WO2023187016A1 - Verfahren zum beschichten oder zur herstellung eines behälters aus einem essbaren oder zumindest biologisch abbaubaren material - Google Patents

Verfahren zum beschichten oder zur herstellung eines behälters aus einem essbaren oder zumindest biologisch abbaubaren material Download PDF

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WO2023187016A1
WO2023187016A1 PCT/EP2023/058207 EP2023058207W WO2023187016A1 WO 2023187016 A1 WO2023187016 A1 WO 2023187016A1 EP 2023058207 W EP2023058207 W EP 2023058207W WO 2023187016 A1 WO2023187016 A1 WO 2023187016A1
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WO
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weight
container
coating
alginate
coating fluid
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PCT/EP2023/058207
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Sarah Theresa SCHULTE
Lara WAGEMANN
Martin NAUEN
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AllCup GmbH
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    • B65D65/38—Packaging materials of special type or form
    • B65D65/46—Applications of disintegrable, dissolvable or edible materials
    • B65D65/463—Edible packaging materials

Definitions

  • the invention relates to a method for coating or producing a container made of an edible or at least biodegradable material for holding a liquid, the surface of the container being wetted with a coating fluid, and containers obtainable therefrom and their use.
  • Non-natural containers such as disposable plastic cups
  • Such containers are described, for example, in DE 19646752 C1.
  • Such containers mentioned above can be consumed by humans and animals and therefore have the quality of food.
  • Such a dough made with grain flour can be made, for example, from grain flour, water, if necessary egg, butter, etc. in a known manner. Waffles are particularly suitable.
  • the aforementioned containers can be designed, for example, in the form of cups and bowls or in another suitable manner to hold a liquid.
  • the object of the present invention is to prevent the penetration of heat and moisture in such containers made from dough made with grain flour.
  • Another task is to design the barrier protection in such a way that the aforementioned container is edible by humans and animals and consequently the quality of a food is maintained.
  • W02020061653A1 describes suitable drinking containers, but there is no wetting with a suitable barrier. Wetting with the aid of a coating liquid is advantageous since impregnation can be achieved according to the invention, and consequently the container made from a dough made with grain flour is stable for a longer period of time and is suitable for its purpose for a longer period of time.
  • the invention therefore relates to a method for coating or producing a container made of an edible or at least biodegradable material, which preferably has a dough made with grain flour, a natural product, such as wood or plant fibers, paper and / or cardboard, which is used to hold a liquid is suitable, the surface of the container being wetted with a coating fluid, a fluid in the sense of the invention being any medium that is flowable or spreadable, which includes i.) coconut oil and/or candelilla wax and ii.) alginate and / or contains chicle.
  • the invention also relates to a fluid which contains i.) coconut oil and/or candelilla wax and ii.) alginate and/or chicle and is suitable for sealing a container surface in such a way that liquid can enter and/or pass through compared to one uncoated condition of the container is at least made more difficult.
  • embodiments of the coating fluid are preferred which contain i.) coconut fat and candelilla wax and ii.) alginate, or i.) coconut fat and ii.) alginate and chicle, or i.) candelilla wax and ii.) alginate.
  • a container can take any shape that allows food and/or drinks to be provided or at least temporarily contained in or on itself.
  • these are cups, cups, plates, bowls, pots, drinking straws and/or plates.
  • coconut fat in particular proves to be particularly advantageous because coconut fat has a naturally very high proportion of saturated fatty acids or fats, more than other plant fruits and is also advantageously viscous. This advantageous viscosity means that the coating agent or coating fluid can be processed better without compromising the heat resistance of the coating agent as well as the feel and/or product quality of the container to be coated with the coating agent according to the invention is negatively influenced.
  • the coconut fat is hardened or at least partially hardened, with the double bonds of the unsaturated fatty acid residues being hydrogenated with hydrogen in the presence of suitable catalysts (e.g. nickel), so that even more saturated fatty acids or fats present.
  • suitable catalysts e.g. nickel
  • both alginate and chicle are particularly suitable for producing a heat and moisture barrier, in particular the combination of alginate and chicle, with sodium alginate preferably being used in the coating agent or coating fluid according to the invention.
  • the above-mentioned components i.e. coconut fat, candelilla wax, alginate and/or chicle
  • the above-mentioned components can be present in the coating agent or coating fluid in different amounts and in different combinations, although not each of these components has to be present in the coating agent or coating fluid .
  • coconut fat in an amount of 1 - 10% by weight, particularly preferably 4 - 8% by weight; Candelilla wax in an amount of 0.1 - 10% by weight, particularly preferably 1.5 - 6% by weight; Alginate in an amount of 0.5 - 3.0% by weight, particularly preferably 1.3 - 2.5% by weight; and chicle is present in an amount of 0.5 - 6.0% by weight, particularly preferably 3.3 - 5.9% by weight, in the coating agent or coating fluid.
  • the coating fluid therefore contains i.) 4 - 8% by weight of coconut oil and ii.) 0.5 - 3% by weight of alginate and / or 0.5 - 6.0% by weight of chicle.
  • the coating agent or coating fluid i.) 4 - 10% by weight of coconut oil and ii.) 0.5 - 3.0% by weight of alginate and 1.0 - 5.9% by weight of chicle contains.
  • the coating agent or coating fluid contains i) 1 - 6% by weight of coconut oil and 0.1 - 1.5% by weight of candelilla wax and ii) 0.5 - 3.0% by weight of alginate.
  • a coating fluid is preferably i) 2 - 5.5% by weight or 3 - 5.0% by weight of coconut fat and 0.2 - 1.0% by weight or 0.5 - 0.8% by weight .% of candelilla wax and ii) 0.8 - 2.0% by weight or 1.0 - 1.5% by weight of alginate.
  • the coating agent or coating fluid contains additional components selected from the group consisting of glycerin, wax, candelilla wax, soy, soy lecithin, mono- and diglycerides of fatty acids, which preferably have a melting point of 65 - 70 ° C have and are advantageously tasteless, such as mono- and diglycerides made from hydrogenated rapeseed oil (CAS No. 91052-47-0), and if necessary other auxiliaries and additives, all of which are advantageously edible and contribute advantageously to the heat and moisture barrier .
  • additional components selected from the group consisting of glycerin, wax, candelilla wax, soy, soy lecithin, mono- and diglycerides of fatty acids, which preferably have a melting point of 65 - 70 ° C have and are advantageously tasteless, such as mono- and diglycerides made from hydrogenated rapeseed oil (CAS No. 91052-47-0), and if necessary other auxiliaries and additives, all of which are
  • the coating fluid contains mono- and diglycerides of fatty acids, polyoxyethylene sorbitan monooleate, casein, soy lectin and/or glycerin. It is particularly preferred if the coating fluid additionally contains polyoxyethylene sorbitan monooleate and/or casein. This allows the viscosity of the coating agent or coating fluid to be controlled. Both substances support the formation of an emulsion in the manufacturing process of the coating agent or coating fluid.
  • the amounts of additional ingredients used depend on the main components mentioned above used in the coating agent.
  • mono- and diglycerides of fatty acids are usually used in an amount of 0.1 - 10% by weight, particularly preferably 1 - 6% by weight;
  • Polyoxyethylene sorbitan monooleate in an amount of 0.1 - 4% by weight, particularly preferably 0.2 - 3% by weight;
  • Casein in an amount of 0.1 - 1% by weight, particularly preferably 0.2 - 0.4% by weight;
  • Soy lectin in an amount of 0.1 - 1% by weight, particularly preferably 0.1 - 0.4% by weight; and/or glycerin in an amount of 0.4 - 3% by weight, particularly preferably 1.0 - 1.5% by weight; used.
  • the coating compositions according to the invention also contain water as a carrier the components present in the coating agent. According to the invention, it is preferred if the coating agent or coating fluid contains water in an amount of 80 - 90% by weight or 83 - 89% by weight.
  • the above-mentioned components of the coating agent or coating fluid are mixed and homogenized in a suitable vessel.
  • the resulting mixture is then heated with stirring, preferably under vacuum, so that an emulsion is formed, which is then cooled to room temperature (20 - 25 ° C) for further use.
  • the invention further relates to advantageous embodiments selected from a coating agent or a coating fluid, which has the following compositions in% by weight, the highlighted quantities being the preferred ones: a.) or b.)
  • coating fluids which consist of 89% by weight of water, 7.2% by weight of coconut oil, 1.8% by weight of candelilla wax, 1.6% by weight of sodium alginate and 0.4% by weight of soy lecithin; or 85.25% by weight of water, 7.6% by weight of coconut fat, 3.3% by weight of chicle, 1.9% by weight of sodium alginate, 0.49% by weight of mono- and diglycerides of fatty acids and 1.46 wt.% glycerin; or 86.4% by weight of water, 5.8% by weight of candelilla wax, 5.8% by weight of mono- and diglycerides of fatty acids and 2.0% by weight of sodium alginate.
  • the aforementioned components are mixed and homogenized. While stirring, the coating fluid is brought to approx. 65 °C and then cooled down to room temperature (25 °C).
  • the coating fluid is advantageously slightly viscous or viscous, and is ideal for closing pores on a dough made with grain flour.
  • such a coating fluid can be applied to paper, cardboard, other biodegradable materials and / or natural substances, which at least partially form a container suitable for holding a liquid food, in order to impregnate the surface or at least prevent liquid from penetrating into the material considerably more difficult.
  • the coating agent or coating fluid according to the invention should be applied uniformly and at least partially, preferably almost completely or completely, to the inner surface of the container.
  • water and alginate are first mixed homogeneously to produce a coating fluid.
  • candelilla wax preferably in powder form
  • fatty acids in particular mono-diglycerides of fatty acids
  • the mass obtained in this way is heated to 90 °C and highly homogenized.
  • the premix is heated to 100 °C and homogenized.
  • the emulsified mass is cooled down, preferably to about 30 ° C.
  • the coarse paste obtained in this way is then finely dispersed to obtain a fine, smooth paste.
  • the paste is preferably processed at room temperature, in particular at a temperature between 22 to 25 ° C, whereby approximately 3.5 g of the paste are advantageously evenly distributed in a cup. According to a special development, the cup coated in this way is dried for about 10 minutes at 55 ° C.
  • compositions in% by weight which has the following compositions in% by weight, the highlighted quantities being the preferred ones:
  • composition which consists of 83.9% by weight of water, 5.4% by weight of candelilla wax, 5.4% by weight of mono- and diglycerides of fatty acids, 1.9% by weight of sodium alginate, 3% by weight.
