Порційна капсула для приготування кавового напою без пінки

Реферат: Винахід стосується порційної капсули для приготування кавового напою. Капсула має основне тіло капсули, у якому розташовані текстильна підкладка й субстанція напою. Субстанція напою передбачена для зберігання в порційній капсулі й для екстракції в порційній капсулі через текстильну підкладку за допомогою подаваної під тиском гарячої води. Субстанція напою виконана по суті у формі порошку, містить обсмажену, мелену каву. Текстильна підкладка має 2 щільність щонайменше 100 г/м . UA 115155 C2 (12) UA 115155 C2 UA 115155 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Винахід належить до порційної капсули для приготування кавового напою, причому порційна капсула має основне тіло капсули, у якому розташована текстильна підкладка й субстанція напою, причому субстанція напою передбачена для зберігання в порційній капсулі й для екстракції в порційній капсулі через текстильну підкладку за допомогою подаваної під тиском гарячої води, причому субстанція напою виконана по суті у формі порошку й містить у собі 2 обсмажену, мелену каву, і причому текстильна підкладка має щільність щонайменше 100 г/м . Порціоновані рецептури напоїв у капсульних або чалдових системах, загалом, відомі з рівня техніки. Наприклад, у документах EP 1792850 B1, EP 1344722 A1 і US 2003/0172813 A1 розкриті порційні капсули такого роду для приготування кави й еспресо. Крім того, вказуються документи DE 102010034206, WO 2012/010317, WO 2012/038063 і DE 102011010534. Порційні капсули для приготування напою, кращим чином, мають форму усіченого конуса або циліндричну форму. Їх виготовляють, наприклад, з виготовленою глибокою витяжкою синтетичної плівки або способом лиття під тиском. Звичайно вони мають одну відкриту заправну сторону з бортиком, на якому надрукована або наклеєна мембрана (покривна плівка), одне закрите або відкрите дно капсули, причому між субстанцією напою й дном капсули можуть бути один або кілька встроюваних елементів, наприклад, таких як сито для часток, розподільник рідини, нетканий матеріал, повсть, запірна плівка й/або тому подібне. Для приготування кавового напою порційну капсулу поміщають у заварювальну камеру приладу для приготування. Після або під час процесу закриття заварювальної камери порційну капсулу, кращим чином, відкривають із її закритої сторони дна за допомогою розташованого в заварювальній камері дорна подачі води. Порційні капсули із частково відкритим дном капсули вже мають один отвір з боку дна. Після герметизації заварювальної камери закриту мембрану або покривною плівкою сторону заповнення порційної капсули пронизують за допомогою засобів, що пронизують. Потім під тиском у порційну капсулу подають рідину для приготування, переважним чином гарячу воду. Рідина для приготування протікає через субстанцію напою й витягає й/або розчиняє необхідні для приготування напою речовини із субстанції напою. При приготуванні еспресо для екстракції ефірних масел на кавовий порошок впливає, наприклад, тиск окропу до 20 бар. Крім того, цей тиск також впливає на фільтруюче середовище, що знаходиться між кавовим порошком і пронизаним виходом капсули в дні капсули. Раптова втрата тиску з нижньої сторони фільтруючого середовища приводить до утворення піни в напої, наприклад, у формі пінки кавового напою. Пінку одержують за рахунок малого розміру часток, фільтрувальної системи й високого тиску в екстрагованому об’ємі. Коли в системі немає тиску, пінки не виникає. Однак для певних напоїв, наприклад, класичної кави, звареної в кавоварці з фільтром, без пінки, що вживають, насамперед, у США й скандинавських країнах, утворення піни небажане. Необхідна для одержання бажаного об’єму напою кількість меленої кави, що міститься в порційній капсулі, практично лінійно росте з об’ємом напою, якщо стандарту відповідають інші характеристики заповненого продукту, такі як ступінь обсмаження й ступінь помелу. Відомо, що особливо при кількості напою більше 150 мл додаткова екстракція тонкоподрібненої меленої кави приводить до вимивання небажаних смакових компонентів, які надають кінцевому продукту гіркий, кислуватий, нейтральний смак. Очевидними коригувальними мірами можуть бути збільшення відважуваної дози або більш тонке здрібнювання кавових зерен. Але збільшення відважуваної дози приводить до гіршого видобування, оскільки частки більше неможливо обмивати рівномірно. Зменшення середнього розміру часток підвищує тиск у просторі екстракції. Це приводить до додаткової екстракції небажаних інгредієнтів. У рівні техніки вже існують системні рішення, які пропонують у незмінному, певному об’ємі порційної упаковки цілком різний вихід продукції. Але ці системи надають надпропорціональний запас об’єму порційної упаковки. Існує потреба в порційних капсулах для приготування кавових напоїв, які мають єдиний розмір і тим самим можуть бути частиною системного рішення. Порційні капсули повинні мати великий вихід для органолептично бездоганних кавових напоїв різного об’єму. Є особлива потреба до порційних капсул для приготування, кращим чином, кавових напоїв без пінки з об’ємами, кращим чином, більше 80 мл, причому кава, що міститься в порційній капсулі, може використатися в широкому діапазоні ступеня помелу (виражено як значення D[4,3]) і одночасно можна одержати органолептично гарні кавові напої. Значення D[4,3] є середнім об’ємом D[4,3], що є відомої спеціалісту вимірюваною величиною й може залучатися для опису середнього розміру частки. Завдання даного винаходу полягало в тому, щоб надати порційні капсули для приготування кавових напоїв, які мають переваги в порівнянні з порційними капсулами з рівня техніки. 1 UA 115155 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Насамперед, повинні надаватися порціоновані рецептури напоїв з варіабельним, специфічним для ринку виходом напою в заданому, дрібнооб`ємному незмінному об’ємі упаковки або запасу. Одержувані варіабельні, специфічні для ринку варіанти виходу продукту при цьому повинні становити, кращим чином, від 80 мл до 350 мл. Крім того, одержані рецептури напоїв повинні органолептично відповідати або бути краще напоїв, приготовлених у розповсюджених пристроях для приготування. Крім того, необхідно одержувати напої, у яких немає пінки, тобто які відповідають напоям, що приготовляють у приладах з фільтрацією без тиску. Крім того, необхідно знайти систему, за допомогою якої можна приготувати органолептично бездоганні кавові напої в більшому діапазоні об’ємів (кращим чином, від 80 до 350 мл), причому ступінь помелу (виражено як значення D[4,3]) може варіюватися в більшому діапазоні й вибиратися довільно. Ці завдання були вирішені даним винаходом, тобто порційною капсулою для приготування кавового напою, причому порційна капсула