Il caffè solubile può essere confezionato in diversi formati, dalle bustine monodose-e agli stick pack fino alle buste più grandi e ai big bag. Ciascun formato richiede una combinazione diversa di apparecchiature di dosaggio, formatura o movimentazione dei sacchetti, sigillatura e alimentazione del prodotto.
Il caffè solubile giusto macchina confezionatricedipende principalmente dalle dimensioni della confezione, dal materiale di confezionamento, dalla capacità produttiva e dal comportamento della polvere di caffè durante il riempimento.
Una bustina mono-dose da 2 g, una busta per la vendita al dettaglio da 500 g e un sacco sfuso da 25 kg non sono semplicemente dimensioni diverse dello stesso processo di confezionamento. Richiedono diverse configurazioni della macchina.
Formati di confezionamento del caffè solubile
I tre formati di imballaggio più comuni discussi in questo articolo sono bustine, buste e big bag.
Le bustine vengono generalmente utilizzate per il caffè istantaneo monodose o per piccole dosi. Le buste sono adatte per confezioni di vendita al dettaglio e di ristorazione con quantità maggiori. I big bag vengono utilizzati quando è necessario fornire caffè solubile a clienti commerciali, utenti industriali o trasformatori a valle.
| Formato dell'imballaggio | Dimensioni tipiche della confezione | Tipo di macchina comune | Applicazione principale |
|---|---|---|---|
| Bustina | 1–10 g | Macchina per bustine multi-pista | Caffè monodose- |
| Pacchetto di bastoncini | 1–10 g | Macchina per stick pack | Caffè monodose- |
| Custodia | 50 g–1 kg+ | VFFS o macchina per buste preconfezionate | Vendita al dettaglio e ristorazione |
| Borsa sfusa | 5–25 kg o più | Sistema di riempimento big bag | Commerciale e industriale |
La dimensione della confezione è solo il punto di partenza. Anche le caratteristiche della polvere di caffè, la precisione del target, il materiale del sacchetto e la produzione richiesta influenzano la configurazione della macchina.
Confezionatrici in bustine per caffè solubile
Le bustine sono uno dei formati più comuni per il caffè solubile monodose-.
Una tipica bustina contiene solo pochi grammi di caffè in polvere, quindi il sistema di dosaggio deve funzionare a velocità relativamente elevata mantenendo quantità di riempimento costanti.
Per requisiti di produzione più elevati, le macchine per bustine multi-pista possono produrre diverse bustine durante ciascun ciclo della macchina. La polvere di caffè viene alimentata al sistema di dosaggio, misurata, versata nella bustina preformata e quindi sigillata.
Il processo di base può essere rappresentato come:
Alimentazione polvere di caffè → Dosaggio → Formatura film → Riempimento → Termosaldatura → Taglio
L'esatta configurazione della macchina dipende dal fatto che il cliente abbia bisogno di una bustina a tre-lati-salda, a quattro-lati-bustina o ad un altro design della confezione.
Macchine Stick Pack per Caffè Solubile
Gli stick pack sono una versione ridotta dell'imballaggio flessibile monodose.
Sono comunemente utilizzati per prodotti che i consumatori versano direttamente nell'acqua calda, nelle macchinette del caffè o nelle tazze.
Una macchina stick pack utilizza una pellicola in rotolo per formare tubi stretti e riempie ciascuna corsia con una quantità controllata di polvere di caffè prima di sigillare e tagliare.
Il vantaggio principale delle apparecchiature stick pack multi-linea è l'efficienza della produzione. È possibile formare e riempire più confezioni contemporaneamente, rendendo questo formato adatto a prodotti monodose ad alto volume-single{3}}.
Per il caffè solubile, il sistema di dosaggio deve anche essere in grado di gestire in modo uniforme la polvere fine senza che entri una quantità eccessiva di polvere nell'area di sigillatura.
Confezionatrici per buste
Le buste offrono maggiore flessibilità nella dimensione della confezione rispetto alle bustine piccole.
Il caffè solubile può essere confezionato in buste piatte, buste a cuscino, buste a soffietto o buste stand-up preconfezionate-a seconda del prodotto e dei requisiti di vendita al dettaglio.
