用于包装食品的可堆肥材料的制作方法

1.本公开涉及用于包装食品的可堆肥材料。


背景技术：

2.用于包装食品产品的可堆肥材料目前是已知的，并且根据具体应用可以不同的形式购得。日益增长的兴趣旨在识别用于包装食品的可堆肥材料，该材料即使在经受例如热应力和压力时也能保持它们的完整性。此外，用于包装食品的材料必须满足适合与食物接触的要求。然而，可堆肥性、耐降解性、热机械强度、与食物接触的适宜性的特性可能不容易在同一产品中同时获得。


技术实现要素：

3.本公开的一个或多个实施方案的目的是提供一种适用于包装食品的可堆肥材料。在一个或多个实施方案中，可堆肥材料特别适用于生产设计用于容纳食物物质剂量的胶囊。
4.根据一个或多个实施方案，上述目的通过具有所附权利要求中规定的特征的可堆肥材料来实现。
5.权利要求形成了本文提供的与实施方案相关的技术教导的组成部分。
附图说明
6.现在将参考以下附图，仅通过非限制性示例来描述一个或多个实施方案，其中：
[0007]-图1和图2示出了由根据本公开的实施方案的可堆肥材料制成的胶囊；
[0008]-图3和图4示出了由根据本公开的实施方案的可堆肥材料制成的胶囊；
[0009]-图5示出了关于生产根据本公开的实施方案的胶囊的方法的步骤的框图；
[0010]-图6是生产根据本公开的实施方案的胶囊的方法的步骤的示意图；
[0011]-图7示出了关于生产根据本公开的实施方案的胶囊的方法的步骤的框图；
[0012]-图8是生产根据本公开的实施方案的胶囊的方法的步骤的示意图；
[0013]-图9图示了示出在根据本公开的实施方案的可堆肥材料上进行的迁移实验测试的结果的直方图；
[0014]-图10图示了示出在根据本公开的实施方案的可堆肥材料上进行的实验测试的结果的直方图。
具体实施方式
[0015]
在以下描述中，示出了各种具体细节，旨在使得能够深入理解本公开的实施方案的示例。这些实施方案可以在没有一个或多个具体细节的情况下获得，或者使用其他方法、组件、材料等获得。在其他情况下，未详细示出或描述已知的结构、材料或操作，使得实施方案的各个方面将不模糊。
[0016]
在本公开的框架中提及“一个实施方案(an embodiment)”或“一个实施方案(one embodiment)”旨在表示关于该实施方案描述的特定配置、结构或特征包含在至少一个实施方案中。因此，可能出现在本说明书的各个地方的短语如“在一个实施方案中(in an embodiment)”或“在一个实施方案中(in one embodiment)”，不一定指同一个实施方案。此外，在一个或多个实施方案中，特定的配置、结构或特征可以以任何适当的方式组合。
[0017]
本文使用的参考文献只是为了方便而提供的，因此并不限定保护范围或实施方案的范围。
[0018]
形成本公开主题的可堆肥材料包含咖啡基颗粒材料和至少一种选自甲基纤维素、甲基纤维素衍生物、其混合物的粘合剂。
[0019]
甲基纤维素衍生物可以选自由羟丙基甲基纤维素、羧甲基纤维素、羟乙基甲基纤维素组成的组。优选地，粘合剂是甲基纤维素。
[0020]
可堆肥材料可用于包装食品。本公开的一个实施方案提供了一种用于食物的容器，其包含所公开的可堆肥材料，优选由其组成。优选地，容器是包含至少一种食物物质(其可以优选地用于液体产品的制备)的剂量的胶囊。获得的胶囊是完全可堆肥的胶囊，在其使用后，可以在湿废物中处理。
[0021]
本技术的发明人已经注意到，基于以下所述的特定试验，所公开的可堆肥材料具有可用于制造食品容器的优点，该容器不改变其中所含食品的感官特性。在这方面，为了测试材料与食物接触的适宜性，对其进行了“迁移”测试。这样的测试包括确定从材料本身迁移到液体(也称为“模拟液体”)中的物质的量。
[0022]