  • the components listed in the table above are mixed together and homogenized.
  • the mass produced by mixing is brought to a temperature of at least about 95 ° C.
  • the mass is constantly stirred vigorously, forming an emulsion at the specified temperature of at least almost 95 °C.
  • the emulsion is then cooled down to room temperature, preferably at least about 24 ° C, so that a slightly viscous mass is formed.
  • This mass has a dynamic viscosity of 11860 mPa/s at 20 °C, determined according to DIN EN ISO 2555 at a speed of 15 rpm.
  • the coating agent or coating fluid has the following compositions in% by weight, based on the total weight of the coating fluid:
  • the composition contains water in an amount of 85 - 88% by weight, candelilla wax in an amount of 0.5 - 0.85% by weight, alginate in an amount of 1.0 - 2 .0 wt.%, polyoxyethylene sorbitan monooleate in an amount of 0.2 - 0.5 wt.%, casein in an amount of 0.2 - 0.5 wt.%, and coconut fat in an amount of 2.5 - Contains 5.0% by weight. It is particularly preferred if the coconut fat is completely hardened.
  • the coating fluid has the following composition in% by weight, based on the total weight of the coating fluid:
  • the components mentioned in Table 5 or 6 above are preferably used in a mixed and homogenized in a suitable container.
  • the homogenization is preferably carried out at a speed of 200 - 400 rpm.
  • the mass produced by the mixing is then brought to a temperature of, for example, 45 - under vacuum (approx. -0.5 to -1 bar) with constant stirring using a suitable stirring system. 55 °C, preferably about 50 °C. It is preferred that the stirring process is carried out at a speed of 1000 - 1200 rpm.
  • the mixture is then stirred further under vacuum at a constant temperature of preferably 45-55° C., particularly preferably about 50° C., for a few minutes, for example 1 to 10 minutes, preferably 2 to 5 minutes.
  • the speed of the stirring system is increased at a constant temperature, ie approx. 45 - 55 °C.
  • the increased speed is preferably 10,000 - 10,300 rpm.
  • the emulsion obtained after venting the vessel is preferably cooled to about 20 - 25 ° C, particularly preferably to 23 - 24 ° C, so that a slightly viscous mass is formed. This mass has a dynamic viscosity of 10,000 mPa/s at 20°C, determined according to DIN EN ISO 2555 at a speed of 15 rpm.
  • a waffle cup in particular a sweet waffle cup, is produced with a suitable coating, preferably using the previously described coating agent or fluid, whereby it is wetted from the inside as evenly as possible with the coating fluid.
  • a suitable coating preferably using the previously described coating agent or fluid, whereby it is wetted from the inside as evenly as possible with the coating fluid.
  • 7.5 to 8.5 g, particularly preferably 8 g, of the coating fluid produced in the manner described above, preferably at at least about 22 ° C, are sprayed from the inside onto the surface of the cup using at least one nozzle.
  • the Becker coated in this way is preferably dried at a temperature of at least almost 55 ° C, preferably in a hot air blower oven, so that the coating fluid also dries on the surface of the cup and thus forms a suitable coating that at least hinders the penetration of liquid.
  • the moisture absorbed by the air surrounding the cup is preferably actively removed, for example with the help of a fan.
  • the cup is in an upright position during coating and/or drying, so that its opening faces upwards.
  • the final weight of the dried coating located on the inner surface of the cup is at least about 0.024 g/cm 2 .
  • the container to be coated is wetted with a mass of the coating agent or coating fluid heated to preferably 25 to 35 ° C, particularly preferably about 30 ° C.
  • the wetting is preferably done with the help of a nozzle.
  • Any type of nozzle that is suitable for such a type of application can be used, for example the nozzle can be a flat or cone nozzle.
  • the inside of the container is wetted with the coating agent or coating fluid preferably at a temperature of 25 - 35 ° C, particularly preferably 30 ° C, in such a way that 0.01 - 0.5 g / cm 2 , preferably 0 .02 - 0.4 g/cm 2 of the coating agent is applied to the inside of the container.
  • the application should be as even as possible and over the entire surface of the inside of the container.
  • the container coated in this way is dried at a temperature of preferably 35 - 45 ° C, particularly preferably 40 ° C, preferably in a hot air blower oven, until the liquid coating agent located on the surface of the inside has dried as completely as possible .
  • the resulting coating on the inside of the container prevents or at least makes it more difficult for liquids to penetrate into the wall of the container.
  • the container is in an upright position during coating and/or drying, so that its opening points upwards.
  • This type of coating is particularly suitable for a coating fluid that contains i.) 1 - 6% by weight of coconut oil and 0.1 - 1.5% by weight of candelilla wax and ii.) 0.5 - 3% by weight of alginate.
  • the drying time of the coating processes described above depends on the nature of the container, in particular on its shape and on the material used for the container, usually the drying time is between 5 and 60 minutes, preferably between 10 and 50 minutes, particularly preferably between 15 and 40 minutes.
  • the final weight of the dried coating located on the inner surface of the container is 0.005 - 0.05 g/cm 2 , preferably 0.006 - 0.024 g/cm 2 .
  • a waffle cup as described above is particularly suitable for the at least temporary storage of at least partially liquid foods, in particular drinks, due to the described surface coating on the inside, which at least makes it difficult for moisture and liquid to penetrate.
  • it is suitable for holding hot drinks, such as coffee, with an initial temperature of at least almost 90 °C.
  • hot drinks such as coffee
  • a film is created on the inner wall of the cup, with heat-resistant alginates as well as fats and waxes, according to this embodiment in the form of candelilla wax and mono-diglycerides of fatty acids (E471), preventing the liquid from passing through Cup wall at least prevent or at least make it more difficult for a certain period of time.
  • a waffle cup produced according to the previously described embodiment becomes slightly flexible after 15 minutes after filling with a hot liquid, in particular coffee with a temperature of at least about 90 ° C, but is still durable in the hand.
  • the heat emitted by the coffee is not conducted through the cup wall, or only to a relatively small extent.
  • About an hour after pouring in the hot liquid, in particular coffee with a temperature of at least about 90 ° C the cup has deformed somewhat more, but no liquid or coffee still penetrates through the cup wall.
  • the cup only becomes slightly moist, but no coffee penetrates the cup wall until it has completely evaporated.
  • the cup is best consumed within the first half hour after pouring in the hot liquid, especially coffee with a temperature of at least about 90 ° C, due to the nature of the cup wall.
  • the coating fluid obtained is sprayed or sprayed onto the surface of the container and is dried at 40 - 60 ° C, in particular at 55 ° C.
  • the coating can also be dried at 92 - 98 °C.
  • the coating fluid is applied to the surface of the container under a pressure, in particular vacuum, that is reduced compared to an ambient pressure of approximately 101325 Pa.
  • the application can preferably be carried out by spraying or spraying.
  • a water-soluble calcium salt such as calcium chloride
  • a biofilm gel matrix
  • the alginate present in the coating can advantageously be formed in situ on the container surface.
  • the water-soluble calcium salt can be added in powder form to the container coated according to the invention, in particular to the bottom of the container. It is preferred that the dosage of the calcium salt is 20 - 40 mg/100 cm 2 , in particular 25 - 35 mg/100 cm 2 .
  • the calcium salt is then dissolved by the aqueous liquid filled into the container.
  • the calcium salt dissolved in this way combines with the coating agent located on the inside of the container, in particular, as described above, with the alginate present in the coating agent.
  • the gel matrix formed in this way is irreversible, stable up to approx. 120 °C and also prevents the liquid present in the container from migrating into the wall of the container.
  • Another possibility according to the invention is to mix the calcium salt, in particular calcium chlorides, with ethanol and to apply this mixture to the previously coated and dried inside of the container.
  • the ethanol should contain a small amount of water, ie between 0.1 to 5%, preferably between 0.5 to 3% water. In other words, ethanol is preferably used in a concentration of 95 - 99.9%, particularly preferably 97 - 98%, to dissolve the calcium salt.
  • the calcium salt to ethanol is used in a ratio of 1:4, 1:3.5, particularly preferably 1:3 in the calcium salt/ethanol mixture.
  • the calcium salt/ethanol mixture is preferably applied at a temperature of 20 - 25 ° C, particularly preferably at 21 - 23 ° C, with the mixture of calcium salt and ethanol preferably being applied by spraying onto the inside of the container.
  • Spraying is preferably carried out using a nozzle. Any type of nozzle that is suitable for this type of application can be used, for example the nozzle can be a flat or cone nozzle.
  • the calcium salt/ethanol mixture is nebulized and the ethanol contained in the mixture can evaporate at room temperature, preferably at a temperature of 20 - 25 ° C, within approx. 2 - 5 minutes, preferably 3 - 4 minutes. Additional heating of the container is not necessary.
  • the coated container is coated with a coating fluid which contains i.) 1 - 6% by weight of coconut oil and 0.1 - 1.5% by weight of candelilla wax and ii.) Contains 0.5 - 3% by weight of alginate.
  • a coating fluid which contains i.) 1 - 6% by weight of coconut oil and 0.1 - 1.5% by weight of candelilla wax and ii.) Contains 0.5 - 3% by weight of alginate.
  • a coating agent or coating fluid can be provided that is water-resistant, temperature-resistant, and scratch-resistant (when dried) and has the desired sensor technology. All components in the coating agent according to the invention are suitable for consumption.
  • the migration of the liquid (water) into the wall of the coating container is achieved in particular by the alginate contained in the coating fluid, which also has a high heat tolerance, as well as the fats and waxes it contains, such as candelilla wax, (hardened) coconut oil and/or mono- and diglycerides of fatty acids, which are naturally water-repellent.
  • the mono- and diglycerides of fatty acids used in the coating agent according to the invention have a relatively high melting point of 65 to 70 ° C and therefore, like alginate, have good heat resistance. The same goes for candelilla wax.
  • the coating according to the invention protects the container for around 20 minutes to days, preferably up to 8 days prevents the liquid, especially water, from migrating into its wall.
  • the container becomes softer and more flexible as the liquid (water) migrates into its wall.
  • the use of the coating according to the invention prevents the liquid from completely escaping from the container.
  • the coated container according to the invention can hold liquids that have a temperature of preferably 5 to 98 ° C, or 20 - 95 ° C, 35 - 90 ° C, 40 - 85 ° C, in particular 45 - 65 ° C, when filling into containers have, record.
