Aluminium Capsules: Guida per i professionisti dell'imballaggio del caffè

Capsule di caffè in alluminio: cosa deve sapere ogni professionista dell'imballaggio

Oggi le capsule di alluminio rappresentano una delle porzioni in più rapida crescita del mercato del caffè monodose Per gli ingegneri e gli acquirenti di lavorazione e confezionamento che si trovano ad affrontare compromessi di progettazione e confronti di qualità, conoscendo le ragioni tecniche di un dato materiale della capsula, il layout della linea e lo standard di qualità è fondamentale. Questa è la panoramica minima delle marche di base del processo di produzione della lega, della soglia di qualità, della compatibilità e della realtà del deficit di riciclaggio che tutti i co-confezionatori devono affrontare è destinata a fungere da riferimento.

Cosa sono le capsule di alluminio e perché dominano il mercato del caffè?

Le capsule di alluminio sono formate da fogli di alluminio induriti utilizzando un processo di imbutitura profonda, ponendo il prodotto sostanzialmente in linea con la tradizionale produzione del corpo in lattina di metallo. Le capsule sono sigillate ermeticamente con un coperchio in lamina a scarico di azoto per fornire condizioni omeostatiche per la durata di conservazione e conservazione.

Ciò che costituisce una capsula di alluminio per l'utente industriale è relativamente stretto nella definizione: una tazza di tiraggio sagomata da un foglio di alluminio laccato, piatto e sigillato con un coperchio in foglio di alluminio. I baccelli di plastica sono generalmente realizzati con una pellicola barriera multistrato, mentre l'alluminio si basa sulle proprietà barriera intrinseche della struttura cellulare.

I gradi standard utilizzati sono 8011-O e 8079-O, regolati da DIN EN 602:2004 e DIN EN 573-3:2013 rispettivamente. I mercati costi-costi possono specificare la lamina #1100, tuttavia presenta una ridotta duttilità dell'alluminio e sarebbe generalmente di calibro superiore per compensare Aspettatevi che il calibro sia di 60 120 m con le tipiche capsule Nespresso (linea originale) più nella gamma di 80 100 m di spessore, dando la resistenza e la perforabilità ottimali.

Le dimensioni standard per una capsula Nespresso Original Line sono: diametro interno superiore di 30 mm, diametro esterno superiore di 37 mm (questo è il bordo della flangia), diametro inferiore di 24 mm, altezza della capsula di 29 mm e peso di 1 g di capsula vuota Le variazioni per originali o equivalenti compatibili con Nespresso devono essere quantificate per garantire una qualità di infusione accettabile senza problemi di prestazioni di alimentazione del percorso irrisolti.

Perché considerare l'uso dell'alluminio per le capsule di caffè premium? I tre principali fattori per gli ingegneri del packaging:

• Barriera a tre percorsi potenziali primari L'ossigeno, la luce e l'umidità (che portano via l'umidità nel caffè macinato) possono essere tutti bloccati dall'alluminio, fornendo sia freschezza che conservazione dell'aroma, senza la necessità di impiegare ulteriori strati barriera sulla lamina o sulla lamina sigillare al fine di prevenire il degrado.
• Penetrazione della pressione costante durante l'estrazione Poiché l'acqua calda erogata nella capsula attraverso l'esclusivo sistema ad alta pressione Nespresso penetra con un'accurata distribuzione del flusso e pressione, è possibile generare un profilo di estrazione nella tazza che produce ripetutamente uno strato di crema simile a una crema quasi a una crema... un segnale sensoriale chiave per poter identificare un'iniezione o una miscela di caffè espresso di lusso di qualità.
• Collaborare con la fine del ciclo di vita come punto di visione del marchio La storia del riciclaggio, spesso offuscata o complicata da termini di consumo di ciò che è riciclabile, significa che l'alluminio è un'opzione di alluminio riciclabile che contribuisce positivamente e in alcuni casi l'opzione più convincente per i marchi di caffè lungimiranti.

Come vengono prodotte le capsule di alluminio dalla bobina alla capsula sigillata

La produzione di capsule in alluminio segue un ordine sequenziale con impatti diretti su punti critici di controllo qualità come; barriera, accumulo di macchine e uscita di estrazione.

