Wie werden Kaffeekapseln hergestellt und abgefüllt?

Die Nachfrage nach Kaffeekapseln war noch nie so hoch wie heute. Laut Fior Markets wird die globale Kapselindustrie bis 2025 einen Wert von 29,2 Milliarden US-Dollar haben – was sie zu einem lukrativen Markt für viele Röster und Kaffeeunternehmen macht.

Allerdings kann es leicht passieren, dass die Infrastruktur, das Wissen und die Ausrüstung, die Sie für die Herstellung und Abfüllung von Kaffeekapseln benötigen, unterschätzt werden. Es sind eine Reihe wichtiger Faktoren zu berücksichtigen, darunter der ultrafeine Mahlgrad und spezielle Versiegelungsmethoden zur Erhaltung der Frische.

Dies hat dazu geführt, dass viele Spezialitätenkaffeeröster mit engagierten Unternehmen zusammenarbeiten, die für sie hochwertige Kapseln herstellen oder abfüllen, anstatt dies selbst zu übernehmen.

Ich habe mit zwei Fachleuten von AFPAK gesprochen, um den Kapselherstellungsprozess näher zu erläutern. Lesen Sie weiter, um herauszufinden, was sie zu sagen hatten.

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Kaffeekapseln wurden erstmals Ende der 1980er Jahre auf den Markt gebracht, als der Schweizer multinationale Konzern Nestlé seine erste Nespresso-Maschine auf den Markt brachte.

Seit dem Aufschwung von Nespresso in den 1990er Jahren erfreuen sich Kapseln bei Verbrauchern immer größerer Beliebtheit. Es wird geschätzt, dass allein Nespresso jedes Jahr rund 14 Milliarden Kapseln herstellt.

Allen Cao ist Maschinendesigner bei AFPAK, das Abfüll- und Verpackungsmaschinen für Kaffeekapseln herstellt. Er sagt, dass diese Kaffeeprodukte bei den Verbrauchern wegen der Bequemlichkeit beliebt sind.

„[Kapseln geben den Menschen] die Möglichkeit, jederzeit und überall hochwertigen Kaffee zu trinken“, erzählt er mir.

Jeffree Fang ist der CEO von AFPAK. Er stimmt zu und hebt die verkürzte Extraktionszeit und den einfacheren Reinigungsprozess hervor.

„Kaffeekapseln sind für Verbraucher eine praktische Möglichkeit, in kurzer Zeit und mit minimalem Reinigungsaufwand köstlichen Kaffee zuzubereiten“, sagt er.

Da außerdem die Covid-19-Lockdowns in den Jahren 2020 und 2021 die Mehrheit der Weltbevölkerung dazu zwangen, zu Hause zu bleiben, entschieden sich viele Verbraucher für die Investition in Kapselmaschinen, wenn sie die Einrichtung ihres Zuhauses modernisierten.

Natürlich hat das exponentielle Wachstum des Kapselmarktes viele Spezialröstereien und Kaffeeunternehmen dazu veranlasst, eigene Kapseln zu verkaufen.

Der Herstellungsprozess der Kaffeekapseln kann jedoch für Röster schwierig zu bewältigen sein. Für die Herstellung, Befüllung und Verpackung von Kapseln sind spezielle Geräte und umfassendes Fachwissen erforderlich, auf die einige Röster möglicherweise keinen Zugriff haben.

Die Herstellung von Kaffeepads ist ein gründlicher und komplexer Prozess, der spezielle kommerzielle Ausrüstung erfordert.

Allen erzählt mir, dass die vollständige Herstellung, Befüllung und Verpackung von Kapseln zwischen 30 und 60 Tage dauert. Doch wie funktioniert der Prozess?

Zuallererst müssen Hersteller von Private-Label-Kapseln zunächst die Bedürfnisse des Rösters verstehen, mit dem sie zusammenarbeiten.

„[AFPAKs Prozess beginnt mit dem Verständnis] der Anforderungen des Kunden, wie zum Beispiel dem Kapselmaterial und dem verwendeten Kaffee.“

Die meisten Kaffeepads bestehen normalerweise aus Aluminium oder Kunststoff. Die Wahl des Materials eines Rösters hängt von mehreren Faktoren ab, wie zum Beispiel Haltbarkeit, Dicke und Versiegelbarkeit.

Idealerweise müssen Röster ein Material wählen, das die Aromen und Geschmacksrichtungen ihres Kaffees so weit wie möglich bewahrt. Laut einer Forschungsarbeit aus dem Jahr 2014 verfügt Aluminium über die besten Barriereeigenschaften zur Erhaltung der Frische. Kunststoff ist mittlerweile ein haltbareres Material als Aluminium.

Nachdem ein Röster sein bevorzugtes Kapselmaterial und seine bevorzugte Kapselform sowie den Kaffee ausgewählt hat, den er verwenden möchte (den er normalerweise selbst röstet), kann mit der Herstellung begonnen werden.

