Из чего сделаны капсулы Nespresso? Алюминий, Пластик & Объяснение биоразлагаемых капсул

Понимание материалов для капсул Nespresso: от алюминиевых капсул до компостируемых альтернатив

Из чего на самом деле сделаны капсулы Nespresso — слой за слоем

Корпус Nespresso изготовлен из алюминия (сплав 8011-O, покрытый изнутри пищевым лаком), содержит молотый кофе и закрывается крышкой из алюминиевой фольги. Эта четырехслойная комбинация материалов не является маркетинговым ходом Nestlé. Это механическое соединение, созданное компьютером и пытающееся выполнять одну задачу.

Сохраняйте кофе свежим в течение 12 месяцев без охлаждения и консервантов.

Приходите снаружи внутрь. Пересечение снаружи внутрь: алюминиевая катушка 8011-O, достаточно пластичный сплав, который можно штамповать при глубокой вытяжке на высокой скорости и без трещин, протягивается поверх катушки. Толщина стенок составляет около 0,1 мм и узкая, ровно настолько, чтобы игла машины могла аккуратно проткнуть ее.13.

Далее на рабочую поверхность наносится пищевой лак. Это слой, которым большинство людей пренебрегают, но он, возможно, самый важный. Он разработан в соответствии с безопасными для пищевых продуктов веществами (FDA 21 CFR 175.300 с пределом миграции 50 частей на миллион). В противном случае коррозионные свойства только что обжаренного кофе будут взаимодействовать с нижележащей металлической поверхностью, загрязняя вкус и вымывая следовые количества ионов металлов в напиток.

В Европейском сообществе эквивалент Регламент ЕС 1935/2004 имеет общий предел миграции к различным инертным веществам 10 мг/дм. Чаще всего используется связующее на основе шеллака, другие данные включают синтетические эпоксидные системы, которые образуют гладкую, инертную металлическую оболочку внутри капсулы.

Далее добавляется молотый и обжаренный кофе. После заполнения капсулу промывают азотом, проверяют вес, а затем крышку из фольги заваривают по краям. В результате получается непроницаемая, светонепроницаемая и влагостойкая обертка.

Все полученные вами капсулы Nespresso уже герметично запечатаны в упаковке с контролируемой атмосферой.

Такие знания будут полезны, если вы производите или закупаете капсулы, совместимые с Nespresso, в больших количествах. Ваша машина для наполнения и запечатывания капсул должна быть настроена на выравнивание скорости потока продувки азотом; приложите узкий, равномерно распределенный жар к краю крышки для герметизации; и минимизируйте допуск обода, чтобы лаковая втулка не деформировалась.

Самая важная информация: в капсулах Nespresso используется алюминий (а не пластик). С кофе напрямую контактирует не алюминий 8011-O, а его лаковое покрытие (соответствующее всем нормам FDA и ЕС по контакту с пищевыми продуктами).

Почему Nespresso предпочла алюминий пластику

Алюминиевые капсулы выигрывают у пластиковых по всем параметрам свежести. Выбор Nespresso алюминия вместо полипропилена (ПП №5) можно объяснить следующими четырьмя факторами: скоростью передачи кислорода (OTR), блокировкой света, влагонепроницаемостью и совместимостью с промывкой азотом. Алюминий фактически непроницаем для кислорода; кислород не «утекает» через правильно лакированную алюминиевую стенку.

OTR для пищевых пластмасс (включая полипропилен) составляет около 150–400 см/(мдень-бар) в условиях окружающей среды; Вот почему пластиковые корпуса капсул имеют тенденцию уменьшать количество BBF.

В потребительских чатах распространено заблуждение: «Пластиковые капсулы безопаснее — они не выщелачивают металл». Неправильно, поскольку наука не может это подтвердить. Полипропилен является органическим полимером и может переносить пластификаторы, антиоксиданты и мономеры при высокой температуре, например, в горячую воду Gaggia большинства кофеварок Nespresso. Установлены предельные уровни безопасности алюминия EFSA для безопасного еженедельного потребления, и данные о капсульном кофе, подробно описанные в разделе о безопасности ниже, по-прежнему значительно ниже. Репутация безопасного использования алюминия хорошо документирована: банки для напитков, пищевая фольга, фармацевтические блистеры – он постоянно используется на протяжении десятилетий.

Сохранение свежести — еще одно преимущество алюминия. Летучие ароматические вещества – альдегиды и кетоны, сложные эфиры, которые придают кофе Nespresso его характерный профиль – свободно диффундируют через пластик с измеримой скоростью. Алюминий не проницаем. Каждая эфемерная молекула аромата, которую вы найдете в своей капсуле, запечатана внутри со дня наполнения.

Ключевой момент: в масштабах коммерческого производства именно незначительная скорость передачи кислорода и водяного пара делает алюминий, а не лояльность к бренду, оптимальным конкурентом по свежести.

