AT521488B1 - Basic body for a beverage portion capsule - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft einen Grundkörper einer Portionskapsel für die Aufnahme mindestens einer Zutat zur Herstellung eines Getränks durch Durchleitung von Brühwasser, insbesondere Kaffeekapsel, wobei der Grundkörper ein Backprodukt ist. Ferner betrifft die Erfindung eine Portionskapsel, die den erfindungsgemäßen Grundkörper umfasst, sowie ein Verfahren zur Herstellung eines erfindungsgemäßen Grundkörpers.The invention relates to a base body of a portion capsule for holding at least one ingredient for producing a beverage by passing brewing water through it, in particular coffee capsule, the base body being a baked product. The invention further relates to a portion capsule which comprises the base body according to the invention and a method for producing a base body according to the invention.
Description
GRUNDKÖRPER FÜR EINE GETRÄNKEPORTIONSKAPSEL [0001] Die Erfindung betrifft einen Grundkörper einer Portionskapsel, eine Portionskapsel und ein Verfahren zur Herstellung gemäß den Oberbegriffen der unabhängigen Ansprüche. Insbesondere betrifft die Erfindung eine Portionskapsel, die zur Zubereitung eines Heißgetränks eingesetzt werden kann.BASIC BODY FOR A BEVERAGE PORTION CAPSULE The invention relates to a base body of a portion capsule, a portion capsule and a method for the production according to the preambles of the independent claims. In particular, the invention relates to a portion capsule that can be used to prepare a hot beverage.
[0002] Herkömmliche Portionskapseln, wie beispielsweise Kaffeekapseln, werden im Stand der Technik üblicherweise aus Aluminium oder Kunststoff hergestellt. Nachteilig an diesen herkömmlichen Kaffeekapseln ist, dass pro Kaffeekapsel ein verhältnismäßig großer Anteil an Abfall zurückbleibt, der zwar aufwendig recyclebar, aber in der Regel nicht biologisch abbaubar oder kompostierbar ist.Conventional portion capsules, such as coffee capsules, are usually made of aluminum or plastic in the prior art. A disadvantage of these conventional coffee capsules is that a comparatively large proportion of waste remains per coffee capsule, which is expensive to recycle, but is generally not biodegradable or compostable.
[0003] Aufgabe der Erfindung ist es nun, die Nachteile des Standes der Technik zu überwinden und insbesondere Portionskapseln für die Herstellung von Getränken zu schaffen, die leicht, insbesondere vollständig, biologisch abbaubar sind und die dennoch in Bezug auf die Verwendung zu den herkömmlichen Portionskapseln vergleichbare Eigenschaften aufweisen.The object of the invention is now to overcome the disadvantages of the prior art and in particular to provide portion capsules for the manufacture of beverages that are easily, in particular completely, biodegradable and which are nevertheless related to the use of the conventional portion capsules have comparable properties.
[0004] Die Aufgabe der Erfindung wird durch den kennzeichnenden Teil der unabhängigen Patentansprüche gelöst.The object of the invention is solved by the characterizing part of the independent claims.
[0005] Die Erfindung betrifft einen Grundkörper einer Portionskapsel für die Aufnahme mindestens einer Zutat zur Herstellung eines Getränks durch Durchleitung von Brühwasser, insbesondere eine Kaffeekapsel. Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass der Grundkörper ein Backprodukt ist.The invention relates to a base body of a portion capsule for receiving at least one ingredient for the manufacture of a beverage by passing brewing water, in particular a coffee capsule. According to the invention it is provided that the base body is a baked product.
[0006] Gegebenenfalls kann vorgesehen sein, dass das Backprodukt aus einer formstabilen Stärkepolymerstruktur aus temperaturbehandelten, vernetzten Stärkemolekülen aufgebaut ist.If appropriate, it can be provided that the baked product is made up of a dimensionally stable starch polymer structure from temperature-treated, crosslinked starch molecules.
[0007] Gegebenenfalls kann vorgesehen sein, dass das Backprodukt eine mit wenigstens einem Zuschlagstoff versehene Waffelschale ist.If necessary, it can be provided that the baked product is a waffle bowl provided with at least one additive.
[0008] Gegebenenfalls kann vorgesehen sein, dass das Backprodukt einen porösen Kernbereich umfasst, der beidseitig mit je einer außenliegenden Backhaut bedeckt ist, wobei die Backhaut eine geringere Porosität aufweist als der Kernbereich und insbesondere geschlossenporig ausgebildet ist.If necessary, it can be provided that the baked product comprises a porous core area, which is covered on both sides with an external baking skin, the baking skin having a lower porosity than the core area and in particular being closed-pore.
[0009] Gegebenenfalls kann vorgesehen sein, dass die Oberfläche des Backprodukts, insbesondere die Backhaut, wasserabweisend und/oder wasserdicht ist.If necessary, it can be provided that the surface of the baked product, in particular the baking skin, is water-repellent and / or watertight.
[0010] Gegebenenfalls kann vorgesehen sein, dass das Backprodukt verrottbar und/oder biologisch abbaubar ist.Optionally, it can be provided that the baked product is rotten and / or biodegradable.
[0011] Gegebenenfalls kann vorgesehen sein, dass das Backprodukt zuckerlos ist.If necessary, it can be provided that the baked product is sugarless.
[0012] Gegebenenfalls kann vorgesehen sein, dass das Backprodukt fettfrei ist.Optionally, it can be provided that the baked product is fat-free.
[0013] Gegebenenfalls kann vorgesehen sein, dass das Backprodukt becherförmig, napfförmig hohlkörperförmig, rohrförmig und/oder kegelstumpfförmig ausgebildet ist.Optionally, it can be provided that the baked product is cup-shaped, cup-shaped, hollow body-shaped, tubular and / or frustoconical.
[0014] Gegebenenfalls kann vorgesehen sein, dass das Backprodukt wenigstens einen Öffnungsbereich aufweist.Optionally, it can be provided that the baked product has at least one opening area.
[0015] Gegebenenfalls kann vorgesehen sein, dass das Backprodukt, insbesondere der Öffnungsbereich, einen kragenförmigen Randbereich, insbesondere einen Kragen aufweist, wobei der kragenförmige Randbereich, insbesondere der Kragen das Backprodukt, insbesondere den Öffnungsbereich des Backprodukts, vollständig umlaufend ausgebildet ist.If necessary, it can be provided that the baked product, in particular the opening region, has a collar-shaped edge region, in particular a collar, the collar-shaped edge region, in particular the collar, of the baked product, in particular the opening region of the baked product, being formed all the way round.
[0016] Gegebenenfalls kann vorgesehen sein, dass der Zuschlagsstoff Aktivkohle ist.If appropriate, it can be provided that the additive is activated carbon.
[0017] Gegebenenfalls kann vorgesehen sein, dass Aktivkohle mit 0,1 Gew.-% bis 25 Gew.-%Optionally, it can be provided that activated carbon with 0.1 wt .-% to 25 wt .-%
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AT 521 488 B1 2020-02-15 österreichisches patentamt im Backprodukt enthalten ist.AT 521 488 B1 2020-02-15 Austrian patent office is included in the baked product.
[0018] Gegebenenfalls kann vorgesehen sein, dass der Zuschlagstoff Schellack ist.If appropriate, it can be provided that the additive is shellac.
[0019] Gegebenenfalls kann vorgesehen sein, dass Schellack mit 0,1 Gew.-% bis 10 Gew.-% im Backprodukt enthalten ist.If appropriate, it can be provided that shellac is contained in the baked product at 0.1% by weight to 10% by weight.
[0020] Gegebenenfalls kann vorgesehen sein, dass der Zuschlagstoff ein anorganisch mineralischer Zuschlagstoff, insbesondere Calciumcarbonat, Talkum, Aluminiumoxid oder eine beliebige Mischung daraus, ist.If appropriate, it can be provided that the additive is an inorganic mineral additive, in particular calcium carbonate, talc, aluminum oxide or any mixture thereof.
[0021] Gegebenenfalls kann vorgesehen sein, dass der anorganisch mineralische Zuschlagstoff mit 0,1 Gew.-% und 30 Gew.-% im Backprodukt enthalten ist.If appropriate, it can be provided that the inorganic mineral aggregate is contained in the baked product with 0.1% by weight and 30% by weight.
[0022] Gegebenenfalls kann vorgesehen sein, dass die Stärkepolymerstruktur wenigstens teilweise aus chemisch modifizierter Stärke aufgebaut ist.Optionally, it can be provided that the starch polymer structure is at least partially constructed from chemically modified starch.
