用于饮料制备胶囊的可堆肥顶盖结构的制作方法

本发明涉及一种用于在饮料生产机器中制备饮料的胶囊，包含所提出的胶囊的系统以及所提出的胶囊用于在饮料生产机器中制备饮料的用途。

背景技术：

1、用于饮料制备机器的单份饮料胶囊在本领域中是已知的。这些胶囊通常用于按需分配饮料，如咖啡、茶或热巧克力，并且由于它们的新鲜味道、风味的可变性和饮料制备的便利性而受欢迎。

2、通常，将包含饮料组分的胶囊插入饮料制备机器的胶囊保持器中，闭合胶囊保持器并开始饮料制备。将流体（诸如水或乳）输送到胶囊以与包含在胶囊内部的饮料组分相互作用以产生期望的饮料。当足够量的流体填充胶囊时，胶囊在流体的压力下打开以释放所制备的饮料。例如，胶囊的打开可通过以下方式来完成：利用通过增加胶囊内部的流体压力而产生的力将胶囊的提取面压靠在设置在胶囊保持器中的打开结构上，使得提取面在达到其断裂应力时被撕裂。打开结构可为多个凸起和凹陷元件，例如棱锥状元件，提取面在流体的内部压力的作用下延伸到这些凸起和凹陷元件上并撕裂。这种压力控制的饮料制备具有可生产高质量饮料的优点。

3、然而，大量的参数和动态效应可影响胶囊在具有前述打开结构的提取面上的打开过程，并且因此，打开过程中的可重复性和一致性难以实现，这可能对成品饮料的结果具有负面影响。

4、特别地，已经发现，通常呈递送壁形式的提取面需要显示一定量的刚度以确保胶囊中的压力累积，同时避免在打开过程期间的胶囊塌缩。相反地，提取面应被构造成使得其在打开过程中可被打开结构撕裂。此外，期望将来自饮料组分的颗粒和纤维保留在胶囊内部，以便不仅避免污染所制备的饮料，而且避免阻塞胶囊中的开口和/或打开结构，该开口和/或打开结构被设置用于将所制备的饮料分配出饮料制备机器。

5、在现有技术中，通过形成由铝制成的膜的提取面来解决这些技术挑战，该膜具有非常精确控制的厚度，特别是约30微米至40微米。铝提供了许多优点，诸如耐高压性、耐久性、柔性、低重量，提供长的货架期以及使所制备的饮料的味道不变。除了铝胶囊之外，一些消费者期待由另选材料制成的胶囊，特别是由可堆肥的材料制成的胶囊。

6、因此，近来进行了各种尝试以用另选材料代替用于胶囊中的铝材料。例如，由玉米淀粉制成的生物塑料或由甘蔗纤维制成的干燥浆被提议用作胶囊材料。然而，此类材料的缺点是它们不具有与目前使用的材料（如铝）相同的材料性质。例如，由另选材料制成的胶囊通常具有有限的货架期，因为它们不提供与铝相同的可靠的氧气和湿气阻隔。

7、特别地，具有另选材料的提取面的设计似乎是有挑战性的，因为不可能简单地将应用于前面的铝提取面的设计原理和解决方案转移到这些新材料。例如，简单地用纸基材料代替已知的铝形成的提取面的方法已经被证明是不成功的，因为所制备的饮料的质量、风味的再现性和饮料稠度与由已知的铝基提取面设定的高标准是不可比的。

8、附加地，即使提供另选可堆肥胶囊的一些尝试开始成功，胶囊顶盖膜的结构和设计仍然是个挑战，因为胶囊膜需要满足多个要求。实际上，胶囊顶盖膜应：

9、-是完全可生物降解的和/或可堆肥的，

10、-具有最佳的阻隔性质，以延长胶囊内容物的保质期，

11、-以高密封强度与胶囊边缘紧密密封，

12、-耐受空运并且尤其在热带条件下不从胶囊主体脱离或分层，

13、-具有允许在胶囊打开过程期间通过饮料制备机器的打开结构打开胶囊的结构和相关材料，

14、-维持饮料提取机器内部的压力，并且在提取期间不会破裂也不会分层，并且

15、-提供优化的提取。

16、因此，本发明的目的是提供一种胶囊，该胶囊的构型和设计便于将可堆肥材料用于整个胶囊，同时保持和/或超过胶囊本身以及由可比较的铝胶囊设定的所制备的饮料的质量和连续性标准，特别是具有改进的顶盖膜作为用于在提取期间要递送的饮料的递送壁。

