Производство алюминиевых кофейных капсул: материалы, машины и руководство по производству

Как изготавливаются алюминиевые кофейные капсулы: материалы, машины и полный производственный процесс

Алюминиевые кофейные капсулы все чаще занимают долю мирового рынка капсул, которая. упала до расчетной 32,62 миллиарда долларов США в 2025 году, согласно Мордор интеллект. для обжарщиков и частных торговых марок и предприятий по производству напитков, попадающих в капсулы, важно знать ингредиенты, производственный процесс, и машины — сырье, процесс, и машина — поскольку эти факторы определяют качество конечного продукта, срок хранения, товарные правила, и экономику единицы. это руководство раскрывает весь процесс производства алюминиевых кофейных капсул, от выбора сплава до наполнения, герметизации, и переработки.

Почему алюминий является предпочтительным материалом для кофейных капсул

Алюминий, в отличие от пластика, обеспечивает абсолютный барьер для света, кислорода и влаги, три потенциальные причины разложения молотого кофе после обжарки. Это ключевое свойство, которое отличает алюминиевые капсулы от пластика и является основной причиной того, что все основные производители, включая Nespresso, производящий около 14 миллиардов капсул в год, выбрали его десятилетия назад и не изменились.

Практическим способом это переводится в алюминий, имеющий срок хранения 9-12 месяцев после запечатывания, против 3-6 месяцев для стандартных пластиковых капсул. что важно для любого жаровни или бренда под частной торговой маркой, продающего через торговые точки с неопределенным сроком хранения. Алюминий также подходит для выдерживания температуры и давления заваривания эспрессо (обычно 90-95C при давлении 9-19 бар) без искажений и придания напитку горечи или других побочных эффектов.

Помимо преимуществ в производительности, алюминий обладает фактором устойчивости, который будет все больше влиять на решения потребителей о покупке в будущем. The Международный институт алюминия указала, что около 75 процентов всего когда-либо изготовленного алюминия сегодня циркулирует, поскольку металл можно перерабатывать бесконечно без ухудшения его структуры или барьерных свойств. Для брендов, непосредственно ориентированных на этих сознательных потребителей, это очевидный аргумент в пользу продажи.

Технические характеристики алюминиевого сплава и состав материала капсулы

Однако не все алюминиевые сплавы подходят для процесса формования банок. Стандартными сплавами отрасли являются закалки 8011-O или 8079-O, которые обладают необходимой формуемостью (глубокая вытяжка без микрокрекинга) более мягких температоров для поддержания герметичности.

8011 против 3003: Выбор правильного сплава

Для большинства капсула неспрессо и форматы держателя сплав 8011 с добавками железа и кремния обеспечивает требуемую высокую пластичность и коррозионную стойкость на чистоте 99%. 8011 является ожидаемой нормой в отрасли для большинства судов с капсулами али алу. Если форма капсулы или контейнера более сложна, требует многополостной, и должна подвергаться повышенным механическим нагрузкам во время транспортировки, потребуется сплав 3003 с добавками марганца, позволяющий обеспечить более высокую прочность на разрыв и большее удлинение.

Для сравнения, типичная капсула Nespresso Original имеет верхний внешний диаметр=37 мм, диаметр основания=24 мм, а высоту=29 мм с толщиной стенки порядка 110 м (0,11 мм) и весом пустого в порядке 1,0 г.

Внутреннее покрытие и безопасность пищевых продуктов

Капсулы покрыты внутри эпоксидным или ненамеренным BPA (BPA-NI) лаковым барьером, чтобы запретить прямой контакт между алюминиевой поверхностью и обжаренными молотыми кофейными зернами или заваренным продуктом, с указанием, что покрытие должно соответствовать требованиям соответствия требованиям Food. и Управление по лекарственным средствам (FDA 21 CFR 175.300) 50 ppm общая миграция нелетучих веществ в покрытиях в пищевые продукты и законодательство Европейского Союза (ЕС) № 1935/2004 общая миграция не должна превышать 10 мг/дм, при этом соответствующая документация предоставляется подрядчиками. Эта интерпретация должна проверяться при каждом производственном прогоне.

Внешний дизайн может быть напечатан с индивидуальным брендингом с использованием одобренных пищевых безопасных чернил. Поверхности капсул могут быть анодированы или лакированы в различных цветах, что дает производителям частных торговых марок возможность персонализировать брендинг продукции без каких-либо дополнительных затрат на оснастку.

