Di cosa sono fatte le cialde Nespresso? Alluminio, plastica & La spiegazione delle capsule compostabili

Comprendere i materiali delle cialde Nespresso: dalle capsule in alluminio alle alternative compostabili

Di cosa sono realmente fatte le cialde Nespresso: strato dopo strato

Il corpo della Nespresso è in alluminio – lega 8011-O rivestito all'interno con una lacca per uso alimentare – contenente caffè macinato e poi dotato di un coperchio in foglio di alluminio. Questa combinazione di materiali a quattro strati non è uno stratagemma di marketing di Nestlé. È un composto meccanico progettato dal computer che cerca di fare una cosa.

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Procedi dall'esterno verso l'interno. Incrocio dall'esterno verso l'interno: una bobina di alluminio 8011-O, una lega sufficientemente duttile da poter essere imbutita in profondità ad alta velocità e senza crepe, viene aspirata sopra la bobina. Lo spessore della parete è vicino a 0,1 mm ed è stretto, quanto basta affinché l'ago della macchina possa perforarlo in modo netto.13.

Segue uno strato di lacca alimentare sulla superficie di lavoro. Questo è uno strato che la maggior parte delle persone trascura, ma forse è il più significativo. È progettato per essere conforme alle sostanze sicure per gli alimenti (FDA 21 CFR 175.300 con un limite di migrazione di 50 ppm). Ad eccezione di ciò, le proprietà corrosive del caffè appena tostato interagirebbero con la superficie metallica sottostante, contaminando il sapore e rilasciando tracce di ioni metallici nella miscela.

Nella Comunità Europea l'equivalente Regolamento UE 1935/2004 ha un limite complessivo di migrazione verso le varie sostanze inerti pari a 10 mg/dm. Più comunemente viene utilizzato un legante a base di gommalacca, altri dati includono sistemi epossidici sintetici che producono un manicotto metallico liscio e inerte all'interno della capsula.

Successivamente viene aggiunto il caffè macinato e tostato. Una volta rabboccata, la capsula viene lavata con azoto, il peso viene controllato e quindi il coperchio in alluminio viene termosaldato in posizione attorno al bordo. Il risultato è un involucro impenetrabile, che blocca la luce e resistente all'umidità.

Tutte le capsule Nespresso che riceverai sono già state sigillate ermeticamente in una confezione ad atmosfera controllata.

Tale conoscenza è utile se produci o acquisti capsule compatibili Nespresso in grandi quantità. La macchina per il riempimento e la sigillatura delle capsule deve essere impostata per equalizzare la portata del flusso di spurgo dell'azoto; applicare un calore stretto e uniformemente distribuito sul bordo del coperchio per sigillare; e ridurre al minimo la tolleranza del bordo in modo tale che il manicotto laccato non si deformi.

Informazioni più importanti: le capsule Nespresso utilizzano alluminio (non plastica). Ciò che entra direttamente in contatto con il caffè non è l'alluminio 8011-O ma il rivestimento laccato di cui è dotato (conforme a tutte le normative FDA e UE per il contatto con gli alimenti).

Perché Nespresso ha scelto l'alluminio invece della plastica

Le cialde in alluminio prevalgono su quelle in plastica su tutti i parametri di freschezza. La scelta dell’alluminio da parte di Nespresso rispetto al polipropilene (#5 PP) può essere spiegata da questi quattro fattori: tasso di trasmissione dell’ossigeno (OTR), blocco della luce, barriera all’umidità e compatibilità con il flusso di azoto. L'alluminio è effettivamente impermeabile all'ossigeno; attraverso una parete di alluminio opportunamente laccata non viene “fuoriuscito” ossigeno.

L'OTR per plastica alimentare (PP incluso) misura circa 150-400 cm/(mdaybar) in condizioni ambientali; questo è il motivo per cui i corpi in plastica delle capsule tendono ad avere un BBF ridotto.

