Из чего сделаны капсулы Nespresso? Объяснение материалов алюминиевых и пластиковых капсул

Материалы капсул Nespresso: объяснение состава алюминиевых и пластиковых капсул

Каждый день тысячи капсул Nespresso прокалываются, накачиваются горячей водой и выбрасываются, но лишь немногие потребители кофе знают, из чего на самом деле сделаны эти пластиковые или алюминиевые капсулы, а также о том, как используемые материалы могут повлиять на их заварку. Для владельцев брендов, выбирающих материал для изготовления капсул, для потребителей, ищущих безопасный микропластик, или для OEM-производителей, готовящих системы наполнения, качество материала капсул влияет на свежесть, вкус, здоровье и возможность переработки напитка. В этом руководстве мы рассмотрим конкретные металлы, покрытия, полимеры и технические допуски, используемые в алюминиевых и пластиковых капсулах для кофе, при поддержке нормативных требований и рецензируемых исследований.

Из чего на самом деле сделаны капсулы Nespresso

Капсулы Nespresso полностью изготовлены из алюминия, в частности из сплава 8011-O или 8079-O, с внутренним барьером из пищевого лака, предназначенным для предотвращения прямого контакта между обжаренным кофе и металлом. Его крышка представляет собой алюминиевую фольгу, защищенную фильтром из нетканой бумаги, а внешний край капсулы содержит неалюминиевое уплотнительное кольцо.

Алюминий используется как в машинах Nespresso Original, так и в Vertuo. Nespresso подтвердила свою совместимость с «капсулами, частично изготовленными из алюминия», в дополнение к капсулам, сделанным полностью из алюминия, в то время как представитель заявил, что основной корпус и крышка капсул Vertuo изготовлены из алюминия, и только крышка состоит из фольги.

С 2020 года капсулы Nespresso Original производятся на 80% из переработанного алюминия, о чем свидетельствует пресс-релиз Nestlé, в котором описывается развитие экономики замкнутого цикла. В 2024 году компания обнаружила, что 88% моделей Vertuo на 85% содержат постиндустриальный алюминий.

На вопрос, почему Nespresso отказалась от пластика в пользу алюминия, ответ можно найти в его впечатляющей устойчивости к кислороду. Этот барьер помогает сохранить свежесть, позволяя клиентам хранить кофе до 12 месяцев без необходимости продувки азотом, одновременно блокируя проникновение света и влаги (других ключевых факторов ухудшения обжарки). Ознакомьтесь с нашим руководством по формату и материалам капсул, чтобы сравнить различные конструкции.

Вкратце: все кофейные капсулы Nespresso (оригинальные & Vertuo) изготовлены из алюминия. Если вы приобретаете совместимые капсулы сторонних производителей, они могут вместо этого содержать неалюминиевый пластик или компостируемые полимеры.

Конструкция алюминиевых капсул для кофе — слой за слоем

Приготовление алюминиевой капсулы Nespresso на одну чашку начинается с формирования армированной заготовки змеевика. Отсюда и после сборки на ободе уплотнительного кольца капсула формируется с помощью прессов глубокой вытяжки, которые доводят форму до окончательного округлого контура. Изучите строительные технологии и узнайте, почему алюминий предпочитают в качестве упаковочного материала для горячих напитков премиум-класса.

Алюминиевая оболочка капсулы изготовлена ​​из сплава 8011-O, а алюминиевая фольга изготовлена ​​из матового сплава «О» и подвергнута полному отжигу. Современная обработка позволяет втягивать лист в очень глубокую чашку толщиной 0,07-0,12 мм без микротрещин, обеспечивая первоклассное кислородонепроницаемое уплотнение. Кроме того, другой распространенный сплав категории, 8079-O, также считается подходящим для процесса глубокой вытяжки для изготовления капсул одинаковой толщины.

Внутренний лак представляет собой пищевое эпоксидное или полиэфирное покрытие, наносимое перед формованием капсулы. Эти лаки образуют инертный слой, который блокирует любой контакт углерода-углерода или углерода-алюминия с кофе. Оба лака не содержат BPA NIA (непреднамеренно добавлены) и не содержат ПВХ, а также прошли испытания на соответствие требованиям регламента FDA США 21 CFR 175.300 для смолистых и полимерных покрытий, контактирующих с пищевыми продуктами.

