CN109077617A - 封闭容器和利用封闭容器萃取饮品的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种用于萃取饮品的封闭容器。是由包括容器本体，过滤部件，封闭部件，保护片构成。容器中容纳有萃取饮品的基材。用于制造咖啡饮品、茶饮品、包括植物的花朵、果实、根茎叶组成的代用茶饮品或可溶解的固体和浓缩液体饮品。

Description

封闭容器和利用封闭容器萃取饮品的方法
技术领域
本发明涉及一种用于萃取饮品的密封容器, 密封容器由容器底、侧边和封口边缘构成容器,容器构成可以容纳有颗粒、粉末、片状或液体的饮品基质的空腔,封口边缘覆盖有密封膜,形成密封容器,并且其中,在饮品基质和密封膜间布置有过滤部件。
背景技术
目前类似的技术和相似的容器已存在许多年了。例如在文件,US4136202A1,EP1344722A1中公开了用于咖啡和浓缩咖啡制备的各种类型的容器。
这种用于制备饮品的容器,通常采用圆柱形或带有一定锥度的圆柱形，用拉伸铝成型、或者用塑料片材吸塑(吹塑)成型、或者用注塑成型等方法制造。其通常带有封口边缘(用于附着薄膜、或铝箔)的开口,用来填充饮料基质,在饮料基质与封口薄膜之间布置有颗粒筛网。该筛网由热塑性的塑料注塑成型或者由塑料薄膜或者金属薄片冲压成型。
为了制备咖啡饮品,容器被放入制备器具的冲泡腔中。在冲泡器关闭后,冲泡器处于密封状态,容器的底部借助于刺针被刺破。随后，用于萃取的液体、通常是热水在压力下被输送到容器中。液体流经饮料基质并且从饮料基质中萃取出或溶解所需的物质。制备浓缩咖啡需要压力,通常是15-20 bar 的冲泡水压作用到咖啡粉上用于提取所需物质。该压力借助热水穿过咖啡粉末和颗粒筛网(sieve)到达封口膜或铝箔处,同时借助外部刺针刺破封口膜(EP1344722A1)或只用水压使铝箔破裂(US4136202A1)，制备的咖啡流出。
然而以注塑或冲压方法制造筛子(sieve)存在难度,筛孔必须小于最小的咖啡颗粒。然而在咖啡研磨过程中必然积累了一定数量极细的粉末，筛孔对这部分咖啡颗粉末不起作用。相反在筛孔太小时、尤其在高压下还会产生筛子(sieve)的堵塞。此外，筛子(sieve)还需支撑15- 20bar的冲泡水压,导致筛子(连同高的冲泡水温作用)变形。为此，该筛子(sieve)尤其在以注塑方法制造的筛子(sieve)组件中会为增加强度增加更多材料费用,由此制造成本提高。
在茶饮品的制备中,茶叶在加工处理过程中会产生大量的极细粉末，甚至干燥的茶叶之间的摩擦都会产生破碎和细粉，筛孔对这部分细粉不起作用,这些细粉不同于咖啡的细粉，咖啡的细粉较重，会落到杯底，但茶叶的细粉会浮在饮品的表面,产生不良的口感和观感,降低所制备的饮品品质。
在代用茶饮品的制备中,会大量的采用植物花朵的部分,在加工处理过程中同样会产生大量的极细粉末、主要是花粉，花粉是有效成分的重要来源，筛孔对这部分细粉、花粉同样不起作用,同样会产生不良的口感和观感,降低所制备的饮品品质。
饮品是现代生活重要的内容之一,每天、每个小时都在消费消耗,产生大量废弃物, 百分之百不可降解的铝制和塑料制品废弃物,对环境不友好，不利于环境保护。
现有同类技术中,采用单一铝箔材质制作，厚度在30-60微米，脆弱，易损坏，对消耗量大的饮品，过度采用多层重复包装来保护易损坏的产品是一种对资源的浪费，不利于环境保护。
发明内容
为了克服上述现有技术缺陷和不足，本发明人对此进行了深入研究，经过反复的实验验证，在付出了大量创造性劳动后，从而完成了本发明。
