从咖啡机到挂耳式咖啡：关于咖啡的几项创新式发明

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对现代人来说，随时随地来上一杯咖啡，已不是一件难事，若是想在家煮上一杯香醇的浓缩咖啡(espresso)，还有琳琅满目的家用咖啡机可供选择，但在您品尝那绵密细致的咖啡乳脂(crema)之际，可曾想过是谁最先发明espresso咖啡机的呢？ 咖啡豆是全球交易量仅次于原油的大宗物资，每年可为全世界创造出高达425亿美元的销售市场；全世界有1.25亿人靠咖啡维生，出口咖啡更是许多国家的经济命脉。在台湾，咖啡已成为许多人的生活必需品，咖啡消费量也逐年上升，据估计，一年的咖啡经济效益就约有600亿台币。咖啡被称为"新黑金"(new black gold)，实不为过。

图一、新黑金-咖啡

根据咖啡历史专家考证，第一台espresso咖啡机是由意大利人Angelo Moriondo于1884年在杜林(Turin)博览会上发表的，这个机器可以控制通过咖啡的蒸气和水的供应量，Moriondo先生也在同一年的5月16日获得6年专利权，专利号为33/256，专利名称为New Steam Machinery for the Economic and Instantaneous Confection of Coffee Beverage, Method A. Moriondo(见图二)，接下来几年，他持续改良机器，而且都有申请专利，但这些机器都未曾被商业化生产。

图二、Angelo Moriondo的咖啡机专利

在1901年，另一位意大利人Luigi Bezzera，他想知道到底要花多少时间等机器煮好一杯咖啡，于是试著将蒸气压力加到机器内，此举不但大幅缩短了煮咖啡的时间，从4分钟进步到30秒，还煮出更浓醇的咖啡，他也因此在1902年6月5日获得专利，专利名称为Innovations in the Machinery to Prepare and Immediately Serve Coffee Beverage，专利号为153/94, 61707(见图三)。但这款改良式的咖啡机，因为Bezzera先生的不擅行销，所以推广受限，于是在1905年，上述的专利就被卖给了一位意大利商人Desiderio Pavoni (La Pavoni公司的创办人)，并开始以每天生产一台机器的速度向市场推广，也从此改变了意大利人喝咖啡的方式，最终更影响到全世界。

图三、Luigi Bezzera的咖啡机专利及La Pavoni咖啡机

现在市面上贩售的espresso咖啡机，其基础结构是源自于意大利人Achille Gaggia在1938年9月5日所申请的无蒸气咖啡机专利，获证专利号为365726(见图四)。在这之前的咖啡机是用蒸气高压来推动热水通过咖啡的，Gaggia先生的咖啡机结构则是利用弹簧装置再加上活塞，以稳定恒压的方式，让热水在高压下通过咖啡，而且只要15秒就可萃取出一份浓缩咖啡。据说，Gaggia先生是观察美军吉普车引擎的液压系统而获得发明创意灵感的。

图四、Achille Gaggia的咖啡机专利

日裔美籍化学家Satori Kato，在1901年发明只需加水就可以泡出咖啡的即溶咖啡(instant coffee)及制法，这在当年的确是一件创新的发明，但没有什么人喜欢这种咖啡的味道，以致Kato先生的咖啡事业并不成功。Satori Kato于1903年8月11日获得专利，专利号为US735777，专利名称为Coffee Concentrate and Process of Making Same(见图五)。

图五、Satori Kato的即溶咖啡专利

长期以来，世人已认定Satori Kato就是首位发明即溶咖啡的发明人，但在2012年，新西兰的历史学家考证后宣布，新西兰人David Strang才是首位发明人，早在1889年Strang先生就发明即溶咖啡了，并且在1890年申请专利。 世人较为熟知的即溶咖啡发明人是归化为美国籍的英国化学家George Constant Washington(见图六)，他于1906年在危地马拉(Guatemala)养牛时，发明可以大量生产的即溶咖啡粉及其生产方法，在这之前，这位乔治华盛顿先生已有多项碳氢化合物灯具的发明专利，但是在电灯泡大量生产之后，这些灯具专利已不再具有价值了。华盛顿先生在1909年开始贩售即溶咖啡粉，而让他开始名利双收的机缘，则是在第一次世界大战时期，美国军方买下所有华盛顿先生所生产的咖啡粉，并将华盛顿咖啡公司列为重要供应商，而士兵们更戏称即溶咖啡为a cup of George。