має основне тіло капсули, у якому розташовані текстильна підкладка й субстанція напою, причому субстанція напою передбачена для зберігання в порційній капсулі й для екстракції в порційній капсулі через текстильну підкладку за допомогою подаваної під тиском гарячої води, причому субстанція напою в порційній капсулі присутня в кількості в діапазоні від 1 до 20 г, причому субстанція напою виконана по суті у формі порошку, містить у собі обсмажену, мелену каву, що у сухому стані має значення D[4,3] у діапазоні від 100 до 800 мкм, і 2 причому текстильна підкладка має щільність щонайменше 100 г/м . Дивним чином було встановлено, що за рахунок спеціальної комбінації з текстильної підкладки, зокрема повітропроникності й щільності, ступеня обсмаження обсмаженої кави, кількості кави, що знаходиться в об’ємі екстракції, і ступені обсмаження можна відповідно регулювати одержуваний напій і бажаний об’єм напою. Відповідно до винаходу такі параметри, як ступінь обсмаження, ступінь помелу й кількість кави, що знаходиться в об’ємі екстракції (відважувана доза) варіювалися й були погоджені між собою таким чином, що також при малих відважуваних дозах можна було одержати більші об’єми напоїв, які органолептично відповідають заданим параметрам. За рахунок цього можна поліпшити вихід об’єму напою на кількість кави, що знаходиться в об’ємі екстракції. Об’єм пропонованої порційної капсули, кращим чином, знаходиться в діапазоні від 20 до 35 мл. В одній кращій формі здійснення об’єм пропонованої порційної капсули становить 25 ± 10 мл, кращим чином 25 ± 8 мл, ще більш кращим чином 25 ± 6 мл, найкращим чином 25 ± 4 мл, і насамперед 25 ± 2 мл. В іншій кращій формі здійснення об’єм пропонованої порційної капсули становить 30 ± 10 мл, кращим чином 30 ± 8 мл, ще більш кращим чином 30 ± 6 мл, найкращим чином 30 ± 4 мл, і насамперед 30 ± 2 мл. Субстанція напою, що міститься в пропонованій порційній капсулі, виконана по суті у формі порошку й містить у собі обсмажену, мелену каву. Кава може бути одного сорту або складатися із суміші двох або декількох будь-яких сортів кави. В одній кращій формі здійснення субстанція, що міститься в порційній капсулі, напою містить один або кілька сортів кави, вибраних з арабіки, робусти й ліберіки. В одній особливо кращій формі здійснення субстанція, що міститься в порційній капсулі, напою містить обсмажену, мелену каву, причому кава є сумішшю сортів кави арабіка й робуста. У ще одній особливо кращій формі здійснення субстанція, що міститься в порційній капсулі, напою складається з обсмаженої, меленої кави, причому кава є сумішшю сортів кава арабіка й робуста. В одній кращій формі здійснення субстанція, що міститься в порційній капсулі, напою містить обсмажену, мелену каву, причому кава є винятково кавою сорту арабіка. В одній кращій формі здійснення субстанція, що міститься в порційній капсулі, напою містить обсмажену, мелену каву, причому кава є винятково кавою сорту арабіка. Кава може бути без кофеїну. Кава може бути ароматизованою. Ароматизовану каву одержують, кращим чином, за рахунок того, що до кавових зерен після обсмаження додають натуральні або синтетичні ароматизатори або масла. Насипна об'ємна вага обсмаженої, меленої кави становить залежно від сорту й ступеня помелу 250 г/л - 400 г/л. Насипну об'ємну вагу визначають за допомогою Hag-пристрою. Для 2 UA 115155 C2 5 10 15 20 25 30 цього мелену каву поміщають у посудину з відомим об’ємом (250 мл), що тарують до заповнення на вагах. Каву заповнюють у посудину до пересипання через край і рівно розгладжують пласким предметом по верхньому краю посудини. Повну посудину зважують із урахуванням ваги тари й за допомогою відомого спеціалісту коефіцієнта перераховують у г/л. 2 Обсмажена, мелена кава, кращим чином, має питому поверхню в діапазоні від 5 до 90 м /кг. 2 2 2 Кращим чином, умовна поверхня кава становить 5 ± 3 м /кг, 10 ± 5 м /кг, 15 ± 1 м /кг, 32 ± 1 2 2 2 2 2 м /кг, 45 ± 1 м /кг, 55 ± 1 м /кг, 58 ± 1 м /кг або 60 ± 5 м /кг. Обсмажена, мелена кава, кращим чином, має вміст води в діапазоні від 1 до 5%. Щоб одержати напої з різним об’ємом напою - з пінкою або без неї, обсмаження окремих сортів є істотним елементом. При цьому виявляється вплив на смак і кольори. Ступінь обсмаження можна визначити за допомогою кольоромера (наприклад, Colorette 3b фірми Probat, Емеріх, Німеччина). В одній особливо кращій формі здійснення вся кількість меленої кави, що міститься в субстанції напою, обсмажена. Обсмажена, мелена кава має код кольорів (вимірювано пристроєм Colorette 3b фірми Probat, рік випуску 2011) у діапазоні від 20 до 170, кращим чином від 30 до 150, ще більш кращим чином від 40 до 130, і насамперед від 50 до 120. Код кольорів обсмаженої меленої кави є загальновизнаним значенням для квантифікації ступеня обсмаження. Визначення коду кольору виконується відповідно до винаходу за допомогою кольоромера типу Colorette 3b фірми Probat, рік випуску 2011. Принцип вимірювання ґрунтується на вимірюванні коефіцієнта відбиття. При цьому вимірювану пробу кави висвітлюють світлом із двома довжинами хвиль (червоним і інфрачервоним світлом). Суму відбитого світла аналізують електронним способом і відображають як код кольорів. У ще одній формі здійснення обсмажена, мелена кава має ступінь обсмаження, що виражений кодом кольорів (вимірювано пристроєм Colorette 3b фірми Probat, рік випуску 2011) у діапазоні від 20 до 170, кращим чином від 30 до 120 або від 30 до 100, ще більш кращим чином від 40 до 100 або від 40 до 80, найкращим чином від 45 до 95 або від 45 до 75, і насамперед від 50 до 90 або від 50 до 70. В іншій кращій формі здійснення обсмажена, мелена кава має ступінь обсмаження, що виражений кодом кольорів (вимірювано пристроєм Colorette 3b фірми Probat, рік випуску 2011) у діапазоні від 20 до 170, кращим чином від 50 до 150, ще більш кращим чином від 60 до 130, найкращим чином від 65 до 135, і насамперед від 70 до 120. Коди кольорів (вимірювано пристроєм Colorette 3b фірми Probat, рік випуску 2011) особливо 1 6 кращих ступенів обсмаження A - A наведені в наведеній нижче таблиці: 35 1 Код кольорів Colorette 40 45 50 55 A 40-100 2 3 A 40-80 A 50-90 4 A 50-70 5 A 60-130 6 A 70-120 Субстанція напою виконана по суті у формі порошку й містить у собі обсмажену, мелену каву, що у сухому стані має значення D[4,3] у діапазоні від 100 до 800 мкм. Значення D[4,3] є середнім об’ємом D[4,3], що відомо спеціалісту вимірюваною величиною й може залучатися для опису середнього розміру частки. Переважно, субстанція напою являє собою весь вміст порційної капсули. Якщо субстанція напою має поряд з обсмаженою, меленою кавою інші тверді складові, насамперед, інші порошкоподібні складові, то значення D[4,3] відноситься до сукупності всіх часток. Це стосується також сумішей