【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种用于饮料制备系统中使用的预包装料包，以及使用此类料包的饮料制备系统。
技术介绍
1、饮料制备机器领域——特别是家用的、尤其是涉及浓缩咖啡机——在过去二十年里可谓突飞猛进。相应地，一方面，人们开发了大量与预包装料包的功能有关的技术，以实现其萃取咖啡的效率以及插入和弹出的便利性。当然，预包装咖啡粉料包市场的扩大也导致了相应废弃物的异常产生，所述废弃物在大多数情况下包括相当大百分比的不可生物降解材料——其通常为所述预包装料包的容器体——并因此对环境的影响很大。
2、对环境影响最小的解决方案当然是使用由柔性材料(如滤纸或类似材料)制成的容器体，所述柔性材料本质是可生物降解的、并且通常也是可堆肥的(compostable)。然而，这种类型的容器的机械稳定性较差，并且在插入和弹出过程中都会产生问题。文献wo2015105409描述了一种所谓的胶囊(pod)，其容器体至少有一个壁设有形状保持装置。此项发展旨在改善胶囊的机械特性，但效果相当有限。
3、另一方面，文献wo2018002223描述了由可堆肥材料(具体来说是甘蔗纤维浆和竹纤维浆的混合物)制成的咖啡粉预包装料包的容器体。该容器体仿照了市场上最受欢迎的饮料制备系统之一的结构和运行方式，特别是咖啡制备系统，即雀巢公司的系统。由于这种系统的市场接受度高，促使人们设想一种与该系统兼容的新型可堆肥容器。于是得到预包装料包，其中容器体材料已被替换，但仍适用于相同的功能模式。结果是，这类预包装料包在不同运行方式的系统中使用时，例如没有预想到萃取水流经胶囊从开
4、在同一申请人持有的欧洲专利ep3530153中，描述了一种用于热饮制备系统中使用的预包装料包，该预包装料包的容器体由植物纤维浆制成，所述植物纤维浆来源于甘蔗、麻、米、棉、竹等季节性作物的加工下脚料(processing scraps)，木质素(lignin)含量低于5％；所述容器体的壁在使用条件下，即在咖啡萃取过程中，能够作用为过滤器。
5、从该专利中提供的、对于由甘蔗纤维浆(也称甘蔗渣)制成的胶囊的实施例中可以明显看出，一旦浸剂(infusion)液浸透了胶囊壁，胶囊的容器体就能起到作为过滤器的作用。因此，这种类型的材料能够允许浸剂通过，从而保留颗粒物质并保持结构的完整性，以便排出用过的预包装料包。浸剂通过容器体壁的渗透是通过对容器体壁表面的加工而实现的，所述容器体壁具有连续的且紧密的一个面和不连续的且皱褶的另一个面。此外，设置了所述容器体的至少一个壁的塑性变形，以促进渗透。
6、不过，该专利中测试的这种胶囊还有很大的改进余地，特别是关于预包装料包的容器体的机械特性，其在机械强度和轻便性上都可以改进。
7、此外，促成本专利技术开发的研究还考察了那些有利于容器体——在同一申请人的上述在先专利(prior patent)中所建议的意义上的——表现行为的结构特征；为此，对用于制造容器体的植物纤维浆的特性进行了验证，并且特别地，对所谓的卡帕数(kappanumber)(uni iso 302 2015)进行了评估，所述卡帕数在造纸工业中被认为是评估植物纤维浆材料的木质素含量的指标。kappa的值介于1至100之间；浆的卡帕数越高，木质素含量越高。
8、文献us2022/064867描述了一种用于热萃取(如咖啡或茶的热萃取)中使用的纸张，这种纸张是由针叶树和落叶树的树木屑经牛皮纸(kraft)工艺处理后所得到的浆料制成的，所述牛皮纸(kraft)工艺处理直到得到卡帕数小于5的浆料为止。这样得到的浆料具有长纤维和低木质素含量，使其可以生产出透气性很好的纸张，并且机械性能也因其低木质素含量和纤维特性而显著得到改善。然而，使用牛皮纸工艺加工木屑以及随后为获得低卡帕数而进行的处理对这种产品的生态可持续性产生了负面影响，此外，如示例所示，这种产品主要设计用于制造胶囊而非容器。