[0023] Gegebenenfalls kann vorgesehen sein, dass die chemisch modifizierte Stärke eine oder mehrere chemische Modifikationen ausgewählt aus Versterung, insbesondere Veresterung mit Phosphorsäure oder Carbonsäuren, Veretherung, Quervernetzung und ionische Wechselwirkung aufweist.If appropriate, it can be provided that the chemically modified starch has one or more chemical modifications selected from esterification, in particular esterification with phosphoric acid or carboxylic acids, etherification, crosslinking and ionic interaction.
[0024] Gegebenenfalls kann vorgesehen sein, dass die chemisch modifizierte Stärke einen Substitutionsgrad von 0,001 bis 0,2 aufweist.If necessary, it can be provided that the chemically modified starch has a degree of substitution of 0.001 to 0.2.
[0025] Gegebenenfalls kann vorgesehen sein, dass 5 Gew.-% bis 100 Gew.-% der gesamten Stärke des Backprodukts aus chemisch modifizierter Stärke gebildet sind.If appropriate, it can be provided that 5% by weight to 100% by weight of the total starch of the baked product is formed from chemically modified starch.
[0026] Die Erfindung betrifft weiterhin eine Portionskapsel, insbesondere eine Kaffeekapsel, enthaltend eine Zutat zur Herstellung eines Getränks durch Durchleitung von Brühwasser und einen Grundkörper nach einem der vorangegangenen Ansprüche.The invention further relates to a portion capsule, in particular a coffee capsule, containing an ingredient for producing a beverage by passing brewing water through it and a base body according to one of the preceding claims.
[0027] Die Erfindung betrifft weiterhin ein Verfahren zur Herstellung eines Grundkörpers einer Portionskapsel für die Aufnahme mindestens einer Zutat zur Herstellung eines Getränks durch Durchleitung von Brühwasser, insbesondere Kaffeekapsel, umfassend folgende Schritte:The invention further relates to a method for producing a base body of a portion capsule for holding at least one ingredient for producing a drink by passing brewing water, in particular coffee capsule, comprising the following steps:
- Bilden eines Backproduktes durch Ausbacken einer Backmasse in einer Backform.- Forming a baked product by baking a baking mass in a baking pan.
[0028] Gegebenenfalls kann vorgesehen sein, dass die Backmasse in einer Backzange zwischen zwei Backplatten ausgebacken wird.Optionally, it can be provided that the baking mass is baked in a pair of tongs between two baking plates.
[0029] Gegebenenfalls kann vorgesehen sein, dass die Backmasse unter einem zumindest zeitweise auftretenden Druck von mehr als 1 bar, vorzugsweise von mehr als 1,5 bar, zu einem Backprodukt ausgebacken wird.If appropriate, it can be provided that the baking mass is baked out to a baked product under an at least temporarily occurring pressure of more than 1 bar, preferably of more than 1.5 bar.
[0030] Gegebenenfalls kann vorgesehen sein, dass die Backmasse wenigstens Stärke und Wasser umfasst.If necessary, it can be provided that the baking mass comprises at least starch and water.
[0031] Gegebenenfalls kann vorgesehen sein, dass die Backmasse zusätzlich einen organischen oder anorganischen Zuschlagstoff, insbesondere Aktivkohle, einen anorganisch mineralischen Zuschlagstoff und/oder Schellack, umfasst.If appropriate, it can be provided that the baking mass additionally comprises an organic or inorganic additive, in particular activated carbon, an inorganic mineral additive and / or shellac.
[0032] Gegebenenfalls kann vorgesehen sein, dass die Stärke wenigstens teilweise chemisch modifizierte Stärke umfasst, insbesondere veresterte, veretherte, quervernetzte und/oder durch ionische Wechselwirkungen modifizierte Stärke.If appropriate, it can be provided that the starch comprises at least partially chemically modified starch, in particular esterified, etherified, crosslinked and / or starch modified by ionic interactions.
[0033] Gegebenenfalls kann vorgesehen sein, dass mehrere Grundkörper in einem Backzusammenhang gebacken werden, und dass die Grundkörper durch einen Trennschritt, insbesondere durch Stanzen, Schneiden oder Fräsen aus dem Backzusammenhang vereinzelt und/oder getrennt werden.If necessary, it can be provided that several base bodies are baked in a baking context, and that the base bodies are separated and / or separated from the baking context by a separating step, in particular by punching, cutting or milling.
[0034] Erfindungsgemäß ist der Grundkörper ein Backprodukt. Derartige Backprodukte können üblicherweise aus Backmassen hergestellt werden, wobei unter Temperatureinwirkung eine Aushärtung der Backmasse erfolgt.[0034] According to the invention, the base body is a baked product. Baking products of this type can usually be produced from baking compositions, with the baking composition curing under the influence of temperature.
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AT 521 488 B1 2020-02-15 österreichisches patentamt [0035] Bevorzugt können die Backmassen, die zur Herstellung der erfindungsgemäßen Grundkörper verwendet werden, wenigstens Stärke und Wasser umfassen. Stärke ist ein biologischesAT 521 488 B1 2020-02-15 Austrian Patent Office [0035] The baking masses which are used to produce the base bodies according to the invention can preferably comprise at least starch and water. Starch is biological
Polymer, welches in unterschiedlichsten Kulturpflanzen, wie Getreide, Wurzeln, Knollen oder anderen Pflanzen, vorkommt.Polymer that occurs in a wide variety of crops, such as cereals, roots, tubers or other plants.
[0036] Gegebenenfalls kann die zur Herstellung der erfindungsgemäßen Grundkörper verwendete Backmasse ausschließlich Stärke und Wasser umfassen.If appropriate, the baking composition used to produce the base body according to the invention can only comprise starch and water.
[0037] Stärke selbst ist ein Polysaccharid, welches im Wesentlichen komplett aus a-D-Glucose Einheiten gebildet ist. Dabei bestehen üblicherweise etwa 20-30% der Stärke aus Amylose und die restlichen 70-80% aus Amylopektin. Bei der Amylose handelt es sich um lineare Kettenstrukturen aus a-1,4-glycosidisch verknüpften Glucoseeinheiten, während das Amylopektin eine stark verzweigte Polymerstruktur darstellt, welche a-1,6-glycosidische Verknüpfungen und a1,4-glycosidische Verknüpfungen der Glucoseeinheiten umfasst.Starch itself is a polysaccharide which is essentially formed entirely from a-D-glucose units. Usually about 20-30% of the starch consists of amylose and the remaining 70-80% of amylopectin. Amylose is a linear chain structure composed of a-1,4-glycosidically linked glucose units, while the amylopectin is a strongly branched polymer structure which comprises a-1,6-glycosidic linkages and a1,4-glycosidic linkages of the glucose units.
[0038] Es ist möglich, in den zur Herstellung der erfindungsgemäßen Grundkörper verwendeten Backmassen verschiedene stärkehaltige Mehle zu verwenden, wie etwa Weizenmehl, Roggenmehl oder Maismehl. Es können auch Stärkeextrakte eingesetzt werden, die aus pflanzlichen Rohstoffen wie beispielsweise Mais oder Kartoffeln stammen.It is possible to use various starch-containing flours, such as wheat flour, rye flour or maize flour, in the baking masses used to produce the base bodies according to the invention. Starch extracts derived from vegetable raw materials such as corn or potatoes can also be used.
[0039] Beim Backen der Backmasse und dem damit verbundenen Erhitzungsschritt kommt es in der Regel zu einer sogenannten Verkleisterung der Stärkemoleküle, wobei damit eine Versteifung der Stärkestruktur bezeichnet wird, was zur Ausbildung eines im Wesentlichen formstabilen Stärkegrundgerüsts führt. Die Backmasse enthält üblicherweise große Mengen an Wasser oder einer anderer Flüssigkeit, welche beim Backschritt verdampft und in der ausgebackenen Teigstruktur eine hohe Porosität erzeugt.When baking the baking mass and the heating step associated therewith, there is generally a so-called gelatinization of the starch molecules, which means a stiffening of the starch structure, which leads to the formation of an essentially dimensionally stable starch base structure. The baking mass usually contains large amounts of water or another liquid which evaporates during the baking step and creates a high porosity in the baked dough structure.