обсмаженої, меленої кави, складові якої самі по собі, тобто в розділеному стані, мають різні значення D[4,3], у цьому випадку відповідно до винаходу значення D[4,3] також відноситься до сукупності всіх часток кави, включаючи додаткові порошкоподібні складові, що можливо містяться. В одній кращій формі здійснення субстанція напою виконана по суті у формі порошку й містить у собі обсмажену, мелену каву, що у сухому стані має значення D[4,3] у діапазоні від 200 до 650 мкм. У ще одній кращій формі здійснення субстанція напою виконана по суті у формі порошку й містить у собі обсмажену, мелену каву, що у сухому стані має значення D[4,3] у діапазоні від 300 до 400 мкм або від 350 до 600 мкм. За рахунок вибору певного ступеня помелу (виражено як значення D[4,3]) у комбінації з текстильною підкладкою й відважуваною дозою можна приготувати відповідний напій бажаної органолептичної якості. Методи для визначення розподілу розміру часток, а також середнього розміру часток відомі спеціалісту. Значення D[4,3] вказує середній об’єм, що відповідно до винаходу, кращим чином, визначається за допомогою лазерного вимірюванні, наприклад за 3 UA 115155 C2 5 10 15 20 25 30 допомогою Malvern Mastersizer 3000 і модуля диспергування Malvern Aero. При цьому в сухому вимірюванні, кращим чином, прибл. 7 г меленої обсмаженої кави переводяться у вимірювальний осередок при тиску диспергування 4 бар. За допомогою лазерної дифракції можна визначити розподіл розміру частини й значення D[4,3] за допомогою реєстрації розсіяного світла й кута дифракції що виникає в результаті цього відповідно до теорії Фраунгофера. Розмір часток або ж розподіл розміру часток меленої кави впливає на тиск заварювання, виникнення пінки й смак кавового напою. В одній кращій формі здійснення мелена кава в сухому стані має значення D[4,3] у діапазоні від 215 до 365 мкм, кращим чином від 240 до 340 мкм, найкращим чином від 265 до 315 мкм, і насамперед 290 мкм. В іншій кращій формі здійснення мелена кава в сухому стані має значення D[4,3] у діапазоні від 235 до 385 мкм, кращим чином від 260 до 360 мкм, найкращим чином від 285 до 335 мкм, і насамперед 310 мкм. У ще одній кращій формі здійснення мелена кава в сухому стані має значення D[4,3] у діапазоні від 255 до 405 мкм, кращим чином від 280 до 380 мкм, найкращим чином від 305 до 355 мкм, і насамперед 330 мкм. В іншій кращій формі здійснення мелена кава в сухому стані має значення D[4,3] у діапазоні від 275 до 425 мкм, кращим чином від 300 до 400 мкм, найкращим чином від 325 до 375 мкм, і насамперед 350 мкм. У ще одній кращій формі здійснення мелена кава в сухому стані має значення D[4,3] у діапазоні від 325 до 475 мкм, кращим чином від 350 до 450 мкм, найкращим чином від 375 до 425 мкм, і насамперед 400 мкм. В іншій кращій формі здійснення мелена кава в сухому стані має значення D[4,3] у діапазоні від 375 до 525 мкм, кращим чином від 400 до 500 мкм, найкращим чином від 425 до 475 мкм, і насамперед 450 мкм. У ще одній кращій формі здійснення мелена кава в сухому стані має значення D[4,3] у діапазоні від 425 до 575 мкм, кращим чином від 450 до 550 мкм, найкращим чином від 475 до 525 мкм, і насамперед 500 мкм. В іншій кращій формі здійснення мелена кава в сухому стані має значення D[4,3] у діапазоні від 475 до 625 мкм, кращим чином від 500 до 600 мкм, найкращим чином від 525 до 575 мкм, і насамперед 550 мкм. У ще одній кращій формі здійснення мелена кава в сухому стані має значення D[4,3] у діапазоні від 550 до 750 мкм, кращим чином від 600 до 700 мкм, найкращим чином від 625 до 675 мкм, і насамперед 650 мкм. В іншій кращій формі здійснення мелена кава в сухому стані має значення D[4,3] у діапазоні від 650 до 800 мкм, кращим чином від 700 до 800 мкм, найкращим чином від 725 до 775 мкм, і насамперед 750 мкм. 1 8 Особливо кращі форми здійснення B - B представлені в таблиці нижче: 1 2 3 4 5 6 7 8 B Значення D[4,3] [мкм] 35 40 B B B B B B B 290±25 310±25 330±25 350±25 400±25 450±25 500±25 550±50 4 8 Абсолютно особливо кращими є форми здійснення B - B . За допомогою значення D[4,3] можна, з одного боку, встановити оптимальне співвідношення між ефективністю екстракції й швидкістю екстракції, а з іншого боку, - швидкість фільтрації. В одній кращій формі здійснення вся кількість меленої кави в сухому стані має однаковий розмір часток. В одній особливо кращій формі здійснення мелена кава має певну суміш різного розміру часток. 1 10 Кращі склади розмірів часток представлені в таблиці нижче (форми здійснення С - С ): Розмір часток [мкм] 100 >250 >500 DV 50 мкм Розмір часток [мкм] 100 >250 >500 DV 50 мкм 1 C 20-40 25-35 30-45 5-15 290±25 6 C 0-5 15-20 35-45 40-50 500±25 C 20-30 27-37 33-43 5-10 250±25 C 5-10 13-25 45-60 20-40 450±25 2 7 4 C 20-30 20-30 40-50 5-15 310±25 3 C 15-25 10-15 40-45 15-25 350±25 C 0-5 5-10 32-43 45-70 550±25 4 C 12-23 11-16 42-47 16-26 400±25 8 C 0-5 5-10 30-40 50-70 600±25 5 9 C 0-5 5-10 20-35 55-80 650±25 10 UA 115155 C2 2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 8 Особливо кращі форми здійснення – C – C . Субстанція напою в порційній капсулі має кількість у діапазоні від 1 до 20 р. Кращим чином, субстанція напою в порційній капсулі має місце в кількості в діапазоні від 2 до 11 г, більше кращим чином від 3 до 8 г, ще більш кращим чином від 4 до 7 г або від 5 до 11 г, найкращим чином від 4,5 до 6,5 г або від 6 до 10 г, і насамперед від 5 до 6 г або від 7 до 10 г. В одній кращій формі здійснення субстанція напою в порційній капсулі є в кількості в діапазоні від 4 до 11 г. В одній особливо кращій формі здійснення субстанція напою в порційній капсулі є в кількості 6 ± 2 г, більш кращим чином 6 ± 1.5 г, ще більш кращим чином 6 ± 1 г, найкращим чином 6 ± 0,5 г, і насамперед 6 ± 0,3 г. В іншій кращій формі здійснення субстанція напою в порційній капсулі є в кількості 7,7 ± 4 г, більш кращим чином 7,7 ± 3 г, ще більш кращим чином 7,7 ± 2 г, найкращим чином 7,7 ± 1 г, і насамперед 7 ± 0,5 г. В одній особливо кращій формі здійснення субстанція напою в порційній капсулі є в кількості 8 ± 4 г, більш кращим чином 8 ± 3 г, ще більш кращим чином 8 ± 2 г, найкращим чином 8 ± 1 г, і насамперед 8 ± 0,5 г. У ще одній особливо кращій формі здійснення субстанція напою в порційній капсулі є в кількості 9 ± 4 г, більш кращим чином 9 ± 3 г, ще більш кращим чином 9 ± 2 г, найкращим чином 9 ± 1 г, і насамперед 9 ± 0,5 г. Субстанція напою в якості може містити такі добавки, як шоколадний порошок, молочний порошок, чайний порошок, підсолоджувачі, такі як цукор або цукрозамінники, прянощі або тому подібне. В одній кращій формі здійснення субстанція напою не містить добавок і складається винятково з обсмаженої, меленої кави. Порційна капсула для приготування кавового напою має основне тіло капсули, у якому