1. taglio e tranciamento della bobina

1. Processo di produzione:

Il primo passo è il materiale in bobina di alluminio nel grado di lega specificato (normalmente 8011-0) Il materiale in bobina viene tagliato sul nastro richiesto e tranciato in pezzi piatti circolari o sagomati. L'ispezione del materiale in arrivo in questa fase conferma che lo spessore uniforme attraverso la larghezza della bobina (differenze di produzione superiori a 5 m) può portare a difficoltà di formazione a valle.

2. disegno profondo e stampaggio

Gli sbozzati piatti vengono tirati attraverso una serie di presse progressive per imbutitura che formano la forma a tazza della capsula. L'alluminio viene aspirato dalla lamina piatta laccata nella sua geometria rastremata finale in uno o più tratti. L'attrezzatura per stampi deve essere mantenuta a tolleranze strette: un anello di stiro opaco provoca l'assottigliamento della parete che compromette la resistenza della parete laterale della capsula e provoca perdite nei fori stenopeici.

rivestimento interno della lacca sicuro per gli alimenti 3

Una lacca alimentare (foderato) o una lacca epossidica a base di PET normalmente a base di PET riveste la superficie interna. previene qualsiasi contatto diretto con caffè tostato e alluminio nudo e fornisce una superficie di tenuta più liscia per il foglio del coperchio. Per verificare l'integrità del rivestimento viene utilizzato un test del solfato di rame: l'eventuale alluminio esposto si scurisce a contatto con la soluzione.

4. lavaggio dell'azoto

Prima della somministrazione con il caffè, la cavità della capsula viene lavata con azoto (purezza 99,9% N), Sostituendo l'ossigeno residuo all'interno della cialda si crea quindi l'atmosfera modificata che protegge il caffè tostato dal deterioramento ossidativo I target di ossigeno residuo sono normalmente inferiori a 2% dopo la sigillatura.

5. Dosaggio del caffè macinato

I chicchi di caffè tostati macinati vengono dosati in ciascuna capsula mediante dosatrici volumetriche o gravimetriche. Le tolleranze sul peso di riempimento sono specifiche della macchina e del prodotto, ma la coerenza in questa fase offre un'estrazione uniforme, una buona qualità della tazza e la soddisfazione del consumatore. Anche i sacchetti in eccesso possono causare contaminazione da sigilli con fini di caffè sulla flangia o birre deboli e acquose.

6. Copertura della lamina e termosaldatura

Le capsule sono chiuse con un coperchio in foglio di alluminio, termosaldato alla flangia. Questa barriera ermetica riempie il prodotto e blocca la freschezza.

Se si desidera un'operazione chiavi in mano, si vede che l'utilizzo di apparecchiature che coprono sia il processo di formatura che quello di sigillatura delle capsule modernizza la linea di produzione con quella dei produttori di capsule non in plastica.

Alluminio vs Capsule di caffè in plastica A Confronto della linea di imballaggio

L'alluminio rispetto alla plastica è molto più di una semplice preferenza materiale o di benefici ecologici percepiti Per gli operatori delle linee di imballaggio, influenza la qualità delle barriere, le sfide relative alla durata di conservazione, il layout e i costi delle attrezzature di capitale, l'economia delle unità assemblate e il marketing di fine vita Leggi di seguito gli aspetti misurabili dei due:

Le capsule di alluminio possono essere 15-30% più costose in peso rispetto alla plastica stampata a iniezione Per i marchi di qualità superiore che desiderano promuovere un messaggio di barriera e ambientale, questo premio di prezzo delta può essere giustificato Per il marchio del distributore di fascia bassa e volume, tuttavia, le capsule compatibili possono essere una proposta più economica per ora, anche se ciò potrebbe essere influenzato dalla nuova legislazione UE sugli imballaggi.

Parametri di controllo qualità per capsule di caffè in alluminio

Una capsula di bell'aspetto può ancora andare storta sul campo. I buoni programmi di controllo della qualità per le capsule di caffè in alluminio testano ogni fase, dal materiale in entrata al prodotto finale confezionato. Ecco una pratica lista di controllo utilizzata presso i produttori di capsule più affermati.

