Алюминиевые капсулы: Руководство для специалистов по упаковке кофе

Алюминиевые кофейные капсулы: что нужно знать каждому специалисту по упаковке

Сегодня алюминиевые капсулы представляют собой одну из самых быстрорастущих частей рынка кофе с одной порцией Для инженеров по обработке и упаковке и покупателей, столкнувшихся с конструктивными компромиссами и сравнением качества, зная технические причины, выбран данный материал капсулы, компоновка линии и стандарт качества является основополагающим — это минимальные базовые знания. Этот обзор составов сплавов, производственного процесса, пороговых контрольных точек качества, совместимости и реальности дефицита переработки, с которым сталкиваются все бренды и соупаковщики, предназначен для того, чтобы служить вашей ссылкой.

Что такое алюминиевые капсулы и почему они доминируют на кофейном рынке?

Алюминиевые капсулы формируются из листов закаленной фольги методом глубокой вытяжки, что позволяет в целом привести продукт в соответствие с традиционным изготовлением металлических банок. Капсулы герметично закрываются крышкой из фольги под промывкой азотом, чтобы обеспечить гомеостатические условия для хранения и срока хранения.

Что представляет собой алюминиевая капсула для промышленного пользователя, относительно узко по определению: форма чашки для рисования, выполненная из лакированной плоской алюминиевой фольги и запечатанная крышкой из фольги. Пластиковые капсулы обычно изготавливаются из многослойной барьерной пленки, тогда как алюминий опирается на присущие клеточной структуре барьерные свойства.

Используются стандартные марки 8011-O и 8079-O, регулируемые DIN EN 602:2004 и DIN EN 573-3:2013 соответственно. чувствительные к затратам рынки могут указывать фольгу #1100, однако она демонстрирует пониженную пластичность алюминия и, как правило, будет более высокой калибровкой, чтобы компенсировать. ожидайте, что калибры будут на 60 120 м с типичными капсулами Nespresso (исходная линия) больше в диапазоне толщин 80 100 м, что обеспечит оптимальную прочность и пунктуальность.

Стандартные размеры капсулы Nespresso Original Line: 30 мм верхнего внутреннего диаметра, 37 мм верхнего внешнего диаметра (это край фланца), 24 мм нижнего диаметра, 29 мм высоты капсулы и 1 г веса пустой капсулы. вариации оригиналов или их эквивалентов, совместимых с Nespresso, должны быть количественно оценены, чтобы обеспечить приемлемое качество заваривания без нерешенных проблем с производительностью подачи.

Зачем рассматривать возможность использования алюминия для капсул кофе премиум-класса? Три основных фактора для инженеров-упаковщиков:

• Барьер на три основных потенциальных пути. Кислород, свет и влага (которые уносят влагу из молотого кофе) могут быть заблокированы алюминием, обеспечивая как свежесть, так и сохранение аромата, без необходимости использования дополнительных барьерных слоев на фольге или фольге. уплотнение, чтобы предотвратить деградацию.
• Последовательное проникновение давления во время экстракции. поскольку горячая вода, подаваемая в капсулу через уникальную систему высокого давления Nespresso, проникает с точным распределением потока и давлением, можно создать профиль экстракции в чашке, который, как повторяется, создает крем-слой, похожий на заварной крем... ключевой сенсорный сигнал для определения качественной роскошной порции эспрессо или смеси.
• Сотрудничество с окончанием срока службы в качестве точки зрения бренда. История переработки, часто запятнанная или осложненная неправильным пониманием потребителями того, что подлежит вторичной переработке, означает, что алюминий является положительно способствующим, а в некоторых случаях и наиболее привлекательным вариантом перерабатываемого алюминия для дальновидных брендов кофе.

Как изготавливаются алюминиевые капсулы (от катушки до герметичной капсулы)

Производство алюминиевых капсул осуществляется в последовательном порядке с прямым воздействием на критические точки контроля качества, такие как; барьер, штабелирование машины и вывод экстракции.

1. Рулонное разрезание и гашение

1. Процесс производства:

Первым шагом является изготовление алюминиевой рулонной заготовки указанного сорта сплава (обычно 8011-0). рулонная заготовка разрезается на необходимую ширину полотна и заготовляется в плоские круглые или фасонные детали. Входящий осмотр материала на этом этапе подтверждает равномерную толщину по ширине рулона (разницы более 5 м) может привести к трудностям формирования ниже по потоку.

2. Глубокая вытяжка и штамповка

Плоские заготовки протягиваются через ряд прогрессивных прессов глубокой вытяжки, которые образуют форму чашки капсулы. Алюминий вытягивается из лакированной плоской фольги в окончательную коническую геометрию за один или несколько ходов. Инструменты для штамповки необходимо поддерживать с близкими допусками: тупое вытяжное кольцо вызывает утончение стенок, что снижает прочность боковой стенки капсулы и приводит к утечкам в точечные отверстия.