C’è un malinteso comune nelle chat room dei consumatori: “le capsule di plastica sono più sicure – non rilasciano metalli”. Sbagliato, poiché la scienza non può confermare. Il polipropilene è un polimero organico e può migrare plastificanti, antiossidanti e monomeri ad alta temperatura nelle calde acque Gaggia della maggior parte delle macchine Nespresso. Sono stati fissati livelli limite di sicurezza per l’alluminio da parte dell’EFSA per un consumo settimanale sicuro e i dati sul caffè in capsule – dettagliati nella sezione sulla sicurezza di seguito – sono ancora molto al di sotto. Il primato di utilizzo sicuro dell’alluminio è ben documentato: lattine per bevande, fogli di alluminio per alimenti, blister farmaceutici – è in uso continuo da decenni.

Il mantenimento della freschezza è un altro aspetto in cui l’alluminio eccelle chiaramente. Gli aromatici volatili – aldeidi e chetoni, esteri che conferiscono al caffè il suo profilo caratteristico – si diffondono liberamente attraverso la plastica a velocità misurabili. L'alluminio non è permeabile. Ogni molecola di aroma effimero che trovi nella tua capsula è stata sigillata al suo interno dal giorno del riempimento.

Punto chiave: su scala di produzione commerciale, sono i trascurabili tassi di trasmissione dell’ossigeno e del vapore acqueo dell’alluminio a renderlo, e non la fedeltà al marchio, il rivale ottimale in termini di freschezza.

Alluminio, plastica e compostabile: confronto dei materiali delle capsule

Tre categorie di materiali competono nel mercato delle cialde di caffè monodose: plastica compostabile a base di alluminio, polipropilene (PP) e acido polilattico (PLA). Presentano tutti dei compromessi tra freschezza, impatto ambientale e prezzo. Di seguito vengono utilizzati i dati misurati, non le scale relative, in modo che possano essere compresi nel contesto del prodotto o degli obiettivi di approvvigionamento.

Un set particolarmente interessante è la prima capsula compostabile in PLA disponibile in commercio al mondo. Se fornita con uno strato barriera EVOH (etilene vinil alcol), questa confezione può anche raggiungere la durata di conservazione >12 mesi – quasi colmando il divario con l’alluminio in termini di freschezza. L’indice di circolarità dei materiali si avvicina al 100% in circostanze ideali di compostaggio industriale, rispetto alla media dell’alluminio di circa il 60%. Ma – ancora una volta la frase “in circostanze ideali”: gli impianti di compostaggio industriale operativi a temperature superiori a 55°C non sono onnipresenti. Una capsula depositata in una discarica, nella migliore delle ipotesi, non è migliore per l’ambiente della plastica.

Qui è rappresentato il formato di polipropilene dominante nel Nord America: la Keurig K-Cup separata. Utilizzando un corpo della tazza in polipropilene n. 5, è tecnicamente riciclabile, ma poiché i fondi di caffè hanno contaminato i flussi in realtà non così tanto. Le cialde Nespresso Vertuo seguono un modello simile in alluminio alle capsule della linea originale, ma il loro design a cupola e carico di codici a barre produce in media circa 1,5 g di alluminio per capsula (rispetto alle cialde originali).

Per i marchi che aspirano ad un appeal “eco-friendly”: sebbene il PLA abbia buoni punteggi sulla carta, l’alluminio è praticamente più rispettoso dell’ambiente se utilizzato su scala globale. Il dibattito sulle capsule monouso continua: infatti a valutazione comparativa del ciclo di vita pubblicata su ScienceDirect (2024) hanno concluso che l’impronta di carbonio del caffè in capsule dipende principalmente dalla rete energetica che alimenta la macchina da caffè, indipendentemente dal tipo di cialda.

Punto chiave: nessun materiale domina ogni parametro. L’alluminio è maggiormente radicato nei sistemi di riciclaggio e nell’archiviazione della freschezza. Il PLA è il più biodegradabile, se il compostaggio industriale è accessibile vicino al consumatore. Il PP è il più economico in termini di prezzo, ma il più scarso in termini di freschezza e fine vita.

