用于无穿刺萃取的咖啡胶囊及其萃取方法与流程

本发明涉及萃取技术领域，具体来说是一种用于无穿刺萃取的咖啡胶囊及其萃取方法。

[

背景技术：
]

浓缩咖啡萃取的要素离不开温度和压力。由于温度作为外部因素往往无法控制，因而压力的应用就成了关键因素。以传统现磨咖啡粉的萃取设备为例，压力主要来自于两个部分，一个是外部的水压，由设备的出水系统控制，另一个是咖啡粉的密度，也就是内部压力。内部压力则取决于咖啡粉的研磨粗细度和使用前使用粉锤压粉的力度和均匀度，热的水流作为外部压力逐层渗透至被压实的咖啡粉，咖啡粉末在温度和压力的协同作用下析出咖啡因，丹宁等成分并溶于水中，实现萃取。一般的咖啡胶囊系统的设计也是仿照传统咖啡粉末萃取设备的原理来进行的，但不足之处往往是缺乏很好的内部压力控制。一般的咖啡胶囊系统，要么只是在胶囊腔体内简单的灌装咖啡粉末，要么在胶囊的一侧或者两侧都添加过滤盖板，也就是俗称的正/反压。从萃取效果来看，一般有正反压的优于单侧压，单侧压的优于无压的。虽然不论胶囊本身结构是否有正反压部件，在萃取时，都会因为进出水流大小的差异在胶囊内部产生一定的压力以实现萃取，但是当穿刺后的水注入到胶囊腔体内部的一瞬间，被萃取咖啡粉末的状态，即是否已经被均匀地压实，极大的影响了萃取的品质。这也是为什么有正反压结构设计的胶囊系统的品质远优于其他胶囊的原因，但是带正反压盖板的胶囊系统也有其不足：那就是生产成本的增加，额外的过滤盖板无疑会增加生产成本，从而影响到终端客户的使用成本，不利于推广。因此需要设计一种新型的用于无穿刺萃取的咖啡胶囊及其萃取方法。

[

技术实现要素：
]

本发明的目的在于解决现有技术的不足，提供一种用于无穿刺萃取的咖啡胶囊及其萃取方法，实现无穿刺设计，使得后期制造适配该胶囊系统的萃取设备的成本大大降低，结构也更加简单，甚至无需用电即能实现萃取，轻巧便利益于实用。

为了实现上述目的，设计一种用于无穿刺萃取的咖啡胶囊，咖啡胶囊内设有咖啡粉，其特征在于咖啡胶囊顶部设有过滤盖板，过滤盖板中央设有凹槽，过滤盖板顶部设有能撕开的密封薄膜，咖啡胶囊底部为凸出结构，底部凸出结构上设有若干暗孔，暗孔为隐藏闭合状，咖啡胶囊顶部过滤盖板的中央凹槽用于连接咖啡萃取装置的瓷头。

所述的过滤盖板为发散状网孔结构，网孔外圈大内圈小，并向中心内凹，中央圆形凹槽为实体结构，用于连接咖啡萃取装置的瓷头。所述的咖啡萃取装置的瓷头上设有弹簧，通过调整萃取装置上的弹簧强度能实现咖啡胶囊内部的压力调节。

还设计一种采用所述的用于无穿刺萃取的咖啡胶囊的萃取方法，其特征在于方法步骤如下：

a.撕开咖啡胶囊密封薄膜，

b.用咖啡萃取装置的瓷头顶住过滤盖板中央凹槽，调整萃取装置上的弹簧强度，

c.将水从咖啡胶囊底部流入，水压导致咖啡胶囊底部凸起结构塌陷，使得内部咖啡粉被压紧，同时暗孔向外翻折打开，水流进入咖啡胶囊内部，

d.经咖啡粉、过滤盖板萃取出咖啡液。

本发明同现有技术相比，组合结构简单可行，且降低与之适配的萃取设备的成本和复杂度，还能在相对较低的成本下有效提高咖啡浓缩液的萃取效果，其优点在于：仅使用一块过滤盖板，即可实现正反压的效果，当进水水流注射到胶囊的底部时，水流压力会激活隐藏的凹凸结构，使原本突起的外壳底部产生形变，从而压实了内部原本较为松散的咖啡粉末，并通过由形变产生断裂的预留暗孔均匀地注入并渗透到内部咖啡粉末，而撕开口的过滤盖板则在带弹簧柱体的支撑下起到了反压的作用，并且可以根据实际需要调整萃取设备上带弹簧柱体内的弹簧粗细长度以实现不同的压力调整，为后期实现智能萃取设备预留了可行空间。

[附图说明]