„[Nach der Arbeit mit dem Röster] kümmert sich AFPAK um die Programmierung der Maschinen, die Teileproduktion und -montage, die Installation, die Prüfung und den Versand“, sagt Allen.

Sobald die Abfüll- und Verpackungsmaschine eingerichtet ist, erzählt mir Jeffree, dass eine gründliche Reinigung und Sterilisation für die Herstellung lebensmittelechter Kaffeepads unerlässlich sind.

„[Um jede Kapsel zu reinigen] wird die leere Kapsel mit einer Luftpistole passiert, um alle Verunreinigungen aus dem Inneren zu entfernen“, erklärt er. „Nach Abschluss der Reinigung durchlaufen die Kapseln anschließend einen UV-Sterilisator.“

Jeffree erzählt mir: „Sobald die Kapseln gereinigt und sterilisiert sind, können sie befüllt werden.“

Zum Befüllen der Kapseln wird eine spezielle Abfüllmaschine namens Schneckenfüller verwendet, die direkt in die leeren Kapseln dosiert, bevor diese versiegelt werden. Allerdings muss der Kaffee zunächst gemahlen werden.

Allerdings ist das Mahlen von Kapseln nicht so einfach, wie es scheint. Denn der Mahlgrad für Kapseln muss sehr fein sein – sogar feiner als für Espresso.

Das liegt vor allem an der geringeren Dosisgröße: Die meisten Pads enthalten etwa 7g Kaffee. Bei einer so geringen Kaffeemenge müssen Kapselmaschinen aus jeder Kapsel so viel wie möglich herausholen.

Um diese extrem feine Mahlgröße zu erreichen, verwenden Kapselhersteller Sätze von Walzenmühlen in Industriegröße. Im Fall von AFPAK erklärt Jeffree, dass der erste Mühlensatz die Bohnen zerkleinert, bevor der zweite Satz sie in kleinere Stücke zerkleinert. Danach wird der Kaffee mit einem dritten und letzten Satz Mühlen auf die gewünschte Größe gemahlen.

Walzenmühlen in kommerzieller Qualität sind in Röstereien und Cafés selten zu finden, da sie groß und teuer sind und sich viel besser für eine Fabrikumgebung eignen. Sie erzeugen einen unglaublich feinen und gleichmäßigen Mahlgrad, der sich ideal für die Kapselextraktion eignet.

„Die endgültige Extraktion hängt sowohl von der Qualität als auch von der Menge des in der Kapsel verwendeten Kaffees ab“, sagt Jeffree.

Da für Pads eine sehr fein gemahlene Menge Kaffee erforderlich ist, können kleinste Änderungen des Mahlgrads einen enormen Einfluss auf den Geschmack haben – eine extrem hohe Konsistenz ist daher ein absolutes Muss.

Sobald der Kaffee gemahlen ist, füllt der motorgesteuerte Hochgeschwindigkeits-Schneckenfüller Kaffee in jede Kapsel. Ein Schneckenfüller ist ein Gerät, das häufig zur volumetrischen Messung und Dosierung von Schüttgütern in der Kaffeeindustrie und darüber hinaus eingesetzt wird.

Jeffree erklärt, dass die Versorgung des Trichters des Schneckenfüllers während des Herstellungsprozesses konstant bleiben muss.

„Dieser Vorrat an gemahlenem Kaffee bedeutet, dass die Maschine jede Kapsel mit der richtigen Dosis füllen kann, wodurch das Gewicht jeder Kapsel in einem hochpräzisen Bereich gehalten wird“, sagt er. „Dadurch wird sichergestellt, dass die Kunden ein gleichbleibendes Kaffeeerlebnis haben.“

Nachdem jede Kapsel gefüllt ist, muss sie zum Verschließen gereinigt werden.

„Wir entfernen das restliche Pulver vom Rand der Kapsel, um sie vollständig zu versiegeln“, erzählt mir Jeffree.

Von dort aus wird jede Kapsel sofort verschlossen und hermetisch verschlossen. Jeffree erklärt, dass dazu auch das Spülen der Kapseln mit Stickstoff gehört, „um die maximale Frische des Kaffees zu gewährleisten“.

Allen fügt hinzu: „AFPAK verwendet lebensmittelechten Edelstahl 304 als Kontaktmaterial, damit der Kaffee beim Versiegeln nicht verunreinigt wird. Alle unsere Maschinen verfügen über eine Stickstoffspülfunktion.“

Das Versiegeln und Spülen der Kapseln auf diese Weise trägt dazu bei, die Oxidation so weit wie möglich zu minimieren. Da der Mahlgrad so fein ist, besteht die Gefahr, dass der Kaffee nach wenigen Sekunden altbacken wird.