9、还应考虑的是，来源于季节性农作物下脚料的浆料在丰度和可获得性方面具有无可置疑的优势。在现有技术状态下，目前已知的众多研究表明了从季节性作物废料中加工出具有低或很低木质素含量的浆料的相对容易性，并且能够提供高性能的纸制品(如triana,o.等人著作的“energy varieties of sugar cane as a novel source fiberfor the cellulose and paper industry(《作为纤维素和造纸工业新型源纤维的甘蔗能源品种》)”(《appita journal》(《appita期刊》)，2008年)；mona,a.等人著作的“soda-aqpulping of cotton stalks(《棉花杆的soda-aq制浆》)”(tappi conference(《tappi会议》)，2001年)；fatehi,p.等人著作的“cationic-modified pvaas a dry strengthadditive for rice straw fibers(《阳离子改性pva作为稻草纤维的干态强度添加剂》)”(bioresource technology(《生物资源技术》)，2008年)；moradbak,a.等人著作的“alkaline sulfite anthraquinone and methanol pulping of bamboo(gigantochloascortechinii)(《碱性亚硫酸盐蒽醌和甲醇对竹(gigantochloa scortechinii)进行制浆》)”(bioresources(《生物资源》)，2016年)。
技术实现思路
1、因此，本专利技术的目的是通过从季节性作物的加工废料中选择适当的植物纤维浆成分，来获得更轻、更薄但也更坚固的容器体，从而改善上述类型预包装料包的可堆肥容器体的结构特征和功能。
2、本专利技术的目的是一种用于在饮料制备系统中使用的可食用材料粉末的预包装料包，所述预包装料包包括由纸或纸板制成的硬质容器体，所述硬质容器体包括相互一体制成的连续侧壁和底壁，所述硬质容器体是通过加工植物纤维浆而获得的，所述植物纤维浆来源于甘蔗、米、棉、麻、高粱、竹等季节性作物的初级加工产生的废料、并可以单独使用或相互组合使用，其中，所述植物纤维浆的卡帕(kappa)数小于2，并且其中，所述容器体的壁是以下述方式制成的，所述方式即：所述壁的至少一个面是连续的且紧密的，而另一个面是不连续的且皱褶的、并且在使用过程中能够作用为过滤器从而允许浸剂通过。优选地，在使用过程中，所述容器体的至少一个壁经受塑性变形而不引起它破裂。
3、用于形成所述容器体的所述植物纤维浆优选是植物纤维浆组合物，所述植物纤维浆组合物包括所谓的甘蔗渣(sugarcane bagasse)(重量百分比范围在30％至100％)和一种或多种植物纤维浆(选自竹、麻、米或棉)(重量百分比范围在70％至0％)。有利地，所本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种用于在饮料制备系统中使用的可食用材料粉末的预包装料包，包括由纸或纸板制成的硬质容器体(10)，所述硬质容器体(10)包括相互一体制成的连续侧壁(11，11')和底壁(12，12')，所述硬质容器体(10)是通过加工植物纤维浆而获得的，所述植物纤维浆来源于甘蔗、米、棉、麻、高粱、竹等季节性作物的初级加工产生的废料、并可以单独使用或相互组合使用，其中，所述植物纤维浆的卡帕(Kappa)数小于2，并且其中，所述容器体的壁是以下述方式制成的，所述方式即：所述壁的至少一个面(11，12')是连续的且紧密的，而另一个面(12)是不连续的且皱褶的、并且在使用过程中能够作用为过滤器从而允许浸剂通过。
2.根据权利要求1所述的预包装料包，其中，在使用过程中，所述容器体的至少一个壁(12，12')经受塑性变形(12")，而不会导致它破裂。
3.根据权利要求1或2所述的预包装料包，其中，用于形成所述容器体的所述植物纤维浆是植物纤维浆组合物，所述植物纤维浆组合物包括：所谓的甘蔗渣，所述所谓的甘蔗渣的重量百分比范围在30％至100％；以及，一种或多种植物纤维浆，所述一种或多
4.根据权利要求3所述的预包装料包，其中，所述组合物包括30％至70％的甘蔗渣和70％至30％的竹浆。
5.根据权利要求4所述的预包装袋，其中，所述组合物包括50％的甘蔗渣和50％的竹浆。
6.根据前述权利要求1至5中任一项所述的预包装料包，其中，用于制造所述容器体的所述植物纤维浆具有下述纤维，即，所述纤维在5％至35％之间份额上且优选在7％至30％之间份额上长度大于或等于1.3mm，并且其中，所述纤维在30％至70％之间份额上且优选在40％至60％之间份额上宽度大于16.00μm。
7.根据前述权利要求1至6中任一项所述的预包装料包，其中，仅所述容器体的所述底壁具有不连续的且皱褶的外部面。
8.根据前述权利要求1至7中任一项所述的预包装料包，其中，所述容器体具有在250至600g/m2之间的克重，即，重量与表面积之比。
9.根据前述权利要求1至8中任一项所述的预包装料包，其中，所述容器体的壁厚在0.3mm至1.0mm之间，并且优选在0.4mm至0.7mm之间。
