CN107539643A

CN107539643A - 可降解的咖啡胶囊外壳、其制备方法及咖啡胶囊

Info

Publication number: CN107539643A
Application number: CN201710991547.6A
Authority: CN
Inventors: 卢应志; 马哲
Original assignee: Wuxi Xin Kang Beverage Technology Co Ltd
Current assignee: Wuxi Xin Kang Beverage Technology Co Ltd
Priority date: 2017-10-18
Filing date: 2017-10-18
Publication date: 2018-01-05

Abstract

本发明公开了一种可降解的咖啡胶囊外壳，所述外壳由35～45重量份的羟丙基甲基纤维素、30～40重量份的改性玉米淀粉以及8～16重量份的辅料组成；其中，所述改性玉米淀粉是将玉米淀粉经10mg/mL的异淀粉酶处理后改性得到的；所述辅料由5～9重量份卡拉胶、1～2重量份海藻酸钠以及2～4重量份的聚乙烯醇组成。本发明还提供了上述咖啡胶囊外壳的制备方法以及使用上述外壳的咖啡胶囊。本发明提供的咖啡胶囊外壳可快速降解，有效的解决了即弃型咖啡胶囊造成的环境污染问题。

Description

可降解的咖啡胶囊外壳、其制备方法及咖啡胶囊

技术领域

本发明涉及咖啡萃取设备，具体涉及一种咖啡胶囊外壳及其制备方法，以及包括该咖啡胶囊外壳的咖啡胶囊。

背景技术

咖啡是常用的饮料之一，咖啡胶囊是一种将咖啡粉保存于胶囊体内的保存技术，因为其具有保存和使用的便利性、以及冲泡出的咖啡品质浓郁等特点而得到越来越广泛的使用。在专利号为201420162904.X的实用新型提供了一种咖啡胶囊，该咖啡胶囊包括圆台状的塑料胶囊，塑料胶囊的底和面上均设有开口，两个开口处由铝箔盖膜封闭，在圆台状的塑料胶囊内部放置有咖啡粉。

由于现有技术中的咖啡胶囊外壳通常是由塑料胶囊和铝箔膜加工时一体成形，在使用后即被废弃，为一次性使用产品，如此造成了较大的浪费，而且随着咖啡胶囊的普及，即弃型的咖啡胶囊外壳由于不易于降解也造成了极大的环境污染。在申请号为2013105906253的中国专利申请中公开了一种可降解高阻隔材料杯体，具体由PLA和EVOH两种材质构成，其中，PLA是玉米提取物“聚乳糖”可以自然降解；EVOH是乙烯-乙烯醇的共聚物高结晶体，燃烧降解。显然该申请中仍含有大量不能自然降解的EVOH，需要通过垃圾焚烧的步骤才能实现降解，显然并不能有效的实现“可降解”的目的。因而，市场仍然亟需一种可自然降解不会对环境造成污染的即弃型咖啡胶囊外壳。

发明内容

本发明针对上述需要提供了一种可自然降解的咖啡胶囊外壳，该咖啡胶囊外壳不需要焚烧等操作，在自然条件下即可实现快速的降解。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

一种可降解的咖啡胶囊外壳，所述外壳由35～45重量份的羟丙基甲基纤维素、30～40重量份的改性玉米淀粉以及8～16重量份的辅料组成；其中，所述改性玉米淀粉是将玉米淀粉经10mg/mL的异淀粉酶处理后改性得到的；所述辅料由5～9重量份卡拉胶、1～2重量份海藻酸钠以及2～4重量份的聚乙烯醇组成。

在根据本发明的一个实施方案中，所述外壳由40重量份的纤维素酯、35重量份的改性玉米淀粉以及12重量份的辅料组成；其中，所述辅料由7重量份卡拉胶、2重量份海藻酸钠以及3重量份的聚乙烯醇组成。

在根据本发明的一个实施方案中，所述咖啡胶囊外壳的内壁设置有向内侧凸起的调味腔；所述调味腔的顶端形成与咖啡胶囊内部连通的开口。

在根据本发明的一个实施方案中，所述调味腔的朝向咖啡胶囊内部的侧壁上设置有若干微孔。

本发明还提供了该咖啡胶囊外壳的制备方法，所述方法包括以下步骤：按照相应的重量份称取适量的组份，将各组份溶于200份的水中，于75～85℃溶液平衡反应2～4小时，然后于30～40℃蘸胶成膜，成膜车间湿度35～40％，温度32～35℃；随后置于烘道中于60～80℃烘干定型。