Le capsule Nespresso sono sicure? Lisciviazione dell'alluminio e problemi di salute

Le cialde Nespresso non rilasciano quantità pericolose di alluminio nel caffè. Questa è la risposta principale alla domanda più ricercata sulla sicurezza delle capsule, e le prove suggeriscono che è vera. Uno studio peer-reviewed in ACS Omega (PMC7331030) alluminio quantificato nel caffè prodotto con varie tecniche. 18,26 6,01 g/L di alluminio sono stati segnalati per il caffè in capsule – leggermente superiore ai 72,57 g/L di alluminio nel caffè della moka, o equivalente al caffè con filtro. Semmai, la barriera laccata delle capsule di alluminio dovrebbe virtualmente eliminare la migrazione del metallo se confrontata con i metodi di preparazione del caffè non rivestiti.

Ecco il fact-check completo sulle due soglie di salute più comuni:

L’unico dettaglio interessante è che la caffeina non ha alcun impatto sulla migrazione dell’alluminio nelle capsule di caffè. (Ciò non sorprende, poiché la caffeina non è un materiale metallico). Le conversazioni su Internet su fonti di sicurezza delle capsule come Nespresso e capsule di caffè dove gli studi sono prontamente disponibili si concentrano sulla migrazione della caffeina, che è una preoccupazione completamente diversa.

Punto chiave: una ricerca mediata da pari ha indicato che il contenuto di alluminio del caffè in capsule è di 18,26 g/L, un quarto del caffè della moka (72,57 g/L) e una piccola parte dei limiti di sicurezza stabiliti dall'Autorità europea per la sicurezza alimentare e dall'OMS/Comitato esecutivo congiunto degli additivi alimentari.

Come funziona il riciclaggio delle capsule Nespresso (e dove non è sufficiente)

Rispetto ad altri marchi, ci sono prove più tangibili che Nespresso ha forse uno degli sforzi più visibili nel riciclo delle cialde nel caffè, ma la dissonanza tra i numeri di Nespresso e una stima indipendente è troppo ampia per non richiedere un’analisi equa. Ecco la sintesi: le borse vengono consegnate ai consumatori per il deposito e inviate ai negozi Nespresso, ai corrieri o ai punti di raccolta di terze parti. Nei luoghi di raccolta vengono ricevute le cialde usate, private del caffè, poi triturate e separate l'alluminio.

L'alluminio viene poi inviato alle fonderie; il caffè viene avviato al compostaggio o al biogas

Il tasso di raccolta attualmente è del 35%. Rapporto sui progressi di sostenibilità 2024 di Nespresso con un obiettivo del 60% nel 2030. Studi indipendenti condotti da ricercatori e revisori dei programmi di riciclaggio hanno contestato questo numero, con calcoli che suggeriscono che il riciclaggio end-to-end (raccolto, inviato e trasformato in un nuovo prodotto in alluminio) delle capsule è più vicino al 5% delle capsule vendute.

La scala è rilevante qui. Ogni anno nel mondo vengono vendute circa 14 miliardi di capsule Nespresso. Con un tasso di riciclaggio effettivo del 5%, che equivale a circa 13,3 miliardi di capsule che vengono smaltite in discarica o bruciate ogni anno.

Anche con il tasso di riciclaggio dichiarato del 35%, ogni anno oltre 9 miliardi di pod non entrano nel flusso di riciclaggio.

Per comodità, Nestlé ha riferito nel 2024 che le nuove capsule includono l'80% di alluminio riciclato, richiedono il 9,2% di materiali in meno per capsula e sono più leggere dell'8% rispetto alla versione precedente. Questo è un miglioramento significativo. L’alluminio è riciclabile al 100% senza perdita di qualità, quindi ogni grammo restituito all’economia circolare preserva il suo valore.

L’energia coinvolta nell’estrazione dell’alluminio vergine (circa 13-15 kWh/kg utilizzando l’elettrolisi) è del 100% superiore all’energia necessaria per riciclarlo (circa il 5%).

Lo scetticismo di greenwashing espresso nei forum dei consumatori non è del tutto infondato. Definire un tasso di raccolta del 35% come “leadership in sostenibilità” mentre 14 miliardi di capsule monouso finiscono nel flusso dei rifiuti ogni anno è una tensione che Nespresso deve ancora conciliare e un quadro più trasparente sarebbe quello di separare tasso di raccolta, tasso di riciclaggio verificato e contenuto riciclato post-consumo, questi sono spesso confusi nei messaggi del marchio.