Процесс производства кофейных капсул: от фасоли до герметичной капсулы

Производство кофейных капсул следует стандартной производственной цепочке, объединяющей формирование капсул, приготовление кофе, автоматическое наполнение и герметичное запечатывание в непрерывную, непрерывную последовательность. Все форматы обрабатываются на одном заводе (совместимы с Nespresso, K-Cup, Dolce Gusto, Lavazza).

1. Алюминиевая катушка из алюминиевого листа, штампующая — Blank 8011-O, подается на высокой скорости (от >600 до 1200 циклов/мин) в трансферный пресс, который печатает и глубоко вытягивает каждую чашку капсулы, сохраняя допуски на обод до 0,02 мм.
2. Внутренняя лаковая оболочка — покрыта безопасным для пищевых продуктов лаком с помощью расположенной ниже по потоку станции нанесения покрытия, которая образует кислородный барьер.
3. Обжарку и фрезерование кофе Beans традиционно обжаривают до средне-темного цвета для повышения растворимости во время экстракции, а затем отправляют через промышленную трехступенчатую валковую мельницу (разрыв, промежуточное измельчение и сверхтонкое окончательное измельчение) для получения стабильного размера зерна для каждого капсула.
4. Капсулы Дезинфицирующие — Папкери, капсулы с ямочками продуваются сжатым воздухом, не содержащим пыли, затем несколько капсул последовательно проходят через камеру УФ-стерилизации для соблюдения гигиенических стандартов пищевого качества.
5. Шнековый наполнитель — Дозатор подается в 5,5-7 г холодного молотого кофе из одного бункера постоянного уровня в каждую капсулу с точностью до уровня ±0,2 грамма.
6. Промывка азотом (между стадиями дозирования и герметичного уплотнения), несколько портов впрыска азота внутри капсулы вытесняют остаточный кислород до целевых уровней <2%, линии высокой чистоты достигают ниже 1% кислорода, со сроком хранения 9-12 месяцев.
7. Крышка Cut Cut и герметичная герметизация — фольга крышки разрезается до герметичного уплотнения, прикладываемого к верхней части капсулы, в свою очередь предотвращая попадание света, влажности и кислорода в месте потребления.
8. Контроль качества & Инспекция — Загерметизированные капсулы подлежат проверке с измерением остаточных уровней OTR и C0 на основе погружения на предмет соблюдения стандартов целостности уплотнения. Отбракованные капсулы выбрасываются.
9. Картонизация & Паллетная (Cartoning & Palletizing) Конечные капсулы помещаются в картонные коробки и паллетируются для отправки Типичные капсулы линия по производству кофейных капсул от заказа до первой отправки может пройти от 30 до 60 дней.

Машины для наполнения и герметизации кофейных капсул: типы и характеристики

Существует два основных типа наполнителя капсул и уплотнитель (линейный и роторный). Основным фактором, влияющим на ваш выбор, должен быть ваш ежемесячный объем и планы роста.

В обоих стилях машин используется одна и та же фундаментальная технология дозирования наполнителя шнека, промывки азотом и термосварки. Там, где они различаются, - это пропускная способность и способ транспортировки капсул со станции на станцию. Линейные машины перемещают капсулы по полосам по прямой траектории, а при вращении используют вращающиеся круглые капсулы положения башни вокруг различных мест станции на высоких скоростях и с использованием меньшего пространства пола. Инновации произвели революцию в производстве.

Для формирования капсульных стаканов (до наполнения) некоторые производители имеют формованные герметизирующие прессы, интегрированные с конструкциями наполнителя и герметика. Компактные прессы серии C (45-80 тонн, 1-5 полостей) подходят для бутик-жаров, желающих заполнить капсулы одного происхождения, а прессы большого объема (63-80 тонн, до 6 полостей) подходят для производителей накипи. Все они обеспечивают точность размеров, необходимую для обеспечения надлежащей совместимости с существующим пивоваренным оборудованием.

A наполнитель и герметик кофейных капсул следует оценивать не только максимальную скорость, но и минимальное время переключения, надежность подачи и время простоя очистки.

Как правильно выбрать упаковочную машину для кофе в капсуле

Выбор машины упаковки капсулы кофе является капиталовложения, которые будут определять ваши производственные мощности, ассортимент продукции и экономики единицы на годы вперед. при выборе упаковки машина избежать в рамках планирования мощности (по мере роста вашего объема вы вынуждены инвестировать в несколько линий) или упуская из виду важность хорошо сделанного инертного газа системы (оба являются дорогостоящими ошибками. Этот контрольный список выделяет семь критических областей, которые следует учитывать.

