DK158835B - Bygningspakning og fremgangsmaade til fremstilling af samme - Google Patents

Description

1 DK 158835 B

Den foreliggende opfindelsen angår en brygningspakning, der indeholder et nærings- eller nydelsesmiddel, såsom kaffe, te eller vegetabilske ekstrakter. Især angår opfindelsen filterposer indeholdende sådanne nærings- eller nydelsesmidler, som muliggør en forbedret ekstraktion af aromatiske olier og aromastoffer til opnåelse af en for-5 bedret kvalitet og mere fyldig smag.

Det er almindeligt at indføre nærings- eller nydelsesmidler i engangsposer eller patroner, idet sådanne er bekvemme at anvende til fremstilling af ekstrakter eller ^ bryg af de nævnte nærings- eller nydelsesmidler. Eksempler på sådanne kendte infusionsposer eller patroner går helt tilbage til 1899, se USA patent nr. 634 349.

Fra USA patentskrift nr. 3 183 096 er det kendt at frem-15 stille en smagsfri kaffe-pakning, der er udformet af porøst syntetisk fiberholdigt papir indeholdende enkelte filamenter af polymere fibre. Det er anført her, at sådanne filterposer ikke påvirker smagen eller aromaen af kaffe som følge af absorption, adsorption og/eller poly-20 merisation af kaffe-bestanddele. Ifølge patentskriftet antages det, at aromastofferne i kaffen omfatter hydrogensulfid, isopren, methylmercaptan, acetaldehyd, dimeth-ylsulfid, methylformiat, furan, propionaldehyd, isobutyl-aldehyd, acetone, methylfuran, butyraldehyd, methylethyl-25 keton, isovaleraldehyd, methylalkohol, diacetyl, ethylal-kohol og acetylpropionyl. Det fremgår klart af denne reference, at man ikke har erkendt betydningen af aromatiske olier for ekstraktens kvalitet, ligesom der heller ikke er givet anvisning på opnåelse af en mere fuldkommen 30 ekstraktion af aromatiske olier i ekstrakten. Fra USA patentskrift nr. 3 879 565 kendes et system, hvor ristet og formalet kaffe behandles med et af silicone bestående af skumdæmpende middel forud for indføringen i en ekstraktions- eller brygningspose. Denne silicone-behandling har 35 til formål at dispergere det under ekstraktionen dannede 2

DK 158835 B

skum og således forbedre den hastighed, hvormed ekstraktionen af kaffe-bestanddelene sker. Anvendelsen af silicone som vandskyende middel på overfladen af infusionsposer til opnåelse af en forbedret gas-frigørelse fra 5 infusionsposen, er kendt fra USA patentskrift nr. 3 386 834.

I Abstracts Bulletin of the Institute of Paper Chemistry, vol. 54, nr. 4, oktober 1983, side 417, nr. 3794, Apple-10 ton, Wisconsin, USA, beskrives en behandling af et pakningsmateriale bestående af ikke-vævet tekstilstof med fluor-kemikalier, især beregnet til produkter indeholdende fedtstoffer eller olier. Det dannede materiale udgør et barriere-materiale og ikke et porøst materiale, der 15 egner sig til en, infusionspose.

Det er endvidere fra DE 3 125 006 og US 3 810 772 kendt, at papir opnår forbedrede fedtafvisende egenskaber ved imprægnering med' særlige fluorforbindelser. Derimod’ Kan 20 man ikke af disse patentskrifter udlede, at man af sådant imprægneret papir vil kunne fremstille infusionsposer, som ikke tilbageholder aromastoffer i nærings- og nydel- * sesmidler.

