Kaffeegranulate präzise abfüllen und verpacken

Kaffee-Abfüllanlage

Seit genau 110 Jahren verwöhnt löslicher Pulverkaffee all jene Kaffeeliebhaber, die es gern schnell und einfach haben, dabei aber weder auf Geschmack noch den Koffein-Kick verzichten möchten. In den letzten Jahren erfreut sich Instantkaffee zunehmender Beliebtheit, wie beispielsweise eine Steigerung des Volumens um 10 Prozent in den USA im Jahre 2010  wiederspiegelt (Euromonitor International, Februar 2011).

Dies nicht zuletzt, weil er mittlerweile auch bei Starbucks zum festen Bestandteil des Produktportfolios gehört. Hatte der britische Marineoffizier und Polarforscher Robert Falcon Scott auf seinen Expeditionen Ende des 19. Jahrhunderts noch eine sehr einfache Form dieses Kaffees mitgeführt, so beeindruckt Instantkaffee heute durch seine außerordentliche geschmackliche Vielfalt.

Die Kaffeegenießer von heute stellen an ihren Instantkaffee höchste Qualitätsansprüche, die nur durch hochwertig verpackte Kaffeegranulate erfüllt werden. Aufgrund ihrer leichten Brüchigkeit stellen Kaffeekristalle äußerst hohe Anforderungen an sichere Verpackungslösungen und akkurate Abfüllverfahren. Die Vielfalt an Packstilen erfordert außerdem schnell umrüstbare Verpackungssysteme. Angefangen bei der Querförderschnecke bis hin zur Dosierschnecke können nur intelligent aufeinander abgestimmte Dosiersysteme jene Topqualität garantieren, die der Verbraucher von seinem Kaffee erwartet. 

Geringere Bruchrate
Bei der Abfüllung und Verpackung kommt es auf die richtige Geschwindigkeit an. Um eine hohe Produktqualität zu gewährleisten muss Kaffee einerseits schnell abgefüllt und verpackt werden, andererseits darf dabei die Integrität dieses empfindlichen Produkts nicht beeinträchtigt werden. Die optimale Geschwindigkeit kann mithilfe einer Leistungs-Zerstörungs-Kurve ermittelt werden. Kaffeeherstellern und -händlern stehen verschiedene Testverfahren zur Verfügung, mit denen sich die Geschwindigkeit auf die Produktqualität sowie die entsprechenden produktspezifischen Eigenschaften anpassen lässt.

Hierbei ist ebenso zu beachten, dass die Bruchrate verschiedener Granulate beispielsweise durch Zusätze wie Süßstoffe oder Milchpulver erheblich variieren kann. Diverse Zusatzfunktionen ermöglichen es, die Leistungs-Zerstörungs-Kurve zu verbessern und zugleich eine höhere Geschwindigkeit einzusetzen, ohne dabei einen höheren Produktverlust in Kauf zu nehmen. Zu einer deutlich verringerten Bruchrate und damit einer höheren Qualität führen zusätzliche, speziell montierte, Sensoren. Die Anzahl und Anordnung der Sensoren sowie die Signalsteuerung der unterschiedlichen Förderschnecken spielen zudem eine Rolle bei der Produktivität. Alle diese Faktoren fließen produktspezifisch in die jeweilige Verpackungslinie ein und ermöglichen damit eine optimale Produktabfüllung.

Produktspezifisch gestaltete Schneckendosierer sind für die schonende Handhabung des empfindlichen Kaffeeprodukts essentiell. Dabei spielt der Abstand zwischen Querförderschnecke, Dosierschnecke sowie dem jeweiligen Gehäuse eine entscheidende Rolle. Die Bruchrate lässt sich weiterhin verringern, indem die Querförderschnecke optimiert wird.

