De que são feitas as cápsulas Nespresso? Alumínio, Plástico & Cápsulas Compostáveis ​​Explicadas

Compreendendo os materiais das cápsulas Nespresso: de cápsulas de alumínio a alternativas compostáveis

Do que os pods Nespresso são realmente feitos – camada por camada

O corpo do Nespresso é de alumínio – liga 8011-O revestido internamente com laca de qualidade alimentar – contendo café moído e depois fechado com tampa de papel alumínio. Esta combinação de materiais de quatro camadas não é uma jogada de marketing da Nestlé. É um composto mecânico projetado por computador tentando fazer uma coisa.

Mantenha o café fresco por 12 meses sem refrigeração ou conservantes.

Venha de fora para dentro. Cruzando de fora para dentro: uma bobina de alumínio 8011-O, uma liga suficientemente dúctil para poder ser estampada profundamente em alta velocidade e sem trincas, é puxada sobre a bobina. A espessura da parede fica perto de 0,1 mm e é estreita, apenas o suficiente para que a agulha da máquina possa perfurar de forma limpa.13.

Seguido por uma camada de laca de qualidade alimentar na superfície de trabalho. Esta é uma camada que a maioria das pessoas negligencia, mas é possivelmente a mais significativa. Ele foi projetado para atender às substâncias seguras para alimentos (FDA 21 CFR 175.300 com um limite de migração de 50 ppm). Exceto isso, as propriedades corrosivas do café recém-torrado interagiriam com a superfície metálica subjacente, contaminando o sabor e lixiviando vestígios de íons metálicos na bebida.

Na Comunidade Europeia o equivalente Regulamento UE 1935/2004 tem um limite geral de migração para diversas substâncias inertes de 10 mg/dm. Mais comumente, um aglutinante à base de goma-laca é usado; outros dados incluem sistemas epóxi sintéticos que produzem uma capa metálica inerte e lisa dentro da cápsula.

O café moído e torrado é adicionado a seguir. Uma vez completada, a cápsula é lavada com nitrogênio, o peso é verificado e, em seguida, a tampa de alumínio é selada a quente no lugar ao redor da borda. Isso resulta em um invólucro impenetrável, bloqueador de luz e resistente à umidade.

Todas as cápsulas Nespresso que você obtém já foram hermeticamente fechadas em uma embalagem com atmosfera controlada.

Esse conhecimento é útil se você estiver fabricando ou adquirindo cápsulas compatíveis com Nespresso em grandes quantidades. Sua máquina de enchimento e selagem de cápsulas deve ser configurada para equalizar a taxa de fluxo de purga de nitrogênio; aplique um calor estreito e uniformemente distribuído na borda da tampa para vedação; e minimizar a tolerância do aro de modo que a manga de laca não distorça.

Informação mais importante: As cápsulas Nespresso utilizam alumínio (não plástico). O que entra em contato direto com o café não é o alumínio 8011-O, mas sim o revestimento de laca que ele possui (cumprindo todas as regulamentações da FDA e da UE para contato com alimentos).

Por que a Nespresso escolheu o alumínio em vez do plástico

As cápsulas de alumínio vencem as de plástico em todos os parâmetros de frescor. A escolha da Nespresso pelo alumínio em vez do polipropileno (#5 PP) pode ser explicada por estes quatro: taxa de transmissão de oxigênio (OTR), bloqueio de luz, barreira de umidade e compatibilidade com descarga de nitrogênio. O alumínio é efetivamente impermeável ao oxigênio; nenhum oxigênio “vaza” através de uma parede de alumínio devidamente lacada.

OTR para plásticos de qualidade alimentar (PP incluído) mede cerca de 150-400cm/(mdaybar) em condições ambientais; é por isso que os corpos plásticos das cápsulas tendem a ter BBFs reduzidos.

