CN118119557A - 用于制备饮料的胶囊 - Google Patents
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Abstract
一种用于在饮料制备设备(10)中制备饮料的胶囊，该胶囊包括：杯形主体(1)；盖(2)，该盖用于封闭该杯形主体(1)；和环形凸缘(3)，该环形凸缘用于该盖(2)在其上密封；其中该杯形主体(1)包括：底壁(4)、管状侧壁(5)和该凸缘(3)；其中该底壁(4)包括：至少一个流体注入部分(7)，该至少一个流体注入部分适于被该饮料制备设备(10)的刺穿构件(12)刺穿；和至少一个包围部分(13A,13B)，该至少一个包围部分包围所述第一流体注入部分(7)；其中该杯形主体(1)包括由纤维素纸浆制成的纤维素纸浆层(14)，和氧气阻隔内衬(15)；其中所述流体注入部分(7)的该纤维素纸浆层(14)的刚度大于所述包围部分(13A,13B)的该纤维素纸浆层(14)的刚度；其中该流体注入部分(7)的所述纤维素纸浆层(14)包括超声硬化的纤维素纸浆，并且其中，该流体注入部分(7)的超声硬化的纤维素纸浆的密度相对于所述包围部分(13A,13B)的纤维素纸浆的密度有所增加。
Description
技术领域
本发明涉及用于在饮料制备设备中制备饮料的胶囊。该胶囊包括杯形主体，其中至少所述主体由基于纤维素纸浆的材料成形。
背景技术
由基于纤维素纸浆的材料制成的容器或胶囊在饮料制备设备领域中是已知的。基于纤维素纸浆的材料也是已知的，其能够将胶囊中的饮料物质的品质保持至少一段时间。用于在饮料生产设备中制备饮料的一次性胶囊也是已知的。
与由其他材料制成的胶囊相比，基于纤维素纸浆的一次性胶囊产生的潜在环境影响较小。
在饮料制备设备中使用的已知的基于纤维素纸浆的胶囊通常包括在饮料制备过程期间包封胶囊并且将水注入胶囊中用于制备饮料的构件。
在已知的纸胶囊中，可能发生的情况是，当水注入构件刺穿胶囊的杯形主体的专用部分时，杯形主体的该专用部分以及通常还有整个杯形主体不能保持其形状并且例如其向内塌陷。
这可导致注入构件不刺穿杯形主体的壁或仅合适刺穿杯形主体的壁，这在某些情况下可阻塞饮料制备设备内的胶囊和/或导致水的不正确注入以及因此饮料的不正确分配。
本发明旨在提高由基于纤维素纸浆的材料制成的胶囊被常用的饮料制备设备的已知刺穿元件刺穿的能力。
发明内容
根据权利要求1所述的本发明是一种用于在饮料制备设备中制备饮料的胶囊，该胶囊包括：杯形主体；盖，该盖用于封闭该杯形主体；和环形凸缘，该环形凸缘用于该盖在其上密封。
该杯形主体包括：底壁、管状侧壁和该凸缘。该底壁包括：至少一个流体注入部分，该至少一个流体注入部分适于被该饮料制备设备的刺穿构件刺穿；和至少一个包围部分，该至少一个包围部分包围所述第一流体注入部分。该杯形主体包括由纤维素纸浆制成的纤维素纸浆层，和氧气阻隔内衬。
根据本发明，该流体注入部分的该纤维素纸浆层的刚度大于该包围部分的该纤维素纸浆层的刚度，并且该流体注入部分的该纤维素纸浆层包括超声硬化的纤维素纸浆。
根据本发明，该流体注入部分的超声硬化的纤维素纸浆的密度相对于所述包围部分的该纤维素纸浆的密度有所增加。
在本发明的一个优选实施方案中，该流体注入部分的密度D1与该包围部分的密度D2之间的差值是包含在D1的0,1％与D1的20％之间的值，即：
0,1％D1≤(D1-D2)≤20％D1
并且更优选地，该流体注入部分的该密度D1与该包围部分的该密度D2之间的差值是包含在D1的5％与D1的10％之间的值，即：
5％D1≤(D1-D2)≤10％D1。