розташована текстильна підкладка й субстанція напою, причому субстанція напою передбачена для зберігання в порційній капсулі й для екстракції в порційній капсулі через текстильну підкладку за допомогою подаваної під тиском гарячої води. Основне тіло капсули, кращим чином, є виконаним глибокою витяжкою основним тілом капсули, що, кращим чином, має форму усіченого конуса або циліндричну форму. Крім того, основне тіло капсули має ділянку стіни, причому ділянка стіни, кращим чином, має безліч жолобків і жолобки передбачені такими, що проходять між мембраною, що закриває відкриту сторону заправлення, і ділянкою дна щонайменше однієї частини довжини ділянки стіни по висоті. Ці жолобки викликають те, що порційна капсула має більшу механічну стабільність і поліпшені характеристики при протіканні через порційну капсулу екстракційної рідини в заварювальній камері, за рахунок чого можна забезпечити поліпшення процесу екстракції. Кращим чином, основне тіло капсули має в області виступу більший діаметр, ніж на ділянці стіни між виступом і ділянкою дна. За рахунок цього, переважним чином, забезпечується особливо проста й міцна можливість установки порційних капсул у стопи або ж установка в стопи основних тіл порційних капсул. У ще одній кращій формі здійснення співвідношення діаметра ділянки стіни що примикає до фланця/крайової ділянки, з одного боку, становить до діаметра фланця, а з іншого боку, від 0,85 до 0,89 і, кращим чином, 0,87. Крім того, діаметр ділянки, що примикає до фланця, стіни становить, кращим чином, 39 мм і/або діаметр фланця, кращим чином фланець, 45 мм. У ще одній кращій формі здійснення основне тіло капсули має в області стіни між ділянкою дна й фланцем меншу товщину стіни, ніж на ділянці виступу. Крім того, відповідно до цієї форми здійснення порційна капсула має жолобки на ділянці стіни, за рахунок чого досягається поліпшена стабільність. За рахунок цього можлива істотна економія матеріалу, у результаті чого можна знизити витрати й енерговитрати на виготовлення порційної капсули. Висота основного тіла капсули від ділянки дна до фланця, кращим чином, становить від 20 до 35 мм, кращим чином від 22 до 32 мм, ще більш кращим чином від 25 до 29 мм, і найкращим чином 27 мм. Порційна капсула складається, наприклад, із пластику, натурального матеріалу й/або матеріалу, що розкладає біологічно. Кращим чином, порційна капсула містить поліетилен, зшитий поліетилен, поліпропілен, змішані полімерізати з етилену, пропілену, бутилену, вінілових ефірів і ненасичених аліфатичних кислот, а також їхніх солей і ефірів, змішані полімерізати вініліденхлориду, поліацеталі, полімерізати ефірів акрилової й метакрилової кислоти, поліізобутилен, змішані 5 UA 115155 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 полімерізати ізобутілену, поліетилентерефталат, полівінілефір, силікони, ненасичені поліефірні смоли, полікарбонати й суміші полікарбонатів з полімерізатами або ж змішаними полімерізатами, поліаміди, полістирол, змішані й прищеплювальні полімерізати стиролу, полівінілхлорид, полібутен, поліуретани, полі(4-метилпентен-1), зшиті полікарбаміди, змішані й прищеплювальні полімерізати акрилнітрилу, поліакрилати, крохмалисті пластики, такі як термопластичні крохмалі, співполімери поліактиду або термопластичні поліефіри з жирних полігідрокислот. Основне тіло капсули може бути безбарвним або пофарбованим в будь-які кольори. Крім того, основне тіло капсули може бути прозорим, просвітчастим або непрозорим. Кращим чином, основне тіло капсули пофарбоване й непрозоре. Зовнішня сторона основного тіла капсули може бути з нанесеною печаткою. Дно капсули порційної капсули може бути частково відкритим або закритим. В одній кращій формі здійснення дно капсули порційної капсули закрито. Відповідно до цієї форми здійснення дно капсули перфорується тільки в заварювальній камері за допомогою засобу, що перфорує, що впливає зовні на дно порційної капсули, для створення вихідного отвору. В одній особливо кращій формі здійснення дно капсули порційної капсули частково відкрито. У випадку порційних капсул із частково відкритим дном капсули отвір для захисту продукту закрито запечатуванням, що, наприклад, можна перфорувати за допомогою перфораційного засобу або зняти вручну із дна капсули. Подібні порційні капсули відомі з рівня техніки. Відповідно до цієї форми здійснення отвір у дні капсули, кращим чином, розташований по центру й, кращим чином, має структуру округлої форми. Відносне співвідношення між величиною площі отвору в дні капсули й величиною площі всього дна капсули, кращим чином, знаходиться в діапазоні від 0,08 до 0,13, кращим чином від 0,09 до 0,12, ще більш кращим чином від 0,09 до 0,11, і становить, найкращим чином, 0,10. Порційна капсула, кращим чином, герметична, тобто субстанція, що знаходиться в порційній капсулі, напою до процесу екстракції в основному закрита непроникно для ароматів з навколишнього середовища. Відкрита заправна сторона основного тіла капсули закрита мембраною або покривною плівкою. Мембрана або покривна плівка може бути виготовлена з того ж матеріалу або відмінного від матеріалу основного тіла капсули матеріалу, і, кращим чином, закріплена за допомогою запечатування й/або склеювання на основному тілі корпуса. Кращим чином, мембрана містить у собі один або кілька шарів різних пластиків з необхідними для захисту продукту бар'єрами, серед іншого при необхідності - фольгу. Необхідні для цього комбінації спеціалісту відомі. Кращим чином, на зовнішню сторону мембрани, тобто на звернену від заповненого продукту сторону частково або повністю нанесена печатка. В основному тілі капсули порційної капсули розташована текстильна підкладка, що служить як фільтр. Текстильні підкладки відповідно до винаходу містять у собі пласкі, тобто двовимірні протяжні структури, які містять у собі волокна. Волокна у свою чергу утворюють будь-який тип текстилю, насамперед тканини, неткані матеріали, повсті, губки й т.