本发明的目的是提供一种带有过滤器部件的封闭容器,其与现有技术相比有更低成本,更大的应用范围,对自然环境更加友好,并且同时克服了现有技术缺点。
本发明的是通过一种用于萃取饮品的密封容器来实现，其具有容器底部和容器侧壁和容器封口边缘,其中,在该容器底部与该容器侧壁和封闭部件之间形成的容纳颗粒、粉末、片状或液体的饮料基材的封闭空间,在饮料基材与封闭部件之间布置有过滤部件,并且,过滤部件由纤维无纺物构成,该过滤部件被设置为至少一层,但不限于一层。
进一步，过滤部件的外边沿与容器封口边缘外边沿相匹配,容器封口边缘外边沿与内边沿形成一周的环形面与过滤部件对应的环形面,熔接或粘接固定。
进一步，容器封闭部件与过滤部件的外边沿相匹配, 容器封闭部件外边沿与内边沿形成一周的环形面与过滤部件对应的环形面, 熔接或粘接固定。
进一步，容器封闭部件内边沿一周形成的面与过滤部件对应部分是彼此分离的，没有粘接或熔接。
进一步，过滤部件采用纤维无纺物规格60g/m2±40g/m2，厚度在0.5mm±0.3mm，，纤维密度在5dtex±4dtex，在此规格范围还应测试确保其透气性满足2000mm/s±1000mm/s(GB/T5453-1997)。
进一步，封闭部件采用PTP铝箔(OP/AL/VC),或复合铝箔(PET/AL/PE, PET/AL/PP)，膜厚度在0.06mm±0.03mm。
进一步，封闭部件至少一层,但不限于一层，采用PTP铝箔还需附着一层可手动剥离的保护层。
进一步，封闭部件和过滤部件平整而且张紧。
进一步，封闭部件内边沿形成一周的环形面,其材质具有理论撕裂的物理特性,其设置成被外部尖锐部件和内部15-20Bar压力共同作用下破裂、撕裂，外部尖锐部件在封闭部件正面以阵列排列,数量在4-64个，优先选择16个。
进一步，封闭部件外侧附有防止意外破坏PTP材质的封闭部件的保护片或保护膜,其中保护片或保护膜具有用手剥离的突出边缘。
进一步，保护片或保护膜(303)采用双层(PET/PE)或三层复合膜(PET/AL/PE)，复合膜厚度在0.06±0.03mm。
进一步，封闭部件在外部尖锐部件和内部压力共同作用下撕裂、断裂时,过滤部件保持未破裂或撕裂、断裂。
进一步，封闭容器本体是通过模具注塑成型、或片材冲压拉伸成型。
进一步，封闭容器本体可以是单一材质：聚丙烯(PP)、或由玉米淀粉生成的聚乳酸(PLA)构成,也可以是三层复合(PP/EVOH/PET)甚至多层复合材质构成，优选环保型可完全降解的聚乳酸(PLA)构成,聚乳酸(PLA)在自然堆肥的条件下可全部降解为水和二氧化碳。
进一步，封闭容器底部具有理论撕裂的部位,其设置成被外部的尖锐部件刺穿、撕裂，外部的尖锐部件沿环形阵列布置,数量在2-8个。
进一步，封闭容器底部刺穿部位，厚度小于0.4mm。
基于上述，本发明公开了一种高萃取效率，高萃取质量，扩大饮品应用范围，特别是使中国传统的植物花、茎、叶、根构成的代用茶饮品有了快速简捷的饮用方法。其操作步骤。
1. 准备含有饮品基料的封闭容器。
2. 如有保护片或保护膜，剥离保护片或保护膜。
3. 放入萃取器中，萃取压紧器压紧，使萃取器密封圈起作用。
4. 同时,刺针刺穿容器底部。
5. 通过压力注入萃取用高温液体。在压力和高温液体的双重作用下，饮品基料中的有效成分析出并溶解到液体中。
6. 液体通过过滤部件时，饮品基料被阻挡隔离，只有液体可以通过，并且，液体的流速和流量是被设定的。
7. 液体到达密封部件后，在液体压力和外部尖锐部件的作用下刺穿撕裂封闭部件。