迁移测试显示了形成本公开主题的可堆肥材料与食物接触的适宜性。此外，所描述的可堆肥材料已被证明特别适合于生产容纳用于生产液体产品的物质的剂量的胶囊。
[0023]
咖啡基材料可以由各种形式的咖啡组成，例如烘焙和研磨的咖啡、废研磨咖啡(sgc)、其混合物。
[0024]
咖啡基颗粒材料可以包括各种形式的咖啡，例如烘焙和研磨的咖啡、废研磨咖啡(sgc)及其混合物。在一个或多个实施方案中，咖啡基颗粒材料可以包括烘焙和研磨咖啡、废研磨咖啡中的至少一种，优选地可以由其组成。
[0025]
废研磨咖啡(消费后的咖啡或使用后的咖啡)可以作为工业制剂的副产品(例如，速溶咖啡生产和/或咖啡基饮料生产中的副产品)获得。此外，废研磨咖啡还可以来自在餐馆和餐饮部门(例如酒吧、餐馆)以及家庭中制备咖啡所产生的废物的收集和回收。
[0026]
粘合剂选自甲基纤维素、甲基纤维素衍生物、其混合物。
[0027]
粘合剂(优选甲基纤维素)与咖啡基颗粒材料结合，使得可以获得可堆肥的材料，该材料特别适用于生产容纳食物物质的剂量的胶囊，例如用于生产液体产品如咖啡的胶囊。
[0028]
咖啡基颗粒材料和粘合剂(优选甲基纤维素)的特定组合在可堆肥材料的耐受性和迁移测试方面都具有优势。相反，对包含不同于甲基纤维素或其衍生物的粘合剂(例如藻酸盐)的可堆肥材料进行的实验测试呈现出非最佳的使用特性。这样的材料可以导致食品感官特性的改变，并可能发生脱色现象，这从美学观点来看是令人不快的。此外，这样的材料不易被模塑，它们的用途可能限于待包装食品的喷涂或浸渍过程。本发明人已经注意到，为了有利于这样的材料的可模塑性，特别是为了生产用于分配咖啡的胶囊，有必要向这样
的材料中添加至少一种增塑剂，例如甘油。然而，由包含甘油的可堆肥材料(结合咖啡和藻酸盐)获得的胶囊可能在饮料分配过程中发生爆裂。
[0029]
相反，形成本技术主题的可堆肥材料保持刚性特征，从而使得能够最佳分配，而不在制备的液体产品中和/或用于制备所述液体产品的机器中释放任何粉末或残留物。特别地，由所述材料制成的胶囊即使在用于通过在50℃至100℃的温度和1巴至30巴的压力下引入水和/或蒸汽来分配液体产品(如咖啡)的机器中时，也保持其形状、弹性和密封性。
[0030]
此外，胶囊的各个部分可以仅通过粘合联接而连接在一起，而不需要借助于例如胶粘联接，胶粘联接可能存在与可能接触食物物质相关的关键方面。
[0031]
可堆肥材料可包含重量百分比为可堆肥材料的50重量％至80重量％(wt/wt)的咖啡基颗粒材料。
[0032]
粘合剂可以以重量为可堆肥材料的20重量％至50重量％(wt/wt)的量包含在可堆肥材料中。
[0033]
所述颗粒材料和所述粘合剂之间的重量比可以为1:1至4:1。优选地，所述颗粒材料和所述粘合剂之间的重量比等于4:1。
[0034]
以上重量比允许获得无增塑剂(如多元醇化合物)，且同时特别适合于模塑的可堆肥材料。
[0035]
在一个或多个实施方案中，可堆肥材料由咖啡基颗粒材料和粘合剂(优选甲基纤维素)组成。
[0036]
形成本公开主题的可堆肥材料可以通过混合组分(即咖啡基颗粒材料和粘合剂，优选甲基纤维素)的第一步来生产。优选地，这些组分在水的存在下混合以获得均匀的混合物。水和固体成分(咖啡基颗粒材料和粘合剂)的量之间的重量比可以为1.2至1.5。
[0037]
一旦获得均匀的混合物，就对其进行模塑以获得所需厚度的材料，例如通过挤出或注射成形。
[0038]
在一个或多个实施方案中，也可以从包含咖啡基材料、至少一种粘合剂(优选甲基纤维素)和水的悬浮液开始，使用例如气泡膜挤出的技术来获得膜和片状物。
[0039]
模塑步骤可以使用具有要获得的容器的几何形状的模具来进行。然后混合物可以置于压力下使材料能够呈现模具的形状。接下来，可以对材料进行干燥，例如通过暴露于热源(烘箱内)、微波辐射、红外辐射、鼓式干燥、真空干燥、冷冻干燥。