Präzise dosiert
Nur wenn Instantkaffee konstant in perfekter Menge abgefüllt wird, lässt sich eine wirtschaftliche Produktion gewährleisten. Ist die Dosiermenge zu hoch erhöht sich die Bruchrate, was zu Qualitätseinbußen führt. Abfüllsysteme müssen daher präzise dosieren und optimal auf die Produktspezifikationen eingestellt sein, um Produktverschwendung und Kosten zu vermeiden und gleichbleibend hohe Qualität zu liefern. Bei der Einführung neuer Kaffeeabfüllsysteme müssen Füllgut- und Abfüllungstests durchgeführt werden, um die Maschinen auf die spezifischen Eigenschaften des Granulats sowie die richtigen Dosiermengen und Füllgeschwindigkeiten abzustimmen.

Eine genaue Dosierung lässt sich nur erreichen, wenn mithilfe von Hochdruck genau abgemessene Mengen an Kaffee in die Dosierschnecke gelangen. Dieser Prozess allerdings fördert Granulatbruch. Während der Dosierung darf also nicht zu viel Druck angewendet werden, um Reibung weitestgehend zu vermeiden.

Die Designeigenschaften der Rührtrichter und Drehflügel sind entscheidend für die Produktqualität. Besonders die Drehflügel, müssen geometrisch abgestimmt werden. Eine weitere Maßnahme zur Erhöhung der Produktqualität ist das Anbringen einer Unterleg- oder Pressscheibe zwischen Austrittsöffnung und Fülltrichter.

Flexibilität für neue Anwendungsprofile
Um flexibel auf die sich ständig wandelnden Anforderungen der Kunden und Händler reagieren zu können, ist es erforderlich, dass sich Abfüll- und Verpackungstechnologien beispielsweise durch einfach austauschbare Komponenten, schnell auf neue Verpackungsformate umstellen lassen.Leichte Reinigung und Wartung sind weitere Anforderungen an heutige Abfüllanlagen für Instantkaffee. Dies setzt unter anderem die Berücksichtigung von hygienischen Aspekten und Vorgaben voraus. Bei der Umrüstung auf neue Formate oder Reinigungsarbeiten kommt es zudem auf die Geschwindigkeit an. Ausfallzeiten sind so gering wie möglich zu halten. Kompakte Fülltrichter mit geringerer Oberfläche können schneller gereinigt werden. Wenn Maschinenteile wie der Rührtrichter oder die Dosierschnecke leicht zugänglich sind, verkürzen sich nicht nur die Reinigungszeiten, sondern auch die Dauer, während der sich das Füllgut im Fülltrichter und in der Querförderschnecke befindet. Das wiederum führt zu einer verringerten Bruchrate und damit höherer Produktqualität.

Ein Beispiel für ein Abfüllsystem, welches für pulvrige und granulatförmige Kaffeprodukte besonders geeignet ist, ist der FVS Schneckendosierer von Bosch Packaging Technology. Er eignet sich für ein breites Spektrum an Paketieranlagen und vertikalen Schlauchbeutelmaschinen. Neben seiner hygienischen Ausführung verfügt dieses Abfüllsystem über eine Reihe von Eigenschaften, die eine schonende Handhabung des Füllguts garantieren. Sensoren im Fülltrichter und aerodynamische Rührflügel beispielsweise führen zu geringeren Bruchraten. Der zweiteilige Rührtrichter ist aufklappbar und erlaubt eine schnelle Reinigung. Außerdem können zusätzliche Produktschutzsysteme wie beispielsweise eine Inertgas-Spülung bereits im Dosiervorgang eingebunden werden.

Überzeugende Lösungen perfekt aufeinander abgestimmt
Ein so anspruchsvolles Produkt wie Instantkaffee erfordert einen präzise gesteuerten Abfüllprozess. Der Garant für höchste Qualitätsansprüche liegt in der exakten Dosierung und schonenden Handhabung des Füllguts. Reduzierter Produktverlust, Abfüllgenauigkeit, schnelle Reinigung sowie effizienter und schneller Produktwechsel sind Eigenschaften, die bei der Auswahl von Abfüllsystemen für Granulate oberste Priorität besitzen.

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