Um sicherzustellen, dass die Kapseln vollständig versiegelt sind, testen die Hersteller sie normalerweise. Dies kann durch Eintauchen der Kapseln in Wasser erreicht werden, um zu sehen, ob Luft aus der Dichtung entweicht – was als Sauerstoffdurchlässigkeitsrate (OTR) gemessen wird. Eine niedrige OTR zeigt an, dass die Kapsel korrekt verschlossen ist.

„Nach dem Befüllen und Verschließen werden die Kapseln von der Maschine angeordnet und in Kartons verpackt“, sagt Jeffree.

Obwohl der Kapselmarkt für viele Röster und Kaffeemarken sicherlich lukrativ ist, gibt es für Hersteller, die Kaffeepads herstellen und verpacken, immer noch einige Herausforderungen.

Die Kapselindustrie wurde teilweise kritisiert, vor allem wegen der Menge an Abfall, die sie produziert.

Untersuchungen der Zeitung Independent ergaben, dass allein in Großbritannien jeden Monat mehr als 30.000 Plastikkapseln auf Mülldeponien landen. Es kann Hunderte von Jahren dauern, bis diese Schoten zerfallen.

Dies hat einige Röster dazu veranlasst, sich für Aluminium statt für Kunststoff zu entscheiden. Theoretisch kann Aluminium unendlich oft recycelt werden; Schätzungen zufolge werden derzeit noch bis zu 75 % des gesamten jemals produzierten Aluminiums verwendet.

Neben weniger Plastik gibt es auch immer mehr kompostierbare und biologisch abbaubare Alternativen für die Kapselherstellung. Leider können diese Optionen begrenzt, kostspielig und schwierig zu entsorgen sein. Oftmals sind sie auch schlechter darin, die Frische zu bewahren.

Über die Nachhaltigkeit der verwendeten Materialien hinaus kann auch der Herstellungsprozess selbst von der Umweltfreundlichkeit profitieren. Allen erklärt, dass AFPAK eine Reihe energieeffizienter Produktionsanlagen einsetzt, um dies zu mildern.

Die Ausrüstung ist einer der anspruchsvollsten Aspekte des Kapselherstellungsprozesses.

Röster können in eine Walzenmühle und einen Schneckenfüller investieren, aber diese Ausrüstung ist teuer und sie haben möglicherweise nicht den Platz für so große Maschinen.

Jeffree fügt hinzu, dass Gesundheit und Sicherheit ebenfalls ein wichtiger Aspekt sind.

„[Sie müssen] sicherstellen, dass die Kapsel lebensmittelecht ist und die Qualität des Kaffees erhalten bleibt“, sagt er.

Dabei sind Expertenkenntnisse in der Kapselproduktion erforderlich.

„Die meisten Kapselmaschinen bestehen aus mehr als 10.000 Teilen, von denen einige individuell nach den Bedürfnissen des Kunden konstruiert werden“, erzählt mir Allen. „[Man muss wissen, wie man] diese Teile installiert.“

Röstereien und Kaffeeunternehmen könnten theoretisch ihre Mitarbeiter im Umgang mit diesen Maschinen schulen, eine Zusammenarbeit mit einem Kapselhersteller dürfte jedoch weitaus weniger zeitaufwändig sein.

Neben dem Zeitaufwand für die Schulung zu diesem Gerät fallen auch finanzielle Kosten für den Kauf und die Installation an. Die Zusammenarbeit mit einem Kapselhersteller kann natürlich dazu beitragen, diese Kosten zu senken.

„AFPAKs Maschinen können zwischen 1.800 und 24.000 Kapseln pro Stunde produzieren“, sagt Allen. „Wir können die Produktionsanforderungen kleiner, mittlerer und großer Röstereien erfüllen.

„Wir können mit einer Maschine auch verschiedene Kapselsorten herstellen“, fügt er hinzu.

Da immer mehr Röster in den Markt für Kaffeekapseln einsteigen, ist es wichtig zu bedenken, dass die Produktion komplex und kostspielig sein kann, wenn man sich dafür entscheidet, sie selbst in Angriff zu nehmen.

Ohne die richtige Ausrüstung und das richtige Wissen kann es für Röster schwierig sein, qualitativ hochwertige Kaffeekapseln herzustellen, und am Ende kann es zu einem sehr kostspieligen Fehler kommen. Angesichts des starken Wachstums in diesem Markt ist es jedoch wahrscheinlich, dass immer mehr Röster ihre Art diversifizieren – unabhängig davon, ob sie mit externen Partnern zusammenarbeiten oder nicht.

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Perfekter Alltag

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Zoe ist eine erfahrene Content-Vermarkterin mit Sitz im pazifischen Nordwesten. Sie hat eine tiefe Leidenschaft für alles, was mit Kaffee zu tun hat, und verfügt über mehr als fünf Jahre Erfahrung als Kaffeetexterin und Barista.