п. У порційних капсулах для приготування напоїв як фільтр можуть використовуватися різні текстильні підкладки. Різні форми здійснення містять у собі пласкі й гнучкі аж до твердих і тривимірних текстильних підкладок. Особливо кращі відповідно до винаходу пористокаскадоподібні текстильні підкладки. З пористо-каскадоподібними текстильними підкладками досягається досить високий тиск заварювання в об’ємі екстракції, що створює органолептично бездоганний напій. Одночасно субстанція напою міститься в бажаному розмірі в просторі екстракції й можна припинити піноутворення для одержання пінки на напої. Пористо-каскадоподібні текстильні підкладки мають явну тривимірну структуру, що містить аналогічні порам порожні простори, причому рідина що протікає і підлягає фільтрації тече як у випадку каскаду від одного рівня пор до іншого. Можливо наявна піна порушується й не утворює пінку. Проникні по поверхні текстильні підкладки мають пласку, тонку як папір структуру. За рахунок хаотично розташованих волокон з розташованими трохи одне над одним шарами виникає текстильна підкладка з невеликим розміром комірки. Прилягаючий фільтрований продукт створює достатній тиск, щоб екстрагувати утворюючу пінку речовини. Використання текстильної підкладки як фільтр має ту перевагу, що можна відмовитися від витратного процесу лиття пластмас під тиском або процесу глибокої витяжки або ж процесу тиснення для виготовлення пластикових сит. Вартість виготовлення тим самим істотно 6 UA 115155 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 знижується. До того ж не потрібна опорна структура, оскільки текстильна підкладка опирається безпосередньо на дно капсули. У порівнянні з відомими з рівня техніки пластиковими фільтрами текстильна підкладка до того ж має ту перевагу, що вона має явно більшу поверхню входу рідини. Крім того, забезпечується можливість поперечного потоку рідини (паралельно площини основного протягу площини фільтра), у результаті чого досягаються кращі характеристики змішування й стікання. Крім того, було встановлено, що при використанні текстильної підкладки явно знижується небезпека забивання сит або ж практично виключається. Текстильна підкладка стійка до забивання як при готуванні напоїв з рідиною, що знаходиться під порівняно низьким тиском, для приготування, так і при готуванні напоїв з рідиною, що знаходиться під порівняно високим тиском, для приготування. Крім того, постійно надійно підтримується поперечний потік рідини в текстильній підкладці й гарантується стікання рідин, що попадають у текстильну підкладку, до отвору стікання. Текстильна підкладка, переважним чином, виконується міцною на розрив. Текстильна підкладка, кращим чином, містить у собі нетканий матеріал, повсть і інші текстильні матеріали або ж структуру з порами й каналами, такі як губки з відкритими порами, пінопласт із відкритими порами або їхню комбінацію. В одній кращій формі здійснення даного винаходу текстильна підкладка є нетканим матеріалом, що містить у собі виготовлений, наприклад, з таких пластикових тонких волокон як, наприклад, поліефірні тонкі волокна, нетканий матеріал, що, насамперед, є поплутаними волокнами й/або нетканим матеріалом з орієнтованими волокнами. Нетканий матеріал, кращим чином, є проникним по поверхні. В одній особливо кращій формі здійснення даного винаходу текстильна підкладка має структуру повсті. Текстильна підкладка може мати одну або трохи розташованих одне на одному повстяних структур. Повсть, кращим чином, пористо-каскадна і може містити в собі, наприклад, віскозу, поліефір, поліамід, поліпропілен або їхні комбінації. Також можна скомбінувати кілька нетканих матеріалів і/або повстей одне за одним. Особливо кращим чином, повсть має повстяну голкопробивну структуру. Відповідно до цієї форми здійснення текстильна підкладка складається, кращим чином, із щонайменше однієї повстяної структури й несучої структури, насамперед тканої структури, причому, особливо кращим чином, повстяна структура утворює щонайменше одну часткову ділянку об’єму несучої структури. Переважним чином, текстильна підкладка має дві або кілька повстяних структур, які, переважно, відділені одне від одного за рахунок несучої структури. Кращим чином, обидві повстяні структури в порційній капсулі розташовані одне на одному й з'єднані одне з одним. Товщина обох повстяних структур може бути однаковою або різною. Переважним чином, повстяна структура, звернена до субстанції напою тонше, ніж звернена до дна капсули повстяна структура або навпаки. Переважним чином, поверхню повстяної структури обробляють, наприклад, термічно, щоб, наприклад, зафіксувати вільні волокна. Одну несучу структуру, що має, насамперед ткану структуру, і одну повстяну структуру текстильну підкладку виготовляють, наприклад, за рахунок того, що надається ткана структура, що складається з поздовжніх і поперечних ниток. Для конструкції повсті, кращим чином, голчасті повсті вибирають, переважно, волокнисті одиниці в 0,8 - 7 дтекс. З'єднання окремих волокон одне з одним у повсть і/або його закріплення в несучій структурі виконується, переважно, за допомогою виробничого процесу зшивання. При цьому голки зі зворотними зазублинами встромляють у вкладений спереду пакет волокон з високою швидкістю й знову витягають. За рахунок зазублин волокна переплітаються одне з одним і/або з несучою тканиною за рахунок безлічі виникаючих петель. Якщо текстильна підкладка містить у собі як повсть, так і нетканий матеріал, то вони, переважним чином, з'єднані одне з одним. Повсть і/або нетканий матеріал можуть використовуватися багатошаровими, причому шари можуть розрізнятися по типу використаного вихідного матеріалу й/або його обробки. У ще одній кращій формі здійснення даного винаходу текстильна підкладка є фільтрувальною тканиною, наприклад, губкою з відкритими порами й/або пінопластом з відкритими порами, що розташований в області дна капсули. Губка містить у собі, наприклад, ретикульований пінополіуретан. В одній кращій формі здійснення текстильна підкладка проникна по поверхні, кращим чином вона є проникним по поверхні нетканим матеріалом. Якщо текстильна підкладка є проникною по поверхні нетканим матеріалом, то дно порційної капсули, кращим чином, закрито. В одній особливо кращій формі здійснення текстильна підкладка пористо-каскадна, кращим чином вона є пористо-каскадною повстю. 7 UA 115155 C2 5 10 15 20 25 30 Якщо текстильна підкладка є пористо-каскадною повстю, то дно порційної капсули, кращим чином, частково відкрито. Текстильна підкладка має певну розтяжність у поздовжньому й поперечному напрямку. Залежно від товщини матеріалу й складу або ж структури матеріалу розтяжність визначають, наприклад, згідно ISO 9073 або, наприклад, згідно ISO 13934. Відповідно до винаходу розтяжність текстильної підкладки, кращим чином, визначають згідно ISO 9073 або згідно ISO 13934. Якщо текстильна підкладка є нетканим матеріалом, і товщина матеріалу менше одного міліметра, то максимальна сила тяги в поздовжньому напрямку становить, кращим чином, від 50 Н до 150 Н на 5 см, а в поперечному напрямку, кращим чином, від 30 Н до 90 Н на 5 см, причому розтягання максимальної сили тяги в поздовжньому й поперечному напрямку охоплює, кращим чином, від 20% до 40%. Якщо товщина матеріалу більше одного міліметра, то максимальна сила тяги в поздовжньому й поперечному напрямку становить, кращим чином, від 50 даН до 150 даН, причому розтягання максимальної сили тяги в поздовжньому й поперечному напрямку становить, кращим чином, 20% - 40%. Текстильна підкладка має безліч фільтруючих отворів, причому фільтруючі отвори, кращим