Há um equívoco comum em salas de bate-papo de consumidores: “as cápsulas de plástico são mais seguras – elas não lixiviam metal”. Errado, pois a ciência não pode confirmar. O polipropileno é um polímero orgânico e pode migrar plastificantes, antioxidantes e monómeros a altas temperaturas para as águas quentes Gaggia da maioria das máquinas Nespresso. Os níveis de corte de segurança do alumínio da EFSA para consumo semanal seguro foram estabelecidos e os dados do café em cápsulas – detalhados na secção de segurança abaixo – ainda estão muito abaixo. O registro de uso seguro do alumínio está bem documentado: latas de bebidas, folhas de alumínio para alimentos, blisters farmacêuticos – ele tem sido usado continuamente há décadas.

A retenção de frescor é outro aspecto em que o alumínio se destaca claramente. Os aromáticos voláteis – aldeídos e cetonas, ésteres que dão à Nespresso o seu perfil característico – difundem-se livremente através dos plásticos em taxas mensuráveis. O alumínio não é permeável. Cada molécula de aroma efêmera que você encontra em sua cápsula foi selada em seu interior desde o dia do enchimento.

Ponto-chave: Em escala de produção comercial, são as taxas insignificantes de transmissão de oxigênio e vapor de água do alumínio que o tornam – e não a fidelidade à marca – o rival ideal em termos de frescor.

Alumínio vs. Plástico vs. Compostável - Comparação de materiais de cápsula

Três categorias de materiais competem no mercado de cápsulas de café de dose única: plásticos compostáveis ​​à base de alumínio, polipropileno (PP) e ácido polilático (PLA). Todos eles apresentam compensações entre frescor, impacto ambiental e preço. Abaixo, são usados ​​dados medidos – e não escalas relativas – para que possam ser compreendidos no contexto do seu produto ou objetivos de aquisição.

Um conjunto particularmente interessante é a primeira cápsula compostável de PLA comercialmente disponível no mundo. Quando fornecida com uma camada de barreira EVOH (álcool etileno vinílico), esta embalagem também pode atingir prazos de validade >12 meses – quase fechando a lacuna com o alumínio em termos de frescor. O Índice de Circularidade do Material se aproxima de 100% em circunstâncias ideais de compostagem industrial, em comparação com a média do alumínio de ~60%. Mas – novamente a frase “em circunstâncias ideais”: as instalações de compostagem industrial que operam acima dos 55ºC não são omnipresentes. Uma cápsula depositada em aterro não é, na melhor das hipóteses, melhor para o ambiente do que o plástico.

O formato de polipropileno dominante na América do Norte está representado aqui – o Keurig K-Cup separado. Usando um copo de polipropileno nº 5, é tecnicamente reciclável, mas como os grãos de café contaminaram os fluxos, na realidade nem tanto. As cápsulas Nespresso Vertuo seguem um modelo de alumínio semelhante às cápsulas da linha original, mas seu design abaulado e carregado com código de barras rende – cerca de 1,5 g de alumínio por cápsula em média (vs. cápsulas originais).

Para marcas que aspiram a um apelo “ecologicamente correto”: embora o PLA tenha uma boa pontuação no papel, o alumínio é praticamente mais ecológico quando implantado em escala global. O debate sobre os pods de uso único continua: na verdade, um avaliação comparativa do ciclo de vida publicada em ScienceDirect (2024) concluíram que a pegada de carbono do café em cápsula depende principalmente da rede energética que alimenta a máquina de café, independentemente do tipo de cápsula.

Ponto-chave: Nenhum material domina todos os parâmetros. O alumínio está mais arraigado nos sistemas de reciclagem e no arquivamento do frescor. O PLA é o mais biodegradável – se a compostagem industrial estiver acessível perto do consumidor. O PP é mais econômico em preço, mas pior em frescor e fim de vida.