本发明还提供了一种咖啡胶囊，所述咖啡胶囊包括上述的咖啡胶囊外壳、、设置在咖啡胶囊外壳内壁上的调味腔、密闭在所述咖啡胶囊外壳之内的咖啡粉以及储于所述调味腔中的甜味剂和/或乳粉；所述调味腔的顶端设置有高于所述咖啡粉的上表面的开口；优选地，所述调味腔上设置有微孔。

在根据本发明的一个实施方案中，所述甜味剂选自葡萄糖、蔗糖、三氯蔗糖或阿斯巴甜。

在根据本发明的一个实施方案中，所述乳粉为乳粉和羧甲基淀粉钠混合物，所述羧甲基淀粉钠的含量为4％～8％。

在根据本发明的一个实施方案中，所述咖啡胶囊中还灌注有用于保鲜的氮气或惰性气体。

与现有技术相比，本发明至少具有以下优点：

根据本发明的咖啡胶囊外壳能够实现快速降解，并且降解物不会产生危害生态环境的毒素，因此，本发明的可降解咖啡胶囊外壳具有很高的环保性，足以满足市场的需求。同时，本发明提供的具有调味腔的咖啡胶囊可以丰富咖啡胶囊的口味，并且避免了乳粉等调味品在溶解过程中的结块。

附图说明

图1为根据本发明的咖啡胶囊的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步详述，以下实施例只是描述性的，不是限定性的，不能以此限定本发明的保护范围。

实施例1玉米淀粉改性

取40质量份的玉米淀粉于反应釜，加入400质量份的蒸馏水，搅拌，升温至70～90℃，糊化1～2h后，降温至40～50℃，制得淀粉液；然后调节pH值至5～6，加入异淀粉酶，反应1～4h后，升温至80～90℃灭酶8～15min，滤掉酶制剂，制得反应液，烘干即得改性玉米淀粉。

实施例2咖啡胶囊外壳的制备

称取羟丙基甲基纤维素35g、实施例1制备的改性玉米淀粉40g以及辅料，即卡拉胶5g、海藻酸钠2g以及聚乙烯醇4g；然后将各组份溶于200份的水中，于75℃溶液平衡反应2小时，然后于30℃蘸胶成膜，成膜车间湿度35％，温度32℃；随后置于烘道中于60℃烘干定型，即得。

实施例3咖啡胶囊外壳的制备

称取羟丙基甲基纤维素40g、根据实施例1制备的改性玉米淀粉35g以及重量份卡拉胶7g、海藻酸钠1.5g以及聚乙烯醇3g；然后将各组份溶于200份的水中，于80℃溶液平衡反应3小时，然后于35℃蘸胶成膜，成膜车间湿度38％，温度32～35℃；随后置于烘道中于70℃烘干定型，即得。

实施例4咖啡胶囊外壳的制备

称取羟丙基甲基纤维素45g、根据实施例1制备的改性玉米淀粉30g以及重量份卡拉胶9g、海藻酸钠1g以及聚乙烯醇2g；然后将各组份溶于200份的水中，于85℃溶液平衡反应3小时，然后于35℃蘸胶成膜，成膜车间湿度35～40％，温度32～35℃；随后置于烘道中于80℃烘干定型，即得。

实施例5咖啡胶囊外壳的制备

称取羟丙基甲基纤维素38g、根据实施例1制备的改性玉米淀粉32g以及重量份卡拉胶6g、海藻酸钠1.8g以及聚乙烯醇2.6g；然后将各组份溶于200份的水中，于75～85℃溶液平衡反应2～4小时，然后于40℃蘸胶成膜，成膜车间湿度35～40％，温度32～35℃；随后置于烘道中于70℃烘干定型，即得。

实施例6降解检测

一)试样的制备

在根据实施例2～5制备的咖啡胶囊外壳中分别随机取10只产品作为试样，同时由市场购买的IPERESPRESSO胶囊、Nespresso胶囊和Tassimo胶囊各10中，在抛弃其中内容物后留取外壳作为降解对照品。

二)试验条件

1.辐射条件

在正常情况下，试样受到300～890nm波长的辐射，其辐射强度为1000±200W/m²。在整个试样面积内，辐射强度的偏差不大于±10％。在试验过程中，采用连续光照。