8. 含有萃取物质的液体流出，饮品萃取完成。
与已知技术相比,本发明的优点是用过滤纤维无纺物与过滤筛子(sieve)相比即有良好的过滤效果成本又低,。可省略用于制造筛子的注塑或冲压生产过程。特别是,与现有己知的塑料(包括金属)过滤筛子(sieve)相比,过滤无纺物具有突出的技术优势,即具更小的过滤孔径的同时有更大过滤流量。原因在于,筛子(sieve)筛孔是有限的而且是平面二维过滤,无纺物是三维过滤,无纺物可以使过滤液体横向流动(在无纺物内走旁路),由此获得更好更充分过滤特性。尤其突出的是过滤纤维无纺物明显降低甚至几乎消除了筛子堵塞的弊端。其突出的优势特点,不仅对低压制备液体饮品,而且对高压制备液体饮品,显示出良好的抗堵塞特性。更细小的饮料基材，可以增加基材与萃取液体的接触面积，饮品基材中的有效成分萃取更加快速和充分。
纤维无纺物在本发明的定义是主要由含聚酯纤维、聚丙烯纤维、或聚乳酸(PLA)纤维构成的不规则的、非纺织的结构，可含有40%以内的植物纤维。
优选地，环保型聚乳酸(PLA)纤维，其规格是以每平方米所含纤维的重量来衡量的，通常选择60g/m2±40g/m2，厚度也是重要选择指标，通常选择厚度在0.5mm±0.3mm，纤维密度在5dtex±4dtex。
优选地，在此规格范围还应测试确保其透气性满足2000mm/s±1000mm/s(GB/T5453-1997)。
本发明的一个优点是过滤部件固定在容器封口边缘，具有过滤部件所需的足够支撑力，封闭部件叠加热熔粘接固定，结构简单，生产过程简单简化，生产成本低。
本发明的另一个突出优点是优选环保型可完全降解的聚乳酸(PLA)材质的容器和过滤部件，使之产生的废弃物对环境造成的危害达到了最小，其主要组成部分在两年内完全降解为水、二氧化碳或肥料。对保护环境意义重大。
本发明的另一个突出优点是封闭容器在保证稳定的刺穿撕裂要求的同时，又具有自身抗冲击变形的能力，可减少和降低包装要求，减少包装费用，对环境保护有积极的作用。
附图说明
为了更详细的说明本发明技术方案和实施实例，对实例和现有技术说明中的附图加以简要说明，很明显，仅仅是说明，而不是对本发明的限定。
附图1为本发明封闭容器的结构示意图。
附图2为本发明实施实例二和实例三密封部件刺穿状态下的工作示意图。
附图3为本发明实施实例一密封部件在内部压力和外部尖锐部件共同作用下的工作示意图。
附图4为本发明密封部件保护片或保护膜示意图。
附图标记说明：
1.封闭容器。2. 容器本体。3. 容器封闭部件。4.容器底部。5.容器侧壁。6.容器封口边缘。7.过滤部件。9.萃取器。100.封闭空间。101.饮料基材。201.容器封口边缘外边沿。202.容器封口边缘内边沿。301. 封闭部件外边沿。302. 封闭部件内边沿。303.保护片或保护膜。304.剥离突出部。901.萃取液体注水口。902.萃取器底部刺针。903.萃取器密封圈。904.密封压紧器。905.尖锐部件。
具体实施方法
下面结合具体的实施例对本发明做进一步说明。这些例举性实施方式、用途和目的仅用来例举说明本发明，并非对本发明实际保护范围构成任何限定，更非将本发明的保护范围局限于此。
在该实施例一中，结合附图1和附图3所示，容器本体(2)优选地采用聚乳酸(PLA)注塑成型，过滤部件(7) 优选地采用聚乳酸(PLA)纤维无纺物，其优选的规格为：35克/平方米，0.5毫米厚，6dtex。封闭部件优选地采用PTP铝箔(OP/AL/VC)铝箔厚度0.04毫米。通过熔接和粘接方式依次固定过滤部件、封闭部件和保护片后形成封闭空间，在封闭之前灌入研磨咖啡，重量在7±0.2克。