图1是本发明用于无穿刺萃取的咖啡胶囊的结构示意图；

图2是本发明用于无穿刺萃取的咖啡胶囊的分解示意图；

图3是实施例中本发明用于无穿刺萃取的咖啡胶囊使用前的结构示意图；

图4是实施例中本发明用于无穿刺萃取的咖啡胶囊使用时的结构示意图；

图5是本发明用于无穿刺萃取的咖啡胶囊的使用示意图1；

图6是本发明用于无穿刺萃取的咖啡胶囊的使用示意图2；

图中：1.密封薄膜 2.过滤盖板 3.胶囊壳体 4.盖板中央凹槽 5.瓷头 6.弹簧 7.松散的咖啡粉 8.压实的咖啡粉。

[具体实施方式]

下面结合附图对本发明作进一步说明，这种装置及方法的结构和原理对本专业的人来说是非常清楚的。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

参见图1和图2，用于无穿刺萃取的咖啡胶囊，咖啡胶囊内设有咖啡粉，其特征在于咖啡胶囊顶部设有过滤盖板，过滤盖板中央设有凹槽，过滤盖板顶部设有能撕开的密封薄膜，胶囊壳体顶部一端设有隐藏式半裂折痕，用力折断后能带动上层密封薄膜撕开，咖啡胶囊底部为凸出结构，底部凸出结构上设有若干暗孔，暗孔为隐藏闭合状，咖啡胶囊顶部过滤盖板的中央凹槽用于连接咖啡萃取装置的瓷头。所述的过滤盖板为发散状网孔结构，液体可以从间隙中透过，网孔外圈大内圈小，并向中心内凹，使得液体向中心汇集，中央圆形凹槽为实体结构，用于连接咖啡萃取装置的瓷头。所述的咖啡萃取装置的瓷头上设有弹簧，通过调整萃取装置上的弹簧强度能实现咖啡胶囊内部的压力调节。

实施例1

参见图3-图6，胶囊从上到下由材质可为铝箔或者塑料可撕开密封薄膜，过滤盖板，胶囊腔体，以及底部隐藏式凹凸结构组成。使用时，可借由腔体上边沿的隐藏式半裂折痕进行翻折，从而将密封薄膜撕开，露出带导流和过滤作用的盖板。然后将已打开的胶囊放入萃取设备的胶囊仓，仓内仅需一根带弹簧的柱体，将该过滤盖板中央凹槽顶住即可实现胶囊的固定，且通过改变弹簧的强度能改变胶囊内部的压力。然后萃取设备开始注水，水柱喷射到胶囊底部的隐藏式凹凸结构后，原本突起的胶囊底部向内凹陷，并露出预先设置好的暗孔，未使用时暗孔呈密封状态，受到水压后断裂打开，水流从外露的暗孔进入，逐层渗透咖啡粉末，产生一定的压力，松散的咖啡粉被压实并萃取出相应浓度的咖啡浓缩液，浓缩液从过滤盖板的细孔渗出，并沿着盖板表面的突出结构向中央汇集导流，集中后的萃取液最终顺着弹簧柱体向外流出。

实施例2

本胶囊采用无穿刺结构设计，外部萃取设备无需设置穿刺部件。

本胶囊采用可撕开结构，胶囊内可灌装8克咖啡粉，即一杯意式咖啡标准容量，撕开后可直接用于任何市面上的传统咖啡粉末式的咖啡机，而不仅仅局限于与本胶囊系统适配的指定胶囊咖啡机，并且实现了定量操作，无需称重。尤其是目前便携式咖啡机设备的兴起，使得咖啡粉末的保鲜和便携变得日渐关注，本胶囊的撕开式结构很好的解决了该问题。

本胶囊采用内部压力可调结构，传统咖啡萃取的压力及其调整都是来自于外部萃取设备的注水水流大小，而本胶囊结构可以实现内部压力控制，也就是意味着不论外部设备的注水压力大小如何，都能实现恒定的内部压力，达到均衡萃取。使用时，在撕开密封薄膜后，外露的过滤盖板就变为可活动的，需要依靠外部萃取设备上的带弹簧柱体来进行支撑，通过调整萃取设备上的弹簧强度可以实现胶囊内部的压力可调，从而实现对不同咖啡拼配和种类采取不同的压力萃取，以达到完美的萃取效果。

本胶囊采用无过滤板的形变压粉结构，传统的正压过滤盖板的作用，一是注水受压时可以压实咖啡粉，二是通过细密规则的开孔达到均匀注水。而本胶囊在不增加额外过滤盖板的情况下，通过胶囊底部的外壳材质的形变达到压粉的效果，而且可通过预设的暗孔实现均匀注水。

本胶囊在较低成本下，完全模拟了传统意式咖啡的冲煮方式，尽可能地保证了萃取的风味和品质，并且预留了压力可调的空间，能方便应对不同使用情景和方式，相较于传统咖啡萃取方式更具灵活性。