[0040]
在一个或多个实施方案中，在模塑和干燥步骤之后，材料可以根据前一部分概述的方法进行洗涤和随后干燥的步骤。洗涤步骤可有助于阻止微量的咖啡基材料和粘合剂从材料本身迁移到容纳在其中的食品中。洗涤步骤可以在冷条件下、室温下或用热水(甚至沸水)进行。洗涤可以进行一秒到一小时的时间间隔。
[0041]
可堆肥材料可有利地用于生产食品容器，优选容纳物质的剂量的胶囊，所述物质可通过引入水和/或蒸汽形成液体产品。
[0042]
前述材料也可用于容纳并保护物质的压缩剂量，例如咖啡的压缩剂量。本公开的一个或多个实施方案提供了一种容纳可用于制备液体产品的至少一种物质的剂量(其中该剂量是咖啡的压缩剂量)的胶囊。
[0043]
该物质的剂量可以通过在其上施加压力或使用进一步的压缩程序来压缩，所述压缩程序设想例如使用冷冻、暴露于红外辐射或微波。
[0044]
在各实施方案中，该物质的剂量可以是研磨咖啡或液体产品的一些其它前体，例如饮料、茶、粉末状巧克力或颗粒状巧克力，但也可以是用于制备各种性质的肉汤、汤、饮料和浸剂的产品：该列表应理解为通过非限制性示例的方式提供。在以下中，为了简单起见，将参考用于制备咖啡的胶囊，其中剂量被理解为由研磨咖啡构成。
[0045]
在一个或多个实施方案中，包含所公开的可堆肥材料的胶囊的结构可以具有不同的形式。
[0046]
在一个或多个实施方案中，例如如图1-4所示，胶囊1的结构限定了用于接收物质剂量的室2，并且包括第一主体部分4和第二主体部分6。两个主体部分中的仅仅一个或两个可以包括本文所述的可堆肥材料，优选地可以由其组成。在一个或多个不同的实施方案中，两个主体部分中的一个可以包括可堆肥材料，例如选自：纸、玻璃纸、纤维素及其衍生物、从生物质中提取的聚合物(例如，多糖如淀粉及其衍生物)；合成聚合物(例如，源自淀粉发酵的聚乳酸pla，聚对苯二甲酸己二酸丁二酯pbat)；由微生物或转基因细菌产生的聚合物(例如，聚羟基烷酸酯，如pha、phb、phv、phh)；来自化石单体的聚合物(例如，聚丁二酸丁二醇酯
–
pbs，聚己内酯
–
pcl)；聚酸酐、聚乙烯醇；该类别还可以包括上述化合物的混合物和/或添加剂如纳米颗粒(例如，滑石、有机硅酸盐(cloisite))的引入。
[0047]
每个主体部分包括外表面和内表面。第一主体部分4和第二主体部分6以各自的外表面面向胶囊外部且各自的内表面面向彼此和胶囊内部的方式连接。第一和第二主体部分中的至少一个包括凹形内表面。优选地，第一和第二主体部分中的至少一个可以包括凸形外表面。第一和第二主体部分中的至少一个包括形成本公开主题的可堆肥材料，优选由其组成。
[0048]
在图1和2所示的示例中，胶囊可以包括在侧壁8和第一端壁10上形成的第一主体部分4。第二主体部分6仅在第二端壁12上形成。例如，第一端壁10和第二端壁12可以是横向壁——本文仅为简单起见也定义为“底壁”和“封闭壁”。在图2所示的示例中，胶囊1是密封的胶囊，其端壁无开口。端壁10与侧壁8由单件制成。
[0049]
第二端壁(或封闭壁)12通过外围边缘11在外围边缘9处固定到侧壁8上。简单地通过润湿并连接第一主体部分4的嘴部部分来确保粘合。
[0050]
第一主体部分4可以具有从底部10开始向由封闭壁12封闭的端部发散的杯状或托盘状形状。这种发散形状可以是截头圆锥形。胶囊1可以具有不同的形状，例如基本上圆柱形或基本上半球形或杯形。底壁10可以具有凹形拱顶的结构，拱顶的凹面朝向胶囊1的外部。同样在这种情况下，这种结构的选择不具有限制性质，例如胶囊1可以具有凹面面向胶囊1内部的拱顶状底壁10，或者平面或基本上平面的底壁10。在一个或多个实施方案中，底壁10可以具有向胶囊内部延伸一定高度的凸起，该高度使得可以设置成与封闭壁12接触。
[0051]