在另一优选实施方案中，该流体注入部分的超声硬化的纤维素纸浆包括以下特征中的一个或多个特征：
-该流体注入部分的超声处理的纤维素纸浆的纤维的氢键的数量和/
或角质化值相对于包围所述流体注入部分的该包围部分的该纤维素纸浆的未超声处理的纤维的氢键的数量和/或角质化值有所增加；
-该流体注入部分的超声处理的纤维素纸浆的该纤维的纤维取向不同于包围所述流体注入部分的该包围部分的该纤维素纸浆的未超声处理的纤维的取向；
-该流体注入部分的超声处理的纤维素纸浆的该纤维的保水值(WRV)相对于包围所述流体注入部分的该包围部分的该纤维素纸浆的未超声处理的纤维的保水值有所降低。
根据另一优选实施方案，仅该杯形主体的该纤维素纸浆层进行超声硬化，该杯形主体的氧气阻隔层未进行超声处理。
根据本发明的又一优选方面，该杯形主体由纤维素纸浆制成，该纤维素纸浆包括重量百分比范围为80％至100％的纤维素纤维。
在另一优选实施方案中，所述流体注入部分的超声硬化的纤维素纸浆层的厚度相对于该包围的未超声处理的部分的纤维素纸浆层的厚度减少20％-70％，优选地减少50％。
根据本发明的又一优选方面，该氧气阻隔内衬包含可热成型的聚合物。
优选地但非排他地，本发明的该胶囊是一次性咖啡胶囊。
根据本发明，还公开了前述胶囊在饮料制备设备中的用途。
在本发明的上下文中，术语“纤维素纸浆”是指包括重量百分比范围为80％至100％的纤维素纤维的纸浆。
术语“纤维素纤维”是指具有木材和/或无木材来源的纤维。作为非限制性示例，该纤维为：硬木纤维素纤维、软木纤维素纤维、小麦纤维、玉米纤维、蔗渣纤维、竹纤维、火麻纤维、棉纤维、其他类似的蔬菜或植物纤维或它们的组合。
由纤维素纸浆制成的该杯形主体包括至少一个由一层、优选地多层制成的氧气阻隔内衬。
该氧气阻隔内衬由已知的单层或多层聚合物内衬制成，包括例如化石或非化石来源的聚合物或BioSource聚合物，并且附着到该胶囊的该纤维素纸浆杯形主体的内表面。
优选的多层阻隔内衬包括具有氧气和/或湿气阻隔性能的芯层，该芯层被用于将所述阻隔内衬密封到该纤维素纸浆材料上的密封层包围。
作为非限制性示例，该氧气阻隔内衬包括以下层中的一层或多层：
-最外侧聚合物层，该最外侧聚合物层包括生物可降解聚合物，该生物可降解聚合物选自以下列表：聚琥珀酸丁二酯(PBSA/bioPBS)、聚己二酸对苯二甲酸丁二醇酯(PBAT)、淀粉、纤维素衍生物、聚乳酸(PLA)、聚羟基脂肪酸酯(PHA)或它们的组合，
-第一粘结层，该第一粘结层包括可生物降解的改性或官能化的聚烯烃，
-阻隔层，该阻隔层包括聚合物，该聚合物选自以下列表：丁烯二醇乙烯醇共聚物(BVOH)、聚乙烯醇(PVOH)或它们的组合，
-第二粘结层，该第二粘结层包括生物可降解的改性或官能化的聚烯烃，
-最内侧聚合物层，该最内侧聚合物层包括可生物降解聚合物，该可生物降解聚合物选自以下列表：聚琥珀酸丁二酯(PBSA)、聚己二酸对苯二甲酸丁二醇酯(PBAT)、淀粉、纤维素衍生物、聚乳酸(PLA)、聚羟基脂肪酸酯(PHA)或它们的组合。
该盖由已知材料制成，优选地其为聚合物膜。
该盖可为平坦的，即不形成为三维形状。
该盖密封到杯形主体开口的密封层上，以便在填充配料之后封闭该杯形主体开口。
该胶囊的该杯形主体优选地通过在模具中模制干的或湿的(优选地湿的)纤维素纸浆来获得。
优选地，在模制该胶囊的该杯形主体之后，将上述“阻隔内衬”层压在所述主体的内表面和/或外表面上。
优选地，该盖和该杯形主体两者的氧气屏障被选择为根据饮料配料的性质而提供足够的储藏期限。例如对于咖啡，预期的储藏期限可为12个月。