• ✔
  Объем производства – Вычислите текущий ежемесячный спрос на капсулы и спроектируйте 2-летний рост. Если вы ожидаете пересечь 500 000 капсул в месяц в течение 18 месяцев, начните с роторной машины. Покупка линейной сейчас и замена ее через два года удваивают ваши капитальные затраты.
• ✔
  Совместимость формата капсулы indu-формат Confirm обрабатывает ваш целевой формат (Nespresso, K-Cup, Dolce Gusto или пользовательский). Если вы планируете предлагать несколько форматов, отдавайте приоритет машинам с быстрой сменой формы (некоторые модели переключают форматы в течение 30 минут, другим требуются часы.
• ✔
  Обработка материалов Капсулы из алюминия, пластика и компостируемых материалов ведут себя по-разному при подаче и запечатывании. Машине, откалиброванной по алюминию, может потребоваться регулировка для a компостируемая машина для наполнения капсул рабочий процесс. Перед покупкой проверьте совместимость материалов.
• ✔
  Способность промывать азот — данные об остаточном кислороде, полученные в результате фактического производства, а не только спецификации брошюр. Цель ниже 2 процентов для алюминиевых капсул и ниже 1 процента для линий премиум-класса.
• ✔
  Точность наполнения ±0,2 г точности. Непоследовательное дозирование приводит к изменению вкуса, которое наносит больший ущерб репутации бренда, чем любая другая проблема качества.
• ✔
  Время переключения — Если вы производите несколько SKU (разные смеси, размеры измельчения или форматы капсул), время переключения напрямую влияет на вашу эффективную ежедневную производительность. Машины, предназначенные для быстрой переключения, окупаются при сокращенном простое.
• ✔
  Послепродажная поддержка — Оцените наличие запасных частей, время ответа на техническую поддержку и предлагает ли производитель обучение на месте. Машина, которая работает на 20 процентов быстрее, но на получение запасных частей уходит две недели, на практике работает медленнее.

Алюминиевые и пластиковые кофейные капсулы: сравнение производства

Выбор между алюминиевыми и пластиковыми капсулами влияет на каждый аспект вашей цепочки поставок — от стоимости сырья до воспринимаемой стоимости дома и переработки отходов с истекшим сроком эксплуатации. Хотя выбор материала в конечном итоге часто представляется как вопрос эко, различия в производстве и производительности для лучшего информирования о производственных решениях во многих отношениях не менее важны.

Компостируемые капсульные материалы являются третьей альтернативой, но все же затруднены инфраструктурными ограничениями Коммерческие компостные установки, которые могли бы обрабатывать капсулы, доступны не во всех географических регионах, стоимость одной капсулы превышает стоимость алюминия и пластика, а барьерные качества меньше, чем у алюминия (в результате сокращается срок хранения) Для большинства новых участников производства капсул алюминий остается выбором по умолчанию из-за сочетания производительности и возможности вторичной переработки.

Устойчивое развитие и переработка при производстве алюминиевых капсул

Алюминий можно перерабатывать вечно, не теряя барьерных или механических характеристик - пользы, которую не может предложить ни пластик, ни компостируемый материал. Таким образом, производство алюминиевых капсул, возможно, лучше подходит для принципов экономики замкнутого цикла, хотя инфраструктура переработки все еще нуждается в созревании во многих областях.

Компания Nespresso, являющаяся крупнейшим производителем алюминиевых капсул, опубликовала подробные данные по устойчивому развитию для отслеживания производительности на отраслевом уровне.В Nespresso's отчет об устойчивом развитии, все оригинальные капсулы теперь производятся на 80 процентов из переработанного алюминия, а 88 процентов капсул Vertuo производятся на 85 процентов из переработанного материала Новелис через специальную цепочку поставок переработанного алюминия, объявленную в 2020 году.

Глобальное восстановление капсул составило 35 процентов в 2024 году, и Nespresso опубликовала план достижения 50 процентов к 2025 году, и 60 процентов к 2030 году. для достижения этих целей они поддержали установку более 100 вихретоковых сепараторов в общественных центрах сбора по всему миру, начиная с 2009 года. 65 машин были добавлены во Франции, после того как Nespresso доказала превосходные показатели технологии на испытательных заводах. Nespresso открыла свою программу утилизации капсул для других компаний капсул в 2019 году. Такое отраслевое сотрудничество, а не конкуренция, является единственным способом построить универсальную глобальную инфраструктуру переработки для отрасли.

Для производителей частных торговых марок алюминиевые капсулы уменьшают возражения против устойчивого развития, которые потребители выдвигают в отношении кофе на одну порцию, особенно когда он получен из переработанного алюминия, который может стать экологическим обязательством, в положительную историю бренда.

Часто задаваемые вопросы