将此封闭容器手动剥离保护片后放入萃取器中，压下萃取器压紧板，此时底部刺针刺穿，萃取器密封圈被压紧，然后摄氏92-94度热水在15-20Bar高压下通过萃取器管路，沿底部刺穿口注入封闭容器内，由于萃取器密封圈的作用，热水的压力始终保持在15-20Bar高压，热水在高压的作用下，迅速浸润咖啡粉，并最终到达过滤部件，含有咖啡的热水穿透过滤部件后将将压力作用在封闭部件上，在萃取器尖锐部件的共同作用下，封闭部件被撕裂或破裂，咖啡液流出，由于过滤部件的作用，咖啡粉渣被阻挡在容器内，在热水和高压的双重作用下咖啡粉中有机芳香类油脂首先析出，有机芳香类油脂析出率和析出速度与水温、压力和热水与咖啡的接触面积有直接的关系，由于可以研磨更细的咖啡粉，增大咖啡粉与热水的接触面积，使萃取咖啡”油脂”(CREAM)即快又充分，大约8秒左右完成，此后持续析出的是溶于热水的物质，包括咖啡因，优选地析出时间是10-20秒左右，总的萃取时间是18-28秒左右，通过控制萃取时间可以得到一杯(20-40ml)意大利浓缩咖啡(ESPRESSO)。
在实施例二中，结合附图1和附图2所示，容器本体(2)优选地采用聚乳酸(PLA)注塑成型，过滤部件(7) 优选地采用聚乳酸(PLA)纤维无纺物，其优选的规格为：25克/平方米，0.3毫米厚，3dtex。封闭部件优选地采用三层复合铝箔(PET/AL/PE, PET/AL/PP) 厚度0.07毫米。通过熔接和粘接方式依次固定过滤部件和封闭部件形成封闭空间，在封闭之前灌入红碎茶(CTC)，重量在5±0.4克。
将此封闭容器放入萃取器中，压下萃取器压紧板，此时底部刺针刺穿，同时封闭部件也被刺穿，萃取器密封圈被压紧，然后摄氏92-96度热水在15-20Bar高压下通过萃取器管路，沿底部刺穿口注入封闭容器内，由于萃取器密封圈的作用，热水的压力始终保持在15-20Bar高压，热水在高压的作用下，迅速浸润红碎茶，并最终到达过滤部件，在短时间的浸润后经过萃取的红茶液穿透过滤部件将压力作用在封闭部件上，在萃取器尖锐部件的共同作用下，封闭部件会进一步破裂，红茶液流出，由于过滤部件的作用，红碎茶渣被阻挡在容器内，在热水和高压的双重作用下红碎茶中有机芳香类物质，包括氨基酸、黄酮类化合物，茶红素、茶黄素不断析出，其析出率和析出速度与水温、压力和热水与红碎茶的接触面积有直接的关系，由于可以采用更细的红碎茶粉，增大茶粉与热水的接触面积，使萃取红碎茶即快又充分。
采用本发明方法制作，短时间内即可得到一杯纯净无渣的浓缩红茶(60-80ml)，总的萃取时间是30-60秒左右，口感和观感俱佳的浓缩红茶是制作一杯好喝奶茶的基础，普通浸泡方式短时间制作不出较浓的红茶，传统制作浓缩红茶需要长时间煮沸反复搅拌过滤，本发明实现了简单方便快速的制作浓缩红茶和奶茶基底。
在实施例三中，结合附图1和附图2所示，容器本体(2)优选地采用聚乳酸(PLA)注塑成型，过滤部件(7) 优选地采用聚乳酸(PLA)纤维无纺物，其优选的规格为：25克/平方米，0.3毫米厚，3dtex。封闭部件优选地采用三层复合铝箔(PET/AL/PE, PET/AL/PP) 厚度0.07毫米。通过熔接和粘接方式依次固定过滤部件和封闭部件形成封闭空间，在封闭之前混合灌入红碎茶(CTC)，重量在2克左右，粉碎后的玫瑰花，重量在3克左右。
