【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は茶、コーヒー、薬草等の抽出材に熱湯を加えて抽出するときに、抽出材と抽出液とを分離するための機能性フィルタ、この機能性フィルタの製造方法およびこの機能性フィルタを用いた抽出装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、茶、コーヒー、薬草・健康飲料等をそれぞれの抽出材料から抽出する方法の一つとして、
コーヒーの場合を例にとると、たとえば図９の従来の抽出方法を示す説明図のように、ドリップ用のカップ２１
にフィルタ２３を入れ、フィルタ２３の中にひいたコーヒー豆２４を所定量入れ、上から加熱した湯を矢印のように徐々に注入してコーヒー豆２４から抽出し、フィルター２３でコーヒー豆２４を濾過して抽出液だけを任意のカップ２２に流下させていた。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】このような従来の抽出方法では湯を注入する早さとか湯の温度とかが難しく薄すぎたり、逆に濃すぎたり濃度が一定せず、またフィルターが通りにくいものであると、苦みや渋みが出たりして旨い味を出すのが難しかった。 また電子レンジを用いて湯を加熱する方法もあるが、同時に多数のコーヒーを作る場合には、電子レンジ内でのカップの個数やカップの位置によって加熱の程度が異なり、コーヒーの出来が濃すぎたり薄かったりするという問題点があった。

【０００４】本発明はこのような従来の問題点を解決するためになされたもので、抽出する時間を適正に管理しやすく誰でも均一な濃さと旨さの抽出ができる飲料抽出器を提供するものである。

【０００５】

【課題を解決するための手段】この課題を解決するための本発明の請求項１の機能性フィルタの構成は、紙、織物または不織布などの繊維の隙間、または細孔を設けたプラスチック等における前記細孔を所定温度近辺で溶解する熱可溶性材料で目詰まりするように塗布または含浸し前記所定温度以下の温度では液体を通過しにくく、前記所定温度以上の温度では通過しやすくしたことを特徴とするものである。

【０００６】この構成によって機能性フィルタは低温においてはほとんど水分を通さないので抽出材と抽出液を中に入れても抽出された液はほとんど漏れ出さず、抽出が薄くなることがなく、温度の上昇と共に熱可溶性材料は徐々に溶けだしてフィルタは徐々に水分を通過させ、
ある温度から急激に抽出された液が漏れ出すように作用する。

【０００７】本発明の請求項２の機能性フィルタの構成は、請求項１の構成において、熱可溶性材料として寒天、及びカラギナン、ファーセレラン、ジュランガム、
澱粉、加工澱粉より選ばれる少なくとも１種以上の糊料を用いたことを特徴とするもので、寒天は食用に適し余り味もなく抽出液への影響を少なくできる。

【０００８】本発明の請求項３の機能性フィルタの構成は、請求項１の構成において、熱可溶性材料として易溶化した寒天を用いたことを特徴とするもので請求項２の作用に加えて溶解温度近辺までは余り溶解せず、溶解温度近辺で急激に溶解するので、機能性フィルタとしてより好適な特性を得ることができる。

【０００９】本発明の請求項４の機能性フィルタの製造方法は、所定温度近辺で溶解する熱可溶性材料を水に溶かして溶解温度以上に加熱する工程と、加熱されて熱水に溶解した熱可溶性材料を紙、織物または不織布などの繊維の隙間、または細孔を設けたプラスチック等における前記細孔を目詰まりするように吹きつけ、塗布または含浸する工程とを有することを特徴とする。

【００１０】また本発明の請求項５の機能性フィルタの製造方法は、請求項４の製造方法において、熱可溶性材料として寒天、及びカラギナン、ファーセレラン、ジュランガム、澱粉、加工澱粉より選ばれる少なくとも１種以上の糊料を用いたものであり、同じく請求項６では請求項４の製造方法において、熱可溶性材料として易溶化した寒天を用いたものであり、これらの製造方法によればそれぞれ請求項１−３の機能性フィルタ特性を生かせるように製造することができる。