17、阅读描述之后变得显而易见的这些以及其他目的将通过独立权利要求的主题得以解决。从属权利要求涉及本发明的优选实施方案。

技术实现思路

1、如本文所用，术语“机器”或“装置”可指电气操作的装置或机器，其可：从前体材料或配料制备饮料和/或食品，或可从预前体材料制备前体材料，该前体材料可随后制备成饮料和/或食品。机器可通过以下过程中的一个或多个过程来实现所述制备：稀释；加热；加压；冷却；混合；搅打；溶解；浸泡；浸渍；提取；调理；冲泡；研磨；和其他类似过程。机器的尺寸可被设定以供在工作台上使用，例如，该机器的长度、宽度和高度可小于70cm。如本文所用，术语“制备”相对于饮料和/或食品而言可指制备饮料和/或食品的至少一部分（例如，饮料由所述机器完全制备，或部分制备，终端用户在食用之前可向该饮料手动添加额外流体，包括乳和/或水）。作为本发明中的优选，饮料提取装置是如例如ep0512468a1、ep0512470a1、ep1654966a1或ep2142054a1中的一者或多者中描述的nespresso originalline提取机。

2、例如，在ep0512468a1、ep0512470a1、ep1646305a1或ep1165398a1中的一者或多者中公开了当与由铝制成的胶囊一起使用时的nespresso® original line系统连同其打开系统。在这些参考文献中，还公开了此类铝胶囊和/或闭合构件的构造、制造和/或（饮料）提取细节。

3、在这样的系统中，胶囊旨在插入提取装置中，在该提取装置中，胶囊可以被刺穿并注入流体，该流体穿过容纳在胶囊中的咖啡床。然后，在进入胶囊并且在胶囊中升高的流体压力的作用下，胶囊抵靠包括凸起元件（呈截棱锥的形式）的装置的支撑部分打开。

4、如本文所用，术语“容器”或“胶囊”可指容纳前体材料（例如，作为单份、预先份量化的量）的任何配置。容器可具有最大容量，使得该容器仅可容纳单份前体材料。容器可以是单次使用的，例如，该容器在制备过程之后被物理地更改，该制备过程可包括以下中的一者或多者：穿孔，以将流体，例如液体如水供应到前体材料；穿孔，以供应来自容器的饮料/食品；由用户打开，以提取前体材料。容器可被配置用于与机器的容器处理单元一起操作，例如，该容器可包括用于对准和导引容器通过所述单元或布置在所述单元上的凸缘。容器可包括破裂部分，该破裂部分被布置成当经受特定压力时破裂，以输送饮料/食品。容器可具有用于封闭容器的隔膜。容器可具有各种形式，包括以下中的一者或多者：截头圆锥形；圆柱形；盘形；半球形；和其他类似形式。容器可由各种材料（诸如金属或塑料或其木浆基组合）形成。作为本发明中的优选，容器是可堆肥胶囊，优选地由纤维素制成，并且优选地制成为纤维素或木浆模制胶囊。材料可被选择成使得该材料是：食品安全的；该材料可耐受制备过程的压力和/或温度。容器可限定为胶囊，其中胶囊可具有20ml至100ml的内部体积。胶囊包括咖啡胶囊，例如，nespresso®胶囊（包括classic/original line、professional或其他胶囊）。

5、如本文所用，术语“系统”或“饮料或食品制备系统”可指以下中的任何两者或更多者的组合：饮料或食品制备机器；容器；服务器系统；和外围装置。

6、如本文所用，术语“饮料”可指能够处理成适于饮用的物质的任何物质，该任何物质可以是冰的或热的。饮料可以是以下中的一种或多种：固体；液体；凝胶；糊剂。饮料可包括以下中的一种或其组合：茶；咖啡；热巧克力；乳；露酒；维生素组合物；花草茶/冲泡；冲泡水/风味水；和其他物质。如本文所用，术语“食品”可指能够处理成用于进食的营养物的任何物质，该任何物质可以是冰的或热的。食品可以是以下中的一种或多种：固体；液体；凝胶；糊剂。食品可包括酸乳酪；慕斯；冻糕；汤；冰淇淋；果汁冰糕；蛋奶糊；冰沙；其他物质。应当理解，在饮料和食品的定义之间存在重叠程度，例如饮料也可以是食品，并且因此所述制备饮料或食品的机器并不排除制备两者。作为优选，饮料为咖啡，包括烘焙并且研磨的咖啡。