[0040] Stärke ist in Wasser und anderen Flüssigkeiten gut quellbar und besitzt ein hohes Wasseraufnahmevermögen. Insbesondere bei Kontakt der ausgebackenen Produkte mit heißen Flüssigkeiten kann dies zu einer schnellen Erweichung oder Auflösung des Grundkörpers führen, was meist unerwünscht ist. Der Erfindungsgemäße Grundkörper weist daher in vorteilhafter Weise eine erhöhte Flüssigkeitsbeständigkeit auf.Starch is easily swellable in water and other liquids and has a high water absorption capacity. Particularly when the baked products come into contact with hot liquids, this can lead to rapid softening or dissolution of the base body, which is usually undesirable. The base body according to the invention therefore advantageously has increased liquid resistance.
[0041] Vorteilhaft ist, dass der erfindungsgemäße Grundkörper gegebenenfalls eine schichtartige Struktur aufweist. Insbesondere kann der Grundkörper einen porösen Kernbereich aufweisen, welcher an seinen beiden Oberflächen von einer Backhaut bedeckt ist. Diese Backhaut kann eine geringere Porosität aufweisen als die poröse Kernschicht, wobei insbesondere vorgesehen ist, dass die Backhaut im Wesentlichen geschlossenporig ausgebildet ist.[0041] It is advantageous that the base body according to the invention may have a layer-like structure. In particular, the base body can have a porous core area, which is covered on both surfaces by a baking skin. This baking skin can have a lower porosity than the porous core layer, it being provided in particular that the baking skin is essentially closed-pore.
[0042] Bevorzugt kann das Backprodukt gemäß der vorliegenden Erfindung eine Waffel bzw. eine Hohlwaffelschale sein. Dass der als Backprodukt ausgebildete Grundkörper eine mit wenigstens einem Zuschlagstoff versehene Waffelschale ist, bedeutet in allen Ausführungsformen insbesondere, dass der Grundkörper wie eine Waffelschale hergestellt wird bzw. ist, wobei die Konsistenz und/oder die Textur von herkömmlichen, essbaren Waffeln abweichen kann. Insbesondere können die Zuschlagstoffe die Genießbarkeit des Grundkörpers beeinträchtigen.The baked product according to the present invention can preferably be a waffle or a hollow waffle dish. In all embodiments, the fact that the base body designed as a baked product is a waffle shell provided with at least one additive means in particular that the base body is or is produced like a waffle shell, the consistency and / or the texture being able to deviate from conventional, edible waffles. In particular, the additives can impair the edibility of the base body.
[0043] Waffeln oder Waffelprodukte zeichnen sich im Gegensatz zu anderen Backwaren, wie unter Heißluft ausgebackenem Brot oder Gebäck, dadurch aus, dass Waffeln in einer Backform, insbesondere zwischen Backplatten, gebacken werden.In contrast to other baked goods, such as bread or pastries baked under hot air, waffles or waffle products are distinguished by the fact that waffles are baked in a baking mold, in particular between baking plates.
[0044] Durch den hohen Wassergehalt der Backmasse, welcher bevorzugt zwischen 50 Gew.% und 70 Gew.-% des Gesamtgewichts der Backmasse liegt, sowie durch gegebenenfalls in der Backmasse enthaltenes Treibmittel, kann während des Backvorgangs eine Dampf- oder Gasbildung hervorgerufen werden, wodurch das Innere des Backprodukts durch das Ausströmen von Dampf oder Gas eine poröse Form bekommt. Jene Schicht des Backprodukts, die an den Backplatten anliegt, ist jedoch einer solchen Dampfdiffusion in weitaus geringerem Ausmaß unterworfen, wodurch im Kontaktbereich zwischen der Backplatte und der Backmasse eine im Vergleich zum Kernbereich unterschiedlich strukturierte Schicht erzeugt wird, nämlich eine Schicht, die insbesondere geschlossenporig ist oder die kleinere Poren aufweist als der KernbeDue to the high water content of the baking mass, which is preferably between 50 wt.% And 70 wt.% Of the total weight of the baking mass, as well as any leavening agent contained in the baking mass, steam or gas formation can be caused during the baking process. which gives the inside of the baked product a porous shape due to the escape of steam or gas. However, that layer of the baked product that is in contact with the baking plates is subjected to such a much smaller extent to such vapor diffusion, as a result of which a layer with a different structure than the core region is produced in the contact area between the baking plate and the baking mass, namely a layer that is particularly closed-pore or which has smaller pores than the core
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AT 521 488 B1 2020-02-15 österreichisches patentamt reich des Backprodukts. Um den Dampf oder das Gas zwischen den Backplatten austreten zu lassen, kann zwischen den Backplatten eine Dampfaustrittsöffnung oder ein Dampfaustrittsspalt vorgesehen sein.AT 521 488 B1 2020-02-15 Austrian patent office realm of the baked product. In order to allow the steam or gas to escape between the baking plates, a steam outlet opening or a steam outlet gap can be provided between the baking plates.
[0045] Insbesondere verdampft der Flüssigkeitsanteil der Backmasse bei dem Backschritt schlagartig innerhalb weniger Sekunden. Um zu verhindern, dass beim Austritt des Dampfes aus der Backform auch die Backmasse mitgerissen wird, umfassen die Backformen zur Herstellung der Grundkörper bevorzugt eine Verriegelungsvorrichtung die die Backform auch bei Druck geschlossen hält. Bevorzugt umfasst die Backform auch Ausdampfleisten und/oder Dichtleisten. Dadurch kann die Backmasse unter hohem Druck ausgebacken werden, was zu einer knusprig spröden Konsistenz der Backprodukte führt.In particular, the liquid portion of the baking mass evaporates abruptly within a few seconds in the baking step. In order to prevent the baking mass from being entrained when the steam emerges from the baking mold, the baking molds for producing the base body preferably comprise a locking device which keeps the baking mold closed even under pressure. The baking mold preferably also comprises vaporization strips and / or sealing strips. This allows the baking mass to be baked out under high pressure, which leads to a crisp, brittle consistency of the baked products.
[0046] Die durch einen derartigen Backvorgang entstehende Außenschicht, die auch als Backhaut bezeichnet werden kann, wird in der Regel an allen Flächen des Backprodukts gebildet, die während des Backvorgangs mit den Backplatten in Berührung kommen. Eine solche Backhaut kann eine höhere Wasserbeständigkeit aufweisen, als die innenliegende, poröse Kernschicht. Gegebenenfalls kann die Backhaut Dampfaustrittslöcher aufweisen, die durch den austretenden Dampf beim Backvorgang erzeugt werden.The resulting from such a baking outer layer, which can also be called baking skin, is usually formed on all surfaces of the baked product that come into contact with the baking plates during the baking process. Such a baking skin can have a higher water resistance than the inner, porous core layer. If necessary, the baking skin can have steam outlet holes which are produced by the escaping steam during the baking process.
[0047] Eine oben beschriebene Backhaut kann in Bezug auf den Kontakt des Grundkörpers mit heißen Flüssigkeiten vorteilhaft sein. Bei geeigneter Wahl der Backmasse und der Backparameter, wie beispielsweise Druck, Temperatur, etc. ist es möglich, eine wenigstens teilweise wasserabweisende oder wasserdichte Backhaut zu erzeugen.A baking skin described above can be advantageous with regard to the contact of the base body with hot liquids. With a suitable choice of the baking mass and the baking parameters, such as pressure, temperature, etc., it is possible to produce an at least partially water-repellent or watertight baking skin.
[0048] Durch die hohe Porosität des Kernbereichs kann das erfindungsgemäße Backprodukt gegebenenfalls eine Dichte von weniger als 0,30 g/cm3, insbesondere von weniger als 0,20 g/cm3, aufweisen. Die Dicke des Kernbereichs oder der Kernschicht kann gegebenenfalls zwischen 0,5 mm und 2 mm betragen.Due to the high porosity of the core area, the baked product according to the invention can optionally have a density of less than 0.30 g / cm 3 , in particular less than 0.20 g / cm 3 . The thickness of the core area or the core layer can optionally be between 0.5 mm and 2 mm.