  • (Aqueous) liquids or emulsions in the frozen state i.e. liquids/emulsions that have a temperature of -20 ° C to 0 ° C or -10 ° C to -5 ° C, e.g. ice cream, can also be added to the container coated according to the invention can be given without liquid coming out of the container when the liquid/emulsion in the container is subsequently slowly heated to room temperature.
  • the invention relates to a container made of an edible or at least biodegradable material, which preferably has a dough made with grain flour, a natural product, such as wood or plant fibers, paper and / or cardboard, for holding a liquid or a food obtainable by the method according to the invention , in particular having an impregnation comprising or consisting of i.) coconut fat and/or candelilla wax and ii.) alginate and/or chicle.
  • the impregnation is obtained by spraying a coating fluid according to the invention onto the container surface as described.
  • the invention relates to the use of a container produced according to the invention made of an edible or at least biodegradable material, which preferably has a dough made with grain flour, a natural product, such as wood or plant fibers, paper and / or cardboard for holding a liquid as food.
  • a container produced according to the invention made of an edible or at least biodegradable material, which preferably has a dough made with grain flour, a natural product, such as wood or plant fibers, paper and / or cardboard for holding a liquid as food.
  • a method for coating a container made of an edible or at least biodegradable material which preferably has a dough made with grain flour, a natural product, such as wood or plant fibers, paper and / or cardboard, the container being suitable for holding a liquid, thereby characterized in that the surface of the container is wetted with a coating fluid, the coating fluid containing i.) coconut oil and/or candelilla wax and ii.) alginate and/or chicle.
  • Method according to point 1 characterized in that the material provided is at least partially a dough made with grain flour, a natural product, wood, plant fibers, paper and / or cardboard.
  • Method for coating a container according to one of the above points wherein the coating fluid has i.) 5 - 6% by weight of candelilla wax and ii.) 1.5 - 2.5% by weight of alginate. 7. Method for coating a container according to one of the above points, wherein the coating fluid has the following compositions in% by weight: a.) or b.) or c.) or d.)
  • Method for producing a container in which a method for coating a container according to at least one of the preceding points is used.
  • Coating agent for coating containers that are suitable for holding a liquid, the coating agent containing i.) coconut oil and/or candelilla wax and ii.) alginate and/or iii.) polyoxyethylene sorbitan monooleate (E433) and casein and/or chicle . 14. Coating agent according to point 13, wherein the coconut fat is at least partially hardened.
  • Coating agent according to one of the above points the coating agent having the following compositions in% by weight: a.) or b.) or c.) or d.)
  • Container for holding a liquid at least partially coated with a coating agent according to one of points 13 to 18.
  • Container made from a dough made with grain flour for holding a liquid obtainable according to a method according to one of points 1 to 12, having an impregnation comprising i.) coconut fat and / or candelilla wax and ii.) alginate and / or iii.) Po- lyoxyethylene sorbitan monooleate (E433) and casein and / or chicle.
  • a sweet wafer cup is wetted from the inside with the coating fluid according to the invention using a surge process.
  • the mass (25° - 40°C) is injected like a gush from below into the upturned waffle cup (opening pointing downwards). Excess mixture drips out the cup.
  • the liquid coating dries on the surface of the cup in a hot air blower oven (approx. 50° - 55°C). The cup stands upright (opening upwards). Moisture in the air is actively removed. After the cup and coating have bonded firmly.
  • the compositions a.) and b.) correspond to the preferred embodiments of the compositions according to Tables 1 and 2.
  • Hot coffee (90°C) can now be filled into the mug from Example 1. If there is calcium chloride on the bottom of the cup, it dissolves in the coffee and reacts with the sodium alginate, creating a film in-situ on the inner wall of the cup.
  • the candelilla wax components harden and seal the cup from the inside.
  • the cup softens after 15 minutes but is durable in the hand.
  • the heat of the coffee penetrates through the cup wall in a muted manner. After an hour the cup deforms. There is still no coffee coming through the cup.
  • the cup becomes slightly moist but does not lose any coffee through the cup wall until it has completely evaporated. The cup is best consumed within the first half hour.
  • the components 1-7 listed in Table 7 were mixed in the above-mentioned stainless steel container and homogenized at a speed of 350 rpm. A vacuum was then created in the container using a vacuum pump (approx. -0.8 bar). By venting the mixing chamber, air was prevented from entering the component mixture, so that the resulting mixture consisting of components 1 to 7 had a density of approximately 0.99 g/ml. The mixture was heated to 50 ° C with continuous stirring (speed approx. 1100 rpm) and then stirred at a constant temperature (50 ° C) at a speed of 1100 rpm for approx. 2 to 3 minutes.
  • the speed was then increased to 10,200 rpm, while the temperature was still maintained at 50 ° C, in order to obtain an emulsion from components 1 to 7.
  • the stainless steel container was then ventilated and the resulting emulsion was cooled to approx. 24°C.
  • the emulsion, ie the coating fluid was slightly viscous and had a viscosity of approximately 10,000 mPa/s (20°C), determined according to DIN EN ISO 2555 at a speed of 15 rpm.
  • the amount of coating fluid required for coating was pre-heated to approx. 30 °C under vacuum in the stainless steel container described above at a speed of 1100 rpm.
  • the fiber shell was coated using the heatable spray system on which the flat jet nozzle was mounted.
  • the liquid pressure for conveying the temperature-controlled coating fluid in the spray system and for spraying the coating fluid was 1 to 1.5 bar with an atomization air of 0.8 to 1.2 bar.
  • the distance from the nozzle to the bottom of the fiber shell during coating was approximately 15 cm.
  • the nozzle sprayed the coating fluid in a flat jet at an angle of 80 to 90° so that the inside of the fiber shell, including the base, was evenly and almost completely wetted with the coating fluid.
  • An amount of approximately 23 to 26 g of the coating fluid was used for the coating and the coating was applied with a layer thickness of approximately 0.05 g/cm 2 .
  • the fiber shell wetted with the liquid coating fluid was then dried in a hot air blower oven at 40 °C.
  • the highest possible convection at 0% humidity in the gas space was used.
  • the drying time was approx. 40 to 50 minutes.
  • the final weight of the dried coating per cm 2 of the inside of the fiber shell was approximately 0.007 to 0.0065 g/cm 2 .
  • the calcium chloride mixed with ethanol was then applied to the coated inside of the fiber shell at room temperature (approx. 23 ° C).
  • the calcium chloride/ethanol mixture was used for application of the spray system so that the ethanol, which was volatile at room temperature, could evaporate within 3 to 5 minutes.

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Beschichten oder zur Herstellung eines Behälters aus einem essbaren oder zumindest biologisch abbaubaren Material zur Aufnahme einer Flüssigkeit, wobei die Oberfläche des Behälters mit einer Beschichtungsflüssigkeit benetzt wird, und daraus erhältliche Behälter und deren Verwendung.

Description

Verfahren zum Beschichten oder zur Herstellung eines Behälters aus einem essbaren oder zumindest biologisch abbaubaren Material
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Beschichten oder zur Herstellung eines Behälters aus einem essbaren oder zumindest biologisch abbaubaren Material zur Aufnahme einer Flüssigkeit, wobei die Oberfläche des Behälters mit einem Beschichtungsfluid benetzt wird, und daraus erhältliche Behälter und deren Verwendung.
Nicht-natürliche Behälter, wie Einwegbecher aus Kunststoff stellen ein gewaltiges Umweltproblem dar. Es besteht daher ein hohes Bedürfnis verwertbare Einwegbehälter bereitzustellen, insbesondere solche die aus einem mit Getreidemehl hergestellten Teig bestehen. Solche Behälter sind z.B. in DE 19646752 C1 beschrieben. Solche vorgenannten Behälter sind für Mensch und Tier verzehrfähig und haben folglich die Qualität eines Lebensmittels.
Solch ein mit Getreidemehl hergestellter Teig kann beispielsweise aus Getreidemehl, Wasser, ggfs. Ei, Butter, etc. in bekannter Weise hergestellt werden. Insbesondere sind Waffeln geeignet.
Die vorgenannten Behälter können beispielsweise in Form von Bechern und Schalen oder in anderer geeigneter Weise zur Aufnahme einer Flüssigkeit ausgestaltet sein.
Jedoch sollen solche Behälter mit einer Flüssigkeit, gar heißen Flüssigkeit zu befüllen sein. Im Stand der Technik ist nachteilig, dass solche Behälter nach Befüllung erweichen, schnell erhitzen, und die Flüssigkeit austreten kann.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, dass das Eindringen von Hitze und Feuchtigkeit in solchen Behältern aus einem mit Getreidemehl hergestellten Teig zu verhindern ist.
Folglich ist eine geeignete Hitzebarriere und Feuchtigkeitsbarriere vorzusehen.
Eine weitere Aufgabe besteht darin, den Barriereschutz in der Weise auszugestalten, dass der vorgenannte Behälter für Mensch und Tier verzehrfähig ist und folglich die Qualität eines Lebensmittels erhalten bleibt. W02020061653A1 beschreibt geeignete Trinkcontainer, jedoch erfolgt keine Benetzung mit einer geeigneten Barriere. Die Benetzung ist mit Hilfe einer Beschichtungsflüssigkeit vorteilhaft, da erfindungsgemäß eine Imprägnierung erreicht werden kann, und folglich der Behälter aus einem mit Getreidemehl hergestellten Teig länger stabil und seiner Bestimmung nach länger geeignet ist.
Die Aufgaben werden durch die vermittelte technische Lehre mindestens eines Patentanspruches gelöst.
Daher betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Beschichten oder zur Herstellung eines Behälters aus einem essbaren oder zumindest biologisch abbaubaren Material, das vorzugsweise einen mit Getreidemehl hergestellten Teig, ein Naturprodukt, etwa Holz oder Pflanzenfasern, Papier und/oder Pappe aufweist, der zur Aufnahme einer Flüssigkeit geeignet ist, wobei die Oberfläche des Behälters mit einem Beschichtungsfluid, wobei unter einem Fluid im Sinne der Erfindung jedes Medium verstanden wird, das fließ- oder streichfähig ist, benetzt wird, die i.) Kokosfett und/oder Candelillawachs und ii.) Alginat und / oder Chicle enthält.
Ebenso betrifft die Erfindung ein Fluid, das i.) Kokosfett und/oder Candelillawachs und ii.) Alginat und / oder Chicle enthält und geeignet ist, eine Behälteroberfläche derart zu versiegeln, dass ein Ein- und/oder Durchtritt für Flüssigkeit im Vergleich zu einem unbeschichteten Zustand des Behälters zumindest erschwert wird.