7、如本文所用，术语“前体材料”或“配料”可指能够处理以形成饮料或食品的一部分或全部的任何材料。前体材料可以是以下中的一种或多种：粉末；晶体；液体的形式；凝胶；固体；以及其他。形成前体材料的饮料的示例包括：研磨咖啡；乳粉；茶叶；可可粉；维生素组合物；草本植物，例如用于形成花草/浸泡茶；调味剂；和其他类似材料。形成前体材料的食品的示例包括干燥的蔬菜或作为无水汤粉末的高汤；粉末状乳；面粉基粉末，包括奶油冻；粉末状酸奶或冰淇淋；和其他类似材料。前体材料还可指能够处理成如上文所定义的前体材料的任何预前体材料，即，可随后处理成饮料和/或食品的任何前体材料。在示例中，预前体材料包括可被研磨和/或加热（例如，烘烤）成前体材料的咖啡豆。作为优选，在所公开的提取过程中，前体材料是烘焙并且研磨的咖啡。

8、如本文所用，术语“流体”（相对于由流体调理系统供应的流体）可包括以下中的一者或多者：液体，例如水；乳；其他。

9、如本文所用，术语“木浆基”可指形成容器的材料或材料的一部分，其为以下中的一者或多者：多孔的；纤维的；纤维素的；由纤维素材料形成的；天然纤维素材料形成的；由重构或再生的纤维素材料形成的；非织造的；完全由木浆组成或为木浆的组合物，并且经湿式或干式形成。木基材料的厚度可以是0.25mm至0.75mm、或约0.5mm。木基材料可以是200gsm至400gsm。

10、如本文所用，术语“非织造的”可指非织造或针织的织物类材料。非织造材料可由结合在一起的纤维制成。如本文所用，术语“多孔的”可指构造有空隙以传输水（或其他液体）通过其中的材料。如本文所用，术语“纤维的”可指由纤维组成的材料，其可存在于材料构成物的一种或多种材料构成物中。

11、如本文所用，术语“纤维素的”、“纤维素基的”或“纤维素材料”可指常规木质材料（来自软木和/或硬木物种）和/或非木质材料。这些材料可以是漂白的和未漂白的，并且可包括再生或重构的纤维素。软木的示例是松树、云杉、红杉等。硬木的纤维素基材料的示例是枫木、橡木、白蜡木、桉木、枫木、桦木、胡桃木、山毛榉等。非木质来源的纤维素基材料的示例是大米、马尼拉麻、剑麻、黄麻、竹子、玉米、甘蔗、甘蔗残渣（蔗渣）、香蕉皮、咖啡粉。

12、如本文所用，术语“天然纤维素材料”可指常规木质材料或非木质材料，其并非再生的。如本文所用，术语“重构或再生的纤维素材料”可指经受处理（包括重构或再生）的天然纤维素材料，示例包括人造丝和莱赛尔纤维。

13、如本文所用，术语“木浆”可指木质纤维素纤维材料，其可通过自木材、纤维作物、纸或碎布中的一者或多者机械或化学分离纤维素纤维来制备。如本文所用，术语“湿式形成”可指由纤维的水溶液形成的过程。可在模具中将纤维水溶液加热且压制，以将材料定型且自其移除水。如本文所用，术语“干式形成”可指不使用纤维的水溶液形成的过程。

14、本发明的胶囊具有与nespresso® original line胶囊相同的设计，并且完全由可堆肥的材料制成（胶囊主体和递送壁），优选地由纤维素基材料制成，更优选地由浆模制的纤维素基材料制成。胶囊呈截头圆锥形杯的形式，并且具有例如2cm至5cm的直径和2cm至4cm的轴向长度。

15、在未例示的变型实施方案中：胶囊可具有其他截面形状，包括正方形、其他多边形或椭圆形；凸缘或边缘部分另选地连接到闭合构件的上表面，例如，通过卷曲；侧壁另选地布置，包括具有反向锥形或与深度方向对准，或为弯曲的；基部另选地布置，包括平坦的或弯曲的；凸缘或边缘部分连接到储存部分而不是一体地形成；闭合构件被布置为储存部分，例如，其包括腔；并且省略凸缘部分，例如，闭合构件直接地连接到储存部分。