25 Den foreligende opfindelse har til formål at give anvisning på en_brygningspakning og en fremgangsmåde til fremstilling af samme, hvorved der opnås en forbedring af kvaliteten af en vandig ekstrakt af nærings- eller nydelsesmidler, indeholdt i filterposen eller en anden infusi-30 onspakning-.. Anvendelsen af filterposematerialer, såsom· naturlige fibre af i og for sig kendt art, har vist sig at absorbere en stor del af de aromatiske olier fra eks-traherbare næringsmidler uden helt at frigive disse aro-matiske~alier under ekstraktionen. Disse aromatiske olier 35 indeholder vigtige smags- og aroma-forbindelser, som naturligt udskilles af nærings- eller nydelsesmidlet til opnåelse af en afbalanceret smag eller aroma, når næ-

DK 158835 B

3 rings- eller nydelsesmidlet ekstraheres. Ekstraktionsmidlets manglende evne til at overføre alle de nævnte naturligt forekommende aromatiske olier til den vandige næringsmiddel- eller nydelsesmiddelekstrakt resulterer i et 5 bryg af forringet kvalitet.

Opfindelsen angår således en brygningspakning indeholdende et nærings- eller nydelsesmiddel, som er indført i et porøst infusionspakningsmateriale, og det særligt ejen-10 dommelige ved denne pakning er, at infusionspakningsmaterialet er imprægneret med en vandopløselig fluorforbindelse.

Brygningspakningen fremstilles ved fremgangsmåden ifølge 15 opfindelsen, der er ejendommelig ved det i den kendetegnende del af krav 2 anførte. Fluorforbindelsen i imprægneringsmidlet overføres til filterposens væskegennemtræn-gelige materiale og forhindrer sorption af aromatiske olier til dette, hvorved de ekstraherede aromatiske olier 20 overføres til ekstrakten. Imprægneringen kan ske på forskellige måder, f.eks. ved indføring af fluorforbindelsen i det væskegennemtrængelige materiale under dettes fremstilling eller ved påføring i form af et overtræk på det væskegennemtrængelige materiale som derefter formes til 25 poser, der fyldes med nærings- eller nydelsesmidlet. En påføring kan f.eks. ske ved påsprøjtning og efterfølgende hærdning. Imprægneringsmidlet kan også påføres infusionsposen, efter at nærings- eller nydelsesmidlet er indført heri.

30

Det har vist sig, at infusionspakningen ifølge opfindelsen medfører en ønsket forøgelse af ekstraktionshastigheden for nærings- og nydelsesmidler. Det skyldes det forhold, at porøsiteten af det væskegennemtrængelige materi-35 ale ikke forringes ved sorption af aromatiske olier, hvilket ellers ville hindre gennemstrømningen af ekstrakten.

4

DK 158835 B

Infusionspakningen ifølge opfindelsen er velegnet i forbindelse med en række kendte bryg-apparater til fremstilling af ekstrakter. Særligt velegnede er pakninger i form af infusionsposer indeholdende kaffe eller te eller de 5 percolatorpakninger, som er beskrevet i USA patentskrift nr. 3 511 666, samt engangspakninger af den i USA patentskrift nr. 4 426 919 angivne art. Nærings- eller nydelsesmidlet kan være helt indesluttet i infusionsposen eller diskontinuerlig forseglet i et sådant infusionsmate-10 riale som anført i USA patentskrift nr. 3 888 999. Lukningen af pakningen kan ske ved varm forsegling eller ved anvendelse af varm forseglelige bindemidlere og/eller varm forseglelige fibre eller folier, eller poserne kan klæbes sammen eller lukkes på anden i og for sig kendt 15 måde.

Opfindelsen er anvendelig både i forbindelse med løst pakkede nærings- og nydelsesmidler eller sådanne midler i komprimeret form, f.eks. i form at tabletter, som indfø-20 res i posen. Der kan om ønsket tages særlige foranstaltninger far, at forøge effektiviteten af ekstraktionen af de opløselige stoffer, f.eks. ved formaling, findeling på anden måde eller afgasning forud for pakning i infusions-pakningsmaterialet. En kompression af nærings- eller ny-25 delsesmidlet kan være· ønskeligt i sådanne tilfælde, hvor infusionspakningsmaterialets porøsitet er en sådan, at der tillades passage af støv eller andre fine partikler fra posens indre under transport af infusionsposerne. Det er f.eks. ~3T litteraturen kendt, at et kritisk tryk på 2 30 mellem 500 og 1000 kg/cm er anvendeligt til at forhindre støvdannelser af ristede og formalet kaffe, uden at kaf-fepartiklerne sønderdeles, at lipiderne i kaffen presses ud. En fagmand kan i hvert enkelt tilfælde afgøre, om det er hensigtsmæssigt at komprimere nærings- eller nydelses-35 midlet forud for indføring i infusionspakningen.