чином, мають середній діаметр у діапазоні від 100 до 1000 мкм, кращим чином від 200 до 700 мкм, найкращим чином від 250 до 550 мкм, і насамперед від 300 до 500 мкм. Методи для визначення середнього діаметра фільтруючих отворів відомі спеціалісту. В одній кращій формі здійснення текстильна підкладка має безліч фільтруючих отворів, які виконані таким чином, що сума перетинів фільтруючих отворів займає від 0,1 до 10%, кращим чином від 1 до 3 %, і найкращим чином 1,4%, загального перетину текстильної підкладки. Середній діаметр фільтруючих отворів і значення D[4,3] погоджені одне з одним таким чином, що ніякі частки субстанції напою не попадають у кавовий напій і одночасно можна досягти по можливості швидкої й ефективної екстракції субстанції напою. Повітропроникність текстильних підкладок визначають згідно DIN ISO 2137 . Для цього натягають певну площу матеріалу проби. Через пробу повітря протікає під прямим кутом до поверхні. Вимірювання може виконуватися як визначення зниженого або диференціального тиску. Повітропроникність, кращим чином, визначають при тиску в 100 Паскаль. 2 Текстильна підкладка може мати повітропроникність у діапазоні від 50 до 400 л/(м с). Особливо кращі значення повітропроникності текстильної підкладки узагальнені в наведеній 1 43 нижче таблиці як форми здійснення D – D : D 1 2 D 150170 3 12 D 390410 Повітропроникність 50-150 2 [л/(м с)] D 160180 13 22 D 16001800 D 400500 23 D 150200 4 D 180200 5 D 18002200 D 180240 6 14 D 480580 24 D 19002100 D 230330 7 15 D 550650 25 D 19802020 D 250310 16 D 630800 26 D 22002500 8 D 270290 9 17 D 780900 27 D 25003000 D 330380 18 D 8801000 28 D 30003500 10 19 D 10001200 29 D 35004000 35 11 D 370430 21 D 14001600 Повітропроникність 2 [л/(м с)] D 350450 Повітропроникність 2 [л/(м с)] D 12001400 D Повітропроникність 2 [л/(м с)] 31 160±10 D Повітропроникність 2 [л/(м с)] 40 38 1000±100 D 32 D 170±10 D 33 D 193±10 39 1500±100 D 34 D 281±10 40 1700±100 35 400±10 D 41 2000±50 D 36 600±100 D 42 2100±50 20 30 D 37 800±100 D 43 2500±100 В одній кращій формі здійснення текстильна підкладка має повітропроникність щонайменше 2 50 л/(м с). В іншій кращій формі здійснення текстильна підкладка має повітропроникність щонайменше 2 100 л/(м с). 2 Особливо кращим чином, текстильна підкладка має повітропроникність більше 160 л/(м с). 8 UA 115155 C2 5 10 15 Якщо текстильна підкладка містить у собі нетканий матеріал або складається з нетканого 24 26 41 матеріалу, то кращі форми здійснення D і D , а D - особливо краща. В одній кращій формі здійснення текстильна підкладка має повітропроникність у діапазоні 2 від 160 до 500 л/(м с). Якщо текстильна підкладка містить у собі фетр або складається з фетру, то кращі форми 2 5 7 9 11 13 32 35 здійснення D – D , D – D і D – D , а D і D – особливо краща. Якщо значення D [4,3] знаходиться в діапазоні від 380 до 580 мкм, кращим чином від 400 до 32 550 мкм, то форма здійснення D є абсолютно особливо кращою. Якщо значення D [4,3] знаходиться в діапазоні від 300 до 400 мкм, кращим чином від 320 до 35 380 мкм, то форма здійснення D є абсолютно особливо кращою. 2 Текстильна підкладка має щільність щонайменше 100 г/м . Альтернативні позначення щільності є розподілом мас або граматурою. Методи для визначення щільності текстильної підкладки відомі спеціалісту. Щільність, переважним чином, визначають згідно DIN EN 13000. 1 24 Кращі форми здійснення E - E представлені в таблиці нижче: 1 2 E Щільність 2 [г/ м ] 11 900-1400 18 E Щільність 2 [г/м ] 20 25 30 35 40 45 50 70±10 E 4 5 12 E E 6 E 7 8 9 10 E E E E E 30010-150 30-120 50-100 60-80 150-300 500-950 550-850 600-800 600-700 1100 E Щільність 2 [г/м ] 3 E 13 14 E E 15 E 16 E 17 E 950-13501000-1300 1050-1250 1100-1200 1200-1400 1250-1350 19 E 650±10 20 21 E E 760±10 900±10 22 E 1000 ±10 23 E 24 E 1300±10 1150 ±10 (2·650±10) Якщо текстильна підкладка містить у собі нетканий матеріал або складається з нетканого 3 4 18 матеріалу, то кращі форми здійснення E і E , а E – особливо краща. В одній особливо кращій формі здійснення текстильна підкладка має щільність щонайменше 2 500 г/м . У ще одній особливо кращій формі здійснення текстильна підкладка має щільність більше 2 900 г/м . У ще одній особливо кращій формі здійснення текстильна підкладка має щільність в 1150 ± 2 2 2 10 г/м , кращим чином 1150 ± 8 г/м , ще більш кращим чином 1150 ± 6 [г/м ], найкращим чином 2 2 1150 ± 4 г/м і, насамперед, 1150 ± 2 [г/м ]. Відповідно до цієї форми здійснення текстильна підкладка, кращим чином, містить у собі повсть або, кращим чином, складається з повсті. Якщо текстильна підкладка містить у собі повсть або складається з повсті, то кращі форми 8 10 11 15 17 19 23 здійснення E , E , E , E і E , а E і E – особливо краща. Якщо значення D [4,3] знаходиться в діапазоні від 380 до 580 мкм, кращим чином від 400 до 23 550 мкм, то форма здійснення E є абсолютно особливо кращою. Якщо значення D [4,3] знаходиться в діапазоні від 300 до 400 мкм, кращим чином від 320 до 19 380 мкм, то форма здійснення E є абсолютно особливо кращою. 2 11 11 8 4 14 32 23 35 19 Кращі комбінації ознак: D E , D E , D E , D E і D E . У ще одній особливо кращій формі здійснення текстильна підкладка має повітропроникність 2 2 більше 160 л/(м с) і щільність більше 900 г/м . У ще одній особливо кращій формі здійснення текстильна підкладка має повітропроникність 2 2 більше 160 л/(м с) і щільність більше 900 г/м , причому дно капсули частково відкрито. 2 2 Кращим чином, частка щільності в г/м і повітропроникності в л/(м с) текстильні підкладки становить щонайменше 1 (гс)/л. 2 2 В одній кращій формі здійснення частка щільності в г/м і повітропроникності в л/(м с) текстильні підкладки становить щонайменше 1 (гс) л, більш кращим чином щонайменше 2 (гс)/л, ще більш кращим чином щонайменше 3 (гс)/л або 4 (гс)/л, найкращим чином щонайменше 5 (гс)/л, і насамперед, щонайменше 6 (гс)/л. 2 В одній особливо кращій формі здійснення частка щільності в г/м і повітропроникності в 2 л/(м с) текстильні підкладки становить 6,76 ± 0,2 (гс)/л. 2 В іншій особливо кращій формі здійснення частка щільності в г/м і повітропроникності в 2 л/(м с) текстильні підкладки становить 1,63 ± 0,2 (гс)/л. Текстильна підкладка, кращим чином, має товщину в діапазоні від 0,20 до 5 мм. 9 UA 115155 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Якщо текстильна підкладка містить у собі нетканий матеріал або складається з нетканого матеріалу, то її товщина, кращим чином, знаходиться в діапазоні від 0,20 до 0,8 мм, кращим чином від 0,25 до 0,39 мм, і становить, найкращим чином, 0,32 мм. Якщо текстильна підкладка містить у собі повсть або складається з повсті, то її товщина, кращим чином, знаходиться в діапазоні від 0,20 до 5 мм, кращим чином від 1,5 до 3,5 мм, і становить, найкращим