[0049] Grundsätzlich können zwei Typen von Waffeln unterschieden werden, nämlich einerseits solche, die keinen Zucker enthalten oder lediglich einen geringen Zuckergehalt aufweisen und andererseits solche, die einen hohen Zuckeranteil, insbesondere einen Zuckergehalt von mehr als 10 Gew.-% aufweisen. Waffeln mit keinem oder niedrigem Zuckergehalt werden für die Herstellung von erfindungsgemäßen Grundkörpern bevorzugt. Diese werden unter Druck ausgebacken und weisen eine knusprig spröde Konsistenz auf. Nach dem Backvorgang sind die Backprodukte nicht mehr verformbar. Im Gegensatz hierzu können die Waffeln mit hohem Zuckeranteil auch nach dem Backvorgang in noch heißem Zustand weiter verformt werden, wodurch zusätzliche Prozessschritte, wie Tiefziehen oder Rollen ermöglicht werden. Beim Abkühlen der Backprodukte entstehen wieder feste Formkörper.Basically, two types of waffles can be distinguished, namely those that contain no sugar or only have a low sugar content and those that have a high sugar content, in particular a sugar content of more than 10% by weight. Waffles with no or low sugar content are preferred for the production of basic bodies according to the invention. These are baked under pressure and have a crisp, brittle consistency. After baking, the baked products are no longer deformable. In contrast to this, the wafers with a high sugar content can be deformed even after they have been baked while still hot, which enables additional process steps such as deep drawing or rolling. When the baked products cool, solid moldings are created again.
[0050] Gegebenenfalls können die Backmasse und damit auch das Backprodukt zuckerlos sein, wobei zuckerlos die Abwesenheit von süßenden Zuckerbestandteilen, also im Wesentlichen die Abwesenheit von Mono- und Disacchariden, bezeichnet. Gegebenenfalls können die Backmasse und damit auch das Backprodukt fettfrei sein, wobei fettfrei die Abwesenheit von Fetten und Ölen, also im Wesentlichen die Abwesenheit von Triglyceriden, in der Backmasse und um Backprodukt bezeichnet. Gegebenenfalls können Trennmittel aus Fettsäurebasis, wie etwa Zinkstearat oder andere Stearatsalze, eingesetzt werden, um ein leichteres Entfernen der Backprodukte aus der Backform zu ermöglichen.If appropriate, the baking mass and thus also the baked product can be sugarless, the absence of sweetening sugar constituents, ie essentially the absence of mono- and disaccharides, being referred to as sugarless. If appropriate, the baking mass and thus also the baking product can be fat-free, the absence of fats and oils, ie essentially the absence of triglycerides, in the baking mass and around baking product being referred to as being fat-free. If necessary, release agents based on fatty acids, such as zinc stearate or other stearate salts, can be used in order to make it easier to remove the baked products from the baking mold.
[0051] Die Verbesserung der Flüssigkeitsbeständigkeit, insbesondere der Wasserdichtheit oder der Wasserbeständigkeit des erfindungsgemäßen Grundkörpers, kann durch die Verwendung von Zuschlagsstoffen in der Backmasse gesteigert werden. Es können verschiedenartige Zuschlagstoffe eingesetzt werden, die sowohl organischer als auch anorganischer Natur sein können. Die Zuschlagstoffe können mit der restlichen Backmasse eine lediglich physikalische Verbindung eingehen, sie können also in Form von nicht-reaktiven Zuschlagstoffen vorliegen. Insbesondere kann es sich in diesem Fall bei dem Material des erfindungsgemäßen Grundkörpers um einen Verbundwerkstoff handeln, also einen Werkstoff der einstückig ausgebildet ist, jedoch aus zwei oder mehr miteinander verbundenen oder zusammengefügten KomponentenThe improvement in liquid resistance, in particular the watertightness or the water resistance of the base body according to the invention, can be increased by using additives in the baking mass. Various additives can be used, which can be both organic and inorganic in nature. The additives can form only a physical connection with the remaining baking mass, so they can be in the form of non-reactive additives. In this case, in particular, the material of the base body according to the invention can be a composite material, that is to say a material which is formed in one piece, but from two or more components which are connected or joined together
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AT 521 488 B1 2020-02-15 österreichisches patentamt besteht. Es ist jedoch auch möglich, dass die Zuschlagstoffe mit wenigstens einer der restlichenAT 521 488 B1 2020-02-15 Austrian patent office exists. However, it is also possible that the additives with at least one of the rest
Komponenten der Backmasse oder des Grundkörpers eine chemische Reaktion aufweisen oder eine chemische Bindung eingehen.Components of the baking mass or the base have a chemical reaction or form a chemical bond.
[0052] Die Zuschlagstoffe können in beliebiger Form in dem erfindungsgemäßen Grundkörper enthalten sein, also insbesondere in Form von Granulaten, Pulvern, Partikeln oder ähnlichem. Jedenfalls kann eine Eigenschaft der Zuschlagstoffe darin bestehen, dass sie sich nicht vollständig in der bevorzugt wässrigen Backmasse auflösen.The additives can be contained in the base body according to the invention in any form, in particular in the form of granules, powders, particles or the like. In any case, one property of the additives can be that they do not completely dissolve in the preferably aqueous baking mass.
[0053] Ein bevorzugter Zuschlagstoff ist Aktivkohle. Diese kann durch ihre ebenfalls poröse Struktur sehr gut in das Stärkegrundgerüst integriert werden, wodurch sich ein fester Werkstoffverbund ausbildet. Es hat sich gezeigt, dass der Einbau von Aktivkohle in die erfindungsgemäßen Grundkörper zu einer erhöhten Festigkeit des Materials führt. Ferner kann durch Zugabe von Aktivkohle die Formstabilität bei Befeuchtung verbessert werden. Umwelttechnisch ist die Verwendung von Aktivkohle weitestgehend unbedenklich, wobei insbesondere bei Verwendung im Lebensmittelbereich darauf geachtet werden sollte, dass in der Aktivkohle keine oder möglichst geringe herstellungsbedingte Verunreinigungen, wie etwa Schwermetallsalze enthalten sein sollten. Wird Aktivkohle als Zuschlagstoff eingesetzt, können Partikel verschiedenster Größe verwendet werden. Es ist möglich feine Pulver mit durchschnittlichen Korngrößen von unter 200 μm einzusetzen, während zur Erzielung der vorteilhaften Eigenschaften auf gröbere Granulate mit über 200 μm bis etwa 1 mm durchschnittlichem Korndurchmesser verwendet werden können.[0053] A preferred additive is activated carbon. Thanks to its porous structure, it can be integrated very well into the basic structure of the starch, which forms a solid material composite. It has been shown that the incorporation of activated carbon into the base body according to the invention leads to an increased strength of the material. Furthermore, the addition of activated carbon can improve the dimensional stability when moistened. From an environmental point of view, the use of activated carbon is largely harmless, especially when used in the food sector, care should be taken to ensure that the activated carbon contains no, or as little as possible, production-related impurities, such as heavy metal salts. If activated carbon is used as an additive, particles of various sizes can be used. It is possible to use fine powders with average grain sizes of less than 200 μm, while to achieve the advantageous properties on coarser granules with an average grain diameter of over 200 μm to about 1 mm can be used.
[0054] Ein weiterer bevorzugter Zuschlagstoff ist Schellack oder vergleichbare natürliche Harze oder deren synthetisch hergestellte Äquivalente. Schellack selbst ist ein amorphes und zähes Harz und wirkt sich bei Verwendung als Zuschlagstoff positiv auf die Festigkeit und Wasserbeständigkeit der Grundkörper aus. Da Schellack üblicherweise einen Schmelzpunkt von 65°C bis 85°C aufweist, kann es beim Ausbacken der Backmasse je nach Backbedingungen gegebenenfalls aufschmelzen und so eine teilweise Ummantelung des Stärkegerüsts bilden. Durch seine filmbildenden Eigenschaften kann das Harz dann das Eindringen von Wasser in die Struktur des Grundkörpers verzögern, wodurch dessen Wasserbeständigkeit erhöht werden kann.Another preferred additive is shellac or comparable natural resins or their synthetically produced equivalents. Shellac itself is an amorphous and viscous resin and, when used as an additive, has a positive effect on the strength and water resistance of the base body. Since shellac usually has a melting point of 65 ° C to 85 ° C, depending on the baking conditions, it can melt when the baking mass is baked, thus forming a partial coating of the starch structure. Due to its film-forming properties, the resin can delay the penetration of water into the structure of the base body, which can increase its water resistance.
[0055] Auch anorganische Mineralstoffe können als Zuschlagstoffe eingesetzt werden, wobei beispielhafte anorganische Mineralstoffe Aluminiumoxid, Calciumcarbonat oder Talkum sind. Beliebige anorganische Mineralstoffe können im erfindungsgemäßen Grundkörper eingesetzt werden, solange diese nicht gesundheitsschädlich sind. Weiterhin ist bevorzugt, dass die anorganischen Mineralstoffe in heißen Flüssigkeiten, insbesondere in heißem Wasser, im Wesentlichen unlöslich sind.Inorganic minerals can also be used as additives, exemplary inorganic minerals being aluminum oxide, calcium carbonate or talc. Any inorganic minerals can be used in the base body according to the invention as long as they are not harmful to health. It is further preferred that the inorganic minerals are essentially insoluble in hot liquids, in particular in hot water.
