可生物降解的分份胶囊制造技术

本发明专利技术涉及在使用分份胶囊和涉及分份胶囊的情况下用于制备饮料、尤其是咖啡的设备和方法领域，与分份胶囊相适应的饮料制备机以及在使用分份胶囊的情况下用于操作饮料制备机的方法。根据本发明专利技术的分份胶囊具有周侧壁(3)、第一盖件(4)和第二盖件(8)，其中周侧壁(3)、第一盖件(4)和第二盖件(8)形成封闭的内部(7)。第一盖件(4)和/或第二盖件(8)具有指向内部(7)的隆起部(15)。至少具有隆起部(15)的盖件是由可生物降解材料制成的。是由可生物降解材料制成的。是由可生物降解材料制成的。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】可生物降解的分份胶囊


[0001]本专利技术涉及用于通过被注入饮料胶囊的流体来制备饮料的装置和方法的领域，其中饮料胶囊含有可溶性食品物质，通过注入水可以从中制备饮料或饮料组分。本专利技术尤其涉及在使用咖啡胶囊的情况下制备咖啡的领域。本专利技术尤其涉及分份胶囊、适于根据本专利技术的分份胶囊的饮料制备机，以及用于在使用根据本专利技术的分份胶囊的情况下操作饮料制备机的方法。