In conclusione: l'opzione di riciclaggio è disponibile e l'alluminio è il materiale migliore per il riciclaggio, ma al momento abbiamo un problema con la bottiglia invece che con la spazzola, quindi la maggior parte delle capsule finisce in discarica. L’aumento della percentuale di alluminio nelle nuove capsule nel 2024 (80%) rappresenta un vantaggio in termini di sostenibilità più evidente del diritto di vantarsi del tasso di raccolta.

Come vengono prodotte le capsule Nespresso

La produzione di una capsula compatibile con Nespresso è un'operazione di alta precisione che avviene in un flusso costante a velocità industriale. Acquisire familiarità con le fasi di produzione aiuta a capire perché i materiali, il lungo elenco di tolleranze delle macchine, l'enorme numero di controlli di qualità e le variazioni in miniatura in ogni fase portano a milioni di capsule inutili.

Processo di produzione: passo dopo passo

1. Alimentazione della bobina di alluminio: la bobina di alluminio (generalmente spessore 0,1 mm) viene alimentata nella pressa di stampaggio. Inoltre, la bobina è ricotta alla tempra "O" per consentire l'imbutitura profonda senza crepe?
2. Stampaggio ad imbutitura profonda: le presse funzionano a > 600 cicli/min, aspirando ogni pezzo grezzo in una tazza. La tolleranza del bordo è di 0,02 mm. Si tratta di un controllo chiave per consentire la sigillatura affidabile dei coperchi successivamente nella linea. Le variazioni portano a guasti alla tenuta.
3. Rivestimento interno in lacca: la lacca per uso alimentare viene applicata alla superficie interna di ciascuna delle tazze trafilate tramite stazioni di rivestimento a spruzzo o a rullo. Le coppe vengono quindi sottoposte a polimerizzazione termica o UV (a seconda della formulazione) per generare una barriera metallica.
4. Le capsule passano attraverso uno sterilizzatore prima di toccare i punti di contatto del caffè. I metodi di sterilizzazione più comuni includono il trattamento UV o la sterilizzazione a calore secco, utilizzati per eliminare i microbi dalla manipolazione.
5. Riempimento del caffè: il dosaggio volumetrico o gravimetrico dosa con precisione il caffè premisurato in ciascuna capsula (~5-7 g per espresso, 7-14 g per Vertuo). La tolleranza alla dose ridotta di 0,1 g è fondamentale per il processo di controllo della qualità.
6. Il tunnel o la coperta di azoto sposta l'ossigeno residuo nello spazio di testa. L'atmosfera di riempimento deve raggiungere una percentuale di azoto superiore al 95% prima della sigillatura per soddisfare gli obiettivi di durata di conservazione.
7. Sigillatura del coperchio: la sigillatura a caldo del foglio del coperchio sul bordo avviene controllando la temperatura e la pressione. Un sistema integrato di pesatura e monitoraggio delle perdite rileva anomalie nella tenuta.
8. I sistemi di visione verificano le tolleranze dimensionali della capsula, l'integrità della guarnizione del coperchio e il peso di riempimento. Le capsule testate con successo vengono inserite su un sistema di trasporto per l'astucciamento, i campioni rifiutati vengono automaticamente scartati.

Il processo di produzione per nuovi marchi – o per nuovi ingressi nella linea di capsule compatibili della stessa torrefazione – richiede macchinari in grado di mantenere esattamente questi standard per un periodo massimo pari a un turno di 8 ore. AFPAK fornisce progettazione e produzione di macchinari di riempimento e sigillatura su misura per capsule compatibili Nespresso con oltre 14 anni di esperienza a Shanghai e installazione a >60 paesi in tutto il mondo.

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Punto chiave: in un processo ad alta velocità tra la bobina di alluminio e la sigillatura della capsula, le tolleranze a livello di 0,02 mm sono ciò che determinerà se il prodotto è una capsula perfettamente funzionante in una macchina per caffè espresso. Ogni passaggio dall'arrosto alla capsula sigillata deve essere progettato come un quadro.

Domande frequenti