将此封闭容器放入萃取器中，压下萃取器压紧板，此时底部刺针刺穿，同时封闭部件也被刺穿，萃取器密封圈被压紧，然后摄氏92-96度热水在15-20Bar高压下通过萃取器管路，沿底部刺穿口注入封闭容器内，由于萃取器密封圈的作用，热水的压力始终保持在15-20Bar高压，热水在高压的作用下，迅速浸润玫瑰红茶，并最终到达过滤部件，在短时间的浸润后经过萃取的玫瑰红茶液穿透过滤部件将压力作用在封闭部件上，在萃取器尖锐部件的共同作用下，封闭部件会进一步破裂，玫瑰红茶液流出，由于过滤部件的作用，玫瑰红茶渣包括极细的花粉被阻挡在容器内，在热水和高压的双重作用下玫瑰红茶中有机芳香类物质，包括溶于热水的物质不断析出，短时间内即可得到一杯纯净无渣的玫瑰红茶(80-120ml)饮品，总的萃取时间是30-60秒左右，并且可以多次萃取，直到汤色口感变淡为止。
以上，仅为本发明部分具体实施方式，但发明的保护范围并不局限于此，因此，本发明的保护范围应该以权利要求书的保护范围为准。

Claims (24)

1.用于萃取饮品的封闭容器(1),该封闭容器具有容器本体(2)和容器封闭部件(3)构成,该容器本体具有容器底部(4)和容器侧壁(5)和容器封口边缘(6),在该容器底部(4)与该容器侧壁(5)和封闭部件(3)之间形成容纳颗粒、粉末、片状或液体的饮料基材(101)的封闭空间(100)，并且在该饮料基质(101)与该容器的封闭部件(3)之间布置了过滤部件(7),该过滤部件(7)被设置为至少一层,但不限于一层。
2.如权利要求1所述的过滤部件(7),其特征在于,采用含聚酯纤维、聚丙烯纤维、或聚乳酸(PLA)纤维无纺物(过滤布、过滤纸),优选聚乳酸(PLA)纤维无纺物,聚乳酸(PLA)的原料是玉米淀粉,是在自然环境下堆肥可完全降解的环保型材质,降解为水和二氧化碳。
3.如权利要求1所述的封闭容器(1),其特征在于,过滤部件(7)的外边沿与容器封口边缘(6)外边沿(201)形状相匹配,容器封口边缘(6)外边沿(201)与内边沿(202)形成一周的环形面与过滤部件(7)对应的环形面, 熔接或粘接固定。
4.如权利要求1所述的封闭容器(1),其特征在于,容器封闭部件(3)与过滤部件(7)的外边沿形状相匹配, 容器封闭部件(3)外边沿(301)与内边沿(302)形成一周的环形面与过滤部件(7)对应的环形面, 熔接或粘接固定。
5.如权利要求1所述的封闭容器(1),其特征在于, 容器封闭部件(3)沿内边沿(302)一周形成的面与过滤部件(7)对应部分是彼此分离的。
6.如权利要求1所述的封闭容器(1),其特征在于,过滤部件(7)采用纤维无纺物规格60g/m2±40g/m2，厚度在0.5mm±0.3mm，，纤维密度在5dtex±4dtex，在此规格范围还应测试确保其透气性满足2000mm/s±1000mm/s(GB/T5453-1997)。
7.如权利要求1所述的封闭容器(1),其特征在于, 该容器的封闭部件(3)和过滤部件(7)外沿(302)可以直径方向大于2mm或直径方向小于容器封口边外沿(201)3mm范围内。
8.如权利要求1所述的封闭容器(1),该容器的封闭部件(3) ,其特征在于, 采用PTP铝箔(OP/AL/VC),或复合铝箔(PET/AL/PE, PET/AL/PP)，膜厚度在0.06mm±0.03mm。
9.如权利要求1所述的封闭容器(1),该容器的封闭部件(3) ,其特征在于,至少一层,但不限于一层，采用PTP铝箔还需附着一层可手动剥离的保护层。
10.如权利要求1所述的封闭容器(1),其特征在于,该容器的封闭部件(3)和过滤部件(7)平整而且张紧。