Алюминий, пластик и компостируемый материал — сравнение материалов капсул

На рынке одноразовых капсул для кофе конкурируют три категории материалов: компостируемые пластики на основе алюминия, полипропилена (ПП) и полимолочной кислоты (ПЛА). Все они представляют собой компромисс между свежестью, воздействием на окружающую среду и ценой. Ниже используются измеренные данные, а не относительные шкалы, поэтому их можно понять в контексте вашего продукта или целей закупок.

Особенно интересным набором является первая в мире коммерчески доступная компостируемая капсула из PLA. При поставке с барьерным слоем из EVOH (этиленвинилового спирта) эта упаковка также может продлить срок хранения. >12 месяцев – практически сокращая разрыв с алюминием по свежести. Индекс циркуляции материала приближается к 100% в идеальных условиях промышленного компостирования по сравнению со средним значением для алюминия ~60%. Но – снова фраза «в идеальных обстоятельствах»: промышленные установки для компостирования, работающие при температуре выше 55°C, не являются повсеместными. Выброшенная на свалку капсула в лучшем случае не лучше для окружающей среды, чем пластик.

Здесь представлен доминирующий в Северной Америке формат полипропилена – отдельный Keurig K-Cup. Корпус чашки из полипропилена №5 технически пригоден для вторичной переработки, но поскольку кофейная гуща на самом деле не так сильно загрязняет ручьи. Капсулы Nespresso Vertuo созданы по той же модели, что и их оригинальные капсулы, но их куполообразная конструкция со штрих-кодами дает в среднем около 1,5 г алюминия на капсулу (по сравнению с оригинальными капсулами).

Для брендов, стремящихся к «экологичности»: хотя PLA имеет хорошие показатели на бумаге, алюминий наиболее практически безопасен для окружающей среды при использовании в глобальном масштабе. Дебаты по поводу одноразовых капсул продолжаются: на самом деле сравнительная оценка жизненного цикла, опубликованная в ScienceDirect (2024 г.) пришли к выводу, что углеродный след капсульного кофе зависит в первую очередь от энергосистемы, питающей кофемашину, независимо от типа капсул.

Ключевой момент: ни один материал не доминирует над каждым параметром. Алюминий наиболее широко используется в системах переработки и архивировании свежести. PLA является наиболее биоразлагаемым – если промышленное компостирование доступно рядом с потребителем. ПП наиболее экономичен по цене, но хуже всего отличается свежестью и сроком годности.

Безопасны ли капсулы Nespresso? Выщелачивание алюминия и проблемы со здоровьем

Капсулы Nespresso не выделяют в кофе опасное количество алюминия. Это главный ответ на самый популярный вопрос о безопасности капсул, и факты свидетельствуют о том, что это правда. Рецензируемое исследование в САУ Омега (PMC7331030) количественное содержание алюминия в кофе, приготовленном различными методами. 18,26 Сообщается, что в капсульном кофе содержится 6,01 г/л алюминия – незначительно больше, чем 72,57 г/л алюминия в кофе в кофеварке мока или эквивалент кофе, приготовленном через капельный фильтр. Во всяком случае, лаковый барьер алюминиевых капсул должен практически исключать миграцию металлов по сравнению с методами приготовления кофе без покрытия.

Вот полная проверка фактов о двух наиболее распространенных порогах здоровья:

Одна интересная деталь заключается в том, что кофеин не оказывает никакого влияния на миграцию алюминия в кофейных капсулах. (Это неудивительно, поскольку кофеин не является металлическим материалом). Интернет-разговоры об источниках безопасности капсул, таких как Nespresso и кофейные капсулы, исследования которых легко доступны, посвящены миграции кофеина, что представляет собой совершенно другую проблему.

Ключевой вывод: исследования, проведенные экспертами, показали, что содержание алюминия в капсульном кофе составляет 18,26 г/л, что составляет четверть содержания алюминия в кофе в кофеварке (72,57 г/л), и это лишь небольшая часть установленных пределов безопасности Европейского агентства по безопасности пищевых продуктов и ВОЗ/Объединенного исполнительного комитета по пищевым добавкам.

Как работает переработка капсул Nespresso (и где этого не хватает)

По сравнению с другими брендами, есть более весомые доказательства того, что Nespresso, возможно, предпринимает одни из самых заметных усилий по переработке капсул в кофе, но диссонанс между собственными цифрами Nespresso и независимой оценкой слишком велик, чтобы не требовать справедливого сомнения. Вот вкратце: пакеты доставляются потребителям под залог и отправляются в магазины Nespresso, курьерским службам или сторонним пунктам сбора. На пунктах сбора принимают использованные капсулы, из них извлекают кофе, затем скалывают и отделяют алюминий.

Затем алюминий отправляется на плавильные заводы; кофе отправляется на компостирование или биогаз

Уровень собираемости в настоящее время составляет 35% по данным Отчет Nespresso о прогрессе в области устойчивого развития за 2024 год с целью 60% в 2030 году. Независимые исследования, проведенные исследователями и аудиторами программ переработки, оспаривают это число, при этом расчеты показывают, что сквозная переработка (собранная, отправленная и переработанная в новый алюминиевый продукт) капсул составляет около 5% проданных капсул.