Внешнее покрытие представляет собой печатную поверхность капсулы, которая позволяет маркировать и идентифицировать типы вкусов. Nespresso окрашивает свои капсулы в зависимости от вкусового профиля, происхождения, интенсивности – в зависимости от того, какие атрибуты они хотят передать.

Крышка из фольги представляет собой отдельную алюминиевую фольгу, термосвариваемую поперек заполненной капсулы. Тонкая фильтровальная бумага отделяет крышку из фольги от кофейной гущи, предотвращая попадание мелких частиц в заваренный кофе. В процессе прокалывания и заваривания капсулы крышка из фольги должна выдерживать давление прокалывающего поршня кофемашины Nespresso и скорость потока последующей заварки.

Барьерные свойства являются основной причиной использования алюминия в качестве золотого стандарта в упаковке капсул. Он обеспечивает практически идеальный барьер для проникновения кислорода (менее 0,5 куб.см/м²/день), что значительно снижает скорость ферментации летучих ароматических веществ. Алюминий не допускает проникновения влаги, сырости или света, обеспечивая тройной барьер для потенциального проникновения аромата жареного кофе в течение 9-12 месяцев с даты производства – без необходимости промывки азотом, как в случае с другими пластиками.

В AFPAK мы регулярно используем эти спецификации в нашем оборудовании для наполнения и запечатывания капсул. На алюминиевые капсулы глубокой вытяжки распространяются определенные допуски по размерам, которые напрямую влияют на точность наполнения и способность системы успешно запечатываться.

Ключевой вывод: конструкция алюминиевой капсулы состоит из четырех слоев — сплава корпуса, внутреннего лака, покрытия для печати и крышки из фольги — и каждый из них имеет свои преимущества, которые положительно влияют на свежесть и безопасность пищевых продуктов.

Пластиковые капсулы для кофе — материалы, сорта и ограничения

Почти 60% всех кофейных капсул, используемых в мире, изготовлены из пластика, а не из алюминия. В совместимых капсулах сторонних производителей, предназначенных для использования в Nespresso, Keurig и подобных системах, обычно используется биопластик или ПП (полипропилен №5). Обычно основным материалом корпуса является полипропилен.

Полипропилен PP №5 — один из наиболее распространенных сортов пластика, используемых производителями кофейных капсул. Он по своей сути не содержит BPA (при его производстве не требуется бисфенол-А), одобрен FDA для контакта с пищевыми продуктами и регулируется Регламент ЕС (ЕС) № 1935/2004. Он термически стабилен примерно до 130°C, поэтому капсула остается структурно неповрежденной и здоровой во время процессов заваривания в таких машинах, как Nespresso, при температуре 92–96°C.

Однако у пластиков есть существенный недостаток: они полупроницаемы для кислорода. Алюминий обеспечивает абсолютно полный барьер для кислорода, но такие виды пластика, как полипропилен, будут поглощать кислород, это всего лишь фактор «насколько». Чтобы сохранить свежесть кофе, авторы исследования используют промывку азотом, заменяя оставшийся в капсуле кислород инертным газообразным азотом. На практике в сроке хранения кофе, приготовленного в кофе, возникает разрыв в 6-9 месяцев, между 6 и 9 месяцами запеченного аромата в капсуле.

Растущую область беспокойства по поводу пластика вызывают выбросы микропластика. А Обзор 2026 года, опубликованный GlobalRPH, опираясь на несколько рецензируемых источников, утверждает, что пластиковые кофейные капсулы «могут генерировать более 10 000 частиц микропластика на чашку». Основной переменной является температура. Более 50% всех пластиковых частиц высвобождается при нагревании воды. >50C, что всегда происходит в процессе приготовления эспрессо.

Ключевой урок: пластик дешевле за единицу и может выдерживать более высокие температуры заваривания, но его более высокая кислородопроницаемость, уменьшенный срок хранения и выделение микропластика делают его компромиссным материалом для алюминия в особых случаях.