Insbesondere sind gemäß der Erfindung Ausführungsformen des Beschichtungsfluids bevorzugt, die i.) Kokosfett sowie Candelillawachs und ii.) Alginat, oder i.) Kokosfett und ii.) Alginat und Chicle, oder i.) Candelillawachs und ii.) Alginat enthalten.
Gemäß der Erfindung kann ein Behälter jede Form annehmen, die es erlaubt, Speisen und/oder Getränke bereitzustellen oder zumindest zeitweise in oder auf sich aufzunehmen. Insbesondere handelt es sich hierbei um Becher, Tassen, Teller, Schüsseln, Töpfe, Trinkhalme und/oder Platten.
Insbesondere Kokosfett erweist sich besonders vorteilhaft geeignet, da Kokosfett einen natürlichen sehr hohen Anteil an gesättigten Fettsäuren bzw. Fette aufweist, mehr als andere Pflanzenfrüchte und zudem vorteilhaft viskos ist. Diese vorteilhafte Viskosität führt dazu, dass das Beschichtungsmittel bzw. Beschichtungsfluid besser verarbeitet werden kann, ohne dass die Hitzebeständigkeit des Beschichtungsmittels sowie die Haptik und/oder Produktqualität des mit dem erfindungsgemäßen Beschichtungsmittel beschichtenden Behälters negativ beeinflusst wird.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform gemäß der vorliegenden Erfindung ist das Kokosfett gehärtet oder zu mindestens teilweise gehärtet ist, wobei eine Hydrierung der Doppelbindungen der ungesättigten Fettsäuren-Reste mit Wasserstoff in Gegenwart geeigneter Katalysatoren (z.B. Nickel) erfolgt, sodass noch mehr gesättigte Fettsäuren bzw. Fette vorliegen.
Weiterhin konnten die Erfinder feststellen, dass sowohl Alginat als auch Chicle besonders geeignet sind eine Hitze- und Feuchtigkeitsbarriere zu erzeugen, insbesondere die Kombination von Alginat und Chicle, wobei erfindungsgemäß bevorzugt Natrium Alginat in dem Beschichtungsmittel bzw. Beschichtungsfluid verwendet wird.
Erfindungsgemäß können die oben genannten Komponenten, d.h., Kokosfett, Candelilla- wachs, Alginat und/oder Chicle in unterschiedlichen Mengen und in unterschiedlichen Kombinationen, in dem Beschichtungsmittel bzw. Beschichtungsfluid vorhanden sein, wobei nicht jede dieser Komponenten im Beschichtungsmittel bzw. Beschichtungsfluid vorhanden sein muss.
Sofern im Beschichtungsmittel bzw. Beschichtungsfluid vorhanden, ist es bevorzugt, dass Kokosfett in einer Menge von 1 - 10 Gew. %, besonders bevorzugt von 4 - 8 Gew. %; Cande- lillawachs in einer Menge von 0,1 - 10 Gew. %, besonders bevorzugt von 1 ,5 - 6 Gew. %; Alginat in einer Menge von 0,5 - 3,0 Gew. %, besonders bevorzugt von 1 ,3 - 2,5 Gew. %; und Chicle in einer Menge von 0,5 - 6,0 Gew. %, besonders bevorzugt von 3,3 - 5,9 Gew. % in dem Beschichtungsmittel bzw. Beschichtungsfluid vorhanden ist.
Soweit nicht anders angegeben, beziehen sich alle genannten Gewichtsprozente (Gew. %) auf das Gesamtgewicht des Beschichtungsmittels bzw. Beschichtungsfluid.
In einer bevorzugten Ausführungsform gemäß der vorliegenden Erfindung enthält daher das Beschichtungsfluid i.) 4 - 8 Gew. % Kokosfett und ii.) 0,5 - 3 Gew. % Alginat und/oder 0,5 - 6,0 Gew. % Chicle.
Außerdem ist eine Ausführungsform bevorzugt, in der das Beschichtungsmittel bzw. Beschichtungsfluid i.) 4 - 10 Gew. % Kokosfett und ii.) 0,5 - 3,0 Gew. % Alginat sowie 1 ,0 - 5,9 Gew. % Chicle, enthält. Erfindungsgemäß sind ebenfalls Ausführungsformen, in denen das Beschichtungsmittel bzw. Beschichtungsfluid i.) 4 - 10 Gew. % oder 5 - 6 Gew. % Candelillawachs und ii.) 0,5 - 3,0 Gew. % oder 1 ,5 - 2,5 Gew. % Alginat enthält.
In einer anderen bevorzugten Ausführungsform der Erfindung enthält das Beschichtungsmittel bzw. Beschichtungsfluid i) 1 - 6 Gew. % Kokosfett sowie 0,1 - 1 ,5 Gew. % Candelillawachs und ii) 0,5 -3,0 Gew. % Alginat. Insbesondere ist gemäß dieser Ausführungsform ein Beschichtungsfluid bevorzugt das i) 2 - 5,5 Gew. % oder 3 - 5,0 Gew. % an Kokosfett und 0,2 - 1 ,0 Gew. % oder 0,5 - 0,8 Gew. % an Candelillawachs und ii) 0,8 - 2,0 Gew. % oder 1 ,0 - 1 ,5 Gew. % an Alginat enthält.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung enthält das Beschichtungsmittel bzw. Beschichtungsfluid zusätzliche Bestandteile ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Glycerin, Wachs, Candelillawachs, Soja, Soja-Lecithin, Mono- und Diglyceride von Speisefettsäuren, die vorzugsweise einen Schmelzpunkt von 65 - 70 °C aufweisen und vorteilhafterweise geschmacksneutral sind, wie z.B. Mono- und Diglyceride hergestellt aus hydrogeniertem Rapsöl (CAS-Nr. 91052-47-0), und ggfs. weitere Hilfs- und Zusatzstoffe, welche allesamt vorteilhaft verzehrfähig sind und zur Hitze- und Feuchtigkeitsbarriere vorteilhaft beitragen. Besondere bevorzugt ist es, wenn das Beschichtungsfluid Mono- und Diglyceride von Speisefettsäuren, Polyoxyethylensorbitanmonooleat, Casein, Soja-Lectin und/oder Glycerin enthält. Insbesondere bevorzugt ist, wenn das Beschichtungsfluid zusätzlich Polyoxyethylensorbit- anmonooleat und/oder Casein enthält. Dadurch kann die Viskosität des Beschichtungsmittels bzw. Beschichtungsfluids kontrolliert werden. Beide Substanzen unterstützen die Bildung einer Emulsion im Herstellungsverfahren des Beschichtungsmittels bzw. Beschichtungsfluids.
Die dabei verwendeten Mengen der zusätzlichen Bestandteile hängen von dem im Beschichtungsmittel verwendeten oben genannten Hauptkomponenten ab. Üblicherweise werden z.B. Mono- und Diglyceride von Speisefettsäuren in einer Menge von 0,1 - 10, Gew. %, besonders bevorzugt von 1 - 6 Gew. %; Polyoxyethylensorbitanmonooleat in einer Menge von 0,1 - 4 Gew. %, besonders bevorzugt von 0,2 - 3 Gew. %; Casein in einer Menge von 0,1 - 1 Gew. %, besonders bevorzugt von 0,2 - 0,4 Gew. %; Soja-Lecthin in einer Menge von 0,1 - 1 Gew. %, besonders bevorzugt von 0,1 - 0,4 Gew. %; und/oder Glycerin in einer Menge von 0,4 - 3 Gew. %, besonders bevorzugt von 1 ,0 - 1 ,5 Gew. %; verwendet.
Außerdem enthalten die erfindungsgemäßen Beschichtungsmittel Wasser als Trägerstoff für die im Beschichtungsmittel vorhandenen Komponenten. Erfindungsgemäß ist bevorzugt, wenn das Beschichtungsmittel bzw. Beschichtungsfluid Wasser in einer Menge von 80 - 90 Gew. % oder 83 - 89 Gew. % enthält.
Um das Beschichtungsmittel bzw. Beschichtungsfluid gemäß Erfindung zu erhalten, werden die oben genannten Komponenten des Beschichtungsmittels bzw. Beschichtungsfluid in einem dafür geeigneten Gefäß gemischt und homogenisiert. Danach wird die so erhaltene Mischung unter Rühren erhitzt, vorzugsweise unter Vakuum, so dass eine Emulsion gebildet wird, die anschließend für die weitere Verwendung auf Raumtemperatur (20 - 25 °C) abgekühlt wird.
Weiterhin betrifft die Erfindung vorteilhafte Ausführungsformen ausgewählt aus einem Beschichtungsmittel oder einem Beschichtungsfluid, welche folgende Zusammensetzungen in Gew. % aufweist, wobei die hervorgehobenen Mengenangaben, die bevorzugten sind: a.)
Figure imgf000007_0001
oder b.)
Figure imgf000007_0002
Tabelle 2 oder c.)
Figure imgf000008_0001
Tabelle 3
Insbesondere bevorzugt sind Beschichtungsfluids, die aus 89 Gew. % Wasser, 7,2 Gew. % Kokosfett, 1 ,8 Gew. % Candelillawachs, 1 ,6 Gew. % Natrium Alginat und 0,4 Gew. % Soja- Lecithin; oder 85,25 Gew. % Wasser, 7,6 Gew. % Kokosfett, 3,3 Gew. % Chicle, 1 ,9 Gew. % Natrium Alginat, 0,49 Gew. % Mono- und Diglyceride von Speisefettsäuren und 1 ,46 Gew. % Glycerin; oder 86,4 Gew. % Wasser, 5,8 Gew. % Candelillawachs, 5,8 Gew. % Mono- und Diglyceride von Speisefettsäuren und 2,0 Gew. % Natrium Alginat bestehen.
Erfindungsgemäß werden die vorgenannten Komponenten gemischt und homogenisiert. Unter Rühren wird das Beschichtungsfluid auf ca. 65 °C gebracht und anschließend auf Raumtemperatur (25 °C) heruntergekühlt. Das Beschichtungsfluid ist vorteilhaft leicht zähflüssig bzw. viskos, und eignet sich hervorragend zum Verschließen von Poren auf einem mit Getreidemehl hergestellten Teig. Ebenso kann ein derartiges Beschichtungsfluid auf Papier, Pappe, sonstige bioabbaubare Materialien und/oder Naturstoffe, die wenigstens teilweise einen für die Aufnahme eines flüssigen Lebensmittels geeigneten Behälter bilden, aufgebracht werden, um die Oberfläche zu imprägnieren bzw. das Eindringen von Flüssigkeit in das Material zumindest erheblich zu erschweren.