【００１１】また本発明の請求項７の機能性フィルタを用いた抽出装置は、電子レンジの電磁波を透過させ自身では発熱せず下方に１または複数個の抽出孔を有する抽出カップと、紙、織物または不織布などの繊維の隙間、
または細孔を設けたプラスチック等における前記細孔を所定温度近辺で溶解する熱可溶性材料で目詰まりするように塗布または含浸し前記所定温度以下の温度では液体を通過しにくく、前記所定温度以上の温度では通過しやすくした機能性フィルタとを備え、前記抽出カップ内に前記フィルタを配置しこのフィルタ上に抽出材を配置しこの抽出材を浸すように抽出液を注入して第２のカップの上に載せ、電子レンジにて加熱することにより前記抽出液を加熱し、この抽出液の温度上昇により前記フィルタの熱可溶性材料を溶解させて前記フィルタは前記抽出液を通過させ、前記抽出カップの抽出孔から前記第２のカップに落下させるように構成したことを特徴とする構成である。

【００１２】この構成によって機能性フィルタは低温においてはほとんど水分を通さないので抽出材と抽出液を中に入れてもほとんど抽出された液は漏れ出さず、抽出が薄くなることがなく、電子レンジで加熱することによる温度の上昇と共に熱可溶性材料は徐々に溶けだしてフィルタは徐々に水分を通過させ、ある温度から急激に抽出された液が漏れ出すように作用する。

【００１３】また本発明の請求項８の機能性フィルタを用いた抽出装置は、請求項７の構成において、機能性フィルタは熱可溶性材料として寒天を用いたことを特徴とするものであり、また請求項９の機能性フィルタを用いた抽出装置は、請求項７の構成において、機能性フィルタは熱可溶性材料として易溶化した寒天を用いたことを特徴とするものであり、これらの構成はそれぞれ請求項２，３に対応する作用を果たすものである。

【００１４】

【発明の実施の形態】（実施の形態１）以下図面に基づいて本発明の実施の形態１の機能性フィルタを用いた抽出装置について説明する。 図１は実施の形態１の機能性フィルタを用いた抽出装置の断面図、図２は同じく機能性フィルタの図面で（ａ）は平面図、（ｂ）は側面図、
（ｃ）はフィルタの断面拡大図、図３はフィルタの製造方法を示す説明図で、図３（ａ）は熱可溶性材料を吹き付けている状態、図３（ｂ）はフィルタをプレスにて形成している状態、図３（ｃ）はフィルタの完成品を示す。 図４は熱可溶性材料として寒天を用いた場合の特性図で、図４（ａ）は温度に対する溶解率、図４（ｂ）は時間に対する溶解率を示す。 図５は最適抽出のための説明図である。

【００１５】図１において抽出用カップ１の本体部１ａ
は底部の閉じた円筒状に形成され、側面には必要により取り扱い用の指かけ１ｂを一体に適宜に形成し、底面から外周に向けて広がり、カップ２に載置するための台座部１ｃを一体に形成し、台座部１ｂの内周部には１または複数個の抽出孔１ｄを設けている。

【００１６】カップ２は供給者の方で抽出用カップ１とペアで用意してもよく、この場合は寸法が特定されるので、抽出用カップ１の下面にカップ２に合致するリング状の突起１ｅを設けて、カップ２に抽出用カップ１を載せたときに安定するようにしてもよい。 また使用者が任意の適宜な大きさのカップ２を用いてもよい。

【００１７】抽出用カップ１もカップ２も電子レンジに入れて加熱するので、熱で破損しない材料で、かつ電子レンジの高周波を透過させ、自身では発熱しない材料が必須であり、耐熱ガラス、陶磁器、またはプラスチック等を用いる。 プラスチックについては、最近の健康志向の高まりから溶出物質の害が心配されているので、この点にも配慮して材質を選定する必要がある。