3. Внутреннее лаковое покрытие, безопасное для пищевых продуктов

Лак пищевого качества (обычно эпоксидно-фенольный или ПЭТ-фенольный (на основе ПЭТ) покрывает внутреннюю поверхность. Лак предотвращает любой прямой контакт с жареным кофе и голым алюминием и обеспечивает более гладкую уплотняющую поверхность для фольги крышки. Для проверки целостности покрытия используется тест на сульфат меди: любой обнаженный алюминий темнеет при контакте с раствором.

4. Азотная промывка

Перед введением дозы с кофе полость капсулы промывают азотом (чистота 99,9% N).Вытеснение остаточного кислорода внутрь капсулы затем создает модифицированную атмосферу, которая защищает обжаренный кофе от окислительного разрушения. Остаточные целевые показатели кислорода обычно ниже 2% после герметизации.

5. Дозирование молотого кофе

Измельченные обжаренные кофейные зерна дозируются в каждую капсулу с помощью объемных или гравиметрических дозирующих машин. допуски по весу наполнителя зависят от машины и продукта, но консистенция на этом этапе обеспечивает равномерную экстракцию, хорошее качество чашки и удовлетворенность потребителей. Избыточные пакеты также могут вызвать либо загрязнение уплотнения кофейной мелочью на фланце, либо слабое водянистое пиво.

6. Крышка фольги и термосварка

Капсулы закрываются крышкой из алюминиевой фольги, которая термосваривается с фланцем. Этот герметичный барьер размещает продукт на полке и сохраняет свежесть.

Если требуется операция "под ключ", использование оборудования, охватывающего как процесс формования, так и процесс герметизации капсул, позволяет модернизировать производственную линию с производителями непластиковых капсул.

Алюминиевые и пластиковые кофейные капсулы пронизывают сравнение упаковочных линий

Алюминий против пластика - это гораздо больше, чем просто материальные предпочтения или предполагаемые экологические выгоды. для операторов упаковочных линий это влияет на качество барьера, проблемы со сроком хранения, компоновку и затраты на капитальное оборудование, экономику собранных единиц и маркетинг в конце срока службы. Читайте ниже Измеримые аспекты двух:

Алюминиевые капсулы могут быть на 15-30% дороже по весу, чем пластик, полученный литьем под давлением. Для более качественных брендов, стремящихся продвигать барьер и экологическое послание, эта премия дельта-цены может быть оправдана. Однако для более низкого класса, большого объема частной торговой марки, пластиковые совместимые капсулы могут быть более привлекательным экономическим предложением для сейчас — хотя на это может повлиять новое упаковочное законодательство ЕС.

Параметры контроля качества алюминиевых кофейных капсул

Хорошая на вид капсула все еще может пойти не так в поле Хорошие программы контроля качества для алюминиевых кофейных капсул тестировать каждый этап, от входящего материала до конечного упакованного продукта Вот практический контрольный список, используемый в более авторитетных производителей капсул.

• ✔ Проверка толщины входящей катушки (допуск ±5 мкм)
• ✔ Консистенция глубины рисунка во всех полостях
• ✔ Целостность лакового покрытия (точечный тест на сульфат меди)
• ✔ Целевой диапазон прочности на отслаивание уплотнения (8 15 N)
• ✔ Точность размеров для оригинальной совместимости машин
• ✔ Станции проверки веса (гравиметрическая проверка заполнения)
• ✔ Обнаружение утечек (метод спада давления или погружения воды)
• ✔ Остаточное тестирование кислорода (мишень <2% после герметизации)

Безопасность пищевых продуктов и миграционные ограничения

Еще одно растущее беспокойство потребителей (миграция алюминия в кофе (18,26 6,01 г/л) уже напрямую исследовано рецензируемыми данными. В статье 2020 года, опубликованной Национальными институтами здравоохранения, оценивались уровни алюминия в кофе, сваренном в капсулах (18,26 6,01 г/л). Для сравнения, это намного ниже, чем в кофе в горшке мока (72,57 23,96 г/л), и лишь небольшая часть действительно приемлемого еженедельного количества EFSA.

На нормативной основе алюминиевые капсулы для контакта с кофе подлежат регулированию в соответствии с FDA 21 CFR 175.300 (покрытия для поверхностей, контактирующих с пищевыми продуктами) и Регламентом ЕС 1935/2004 (материалы, предназначенные для контакта с пищевыми продуктами). Ограничения миграции достигают 60 мг/кг в соответствии с правилами ЕС. Модели соответствия ЕС основаны на внутренних лаковых покрытиях, а остатки жареного кофе (после того, как покрытия остаются неповрежденными) не повышают показатели миграции сверх предела.

Для брендов, ориентированных на любителей эспрессо, эти результаты представляют собой значительные маркетинговые возможности. Было показано, что кофе, сваренный в капсулах, подвергает потребителей меньшему количеству алюминия, чем обычные настольные пивоваренные системы (важная точка безопасности, которую следует упомянуть в информации о продукте и в упаковочных материалах для линейных машин от первоначального производителя).