16、本发明的第一方面涉及一种用于在饮料生产机器中制备饮料的胶囊。在这些方面，本发明提供了一种根据权利要求1所述的胶囊。

17、更详细地，胶囊可被理解为用于容纳用于制备饮料的物质的容座或容器，并且优选地可以形成包围该物质的壳体或容器。

18、胶囊主体具有三维形状。该胶囊主体以其侧壁（至少部分地）界定室，该室可以是例如胶囊中的隔室、腔或中空空间。该室通常容纳饮料或食品配料或用于制备饮料的物质。胶囊主体还包括界定侧壁中的开口的边缘部分。该胶囊还包括注射壁，该注射壁在侧壁的一端部处封闭室并且适于将流体注入室中。流体的注射可导致流体与物质的相互作用，这可包括物质与流体之间的任何种类的化学和/或物理反应，诸如润湿、输注、提取、溶解和/或任何其他种类的对应相互作用，以产生饮料产品。胶囊还包括连接到胶囊主体以闭合室的递送壁。例如，可以想到的是，胶囊内部的空间可从所有侧面被容器主体（侧壁）、注射壁和递送壁（完全）包围，优选地使得形成（并且闭合）用于接纳物质的室。因此，可提供胶囊，该胶囊可填充有用于制备饮料的物质并且与已知的胶囊机器一起使用。该物质可被保护以免受降解和外部（如氧化或湿气）影响，并且即使长期储存时，该物质的风味也可保持在胶囊内部。

19、本发明的递送壁由可生物降解的材料制成，并且以分层方式并且以该特定顺序（从背离胶囊的一侧到面向胶囊的室的一侧）包括过滤层、载体层、阻隔层、保护层和用于连接到胶囊主体的连接层。因此，递送壁可包括被布置成层片、板条、层级或作为层布置的不同部分。因此，可为递送壁提供任意数量的层，每个层可提供期望的功能性，诸如例如用于粘结一层或多层的粘结层，和/或用于在所制备的饮料离开胶囊（室）之前从所制备的饮料中纯化和/或筛分出某些颗粒或内容物，诸如利用过滤层。其中，递送壁可具有各种（层）构型、形式和形状。

20、过滤层被设置用于从经由递送壁分配的所制备的饮料中过滤出颗粒。过滤层在递送壁中被定位背离室。过滤层由可生物降解的和/或可堆肥的材料制成。

21、递送壁的载体层（也称为保持层）可被设置成使得其可在胶囊中的压力升高和/或在注射到胶囊中的流体的压力升高的作用下与（饮料生产机器的胶囊室的）胶囊保持器的打开元件相互作用时打开，例如通过相应元件之间的相对移动。其中，打开元件可具有各种构型、形式和形状，并且可包括多个凸起和凹陷元件，例如棱锥状元件。该设计允许根据技术需求定制递送壁的设计。同样，载体层由可生物降解的和/或可堆肥的材料制成。

22、如所提到的，过滤层和载体层中的每一者均由可生物降解的，优选地可堆肥的材料制成。这可能导致更直接地回收胶囊内部的有机材料以及胶囊材料本身。

23、阻隔层也由可生物降解的材料制成。阻隔层提供针对湿气和/或气体的优选双向阻隔，阻隔层优选地由不同于过滤层和/或载体层的材料制成；阻隔层被施加在载体层的面向室的表面上。

24、在所提出的解决方案中，阻隔性质优选地阻止湿气和/或液体和/或气态物质，优选地氧气进入和/或离开室。

25、提出的是，阻隔层优选地由与过滤层和/或载体层不同的材料制成，因为阻隔层的预期物理化学性质是保护包封在室中的物质免受湿气和/或氧气的影响，而不是任何过滤或保持性质。

26、优选地，过滤层、阻隔层和载体层中的每一者由不同的可生物降解的并且优选地可堆肥的材料制成，其中优选地，不同材料在其相应的物理性质中的至少一个物理性质中进行区分，诸如拉伸强度、延展性、弹性、抗穿刺性、密度、孔隙度、和/或（如果适用的话）纤维结构和/或纤维取向。

27、其中，表述“可生物降解的材料”可被理解为可通过生物（诸如微生物，例如细菌、真菌或藻类）（的作用）分解成环境无害产物的任何材料。该过程可在存在氧气（需氧）和/或不存在氧气（厌氧）的环境中进行。这可理解为例如意味着堆肥可以毫无保留地进行。特别地，在堆肥过程结束时，不存在可能对环境造成问题的材料的残余物，或任何不可生物降解组分。