2.黑板温度

黑板温度是指在黑板表面所测得的温度，它表示试样表面可能达到的最高温度。黑板温度为63±3℃。黑板温度为不喷水时温度达到稳定后的读数。

3.相对湿度

相对湿度为65％±5％。相对湿度为不喷水时湿度达到稳定后的读数。

4.喷水周期

喷水周期为18min/102min(喷水时间/不喷水时间)。喷淋水用自来水，其pH值为6～8。

三)降解试验

将上述试样和对照器在上述降解试验条件下同时进行降解操作，持续120h。

四)试验结果

在试验前分别称取各组样品和对照品的质量，并记录其平均值，在降解试验后再分别称取各组样品和对照品残余的质量，并记录其平均值，以样品在规定试验条件下失去的重量与样品原重量的百分比作为降解质量变化率。

由上图可见，根据本发明的咖啡胶囊外壳能够在自然条件下快速降解。

实施例7咖啡胶囊

如图1所示，根据本发明的咖啡胶囊包括密封膜101、咖啡胶囊外壳102、密闭在咖啡胶囊外壳102中的咖啡粉105、设置在咖啡胶囊外壳内内壁上的调味腔103以及填充在调味腔103中的甜味剂或乳粉。密封膜101使用与咖啡胶囊外壳相同的材料制成。调味腔103可以是一个环绕整个咖啡胶囊外壳内壁的连续的整体，也可以在环绕的调味腔103中分隔出多个隔间以填充不同的调味品；该调味腔103也可以设置为多个单独的腔室结构，用于填充不同的调味品，例如设置为两个，其中一个填充葡萄糖、蔗糖、三氯蔗糖或阿斯巴甜等甜味剂，另一个填充乳粉。所述调味腔的顶端设置有高于所述咖啡粉的上表面的开口，以利于萃取咖啡加入的水的注入。为了提高调味腔103中内容物的溶解效率，可以在调味腔103朝向咖啡粉105的侧壁上开设小孔104。进一步地，在乳粉等内容物中可以加入一定的羧甲基淀粉钠以利于其快速的溶解，以质量百分比计，所述羧甲基淀粉钠的含量为4％～8％。在封膜101和咖啡粉105之间的间隙106中可以充入氮气或惰性气体，以利于咖啡粉105的保鲜。

以上，仅为本发明较佳的具体实施方式，但发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求书的保护范围为准。

Claims

1.一种可降解的咖啡胶囊外壳，其特征在于，所述外壳由35～45重量份的羟丙基甲基纤维素、30～40重量份的改性玉米淀粉以及8～16重量份的辅料组成；其中，所述改性玉米淀粉是将玉米淀粉经10mg/m L的异淀粉酶处理后改性得到的；所述辅料由5～9重量份卡拉胶、1～2重量份海藻酸钠以及2～4重量份的聚乙烯醇组成。

2.如权利要求1所述的咖啡胶囊外壳，其特征在于，所述外壳由40重量份的羟丙基甲基纤维素、35重量份的改性玉米淀粉以及12重量份的辅料组成；其中，所述辅料由7重量份卡拉胶、2重量份海藻酸钠以及3重量份的聚乙烯醇组成。

3.如权利要求1或2所述的咖啡胶囊外壳，其特征在于，所述咖啡胶囊外壳的内壁设置有向内侧凸起的调味腔；所述调味腔的顶端形成与咖啡胶囊内部连通的开口。

4.如权利要求3所述的咖啡胶囊外壳，其特征在于，所述调味腔的朝向咖啡胶囊内部的侧壁上设置有若干微孔。

5.如权利要求1～4中任一项所述的咖啡胶囊外壳的制备方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：按照相应的重量份称取适量的组份，将各组份溶于200份的水中，于75～85℃溶液平衡反应2～4小时，然后于30～40℃蘸胶成膜，成膜车间湿度35～40％，温度32～35℃；随后置于烘道中于60～80℃烘干定型。

6.一种咖啡胶囊，其特征在于，所述咖啡胶囊包括如权利要求1～4中任一项所述的咖啡胶囊外壳、设置在咖啡胶囊外壳内壁上的调味腔、密闭在所述咖啡胶囊外壳之内的咖啡粉以及储于所述调味腔中的甜味剂和/或乳粉；所述调味腔的顶端设置有高于所述咖啡粉的上表面的开口；优选地，所述调味腔上设置有微孔。

7.如权利要求5所述咖啡胶囊，其特征在于，所述甜味剂选自葡萄糖、蔗糖、三氯蔗糖或阿斯巴甜。

8.如权利要求5所述咖啡胶囊，其特征在于，所述乳粉为乳粉和羧甲基淀粉钠混合物，以质量百分比计，所述羧甲基淀粉钠的含量为4％～8％。

9.如权利要求5～8中任一项所述的咖啡胶囊，其特征在于，所述咖啡胶囊中还灌注有用于保鲜的氮气或惰性气体。