アルミニウム コーヒー カプセルの製造: 材料、機械、製造ガイド

アルミニウム コーヒー カプセルの製造方法: 材料、機械、および完全な製造プロセス

アルミニウム製のコーヒーカプセルは、世界のカプセル市場でますますシェアを獲得しており、そのシェアは、2016年12月11 日に発表された「1990 年代」には、2019年1月20 日に発表された推定値まで低下した 2025年には326億2000万ドル, 、モルドールインテリジェンスによると。 roastersやプライベートラベルブランドや飲料事業のカプセルに入るためには、成分、製造プロセス、および機械 - 原材料、プロセス、および機械 - これらの要因が最終製品の品質、貯蔵寿命、商品規制、およびユニットの経済性を決定するため、このガイドは、合金の選択から充填、シール、リサイクルまで、アルミニウムコーヒーカプセルの製造プロセス全体を明らかにします。.

アルミニウムがコーヒーカプセルの好ましい材料である理由

アルミニウムは、プラスチックとは異なり、光、酸素、湿気に対する絶対的な障壁を提供します。これは、焙煎後の挽いたコーヒーの劣化の 3 つの潜在的な原因です。これは、アルミニウム カプセルをプラスチックと区別する重要な特性であり、年間約 140 億カプセルを製造するネスプレッソを含むすべての主要生産者が数十年前にこの製品を選択しており、変更されていない主な理由です。.

これは、実用的な方法で翻訳するアルミニウムに9-12 封止後の月の貯蔵寿命を持っている, 対 3-6 標準的なプラスチック製のカプセルの月, これは、不確実な貯蔵寿命と小売店を通じて販売する任意の焙煎業者やプライベート ラベルのブランドにとって重要な温度と圧力に耐えるにも適しています (一般的に 9-19 バールで 90-95 C) 歪みがなく、苦味や他のオフンの味を飲み物に付与するアルミニウム。.

パフォーマンス上の利点とは別に、アルミニウムには持続可能性の要因があり、将来的には消費者の購入決定にますます影響を与えるでしょう。 ザ 国際 アルミニウム 研究所 金属は構造やバリア特性を劣化させることなく際限なくリサイクルできるため、これまでに製造されたアルミニウム全体の約 75 パーセントが現在流通していることがわかりました。これらの意識の高い消費者を直接ターゲットにしているブランドにとって、これは明らかなセールスポイントです。.

アルミニウム合金の仕様とカプセルの材料組成

ただし、すべてのアルミニウム合金が缶成形プロセスに適しているわけではありません。業界標準の合金は 8011-O または 8079-O テンパーであり、気密性を維持するために必要な柔らかいテンパーの成形性 (微細な亀裂のない深絞り) を備えています。.

8011 対 3003: 適切な合金の選択

ほとんどの人にとって ネスプレッソカプセル そして鉄およびケイ素の付加が付いているホールダーは99%の純度の要求の高い可塑性そして耐食性を渡します8011 を形成します。 8011 はほとんどのali aluのカプセル船のための企業を渡って予想された標準です。 multiキャビティを要求するカプセルか容器の形状がより複雑、輸送の間に高い機械負荷を受けなければならない場合、より高い引張強さおよび大きい伸びを可能にするマンガンの付加が付いている3003 合金を要求します。.

比較のために、典型的なネスプレッソ オリジナル カプセルは、上部の外径 = 37 mm、底部の直径 = 24 mm、高さ = 29 mm で、壁の厚さは 110 m (0.11 mm) 程度、空の重量は 1.0 g 程度です。.

インテリアコーティングと食品の安全性

カプセルの内部はエポキシまたは BPA 非意図的 (BPA-NI) ラッカー バリアでコーティングされており、アルミニウム表面と焙煎したコーヒー豆または醸造製品との直接接触が禁止されており、コーティングが食品規格のコンプライアンス要件を満たしている必要があることが示されています。医薬品局()FDA 21 CFR 175.300) コーティング中の非揮発性物質の食品および欧州連合の法律への全体的な移行は 50 ppm ()EC) No 1935/2004 全体的な移行は、請負業者から提供された準拠文書を使用して 10 mg/dm を超えてはなりません。この解釈は、生産実行ごとにテストする必要があります。.

外部デザインは、承認された食品安全インクを使用して特注のブランディングで印刷できます。カプセルの表面はさまざまな色に陽極酸化処理またはラッカー塗装できるため、プライベート ラベル メーカーは追加の工具コストをかけずに製品のブランディングをカスタマイズできます。.