优选地，该杯形主体的该纤维素层、其氧气阻隔内衬和/或该胶囊的该盖由家庭可堆肥材料制成。根据本发明的该胶囊通常意味着根据国家法规在官方再循环设施处组织的再循环过程中进行再循环(例如在纸再循环流中，或一般的垃圾再循环或处理流中)。然而，在该胶囊被放置在自然界中、家庭可堆肥废料中或垃圾填埋场中的情况下，所述胶囊被设计成具有在自然界中天然存在的温度和湿度条件下天然地易于被细菌降解的材料。以这种方式，确保了这样的胶囊将不会保持在自然界中并且将在由家庭可堆肥性标准限定的条件下在短时间内(原则上几周)自然地消失。更确切地说，现在在国家层面上很好地定义了家庭可堆肥性，并且主要基于国际标准EN 13432；因此，它们不需要在本说明书中进一步深入定义。符合这些标准的材料或产品可通过说明它们的家庭可堆肥性的合格标记来进行识别。国家层面的家庭可堆肥性认证的一些示例包括但不限于以下内容。认证机构AUSTRIA BELGIUM提供了这种家庭可堆肥性认证方案，并且DIN CERTCO提供了根据澳大利亚标准AS 5810的家庭可堆肥性认证。意大利具有在环境温度下堆肥的国家标准UNI11183：2006。2015年11月，引入了法国标准“NF T51-800塑料——适用于家庭堆肥的塑料规范”。该标准涵盖在DIN CERTCO方案中。
通过将流体物质与包含在该胶囊中的配料混合来获得饮料的制备。优选地，配料选自以下列表：烘焙研磨咖啡、压实或非压实咖啡、可溶性粉状咖啡或叶茶。还可提供乳制品配料(例如乳或奶精)，以及巧克力、果汁、汤、蔬菜汁、肉汤、冰沙、果泥、菜酱、奶油、菊苣、大麦、烹饪助剂、汤料、婴儿配方食品或它们的组合，呈粉末状可溶性形式、具有各种粘度的液体浓缩形式或凝胶形式。
最优选地，饮料配料为烘焙研磨咖啡。
本发明的该胶囊可通常与饮料和/或食品制备设备相互作用，诸如通过在容器中送入稀释剂(例如，热水、冷水或环境水)；使这种稀释剂混合，或以其他方式与该饮料配料相互作用。通过表述“将稀释剂与饮料配料混合”，该胶囊中所含的所有配料应意欲呈与该稀释剂的一般混合操作(溶解、提取或灌注)兼容以获得该饮料产品的形式。这种类型的设备例如是用于提取传统的胶囊的那些设备。
优选地，由该胶囊主体和该胶囊的该盖界定的腔室基本不含氧气，并且空置空间被惰性气体(诸如氮气、一氧化碳以及它们的组合)所饱和。优选地，该胶囊具有高于大气压的气体内部压力，这是由于咖啡中所含并在密封后散发在腔室中的气体，诸如一氧化碳和二氧化碳。
附图说明
本发明的另外的特征和优点在下文参照附图给出的目前优选的实施方案的说明中有所描述，并且这些特征和优点将从该说明中显而易见，其中：
图1是根据本发明的胶囊的透视图；
图2是图1的胶囊的纵向剖视图；
图2A和图2B分别是图2中由箭头W1和箭头W2表示的部分的示意性放大图；
图3是图1的胶囊在其制造过程的中间阶段的示意性局部纵向剖视图；并且
图4是图1的胶囊在被封闭在饮料制备设备的胶囊包封构件中时的示意性局部纵向剖视图。
具体实施方式
图1和图2中所示的胶囊包括杯形主体1；盖2，该盖用于封闭杯形主体1；和环形凸缘3，该环形凸缘用于盖2在其上密封。杯形主体1包括：底壁4、管状侧壁5和凸缘3。底壁4包括：至少一个流体注入部分7(其区域在图2中用虚线突出显示)，该至少一个流体注入部分适于被用于制备饮料的饮料设备10的刺穿构件12刺穿(在图4中示出了两个刺穿构件)；和至少一个第二部分13A,13B(在图1中示出了两个第二部分)，该至少一个第二部分包围所述第一流体注入部分7。
杯形主体1包括由纤维素纸浆制成的纤维素纸浆层14(图2A)，和氧气阻隔内衬15。