Una macchina VFFS può formare una busta da film in bobina ed eseguire le operazioni di riempimento e sigillatura all'interno dello stesso ciclo di confezionamento.
Un tipico processo VFFS è:
Alimentazione film → Formatura buste → Dosaggio caffè → Riempimento → Sigillatura → Taglio
L'unità di dosaggio polvere fa parte della configurazione VFFS. Non è necessario collegare una macchina riempitrice di polvere completa e separata davanti alla macchina VFFS.
Questa distinzione è importante quando si progetta un sistema di confezionamento del caffè solubile.
Macchine VFFS per caffè solubile
Le macchine VFFS sono comunemente prese in considerazione quando il cliente desidera produrre buste da film in bobina anziché utilizzare buste preconfezionate.
La macchina forma la confezione, riceve la polvere di caffè dosata, sigilla la confezione e taglia il sacchetto finito.
Per il caffè solubile, il sistema di dosaggio può utilizzare un meccanismo a coclea- perché fornisce un movimento controllato dei prodotti in polvere.
La macchina può anche essere configurata con diverse dimensioni di sacchetti e intervalli di riempimento a seconda delle esigenze di confezionamento.
Il design appropriato della coclea dipende dalla densità apparente della polvere di caffè, dalla fluidità, dalle caratteristiche delle particelle e dalla dose target.
Imballaggio in busta preconfezionata
Le macchine per buste preconfezionate funzionano in modo diverso dalle macchine VFFS.
Invece di formare il sacchetto con pellicola in bobina, la macchina riceve i sacchetti già prodotti.
La macchina apre la busta, la posiziona per il riempimento, dosa il caffè solubile e poi sigilla la busta riempita.
Questa configurazione può essere utile quando la confezione ha un aspetto più complesso o quando il cliente desidera utilizzare buste preconfezionate stampate di alta-qualità.
| Caratteristica | VFFS | Macchina per buste preconfezionate |
|---|---|---|
| Fonte della borsa | Pellicola in rotolo | Borse preconfezionate |
| Formatura del sacchetto | Eseguito dalla macchina | Completato prima dell'imballaggio |
| Riempimento | Integrato nel ciclo di confezionamento | Eseguito dopo l'apertura della busta |
| Flessibilità del pacchetto | Alto | Alto |
| Opzioni di stampa | Stampa su pellicola | Stampa di buste preconfezionate |
| Applicazione tipica | Borse per la vendita al dettaglio-di grandi volumi | Buste premium e speciali |
La scelta tra questi sistemi dipende dal materiale di imballaggio, dal design del sacchetto, dalla velocità di produzione e dal processo di imballaggio esistente del cliente.
Confezione in Big Bag per caffè solubile
L'imballaggio sfuso viene utilizzato quando il caffè solubile viene fornito in quantità maggiori.
Il pacco può essere un sacco industriale di grandi dimensioni, un sacco tessuto, un sacco foderato o un FIBC a seconda del prodotto e delle esigenze di movimentazione del cliente.
Un sistema di riempimento sfuso normalmente si concentra sulla pesatura o sul dosaggio controllato piuttosto che sulla formatura di film ad alta-velocità utilizzata per le bustine.
Un processo tipico può essere:
Conservazione del caffè → Alimentazione → Pesatura → Riempimento di sacchi sfusi → Chiusura sacchi → Pallettizzazione
Per quantità maggiori, viene spesso presa in considerazione la pesatura netta poiché il peso target può essere controllato direttamente.
Il sistema di riempimento potrebbe inoltre richiedere un dispositivo di controllo della polvere-adatto, soprattutto quando si maneggia polvere fine di caffè istantaneo.
Sistemi di dosaggio per caffè solubile
Il sistema di dosaggio è una delle parti più importanti di una macchina confezionatrice per caffè solubile.
Per le confezioni flessibili di piccole dimensioni, è possibile utilizzare un sistema di dosaggio a coclea per spostare una quantità controllata di polvere in ciascuna confezione.
La coclea ruota a velocità controllata e trasferisce la polvere di caffè dalla tramoggia alla bocca di riempimento.