コーヒーカプセルの製造プロセス: 豆から密封されたポッドまで

コーヒーカプセルの製造は、標準的な生産チェーンに従い、カプセル形成、コーヒー調製、自動充填と気密封止を連続的で中断のないシーケンスに統合しています。すべてのフォーマットは同じ工場で処理されます(ネスプレッソ、K-Cup、ドルチェグスト、ラバッツァ互換)。.

1. アルミニウム シート スタンピング = ブランク 8011-O アルミニウム コイルは、リム公差を 0.02 mm に保ちながら、各カプセル カップを印刷して深く引き込む転写プレスに高速 (>600 ～ 1,200 サイクル/分) で供給されます。.
2. インテリアラッカーコーティング (カップ) は、酸素バリアを形成する下流のコーティングステーションによって食品に安全なラッカーでコーティングされています。.
3. コーヒーの焙煎と製粉 豆は伝統的に中程度の濃い色に焙煎され、抽出中の溶解度を高め、工業用の 3 段階ローラー ミル (割込み、中間粉砕、超微細最終粉砕) を通して、各カプセルに一貫した粒径を生成します。.
4. カプセル消毒 紙のようなえくぼのあるカプセルを粉塵のない圧縮空気で吹き込み、複数のカプセルを UV 滅菌チャンバーを連続して通過させて食品グレードの衛生基準を満たします。.
5. オジェ フィラー (Auger Filler = Doser) は、5.5-7gの冷間挽いたコーヒーを、1 つの定レベルホッパーから各カプセルに±0.2 グラムのレベル精度で供給します。.
6. 窒素フラッシング = 投与段階と密閉段階の間に、カプセル内の窒素注入の複数のポートにより、残留酸素が目標レベル <2% に移動し、高純度ラインは酸素 1% 未満に達し、保存期間は 9-12 か月です。.
7. 蓋の切断と密閉 - 蓋ホイルを所定のサイズに切断し、カプセルの上部に密閉熱を加え、消費時の光、湿度、酸素の侵入を防ぎます。.
8. 品質管理及び点検 iau 密封されたカプセルは点検の対象、シールの完全性の標準に付着のための残留OTRおよびC0 レベルの沈下の基づいた測定の下で、拒絶されたカプセルは捨てられます。.
9. カートン詰め及びPalletizing ー最終的なカプセルはカートンに入れられ、郵送物のためにpalletized。 典型的な コーヒーカプセル生産ライン 注文から最初の発送まで30日から60日かかります。.

コーヒーカプセルの充填およびシール機:タイプと仕様

カプセルフィラーとシーラーには主に 2 つのタイプがあります (リニアとロータリー)。選択に影響を与える主な要因は、毎月の容量と成長計画である必要があります。.

どちらのスタイルの機械も、オーガーフィラーの投与、窒素フラッシング、ヒートシールという同じ基本技術を利用しています。それらが異なるのは、スループットとカプセルがステーションからステーションへ輸送される方法です。リニアマシンは、カプセルを直線経路を介してレーン内で移動させ、ロータリーでは、ステーションのさまざまな場所の周囲で回転する円形のタレット位置カプセルを高速かつより少ない床面積で使用します。これは生産に革命をもたらしました。.

カプセルカップの形成(充填前)には、フィラーおよびシーラーの設計と統合された成形カプセル化プレスがあるメーカーもあります。 C シリーズ コンパクト プレス (45-80 トン、1-5 キャビティ) は、単一原産のカプセルを充填したいブティック ロースターに適していますが、大量プレス (63-80 トン、最大 6 キャビティ) はバルク スケールのメーカーに適しています。これらはすべて、既存の醸造装置と適切に互換性を持たせるために重要な寸法精度を提供します。.

A コーヒー カプセル フィラー および シーラー 最大速度だけでなく、最小切り替え時間、供給信頼性、洗浄ダウンタイムについても評価する必要があります。.

適切なコーヒーカプセル包装機の選び方

コーヒーカプセルの包装機を選択することは、今後何年にもわたって生産能力、製品構成、ユニットの経済性を定義する設備投資です。包装機を選択するときは、生産能力計画の下を避けるか(量が増えると複数のラインに投資せざるを得なくなります)、よく作られた不活性ガスシステムの重要性を無視するか、どちらもコストのかかる間違いです。このチェックリストは、考慮すべき 7 つの重要な領域を強調しています。.