两个主体部分的端壁10和12的结构可以呈现为对称的，以便能够在胶囊的一侧或另一侧上独立地分配饮料，这是对分配液体产品的装置的设计有用的区别的选择。
[0052]
在一个或多个实施方案中，胶囊的所述端壁10、所述侧壁8和所述封闭壁12中的至少一个可以包括形成本公开主题的可堆肥材料，优选可以由其组成。胶囊还可以包括由可堆肥材料制成的所述端壁10、所述侧壁8、所述封闭壁12中的至少一个，该可堆肥材料选自纸、玻璃纸、纤维素及其衍生物、从生物质中提取的聚合物(例如，多糖如淀粉及其衍生物)；合成聚合物(例如，源自淀粉发酵的聚乳酸pla，聚对苯二甲酸己二酸丁二酯pbat)；由微生
物或转基因细菌产生的聚合物(例如，聚羟基烷酸酯，如pha、phb、phv、phh)；来自化石单体的聚合物(例如，聚丁二酸丁二醇酯
–
pbs，聚己内酯
–
pcl)；聚酸酐、聚乙烯醇；该类别还可以包括上述化合物的混合物和/或添加剂如纳米颗粒(例如，滑石、有机硅酸盐)的引入。
[0053]
在图3和4中所示的示例中，胶囊1具有第一主体部分4和第二主体部分6，两者都具有透镜状(或壳状)形状。两个部分4和6在各自的外围边缘9、11处连接。其内表面面向并限定了用于接收物质剂量的室2。外围边缘9、11可以朝向胶囊的外部，特别是朝向第一和第二主体部分的外部延伸。
[0054]
在本文作为示例考虑的实施方案中，设想胶囊的第一和第二主体部分中的至少一个可以被用于分配咖啡的机器的尖端穿孔，以使得液体产品能够通过所述部分流出套筒1。
[0055]
在其他实施方案中，第一主体部分4和第二主体部分6之间的至少一个可以具有包括至少一个孔的结构(例如，多孔结构)，通过所述孔所述液体产品可以从胶囊1流出。
[0056]
在一个或多个实施方案中，当第一主体部分4包括侧壁8和第一端壁10并且第二主体部分6仅包括第二端壁12时，所述侧壁8、所述第一端壁10和所述第二端壁中的至少一个可包括包含至少一个孔的结构(例如，多孔结构)，通过所述孔前述液体产品能够从胶囊1流出。
[0057]
此外，本公开提供了一种用于生产容纳至少一种物质(优选用于通过引入胶囊1中的液体和/或蒸汽来制备液体产品的物质)的剂量的胶囊1的方法。该方法可以包括以下步骤：
[0058]-提供用于容纳食物物质的剂量的第一主体部分4；
[0059]-将所述剂量布置在所述第一主体部分4中；
[0060]-用第二主体部分6封闭胶囊1，该第二主体部分6用于在各自的外围边缘9、11处封闭所述第一主体部分4。
[0061]
该方法包括：
[0062]-用形成本公开的主题的可堆肥材料制造所述第一主体部分4和所述第二主体部分6之间的至少一个，所述可堆肥材料包括咖啡基颗粒材料和粘合剂(选自甲基纤维素、其衍生物、其混合物)，任选地由其组成；
[0063]-在各自的外围边缘9、11处润湿所述第一主体部分4和所述第二主体部分6之间的至少一个；
[0064]-使胶囊的所述第一主体部分4和所述第二主体部分6在各自的外围边缘9、11处接触；
[0065]-任选地干燥胶囊1。
[0066]
在一个或多个实施方案中，润湿步骤可以用水和/或包含优选0.01重量％至10重量％的量的甲基纤维素的水溶液进行。
[0067]
图5示出了用于生产形成本技术主题的可堆肥材料以及用所述材料获得的胶囊的方法的方框图，例如图1和2所示的胶囊。图6是胶囊主体部分，即包括底壁10和侧壁8的主体部分4的生产步骤的示意图。
[0068]
如图5所示，将咖啡、甲基纤维素和水混合形成均匀的混合物。混合物分成两部分：第一部分用于生产仅在端壁(或封闭壁)12上形成的主体部分6；并且第二部分用于生产胶囊的主体部分4，该主体部分4具有杯形并且包括端壁(或底壁10)和侧壁8。
[0069]
在生产端壁(或封闭壁)12的情况下，混合物经过模塑步骤，例如旋转模塑步骤，以形成膜。在干燥步骤之后，例如在paternoster烘箱中，由膜材料获得胶囊1的封闭壁12。