Il risultato effettivo del riempimento dipende dalla polvere di caffè stessa. Cambiamenti nella densità apparente, nell'umidità, nella dimensione delle particelle o nella fluidità possono influenzare la quantità erogata da un sistema di dosaggio volumetrico.
Per i big bag più grandi, i sistemi di pesatura possono essere più appropriati quando l'applicazione richiede la misurazione diretta del peso.
Questo è il motivo per cui la tecnologia di dosaggio dovrebbe essere scelta in base alle dimensioni della confezione e alle caratteristiche del prodotto piuttosto che semplicemente in base alla capacità nominale della macchina.
Alimentazione della polvere di caffè
Un'alimentazione stabile è importante sia per le confezioni piccole che per quelle grandi di caffè solubile.
Se l'alimentazione della polvere al sistema di dosaggio è instabile, il meccanismo di dosaggio potrebbe non ricevere una quantità costante di caffè.
A sistema di alimentazione della polvere di caffèpuò trasferire il caffè solubile da una tramoggia di stoccaggio o da un processo a monte alla confezionatrice.
Per la produzione continua, un trasportatore a coclea o un altro metodo di alimentazione controllata può mantenere il livello di prodotto richiesto nella tramoggia della macchina.
Il sistema di alimentazione dovrebbe inoltre evitare un'agitazione eccessiva quando la polvere di caffè è sensibile ai cambiamenti nella densità apparente o nella struttura del prodotto.
Precisione di riempimento
La precisione del riempimento diventa particolarmente importante per il caffè istantaneo-monodose.
Una piccola variazione in una confezione da 2 go 3 g rappresenta una percentuale relativamente grande della dose target.
Ad esempio, una variazione di 0,1 g rappresenta il 5% di una dose target di 2 g, ma solo lo 0,4% di una dose target di 25 g.
| Dose target | Variazione di 0,1 g come percentuale |
|---|---|
| 2 g | 5.0% |
| 3 g | 3.3% |
| 5 g | 2.0% |
| 10 g | 1.0% |
| 25 g | 0.4% |
Questo è uno dei motivi per cui il confezionamento di piccole-dosi di caffè solubile richiede un attento controllo del sistema di dosaggio.
L'effettiva precisione ottenibile deve essere confermata mediante test con la polvere di caffè del cliente.
Controllo della polvere durante il confezionamento del caffè solubile
La polvere di caffè solubile può generare polvere durante l'alimentazione e il riempimento.
Una polvere eccessiva può creare diversi problemi. La polvere potrebbe accumularsi attorno all'area di riempimento, contaminare la zona di sigillatura o aumentare la perdita di prodotto.
Per il confezionamento di bustine e buste, tenere la polvere lontana dall'area di sigillatura è particolarmente importante poiché la contaminazione può indebolire la sigillatura.
La progettazione della macchina può risolvere questo problema attraverso l'alimentazione controllata della polvere, ugelli di riempimento adeguati, velocità di riempimento ottimizzata e estrazione della polvere dove richiesto.
La soluzione di controllo della polvere-appropriata dipende dalla polvere di caffè e dalla velocità di confezionamento.
Sigillatura delle confezioni di caffè solubile
La sigillatura della confezione deve essere considerata insieme al riempimento.
Se la polvere di caffè raggiunge l'area di sigillatura, la confezione potrebbe non sigillare in modo affidabile.
Per le bustine e i sacchetti VFFS viene comunemente utilizzata la termosaldatura. La temperatura di sigillatura, la pressione, il tempo di permanenza e la pellicola di imballaggio influiscono tutti sulla sigillatura finale.
La macchina dovrebbe quindi essere testata con la pellicola di imballaggio vera e propria.
Ciò è particolarmente importante per gli imballaggi ad alta-velocità poiché una piccola quantità di polvere intrappolata nell'area di sigillatura può causare il rifiuto delle confezioni o la perdita di prodotti.
Materiali di imballaggio
Il caffè solubile può essere confezionato utilizzando diversi materiali di imballaggio flessibili.
Il materiale selezionato dipende dalla durata di conservazione richiesta, dalla protezione dall'umidità, dalla protezione dall'ossigeno, dall'aspetto della confezione e dalle caratteristiche di tenuta.