[0056] Gegebenenfalls kann die Erfindung auch Grundkörper umfassen, die mehrere Zuschlagstoffe oder eine Mischung aus mehreren Zuschlagstoffen enthalten. Beispielsweise kann ein Grundkörper Aktivkohle und Schellack, Aktivkohle und einen anorganischen Mineralstoff, oder Schellack und einen anorganischen Mineralstoff enthalten. Ein Grundkörper kann auch Aktivkohle, Schellack und einen anorganischen Mineralstoff enthalten.If appropriate, the invention can also comprise base bodies which contain a number of additives or a mixture of a number of additives. For example, a base body can contain activated carbon and shellac, activated carbon and an inorganic mineral, or shellac and an inorganic mineral. A body can also contain activated carbon, shellac and an inorganic mineral.
[0057] Um die Festigkeit und Stabilität des erfindungsgemäßen Grundkörpers zu erhöhen, kann gegebenenfalls vorgesehen sein, dass die Stärke des Grundkörpers wenigstens teilweise chemisch modifizierte Stärke umfasst. Durch die Verwendung von modifizierter Stärke kann gegebenenfalls die mechanische Stabilität und/oder die Wasserbeständigkeit des erfindungsgemäßen Grundkörpers erhöht werden.In order to increase the strength and stability of the base body according to the invention, it can optionally be provided that the strength of the base body comprises at least partially chemically modified starch. The use of modified starch can increase the mechanical stability and / or the water resistance of the base body according to the invention.
[0058] Wie bereits weiter oben beschrieben, wird Stärke aus Amylose und Amylopektin gebildet. Die Amylose enthält pro Glucoseeinheit drei für eine chemische Modifikation zugängliche Hydroxyl-Gruppen, während jede Glucoseeinheit des Amylopektin ebenfalls drei derartiger Hydroxyl-Gruppen enthält, wobei die a-1,6-glycosidischen Verknüpfungen, die Querverzweigungen bilden, lediglich zwei freie Hydroxyl-Gruppen aufweisen. Die genannten HydroxylGruppen sind also einer chemischen Modifikation zugänglich, wobei verschiedene Reaktionen denkbar sind.As described above, starch is formed from amylose and amylopectin. The amylose contains three hydroxyl groups accessible for chemical modification per glucose unit, while each glucose unit of amylopectin also contains three such hydroxyl groups, the a-1,6-glycosidic linkages which form cross branches only having two free hydroxyl groups , The hydroxyl groups mentioned are therefore accessible for chemical modification, with various reactions being conceivable.
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AT 521 488 B1 2020-02-15 österreichisches patentamt [0059] Gegebenenfalls kann die chemische Modifikation eine Veresterung oder eine Veretherung umfassen. Gegebenenfalls kann die chemische Modifikation zu einer Quervernetzung der Stärkeeinheiten führen. Gegebenenfalls kann die Stärke auch durch ionische Wechselwirkungen modifiziert werden. Gegebenenfalls sind auch andere Modifikationsreaktionen möglich, insbesondere solche, die dem Fachmann aus dem Stand der Technik zur chemischen Modifikation von freien Hydroxyl-Gruppen bekannt sind.AT 521 488 B1 2020-02-15 Austrian Patent Office [0059] If necessary, the chemical modification can include an esterification or an etherification. If necessary, the chemical modification can lead to cross-linking of the starch units. If necessary, the starch can also be modified by ionic interactions. If appropriate, other modification reactions are also possible, in particular those which are known to the person skilled in the art from the prior art for the chemical modification of free hydroxyl groups.
[0060] Eine Veresterung von Hydroxylgruppen kann beispielsweise durch Reaktion der Stärke mit Carbonsäuren oder mit Phosphorsäure erfolgen. Als Carbonsäure kann beispielsweise Bernsteinsäure verwendet werden. Um die Wasseraufnahme der Stärke zu reduzieren, können gegebenenfalls Carbonsäuren mit hydrophoben Anteilen verwendet werden, beispielsweise polyhalogenierte, insbesondere Polyfluorierte, Carbonsäuren.An esterification of hydroxyl groups can be carried out, for example, by reacting the starch with carboxylic acids or with phosphoric acid. For example, succinic acid can be used as the carboxylic acid. In order to reduce the water absorption of the starch, carboxylic acids with hydrophobic components can optionally be used, for example polyhalogenated, in particular polyfluorinated, carboxylic acids.
[0061] Die Veretherung erfolgt nach im Stand der Technik bekannten Veretherungsreaktionen beispielsweise zu Hydroxypropylethern. Ein Vorteil der Veretherung im Gegensatz zur Veresterung kann die höhere Stabilität von Ethern im alkalischen pH-Bereich darstellen.The etherification is carried out according to etherification reactions known in the prior art, for example to give hydroxypropyl ethers. An advantage of etherification compared to esterification can be the higher stability of ethers in the alkaline pH range.
[0062] Gegebenenfalls kann die Veresterung oder Veretherung der Stärke eine Herabsetzung der Verkleisterungstemperatur bewirken.If appropriate, the esterification or etherification of the starch can bring about a reduction in the gelatinization temperature.
[0063] Eine chemische Quervernetzung der Stärkestruktur kann gegebenenfalls mit organischen oder anorganischen Disäuren erfolgen. Beispielsweise ist eine Quervernetzung mit Dicarbonsäuren, Glycerin, Natriumtrimetophosphat oder Phosphoroxichlorid möglich. Die Quervernetzungsreagenzien weisen jeweils wenigstens zwei Bindungsstellen für Hydroxyl-Gruppen auf, wodurch benachbarte Stärkestränge oder Strangbereiche kovalent miteinander verbunden werden können. Gegebenenfalls ist es möglich, teilweise hydrophobe Quervernetzungsreagenzien einzusetzen, um die Wasserfestigkeit der Stärke zu erhöhen.Chemical crosslinking of the starch structure can optionally be carried out with organic or inorganic diacids. For example, crosslinking with dicarboxylic acids, glycerol, sodium trimetophosphate or phosphorus oxychloride is possible. The crosslinking reagents each have at least two binding sites for hydroxyl groups, as a result of which neighboring starch strands or strand regions can be covalently linked to one another. If necessary, it is possible to use partially hydrophobic crosslinking reagents to increase the water resistance of the starch.
[0064] Gegebenenfalls kann eine chemische Quervernetzung der Stärke zu einer Verfestigung des Stärkegerüsts führen, wobei die Quellungseigenschaften reduziert werden können.If appropriate, a chemical crosslinking of the starch can lead to a strengthening of the starch structure, whereby the swelling properties can be reduced.
[0065] Gegebenenfalls ist es möglich, native Carboxylgruppen oder zusätzlich eingebrachte Carboxylgruppen zu nutzen, um eine ionische Wechselwirkung zwischen Stärkesträngen oder Strangteilen herzustellen. Mehrwertige Ionen, wie etwa Ca, Mg, oder AI können dann mit benachbarten Carboxylgruppen ionische Koordinationsbindungen eingehen, was ebenfalls als Quervernetzung wirkt. Die Carboxylgruppen können zusätzlich bereitgestellt werden, beispielsweise durch Modifikation von Hydroxyl-Gruppen mit freien Carboxylgruppen, beispielsweise stammend von Bernsteinsäure oder Octenylbernsteinsäure.If necessary, it is possible to use native carboxyl groups or additionally introduced carboxyl groups in order to produce an ionic interaction between starch strands or strand parts. Polyvalent ions such as Ca, Mg, or Al can then form ionic coordination bonds with neighboring carboxyl groups, which also acts as a crosslink. The carboxyl groups can also be provided, for example by modification of hydroxyl groups with free carboxyl groups, for example derived from succinic acid or octenylsuccinic acid.