DK 158835 B

5

Infusionspakningsmaterialet, der benyttes til fremstilling af infusionspakningen, skal være ugiftigt og forholdsvis smagfrit og uopløseligt. Ethvert naturligt forekommende materiale med tilstrækkelig porøsitet til eks-5 traktion kan anvendes i forbindelse med imprægneringsmidlet indeholdende fluorforbindelsen, og eksempler på egnede materialer er naturlige fibre, såsom bomuldsvæv. Materiale til infusionspakningen skal have tilstrækkelig porøsitet til at tillade en væsentlig ekstraktion af næ-10 rings- eller nydelsesmidlet, men porerne skal ikke være så store, at de faste partikler af nærings- eller nydelsesmidlet under kvælningen i varmt ekstraktionsvand kan passere. Når man f.eks. anvendeær pakninger af ristet eller formalet kaffe, kan porestørrelsen passende ligge 15 mellem 0,25 og 2,5 mm og fortrinsvis mellem 0,75 og 1,75 mm, idet en sådan porestørrelse sikrer en uhindret ekstraktion, medens praktisk taget alle partikler af ristet og formalet kaffe tilbageholdes i infusionsposen.

20 Infusionspakningsmaterialet behandles med en fluorforbindelse, som bevirker, at de aromatiske olier fra næringseller nydelsesmidlet forhindres i at sorberes i eller på infusionspakningsmaterialet. En sådan behandling kan udføres ved hjælp af en flydende suspension eller emulsion, 25 indeholdende fluorforbindelsen, under fremstilling af det materiale, som benyttes til infusionsposen, ved påføring af infusionsposens overflade eller ved tilsætning i form af et overtræk, som påføres infusionsposen, eller der kan benyttes en vilkårlig anden i og for sig kendt metode.

30

Tilsætningen af fluorforbindelsen under fremstillingen af det væskegennemtrængelige materiale anses for særlig fordelagtigt, idet der derved kan opnås en mere ensartet fordeling af imprægneringsmaterialet, hvilket resulterer 35 i et materiale, som bedre kan modstå fysisk behandling og giver mindre nedbrydning, end tilfældet ville være ved overfladebehandling. For at sikre en intern binding af 6

DK 158835 B

fluorforbindelsen, som er et anionisk materiale, til an-ioniske væskegennemtrængelige materialer, har det vist sig hensigtæsmæssigt at tilsætte et kationisk retensionsmiddel . Et sådant kationisk retentionsmiddel kan sættes 5 til udgangsmaterialet i en mængde på 0,7-1,2% kationisk retentionsmateriale, beregnet på tørvægten af det væske-gennemtrængelige materiale. Derefter tilsættes en fluorforbindelse til imprægneringsmidlet i en mængde på 0,05-0,6% fluorforbindelse, fortrinsvis fra 0,1-0,3% fluorfor-10 bindelse, beregnet på tørvægten af infusionspakningsmaterialet.

Por at opnå en særlig ensartet fordeling af fluorforbindelsen i infusionspakningsmaterialet er det hensigtsmæs-15 sigt først at tilsætte et lavmolekylært kationisk retentionsmiddel og derefter under fremstillingsprocessen at tilsætte et højmolekylært retentionsmateriale. Den nævnte kombination af kationiske retentionsmidler er effektive til at modvirke en disproportioneret eller uensartet bin-20 ding af fluorforbindelsen til de mere elektrostatisk ladede fine fibre end til de mindre ladede lange fibre. I almindelighedstilsættes de lavmolekylære retentionsmidler i en 10 til 15 gange så stor mængde som de højmolekylære retentionsmidler for at opnå en ensartet fordeling af 25 fluorforbindelsen.