• ✔ Verifica dello spessore della bobina in entrata (tolleranza ±5μm)
• ✔ Coerenza di disegno-profondità su tutte le cavità
• ✔ Integrità del rivestimento della lacca (test spot del solfato di rame)
• ✔ Test di resistenza alla pelatura della guarnizione (intervallo target di resistenza alla pelatura 8,5 N)
• ✔ Precisione dimensionale per la compatibilità originale della macchina
• ✔ Stazioni di controllo del peso (verifica gravimetrica del riempimento)
• ✔ Rilevamento delle perdite (metodo di decadimento della pressione o di immersione in acqua)
• ✔ Test dell'ossigeno residuo (<2% target dopo sigillo)

Limiti di sicurezza alimentare e migrazione

Un altro consumatore in aumento preoccupa la migrazione dell’alluminio nel caffè (è già stata studiata direttamente dai dati sottoposti a revisione paritaria) Un articolo del 2020 pubblicato tramite il National Institutes of Health ha valutato i livelli di alluminio nel caffè preparato in capsule (18,26 6,01 g/L). In confronto, questo è molto inferiore al caffè in moka (72,57 23,96 g/L) e solo una frazione molto piccola della quantità settimanale tollerabile integralmente dall’EFSA.

Su base normativa, le capsule di alluminio per il contatto con il caffè sono soggette alla regolamentazione ai sensi della FDA 21 CFR 175.300 (rivestimenti per superfici a contatto con gli alimenti) e del Regolamento UE 1935/2004 (materiali destinati a contattare gli alimenti). I limiti di migrazione raggiungono i 60 mg/kg secondo le norme dell'UE. I modelli di conformità dell'UE si basano su rivestimenti interni in lacca e il residuo del caffè tostato (una volta che i rivestimenti sono intatti) non aumenta le letture di migrazione oltre il limite.

Per i marchi destinati ai bevitori di caffè espresso, questi risultati rappresentano significative opportunità di marketing È stato dimostrato che il caffè preparato in capsule espone i consumatori a meno alluminio rispetto ai sistemi di produzione di birra convenzionali da piano cottura, un importante punto di sicurezza per menzionare le informazioni sul prodotto e sui materiali di imballaggio per le macchine di linea del produttore originale.

Compatibilità della capsula e considerazioni sul profilo arrosto

Le macchine Nespresso Original Line sono di gran lunga la piattaforma di casa con il maggior numero di capsule di caffè in alluminio Se c'è una qualsiasi terza parte da utilizzare con questa macchina Nespresso, deve rientrare esattamente nei parametri delle capsule prodotte in origine: l'altezza di ciascuna capsula deve essere vicina a 29 mm, il diametro esterno del bordo superiore deve essere molto vicino a 37 mm e l'angolo di orientamento deve fornire una buona posizione nella camera di infusione.

Composizionalmente il profilo della miscela interagisce anche con il design della capsula in un modo che gli ingegneri della confezione devono apprezzare. Arrosti più scuri caffè espresso con miscele di caffè tostato scuro italiano (in particolare caffè tostato scuro) dopo il tempo di tostatura, confezionamento e sigillatura significativamente maggiore che può esercitare pressione interna sulla capsula Questo non è inaspettato ma deve essere integrato nelle specifiche di resistenza della tenuta (se la resistenza alla buccia è al livello inferiore della gamma 8-15N rispetto a un cocktail di tostatura scuro fortemente degassante può causare il sigillo alla fine soffiare.

Miscele di caffè lungo arabica più leggere portano alcune altre considerazioni Le impostazioni di macinatura devono spesso essere impostate un po 'più grossolane rispetto all'espresso e anche i pesi di riempimento potrebbero dover essere leggermente elevati per raggiungere i parametri di scatto Nel caso delle capsule in stile Nespresso, la dose lungo è qualcosa come 6-7 g di caffè in contrasto con lo standard 5-5,5 g per un'iniezione di espresso.

Ciò porta una serie diversa di considerazioni sulla calibrazione del dosaggio e sul trattamento dello spazio di testa attorno al lavaggio con azoto.