чином, 3,2 мм. В одній кращій формі здійснення, якщо текстильна підкладка містить у собі повсть або складається з повсті, те її товщина, кращим чином, знаходиться в діапазоні від 2 до 6 мм, кращим чином від 3 до 5 мм, і становить, найкращим чином, від 3,8 до 4,2 мм. Відповідно до цієї 2 форми здійснення текстильна підкладка, переважно, має щільність в 1150 ± 10 г/м . Діаметр текстильної підкладки може відповідати діаметру дна капсули із внутрішньої сторони, або також бути більше або менше. Якщо діаметр текстильної підкладки більше діаметра дна капсули із внутрішньої сторони, то при заповненні порційної капсули субстанцією напою текстильну підкладку притискають до ділянки дна, причому виступаюча крайова ділянка неминуче прилягає до ділянки бічної стінки порційної капсули й відстоює у напрямку сторони заправлення або ж згинається в напрямку сторони заправлення. Це має перевагу, якщо центральна ділянка текстильної підкладки внаслідок механічного контакту знімається засобом, що перфорує, який поступає зовні в ділянку дна із дна, крайова ділянка в напрямку дна капсули й у напрямку центральної ділянки додатково прослизає, у результаті чого жодна субстанція напою не протікає повз край текстильної підкладки в напрямку вихідного отвору. Це дозволяє, насамперед, підняти текстильну підкладку дна капсули також у випадку нееластичної текстильної підкладки, причому на фільтруючу дію негативного впливу не здійснюється. У випадку еластичної текстильної підкладки на підйом центральної ділянки без негативного впливу на фільтруючу дію здійснюють щонайменше сприятливий вплив за рахунок крайової ділянки, що додатково прослизає, текстильної підкладки, оскільки у випадку перфорації дна капсули також можлива комбінація розтягання й додаткового проковзування. В одній кращій формі здійснення діаметр текстильної підкладки на 1 - 15% більше діаметра дна капсули із внутрішньої сторони. Текстильна підкладка може бути закріплена на дні капсули або тільки прилягати до дна капсули. В одній кращій формі здійснення текстильна підкладка може бути просто вкладена в основне тіло капсули й розташована на дні порційної капсули таким чином, що вона прилягає по можливості на великій площі. Потім можна заправити субстанцію напою в основне тіло капсули. Переважним чином, при цьому виконується фіксація текстильної підкладки на дні капсули за рахунок прилягаючої зверху субстанції напою. В іншій кращій формі здійснення текстильну підкладку з'єднують із дном капсули, наприклад, за рахунок склеювання або запечатування. Запечатування виконується, кращим чином, за допомогою ультразвуку. Особливо кращим чином, текстильна підкладка, що має повстяну структуру припечатана до дна капсули, насамперед, ультразвуком. Якщо текстильна підкладка має одну або кілька повстяних структур і одну несучу структуру, то структури в порційній капсулі розташовують одне над одним й при необхідності з'єднують одне з одним. Якщо текстильна підкладка містить у собі нетканий матеріал або складається з нетканого матеріалу, то нетканий матеріал, особливо кращим чином, припечатують до дна капсули, насамперед, ультразвуком. Також, кращим чином, нетканий матеріал натягають до його закріплення на капсулі, насамперед на дні капсули, щоб поліпшити прилягання до дна. Вага порожнього основного тіла капсули, включаючи текстильну підкладку, становить від 1,00 до 2,50 г. Кращим чином, вага порожнього основного тіла капсули, включаючи текстильну підкладку, знаходиться в діапазоні від 1,00 до 1,80 г, більш кращим чином від 1,10 до 1,70 г, ще більш кращим чином від 1,20 до 1,60 г, найкращим чином від 1,30 до 1,50, і насамперед від 1,35 до 1,41 г. В інший, особливо кращій формі здійснення вага порожнього основного тіла капсули, включаючи текстильну підкладку, знаходиться в діапазоні від 1,70 до 2,50 г, більш кращим чином від 1,80 до 2,40 г, ще більш кращим чином від 1,90 до 2,30 г, найкращим чином від 2,00 до 2,20, і насамперед від 2,08 до 2,14 г. 10 UA 115155 C2 5 10 15 Для захисту субстанції напою від вологи й кисню й для підвищення стабільності зберігання порційних капсул на порційні капсули, кращим чином, подають інертний газ, у результаті чого усередині капсул виникає легкий надлишковий тиск. Інертний газ є, переважним чином, азотом. Порційну капсулу можна оснащати ідентифікатором. Так, наприклад, можна реалізувати механічний код або ж механічне припасування порційної капсули за допомогою підгінного елемента пристрою для приготування кавового напою по вже описаним вище жолобках на ділянці стіни основного тіла капсули. Крім того, також можна використати коди на основі електричної провідності або магнетизму. На тиск заварювання при стандартизованих умовах можна вплинути за допомогою значення D[4,3] меленої кави, а також кількості субстанції напою що міститься в порційній капсулі. Тиск заварювання, кращим чином, знаходиться в діапазоні від 1 до 18 бар. Тиском заварювання, кращим чином, позначають обмірюваний тиск, що повинен подавати насос, щоб качати воду в і через порційну капсулу, що знаходиться в заварювальній камері. 1 10 Кращі форми здійснення F - F представлені в таблиці нижче: F Тиск заварювання [бар] 1 2-5 F 2 3-6 F 3 4-6 F 4 F 4-8 2 20 25 30 35 40 6-8 F 6 6,5-10 F 7 8-10 F 8 9-12 F 9 11-13 F 10 13-15 9 Особливо кращими є форми здійснення F - F . За допомогою пропонованої порційної капсули можна виготовляти різні кавові напої. Кращі кавові напої - еспресо й кава, зварена у кавоварці з фільтром, більш кращим чином кава, зварена у кавоварці з фільтром. Кращим чином, поняття «кава, зварена у кавоварці з фільтром» позначає кавовий напій з об’ємом більше 80 мл, що не має пінки й відповідає кавовому напою, який можна приготувати за допомогою приладів з фільтрацією без тиску. Об’єм напою, що досягається, може знаходитися в діапазоні від 20 до 400 мл. Якщо кавовий напій є еспресо, об’єм напою, що досягається, кращим чином, становить від 30 до 50 мл. Об’єм напою, що досягається, знаходиться в діапазоні від 80 до 350 мл. Якщо кавовий напій є кава, зварена у кавоварці з фільтром, то об’єм напою, що досягається, кращим чином, становить від 80 до 180 мл або від 150 до 330 мл. В одній особливо кращій формі здійснення об’єм напою, що досягається становить від 80 до 180 мл, а, насамперед, від 100 до 150 мл. У ще одній кращій формі здійснення об’єм напою, що досягається становить від 150 до 330 мл, а, насамперед, від 180 до 300 мл. Кавовий напій, що приготовляють, може мати пінку. В одній кращій формі здійснення кавовий напій має пінку. Відповідно до цієї форми здійснення об’єм напою, що досягається, кращим чином, становить від 30 до 50 мл. В одній особливо кращій формі здійснення кавовий напій не має пінки. Відповідно до цієї форми здійснення об’єм напою, що досягається, кращим чином, становить