Das Aufbringen des erfindungsgemäßen Beschichtungsmittels bzw. Beschichtungsfluids auf die innere Oberfläche des Behälters sollte gleichmäßig und zumindest teilweise, vorzugsweise nahezu vollständig bzw. vollständig, erfolgen.
In einer ganz besonders geeigneten Ausführungsform werden zur Herstellung eines Beschichtungsfluids zunächst Wasser und Alginat homogen vermischt. Dann werden Candelillawachs, bevorzugt in Pulverform, und Speisefettsäuren, insbesondere Mono-Diglyceride von Speisefettsäuren dazu gemischt. Die so erhaltene Masse wird auf 90 °C erhitzt und stark homogenisiert. Der Premix wird auf 100 °C erhitzt und homogenisiert. Die Emulgierte Masse wird herabgekühlt, bevorzugt auf etwa 30 °C. Die so erhaltene grobe Paste wird im Anschluss fein dispergiert, um eine feine glatte Paste zu erhalten. Die Paste wird vorzugsweise bei Raumtemperatur, insbesondere bei einer Temperatur zwischen 22 bis 25°C verarbeitet, wobei auf vorteilhafte Weise in einem Becher etwa 3,5 g der Paste gleichmäßig verteilt werden. Gemäß einer speziellen Weiterbildung erfolgt eine Trocknung des so beschichteten Bechers für etwa 10 min bei 55°C.
Weitere Ausführungsformen der Erfindung sind ein Beschichtungsmittel oder ein Beschichtungsfluid, welche folgende Zusammensetzungen in Gew. % aufweist, wobei die hervorgehobenen Mengenangaben die bevorzugten sind:
Figure imgf000009_0001
Tabelle 4
Insbesondere bevorzugt ist eine Zusammensetzung, die aus 83,9 Gew. % Wasser, 5,4 Gew. % Candelillawachs, 5,4 Gew. % Mono- und Diglyceride von Speisefettsäuren, 1 ,9 Gew. % Natrium Alginat, 3 Gew. % Polyoxyethylensorbitanmonooleat und 0,4 Gew. % Casein besteht.
Um ein bevorzugtes Beschichtungsmittel oder ein bevorzugtes Beschichtungsfluid herzustellen, werden die in der vorstehenden Tabelle angegebenen Komponenten zusammengemischt und homogenisiert. In einem Vakuum wird die durch Mischen erzeugte Masse auf eine Temperatur von zumindest etwa 95 °C gebracht. Dabei wird die Masse ständig stark gerührt, wobei bei der angegebenen Temperatur von zumindest nahezu 95 °C eine Emulsion entsteht. Im Anschluss daran wird die Emulsion auf Raumtemperatur vorzugsweise von zumindest etwa 24 °C hinuntergekühlt, sodass sich eine leicht zähflüssige Masse ausbildet. Diese Masse hat bei 20 °C eine dynamische Viskosität von 11860 mPa/s bestimmt nach DIN EN ISO 2555 bei eine Drehzahl von 15 rpm. In einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung weist das Beschichtungsmittel bzw. Beschichtungsfluid folgende Zusammensetzungen in Gew. %, bezogen auf das Gesamtgewicht des Beschichtungsfluids, auf:
Figure imgf000010_0001
Tabelle 5
In dieser Ausführungsform gemäß Erfindung ist besonderes bevorzugt, wenn die Zusammensetzung Wasser in einer Menge von 85 - 88 Gew. %, Candelillawachs in einer Menge von 0,5 - 0,85 Gew. %, Alginat in einer Menge von 1 ,0 - 2,0 Gew. %, Polyoxy- ethylensorbitanmonooleat in einer Menge von 0,2 - 0,5 Gew. %, Casein in einer Menge von 0,2 - 0,5 Gew. %, und Kokosfett in einer Menge von 2,5 - 5,0 Gew. % enthält. Insbesondere bevorzugt ist dabei, wenn das Kokosfett vollständig gehärtet ist.
In einer spezifischen Ausführungsform gemäß Erfindung weist das Beschichtungsfluid folgende Zusammensetzung in Gew. %, bezogen auf das Gesamtgewicht des Beschichtungsfluids, auf:
Figure imgf000010_0002
Tabelle 6
Die in der vorstehenden Tabelle 5 oder 6 genannten Komponenten werden bevorzugt in ei- nem dafür geeigneten Gefäß gemischt und homogenisiert. Das Homogenisieren erfolgt vorzugsweise bei einer Drehzahl von 200 - 400 rpm. Anschließend wird unter Vakuum (ca. -0,5 bis -1 bar) die durch das Mischen erzeugte Masse unter ständigem Rühren mit Hilfe eines geeigneten Rührsystems auf eine Temperatur von z.B. 45 - 55 °C, vorzugsweise etwa 50 °C, erhitzt. Dabei ist bevorzugt, dass der Rührvorgang bei einer Umdrehungszahl von 1000 - 1200 rpm durchgefüht wird. Anschließend wird unter Vakuum das Gemisch bei einer konstanten T emperatur von vorzugsweise 45 - 55 °C, besonders bevorzugt etwa 50 °C, für einige Minuten, z.B. 1 bis 10 Minuten, vorzugsweise 2 bis 5 Minuten, weitergerührt. Anschließend wird, um eine Emulsion des Beschichtungsmittels bzw. Beschichtungsfluids zu erhalten, bei gleichbleibender Temperatur, d.h. ca. 45 - 55 °C, die Drehzahl des Rührsystems erhöht. Die erhöhte Drehzahl beträgt vorzugsweise 10000 - 10300 rpm. Die nach dem Entlüften des Gefäßes erhaltene Emulsion wird vorzugsweise auf etwa 20 - 25°C, besonders bevorzugt auf 23 - 24 °C, abgekühlt so dass sich eine leicht zähflüssige Masse ausbildet. Diese Masse hat bei 20°C eine dynamische Viskosität von 10000 mPa/s bestimmt nach DIN EN ISO 2555 bei einer Drehzahl von 15 rpm.
Bei einem besonderen Herstellungsverfahren wird ein Waffelbecher, insbesondere ein Süßwaffelbecher, mit einer geeigneten Beschichtung, bevorzugt unter Verwendung des zuvor beschriebenen Beschichtungsmittels oder -fluids, hergestellt, wobei dieser von innen möglichst gleichmäßig mit dem Beschichtungsfluid benetzt wird. Gemäß einer besonders geeigneten Ausführungsform werden 7,5 bis 8,5 g besonders bevorzugt 8 g des auf die zuvor beschriebene Weise hergestellten Beschichtungsfluids, vorzugsweise bei zumindest etwa 22 °C, von innen mit wenigstens einer Düse auf die Oberfläche des Bechers aufgespritzt. Vorzugsweise wird der so beschichtete Becker bei einer Temperatur von zumindest nahezu 55 °C, vorzugsweise in einem Heißluft- Gebläse-Ofen getrocknet, sodass auch das Beschichtungsfluid auf der Oberfläche des Bechers trocknet und so eine geeignete, das Eindringen von Flüssigkeit zumindest behindernde Beschichtung bildet. Bei diesem Trocknungsprozess wird die von der den Becher umgebenden Luft aufgenommene Feuchtigkeit vorzugsweise aktiv, etwa mithilfe eines Gebläses, abgeführt. Bevorzugt befindet sich der Becher während der Beschichtung und/oder der Trocknung in einer aufrechten Position, sodass seine Öffnung nach oben weist. Nach Abschluss des zuvor beschriebenen Herstellungsverfahrens beträgt das Endgewicht der auf der inneren Oberfläche des Bechers befindlichen, getrockneten Beschichtung zumindest etwa 0,024 g/cm2.
Eine andere erfindungsgemäße Möglichkeit besteht darin, dass der zu beschichtende Behälter mit einer auf vorzugsweise 25 bis 35 °C, besonders bevorzugt etwa 30 °C, erwärmten Masse des Beschichtungsmittels bzw. Beschichtungsfluid benetzt wird. Die Benetzung geschieht vorzugsweise mit Hilfe einer Düse. Dabei kann jede Art von Düse, die sich für eine solche Art der Auftragung eignet, verwendet werden, z.B. kann die Düse eine Flachoder Kegeldüse sein. Die Benetzung der Innenseite des Behälters mit dem Beschichtungsmittel bzw. Beschichtungsfluid erfolgt vorzugweise bei einer Temperatur von 25 - 35 °C, besonders bevorzugt von 30 °C, und zwar so, dass 0,01 - 0,5 g/cm2, vorzugsweise 0,02 - 0,4 g/cm2 des Beschichtungsmittels auf die Innenseite des Behälters aufgetragen wird. Die Auftragung sollte möglichst gleichmäßig und über die gesamte Fläche der Innenseite des Behälters erfolgen. Bei einer Temperatur von vorzugsweise 35 - 45 °C, besonders bevorzugt von 40 °C wird der so beschichtete Behälter getrocknet, vorzugsweise in einem Heiß- luft-Gebläse-Ofen, bis das sich auf der Oberfläche der Innenseite befindliche flüssige Beschichtungsmittel möglichst vollständig getrocknet ist. Die so erhaltene Beschichtung der Innenseite des Behälters verhindert oder zu mindestens erschwert ein Eindringen von Flüssigkeiten in die Wand des Behälters. Bevorzugt befindet sich der Behälter während der Beschichtung und/oder der Trocknung in einer aufrechten Position, so dass seine Öffnung nach oben weist. Diese Art der Beschichtung ist insbesondere für ein Beschichtungsfluid geeignet, das i.) 1 - 6 Gew. % Kokosfett sowie 0,1 - 1 ,5 Gew. % Candelillawachs und ii.) 0,5 - 3 Gew. % Alginat enthält.
Erfindungsgemäß ist die Trocknungsdauer der oben beschrieben Beschichtungsverfahren abhängig von der Beschaffenheit des Behälters, insbesondere von dessen Form und vom dem für den Behälter verwendeten Material, üblicherweise beträgt die Trocknungszeit zwischen 5 und 60 Minuten, vorzugsweise zwischen 10 und 50 Minuten, besonders bevorzugt zwischen 15 und 40 Minuten.