10.根据前述权利要求1至9中任一项所述的预包装料包，其中，所述容器体的密度在0.2g/cm3至1.0g/cm3之间的范围，并且优选在0.4g/cm3至0.8g/cm3之间。
11.一种饮料制备系统，包括一种可食用材料粉末的预包装料包(10')和一种被调适成与所述预包装料包配合的浸剂组件(1，2)，其中，所述预包装料包是根据前述权利要求1至10中任一项所述的预包装料包，并且其中，所述浸剂组件(1，2)包括浸剂室(101)，所述浸剂室(101)的底壁(111；161)设有与分配装置(201)连通的多个导管(131；181)，所述导管(131；181)的每一个被定位在凸起或凹陷(121；171)处，所述凸起或凹陷(121；171)能够引起所述预包装料包的容器体(10)的底壁(12，12')中的塑性变形(12")而不会引起所述壁的破损，从而允许浸入的饮料流穿过所述壁，所述壁以此方式作用为一种过滤器。
12.根据权利要求11所述的系统，其中，所述浸剂室(101)的所述底壁(111；161)的每个凸起或凹陷(121；171)具有不超过2.5mm的高度或深度。
13.根据权利要求11或12所述的系统，其中，所述浸剂室的所述底壁(111；161)的每个凸起或凹陷(121；171)具有不超过10.0mm的横截面。
14.根据前述权利要求11至13中任一项所述的系统，其中，所述浸剂室的所述底壁(111；161)设有多个圆形轴向空腔(121；171)，所述多个圆形轴向空腔(121；171)的每一个都置中地设置有用于与所述分配装置(201)连通的轴向导管(131；181)。
15.根据权利要求11至14中任一项所述的系统，其中，所述浸剂室(101)的所述底壁(111；161)是可移动的、并配有弹性加载装置(151)。
16.根据权利要求11至15中任一项所述的系统，其中，所述底壁(111；161)是可拆卸的，并且为同一浸剂组件(1、2)设置了多个底壁(111；161)。
...【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】
1.一种用于在饮料制备系统中使用的可食用材料粉末的预包装料包，包括由纸或纸板制成的硬质容器体(10)，所述硬质容器体(10)包括相互一体制成的连续侧壁(11，11')和底壁(12，12')，所述硬质容器体(10)是通过加工植物纤维浆而获得的，所述植物纤维浆来源于甘蔗、米、棉、麻、高粱、竹等季节性作物的初级加工产生的废料、并可以单独使用或相互组合使用，其中，所述植物纤维浆的卡帕(kappa)数小于2，并且其中，所述容器体的壁是以下述方式制成的，所述方式即：所述壁的至少一个面(11，12')是连续的且紧密的，而另一个面(12)是不连续的且皱褶的、并且在使用过程中能够作用为过滤器从而允许浸剂通过。
2.根据权利要求1所述的预包装料包，其中，在使用过程中，所述容器体的至少一个壁(12，12')经受塑性变形(12")，而不会导致它破裂。
3.根据权利要求1或2所述的预包装料包，其中，用于形成所述容器体的所述植物纤维浆是植物纤维浆组合物，所述植物纤维浆组合物包括：所谓的甘蔗渣，所述所谓的甘蔗渣的重量百分比范围在30％至100％；以及，一种或多种植物纤维浆，所述一种或多种植物纤维浆选自竹、麻、米或棉，所述一种或多种植物纤维浆的重量百分比范围在70％至0％。
4.根据权利要求3所述的预包装料包，其中，所述组合物包括30％至70％的甘蔗渣和70％至30％的竹浆。
5.根据权利要求4所述的预包装袋，其中，所述组合物包括50％的甘蔗渣和50％的竹浆。
6.根据前述权利要求1至5中任一项所述的预包装料包，其中，用于制造所述容器体的所述植物纤维浆具有下述纤维，即，所述纤维在5％至35％之间份额上且优选在7％至30％之间份额上长度大于或等于1.3mm，并且其中，所述纤维在30％至70％之间份额上且优选在40％至60％之间份额上宽度大于16.00μm。
7.根据前述权利要求1至6中任一项所述的预包装料包，其中，仅所述容器体的所述底壁具有不连续的且皱褶的外部面。
8.根据前述权利要求1至7中任一项所述的预包装料包，其中，所述容器体具有在250至600g/m2之间的克重，即，重量与表面积之比。
9.根据...
【专利技术属性】
技术研发人员：布鲁诺·巴达齐，
申请(专利权)人：帕斯库奇咖啡烘焙股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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