[0066] Der Substitutionsgrad gibt an, welche durchschnittliche Anzahl an Hydroxyl-Gruppen mit einer chemischen Modifikation versehen ist. Im Umkehrschluss ist der Rest jene Anzahl an Hydroxyl-Gruppen die in ihrem nativen Zustand vorliegen. Der maximale Substitutionsgrad ist etwa 3, da durchschnittlich pro Glucoseeinheit etwa drei Hydroxyl-Gruppen zur Verfügung stehen. Der Substitutionsgrad von chemisch unmodifizierter Stärke ist also 0. Gegebenenfalls ist vorgesehen, dass der Substitutionsgrad der verwendeten Stärke zwischen 0,001 und 0,2 liegt.The degree of substitution indicates which average number of hydroxyl groups is provided with a chemical modification. Conversely, the remainder is the number of hydroxyl groups that are in their native state. The maximum degree of substitution is about 3, since on average about three hydroxyl groups are available per glucose unit. The degree of substitution of chemically unmodified starch is therefore 0. It may be provided that the degree of substitution of the starch used is between 0.001 and 0.2.
[0067] Es ist nicht notwendig, dass die gesamte verwendete Stärke chemisch modifiziert ist. Gegebenenfalls kann also auch eine Mischung aus chemisch modifizierter Stärke und unmodifizierter Stärke zur Herstellung eines erfindungsgemäßen Grundkörpers verwendet werden. Es können gegebenenfalls auch mehrere unterschiedliche chemisch modifizierte Stärken gemeinsam in einem Grundkörper verwendet werden.It is not necessary that all of the starch used be chemically modified. If necessary, a mixture of chemically modified starch and unmodified starch can therefore also be used to produce a base body according to the invention. If necessary, several different chemically modified starches can also be used together in one base body.
[0068] Bevorzugt ist vorgesehen, dass das Backprodukt eine hohle Form aufweist, und insbesondere becherförmig oder napfförmig ausgebildet ist. Das Backprodukt kann also gegebenenfalls eine Waffelschale oder eine andersartige Waffelform, wie beispielsweise ein Waffelbecher oder eine Hohlwaffelschale sein. Es wird darauf hingewiesen, dass sich die Bezeichnungen „hohle Form“, „becherförmig“ und „napfförmig“ auf den ungefüllten Grundzustand des Grundkörpers beziehen. Ein becherförmiges Backprodukt kann insbesondere einen MantelbereichIt is preferably provided that the baked product has a hollow shape, and is in particular cup-shaped or cup-shaped. The baked product can thus optionally be a waffle bowl or a different type of waffle, such as a waffle cup or a hollow waffle bowl. It is pointed out that the terms "hollow shape", "cup-shaped" and "cup-shaped" refer to the unfilled basic state of the body. A cup-shaped baked product can in particular be a jacket area
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AT 521 488 B1 2020-02-15 österreichisches patentamt und eine geschlossene Stirnseite aufweisen.AT 521 488 B1 2020-02-15 Austrian patent office and have a closed front.
[0069] Der Grundkörper kann einen Öffnungsbereich aufweisen, in welchen die Zutaten für die Herstellung des Getränks, wie beispielsweise Kaffeepulver, eingefüllt werden können. Um die Stabilität des Grundkörpers zu erhöhen, kann dieser Öffnungsbereich einen kragenförmigen Bereich, insbesondere einen seitlich abstehenden Kragen, aufweisen, welcher insbesondere am Rad des Öffnungsbereichs angeordnet sein kann. Der kragenförmige Bereich kann bevorzugt den Grundkörper vollständig umlaufend ausgebildet sein, wobei der kragenförmige Bereich gegebenenfalls einen verdickten Materialbereich des Grundkörpers darstellen kann. Der kragenförmige Bereich kann verschiedenartig ausgebildet sein, wobei eine Auskragung, welche von den Seitenbereichen des Grundkörpers absteht, bevorzugt ist.The base body can have an opening area in which the ingredients for the production of the beverage, such as coffee powder, can be filled. In order to increase the stability of the base body, this opening area can have a collar-shaped area, in particular a laterally projecting collar, which can be arranged in particular on the wheel of the opening area. The collar-shaped area can preferably be designed to run completely around the base body, wherein the collar-shaped area can optionally represent a thickened material area of the base body. The collar-shaped area can be designed in different ways, with a projection which protrudes from the side areas of the base body being preferred.
[0070] In einer alternativen Ausführungsform kann der Grundkörper rohrförmig oder kegelstumpfförmig ausgebildet sein. Es können auch mehrere, insbesondere zwei, Öffnungsbereiche vorgesehen sein.In an alternative embodiment, the base body can be tubular or frustoconical. Several, in particular two, opening areas can also be provided.
[0071] Zum Herstellen einer erfindungsgemäßen Portionskapsel zur Verwendung in einer für Portionskapseln geeigneten Getränkeherstellungsvorrichtung, wie beispielsweise in einer Kapsel-Kaffeemaschine, kann der Öffnungsbereich des erfindungsgemäßen Grundkörpers mit einer Versiegelung, wie insbesondere mit einer Versiegelungsfolie oder mit einem Versiegelungskörper, verschlossen werden bzw. sein. Bevorzugt kann der Öffnungsbereich mit der Versiegelung vollständig verschlossen werden, wobei die Versiegelung beispielsweise auf den Grundkörper aufgeklebt werden kann. Es ist auch möglich, die Versiegelung direkt mit dem Grundkörper zu verschmelzen.To produce a portion capsule according to the invention for use in a beverage manufacturing device suitable for portion capsules, such as, for example, in a capsule coffee machine, the opening area of the base body according to the invention can be sealed with a seal, such as in particular with a sealing film or with a sealing body , The opening area can preferably be completely closed with the seal, it being possible for the seal to be glued onto the base body, for example. It is also possible to fuse the seal directly to the body.
[0072] Sind am Grundkörper zwei Öffnungsbereiche vorgesehen, können bevorzugt alle Öffnungsbereiche mit einer Versiegelung verschlossen werden.If two opening areas are provided on the base body, preferably all opening areas can be sealed with a seal.
[0073] Bevorzugt ist die Versiegelung und das zum gegebenenfalls Befestigen der Versiegelung am Grundkörper verwendete Mittel ein verrottbares oder biologisch abbaubares Material. Gegebenenfalls kann die Versiegelung eine Polymerfolie umfassen, welche beispielsweise aus Ethylcellulose gebildet sein kann.Preferably, the seal and the agent used for possibly attaching the seal to the base body is a decomposable or biodegradable material. Optionally, the seal can comprise a polymer film, which can be formed, for example, from ethyl cellulose.
[0074] Das Ausbacken der Backmasse erfolgt erfindungsgemäß in einer Backform, wodurch das Backprodukt gebildet wird. Um die Backmasse während des Backens mit Druck zu beaufschlagen und damit ein Waffelprodukt zu bilden, kann vorgesehen sein, dass der Ausbackschritt in einer Backzange durchgeführt wird. Dabei kann die Backzange eine obere und eine untere Backplatte aufweisen, zwischen welchen das Backprodukt ausgebacken wird. Gegebenenfalls kann der Ausbackschritt in einer Backvorrichtung durchgeführt werden, welche eine Vielzahl an Backzangen umfasst, die entlang eines Endlosförderers bewegt werden. Gegebenenfalls kann der Backschritt in der Backvorrichtung automatisiert oder wenigstens teilweise automatisiert durchgeführt werden. Bevorzugt wird der Grundkörper in allen Ausführungsformen in einer Herstellungsanlage zur Herstellung von Hohlwaffelschalen hergestellt, wobei eine modifizierte Backmasse und an die gewünschte Form des Grundkörpers angepasste Backformen verwendet werden.According to the invention, the baking mass is baked out in a baking mold, whereby the baked product is formed. In order to apply pressure to the baking mass during baking and thus to form a waffle product, it can be provided that the baking step is carried out in a baking tongs. The baking tongs can have an upper and a lower baking plate, between which the baked product is baked. If necessary, the baking step can be carried out in a baking device which comprises a plurality of baking tongs which are moved along an endless conveyor. If necessary, the baking step in the baking device can be carried out automatically or at least partially automatically. In all of the embodiments, the base body is preferably produced in a production facility for the production of hollow wafer trays, a modified baking mass and baking molds adapted to the desired shape of the base body being used.
[0075] Bevorzugt kann zwischen den Backplatten ein Dampfaustrittsspalt vorgesehen sein, der das Austreten von Dampf und Gasen während des Backvorgangs ermöglicht. Um die Backprodukte unter Druck ausbacken zu können, ist bevorzugt eine Verriegelungsvorrichtung vorgesehen, mithilfe welcher die Backplatten zusammengehalten werden, sodass sich der notwendige Druck aufbauen kann.Preferably, a steam outlet gap can be provided between the baking plates, which allows steam and gases to escape during the baking process. In order to be able to bake the baked products under pressure, a locking device is preferably provided, by means of which the baking plates are held together, so that the necessary pressure can build up.