[0070]
用于生产包括底壁10和侧壁8的胶囊主体4的那部分混合物被转移到定量给料器中，并在多腔模具中分配。在干燥步骤之后，用物质的剂量(例如咖啡)填充胶囊的主体，并且然后通过使封闭壁12粘附而封闭。
[0071]
图6中的附图标记20表示混合物的定量给料器，附图标记22表示具有多个杯形腔23的模具。由冲头24施加的压力使得材料模塑并形成杯形。这样模塑的材料优选在15℃至105℃的温度下，在paternoster烘箱26中进行干燥。从烘箱26中出来后，冲头24从模具22中取出，然后是通过特意提供的提取器28提取可堆肥材料的步骤。已呈现杯形的可堆肥材料进行填充物质的剂量(例如咖啡)的步骤。
[0072]
然后，通过在相应的外围边缘9、11处将封闭壁12连接到胶囊1的主体4的侧壁8来封闭胶囊。
[0073]
有利地，封闭壁12可以连接到主体部分4，特别是连接到侧壁8，而不需要使用任何粘合物质、胶水、焊接；事实上，这两个部分的粘合可以通过润湿要接触的区域来获得。要接触的部分的润湿可以通过例如涂覆、喷涂、用漆刷施加水或包含甲基纤维素(浓度为0.01重量％至10重量％)的水溶液的技术来获得。
[0074]
在设置为接触的部件上，可以施加压力以促进其粘合。
[0075]
任选地，然后可以进行干燥步骤，例如在如前所述的paternoster烘箱中进行。
[0076]
如此获得的胶囊，其中第一主体部分4通过接触粘合而连接到第二主体部分6，有利地不设想使用合成粘合物质。
[0077]
图7示出了可用于生产形成本公开主题的可堆肥材料和例如如图3和4所示的胶囊的方法步骤的框图。特别地，将咖啡、甲基纤维素和水混合形成均匀的混合物。对混合物进行挤出以获得膜。
[0078]
如此获得的可堆肥材料的膜在透镜状的模具中进行成型、切割(dinking)和干燥。多余材料的部分被收集并用于新的循环。干燥后，将预定剂量的咖啡剂量放入透镜状的两个主体部分之一中。第二主体部分在相应的外围边缘9、11处定位在第一主体部分上，以便获得胶囊的封闭。同样在这种情况下，为了获得两个部分的粘合，润湿要接触的外围边缘部分就足够了。在设置为接触的部件上，可以施加压力以促进其粘合。任选地，然后可以进行干燥步骤，例如在如前所述的paternoster烘箱中进行。
[0079]
如此获得的胶囊，其中第一主体部分4通过接触粘合连接到第二主体部分6，有利地不设想使用合成粘合物质。
[0080]
图8图示了挤出机30，从该挤出机30获得可堆肥材料的膜，该膜被放置在包括具有透镜状的腔33的多腔模具32上。由旋转冲头34施加的压力将使材料能够呈现透镜状。旋转切刀36切割并分割获得的各部分。多余的部分被收集并返回挤压机30。图8图示了在其中对材料进行干燥的paternoster烘箱。从烘箱38中出来后，然后是通过特意提供的提取器28从模具32中提取可堆肥材料的步骤。
[0081]
根据uni en 13432标准，所得胶囊总体上可视为可堆肥的。
[0082]
在各实施方案中，胶囊的使用顺序可以基本上对应于ep-a-0 507 905或wo2012/077066a1中描述的胶囊的使用顺序，这使得相应的描述的任何重复在本文是多余的。这种
使用顺序(应被理解为仅以示例的方式提供，并允许不同的变型)本身被认为是已知的，这使得对其更详细的描述变得多余。
[0083]
因此，形成本公开主题的可堆肥材料具有以下优点：既可用于容纳食品，又可提供耐热、耐压的支撑物，以及可以被用于分配液体产品(如咖啡)的机器的穿孔尖端穿孔，并且随后作为可堆肥材料一次性使用。
[0084]
在本文所考虑的应用中，即，在可堆肥材料用于包装食品的情况下，所述食品将在50℃至100℃的温度和1巴至30巴的压力下进行加热和引入水和/或蒸汽，可堆肥材料可能经历软化、熔化、改变其中容纳的食品的现象，该情况基本上由于该材料是天然来源的事实。