L'introduzione di confezioni di varietà (varietà) (varietà) (varietà) (varietà), combinazioni di profili multi-arrosto in una confezione al dettaglio, è un segmento di mercato sempre più popolare, Dal punto di vista della logistica di produzione, le confezioni di varietà comportano notevoli requisiti di cambio in quanto le confezioni possono contenere fino a dodici gusti diversi, richiedendo una serie seria di attrezzature per il cambio, o linee di riempimento parallele, Le manifatture di capsule che rappresentano l'intera gamma di scatti di profilo, dalle leggere miscele Arabica agli espressi italiani a lama nera, devono combinare una profonda flessibilità ai suoi macchinari integrali, in grado di riempirsi con qualsiasi macinatura, peso, senza problemi, senza perdita di efficienza a lungo termine.

La linea Keurig K-Cup, in confronto, rimane ancora una macchina in plastica e utilizza un plugin di estrazione completamente diverso, quindi l'interoperabilità multipiattaforma tra le capsule Nespresso e Keurig non è un fattore per le capsule in alluminio.

Avere un produttore affermato di apparecchiature per capsule come AFPAK che ti aiuta a progettare la tua linea di riempimento significa che puoi ospitare più profili di tostatura e cialde compatibili ad alte velocità, offrendo caffè di qualità in modo coerente durante i cicli di produzione.

Sostenibilità e riciclabilità Il business case dell'alluminio

Purtroppo, le lattine di alluminio “pods” vengono riciclate a un ritmo di soli 5% circa dei circa 14 miliardi di cialde di caffè vendute ogni anno dai produttori globali. Mentre in modo sostenibile il processo di riciclaggio dell’alluminio è infinito e rimane in circolazione un 75% completo di tutto l’alluminio prodotto, i mercati semplicemente non sono riusciti a tenere il passo.

Al suo centro, il problema è meccanico Le capsule di alluminio usate sono semplicemente troppo piccole per essere recuperate da apparecchiature di screening MRF preesistenti La dimensione minima tipica dell'oggetto è di 2,5 pollici (63,5 mm) per gli schermi di screening e nessuna apparecchiatura di screening nota utilizzata in un impianto di riciclaggio convenzionale catturerà una capsula Nespresso con un diametro di 37 mm.

Di conseguenza, devono essere riciclati attraverso uno specifico sistema di raccolta capsule piuttosto che attraverso il riciclaggio generale a flusso singolo a bordo marciapiede.

Il riciclaggio in pratica è abbastanza semplice una volta effettuato: la capsula scaduta viene ribaltata su un trituratore, dove l'alluminio viene separato dalla polvere di caffè esausta, quest'ultima viene compostata e la prima rifusa. La rifusione utilizza solo circa 5% dell'energia necessaria per produrre alluminio durante la raccolta iniziale, il che è un notevole risparmio e un evidente vantaggio. Rendere ancora più frustrante il divario di raccolta.

Attualmente, le organizzazioni del settore stanno sfidando questo. il Alluminio Europeo Foil Association e Flexible Packaging Europe hanno collaborato a un programma incentrato sull'infrastruttura di raccolta dell'alluminio di piccolo formato, In modo incoraggiante, il nuovo regolamento UE sugli imballaggi e sui rifiuti di imballaggio (PPWR), (che entrerà in vigore nell’agosto 2026, stabilirà che il 100% di tutti gli imballaggi dovrebbero essere riciclabili entro il 2030 e completamente riciclati su larga scala entro il 2035. Per i produttori di capsule, il regolamento prevede sia una scadenza di conformità che un’opportunità per i produttori di capsule. marchi lungimiranti per costruire un vantaggio competitivo aprendo la strada all’infrastruttura di raccolta fin dall’inizio.

Per quanto riguarda il business case, il caso della sostenibilità delle capsule di alluminio è forte, ma le aziende devono essere oneste. Possono effettivamente affermare che le loro capsule sono realizzate con un materiale riciclabile all'infinito, ma non dovrebbero affermare che le loro capsule “is recycled” senza qualificare il tasso di recupero effettivo. I consumatori informati apprezzeranno la trasparenza e metteranno i marchi in una buona posizione per la futura regolamentazione.

Domande Frequenti