[0076] Die Backzangen können gemäß in einem beheizten Backofen entlang eines Endlosförderers geführt werden.The baking tongs can accordingly be guided in a heated oven along an endless conveyor.
[0077] Um einen höheren Produktionsdurchsatz zu erzielen, kann vorgesehen sein, dass mehrere Grundkörper als Backzusammenhang gebacken werden. In diesem Fall können mehrere Grundkörper Teil eines beispielsweise plattenförmigen Backzusammenhangs sein, wobei einzelne Grundkörper über Verbindungsbereiche zusammengehalten werden. Die Verbindungsbe7/13In order to achieve a higher production throughput, it can be provided that several base bodies are baked as a baking connection. In this case, several base bodies can be part of, for example, a plate-shaped baking connection, individual base bodies being held together via connection areas. The connecting area 7/13
AT 521 488 B1 2020-02-15 österreichisches patentamt reiche können als flächige Verbindungsbereiche oder als Verbindungsstege ausgebildet sein.AT 521 488 B1 2020-02-15 Austrian patent office empires can be designed as flat connection areas or as connecting webs.
Der eine Vielzahl an Grundkörpern enthaltende Backzusammenhang kann in allen Ausführungsformen in einer einzigen Backform, insbesondere in einer Backzange hergestellt werden.The baking connection containing a large number of basic bodies can be produced in all embodiments in a single baking mold, in particular in a baking tongs.
[0078] Werden die Grundkörper als Backzusammenhang ausgebacken, kann bevorzugt ein Vereinzelungsschritt vorgesehen sein, um die Grundkörper vom Backzusammenhang zu trennen und somit zu vereinzeln. Zur Vereinzelung können herkömmlich Verfahren zur Bearbeitung von Waffelprodukten eingesetzt werden, beispielsweise Fräsen, Raspeln, Schneiden und andere.If the base bodies are baked out as a baking connection, a separation step can preferably be provided in order to separate the base bodies from the baking connection and thus to separate them. Methods for processing wafer products, for example milling, rasping, cutting and others, can conventionally be used for the separation.
[0079] Ein Herstellungsverfahren für erfindungsgemäße Grundkörper kann also gegebenenfalls folgende Schritte umfassen:A production method for the base body according to the invention can therefore optionally include the following steps:
- Dosieren der Backmasse in die Backzangen,- dosing the baking mass into the baking tongs,
- Schließen der Backzangen und Verriegeln der Verriegelungsvorrichtung,- closing the baking tongs and locking the locking device,
- Bewegen der Backzangen durch den Backbereich,- moving the baking tongs through the baking area,
- Öffnen der Backzangen und Entformen der Backprodukte, insbesondere der Backzusammenhänge und- Opening the baking tongs and demolding the baking products, especially the baking connections and
- Vereinzeln der Backprodukte.- Separation of the baked products.
[0080] Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den Ausführungsbeispielen, der Figur und den Patentansprüchen.Further features of the invention result from the exemplary embodiments, the figure and the patent claims.
[0081] Die Erfindung wird im Folgenden anhand von exemplarischen Ausführungsbeispielen im Detail erläutert. Die Ausführungsbeispiele dienen dabei lediglich der Veranschaulichung von einigen Aspekten der Erfindung.The invention is explained in detail below using exemplary embodiments. The exemplary embodiments merely serve to illustrate some aspects of the invention.
[0082] In Fig. 1 ist eine schematische Schnittansicht einer Backform gezeigt, die zur Herstellung eines Grundkörpers aus Beispiel 1 dient.1 shows a schematic sectional view of a baking mold which is used to produce a base body from example 1.
[0083] Wenn nicht anders bezeichnet, zeigen die Bezugszeichen folgende Elemente: Grundkörper 1, Öffnungsbereich 2, Kragen 3, obere Backplatte 4, untere Backplatte 5, Verbindungssteg 6.Unless otherwise indicated, the reference numerals show the following elements: base body 1, opening area 2, collar 3, upper baking plate 4, lower baking plate 5, connecting web 6.
[0084] Fig. 1 zeigt eine schematische Schnittansicht einer Backform, die zur Herstellung eines Grundkörpers 1 des ersten Ausführungsbeispiels dient.1 shows a schematic sectional view of a baking mold which is used to produce a base body 1 of the first exemplary embodiment.
[0085] Die obere Backplatte 4 und die untere Backplatte 5 sind Teil einer offen- und schließbaren Backzange und bilden gemeinsam die Backform für die Grundkörper 1. In der Backform, also im Freiraum zwischen den Backplatten 4, 5, ist die Backmasse angeordnet, aus welcher die Grundkörper 1 ausgebacken werden. Die Grundkörper 1 weisen in ihrem Öffnungsbereich 2 einen Kragen 3 oder einen kragenförmigen Randbereich auf. Dieser weist in diesem Ausführungsbeispiel im Wesentlichen dieselbe Dicke auf wie der übrige Grundkörper 1. Die Grundkörper 1, die sich in einer gemeinsamen Backform befinden, werden als Backzusammenhang ausgebacken. Dazu sind einzelne Grundkörper 1 über einen Verbindungsbereich, der in diesem Ausführungsbeispiel als Verbindungssteg 6 ausgebildet ist, miteinander verbunden. Der Verbindungssteg 6 ist in Fig. 1 zur besseren Sichtbarkeit mit strichlierten Linien dargestellt. Dieser Verbindungssteg 6 kann zur Vereinzelung der Grundkörper 1 abgetrennt werden.The upper baking plate 4 and the lower baking plate 5 are part of an openable and closable baking tongs and together form the baking mold for the base body 1. The baking mass is arranged in the baking mold, that is to say in the space between the baking plates 4, 5 which the base body 1 are baked. The base bodies 1 have a collar 3 or a collar-shaped edge region in their opening region 2. In this exemplary embodiment, this has essentially the same thickness as the rest of the basic body 1. The basic bodies 1, which are located in a common baking mold, are baked out as a baking connection. For this purpose, individual base bodies 1 are connected to one another via a connection area, which in this exemplary embodiment is designed as a connecting web 6. The connecting web 6 is shown in Fig. 1 with dashed lines for better visibility. This connecting web 6 can be separated to separate the base body 1.
[0086] Der Öffnungsbereich 2 des Grundkörpers 1 kann auch als offene Seite bezeichnet werden. Der Bereich, der der offenen Seite gegenüberliegt kann auch als geschlossene Seite bezeichnet werden.The opening area 2 of the base body 1 can also be referred to as an open side. The area opposite the open side can also be referred to as the closed side.
[0087] Die Backplatten 4, 5 dieses Ausführungsbeispiels sind aus massivem Stahl, insbesondere Stahlguss, gebildet, wobei an den mit dem Backprodukt in Verbindung stehenden Oberflächen eine haftungsreduzierende Beschichtung vorgesehen sein kann.The baking plates 4, 5 of this exemplary embodiment are formed from solid steel, in particular cast steel, it being possible for an adhesion-reducing coating to be provided on the surfaces associated with the baked product.
[0088] In weiterer Folge werden mögliche Beispiele der Erfindung im Detail beschrieben.In the following, possible examples of the invention are described in detail.
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AT 521 488 B1 2020-02-15 österreichisches patentamtAT 521 488 B1 2020-02-15 Austrian patent office
BEISPIEL 1 [0089] Kaffeekapsel, welche einen Grundkörper 1 und eine Versiegelung umfasst.EXAMPLE 1 Coffee capsule comprising a base body 1 and a seal.
[0090] Der Grundkörper 1 ist ein becherförmiges, konisches Waffelprodukt mit einem Innendurchmesser von etwa 24 mm im Bereich der offenen Seite und einem Innendurchmesser von etwa 20 mm im Bereich der geschlossenen Seite und einer Höhe von etwa 25 mm. An der Kante der offenen Seite weist der Grundkörper 1 einen etwa 1 mm breiten Kragen 3 auf. Das Material des Grundkörpers 1 hat durchgehend eine Dicke von etwa 1 mm.The base body 1 is a cup-shaped, conical waffle product with an inner diameter of approximately 24 mm in the region of the open side and an inner diameter of approximately 20 mm in the region of the closed side and a height of approximately 25 mm. At the edge of the open side, the base body 1 has an approximately 3 mm wide collar 3. The material of the base body 1 has a thickness of approximately 1 mm throughout.
