхней стороны участка экстрагирования) для проталкивания кофейного экстракта (этот способ иногда именуют ниже как «водонапорным»). Способы с повышением давления (способы (i) и (ii)) могут вызвать десорбцию горьких ингредиентов, адсорбированных на перегородках, в зависимости от величины давления. Таким образом, способ извлечения кофейного экстракта под напором воды является простым и легким и является предпочтительным аспектом изобретения.

На Фиг.6 показано устройство 1 для экстрагирования кофе, которое является аналогичным устройству для экстрагирования кофе, показанному на Фиг.2, и которое включает отверстие 2A, сформированное на верхнем конце емкости 2 для гранул, причем этот конец соответствует направлению, противоположному первому направлению, и канал 5′ в виде трубки, соединенный с отверстием 2A, предназначенный для направления воды в отверстие 2A. Ниже приведено подробное описание способа извлечения кофейного экстракта под напором воды со ссылкой на Фиг.6. Гранулы кофе размещают в участке E экстрагирования цилиндрической емкости 2 для гранул, которая имеет вертикальную ориентацию так, чтобы верхняя поверхность и нижняя поверхность гранул М кофе были прижатыми соответствующими фильтрами по существу для уплотне