від 80 до 350 мл, більш кращим чином від 80 до 180 мл або від 150 до 330 мл, найкращим чином від 100 до 150 мл або від 180 до 300 мл. Кращі комбінації особливо кращих форм здійснення наведені в наступній таблиці: D[4,3]-Wert 200-650 мкм 300-400 мкм 4 B 350-600 мкм 5 7 B -B 8 B 45 5 Кількість кави [г] 7-10 8±0,5 8±0,5 9±0,5 9±0,5 9±0,5 Текстильна підкладка Тиск Об’єм, що Щільність Повітропроникність заварювання досягається [мл] 2 2 4 ≥ 500 г/м ≥ 100 л/(м с) F 80-350 10 11 3 E D F 80-180 19 35 3 E D F 100-150 14 2 4 E D F 150-330 23 32 5 E D F 180-300 23 32 3 E D F 180-300 Приклади здійснення Визначення ступеня обсмаження виконується за допомогою кольороміра типу Colorette 3b фірми Probat. Принцип вимірювання ґрунтується на вимірюванні коефіцієнта відбиття. При 11 UA 115155 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 цьому вимірювану пробу кави висвітлюють світлом із двома довжинами хвиль (червоним і інфрачервоним світлом). Суму відбитого світла аналізують електронним способом і відображають як код кольорів. Дуже темно обсмажена сира кава дає обмірювані значення від 50 до 70. Значення більше 70 мають кавові зерна середнього ступеня обсмаження аж до обсмажених до світлих кольорів. Розподіл розміру часток і значення D[4,3] були визначені в ході сухого вимірювання за допомогою вимірювального інструмента Malvern Mastersizer 3000 і модуля диспергування Malvern Aero. Для цього прибл. 7 г меленої обсмаженої кави перевели у вимірювальну комірку при тиску диспергування в 4 бар. За допомогою лазерної дифракції можна визначити розподіл розміру частини й значення D[4,3] за допомогою реєстрації розсіяного світла й кута дифракції що виникає в результаті цього відповідно до теорії Фраунгофера. Повітропроникність текстильних підкладок була визначена згідно DIN ISO 2137. Для цього була натягнута певна площа матеріалу проби. Через пробу повітря протікало вертикально поверхні. Вимірювання може виконуватися як визначення зниженого або диференціального тиску. Повітропроникність була визначена при тиску в 100 Паскаль. Щільність текстильної підкладки визначають згідно DIN EN 12127. Під тиском заварювання позначають обмірюваний тиск, що повинен подавати насос, щоб качати воду в і через порційну капсулу, що знаходиться в заварювальній камері. Як критерій оцінки служила органолептична оцінка напою як візуально, щодо відсутності пінки, так і на смак. При відкритому дні капсули пінки мало або не виникає взагалі. Пробами без пінки називали ті проби, у яких невелика кількість піни або ж пухирців зникли протягом 10 секунд. У випадку смакової перевірки на шкалі балів від 0 до 6 необхідно досягти значення від 5,0 до 6,0 (0 = не подобається, 3 = нейтрально, 6 = неймовірно подобається). В основному використалися критерії: міцність, гіркота, кислість, солодкість й при необхідності в'язкість. Перевірку виконували органолептично навчені дегустатори. Приклад здійснення 1 Були приготовлені різні кавові напої з використанням проникної по поверхні й пористокаскадної текстильної підкладки при значенні D[4,3] кави в 350 мкм (таблиця 1). Серії тестів 1 і 2 таблиці 1 підтверджують, що з кодами кольорів від 70 до 120 і дрібним ступенем помелу (виражено значенням D[4,3]) у комбінації з відповідною текстильною підкладкою можна одержати органолептично бездоганні напої об’ємом від 30 мл до 150 мл, причому як з пінкою (серія тестів 1 (приклад для порівняння), так і без пінки (серія тестів 2). З більш низькими кодами кольорів, наприклад, не можна досягти ніяких гарних органолептичних результатів (серія тестів 3). Приклад здійснення 2 Були приготовлені різні кавові напої з використанням різних пористо-каскадних текстильних підкладок (таблиця 2). У серії тестів 4 - 9 показані різні дослідження для одержання напоїв без пінки з більшим об’ємом. При цьому використовувалися пористо-каскадні підкладки зі змінюваною вагою одиниці поверхні й різних значень повітропроникності. Цікавим чином велика щільність хоча й забезпечує абсолютну відсутність пінки, хоча тиск заварювання росте - серія тестів 8 - але тільки після зміни повітропроникності текстильної підкладки - серія тестів 9 - одержують органолептично чудовий напій. Зміни ступеня обсмаження (коди кольорів 90 - 120) не дають гарних напоїв. Приклад здійснення 3 Були приготовлені різні кавові напої з використанням пористо-каскадної текстильної підкладки при різних значеннях D[4,3] кави (таблиця 3). Із серій тестів 10 – 12 і 9 (таблиця 2) видно, що за допомогою цієї текстильної підкладки 2 2 (щільність 1150 г/м , повітропроникність 170 л/(м с)) можна використати широку палітру ступенів помелу (виражено значенням D[4,3]), незважаючи на збільшення значень тиску заварювання. За допомогою кодів кольорів 70 – 120, навпроти, не можна одержати органолептично задовільні напої. 12 UA 115155 C2 Таблиця 1 Використання проникної по поверхні й пористо-каскадної текстильної підкладки при значенні D[4,3] кави в 350 мкм. Таблиця 2 Застосування різних пористо-каскадних текстильних підкладок. 13 UA 115155 C2 Таблиця 3 Використання пористо-каскадної текстильної підкладки при різних значеннях D[4,3]. ФОРМУЛА ВИНАХОДУ 5 10 15 20 1. Порційна капсула для приготування кавового напою, причому порційна капсула має основне тіло капсули, у якому розташовані текстильна підкладка й субстанція напою, причому субстанція напою передбачена для зберігання в порційній капсулі й для екстракції в порційній капсулі через текстильну підкладку за допомогою подаваної під тиском гарячої води, причому субстанція напою в порційній капсулі присутня в кількості в діапазоні від 1 до 20 г, причому субстанція напою виконана у формі порошку, містить обсмажену, мелену каву, що у сухому стані має значення ступеня помелу D[4,3] у діапазоні від 100 до 800 мкм, і 2 причому текстильна підкладка має щільність більше 900 г/м , і 2 причому текстильна підкладка має повітропроникність в діапазоні від 160 до 500 л/(м с). 2. Порційна капсула за п. 1, причому субстанція напою в порційній капсулі присутня в кількості в діапазоні від 4 до 11 г. 3. Порційна капсула за одним із попередніх пунктів, причому субстанція напою виконана у формі порошку, містить обсмажену, мелену каву, що у сухому стані має значення ступеня помелу D[4,3] у діапазоні від 200 до 650 мкм. 4. Порційна капсула за одним із попередніх пунктів, причому дно капсули частково відкрите. 2 5. Порційна капсула за одним із попередніх пунктів, причому частка щільності в г/м і 2 повітропроникності в л/(м с) текстильні підкладки становить щонайменше 1 (гс)/л. Комп’ютерна верстка А. Крижанівський Міністерство економічного розвитку і торгівлі України, вул. М. Грушевського, 12/2, м. Київ, 01008, Україна ДП “Український інститут інтелектуальної власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 14