根据本发明，流体注入部分7的纤维素纸浆层14的刚度大于包围所述流体注入部分7的杯形主体的部分13A,13B的纤维素纸浆层14的刚度，并且流体注入部分7的所述纤维素纸浆层14包括超声硬化的纤维素纸浆。相对于包围所述流体注入部分7的杯形主体的部分13A,13B的纤维素纸浆层，这种超声硬化的纤维素纸浆增加了流体注入部分7的纤维素纸浆层14的密度。
优选地，流体注入部分7的密度D1与包围部分13A,13B的密度D2之间的差值是包含在D1的1％与D1的20％之间的值，即：
0,1％D1≤(D1-D2)≤20％D1；
更优选地，流体注入部分7的密度D1与包围部分13A,13B的密度D2之间的差值是包含在D1的5％与D1的10％之间的值，即：
5％D1≤(D1-D2)≤10％D1。
流体注入部分7的增加的刚度以及因此增加的密度确保了在饮料制备期间，胶囊保持其初始形状，特别是当其底部部分4被刺穿构件12刺穿时。流体注入部分7的刚度类似于常用塑料或铝胶囊的对应部分的刚度。
根据本发明，“超声硬化的纤维素纸浆”是指杯形主体1的超声处理的第一纤维素纸浆层14，相对于杯形主体1的未超声处理的其他部分的纸浆，其能够增加所处理部分的纸浆的刚度。
已经发现，流体注入部分7的超声硬化的纤维素纸浆包括以下特征中的一个或多个特征：
-流体注入部分7的超声处理的纤维素纸浆的纤维的氢键的数量和/
或角质化值相对于包围所述流体注入部分7的杯形主体的包围部分13A,13B的纤维素纸浆的未超声处理的纤维的氢键的数量和/或角质化值有所增加；
-流体注入部分7的超声处理的纤维素纸浆的纤维的纤维取向不同于包围所述流体注入部分7的杯形主体的包围部分13A,13B的纤维素纸浆的未超声处理的纤维的取向；
-流体注入部分7的超声处理的纤维素纸浆的纤维的保水值(WRV)相对于包围所述流体注入部分7的杯形主体的包围部分13A,13B的纤维素纸浆的未超声处理的纤维的保水值有所降低。
还发现，相对于其中相同部分用其他硬化方法(例如用静态负载压缩方法)处理的胶囊以及当这些胶囊由相同的纤维素纸浆制成时，超声处理的纤维素纸浆部分具有区别特征。
杯形主体1优选地是旋转对称的。优选地，管状壁5具有截头圆锥形形状，具有圆形横截面并且具有朝向环形凸缘3增加的直径。
优选地，当在纵向截面中观察时，侧向管状壁5相对于杯形主体1的纵向轴线A倾斜。
底壁4优选地包括第一倾斜壁4A和第二壁4B，以便界定浅的凹形容积。第一倾斜壁4A优选地具有截头圆锥形形状，具有圆形横截面并且具有朝向侧壁5增加的直径。如图2所示，第二壁4B优选地是平的或凸起的(从腔室1A的角度来看，即，朝向腔室1A向内突出)。如上所述，杯形主体1的底壁4以及优选地其倾斜壁4A包括流体注入部分7(其区域在图2中用虚线突出显示)，该流体注入部分适于被用于制备饮料的饮料设备10的刺穿构件12刺穿。该流体注入部分7优选地具有环形形状并且具有宽度T1(图2)，该宽度包含在倾斜壁4A的宽度T2的10％与100％之间。流体注入部分7被杯的底壁4的部分13A,13B包围，这些部分优选地是倾斜壁4A的环形部分。在替代实施方案(未示出)中，流体注入部分可设置在杯形主体的底壁4的端壁4B中，例如设置在端壁4B的中心。在另一替代实施方案(未示出)中，杯形主体的底壁4包括彼此分开的多个注入部分。
应当注意，流体注入部分可具有不同于附图中公开的环形形状的任何合适形状。
在附图中未公开的替代实施方案中，超声处理的流体注入部分可在整个倾斜壁4A上延伸，或者甚至在整个底壁4上延伸。
环形凸缘3包括优选平坦的壁3A。