11.如权利要求1所述的封闭容器(1),该容器的封闭部件(3)内边沿(302)形成一周的环形面,其特征在于,其材质具有理论撕裂的物理特性,其设置成被外部尖锐部件和内部15-20Bar压力共同作用下破裂、撕裂，外部尖锐部件在封闭部件(3)正面以阵列排列,数量在4-64个，优先选择16个。
12.如权利要求1所述的封闭容器(1) ,其特征在于,该容器的封闭部件(3)外侧附有防止意外破坏PTP材质的封闭部件的保护片或保护膜(303),其中, 保护片或保护膜(303)具有用手剥离的突出边缘(304)。
13.如权利要求1所述的封闭容器(1) ,其特征在于, 保护片或保护膜(303)采用双层(PET/PE)或三层复合膜(PET/AL/PE)，复合膜厚度在0.06±0.03mm。
14.如权利要求1所述的封闭容器(1),其特征在于,过滤部件(7)这样来构造,使得所述封闭部件(3)在外部尖锐部件和内部压力共同作用下撕裂、断裂时,所述过滤部件(7)保持未破裂或撕裂、断裂。
15.如权利要求1所述的封闭容器(1),其特征在于,该容器本体(2)是通过模具注塑成型、或片材冲压拉伸成型。
16.如权利要求1所述的封闭容器(1),其特征在于,该容器本体(2)可以是单一材质：聚丙烯(PP)、或由玉米淀粉生成的聚乳酸(PLA)构成,也可以是三层复合(PP/EVOH/PET)甚至多层复合材质构成，优先选择环保型可完全降解的聚乳酸(PLA)构成,聚乳酸(PLA)在自然堆肥的条件下可全部降解为水和二氧化碳。
17.如权利要求1所述的封闭容器(1),该容器底部(4),是由(4-1)和(4-2)两部分构成，其特征在于,具有理论撕裂的部位(4-1),其设置成被外部的尖锐部件刺穿、撕裂，外部的尖锐部件沿(4-1)环形阵列布置,数量在2-8个。
18.如权利要求1所述的封闭容器(1),该容器底部(4-1)部分，其特征在于,厚度小于0.4mm。
19.一种用于制造出权利要求1-18任一项所述封闭容器的方法, 其特征在于, 颗粒、粉末、片状或液体的饮料基材填充入容器中,圆形刀片依次切下封闭部件(PET/AL/PP复合膜)和过滤部件,热封装置将两部件固定在容器封口部位。
20.一种用于制造出权利要求1-18任一项所述封闭容器的方法, 其特征在于, 颗粒、粉末、片状或液体的饮料基材填充入容器中,圆形刀片依次切下封闭部件(PTP铝箔)和过滤部件,热封装置将两部件固定在容器封口部位,然后异形刀片切下保护片或保护膜,在局部的温度和压力下将其附着在密封部件表面。
21.一种利用权利要求19所述封闭容器萃取饮品的方法,其特征在于,步骤一准备所述的封闭容器(1),步骤二将封闭容器(1)放入萃取器中，操作萃取器,刺穿容器底部(4)和封闭部件(3),步骤三注入高温萃取液体和压力进一步撕裂封闭部件(3)。
22.一种利用权利要求20所述封闭容器萃取饮品的方法,其特征在于,步骤一准备所述的封闭容器(1),用剥离突出部(304)手动去除保护片或保护膜(303),步骤二将封闭容器(1)放入萃取器中，操作萃取器,刺穿容器底部(4),步骤三注入高温萃取液体和压力刺穿撕裂封闭部件(3)。
23.根据权利要求21-22所述方法,其特征在于,所述步骤中,过滤部件(7)依旧固定在容器(2)边缘(201)和(202)处。
24.根据权利要求1-18任一项所述封闭容器的一种应用,用于制造咖啡饮品、茶饮品、包括植物的花朵、果实、根茎叶组成的代用茶饮品或可溶解的固体和浓缩液体基料。
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