【００１８】本体部１ａ内面に納めた袋状のフィルタ３
は図２に示すように上方に向かって少し広がるテーパーの付いた形状で、パルプ繊維でできた紙、パルプ繊維、
綿またはポリエチレン、ポリプロピレン等の繊維で作られた織物または不織布など、または細孔を設けたプラスチック等を基材とし、この繊維３ａの間、またはプラスチック等の細孔を目詰まりするように所定温度近辺で溶解する熱可溶性材料３ｂを塗布または含浸させたものである。 この熱可溶性材料３ｂは、食用に適したものであって、余り味もなく、所定温度以下の温度では液体を通過しにくく、所定温度以上の温度では通過しやすくできることを要し、たとえば寒天がこの条件に合致して好適である。 寒天は天草などの紅藻類の海藻に存在する粘性物質を熱水抽出し水分を除去したもので、融点は８０度Ｃないし１００度Ｃ、凝固点は３５度Ｃないし４５度Ｃ
程度というヒステリシス特性を持っている。 他に熱可溶性材料３ｂとして、カラギナン、ファーセレラン、ジュランガム、澱粉、加工澱粉より選ばれる少なくとも１種以上の糊料が同様に有効である。 また用途は限定されるが糖質の飴状物質なども用いることができよう。

【００１９】図３を用いてこのフィルタ３の製造方法の一例としてパルプ繊維のシートをプレスして作る方法を説明する。 まず粉末寒天または固形寒天等を熱水に溶解し、約１ないし１．５％程度の寒天溶液を作り、沸騰させて溶解させ溶解液にする。 一般家庭用の角寒天や糸寒天等は不純物が多くこのような用途にはあまり適当ではない。 この溶解したものが凝固（凝固点は約３５度Ｃ前後）する前に塗布、含浸加工する。 図３（ａ）のようにパルプ繊維シート６にスプレーによって寒天溶解液を吹き付ける。 またはスプレーする代わりに刷毛などで塗布してもよく、また寒天溶解液の中へパルプ繊維シート６
を浸してもよい。 塗布、含浸が終わると自然乾燥、加熱乾燥または真空乾燥等により乾燥させ水分を除去して含浸されたパルプ繊維シート７にする。 乾燥方法としてより好ましくは、塗布または含浸された寒天溶液をゲル化温度以上で乾燥することである。 この寒天はゲル化工程を通らないため、易溶化されることになる。 つぎに図３
（ｂ）のように下型８に含浸されたパルプ繊維シート７
を載せ、上から上型９を押し込んでプレスしてフィルタ３が完成する。 このフィルタ３は繊維の隙間に熱可溶性材料である寒天が入り込んで凝固した状態となって目詰まりを起こしている。 ここでは図示していないが、プレスしたものは周辺が変形する可能性があるので、商品価値を高めるためにはプレス後に縁切りをするのがよい。

【００２０】以上のように構成され、つぎに抽出装置を用いて抽出する動作を説明する。 抽出用カップ１をカップ２の上に載せ、本体１ａ中にフィルタ３を入れ、その中にコーヒー豆、茶、薬草等の抽出材４を所定量入れ、
所定量の抽出液５を注ぐ。 抽出液は一般に水を用いるが、必要により適宜糖類や香料等を添加しても差し支えない。 そうして全体を電子レンジに入れて加熱する。 加熱前からフィルタ３の熱可溶性材料３ａを通して抽出液はわずかにしみ出しているが、その量はわずかであり、
かつ常温でも僅かながら抽出材からの抽出は行われており問題はない。 加熱と共に抽出液の温度は上昇しこの熱により熱可溶性材料である寒天は少しずつ溶けだしており、したがってフィルタ３の寒天による目詰まりは解消されていき、抽出液５の落下も早くなりつつある。