28、用于载体层或过滤层的可生物降解的材料的示例可以是不同的植物基材料，诸如木材、竹子、竹纤维、纤维素、纤维素浆、木浆、甘蔗浆、纸和/或纸板。此外，生物塑料家族（诸如生物聚合物）诸如聚羟基丁酸酯（phb）和共聚物、聚丁二酸丁二醇酯（pbs）、聚(丁二酸丁二醇酯-共-己二酸丁二醇酯)（pbs-a/pbsa）、聚乳酸（pla）、聚己二酸-对苯二甲酸丁二醇酯（pbat）、乙酸纤维素、淀粉和/或上述材料的复合物或组合是其他示例。

29、国际标准（例如，eu 13432或us astm d6400）规定了用于确定材料的可堆肥性的技术要求和程序。生物降解可按照标准诸如iso 14855、iso 17556或iso 14851进行测试。例如，其中一项测试要求（为了被认为是“工业可堆肥的”）至少90%的所考虑材料在受控条件下于6个月内被生物降解。还存在类似的测试以实现家庭堆肥认证。

30、根据本发明并且如先前所提及，递送壁还包括至少一个保护层和连接层。

31、保护层被施加在阻隔层的面向胶囊室的一侧上，用于保护阻隔层至少免受湿气的影响。

32、连接层被施加在保护层上并且形成递送壁的面向室的外层。连接层允许将递送壁连接到胶囊主体的边缘部分。

33、类似地，如同过滤层、载体层和阻隔层，连接层由可生物降解的材料制成，从而参与整个结构的可生物降解性。

34、此外，连接层至少包含选自包括以下材料的列表的非织造脂族或脂族芳族聚酯：聚乳酸（pla）、聚羟基链烷酸酯（pha）、聚丁二酸丁二醇酯（pbs）、聚丁二酸丁二醇酯-共-己二酸酯（pbsa）、聚己二酸丁二醇酯-共-对苯二甲酸酯（pbat）、聚癸二酸丁二醇酯-共-对苯二甲酸酯（pbset）以及它们相应的共聚物及其组合。

35、所提出的结构具有以下优点：提供了增加量的用于连接到胶囊主体的边缘部分的材料，以改善递送壁在胶囊主体上的密封，同时由于使用了非织造材料，管理了递送壁的总厚度以允许其在饮料制备机器中提取胶囊期间被打开。

36、所提出的用于连接层的材料不被定义为具有粘合特性。然而，在（密封）连接到胶囊主体的边缘部分上时，这些材料提供了递送壁在胶囊主体上的高强度且高效的连接。

37、作为所提出的特征，连接层具有介于30g/m2和180g/m2之间，优选地介于35g/m2和120g/m2之间的克重。

38、与通常使用热密封漆或可热密封涂层来连接递送壁和胶囊主体时所使用的材料量（通常介于10g/m2和20g/m2之间，以在胶囊上提供密封并且仍然允许在提取期间打开递送膜）相比，所提出的连接层的材料量是重要的。

39、递送壁的连接层优选地通过热密封或超声波密封而密封到胶囊主体的边缘部分。使用密封技术与可用于密封的较高量的材料相结合，允许提高递送壁与胶囊主体之间的密封强度。利用所提出的用于连接层的材料和密封技术，这两个元件之间的连接能够耐受空运和热带条件。

40、根据附加特征，胶囊主体以及优选地注射壁包括延伸到胶囊主体的边缘部分上的具有阻隔性的、分层和/或层压的保护膜，递送壁的连接层密封到该保护膜上。保护膜可以呈衬里结构的形式或呈涂层的形式（以一层或多层施加）。可使用呈包含聚合物的多层可生物降解结构形式的保护膜（也称为衬里）。在wo 2021/145764中公开了此类保护膜的示例。

41、然后将连接层和保护膜密封在一起，并且它们相应的材料局部熔融并混合以提供高强度连接。

42、对于用于连接层的所提出的材料，递送壁在包括保护膜的胶囊主体的边缘部分上的密封强度为至少6n/15mm，该密封强度根据与柔性阻隔材料的密封强度的标准测试方法相关的astm f88/f88m-21测量。