在图3中合适公开的饮料制备设备10包括可移动的包封构件9和用于支撑胶囊的盖2的支撑板11。当通过液体刺穿构件1注入胶囊中的液体在胶囊中产生预定的压力时，该支撑板11撕掉盖2并且允许饮料从胶囊中流出。
如本领域技术人员常用的那样，包封构件9可从初始位置(未示出)和冲煮位置(在图3中示出)移动，该初始位置允许将胶囊引入饮料制备设备中，其中包封构件9和支撑板11紧密地包封胶囊。在该位置中，加压液体通过由饮料制备设备10的一个或多个尖的刺穿构件12形成的开口注入胶囊中。
这些尖的刺穿构件12被设计用于在该壁的注入部分7处刺穿杯形主体1的底壁4。
饮料制备设备10的操作以及其各种部件的技术特征为本领域技术人员所熟知，因此将不进行详细描述。
如前所述，杯形主体1由纤维素纸浆制成，该纤维素纸浆包括重量百分比范围为80％至100％的纤维素纤维。
术语“纤维素纤维”是指具有木材和/或无木材来源的纤维。作为非限制性示例，该纤维为：硬木纤维素纤维、软木纤维素纤维、小麦纤维、玉米纤维、蔗渣纤维、竹纤维、火麻纤维、棉纤维、其他类似的蔬菜或植物纤维或它们的组合。
氧气阻隔内衬15由至少一层并且优选地为多层制成。
优选地，氧气阻隔内衬15包括具有氧气和/或湿气阻隔性能的芯层，该芯层被用于将所述阻隔内衬密封到纤维素纸浆材料上的密封层包围。
优选的多层阻隔内衬包括具有氧气和/或湿气阻隔性能的芯层，该芯层被用于将所述阻隔内衬密封到纤维素纸浆上的密封层包围。
优选地，阻隔内衬15设置在杯形主体1的所有内表面处，以便至少界定用于容纳饮料物质的整个腔室1A。
氧气阻隔内衬15由已知的单层或多层聚合物内衬制成，包括例如化石或非化石来源的聚合物或BioSource聚合物，并且附着到胶囊的纤维素纸浆杯形主体的内表面。
作为非限制性示例，该氧气阻隔内衬包括以下层中的一层或多层：
-最外侧聚合物层，该最外侧聚合物层包括生物可降解聚合物，该生物可降解聚合物选自以下列表：聚琥珀酸丁二酯(PBSA/bioPBS)、聚己二酸对苯二甲酸丁二醇酯(PBAT)、淀粉、纤维素衍生物、聚乳酸(PLA)、聚羟基脂肪酸酯(PHA)或它们的组合，
-第一粘结层，该第一粘结层包括可生物降解的改性或官能化的聚烯烃，
-阻隔层，该阻隔层包括聚合物，该聚合物选自以下列表：丁烯二醇乙烯醇共聚物(BVOH)、聚乙烯醇(PVOH)或它们的组合，
-第二粘结层，该第二粘结层包括生物可降解的改性或官能化的聚烯烃，
-最内侧聚合物层，该最内侧聚合物层包括可生物降解聚合物，该可生物降解聚合物选自以下列表：聚琥珀酸丁二酯(PBSA)、聚己二酸对苯二甲酸丁二醇酯(PBAT)、淀粉、纤维素衍生物、聚乳酸(PLA)、聚羟基脂肪酸酯(PHA)或它们的组合。
优选地，第一和最外侧聚合物层具有包含在10μm与50μm之间的厚度，并且所述层具有包含在10％与800％之间的断裂伸长率，当在2.16kg的压力下在150℃下测量10分钟时具有包含在2与4之间的熔体流动速率(MFR)，并且所述层具有低于80℃的熔点温度。
优选地，第一粘结层具有包含在180℃与230℃之间的熔点温度和包含在1μm与12μm之间的厚度。
优选地，阻隔层具有包含在180℃与230℃之间的熔点温度和包含在1μm与15μm之间的厚度。
优选地，第二粘结层具有包含在180℃与230℃的熔点温度和包含在1μm与10μm的厚度。
优选地，最内侧聚合物层具有包含在10μm与50μm之间的厚度，并且所述最内侧具有包含在10％与1000％之间的断裂伸长率，当在2.16kg的压力下在190℃下测量10分钟时具有包含4与10之间的熔体流动速率(MFR)，并且所述层具有包含在110℃与180℃之间的熔点温度。