[0091] Die Backmasse für die Herstellung des Grundkörpers 1 wird aus folgenden Komponenten hergestellt:The baking composition for the production of the base body 1 is produced from the following components:
Maisstärke nativ 30 Gew.-%Corn starch native 30% by weight
Aktivkohle (durchschnittliche Korngröße 100 μm) 9 Gew.-%Activated carbon (average grain size 100 μm) 9% by weight
Wasser Rest [0092] Die Komponenten der Backmasse werden in einem Rührbehälter mit einem Propellerrührer vermischt und bis zur weiteren Verarbeitung gelagert.Water rest The components of the baking composition are mixed in a stirred container with a propeller stirrer and stored until further processing.
[0093] Das Ausbacken erfolgt in einer automatischen Backanlage mit umlaufenden Backzangen. Die Backzangen sind mit Backplatten 4, 5 ausgestattet, die die Herstellung der gewünschten Form des Grundkörpers 1 erlauben. In einer Backzange können 240 Grundkörper erzeugt werden, wobei während des Backschritts ein Backzusammenhang mit 12x20 Grundkörpern 1 erzeugt wird. Die einzelnen Grundkörper 1 im Backzusammenhang werden durch Verbindungsstege 6 zusammengehalten und die Vereinzelung erfolgt durch Ausbrechen oder Ausstanzen der Grundkörper 1.The baking takes place in an automatic baking system with rotating baking tongs. The baking tongs are equipped with baking plates 4, 5, which allow the production of the desired shape of the base body 1. 240 baking tongs can be produced in a baking tongs, whereby a baking connection with 12x20 basic bodies 1 is created during the baking step. The individual base bodies 1 in the context of baking are held together by connecting webs 6 and the separation is carried out by breaking out or punching out the base bodies 1.
[0094] Die Backtemperatur beträgt beispielsweise 180°C, während die Backdauer etwa 120 Sekunden beträgt.The baking temperature is, for example, 180 ° C, while the baking time is about 120 seconds.
[0095] Zur Bildung einer Portionskapsel, insbesondere einer Kaffeekapsel, werden die fertigen Grundkörper 1, die eine glatte Oberfläche und eine feste Struktur zeigen, mit etwa 2 bis 5 g, insbesondere mit 2,8 g Kaffeepulver befüllt. Der Öffnungsbereich 2 der Grundkörper 1 wird mit einer 100 bis 700 μm, insbesondere einer 200 μm, dicken Ethylcellulose-Folie bedeckt, wobei die Folie an dem Kragen 3 des Grundkörpers 1 beispielsweise mithilfe einer wässrigen Dextranlösung verklebt wird.To form a portion capsule, in particular a coffee capsule, the finished base bodies 1, which have a smooth surface and a solid structure, are filled with about 2 to 5 g, in particular 2.8 g, of coffee powder. The opening area 2 of the base body 1 is covered with a 100 to 700 μm, in particular a 200 μm, thick ethyl cellulose film, the film being glued to the collar 3 of the base body 1 using, for example, an aqueous dextran solution.
BEISPIEL 2 [0096] Grundkörper 1 für eine Kaffeekapsel.EXAMPLE 2 Base body 1 for a coffee capsule.
[0097] Der Grundkörper 1 ist ein becherförmiges, kegelstumpfförmiges Waffelprodukt mit einem Innendurchmesser von etwa 23 mm im Bereich der offenen Seite und mit einem Innendurchmesser von etwa 19 mm im Bereich der geschlossenen Seite. Die Höhe des Backprodukts beträgt etwa 22 mm. An der Kante der offenen Seite weist der Grundkörper 1 einen etwa 1,5 mm breiten Kragen 3 auf. Das Material des Grundkörpers 1 hat durchgehend eine Dicke von etwa 0,8 mm.The base body 1 is a cup-shaped, truncated cone-shaped waffle product with an inner diameter of approximately 23 mm in the region of the open side and with an inner diameter of approximately 19 mm in the region of the closed side. The height of the baked product is approximately 22 mm. At the edge of the open side, the base body 1 has an approximately 3 mm wide collar 3. The material of the base body 1 has a thickness of approximately 0.8 mm throughout.
[0098] Die Backmasse für die Herstellung des Grundkörpers 1 umfasst folgende Komponenten:The baking composition for the production of the base body 1 comprises the following components:
Weizenmehl 7 Gew.-%Wheat flour 7% by weight
Kartoffelstärke nativ 5 Gew.-%Potato starch native 5% by weight
Kartoffelstärke modifiziert 18 Gew.-%Potato starch modified 18% by weight
Schellackpulver 5 Gew.-%Shellac powder 5% by weight
Trennmittel Na-Stearat 0,5 Gew.-%Release agent Na stearate 0.5% by weight
Wasser Rest [0099] In diesem Ausführungsbeispiel wird modifizierte Kartoffelstärke eingesetzt, wobei die Kartoffelstärke mit Natriumtrimetaphosphat gemäß dem Stand der Technik chemisch modifiziert ist. Das Vernetzungsreagens wird in einer geeigneten Menge eingesetzt, um einen Substitutionsgrad von 0,1 zu erhalten.Water Rest In this embodiment, modified potato starch is used, the potato starch being chemically modified with sodium trimetaphosphate according to the prior art. The crosslinking reagent is used in an appropriate amount to obtain a degree of substitution of 0.1.
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AT 521 488 B1 2020-02-15 österreichisches patentamt [00100] Die Komponenten der Backmasse sind in einem Rührbehälter mit einem Propellerrührer vermischt und bis zur weiteren Verarbeitung gelagert.AT 521 488 B1 2020-02-15 Austrian Patent Office [00100] The components of the baking mass are mixed in a stirred container with a propeller stirrer and stored until further processing.
[00101] Das Ausbacken erfolgt in einer automatischen Backanlage mit umlaufenden Backzangen. Die Backzangen sind mit Backplatten 4, 5 ausgestattet, die die Herstellung der gewünschten Form des Grundkörpers 1 erlauben. In einer Backzange können 180 Grundkörper 1 erzeugt werden, wobei während des Backschritts ein Backzusammenhang mit 10x18 Grundkörpern 1 erzeugt wird. Die einzelnen Grundkörper 1 im Backzusammenhang werden durch Verbindungsstege 6 zusammengehalten und die Vereinzelung erfolgt durch Ausbrechen oder Ausstechen der Grundkörper 1.The baking takes place in an automatic baking system with rotating baking tongs. The baking tongs are equipped with baking plates 4, 5, which allow the production of the desired shape of the base body 1. 180 baking tongs 1 can be produced in a baking tongs, a baking connection with 10x18 basic bodies 1 being produced during the baking step. The individual base bodies 1 in the context of baking are held together by connecting webs 6 and the separation is carried out by breaking out or cutting out the base bodies 1.
[00102] Die Backtemperatur beträgt beispielsweise 200°C, während die Backdauer etwa 95 Sekunden beträgt.The baking temperature is, for example, 200 ° C, while the baking time is about 95 seconds.
BEISPIELS [00103] Grundkörper für eine Kaffeekapsel.EXAMPLE Base for a coffee capsule.
[00104] Die hergestellten Grundkörper 1 haben dieselben Dimensionen, wie im ersten Ausführungsbeispiel beschrieben, wobei auch dieselben Backplatten verwendet werden. Die Vermischung der Komponenten der Backmasse, sowie der Backvorgang erfolgen in denselben Vorrichtungen, die bereits im ersten Ausführungsbeispiel beschrieben. Die Backtemperatur in diesem Ausführungsbeispiel beträgt beispielsweise 175°C, bei einer Backdauer von etwa 135 Sekunden.The base body 1 produced have the same dimensions as described in the first embodiment, wherein the same baking plates are used. The mixing of the components of the baking mass and the baking process take place in the same devices which were already described in the first embodiment. The baking temperature in this exemplary embodiment is 175 ° C., for example, with a baking time of about 135 seconds.
[00105] Die Backmasse für die Herstellung des Grundkörpers 1 umfasst folgende Komponenten:[00105] The baking composition for the production of the base body 1 comprises the following components:
Maisstärke nativ Kartoffelstärke nativ Calciumcarbonatpulver Schellackpulver WasserCorn starch native Potato starch native Calcium carbonate powder Shellac powder water
Gew.-%Wt .-%
Gew.-%Wt .-%
2,5 Gew.-%2.5% by weight
Gew.-%Wt .-%
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Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
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| WO2020016202A1 (en) | 2020-01-23 |
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