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  生産量 ⁄現在の月間カプセル需要を計算し、2 年間の成長を予測する 18 か月以内に50 万カプセル/月を超えると予想する場合は、ロータリーマシンから始めましょう。 linear を今すぐ購入し、2 年後に交換すると、資本支出が2 倍になります。.
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  カプセルフォーマットの互換性 ¤ マシンがターゲット形式 (ネスプレッソ、K カップ、ドルチェ グスト、またはカスタム) を処理することを確認します。複数の形式を提供する予定の場合は、迅速な金型交換を行うマシンを優先してください。 ¤ 一部のモデルは 30 分以内に形式を切り替えますが、他のモデルは数時間かかります。.
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  マテリアルハンドリング ¤ アルミニウム、プラスチック、堆肥化可能なカプセルは、供給時とシール時にそれぞれ異なる動作をします。アルミニウム用に校正された機械は、次の調整が必要になる場合があります 堆肥化可能なカプセル充填機 ワークフロー。 material の互換性を購入前に確認します.
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  窒素フラッシング機能 ――パンフレットの仕様だけでなく、実際の生産工程からの残留酸素データを尋ねてください。アルミニウムカプセルの場合は2パーセント未満、プレミアムラインの場合は1パーセント未満を目標とします。.
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  満ちる正確さ ――±0.2 g の精度を確認します。投与量が一貫しないと風味の変化が生じ、他の品質問題よりもブランドの評判が損なわれます。.
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  切り替え時間 ¤ 複数の SKU (さまざまなブレンド、グラインド サイズ、またはカプセル形式) を製造する場合、切り替え時間は 1 日の有効生産量に直接影響します。迅速な切り替えのために設計されたマシンは、ダウンタイムを短縮して元気が支払われます。.
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  アフターセールスサポート ¤ スペアパーツの入手可能性、技術サポートの応答時間、メーカーがオンサイトトレーニングを提供しているかどうかを評価します。 20パーセント速く動作するが、交換部品を入手するのに2週間かかる機械は、実際には遅くなります。.

アルミニウムとプラスチックのコーヒーカプセル: 製造の比較

アルミニウム カプセルとプラスチック カプセルのどちらを選択するかは、原材料のコストから家庭での認識価値や使用済み廃棄物の処理に至るまで、サプライチェーンのあらゆる側面に影響を与えます。材料の選択は最終的にはエコの問題として提示されることが多いですが、生産の決定に適切な情報を提供するための製造と性能の違いは、多くの点で同様に重要です。.

堆肥化可能なカプセル材料は、第3 の代替手段であるが、それでもインフラの制限によって妨げられている カプセルを扱うことができる商業堆肥化施設は、すべての地域で利用可能ではなく、カプセルあたりのコストはアルミニウムとプラスチックのコストを超え、バリア品質はアルミニウムよりも小さい - その結果、貯蔵寿命が短くなる カプセル製造のほとんどの新規参入者にとって、アルミニウムは性能とリサイクル性の組み合わせにおいてデフォルトの選択のままである。.

アルミニウムカプセル製造における持続可能性とリサイクル

アルミニウムは、バリアや機械的特性を失うことなく永久にリサイクルできます。これは、プラスチックや堆肥化可能な材料では得られない利点です。そのため、アルミニウムカプセルの生産はおそらく循環経済の原則に適していますが、リサイクルインフラは多くの分野でまだ成熟する必要があります。.

最大のアルミニウムカプセル生産者であるネスプレッソは、業界レベルでのパフォーマンスを追跡するために、詳細な持続可能性データを公開しています。ネスプレッソの サステナビリティレポート, 、すべてのオリジナルカプセルは現在、80 パーセントのリサイクルアルミニウムで製造されていますが、Vertuoカプセルの88 パーセントは、によって提供された85 パーセントのリサイクル材料で製造されています ノベリス 2020年に発表された専用のリサイクルアルミニウムサプライチェーンを通じて。.

世界的なカプセル回収率は2024年に35パーセントに達し、ネスプレッソは2025年までに50パーセント、2030年までに60パーセントに達するという計画を発表しました。これらの目標を達成するために、彼らは2009年に遡り、世界中の公共回収センターに100台以上の渦電流分離器の設置を支援しました。ネスプレッソが試験プラントでこの技術の優れた性能を証明した後、フランスで65台のマシンが追加されました。ネスプレッソは2019年に他のカプセル会社にカプセルリサイクルプログラムを開放しました。競争ではなく業界全体の協力こそが、業界にとって普遍的で世界的なリサイクルインフラを構築する唯一の方法です。.

プライベートブランド生産者や新規市場参入者にとって、アルミニウムカプセルは、消費者がシングルサーブコーヒーについて提起する持続可能性への反対を軽減し、特に使用済みリサイクルアルミニウムから調達する場合、環境上の責任となる可能性のあるものを前向きなブランドストーリーに変えます。.

よくある質問frequently Asked Questions