43、与目前市场上可获得的使用用于递送壁/杯主体连接的热密封漆的可堆肥的纤维素基胶囊解决方案相比，递送壁与胶囊主体之间的密封强度得到了改善。

44、在将递送壁连接在胶囊主体上期间，连接层与边缘部分的密封限于连接层的周边部分。因此，一旦连接，就可在连接层上限定出两个区域：

45、-第一区域，该第一区域位于连接层的周边处并且对应于密封到层压或热成形在胶囊主体上的保护膜的部分，该第一区域与胶囊主体的连接得到改善，和

46、-第二区域，该第二区域对应于连接层的未密封部分，由于材料的非织造结构，尽管连接层具有一定厚度，该第二区域仍允许递送壁打开。

47、所提出的集成有非织造连接层的递送壁结构将递送壁和胶囊主体之间的改善的密封强度与连接层的较大厚度相结合，同时尽管连接层具有一定厚度，仍能实现递送壁的优化打开。

48、提出的是，连接层通过纺粘、熔喷或短纤维工艺获得，并且在递送壁的生产过程中通过层压施加在递送壁上。这允许受控的生产和在递送壁上的精确施加。

49、优选地，使用纺粘生产工艺获得连接层，该纺粘生产工艺允许具有受控材料密度和厚度的非织造结构。

50、进一步提出的是，递送壁还包括至少一个粘合剂层，该粘合剂层定位在保护层与连接层之间，以便确保连接层在保护层上的优化粘结。同样，在将连接层层压在递送壁结构上期间，粘合剂层有助于保护阻隔层。

51、提出的是，粘合剂层与递送壁的其他层类似地是可生物降解的。该粘合剂层可特别地包括诸如植物基淀粉或丙烯酸粘合剂聚合物之类的材料。

52、根据另一可能的特征，过滤层由可堆肥的非织造材料制成，优选地由纤维素纤维，诸如木质纤维或非木质纤维或甘蔗浆制成。

53、另选材料可以是人造丝纤维、选自包括以下材料的列表的脂族或脂族芳族聚酯：聚乳酸（pla）、聚羟基链烷酸酯（pha）、聚丁二酸丁二醇酯（pbs）、聚丁二酸丁二醇酯-共-己二酸酯（pbsa）、聚己二酸丁二醇酯-共-对苯二甲酸酯（pbat）、聚癸二酸丁二醇酯-共-对苯二甲酸酯（pbset）以及它们相应的共聚物及其组合。

54、过滤层具有介于10g/m2和150g/m2之间，优选地介于20g/m2和100g/m2之间的克重。

55、使过滤层具有介于10g/m2和150g/m2之间，优选地介于20g/m2和100g/m2之间的克重允许确保对包封在胶囊室中的物质（例如烘焙并且研磨的咖啡）的任何颗粒的高效过滤。

56、因此，过滤层的特性可通过限定其材料的面积密度来设定，即作为每单位面积的质量。例如，可通过增加其材料的克重和/或通过使用包括限定长度和/或具有限定纤维结合力的纤维的（非织造）材料来改善过滤层的拉伸强度。此外，通过相应地设定过滤层的材料特性，可修改过滤层的过滤能力和/或孔隙度，例如减小到更小的粒径。因此，可以针对饮料制备的特定要求定制过滤层。

57、根据附加特征，载体层由可生物降解且可堆肥的并且具有限定的闭合纤维结构的材料制成，其中至少50%的重量包括纸、软木、硬木或非木质材料以及其组合。在优选的解决方案中，载体层由纸基材料制成。

58、当载体层是纤维素基的时，其可具有介于20g/m2和150g/m2之间，优选地介于30g/m2和100g/m2之间的克重。

59、作为另选方案，闭合纤维结构对应于聚羟基链烷酸酯（pha）、聚羟基丁酸酯（phb）和共聚物、聚丁二酸丁二醇酯（pbs/pbs-a）、生物聚酯、乙酸纤维素、淀粉、聚乙烯醇（pvoh）、其中至少一个单体单元是乙烯醇的聚合物或共聚物、上述材料的复合物和/或层压物。

60、根据胶囊在能够在压力下将一定量的流体进料到胶囊中的饮料制备机器中的用途，载体层（优选地载体层的材料）被构造成使得其抵抗室中的介于1巴和20巴之间，更优选地介于10巴和20巴之间，最优选地介于12巴和18巴之间的积聚压力。

61、根据需要，可调整载体层的特性。例如，载体层的拉伸强度可通过增加其材料的克重来提高。

62、在优选的实施方案中，过滤层相对于载体层设置成与室相对。载体层和过滤层相对于胶囊主体的这种特定顺序和取向导致许多改进。例如，可以观察到饮料制备期间的压力分布更一致且可再现。此外，在饮料中发现这种构型的克丽玛（crema）形成和提取更好，并且物质（例如，烘焙并且研磨的咖啡）的颗粒和残余物的浓度降低。