盖2由已知材料制成，优选地其为聚合物膜。
盖2可为平坦的，即不形成为三维形状。
盖2优选地包括氧气阻隔层。
根据本发明，胶囊的杯形主体1优选地通过在模具16(图3)中模制干的或湿的(优选地湿的)纤维素纸浆而获得。
优选地，杯形主体1的纤维素层14、其氧气阻隔内衬15和/或盖2由家庭可堆肥材料制成。根据本发明的该胶囊通常意味着根据国家法规在官方再循环设施处组织的再循环过程中进行再循环(例如在纸再循环流中，或一般的垃圾再循环或处理流中)。然而，在该胶囊被放置在自然界中、家庭可堆肥废料中或垃圾填埋场中的情况下，所述胶囊被设计成具有在自然界中天然存在的温度和湿度条件下天然地易于被细菌降解的材料。以这种方式，确保了这样的胶囊将不会保持在自然界中并且将在由家庭可堆肥性标准限定的条件下在短时间内(原则上几周)自然地消失。更确切地说，现在在国家层面上很好地定义了家庭可堆肥性，并且主要基于国际标准EN 13432；因此，它们不需要在本说明书中进一步深入定义。符合这些标准的材料或产品可通过说明它们的家庭可堆肥性的合格标记来进行识别。国家层面的家庭可堆肥性认证的一些示例包括但不限于以下内容。认证机构AUSTRIABELGIUM提供了这种家庭可堆肥性认证方案，并且DIN CERTCO提供了根据澳大利亚标准AS5810的家庭可堆肥性认证。意大利具有在环境温度下堆肥的国家标准UNI 11183：2006。2015年11月，引入了法国标准“NF T51-800塑料——适用于家庭堆肥的塑料规范”。该标准涵盖在DIN CERTCO方案中。
模制工艺对于本领域技术人员来说是常用的并且将不进行进一步详细描述。
通过该模制工艺，仅制成杯形主体1的纤维素纸浆层14。
在制成杯形主体1的纤维素纸浆层14之后，并且优选地当纤维素纸浆干燥时，对该纤维素纸浆层15的将获得流体注入部分7的部分进行超声处理。
对于该超声处理，可使用常用的超声焊极17(图3)。优选地，超声焊极17具有发射超声振动的有源部分17A，其具有与流体注入部分7相同的尺寸和形状。优选地，超声焊极有源部分17A的宽度T3与流体注入部分7的宽度T1(图2)相同。
根据本发明，超声振动被施加到流体注入部分7，该流体注入部分具有包含在0.1mm与1.5mm之间、优选约0.8mm的初始厚度。
优选地，在超声处理之后，初始厚度减少20％-70％，更优选地减少50％。
根据本发明，以包含在20kHz与70kHz之间且优选地约35kHz的频率向纤维素纸浆层14的流体注入部分7施加超声振动。
根据本发明，以包含在13微米与130微米之间的振动幅度向流体注入部分7施加超声振动。
根据本发明，向流体注入部分7施加超声振动的时间段包含在0.1秒与1秒之间，优选约0.3秒。
优选地，在超声处理期间，压缩负载也被施加到至少该流体注入部分7。例如，压缩负载包含在1000N至2000N之间，并且优选地为约1500N。
优选地，在对杯形主体1的流体注入部分7进行超声处理之后，以本领域技术人员常用的方式将氧气阻隔内衬15施加到杯形主体1的内表面和/或外表面上。
优选地，氧气阻隔内衬15是可热成型的聚合物并且在胶囊主体1的纤维素纸浆层14上热成形。
因此，超声处理不会影响和/或损坏氧气阻隔内衬。
应当理解，对本文所述的胶囊的目前优选的实施方案作出的各种变化和修改对于本领域的技术人员将为显而易见的。可在不脱离所附权利要求所涵盖的本发明的范围的情况下进行此类改变和修改。例如，杯形主体和或流体注入部分可具有不同的形状。
Claims (10)