【００２１】この抽出速度について図４を用いて説明する。 図４（ａ）、（ｂ）において破線は通常の寒天がゲル化後、自然冷却された通常の寒天の特性であり、実線はゲル化温度以上で乾燥され、易溶化した寒天の特性である。 図４（ａ）のように易溶化した寒天は低い温度では溶解しにくく、ある温度になると急激に溶解する特性がある。 このような特性は寒天分子を、より絡みの少ない状態で粒子化したものである。 また図４（ｂ）のように温度を沸騰時の１００度Ｃに固定した場合、通常の寒天では完全に溶解するには時間がかかるが、易溶化した寒天では短時間に溶解する。 本発明のフィルタにもこの特性が好適である。

【００２２】そして抽出液が沸騰点付近で熱可溶性材料３ａの溶解率が急激に大になり抽出液の落下も早くなり、短時間で残った抽出液５は落下して抽出を終わるので、ここで電子レンジの加熱を終えればよい。

【００２３】この抽出の過程を図５の説明図を用いて説明する。 図５はコーヒーの場合の説明図で、（ａ）は電子レンジ内の抽出液の温度、（ｂ）は抽出カップ内の抽出液の量、（ｃ）は抽出液がおいしいか、苦みが増すかの境界を示す。 時間の経過と共に抽出液の温度が高くなっていき、それとともに抽出カップ内の抽出液も少しずつ減っていく。 ある程度のところで抽出液は急激に落下して量が少なくなり、沸騰する手前でほとんどなくなる。 このように境界線（ｃ）の手前で抽出が終わり、もしこれを越えれば苦みが増えるので、理想的なところで終了できることとなる。

【００２４】一般的にコーヒーなどをおいしく入れるには「三温抽出法」が唱えられている。 すなわち三温とは低温、中温、高温のことで、たとえば玉露などは低温で長い時間抽出するのが望ましいが、時間がかかりすぎるので少し熱いお湯を使うのが一般的である。 コーヒーでは、いわゆる水出しコーヒーがあるように水の状態から熱くなるまでそれぞれの温度で異なった味を抽出でき、
本実施形態の抽出装置では水の状態から始まって（低温）、中温を通って、熱湯（高温）まで抽出できるので、この目的にはまさにぴったり適合するもので、素人にもばらつきなく、簡単にプロ並みのコーヒーが入れられるものである。

【００２５】なお、本実施の形態の変形として、抽出カップ１にフィルタと、その中に抽出材をセットし、図示しないがカップ１の上部に接着や熱収縮等でカバーを被せて、このカバーを除去して水を注ぐだけで準備が整うようにして実施してもよい。

【００２６】（実施の形態２）図６は実施の形態２のフィルタの製法を示す説明図、図７はそのフィルタの完成状態を示す図で、（ａ）は平面図、（ｂ）は側面図である。 図６において一例としてパルプ繊維のシートを用いる場合について説明する。 図６（ａ）のように容器１１
に実施の形態１と同様に寒天粉末を熱水に溶いて約１ないし１．５％程度の寒天溶液を作り、沸騰させて溶解させ溶解液にする。 この溶解液１２を満たしておきパルプ繊維シート１３をこの中に浸け、乾燥させて水分を抜く。 また乾燥は実施の形態１と同様にゲル化温度以上で行うのが良い。 つぎに図６（ｂ）のように折り返し、図６（ｃ）のように下型１４の上に載せ、上型１５によりプレスしてシートの端部をエンボス加工する。 エンボス加工する理由は、フィルタは食品となる抽出液が通るので接着剤は使えないためである。 図６（ｄ）の部分拡大図のように上下のシートが凹凸に食い込むことによって一体化されて図７に示すようなフィルタ１６が完成する。 最初に折り曲げた折り曲げ部分は１６ａであり、エンボス加工で一体化したエンボス加工部分は斜線で示した１６ｂの部分である。 このものは図１におけるフィルタ３と同様に用いることができる。