Здесь важен масштаб. Ежегодно в мире продается около 14 миллиардов капсул Nespresso. При фактическом уровне переработки 5% ежегодно выбрасывается или сжигается около 13,3 миллиардов капсул.

Даже при заявленном уровне переработки в 35% более 9 миллиардов капсул не попадают в поток вторичной переработки каждый год.

Ради удобства, Nestle сообщила в 2024 году Новые капсулы на 80% состоят из переработанного алюминия, требуют на 9,2% меньше материалов на капсулу и на 8% легче предыдущей версии. Это значительное улучшение. Алюминий на 100% пригоден для вторичной переработки без потери качества, поэтому каждый грамм, возвращаемый в экономику замкнутого цикла, сохраняет свою ценность.

Энергия, затрачиваемая на добычу первичного алюминия (около 13-15 кВтч/кг с использованием электролиза), на 100% больше, чем энергия на его переработку (около 5%).

Скептицизм в отношении «зеленого промывания», выраженный на потребительских форумах, не является полностью необоснованным. Характеризовать уровень сбора 35% как «лидерство в области устойчивого развития», в то время как 14 миллиардов одноразовых капсул попадают в поток отходов каждый год, — это противоречие, с которым Nespresso еще предстоит смириться, и более прозрачной формулировкой было бы разделение уровня сбора, подтвержденного уровня переработки и переработанного контента после потребления, которые часто объединяются в сообщениях бренда.

Итог: доступен вариант переработки, и алюминий — лучший материал для переработки, но в настоящее время у нас проблема с бутылкой, а не с щеткой, поэтому большинство капсул отправляется на свалку. Увеличение содержания алюминия в новых капсулах в 2024 году (80%) является более очевидным преимуществом в области устойчивого развития, чем хвастовство по сбору платежей.

Как производятся капсулы Nespresso

Производство капсул, совместимых с Nespresso, — это высокоточная операция, которая осуществляется в постоянном потоке с промышленной скоростью. Знакомство с этапами производства помогает понять, почему материалы, длинный список допусков оборудования, огромное количество проверок качества и вариации миниатюр на каждом этапе приводят к появлению миллионов бесполезных капсул.

Производственный процесс: шаг за шагом

1. Подача алюминиевого рулона: Алюминиевый рулон (обычно толщиной 0,1 мм) подается в штамповочный пресс. Кроме того, катушка отжигается до состояния «О», чтобы обеспечить глубокую вытяжку без трещин?
2. Глубокая штамповка: Прессы работают при > 600 циклов/мин, втягивание каждой заготовки в чашку. Допуск по краю составляет 0,02 мм. Это ключевой элемент управления, позволяющий надежно запечатывать крышки на последующих этапах линии. Изменения приводят к нарушениям герметичности.
3. Внутреннее лаковое покрытие: Пищевой лак наносится на внутреннюю поверхность каждой вытянутой чашки с помощью распылительной или валковой станции нанесения покрытия. Затем чашки подвергаются термическому или УФ-отверждению (в зависимости от рецептуры) для создания металлического барьера рукава.
4. Капсулы проходят через стерилизатор, прежде чем попасть на точки контакта с кофе. Обычные методы стерилизации включают обработку УФ-излучением или стерилизацию сухим жаром, которые используются для уничтожения микробов при обращении с ними.
5. Наполнение кофе: объемное или гравиметрическое дозирование точно дозирует предварительно отмеренный кофе в каждую капсулу (~5–7 г для эспрессо, 7–14 г для Vertuo). Жесткая толерантность к дозе 0,1 г имеет решающее значение для процесса контроля качества.
6. Азотный туннель или бланкет вытесняет остаточный кислород в свободном пространстве. Перед герметизацией заполняющая атмосфера должна содержать более 95 % азота, чтобы обеспечить соблюдение целевого срока годности.
7. Герметизация крышки: термосварка фольги крышки по ободу происходит за счет контроля сквозной температуры и давления. Встроенная система взвешивания и контроля утечек обнаруживает неисправности уплотнения.
8. Системы технического зрения проверяют допуски на размеры капсулы, целостность уплотнения крышки и вес наполнения. Успешно протестированные капсулы поступают на конвейерную систему для картонирования, бракованные образцы автоматически отбраковываются.

Производственный процесс для новых брендов – или для новых участников собственной линии совместимых капсул обжарочной машины – требует оборудования, которое может точно соблюдать эти стандарты в течение максимального срока, равного 8-часовой смене. AFPAK с более чем 14-летним опытом разработки и производства оборудования для наполнения и запечатывания капсул, совместимых с Nespresso, в Шанхае и установки в >60 стран мира.

Ознакомьтесь с машинами для розлива Nespresso AFPAK →

Ключевой момент: в процессе с высокой скоростью хода между алюминиевой катушкой и запечатыванием капсулы допуски на уровне 0,02 мм определяют, будет ли продукт плавно функционировать в капсуле в кофемашине для эспрессо. Каждый шаг от обжарки до запечатанной капсулы должен быть спроектирован как картинка.

Часто задаваемые вопросы