Påføringen af en fluorforbindelse på overfladen af en infusionspose kan udføres på mange stadier af fabrikations-processen, f.eks. i form af en limningsoperation, en 30 trykningsoperation eller ved en eller flere overtræknin- ger. Typisk opnås påføringen ved neddykning af materialet til infusionsposen i en vandig opløsning af imprægneringsmidlet i et tidsrum på mellem 30 sekunder og 10 minutter, fortrinsvis mellem 1 og 5 minutter. Det behandle-35 de papir presses derefter og hærdes ved en sluttemperatur på 93 °C til 240 °C og fortrinsvis mellem 149 °C og 177 °C. Hærdningen kan udføres ved hjælp af et vilkårligt 7

DK 158835 B

tørreapparat, f.eks. et apparat til tørring af foto-ark. Imprægneringsmidlet benyttes i almindelighed i en sådan mængde, at der overføres 0,05 til 0,6% fluorforbindelse til infusionspakningsmaterialet, typisk fra 0,1 til 0,3%.

5 Hvis fluorforbindelsen skal påføres i form af en opløsning, kan denne hensigtsmæssigt have en koncentration på mellem 20 og 50 vægt-%, fortrinsvis mellem 25 og 35 vægt-%, og det er hensigtsmæssigt at tilsætte et fugtemiddel, såsom n-butylalkohol, for at opnå maksimal gennemtræng-10 ningsevne for opløsning. Endvidere er tilsætning af et skumdæmpende middel hensigtsmæssigt for at fjerne skumdannelse under processen. Anvendelsen af yderligere tilsætningsmidler kan vælges af fagmanden efter behov.

15 Påføring af en fluorforbindelse til en infusionspose ifølge opfindelsen medfører ikke forbedrede vandskyende egenskaber. Hvis man således ønsker at gøre materialet vandskyende,, kan man anvende en siliconeforbindelse af den i USA patentskrift nr. 3 386 834 angivne art i for-20 bindelse med fluorforbindelsen for at gøre materialet vandskyende.

Brygningspakningen ifølge opfindelsen kan anvendes i forbindelse med et vilkårligt nærings- eller nydelsesmiddel, 25 som skal ekstraheres med en væske, såsom vand, til opnåelse af en ekstraktion. F.eks. kan opfindelsen benyttes i forbindelse med infusionsposer, som er fyldt med teblade eller ristet og formalet kaffe, for derved at forbedre ekstraktionen af aromatiske olier til den vandige eks-30 trakt. I stedet kan benyttes percolator-pakninger, som kan behandles med imprægneringsmidlet indeholdende fluorforbindelsen og derefter fyldes med ristet og formalet kaffe, der kan benyttes i standardapparater til kommerciel brygning af kaffe med en forbedret aroma og smag.

Opfindelsen skal i det efterfølgende illustreres ved hjælp af et udførelseseksempel.

35 8

DK 158835 B

EKSEMPEL

Et papir, Dexter® 3968 grad (et produkt fra Dexter Co., 2

Windsor Locks, Ct.) med en porøsitet på 395 CFM/Ft blev 5 behandlet med flourforbindelsen Scotchban® (et produkt fra 3M, St. Paul, Minn.) i en mængde på 0,1 til 0,3% Scotchban® til Dexter-papiret efter vægt. Papiret blev behandlet i form af 21 x 30 cm ark ved neddykning i en 33% vandig opløsning af FC-807 Scotchban®. Behandlingen 10 gennemførtes i et tidsrum på 1 minut, hvorunder det behandlede papir blev kørt gennem en presse og derefter hærdet i et fototørringsapparat til en sluttemperatur på 163 °C. Papiret viste sig at være 100% behandlet med imprægneringsmidlet, dvs. 100% af fibrene var overtrukket.

15

En prøve af det behandlede papir og en kontrolprøve (papir uden Scotchban®) blev formet til infusionsposer og fyldt med 6 g ristet og formalet kaffe. Disse infusionsposer blev anvendt til brygning af kaffe med et indhold 20 af 1% kaffe-bestanddele efter vægt, dannet ved ekstraktion af prøverne med 200 ml vand ved 85 °C. Den således fremstillede kaffeekstrakt blev vurderet af et smagspanel, som fandt, at kontrolprøven havde en ringere kvalitet og manglede den fyldige kaffesmag, som er kendetegnet 25 for kaffefremstilling ved hjælp af pakningen ifølge opfindelsen.