As cápsulas Nespresso são seguras? Lixiviação de alumínio e preocupações com a saúde

As cápsulas Nespresso não liberam quantidades perigosas de alumínio no café. Esta é a resposta principal à pergunta mais pesquisada sobre a segurança das cápsulas, e as evidências sugerem que é verdade. Um estudo revisado por pares em ACS Ômega (PMC7331030) quantificou o alumínio no café feito por diversas técnicas. 18,26 Foram relatados 6,01 g/L de alumínio para o café em cápsulas – insignificantemente superior aos 72,57 g/L de alumínio no café moka ou equivalente ao café filtrado. Na verdade, a barreira de laca das cápsulas de alumínio deveria praticamente eliminar a migração de metal se comparada com métodos de preparação de café não revestidos.

Aqui está a verificação completa dos dois limites de saúde mais comuns:

O único detalhe interessante é que a cafeína não tem impacto na migração do alumínio nas cápsulas de café. (Isso não é surpreendente, pois a cafeína não é um material metálico). As conversas na Internet sobre fontes de segurança de cápsulas, como Nespresso e cápsulas de café, onde os estudos estão prontamente disponíveis, estão preocupadas com a migração da cafeína, o que é uma preocupação totalmente diferente.

Conclusão principal: A investigação mediada por pares indicou que o teor de alumínio do café em cápsula é de 18,26 g/L, um quarto do café moka (72,57 g/L) e uma pequena porção dos limites de segurança estabelecidos pela Autoridade Europeia para a Segurança dos Alimentos e pela OMS/Comité Executivo Conjunto de Aditivos Alimentares.

Como funciona a reciclagem de cápsulas Nespresso (e onde ela fica aquém)

Em comparação com outras marcas, há provas mais tangíveis de que a Nespresso tem talvez um dos esforços mais visíveis de reciclagem de cápsulas de café, mas a dissonância entre os números da própria Nespresso e uma estimativa independente é demasiado ampla para não exigir um questionamento justo. Aqui está o resumo: as sacolas são entregues aos consumidores para depósito e enviadas para lojas Nespresso, transportadores ou pontos de coleta de terceiros. Nos locais de coleta, as cápsulas usadas são recebidas e têm o café retirado, depois são lascadas e o alumínio é separado.

O alumínio é então enviado para fundições; o café é enviado para compostagem ou biogás

A taxa de arrecadação atualmente é de 35% de acordo com Relatório de progresso de sustentabilidade de 2024 da Nespresso com uma meta de 60% em 2030. Estudos independentes realizados por pesquisadores e auditores de programas de reciclagem contestaram esse número, com cálculos sugerindo que a reciclagem ponta a ponta (coletada, enviada e processada em um novo produto de alumínio) de cápsulas está mais próxima de 5% das cápsulas vendidas.

A escala é relevante aqui. Cerca de 14 mil milhões de cápsulas Nespresso são vendidas em todo o mundo todos os anos. Com uma taxa real de reciclagem de 5%, que equivale a cerca de 13,3 mil milhões de cápsulas que são depositadas em aterros ou queimadas todos os anos.

Mesmo com a alegada taxa de reciclagem de 35%, mais de 9 mil milhões de cápsulas não entram no fluxo de reciclagem todos os anos.

Por uma questão de conveniência, Nestlé reportado em 2024 que as novas cápsulas incluem 80% de alumínio reciclado, requerem 9,2% menos materiais por cápsula e são 8% mais leves que a versão anterior. Esta é uma melhoria significativa. O alumínio é 100% reciclável sem perda de qualidade, portanto cada grama que retorna à economia circular preserva o seu valor.

A energia envolvida na mineração de alumínio virgem (cerca de 13-15 kWh/kg por eletrólise) é 100% maior do que a energia para reciclá-lo (cerca de 5%).

O ceticismo do greenwashing expresso nos fóruns de consumidores não é totalmente infundado. Caracterizar uma taxa de recolha de 35% como “liderança em sustentabilidade”, enquanto 14 mil milhões de cápsulas descartáveis ​​fluem para o fluxo de resíduos todos os anos, é uma tensão que a Nespresso ainda tem de conciliar e um enquadramento mais transparente seria separar a taxa de recolha, a taxa de reciclagem verificada e o conteúdo reciclado pós-consumo, que são frequentemente confundidos nas mensagens da marca.