图六、George Constant Washington出生成长于比利时

胶囊咖啡的发明，的确为人们带来更为便利的咖啡消费方式，也延长了研磨咖啡粉的储存保鲜时间，最主要的还是煮出的咖啡品质普受肯定。近年来，在大明星广告的加持之下，以及现代人求快又想免清理善后的需求，胶囊咖啡的销售量节节上升，但其用完就丢的胶囊型包装所衍生的资源浪费与污染争议，则是从未间断。日前，美国的胶囊咖啡发明人John Sylvan更公开表示他很后悔发明这个胶囊咖啡，而且他自己也不喝胶囊咖啡，这番说法立刻成为国际新闻，当然台湾媒体也跟进报道，因为这几年台湾也掀起喝胶囊咖啡的风潮，世人们在轻松便利地享用之际，有多少人也同时关心这个环保议题呢？ 胶囊咖啡最早是由瑞士人Eric Favre于1976年发明的，当时任职于雀巢(Nestlé)瑞士总部的Favre先生与其意大利籍的妻子都是espresso爱好者，还经常游走意大利各地，寻访最完美的espresso。在罗马的一间排队名店，Favre先生观察到该店的咖啡名人Eugenio先生特殊的机器操作方式，由此Favre先生领悟出"在水接触到咖啡之前，必须让水含有大量的空气，如此即可得到一杯好的浓缩咖啡"的原理，于是研发出全世界第一颗咖啡胶囊。雀巢公司于1977年向美国专利局提出名为Capsule for Beverage Preparation的专利申请，在1979年1月23日获证，专利号为US4136202(见图七)。

图七、Eric Favre的咖啡胶囊专利

为了解决咖啡胶囊大量的一次性使用铝及塑胶的问题，瑞士的伦理咖啡公司(Ethical Coffee Company；ECC)在2008年发明了以玉米淀粉作为外壳材质的咖啡胶囊；意大利的Lavazza咖啡公司则在研发5年之后，于今年(2015年)3月，发表以植物为容器材料的咖啡胶囊，并号称是同类产品中唯一能被生物完全分解的新发明。 相较于胶囊咖啡的胶囊回收问题，同样也是以提供便利性为诉求的挂耳式咖啡，则不具有环保争议。挂耳式咖啡是日本的山中产业株式会社发明的，并于1990年在日本正式提出专利申请(见图八)。由于挂耳部件是设计于不织布开口滤袋的上缘，而且只位于单一侧，所以整个滤袋支撑力不平均，以致在使用时，开口部位无法完全张开，消费者的使用经验不佳，算是商业化失败。

图八、山中产业株式会社的挂耳滤袋专利

接著在1996年，大纪商事株式会社提出改良型滤袋，将挂耳部件移到滤袋的下缘，但是挂耳还是只在滤袋的单一侧。在1999年，大纪商事向欧洲专利局申请了有双侧挂耳部件的发明专利(见图九)，这款改良设计终于可以让滤袋四平八稳地立于杯口，滤袋的开口部位也能完全张开，解决了之前产品的缺陷，而这设计概念也成为今日市场的主流。

图九、大纪商事株式会的挂耳滤袋专利

最后，从上述的例子中，我们应该可以感受到，日常生活中的许多的不便与缺乏，极有可能就是激发创意的来源，因为许多的发明都是发明人透过观察，洞悉原理，用不同以往及更好的手段来解决问题而实现的，在实现创意后，接著还有更重要的事，就如同上述的每个咖啡发明人所做的一样，将研发及创新的成果落实为发明专利，唯有透过专利的保护，才能无虑的来实现发明的价值。

参考资料

http://g.udn.com/NEWS/NATIONAL/NATS10/8532446.shtml http://en.wikipedia.org/wiki/Angelo_Moriondo http://www.espressocoffeeguide.com/instant-coffee/history-of-instant-coffee/ http://en.wikipedia.org/wiki/Satori_Kato http://inventors.about.com/od/cstartinventions/a/coffee.htm https://www.patentplaques.com/blog/?p=494 http://www.coffee-machine.org/coffee-machine-and-espresso-machine-history/ http://www.gaggia.com/e/the-story.html http://su-gabee.blogspot.tw/2013/04/bag-for-extracting.html 2022-05-18 07:32:43