30 35

Claims (10)

1. Brygningspakning indeholdende et nærings- eller nydel-5 sesraiddel, som er indført i et porøst infusionspakningsmateriale, kendetegnet ved, at infusionspakningsmaterialet er imprægneret med en vandopløselig fluorforbindelse.

2. Fremgangsmåde, til fremstilling af en brygningspakning som angivet i krav 1, kendetegnet ved, at et infusionsmateriale imprægneres med en vandopløselig fluorforbindelse, der forhindrer sorption af aromatiske olier i infusionspakningsmaterialet, hvilket imprægne- 15 ringsmiddel ikke vil formindske porøsiteten af infusionspakningsmaterialet, hvorefter der i det således behandlede infusionspakningsmateriale indføres et nærings- eller nydelsesmiddel" til dannelse af en brygningspakning.

3. Fremgangsmåde ifølge krav 2, kendetegnet ved, at det nævnte infusionspakningsmateriale består af et ugiftigt forholdsvis smagsfrit uopløseligt materiale, som er baseret på naturfibre eller et syntetisk polymert materiale. 25

4. Fremgangsmåde ifølge krav 3, kendetegnet ved, at det polymere materiale er vævede eller ikke-væve-de fibre fremstillet af et polymert materiale, såsom vis-cosesilke, polyamider, polyestere eller acrylmaterialer. 30

5. Fremgangsmåde ifølge ethvert af kravene 2-4, kendetegnet ved, at det nævnte infusionspakningsmateriale er imprægneret med en fluorforbindelse i en mængde på 0,05-0,6%, baseret på vægten af infusionspakningsmate- 35 rialet. DK 158835 B 10

6. Fremgangsmåde ifølge ethvert af kravene 2-5, k e n detegnet ved, at imprægneringen er sket ved tilsætning af en fluorforbindelse til infusionspakningsmaterialet under dettes fremstilling, til overfladen af infu- 5 sionspakningsmaterialet eller i form af et overtræk, som derefter er påført infusionspakningsmaterialet.

7. Fremgangsmåde ifølge krav 6, kendetegnet ved, at den som imprægneringsmiddel anvendte fluor forbin- 10 delse foreligger i form af en suspension eller en emulsion.

8. Fremgangsmåde ifølge krav 7, kendetegnet ved, at suspensionen eller emulsionen indeholder et anti- 15 skumningsmiddel.

9. Fremgangsmåde ifølge ethvert af kravene 7 eller 8, kendetegnet ved, at den som imprægneringsmiddel anvendte fluorforbindelse er til stede i suspensionen el- 20 ler emulsionen i en koncentration fra 20-50 vægt-%.

10. Fremgangsmåde ifølge ethvert af kravene 6-9, kendetegnet ved, at fluorforbindelsen sættes til infusionspakningsmaterialet under dettes fremstilling, sam- 25 tidig med at der yderligere tilsættes et kationisk reten-tionshjælpemiddel.

11. Fremgangsmåde ifølge krav 10, kendetegnet ved, at det nævnte kationiske retentionsmiddel er en kom- 30 bination af et højmolekylært og et lavmolekylært kationisk retentionsmiddel.

12. Fremgangsmåde ifølge krav 10, kendetegnet ved, at det kationiske retentionsmiddel tilsættes i en 35 mængde fra 0,7-1,2% beregnet på vægten af infusionspakningsmaterialet . DK 158835 B 11

13. Fremgangsmåde ifølge ethvert af kravene 2-12, kendetegnet ved, at der anvendes et nydelsesmiddel bestående af ristet og formalet kaffe eller te.

14. Fremgangsmåde ifølge ethvert af kravene 2-13, ken detegnet ved, at brygningspakningen er en perkola-torpakning.

10. T5 20 25 30 35