Resumindo: a opção de reciclagem está disponível e o alumínio é o melhor material para reciclagem - mas atualmente temos um problema com garrafas em vez de com escovas, então a maioria das cápsulas vai para aterros sanitários. O aumento da % de alumínio em novas cápsulas em 2024 (80%) é um benefício de sustentabilidade mais claro do que o direito de se gabar na taxa de recolha.

Como as cápsulas Nespresso são fabricadas

A fabricação de uma cápsula compatível com Nespresso é uma operação de alta precisão que opera em fluxo constante e velocidade industrial. Familiarizar-se com as etapas de produção ajuda a entender por que os materiais, a longa lista de tolerâncias das máquinas, o grande número de controles de qualidade e as variações de miniaturas em cada etapa levam a milhões de cápsulas inúteis.

Processo de Produção: Passo a Passo

1. Alimentação da bobina de alumínio: A bobina de alumínio (geralmente calibre 0,1 mm) é alimentada na prensa de estampagem. Além disso, a bobina é recozida à têmpera “O” para permitir estampagem profunda sem trincas?
2. Estampagem Deep-Draw: As prensas operam em > 600 ciclos/min, colocando cada peça em branco em um copo. A tolerância do aro é de 0,02 mm. Este é um controle chave para permitir que as tampas sejam vedadas de forma confiável posteriormente na linha. Variações levam a falhas na vedação.
3. Revestimento de laca interna: A laca de qualidade alimentar é aplicada na superfície interna de cada um dos copos desenhados por meio de estações de revestimento por spray ou rolo. Os copos então passam por cura térmica ou UV (dependendo da formulação) para gerar uma barreira metálica.
4. As cápsulas passam por um esterilizador antes de atingirem os pontos de contato do café. Os métodos comuns de esterilização incluem tratamento UV ou esterilização por calor seco – usados ​​para eliminar micróbios do manuseio.
5. Enchimento de Café: A dosagem volumétrica ou gravimétrica dosa com precisão o café pré-medido em cada cápsula (~5-7 g para expresso, 7-14 g para Vertuo). A tolerância restrita à dose de 0,1 g é crítica para o processo de controle de qualidade.
6. O túnel ou manta de nitrogênio desloca o oxigênio residual no espaço superior. A atmosfera de enchimento deve atingir mais de 95% de nitrogênio antes da selagem para atender às metas de prazo de validade.
7. Vedação da tampa: A vedação térmica da folha da tampa na borda ocorre controlando a temperatura e a pressão. Um sistema integrado de pesagem e monitoramento de vazamentos detecta anomalias na vedação.
8. Os sistemas de visão verificam as tolerâncias dimensionais da cápsula, a integridade da vedação da tampa e o peso do enchimento. Cápsulas testadas com sucesso são colocadas em um sistema transportador para embalagem, as amostras rejeitadas são automaticamente rejeitadas.

O processo de fabricação de novas marcas – ou de novas entradas na linha de cápsulas compatíveis da própria torrefadora – requer máquinas que possam manter exatamente esses padrões durante um período máximo igual a um turno de 8 horas. AFPAK fornece projeto e fabricação de máquinas de enchimento e selagem sob medida para cápsulas compatíveis com Nespresso, com mais de 14 anos de experiência em Xangai e instalação em >60 países em todo o mundo.

Explore as máquinas de envase AFPAK Nespresso →

Ponto-chave: Em um processo de alta taxa de curso entre a bobina de alumínio e a cápsula selada, as tolerâncias no nível de 0,02 mm são o que determinarão se o produto é uma cápsula perfeitamente funcional em uma máquina de café expresso. Cada etapa, desde a torra até a cápsula selada, deve ser projetada como uma imagem.

perguntas frequentes