이번 기사에서는 커피 제품과 포장의 관계에 대해서 이야기해 보도록 하겠습니다. 커피숍이나 슈퍼마켓에서 볼 수 있는 대부분의 커피 제품 포장은 수직형 자동 포장기계(Vertical Form-Fill-Seal Machine, 이하 VFFS기계)로 제작됩니다.
이러한 커피 제품의 내용물은 크게 다음 세 가지 유형으로 분류할 수 있습니다:

1. 볶은 커피 원두(Roasted Coffee Beans)

2. 간 커피(레귤러 커피, Ground Roasted Coffee)

3. 분말 커피(인스턴트 커피, Powder Coffee)

위의 커피 스타일은 후에 설명할 다양한 혁신적인 기술을 활용하한 수직형 포장기로 포장됩니다.

tam은 1980년 일본의 커피 제조업체에 첫 커피 포장기계를 납품한 이후 지금까지 170대 이상의 커피 제품용 기계를 공급한 실적을 보유하고 있습니다.

커피 원두는 일반적으로 북위 25도와 남위 25도 사이의 ‘커피 벨트’ 지역에서 재배됩니다. ‘커피 체리’라 불리는 붉은 열매는 정제 과정을 거쳐 ‘그린 빈(Green Bean, 생두)’으로 전환됩니다.
이 생두는 탈곡, 선별, 그리고 전문가들의 수차례 컵 테스트(cup-test)를 거친 후, 최종 목적지로 선적됩니다. 제조 공장에 도착한 생두는 다시 선별되고, 기계를 통해 볶아지게 됩니다. 볶는 시간에 따라 산미와 쓴맛이 달라지며, 원두를 어떻게 분쇄 하느냐에 따라 맛이 결정됩니다.

이 단계에서 중요한 점은 볶은 커피 원두 자체에서 이산화탄소를 발생시킨다는 것입니다. 로스팅 과정 중 화학 반응에 의해 이산화탄소가 원두 내부에 축적되며, 이 축적된 가스는 시간이 지나면서 서서히 배출됩니다. 원두를 포장한 후에도 이산화탄소는 계속 방출되므로, 일반적인 포장방법은 가스에 의해 팽창하고 결국 제품봉투가 파손될 위험이 있습니다.
이를 해결하기 위해 사용되는 장치가 바로 ‘밸브(Valve)’입니다.
밸브는 포장지 안이나 표면에 부착되어 가스를 외부로 배출하는 역할을 합니다 .
이산화탄소를 함유한 원두는 신선함의 상징이기도 합니다. 중요한 점은, 원두 안에 적절한 이산화탄소량을 유지하며 신선함을 살릴 수 있는 포장 방식을 어떻게 구현 하느냐 입니다. 이것이 바로 당사 수직포장장기를 통해 커피 포장에서 실현할 수 있는 기술 중 하나입니다.

내부 밸브(Inner Valve)와 외부 밸브(Outer Valve)

밸브의 역할은 이산화탄소 가스 등으로 인해 내부 압력이 상승할 때, 일정량의 가스를 포장지 밖으로 배출하는 것입니다. 밸브를 통해 포장지가 일정한 내부압력을 유지여 적절한 형태를 유지할 수 있습니다.
밸브에는 두 가지 유형이 있으며, 하나는 포장지 외부에 부착하는 외부 밸브(Outer Valve)이고, 다른 하나는 포장지 내부에 접착되는 내부 밸브(Inner Valve)입니다. 외부 밸브는 비용 면에서 유리하며, 내부 밸브는 분말이 밸브에 붙는 현상이 구조적으로 덜 발생하기 때문에 주로 간 커피(레귤러 커피)에 사용됩니다.
tam이 제조하는 VFFS(수직형 포장기)기는 필름 롤에서 성형부로 필름을 공급하는 과정과 동시에 밸브 장치를 자동으로 필름에 바로 붙일 수 있는 공급기가 결합된 모델을 생산, 판매 하고 있습니다.

커피 제품과 계량기(웨이잉 머신)와의 관계

일정한 무게를 유지하고 생산품질을 확보하기 위해, 적절하 계량기를 선택하는 것이 중요 합니다. 다음은 커피 포장에서의 대표적인 계량 방식들을 소개 합니다.

1. 콤비네이션 스케일 (Combination Scale or Multi head weigher):

로드셀(load cell)이 장착된 여러 개의 포켓(pocket)으로 구성된 집합 단위입니다. (포켓 수는 용량에 따라 변경 가능) 각 포켓에 담긴 무게를 측정하고, 목표 무게에 가장 근접한 이상적인 조합을 배출합니다. 이는 VFFS 기계에서 표준으로 사용되는 계량 방식이며, 커피 원두, 간 커피, 인스턴트 분말 커피 등 다양한 제품에 적합합니다.