[0085]
形成本公开主题的可堆肥材料能够克服所述缺点，因为咖啡基颗粒材料和粘合剂(优选甲基纤维素)以所示的定量比率的特定组合呈现出刚性特性，从而有利于在饮料分配的温度和压力条件下保持结构特性。
[0086]
例如当材料进行真空包装或在改良气氛中包装的过程时，复合材料组分以特定重量比的特定组合赋予材料热机械强度。
[0087]
因此，一个或多个实施方案使得能够提供具有可堆肥的特性的材料，该材料在机械和热应力以及压力方面具有特定的稳定性和强度，并且该材料可以用于分配咖啡的机器中。
[0088]
实施例
[0089]
对比实验测试在以下方面进行：
[0090]-包括咖啡基颗粒材料和甲基纤维素、有和没有甘油作为增塑剂的形成本公开主题的可堆肥材料；和
[0091]-包括咖啡基颗粒材料和作为粘合剂的藻酸盐、有和没有甘油作为增塑剂的可堆肥材料。
[0092]
使用评估总溶解固体(tds)的标准协议对这些材料进行迁移测试。
[0093]
第一组实验
[0094]
通过将可堆肥材料浸入温度为80℃至90℃的热水中，保持水溶液搅拌，并在数分钟(通常为两分钟)后评估溶液颜色的变化，来进行迁移测试。
[0095]
第一组实验是在厚度为2.5mm的可堆肥材料上进行的，该材料包括以下数量比的咖啡、甲基纤维素和任选的甘油：
[0096]-重量比为4:1的咖啡和甲基纤维素(图9的图中的4:1c:cmc)；
[0097]-重量比为4:1的咖啡和甲基纤维素，以及以等于20重量％的量存在的甘油(图9的图中的4:1 20％甘油)；
[0098]-重量比为4:1的咖啡和甲基纤维素，以及以等于材料的15重量％的量存在的甘油(图9的图中的4:1 15％甘油)；
[0099]-重量比为9:1的咖啡和甲基纤维素，以及以等于20重量％的量存在的甘油(图9的图中的9:1 20％甘油)；和
[0100]-重量比为7:3的咖啡和甲基纤维素，以及以等于20重量％的量存在的甘油(图9的图中的7:3 20％甘油)。
[0101]
仅用水进行对照试验。
[0102]
迁移试验的结果表明，当与4:1特定重量比的咖啡和甲基纤维素组合时，甘油有助于减少总溶解固体(tds)的量。
[0103]
然而，这些材料发生脱色，这尤其可以在60℃干燥5小时的步骤中以及当材料经受约250pa的压力时观察到。此外，该材料存在的缺点是，在其生产过程中，不保证胶囊设置的接触部分之间的最佳表面粘合。
[0104]
第二组实验
[0105]
测试了包含咖啡、作为粘合剂的藻酸钠和甘油的可堆肥材料。所获得的材料没有表现出令人满意的特性，尤其是在胶囊的生产过程中。此外，生产该材料的方法需要在甘油存在下藻酸盐交联过程中的酸性ph条件，以获得足够柔软而可加工的材料。然而，酸性ph导致所获得的可堆肥材料的颜色变化，因此从美学观点来看，胶囊具有不令人满意的外观。此外，迁移试验证明了甘油从可堆肥材料中迁移的趋势。
[0106]
第三组实验
[0107]
在去离子水(di水)中浸泡并煮沸30分钟后，对直径为50mm、厚度为1.5mm并包含不同组分组合的盘状物形式的可堆肥材料进行迁移试验。特别地，获得了：
[0108]-包含重量比为80:20的咖啡和甲基纤维素的材料盘状物；
[0109]-包含重量比为80:20的废研磨咖啡(sgc)和甲基纤维素的材料盘状物；
[0110]-包含重量比为50:50的咖啡和甲基纤维素的材料盘状物；和
[0111]-包含重量比为50:50的废研磨咖啡(sgc)和甲基纤维素的材料盘状物。
[0112]
图10的图的结果显示包含废研磨咖啡而不是咖啡的盘状物的迁移减少。此外，在实验测试之前清洗盘状物被证明有助于进一步减少迁移。
[0113]