Il caffè solubile è sensibile all'umidità e all'esposizione ambientale, pertanto il materiale di imballaggio deve fornire le prestazioni di barriera richieste per il prodotto.
La macchina deve inoltre essere compatibile con la pellicola o la busta preconfezionata selezionata.
Per gli imballaggi VFFS, la larghezza e lo spessore del film influiscono sulle dimensioni del sacchetto e sulle prestazioni di formatura.
Per le buste preconfezionate, le dimensioni della busta, il design dell'apertura e la struttura di chiusura influiscono sulla configurazione della macchina.
Capacità produttiva
La produzione richiesta può essere molto diversa tra bustina, sacchetto e imballaggio sfuso.
Un produttore di caffè monodose-potrebbe aver bisogno di migliaia di bustine all'ora, mentre un fornitore di caffè sfuso potrebbe aver bisogno solo di riempire diversi sacchi di grandi dimensioni all'ora.
| Applicazione | Priorità di produzione | Direzione tipica della macchina |
|---|---|---|
| Bustine monodose- | Alta velocità e coerenza di dosaggio | Bustina multi-corsia |
| Confezioni di bastoncini | Formatura di confezioni strette e ad alta velocità | Pacchetto stick multi-corsia |
| Buste per la vendita al dettaglio | Flessibilità e aspetto della confezione | VFFS o custodia preconfezionata |
| Borse grandi | Pesatura e movimentazione dei sacchi stabili | Riempimento di big bag |
La capacità della macchina deve essere calcolata utilizzando il peso effettivo della confezione e i requisiti di produzione.
Una macchina che produce un gran numero di bustine di piccole dimensioni non è necessariamente più veloce di un sistema a sacco sfuso in termini di chilogrammi all’ora.
Scegliere la giusta macchina per il confezionamento del caffè istantaneo
Il formato della confezione dovrebbe essere determinato per primo.
Se il prodotto è destinato al consumo mono-dose, la categoria più pertinente è solitamente quella in bustine o stick pack.
Se il prodotto viene venduto in quantità al dettaglio, una macchina VFFS o una macchina per buste preconfezionate potrebbe essere più adatta.
Se il caffè solubile viene fornito ai clienti commerciali in grandi quantità, è più appropriato un sistema di riempimento con sacconi.
Anche la polvere di caffè stessa deve essere valutata perché le sue caratteristiche di flusso possono influenzare il metodo di dosaggio.
| Requisito | Direzione dell'attrezzatura consigliata |
|---|---|
| 1–10 g monodose | Macchina per bustine o stick pack |
| Busta al dettaglio da 50 g–1 kg | VFFS o macchina per buste preconfezionate |
| Confezione commerciale da 5–25 kg | Sistema di riempimento big bag |
| Produzione di buste molto elevata | Macchina per l'imballaggio multi-pista |
| Dimensioni flessibili delle borse al dettaglio | Sistema VFFS |
| Custodia complessa prefabbricata |
Macchina per buste preconfezionate |
I test sono utili prima di acquistare l'attrezzatura, in particolare quando la polvere di caffè ha caratteristiche di flusso insolite o quando il cliente richiede una tolleranza di riempimento ristretta.
Un test della macchina può valutare l'effettivo comportamento di alimentazione della polvere, l'accuratezza del dosaggio, la velocità di confezionamento, la generazione di polvere, le prestazioni di sigillatura e la qualità della confezione finita.
Il test dovrebbe utilizzare, ove possibile, il materiale di imballaggio previsto.
Per un progetto che coinvolge diverse dimensioni di confezione, ciascuna dimensione target deve essere testata separatamente poiché un sistema di dosaggio che funziona bene in un intervallo di riempimento può richiedere parametri o strumenti diversi per un altro.
Per apparecchiature come i DJ-PACKsistemi di riempimento e confezionamento delle polveri, la configurazione effettiva può essere selezionata dopo aver esaminato la polvere di caffè, il formato della confezione, il peso target e la capacità di produzione.
Ciò è particolarmente utile quando il cliente deve decidere tra il riempimento in polvere autonomo, l'imballaggio VFFS, l'imballaggio in buste preconfezionate o un sistema di riempimento sfuso più grande.