2. 턴 테이블 (Turn Table):

원형 유닛에 컵들이 배치되어, 제품은 컵에 채워지고, 채워진 제품은 스크레이퍼(scraper)로 평탄화된 후 컵의 높이만큼 무게를 측정합니다. 비용 면에서 유리하지만, 스크레이퍼 과정에서 제품의 손상 위험이 있습니다.

3. 트로우 계량 (Trough Weighing):

진동 피더(vibration feeder)와 로드셀의 조합 방식입니다. 쉽게 깨지는 제품의 경우 적합합니다.

4. 오거 필링 (Auger Filling, 당사 자체 제조):

고급스러운 외관의 포장 솔루션

커피 제품은 수직형포장기로 포장 되는 다른 제품들 중에서도 상대적으로 고가의 제품에 속합니다. 따라서 포장 품질 유지가 필수이며, 동시에 많은 고객들이 포장 형태에도 관심을 기울입니다.

일반적으로 커피 제품이 카페나 매장에서 개봉되어 소비되는 경우, 플랩 백(필로우 백) 형식이 가장 많이 선택됩니다. 그러나 tam에서 제조한 수직형포장기는 진열 시 외관이 더 뛰어난 특별한 스타일 포장도 구현할 수 있습니다. 블록 바텀 거셋 또는 헴 씰 백이 이러한 유니크한 포장 스타일에 해당합니다.
블록 바텀 거셋을 만들기 위해서는, 네모난 형상의 성형 튜브를 사용해 가방을 박스처럼 성형한 후, 가이드 부품을 이용해 상하단에 거셋을 접어 넣어 형성합니다.
이로 인해 가방이 스스로 서 있을 수 있게 됩니다. 뒷면에 형성되는 백 씰(롱 씰)은 일반적인 필로우 타입 백과 같은 방식으로 형성됩니다.
한편 헴 씰 방식은 위의 공정에 더하여 네 모서리 가장자리를 봉합하고, 롱 씰을 가방 뒷면이 아닌 측면 중 한쪽에 형성하여 뒷면에 씰이 없는 형태로 만듭니다.

커피팩킹을 위한 옵션 장치

N2 가스 충진 장치는 산화 방지를 목적으로 포장 내 산소를 질소로 대체하는 장치입니다. 질소는 보조 챔버에 저장하여 사용할 수 있으며, 커피의 신선도를 유지하는 데 있어 중요한 장치입니다.

거셋 블록 바닥 장치 (Gusset Block-Bottom Device)

양 측면에 거셋(gusset, 접힘 부분)을 형성하는 기능을 가진 장치입니다. 한 봉지에 포장되는 양이 많거나 자립형 포장을 제작할 경우 사용 됩니다. 자립형 푸장은 가방 하단의 플랩을 아래로 접어 바닥이 평평하게 되도록 만들어 집니다.

I-노치 / V-노치 장치

포장 상단의 씰 부분에 절개선을 넣어 쉽게 개봉할 수 있도록 하는 장치 입니다. I자형 또는 V자형으로 절개 형태를 조정할 수 있습니다.

정전기 제거 장치 (Anti-Static Device)

필름과의 마찰로 인해 발생하는 정전기를 제거하는 장치 입니다. 정전기로 인해 제품이 필름에 달라붙고, 이로 인해 씰 부위에 이물질이 유입될 수 있습니다. 엔드씰부 직전에 정전기를 제거함으로써 제품 부착을 방지하고, 이물 없는 깨끗한 씰을 유지할 수 있습니다.

장비 선정 시 확인 사항

당사에서는 신규 기계 도입 뿐만 아니라, 기존 기계의 리뉴얼이나 증설 등의 요청에 대해서도 고객의 요구를 정확히 이해하기 위해 사양 확인 시트 통한 포장기계 제안을 드립니다.
아래에는 포장 기계 도입 시 검토 되는 항목 입니다.

포장지 크기: 가방 너비가 변경될 경우, 그에 맞는 사이즈 교체 부품이 필요합니다.
포장 형태: 필로우 백, 필로우+거셋 백, 블록 바닥 거셋 백, 헴 씰 백 등. 형태에 따라 필요한 옵션 장치가 달라집니다.
제품 중량: 중량에 따라 계량 장치나 부속 장치의 선택이 달라집니다.
필름 재질: 커피 제품에는 고차단 알루미늄 라미네이트 필름이 자주 사용됩니다.
생산 능력: 분당 또는 시간당 몇 개의 봉지를 생산해야 하는지.
밸브 유무: 밸브가 필요하지 않은 경우, 핀홀(pinhole)이 필요한지 여부도 검토합니다.

포장기계 관련 문의는 언제든지 아래 이메일로 연락주시기 바랍니다.

tam연락처: tam-overseas@tam-tokyo.co.jp