技术介绍

[0002]在用于制备饮料的系统中，已知所谓的咖啡胶囊系统(也有用于制备茶的变型)，关于该系统，通常使热水大多在压力下注入胶囊内，以通过萃取制备咖啡饮料或茶饮料。为了注入热水，胶囊时常在一侧(注入侧)被刺穿。已知通常是在胶囊的另一侧(萃取侧)，有多种可行方式将冲泡好的饮料排出。一方面，存在关于在萃取侧通过适当的穿孔刺针来刺穿的一些系统。另一方面，有已知的系统，胶囊的萃取侧边界会在冲泡过程中在内部压力下被刺穿或撕裂，为此可以提供胶囊外部装置(存在于相应咖啡机的冲泡室中)或胶囊内部装置。
[0003]最后，还有一些已经开启的胶囊，因此关于这些胶囊不必刺穿或撕裂胶囊壁/膜以排出饮料。
[0004]最常见的是由既不可生物降解又不由可再生的原材料制成的胶囊。这些胶囊例如很大程度由铝或塑料(例如聚丙烯(PP))构成。这种胶囊对于储存(如密封性，尤其是不透气/氧气)和对于应用(如耐热性、刺穿性能等)都具有有利特性。这些胶囊的主要缺点是使用后产生废弃物，或者需要大量人力来重新利用胶囊中使用的材料。后者需要收集通常在私人范围中使用的胶囊、将胶囊运送到回收厂以及回收过程本身。换句话说，即使是回收也需要消耗大量资源(时间、能源和运输成本)，这反过来又会加重了环境的负担(例如，运输中的二氧化碳排放和获得需要用于回收的能源)。此外，胶囊中所包含的萃取材料通常也会在回收过程中损耗。
[0005]使用资源密集度较低的材料制作胶囊本身就是众所周知的。尤其是生物塑料的应用已得到讨论。一方面，这些塑料被表示成由可再生原材料制成(即所谓的生物基塑料)。另一方面，生物塑料是可生物降解的塑料(所谓可生物降解塑料)。
[0006]在本文中，“可生物降解”意味着根据EN13432标准(状态：至2019年底)可生物降解，“生物基”意味着“由可再生原材料而非基于化石制成”。
[0007]除了可生物降解和/或生物基塑料的应用外，在包装行业中已经和正在开发可生物降解和/或生物基复合材料，且含有一定比例的生物基添加剂。由此可生物降解和/或生物基塑料通常构成塑料成分(也称为塑料基体)，且生物基添加剂构成填料。
[0008]US2018/0127554A1、US2012/0071591A1和J Mater Sci(2018)53：10920
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10932提供了关于用于食品工业的包装中的此类复合材料。在讨论各种生物基填料期间，通常比如聚乳酸(PLA)、聚己二酸丁二醇酯(PBAT)、聚丁二酸丁二醇酯(PBS)和聚己二酸丁二醇酯
(PBSA)等生物塑料构成塑料成分。
[0009]作为生物塑料和上述复合材料的替代，关于例如将生物塑料与生物基填料结合使用，已经提出应用完全或主要由生物基材料构成的包装。例如，WO2015/170358A2教导有从木材获得用于容器和胶囊的材料的应用。
[0010]事实表明，只能在有限的程度关于上述生物塑料、复合材料和生物基材料在分份胶囊中的应用。上述生物塑料、复合材料和生物基材料的缺点在于，它们具有例如密封性，尤其是不透气/不透氧性、耐热变形性、硬度或脆性(刺穿行为)的物理特性，这些特性不适于分份胶囊中的应用和由此具有的制备过程。尤其是关于物理特征以及鉴于分份胶囊中的使用和由此具有的制备过程，它们都不如其他材料。调整生物塑料、复合材料和生物基材料的物理特性以适于分份胶囊
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如果这种调整可行
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将导致分份胶囊的基材，即所应用的生物塑料、所应用的复合材料或所应用的生物基材料，在制造中需要大量人力且成本高昂。
[0011]例如，WO2017/186743A1教导有将生物材料用于咖啡和茶胶囊等，其中生物材料具有可生物降解的塑料和葵花籽壳或葵花籽皮。葵花籽壳或葵花籽皮在与可生物降解塑料混合之前必须经过处理。尤其是，除了葵花籽壳或葵花籽皮的实际萃取之外，还必须粉碎、干燥和去油处理。根据WO2017/186743A1的教导，上述生物材料具有使其比其他可生物降解塑料更适合的、尤其是在咖啡胶囊或茶胶囊中应用的物理特性。
[0012]根据现有技术，其他方法旨在以不同的方式(即不是通过调整特性)解决由生物塑料、复合材料和生物基材料的物理特性导致的上述缺点，以便除此之外仍能在分份胶囊中使用这些材料。这些方法通常会显著增加制造分份胶囊的成本。
[0013]DE202016104950U1教导有带有可生物降解胶囊或可生物降解垫的可密封分份包装或可密封分份小袋，其中分份包装或分份小袋完全由可生物降解材料构成。包装或小袋包含相互连接的两层膜，以使其物理特性更接近对于分份胶囊的需求。换句话说，生物塑料、复合材料和生物基材料关于在分份胶囊中的应用的固有缺点通过将分份胶囊置于多层包装(例如多层小袋)得到一定程度的弥补，其中这些层确保了“包装/小袋和分份胶囊”的整个系统具有允许在饮料制备领域中应用的特性。
[0014]WO2011/015973A1教导有完全由可生物降解材料构成的胶囊，其中实现封闭胶囊的膜是WO2011/015973A1教导的重点。该膜由附加元件强化，以允许所应用的可生物降解材料可用于饮料制备领域。
[0015]本专利技术的目的是弥补关于根据现有技术的分份胶囊的一种或多种上述缺点。
[0016]尤其是，本专利技术的目的是提供一种可生物降解的基材制成的分份胶囊，这种胶囊在物理性能和制造方面都能更好地与由其他材料制成的分份胶囊竞争。“其他”材料尤其可以是
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不可生物降解或在很大程度不可生物降解；和/或
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在材料生产方面需要更多的精力；和/或
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对于分份胶囊的应用，不利特性可通过分份胶囊的附加元件或附加至分份胶囊的元件来弥补。这意味着，“其他”材料可以使得胶囊制造需要更多的精力。
[0020]尤其是，本专利技术的目的是提供基材构成的分份胶囊，这种胶囊在包括物理性能和制造成本的整体考量中，比根据现有技术的可生物降解材料构成的分份胶囊性能更好。
[0021]本专利技术的另一目的是提供一种适于根据本专利技术的分份胶囊的饮料制备机，以及在
使用根据本专利技术的分份胶囊的情况下的饮料制备机的操作方法。
[0022]阻碍许多可生物降解材料，例如上述生物塑料、复合材料和生物基材料，在用于饮料制备的分份胶囊中的缺点是制备过程期间的刺穿行为。根据本专利技术的分份胶囊尤其可以减轻这一缺点。
[0023]许多可生物降解材料与分份胶囊使用的其他材料(如铝)相比比较脆。这就导致分份胶囊过早地被注入侧刺穿装置和/或本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种分份胶囊(1)，包括周侧壁(3)、第一盖件(4)和第二盖件(8)，其中周侧壁(3)、第一盖件(4)和第二盖件(8)形成封闭的内部(7)，其中第一盖件(4)和/或第二盖件(8)包括指向内部(7)的隆起部(15)，且其中具有隆起部(15)的盖件由可生物降解材料制成，其中分份胶囊包括布置在内部(7)的过滤元件(11)，该过滤元件将萃取材料区(6)与第一盖件(4)或第二盖件(8)隔开，其中借助于过滤元件(11)与萃取材料区(6)隔开的盖件具有指向内部(7)的隆起部(15)，其特征在于，分份胶囊(1)包括用于过滤元件(11)的定位装置(13)，其中定位装置(13)相对于过滤元件(11)布置成不会阻碍过滤元件(11)朝向下述盖件移动，其中该盖件借助于该过滤元件(11)与萃取材料区(6)隔开。2.根据权利要求1所述的分份胶囊(1)，其中定位装置(13)相对于过滤元件(11)布置成阻碍过滤元件(11)朝向下述盖件移动，其中该盖件未借助于过滤元件(11)与萃取材料区(6)隔开。3.根据权利要求1或2所述的分份胶囊(1)，包括基体元件(2)，该基体元件(2)具有周侧壁(3)和两个盖件中的一个，其中两个盖件中的另一个固定至基体元件(2)并与基体元件(2)一起形成内部(7)。4.根据权利要求3所述的分份胶囊(1)，其中基体元件(2)形成外周凸缘(5)，且两个盖件中的另一个沿外周凸缘(5)固定至基体元件(2)。5.根据前述权利要求1
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4中任一项所述的分份胶囊(1)，其中分份胶囊具有矩形、尤其是正方形的基本形状。6.一种操作饮料制备机的方法，包括以下步骤
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提供根据前述权利要求中任一项所述的分份胶囊(1)。7.根据权利要求6所述的方法，包括以下步骤
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将分份胶囊(1)插入饮料制备机的冲泡室，其中冲泡室由第一冲泡模块部件(25)和能相对于第一冲泡模块部件移动的第二冲...

【专利技术属性】
技术研发人员：N，
申请(专利权)人：奇堡股份有限公司，
类型：发明
国别省市：