Erfindungsgemäß ist es bevorzugt, dass das Endgewicht der auf der inneren Oberfläche des Behälters befindlichen, getrockneten Beschichtung 0,005 - 0,05 g/cm2, vorzugsweise 0,006 - 0,024 g/cm2 beträgt.
Ein wie zuvor beschriebener Waffelbecher eignet sich, aufgrund der beschriebenen Oberflächenbeschichtung im Inneren, die das Eindringen von Feuchtigkeit und Flüssigkeit zumindest erschwert, besonders für die zumindest zeitweise Bevorratung von zumindest teilweise flüssigen Lebensmitteln, insbesondere von Getränken. Insbesondere ist er für die Aufnahme von heißen Getränken, wie etwa Kaffee mit einer Anfangstemperatur von zumindest nahezu 90 °C geeignet. Wird eine entsprechend heiße Flüssigkeit in den Waffelbecher gefüllt, entsteht ein Film auf der Becherinnenwand, wobei hitzebeständige Alginate sowie Fette und Wachse, gemäß diesem Ausführungsform in Form von Candelillawachs und Mono-Diglyce- ride von Speisefettsäuren (E471), das Hindurchtreten der Flüssigkeit durch die Becherwand zumindest für eine gewisse Zeit verhindern oder wenigstens erschweren. Ein gemäß der zuvor beschriebenen Ausführungsform hergestellter Waffelbecher wird nach 15 Minuten nach dem Einfüllen einer heißen Flüssigkeit, insbesondere von Kaffee mit einer Temperatur von zumindest etwa 90 °C, leicht flexibel, ist aber noch in der Hand haltbar. Die vom Kaffee ausgehenden Wärme wird nicht oder nur vergleichsweise wenig durch die Becherwand geleitet. Etwa eine Stunde nach dem Einfüllen der heißen Flüssigkeit, insbesondere von Kaffee mit einer Temperatur von zumindest etwa 90 °C, verformt hat sich der Becher etwas stärker verform, es dringt aber weiterhin keine Flüssigkeit bzw. Kaffee durch die Becherwand. Der Becher wird lediglich leicht feucht, es dringt aber bis zum vollständigen Verdunsten kein Kaffee durch die Becherwand. Der Becher ist innerhalb der ersten halben Stunde nach dem Einfüllen der heißen Flüssigkeit, insbesondere von Kaffee mit einer Temperatur von zumindest etwa 90 °C, aufgrund der Beschaffenheit der Becherwand am besten verzehrfähig.
Gemäß einer besonderen Ausgestaltung der Erfindung wird das erhaltene Beschichtungsfluid auf die Oberfläche des Behälters gespritzt oder gesprüht, und wird bei 40 - 60 °C, insbesondere bei 55 °C getrocknet. Erfindungsgemäß kann die Trocknung der Beschichtung auch bei 92 - 98 °C erfolgen.
Eine andere erfindungsgemäße Möglichkeit ist es, dass das Beschichtungsfluid unter einem gegenüber einem Umgebungsdruck von etwa 101325 Pa abgesenkten Druck, insbesondere Vakuum, auf die Oberfläche des Behälter aufgebracht wird. Das Aufbringen kann vorzugsweise durch Aufspritzen oder Aufsprühen erfolgen.
In einem weiteren vorteilhaften Verfahrensschritt wird der hergestellte Becher mit einem wasserlöslichen Calciumsalz, wie Calciumchlorid versetzt, so dass in Gegenwart einer wässrigen Flüssigkeit vorteilhaft in-situ einen Biofilm (Gelmatrix) mit dem in der Beschichtung vorhandenen Alginat auf der Behälteroberfläche ausgebildet werden kann. Dafür kann das wasserlösliche Calciumsalz in Pulverform in den erfindungsgemäß beschichteten Behälter geben werden, insbesondere auf den Boden des Behälters. Bevorzugt dabei ist, dass die Dosierung des Calciumsalz 20 - 40 mg/100 cm2, insbesondere 25 - 35 mg/100 cm2, beträgt. Anschließend wird das Calciumsalz durch die in den Behälter eingefüllte wässrige Flüssigkeit in Lösung gebracht. Das so gelöste Calciumsalz verbindet sich mit dem auf der Innenseite des Behälters befindlichen Beschichtungsmittel, insbesondere, wie oben beschrieben, mit dem im Beschichtungsmittel vorhandenen Alginat. Die so gebildete Gelmatrix ist irreversible, bis zu ca. 120 °C stabil und verhindert zusätzlich, dass die im Behälter vorhandene Flüssigkeit in die Wand des Behälters migrieren kann. Eine andere Möglichkeit gemäß Erfindung besteht darin, das Calciumsalz, insbesondere Calciumchloride, mit Ethanol zu mischen, und diese Mischung auf die zuvor beschichtete und getrocknete Innenseite des Behälters aufzutragen. Dabei sollte das Ethanol geringe Menge an Wasser, d.h. zwischen 0,1 bis 5 %, bevorzugt zwischen 0,5 bis 3 % Waser, enthalten. Mit anderen Worten, es wird vorzugsweise Ethanol in einer Konzentration von 95 - 99,9 %, besonders bevorzugt von 97 - 98 %, zum Auflösen des Calciumsalzes verwendet.
Erfindungsgemäß ist es bevorzugt, dass das Calciumsalz zu Ethanol in einem Verhältnis von 1 : 4, 1 : 3,5, besonders bevorzugt von 1 : 3 in der Calciumsalz/Ethanol Mischung verwendet wird.
Die Auftragung der Calciumsalz/Ethanol Mischung erfolgt bevorzugt bei einer Temperatur von 20 - 25 °C, besonders bevorzugt bei 21 - 23 °C, wobei die Mischung aus Calciumsalz und Ethanol bevorzugt durch Sprühen auf die Innenseite des Behälters aufgetragen wird. Das Versprühen erfolgt vorzugsweise mit Hilfe einer Düse. Dabei kann jede Art von Düse, die sich für eine solche Art der Auftragung eignet, verwendet werden, z.B. kann die Düse eine Flach- oder Kegeldüse sein. Durch das Versprühen wird die Calciumsalz/Ethanol Mischung vernebelt und das in der Mischung enthaltene Ethanol kann bei Raumtemperatur, vorzugsweise bei einer Temperatur von 20 - 25 °C, innerhalb von ca. 2 - 5 Minuten, vorzugsweise von 3 - 4 Minuten, verdampfen. Ein zusätzliches Erhitzen des Behälters ist dafür nicht von Nöten. Dabei ist zu beachten, dass je höher der Wasseranteil in der Calciumsalz/Ethanol Mischung ist, desto länger dauert das Verdampfen des Ethanols. Das auf der Innenseite des Behälters zurückbleibende Calciumchlorid bildet wiederum mit dem in der Beschichtung vorhandenen Alginat in Gegenwart mit dem in der Calciumsalz/Ethanol Mischung vorhandenen Wasser eine Gelmatrix, wie oben beschrieben.
Bei dieser Art der Auftragung des Calciumsalz auf der Innenseite des Behälters ist es bevorzugt, dass der beschichtete Behälter mit einem Beschichtungsfluid beschichtet wird, das i.) 1 - 6 Gew. % Kokosfett sowie 0,1 - 1 ,5 Gew. % Candelillawachs und ii.) 0,5 - 3 Gew. % Alginat enthält. Außerdem ist es bevorzugt, dass die Mischung aus Ethanol und Calciumsalz, Ethanol in einer Menge von 0,01 - 0,5 Gew. %, besonders bevorzugt von 0,05 - 0,25 Gew. % insbesondere bevorzugt von 0,1 - 0,2 Gew. %, und das Calciumsalz in einer Menge von 0,01 - 0,08 Gew. %, besonders bevorzugt von 0,02 - 0,05 Gew. %, bezogen auf das Gesamtgewicht des Beschichtungsmittels inkl. Calciumsalz und Ethanol, enthält.
Durch die gemäß Erfindung im Beschichtungsmittel bzw. Beschichtungsfluid enthaltenen Komponenten, insbesondere durch deren Kombination in den oben angegebenen Mengen, kann ein Beschichtungsmittel bzw. Beschichtungsfluid zur Verfügung gestellt werden, dass wasserbeständig, temperaturbeständig, und kratzfest (im getrockneten Zustand) ist und die gewünschte Sensorik aufweist. Dabei sind alle Komponenten im erfindungsgemäßen Beschichtungsmittel zum Verzehr geeignet.
Das Migrieren der Flüssigkeit (Wasser) in die Wand des beschichtenden Behälters wird erfindungsgemäß insbesondere durch das in dem Beschichtungsfluid enthaltene Alginat, das zudem eine hohe Hitzetoleranz aufweist, sowie die enthaltenen Fette und Wachse, wie Candelillawachs, (gehärtete) Kokosfett und/oder Mono- und Diglyceride von Speisefettsäuren, die von Natur aus wasserabweisend sind, verhindert. Außerdem weisen die in dem erfindungsgemäßen Beschichtungsmittel verwendeten Mono- und Diglyceride von Speisefettsäuren einen verhältnismäßigen hohen Schmelzpunkt von 65 bis 70 °C und damit, wie Alginat, eine gute Hitzebeständigkeit auf. Das gleiche gilt für Candelillawachs.
Je nach Beschaffenheit des beschichtenden Behälters, z.B. ob der Behälter aufgrund seines Materials hygroskopische Eigenschaften aufweist, und den Einflüssen der einzufüllenden Flüssigkeit, z.B. Temperatur oder mechanische Einflüsse, schützt die erfindungsgemäße Beschichtung etwa 20 Minuten bis zu Tagen, vorzugswiese bis zu 8 Tagen, den Behälter davor, dass die Flüssigkeit, insbesondere Wasser, in dessen Wand migriert. Der Behälter wird durch das Migrieren der Flüssigkeit (Wasser) in dessen Wand weicher und flexibler. Ein vollständiges Ausdringen der Flüssigkeit aus dem Behälter wird durch die Verwendung der Beschichtung gemäß Erfindung jedoch verhindert.
Der erfindungsgemäße beschichtete Behälter kann Flüssigkeiten, die eine Temperatur von vorzugsweise 5 bis zu 98 °C, oder 20 - 95 °C, 35 - 90 °C, 40 - 85 °C, insbesondere von 45 - 65 °C, beim Einfüllen in Behälter aufweisen, aufnehmen. Ebenfalls können (wässrige) Flüssigkeiten bzw. Emulsionen im gefrorenen Zustand, also Flüssigkeiten/Emulsionen, die eine Temperatur von -20 °C bis 0°C oder -10 °C bis -5°C aufweisen, z.B. Speiseeis, in den erfindungsgemäß beschichteten Behälter gegeben werden, ohne dass beim anschließenden langsamen Erwärmen der im Behälter befindlichen Flüssigkeit/Emulsion auf Raumtemperatur Flüssigkeit aus dem Behälter tritt.