【００２７】この実施形態では寒天の溶解液に浸す方法で説明したが、もちろん実施形態１のようにスプレーや塗布によって寒天溶解液をつけても差し支えない。

【００２８】このように本実施形態では寒天を含浸したパルプ繊維シートを折り曲げてエンボス加工すればよいので、材料の無駄がなく安価にフィルタを提供できるものである。

【００２９】（実施の形態３）図８は実施の形態３の抽出装置の断面図である。 図８において実施の形態１における図１の抽出装置との違いは、抽出カップ１７においてフィルタ１８が図１のようにカップ状でなく抽出カップ１７の底面に取り付けた平らなものでよいことである。 そのためフィルタのプレス成形やエンボス加工等の手間が不要であり安価に作ることができる。 フィルタ１
８は抽出カップ１７の底面にはめ込みガイド１７ａを設け、フィルタ１８をこのガイド１７ａの下にはめ込むことによって固定すればよい。 または図示しないがフィルタ１８を底面に置き、上から枠状のおもりを載せてもよい。 そして台座部１７ｂをカップに載せて電子レンジで加熱すればよい。 加熱によってフィルタに含浸させた寒天などの熱可溶性材料が溶解してフイルタの通水性が良くなり、抽出が進み、抽出された抽出液は抽出カップ１
７下方の抽出孔１７ｃから落下する。

【００３０】図１の抽出装置ではフィルタの表面積が大きいので、その全面から抽出液は流出できたが、この場合はフィルタ面積が小さいので、抽出カップの底面積を広くするなどして、できるだけフィルタを大きくできるように考慮する必要がある。

【００３１】このように本実施形態ではフィルタの形状が単純であり、フィルタの面積も小さくて済むのでよりコストを安くすることができる。

【００３２】以上の各実施形態における構成や材料などは一例であり、構成の細部については請求の範囲内で任意に変形して実施することができる。 数値などは一例であり、多少の増減は差し支えない。 またフィルタに使用する繊維の種類やカップの材料などは例示のものだけでなく、例示のものと同等の機能を有するものは使用が可能である。

【００３３】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の機能性フィルタの製造方法に基づいて製造された機能性フィルタおよびそれを用いた抽出装置は、機能性フィルタが低温においてはほとんど水分を通さないので抽出材と抽出液を中に入れても抽出された液はほとんど漏れ出さず、抽出が薄くなることがなく、電子レンジで加熱することによる抽出液の温度の上昇と共に熱可溶性材料は徐々に溶けだしてフィルタは徐々に水分を通過させ、ある温度から急激に抽出された液が漏れ出すので、抽出する時間を適正に管理しやすく誰でも均一な濃さと旨さの抽出ができるというすぐれた効果を持つものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態１の機能性フィルタを用いた抽出装置の断面図

【図２】同じく機能性フィルタの図面 （ａ）平面図 （ｂ）側面図 （ｃ）フィルタの断面拡大図

【図３】同じくフィルタの製造方法を示す説明図 （ａ）熱可溶性材料を吹き付けている状態 （ｂ）フィルタをプレスにて形成している状態 （ｃ）フィルタの完成品

【図４】同じく熱可溶性材料として寒天を用いた場合の特性図 （ａ）温度に対する溶解率 （ｂ）時間に対する溶解率

【図５】同じく最適抽出のための説明図

【図６】本発明の実施の形態２のフィルタの製法を示す説明図

【図７】同じくそのフィルタの完成状態を示す図 （ａ）平面図 （ｂ）側面図

【図８】本発明の実施の形態３の抽出装置の断面図

【図９】従来の抽出方法を示す説明図

【符号の説明】

１、１７ 抽出用カップ １ａ 本体 １ｄ，１７ｃ 抽出孔 ２ カップ ３，１６，１８フィルタ ３ｂ 熱可溶性材料 ４ 抽出材 ５ 抽出液 ６、１３ パルプ繊維シート ７ 含浸されたパルプ繊維シート ８，１４ 下型 ９，１５ 上型 １１ 容器 １２ 溶解液 １６ａ 折り曲げ部分 １６ｂ エンボス加工部分