还从尺寸角度分析了进行迁移测试的盘状物。分析表明，清洗盘状物的步骤虽然有利于减少迁移，但导致盘状物收缩。
[0114]
例如，包含重量比为80:20的咖啡和甲基纤维素的盘状物的直径显示出从50mm至46.9mm的变化。包含重量比为50:50的废研磨咖啡和甲基纤维素的盘状物显示出直径从50mm至40.2mm的变化。包含重量比为80:20的废研磨咖啡和甲基纤维素的盘状物显示直径从50mm至47.2mm的变化。
[0115]
第四组实验
[0116]
通过在混合物中加入食用着色剂进行进一步的迁移试验。特别地，蓝色着色剂(gnt exberry shade blue)以等于0.5ml的量用于20g混合物，该混合物用于获得包含重量比为80:20的咖啡和甲基纤维素的可堆肥材料；获得直径为50mm、厚度为1.5mm的盘状物。
[0117]
试验在室温下的去离子冷水中进行，也在温度为约90℃的去离子水中进行。
[0118]
没有观察到染料迁移到水溶液中，因此证明了形成本公开主题的材料适用于包装食品。
[0119]
第五组实验
[0120]
在材料生产和加工的各步骤中，对包含不同定量比例的咖啡和甲基纤维素的可堆肥材料进行分析。
[0121]
特别地，所分析的可堆肥材料包含的咖啡和甲基纤维素之间的定量比率等于80:20、50:50、30:70。
[0122]
上述可堆肥材料由混合物获得，该混合物包含相对于混合物总重量约55重量％至
60重量％的水量。
[0123]
咖啡和甲基纤维素的重量比为80:20(80:20)的可堆肥材料由易于混合的软混合物获得；咖啡和甲基纤维素的重量比为50:50(50:50)的可堆肥材料来自中等硬度的混合物，而咖啡和甲基纤维素的比率为30:70(30:70)的可堆肥材料来自需要长混合时间且难以加工的混合物。
[0124]
在材料的模塑步骤中，材料20:80和50:50具有良好的表面粘附性，且易于模塑而不引起撕裂。此外，材料50:50适用于生产薄片。
[0125]
此外，材料80:20具有的优点为，在生产步骤期间，混合物甚至可以在低温下干燥约两/三小时的一段时间，而不发生结构改变。随着甲基纤维素量的增加(材料30:70)，在干燥过程中材料可出现收缩现象，即可产生应力并导致材料失效的现象。
[0126]
包含重量比为80:20和50:50的咖啡和甲基纤维素的材料可以容易地从模腔中取出，并且具有很少或没有表面缺陷。此外，材料80:20具有浅色，而材料50:50和30:70的颜色较深。
[0127]
在各组实验测试中获得的结果表明，包含咖啡基材料和粘合剂(优选纤维素)的可堆肥材料比包含其它粘合剂和咖啡的可堆肥材料具有优势。包含咖啡和作为粘合剂的藻酸盐的可堆肥材料，可能地在甘油的存在下，没有被证明适合于生产食品容器，特别是刚性容器，例如容纳用于生产液体产品的物质剂量的胶囊。
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甘油作为增塑剂的存在没有为可堆肥材料提供明显的优势，并且可能出现迁移现象。
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特定量的粘合剂，优选甲基纤维素，优选占可堆肥材料的20重量％至50重量％，在胶囊生产过程方面赋予材料最佳性能。
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此外，废研磨咖啡与粘合剂(优选甲基纤维素)的结合使用证明在成本和迁移方面都是有利的。
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在不损害基本原则的情况下，在不脱离本发明保护范围的情况下，结构和实施方案的细节可以相对于本文中仅通过非限制性示例说明的内容进行变化，甚至显著变化。该范围由所附权利要求限定。