Weiterhin betrifft die Erfindung einen Behälter aus einem essbaren oder zumindest biologisch abbaubaren Material, das vorzugsweise einen mit Getreidemehl hergestellten Teig, ein Naturprodukt, etwa Holz oder Pflanzenfasern, Papier und/oder Pappe aufweist, zur Aufnahme einer Flüssigkeit oder eines Lebensmittels erhältlich nach dem erfindungsgemäßen Verfahren, insbesondere aufweisend eine Imprägnierung umfassend oder bestehend aus i.) Kokosfett und/oder Candelillawachs und ii.) Alginat und / oder Chicle. Die Imprägnierung wird durch das beschriebene Aufsprühen eines erfindungsgemäßen Beschichtungsfluids auf der Behälteroberfläche erhalten.
Zudem betrifft die Erfindung die Verwendung eines erfindungsgemäß hergestellten Behälters aus einem essbaren oder zumindest biologisch abbaubaren Material, das vorzugsweise einen mit Getreidemehl hergestellten Teig, ein Naturprodukt, etwa Holz oder Pflanzenfasern, Papier und/oder Pappe aufweist zur Aufnahme einer Flüssigkeit als Lebensmittel.
Bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung sind:
1. Verfahren zum Beschichten eines Behälters aus einem essbaren oder zumindest biologisch abbaubaren Material, das vorzugsweise einen mit Getreidemehl hergestellten Teig, ein Naturprodukt, etwa Holz oder Pflanzenfasern, Papier und/oder Pappe aufweist, wobei der Behälter zur Aufnahme einer Flüssigkeit geeignet ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Oberfläche des Behälters mit einem Beschichtungsfluid benetzt wird, wobei das Beschichtungsfluid i.) Kokosfett und/oder Candelillawachs und ii.) Alginat und / oder Chicle enthält.
2. Verfahren nach Punkt 1 , dadurch gekennzeichnet, dass als Material wenigstens teilweise ein mit Getreidemehl hergestellter Teig, ein Naturprodukt, Holz, Pflanzenfasern, Papier und/oder Pappe bereitgestellt wird.
3. Verfahren zum Beschichten eines Behälters nach Punkt 1 , wobei das Kokosfett gehärtet ist.
4. Verfahren zum Beschichten eines Behälters nach Punkt 1 oder 2, wobei das Beschichtungsfluid mindestens eine weitere Komponente aufweist ausgewählt aus der Gruppe Glycerin, Wachs, Candelillawachs, Soja, Soja- Lecithin, Mono- und Diglyceride von Speisefettsäuren, und ggfs. weitere Hilfs- und Zusatzstoffe.
5. Verfahren zum Beschichten eines Behälters nach einem der vorstehenden Punkte, wobei das Beschichtungsfluid i.) 4 - 8 Gew. % Kokosfett und ii.) 0,5 - 3 Gew. % Alginat und / oder 0,5 - 6,0 Gew. % Chicle aufweist.
6. Verfahren zum Beschichten eines Behälters nach einem der vorstehenden Punkte, wobei das Beschichtungsfluid i.) 5 - 6 Gew. % Candelillawachs und ii.) 1 ,5 - 2,5 Gew. % Alginat aufweist. 7. Verfahren zum Beschichten eines Behälters nach einem der vorstehenden Punkte, wobei das Beschichtungsfluid folgende Zusammensetzungen in Gew. % aufweist: a.)
Figure imgf000017_0001
oder b.)
Figure imgf000017_0002
oder c.)
Figure imgf000017_0003
oder d.)
Figure imgf000018_0001
8. Verfahren zum Beschichten eines Behälters nach einem der vorstehenden Punkte, wobei das Beschichtungsfluid auf die Oberfläche des Behälters gespritzt wird, und bei 40 - 60 °C, insbesondere bei 55 °C, getrocknet wird.
9. Verfahren zum Beschichten eines Behälters nach einem der Punkte 1 bis 7, wobei das Beschichtungsfluid auf die Oberfläche des Behälters gespritzt wird und bei 92 - 98 °C, insbesondere bei 95 °C, getrocknet wird.
10. Verfahren zum Beschichten eines Behälters nach einem der vorstehenden Punkte, wobei das Beschichtungsfluid unter einem gegenüber einem Umgebungsdruck von etwa 101325 Pa abgesenkten Druck, insbesondere in einem Vakuum, auf die Oberfläche des Behälters aufgebracht, insbesondere gespritzt oder gesprüht wird.
11. Verfahren zum Beschichten eines Behälters nach einem der vorstehenden Punkte, wobei der hergestellte Becher mit einem wasserlöslichen Calciumsalz, insbesondere Calciumchlorid, versetzt wird.
12. Verfahren zur Herstellung eines Behälters, bei dem ein Verfahren zum Beschichten eines Behälters nach wenigstens einem der vorangehenden Punkte eingesetzt wird.
13. Beschichtungsmittel zur Beschichtung von Behältern, die für die Aufnahme einer Flüssigkeit geeignet sind, wobei das Beschichtungsmittel i.) Kokosfett und/oder Candelillawachs und ii.) Alginat und/oder iii.) Polyoxyethylensorbitanmonooleat (E433) und Casein und / oder Chicle enthält. 14. Beschichtungsmittel nach Punkt 13, wobei das Kokosfett wenigstens teilweise gehärtet ist.
15. Beschichtungsmittel nach Punkt 13 oder 14, wobei das Beschichtungsmittel mindestens eine weitere Komponente aufweist ausgewählt aus der Gruppe Glycerin, Wachs, Candelilla- wachs, Soja, Soja-Lecithin, Mono- und Diglyceride von Speisefettsäuren, und ggfs. Weitere Hilfs- und Zusatzstoffe.
16. Beschichtungsmittel nach einem der Punkte 13 bis 15, wobei das Beschichtungsmittel i.) 4 - 8 Gew. % Kokosfett und ii.) 0,5 - 3 Gew. % Alginat und/oder iii.) Polyoxyethylensorbitan- monooleat (E433) und Casein und / oder 0,5 - 6,0 Gew. % Chicle aufweist.
17. Beschichtungsmittel nach einem der Punkte 13 bis 15, wobei das Beschichtungsmittel i.) 5 - 6 Gew. % Candelillawachs und ii.) 1 ,5 - 2,5 Gew. % Alginat aufweist.
18. Beschichtungsmittel einem der vorstehenden Punkte, wobei das Beschichtungsmittel folgende Zusammensetzungen in Gew. % aufweist: a.)
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oder b.)
Figure imgf000019_0002
oder c.)
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oder d.)
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19. Behälter zur Aufnahme einer Flüssigkeit wenigstens bereichsweise beschichtet mit einem Beschichtungsmittel nach einem der Punkte 13 bis 18.
20. Behälter aus einem mit Getreidemehl hergestellten Teig zur Aufnahme einer Flüssigkeit erhältlich nach einem Verfahren nach einem der Punkte 1 bis 12, aufweisend eine Imprägnierung umfassend i.) Kokosfett und/oder Candelillawachs und ii.) Alginat und/oder iii.) Po- lyoxyethylensorbitanmonooleat (E433) und Casein und / oder Chicle.
21. Verwendung eines Behälters aus einem mit Getreidemehl hergestellten Teig zur Aufnahme einer Flüssigkeit nach Punkt 18 als Lebensmittel.
Nachfolgende Ausführungsbeispiele dienen zur näheren Erläuterung der Erfindung, ohne jedoch die Erfindung auf diese Ausführungsbeispiele zu beschränken.
Ausführungsbeispiel 1 :
Ein Süßwaffelbecher wird im Schwallverfahren von innen mit dem erfindungsgemäßen Beschichtungsfluid benetzt. Dabei wird die Masse (25° - 40°C) von unten in den umgedrehten Waffelbecher (Öffnung nach unten) schwallartig eingespritzt. Überschüssige Masse tropft aus dem Becher ab. In einem Heißluft-Gebläse-Ofen (ca. 50°- 55°C) trocknet die flüssige Beschichtung auf der Becheroberfläche. Der Becher steht dabei aufrecht (Öffnung nach oben). Feuchtigkeit in der Luft wird aktiv abgeführt. Nachdem sich Becher und Beschichtung fest verbunden haben. Das Endgewicht der getrockneten Beschichtung beträgt pro cm2 = 0,015 g gemäß Zusammensetzung a.) und 0,024 g gemäß Zusammensetzung b.). Die Zusammensetzungen a.) und b.) entsprechen den bevorzugten Ausführungsformen der Zusammensetzungen gemäß der Tabellen 1 und 2.
Gemäß einer speziellen Weiterbildung dieser Ausführungsform ist es denkbar, Calcium-Chlo- rid am Becherboden zu verteilen, sobald sich der Becher und die Beschichtung fest verbunden haben.
Ausführungsbeispiel 2:
Heißer Kaffee (90°C) kann nun in den Becher aus Beispiel 1 gefüllt werden. Sofern sich auf dem Becherboden Calcium-Chlorid befindet, löst sich dieses im Kaffee und reagiert mit dem Natrium-Alginat und es entsteht ein Film in-situ an der Becherinnenwand.
In jedem Fall härten unter 60°C Kaffeetemperatur die Candelillawachsbestandteile und versiegeln den Becher von innen. Der Becher erweicht nach 15 Minuten, ist jedoch in der Hand haltbar. Die Hitze des Kaffees dringt gedämpft durch die Becherwand. Nach einer Stunde verformt sich der Becher. Es dringt weiterhin kein Kaffee durch den Becher. Der Becher wird leicht feucht aber verliert bis zum vollständigen Verdunsten keinen Kaffee durch die Becherwand. Der Becher ist innerhalb der ersten halben Stunde am besten verzehrfähig.