63、由上可知，载体层可面向室，或者可被设置成比过滤层更靠近室。其中，例如，表述“面向”可理解为指向相应的参考对象，而不必直接设置到相应的参考对象上。

64、如所提及的，递送壁还包括阻隔层。阻隔层提供针对湿气和/或氧气的优选双向阻隔，并且由可生物降解的（优选地可堆肥的）材料制成，诸如生物聚合物、聚乙醇酸（pga）、聚乙烯醇（pvoh）、丁二醇乙烯醇共聚物（bvoh）或者其中至少一个单体单元是乙烯醇的任何乙烯醇共聚物，以及上述材料的复合物或层压物。

65、优选地，阻隔层由与过滤层和/或载体层不同的材料制成。这允许受益于过滤层和载体层两者的不同材料特性。

66、阻隔层以2gsm（g/m2）至50gsm（g/m2），优选地5gsm（g/m2）至40gsm（g/m2）的总量以一层或多层施加。所提出的阻隔层总量允许具有足够的阻隔材料以提供阻隔效果。

67、如所提出的，阻隔层被施加在载体层的面向室的表面上。

68、作为一种选项并且为了改善递送壁的otr性能，当根据iso 3274测量时，载体层的被施加有阻隔层的表面优选地具有低于1.3微米的表面粗糙度。氧气透过率（otr）是在给定时段内通过物质的氧气量的测量。它主要在无孔材料上进行，其中传输模式是扩散。在本发明的情况下，它涉及氧气通过包装材料（递送壁）渗透到敏感食品如咖啡中。otr测量方法使用astm d3985/iso 15105，其中典型的测量测试面积为50cm2，分析条件：23℃和50%相对湿度。表面粗糙度（通常简称为粗糙度）是表面纹理的组成部分。它通过实际表面的法向矢量方向与其理想形式的偏差来量化。粗糙度测量可以使用利用轮廓仪的表面轮廓测量。在本发明的情况下，这是使用接触式或触针式轮廓仪（诸如smithers的便携式handysurf e-35b）来完成的，该轮廓仪在表面上移动装载的金刚石探针并记录由表面不规则性引起的触针的竖直移动。样品测量15次。在施加阻隔层之前控制载体层表面的粗糙度确保了阻隔层在具有更多闭孔的材料表面上的规则施加，从而改善了阻隔层性质，尤其是otr性能。

69、因此，对于所提出的包括由先前提出的材料制成的过滤层、载体层和阻隔层的递送壁结构，递送壁（300）的氧气透过率（otr）低于35cc/m2/天，优选低于10cc/m2/天，最优选地低于1cc/m2/天，该氧气透过率根据astm d3985/iso 15105方法测量。

70、与施加在载体层上的阻隔材料的总量相结合的受控表面粗糙度允许经由降低otr值来改善递送壁的otr性能。因此，可以获得更紧密的胶囊。

71、根据另一特征，一层或多层保护层直接施加在阻隔层的面向胶囊的室的表面上。保护层以5gsm（g/m2）至30gsm（g/m2），优选地介于5gsm（g/m2）和20gsm（g/m2）之间的总量以一层或多层保护层施加，并且具有20微米的最大总厚度。

72、利用所提出的保护层，确保了对阻隔层的保护，并且由此可保证在将另外的层层压在递送壁上期间以及免受湿气（阻隔层通常对湿气敏感）的影响方面完全保护阻隔层。

73、保护层由可生物降解的并且优选地可堆肥的材料制成，诸如植物淀粉基粘合剂、蛋白质基粘合剂、天然橡胶基粘合剂、聚酯和/或聚氨酯弹性体的水性分散体、或丙烯酸聚合物和共聚物、和/或其组合。

74、此外，保护层优选地是非水溶性的，以避免其被包封在室中的物质的水分含量降解。保护层还优选地由不同于过滤层和/或载体层的材料制成，以确保不同层的物理化学性质的适当分离。

75、利用所提出的用保护层（以一层或多层施加）完成的递送壁的改善结构，包括保护层的递送壁的递送壁otr值小于10cc/m2/天，并且优选地小于1cc/m2/天。

76、受控的表面粗糙度、施加在载体层上的阻隔材料的限定总量以及以一层或多层施加保护层允许进一步改善递送壁的otr性能。

77、所提出的具有改善的otr性能和密封强度性质的递送壁有助于增加对填充在胶囊室中的物质（通常是烘焙并且研磨的咖啡）的保护，从而延长胶囊本身的保质期以有利于消费者。