1.一种用于在饮料制备设备(10)中制备饮料的胶囊，所述胶囊包括：杯形主体(1)；盖(2)，所述盖用于封闭所述杯形主体(1)；
和环形凸缘(3)，所述环形凸缘用于所述盖(2)在其上密封；
-其中所述杯形主体(1)包括：底壁(4)、管状侧壁(5)和所述凸缘(3)；
-其中所述底壁(4)包括：至少一个流体注入部分(7)，所述至少一个流体注入部分适于被所述饮料制备设备(10)的刺穿构件(12)刺穿；和至少一个包围部分(13A,13B)，所述至少一个包围部分包围所述第一流体注入部分(7)；
-其中所述杯形主体(1)包括由纤维素纸浆制成的纤维素纸浆层(14)，和氧气阻隔内衬(15)；
其特征在于：
-所述流体注入部分(7)的所述纤维素纸浆层(14)的刚度大于所述包围部分(13A,13B)的所述纤维素纸浆层(14)的刚度，并且其特征在于，
-所述流体注入部分(7)的所述纤维素纸浆层(14)包括超声硬化的纤维素纸浆，
-其中所述流体注入部分(7)的超声硬化的纤维素纸浆的密度相对于所述包围部分(13A,13B)的所述纤维素纸浆的密度有所增加。
2.根据权利要求1所述的胶囊，其中所述流体注入部分(7)的密度D1与所述包围部分(13A,13B)的密度D2之间的差值是包含在D1的0,1％与D1的20％之间的值，即：
0,1％D1≤(D1-D2)≤20％D1；
并且更优选地，所述流体注入部分(7)的所述密度D1与所述包围部分(13A,13B)的所述密度D2之间的差值是包含在D1的5％与D1的10％之间的值，即：
5％D1≤(D1-D2)≤10％D1。
3.根据前述权利要求中任一项所述的胶囊，其中所述流体注入部分(7)的超声硬化的纤维素纸浆包括以下特征中的一个或多个特征：
-所述流体注入部分(7)的超声处理的纤维素纸浆的纤维的氢键数量和/或角质化值相对于包围所述流体注入部分(7)的所述包围部分(13A,13B)的所述纤维素纸浆的未超声处理的纤维的氢键数量和/或角质化值有所增加；
-所述流体注入部分(7)的超声处理的纤维素纸浆的纤维的纤维取向不同于包围所述流体注入部分(7)的所述包围部分(13A,13B)的所述纤维素纸浆的未超声处理的纤维的取向；
-所述流体注入部分(7)的超声处理的纤维素纸浆的所述纤维的保水值(WRV)相对于包围所述流体注入部分(7)的所述包围部分(13A,13B)的所述纤维素纸浆的未超声处理的纤维的保水值有所降低。
4.根据前述权利要求中任一项所述的胶囊，其中仅所述杯形主体(1)的所述纤维素纸浆层(14)进行超声硬化，所述杯形主体(1)的氧气阻隔层(15)未进行超声处理。
5.根据前述权利要求中任一项所述的胶囊，其中所述杯形主体1由纤维素纸浆制成，所述纤维素纸浆包括重量百分比范围为80％至100％的纤维素纤维。
6.根据前述权利要求中任一项所述的胶囊，其中所述流体注入部分(7)的所述超声硬化的纤维素纸浆层(14)的厚度相对于所述包围部分(13A,13B)的所述纤维素纸浆层(14)的厚度减少20％-70％，优选地减少50％。
7.根据权利要求1至7中任一项所述的胶囊，其中所述氧气阻隔内衬(15)包括可热成型的聚合物。
8.根据前述权利要求中任一项所述的胶囊，其中所述杯形主体(1)的所述纤维素层(14)、其氧气阻隔内衬(15)和/或所述盖(2)由家庭可堆肥材料制成。
9.根据权利要求1至7中任一项所述的胶囊，其中所述胶囊是一次性咖啡胶囊。
10.根据权利要求1至9中任一项所述的胶囊在饮料制备设备(10)中的用途。
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