Алюминий и пластиковые материалы для капсул — параллельное сравнение

Прямое сравнение алюминиевых и пластиковых капсул для производства кофейных капсул требует не только материальных затрат. Это параллельное сравнение проводится по 8 измерениям, которые волнуют владельцев брендов, производственные команды и экологически сознательных потребителей.

Для владельцев брендов, которым необходимо выбрать формат капсул Nespresso, лицо, принимающее решения по сравнению, может быть визуализировано в виде матрицы 2×2: выбор чувствительности к цене или качества изображения. Алюминиевые капсулы требуют 0,01–0,02 надбавки к стоимости сырья на капсулу, но обеспечивают гораздо более длительный срок хранения, а также нулевой риск микропластика и преимущества существующего маршрута переработки Nespresso. Пластиковые капсулы могут обеспечить значительную экономию средств, если у вас уже есть инфраструктура для промывки азотом и вы обслуживаете сегмент рынка, который менее чувствителен к окружающей среде.

С точки зрения производства выбор материала также влияет на то, какие типы машин для наполнения и запечатывания капсул Nespresso актуальны и какие диапазоны параметров условий запечатывания необходимо поддерживать, подробности о которых можно найти ниже.

Ключевой вывод: алюминий обеспечивает превосходную свежесть и безопасность, а пластик обеспечивает экономию удельных затрат. Ваше решение должно основываться на позиционировании бренда, инфраструктуре и рыночном спросе.

Здоровье и безопасность: выщелачивают ли капсулы кофе химикаты?

Проблемы, связанные с использованием материалов в кофейных капсулах, делятся на три категории: миграция алюминия, выщелачивание BPA из пластика и загрязнение микропластиком. Вот некоторая опубликованная научная и нормативная информация, касающаяся каждого из них по очереди.

Выщелачивается ли алюминий в кофе?

Каждая капсула Nespresso покрыта пищевым лаком, который предотвращает прямой контакт кофе с алюминием. Но продолжает ли алюминий проникать сквозь это покрытие?

В статье, опубликованной в «Журнале пищевой композиции и анализа», исследовалась миграция алюминия из металлических крышек капсул в заваренный кофе, и были показаны уровни 0,46 мг/кг. Чтобы представить эту цифру в перспективе, Европейское агентство по безопасности пищевых продуктов (EFSA) в своем научном заключении 2008 года установила допустимую еженедельную дозу (TWI) 1 мг на килограмм массы тела и что взрослый человек весом 70 кг может безопасно потреблять 70 мг в неделю. Получая 0,46 мг/кг кофе, наша разовая порция составляет менее 1% от того, что EFSA считает переносимой еженедельной нормой для среднего взрослого человека.

EFSA также пришло к выводу, что не существует никаких доказательств, связывающих потребление алюминия в рационе на нормальном уровне с болезнью Альцгеймера, что уже давно вызывает беспокойство в популярных дискуссиях.

Не содержат ли пластиковые капсулы BPA?

Полипропилен PP #5, естественно, не содержит BPA. BPA не встречается в производстве полипропилена, поскольку он связан с поликарбонатом (ПК) и некоторыми эпоксидными смолами. Кофейные капсулы при производстве ПП №5 соответствуют пределу миграции BPA в упаковке в соответствии с Регламентом ЕС 10/2011 (пластмассовые материалы, контактирующие с пищевыми продуктами), а также FDA 21 CFR для полимеров, контактирующих с пищевыми продуктами.

Вопрос о микропластике

Именно здесь оно больше всего отличается от сравнения безопасности материалов. Литература показывает, что пластиковые кофейные капсулы термически выщелачивают более 10 000 частиц микропластика на чашку при контакте с горячей водой. Кроме того, о чем свидетельствует значительное увеличение количества частиц выше 50°С и тот факт, что кофе заваривается при температуре 92-96°С.

С другой стороны, алюминиевые капсулы не выделяют ни одного микропластика, в отличие от пластиковых. Алюминий, являясь металлом, а не полимером, вместо этого не распадается на хлопья полимера, которые затем выделяют частицы микроразмера, когда они распадаются или нагреваются. Это, пожалуй, самый надежный факт безопасности материалов для алюминиевых капсул по сравнению с пластиковыми вариантами - момент, который все больше и больше упоминается осведомленностью рынка, а также защитными агентствами, изучающими одноразовые приложения.