78、作为所提出的选项，递送壁还包括粘结层，该粘结层允许优选地通过粘合剂粘结或热密封将过滤层和载体层在其相对侧上至少部分地彼此接合。

79、具体地，粘结层设置在载体层与过滤层之间以确保两个上述层的高效粘附。

80、粘结层由可生物降解的并且优选地可堆肥的材料（诸如植物基淀粉或丙烯酸粘合剂）制成，并参与整个胶囊的可生物降解性质。

81、优选地，形成递送壁的不同层即过滤层、粘结层、载体层、阻隔层、保护层、粘合剂层和连接层由不同的可生物降解的、优选地可堆肥的材料制成，这些层可各自由一层或多层形成。

82、除了上述之外，递送壁可包括除过滤层、载体层和粘合剂层之外的附加层。这些附加层可根据需要并根据它们的功能插入过滤层、载体层和粘合剂层之间。

83、不同层优选地由不同材料制成，该不同材料优选地在其相应的物理性质中的至少一个物理性质方面进行区分，这些物理性质诸如拉伸强度、延展性、弹性、抗穿刺性、密度、孔隙度、和/或（如果适用的话）纤维结构和/或纤维取向。

84、通过由不同材料提供至少前述载体层、过滤层和阻隔层，可提供递送壁作为复合结构。然而，还可以设想到，递送壁可包括多个不同层，该多个不同层优选地可由不同材料制成。这可导致有利的效果，即具有不同物理或化学性质的两种或更多种构成材料的组合产生具有与单独组分中的每一者不同的特性的结构。因此，可根据应用的技术需要定制胶囊与外部的接口。例如，通过为层中的每个层提供不同的拉伸强度，可根据需要控制和限定在胶囊内部累积的压力。因此，例如，胶囊可被设计成根据其配方的规格来生产饮料。此外，通过由具有不同纤维构型的材料提供两个层，可以针对单独的应用定制跟递送壁与所制备的饮料的相互作用相关的材料特性，诸如限定递送壁的过滤能力。而且，递送壁的各个层的取向的差异可导致层中的不同应力，这可通过选择不同的材料来考虑上述构型。例如，层中的一个层的材料可以在比另一个层的材料更低的压力下破裂，但是该结构可以通过每种材料的组合阻力保持在一起，这些材料可以在压力的作用下相互支撑。

85、特别地，递送壁的不同层即过滤层、粘结层、载体层、阻隔层、保护层、粘合剂层和连接层中的一者或多者与递送壁的其他层层压在一起。由于所提到的层中的一层或多层的层合，可以生产被切割或冲压以形成递送壁的坯料箔。根据坯料的尺寸，可以由同一坯料形成若干递送壁。

86、如所提及，所提出的胶囊主体以及优选地注射壁优选地由模制纸浆纤维制成，并且包括分层和/或层压的保护膜。

87、在所提出的解决方案中，胶囊主体和注射壁由单独的件构成，或者一体地形成例如为一件。这为胶囊主体和/或注射壁开放了不同的制造选择。

88、本发明的另外方面涉及一种用于制备饮料的系统，该系统包括容纳饮料配料（优选地烘焙并且研磨的咖啡）并且如上文所描述的胶囊以及饮料生产机器。

89、所提出的系统利用饮料生产机器，该饮料生产机器具有流体分配装置和冲煮室，该流体分配装置能够以介于2巴和20巴之间的压力在胶囊的由注射壁形成的第一端部处向胶囊供给一定量的流体（诸如水），该冲煮室包括用于容纳胶囊的第一部件和用于闭合冲煮室的第二部件。冲煮室的第二部件包括胶囊保持器，该胶囊保持器包括打开结构（具有打开元件），该打开结构用于当将保持胶囊的冲煮室闭合时在侧壁的第二端部处与胶囊的递送壁接合。打开结构包括在使用中面向递送壁（优选地胶囊的过滤层）的具有凸起和凹陷的表面。

90、根据所提出的实施方案，当在闭合的冲煮室中使用时，与包括铝递送壁的胶囊相比，递送壁通过打开结构的具有凸起和凹陷的表面以减少的撕裂打开。

91、本发明的附加方面涉及如上文所描述的胶囊用于在具有胶囊保持器的饮料生产机器中制备饮料的用途。因此，可以以有利的且生态有益的方式制备饮料。