Ausführungsbeispiel 3:
Materialien:
Komponenten des Beschichtungsmittels:
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Tabelle 7 unbeschichtete Faserschale aus kompostierbaren Zuckerrohrfaser mit einem Volumen von 800 ml (siehe Figur 1 ; a) Aufsicht, b) Boden c) Seitenansicht (L1 = 184,88 mm; L2 = 140,67 mm; H = 47,97 mm; W = 115,11 °)); Fläche der Innenseite inkl. Boden: ca. 422 cm2 beheizbarer (mind. 80 °C) und evakuierbarer 2,5 I Edelstahlbehälter; Scherblatt-Einsatzes; Drehleistung: > 10200 rpm Vakuumpumpe (Pumpleistung: 85 l/h)
Flachstrahldüse für hochviskose Flüssigkeiten (Sprayingsystems GmbH, Flüssigkeitsdüse 2850 S.S.CO. / Luftkappe 62240-60-SS-S.S.CO.)
Beheizbares Sprühsystem mit Mantelheizung und beheizbaren Sprühkopf Konvektomat mit aktiver Feuchtigkeitsabfuhr (Palux Kombidämpfer Basic 623 SL)
Herstellung des Beschichtungsfluids:
Die in der Tabelle 7 angegebenen Komponenten 1-7 wurden in dem oben genannten Edelstahlbehälter gemischt und bei einer Drehzahl von 350 rpm homogenisiert. Anschließend wurde im Behälter mittels einer Vakuumpumpe ein Vakuum erzeugt (ca. -0,8 bar). Durch Entlüften der Mischkammer wurde ein Luft-Einschlag in der Komponentenmischung verhindert, so dass die erhaltene Mischung bestehend aus den Komponenten 1 bis 7 eine Dichte von ca. 0,99 g/ml, aufwies. Die Mischung wurde auf 50°C unter kontinuierlichem Rühren (Drehzahl ca. 1100 rpm) erhitzt und anschließend bei konstanter T emperatur (50 °C) mit einer Drehzahl von 1100 rpm für ca. 2 bis 3 Minuten weitergerührt. Anschließend wurde die Drehzahl auf 10200 rpm erhöht, wobei die Temperatur weiterhin auf 50 °C gehalten wurde, um eine Emulsion aus den Komponenten 1 bis 7 zu erhalten. Danach wurde der Edelstahlbehälter belüftet und die erhaltene Emulsion wurde auf ca. 24°C abgekühlt. Die Emulsion, d.h. das Beschichtungsfluid, war leicht zähflüssig und wies eine Viskosität von ca. 10000 mPa/s (20°C), bestimmt nach DIN EN ISO 2555 bei einer Drehzahl von 15 rpm, auf.
Beschichtung der Faserschale:
Die zur Beschichtung benötigte Menge des Beschichtungsfluids wurde in dem oben beschriebenen Edelstahlbehälter bei einer Drehzahl von 1100 rpm unter Vakuum auf ca. 30 °C vortemperiert.
Die Beschichtung der Faserschale erfolgte mittels des beheizbarem Sprühsystem auf das die Flachstrahldüse montiert wurde. Der Flüssigkeitsdruck zur Beförderung des temperierten Beschichtungsfluid im Sprühsystem und zum Versprühen des Beschichtungsfluids betrug 1 bis 1 ,5 bar bei einer Zerstäubungsluft vom 0,8 bis 1 ,2 bar. Der Abstand der Düse zum Boden der Faserschale während der Beschichtung betrug ca. 15 cm.
Die Düse versprühte das Beschichtungsfluid in einem flachen Strahl mit einem Winkel von 80 bis 90°, so dass die Innenseite der Faserschale inkl. Boden gleichmäßig und nahezu vollständig mit dem Beschichtungsfluid benetzt wurde. Für die Beschichtung wurde eine Menge von ca. 23 bis 26 g des Beschichtungsfluids verwendet und die Beschichtung wurde mit einer Schichtdicke von ca. 0,05 g/cm2 aufgetragen.
Die mit dem flüssigen Beschichtungsfluid benetzte Faserschale wurde anschließend in einem Heißluft-Gebläse-Ofen bei 40 °C getrocknet. Dafür wurde die höchstmöglichste Konvektion bei 0 % Feuchte im Gasraum verwendet. Die Trocknungsdauer betrug ca. 40 bis 50 Minuten. Das Endgewicht der getrockneten Beschichtung pro cm2 der Innenseite der Faserschale betrug ca. 0,007 bis 0,0065 g/cm2.
Anschließend wurden das mit Ethanol vermischte Calciumchlorid (siehe Komponenten Nr. 8 und 9 der Tabelle 7) auf die beschichtete Innenseite der Faserschale bei Raumtemperatur (ca. 23 °C) aufgetragen. Zur Auftragung wurde die Calciumchlorid/Ethanol-Mischung mittels des Sprühsystem leicht vernebelt, so dass das bei Raumtemperatur flüchtige Ethanol innerhalb von 3 bis 5 Minuten verdampften konnte.
Ergebnis:
In die beschichtete Faserschale wurde Wasser mit einer Temperatur von ca. 40 °C eingefüllt. Auch nach ca. 20 Minuten konnte ein Eindringen des Wassers in die Wand der Faserschale nicht beobachtet werden. Ein Auslaufen des Wassers konnte auch nach Tagen nicht beobachtet werden, die Faserschale wurde lediglich im Laufe der Zeit weicher und flexibler.

Claims

Patentansprüche
1. Verfahren zum Beschichten eines Behälters aus einem essbaren oder biologisch abbaubaren Material, wobei der Behälter zur Aufnahme einer Flüssigkeit geeignet ist, dadurch gekennzeichnet, dass die innere Oberfläche des Behälters mit einem Beschichtungsfluid benetzt wird, wobei das Beschichtungsfluid i.) Kokosfett und/oder Candelillawachs und ii.) Alginat und / oder Chicle enthält.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass als Material wenigstens teilweise ein mit Getreidemehl hergestellter Teig, ein Naturprodukt, Holz, Pflanzenfasern, Papier und/oder Pappe bereitgestellt wird.
3. Verfahren zum Beschichten eines Behälters nach Anspruch 1 oder 2, wobei das Beschichtungsfluid mindestens eine weitere Komponente aufweist, ausgewählt aus der Gruppe Glycerin, Wachs, Candelillawachs, Soja, Soja- Lecithin, Mono- und Diglyceride von Speisefettsäuren, und ggfs. weitere Hilfs- und Zusatzstoffe.
4. Verfahren zum Beschichten eines Behälters nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei das Beschichtungsfluid i.) 4 - 8 Gew. % Kokosfett und ii.) 0,5 - 3 Gew. % Alginat und / oder 0,5 - 6,0 Gew. % Chicle, oder i.) 5 - 6 Gew. % Candelillawachs und ii.) 1 ,5 - 2,5 Gew. % Alginat; oder i.) 1 - 8 Gew. % Kokosfett sowie 0,1 - 2,0 Gew. % Candelillawachs und ii.) 0,5 - 3,0 Gew. % Alginat aufweist.
5. Verfahren zum Beschichten eines Behälters nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei das Beschichtungsfluid auf die Oberfläche des Behälters gespritzt wird, und bei 40 - 60 °C, insbesondere bei 55 °C, oder bei 92 - 98 °C, insbesondere bei 95 °C, getrocknet wird.
6. Verfahren zum Beschichten eines Behälters nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei der beschichtete Becher mit einem wasserlöslichen Calciumsalz, insbesondere Calciumchlorid, versetzt wird oder eine Mischung aus Calciumsalz, insbesondere Calciumchlorid, auf die Innenseite des beschichteten Bechers aufgetragen wird.
7. Verfahren zum Beschichten eines Behälters nach Anspruch 6, wobei das Beschichtungsfluid i.) 1 - 6 Gew. % Kokosfett sowie 0,1 - 1,5 Gew. % Candelillawachs und ii.) 0,5 - 3,0 Gew. % Alginat, bezogen auf das Gesamtgewicht des Beschichtungsfluid, aufweist, und nach dem Aufträgen des Beschichtungsfluids auf die Oberfläche der Innenseite des Behälters und dem anschließenden Trocknen des beschichteten Behälters eine Mischung aus Calciumsalz, insbesondere Calciumchlorid, und Ethanol auf die beschichtete Innenseite des Behälters aufgetragen wird.
8. Verfahren zum Beschichten eines Behälters nach Anspruch 7, wobei das Beschichtungsfluid vor dem Aufträgen auf der Innenseite des Behälters auf 25 - 35 °C erwärmt wird und nach dem Aufträgen auf der Innenseite des Behälters bei 35 - 45 °C getrocknet wird.
9. Verfahren zum Beschichten eines Behälters nach Anspruch 7 oder 8, wobei die Mischung aus Calciumsalz und Ethanol durch Versprühen auf die Innenseite des Behälters aufgetragen wird.
10. Verfahren zur Herstellung eines Behälters, bei dem ein Verfahren zum Beschichten eines Behälters nach wenigstens einem der vorangehenden Ansprüche eingesetzt wird.
11 . Beschichtungsmittel zur Beschichtung von Behältern, die für die Aufnahme einer Flüssigkeit geeignet sind, wobei das Beschichtungsmittel i.) Kokosfett und/oder Candelilla- wachs und ii.) Alginat und/oder iii.) Polyoxyethylensorbitanmonooleat (E433) und Casein und / oder Chicle enthält.
12. Beschichtungsmittel nach Anspruch 1 1 , wobei das Beschichtungsmittel i.) 4 - 8 Gew. % Kokosfett und ii.) 0,5 - 3 Gew. % Alginat und / oder 0,5 - 6,0 Gew. % Chicle, oder i.) 5 - 6 Gew. % Candelillawachs und ii.) 1 ,5 - 2,5 Gew. % Alginat; oder i.) 1 - 8 Gew. % Kokosfett sowie 0,1 - 2,0 Gew. % Candelillawachs und ii.) 0,5 - 3,0 Gew. % Alginat aufweist.
13. Behälterzur Aufnahme einer Flüssigkeit, wenigstens bereichsweise beschichtet mit einem Beschichtungsmittel nach Anspruch 11 oder 12.
14. Behälter aus einem mit Getreidemehl hergestellten Teig zur Aufnahme einer Flüssigkeit erhältlich nach einem Verfahren nach einem der Patentansprüche 1 - 10, aufweisend eine Imprägnierung umfassend i.) Kokosfett und/oder Candelillawachs und ii.) Alginat und/oder iii.) Polyoxyethylensorbitanmonooleat (E433) und Casein und / oder Chicle.
15. Verwendung eines Behälters aus einem mit Getreidemehl hergestellten Teig zur Aufnahme einer Flüssigkeit nach Anspruch 14 als Lebensmittel.
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