Соображения совместимости капсул и профиля обжарки

Машины Nespresso Original Line - это далеко и далеко домашняя платформа с самыми алюминиевыми кофейными капсулами. если какая-либо третья сторона будет использоваться с этой машиной Nespresso, она должна точно соответствовать параметрам оригинальных изготовленных капсул: высота каждой капсулы должна быть близка к 29 мм, внешний диаметр верхнего обода должен быть очень близок к 37 мм, а угол ориентации должен обеспечивать хорошее сидение в заварочной камере.

Композиционно профиль заваривания также взаимодействует с конструкцией капсулы таким образом, что инженеры упаковки должны оценить. Темные жаркое итальянского эспрессо кофе — особенно темные обжаренные кофейные бленды — отходящие газы значительно больше CO после времени обжарки, упаковки и запечатывания, которые могут оказать внутреннее давление на капсулу. Это не является неожиданным, но необходимо встроить в спецификации прочности запечатывания (если прочность на отслаивание находится на нижнем уровне диапазона 8-15N, чем сильно дегазирующий темный жареный коктейль может привести к тому, что запечатывание в конечном итоге взорвется.

Более легкие смеси кофе арабика лунго приносят некоторые другие соображения, Настройки измельчения часто должны быть установлены немного более грубыми, чем для эспрессо и наполнения веса также могут быть немного повышены, чтобы достичь параметров выстрела В случае капсул стиля Nespresso, доза лунго является чем-то вроде 6-7 г кофе в отличие от стандарта 5-5,5 г для эспрессо выстрел.

Это привносит другой набор соображений в калибровку дозирования и обработку свободного пространства вокруг промывки азотом.

Представление разнообразных упаковок — комбинации профилей нескольких жареных изделий в одной розничной упаковке становится все более популярным сегментом рынка. С точки зрения производственной логистики, разнообразные упаковки требуют значительных требований к переходу, поскольку упаковки могут содержать до двенадцати различных вкусов, требующих серьезного набора сменного оборудования или параллельных линий наполнения. Производство капсул, представляющих весь спектр профильных снимков, от легких смесей арабики до черноклейных итальянских эспрессо, должно сочетать глубокую гибкость со своим встроенным оборудованием, способным без проблем заполнять любой помол, вес, без потери эффективности в долгосрочной перспективе.

Линия Keurig K-Cup, для сравнения, по-прежнему остается довольно пластиковой машиной и использует совершенно другой плагин экстракции, поэтому кроссплатформенная совместимость между капсулами Nespresso и Keurig не является фактором для алюминиевых капсул.

Наличие известного производителя капсульного оборудования, такого как AFPAK, поможет вам спроектировать линию розлива, означает, что вы можете разместить несколько профилей обжарки и совместимых капсул на высоких скоростях, стабильно поставляя качественный кофе во время производственных циклов.

Устойчивое развитие и возможность переработки — Бизнес-кейс для алюминия

К сожалению, банки с алюминиевыми “pods” перерабатываются со скоростью всего около 5% из примерно 14 миллиардов коробочек кофе, продаваемых мировыми производителями каждый год. Хотя устойчиво процесс переработки алюминия бесконечен, и полные 75% всего произведенного алюминия остаются в обращении, рынки просто не успевают за ним.

По своей сути проблема механическая. использованные алюминиевые капсулы просто слишком малы, чтобы их можно было извлечь с помощью ранее существовавшего оборудования для скрининга MRF. Типичный минимальный размер объекта составляет 2,5 дюйма (63,5 мм) для экранирующих экранов, и ни одно известное оборудование для скрининга, используемое на обычном заводе по переработке, не захватывает капсулу Nespresso диаметром 37 мм.

Следовательно, их необходимо перерабатывать через специальную систему сбора капсул, а не через общую однопоточную переработку на обочине.

Переработка на практике становится довольно простой, когда происходит: капсула с истекшим сроком годности опрокидывается на измельчитель, где алюминий отделяется от отработанного кофейного порошка, последний компостируется, а первый переплавляется. При повторном плавлении используется только около 5% энергии, необходимой для производства алюминия во время первоначального сметания, что является значительной экономией, а очевидная выгода от сбора еще больше разочаровывает.

В настоящее время отраслевые организации оспаривают это The Европейский алюминий Ассоциация фольги и Flexible Packaging Europe сотрудничали в рамках программы, ориентированной на инфраструктуру сбора алюминия малого формата. обнадеживает, что новый регламент ЕС по упаковке и упаковочным отходам (PPWR), который вступит в силу в августе 2026 года, будет предусматривать, что 100 процентов всей упаковки должны быть переработаны к 2030 году и полностью переработаны в больших масштабах к 2035 году. Для производителей капсул постановление предусматривает как крайний срок соблюдения требований, так и возможность для дальновидных стран. мыслящие бренды с самого начала создают конкурентное преимущество, создавая новаторскую инфраструктуру сбора.

С точки зрения экономического обоснования, случай вокруг устойчивости алюминиевых капсул является сильным, но компании должны быть честными. Они действительно могут утверждать, что их капсулы сделаны из бесконечно перерабатываемого материала, но не должны утверждать, что их капсулы “ является переработанным” без квалификации скорость фактического восстановления. Информированные потребители оценят прозрачность, и это поставит бренды в хорошее положение для будущего регулирования.

Часто задаваемые вопросы