Основной момент: алюминиевые капсулы практически не вызывают миграции металлов (0,15% EFSA TWI); пластиковые капсулы не содержат BPA, но выделяют >10 000 частиц микропластика на чашку. Что касается потенциально опасного химического воздействия, алюминиевые капсулы являются более безопасной альтернативой.

Переработка кофейных капсул: программы, тарифы и реальные проблемы

Алюминий подлежит вторичной переработке без ухудшения свойств его материала, чего не может предложить пластик. Однако «пригодные для вторичной переработки» и «действительно переработанные» — это два маркера расстояния, которые подчеркивают истинную экологическую проблему кофейных капсул.

Программа переработки капсул Nespresso была запущена в 1991 году в стране-производителе – Швейцарии. С тех пор сети сбора отходов расширились до более чем 80 стран и поддерживаются тремя основными каналами сбора: 1) специализированными пунктами сбора (в основном в торговых точках), 2) бутиками Nespresso, 3) пакетами с предоплатой для переработки по почте. Более 90% капсул, проданных потребителям, доступны хотя бы для одного варианта сбора.

Несмотря на эту инфраструктуру, глобальный уровень переработки капсул Nespresso в 2024 году составит около 35 процентов; у компании есть публичная (хотя и не сертифицированная) миссия – достичь 60% к 2030 году. Это несоответствие иллюстрирует самую большую поведенческую проблему – потребители не забывают собирать использованные капсулы Nespresso и отдавать их в переработку, а не на переработку у тротуара.

В процессе переработки гущу отделяют от алюминия. Земля компостируется или превращается в биогаз, а алюминий плавится и затем возвращается в поток подачи материала. Поскольку алюминий не разлагается во время переработки, он имеет те же свойства (форму и размер зерен), что и первичный материал.

Переработка пластиковых капсул сталкивается с различными препятствиями. ПП №5 теоретически пригоден для вторичной переработки, однако домашние и муниципальные службы по переработке отходов имеют разные правила в отношении таких предметов. Многие схемы переработки на обочине не принимают мелкие предметы, такие как кофейные капсулы, а остатки молотого кофе могут привести к отказу от сортировочного завода.

Компостируемые варианты, например, изготовленные из PLA (полимолочной кислоты) или упаковки на бумажной основе, должны иметь аккредитацию BPI, а предприятия по компостированию должны быть способны достигать и поддерживать температуру выше 58°C.

Ключевой вывод: алюминиевые капсулы подлежат вторичной переработке, но в настоящее время восстанавливается только около 35%. Для устранения этого разрыва необходимы изменения в поведении потребителей, а не передовая наука о материалах.

Как материал капсул влияет на оборудование для розлива и укупорки кофе

Материал, который вы выбираете для капсулы, определяет параметры конфигурации машины, необходимой вашей производственной линии. Алюминиевые и пластиковые капсулы предъявляют принципиально разные требования к уплотнению с точки зрения температуры матрицы, давления, времени выдержки и производительности — параметры машины, отличные от оптимальных, могут привести к нарушению целостности уплотнения, проникновению кислорода и сокращению срока хранения.

Герметизация алюминиевой капсулы зависит от механизма термосварки, при котором нагретая матрица оказывает давление на крышку, запечатанную по краю капсулы. Его тремя основными параметрами являются температура штампа, время выдержки и давление нанесения. Для эффективного уплотнения слой лака на ободке и крышке капсулы должен размягчиться и сцепиться, но он не должен воздействовать на алюминиевую подложку.

Для пластиковых капсул можно использовать термосварку или ультразвуковой метод. Ультразвуковая герметизация предполагает применение локального термического тепла, генерируемого на высокой частоте ультразвуковым устройством, которое соединяет крышку с полипропиленовым ободом без широкого нагрева. В случае капсул, включающих процесс продувки капсулы азотом, этот метод позволяет быстро сформировать уплотнение после вытеснения газа.

Точность процесса наполнения может быть так же важна, как и прочная герметизация. Используя прецизионное оборудование для наполнения, вы можете стабильно достигать точности 0,15 г при скорости 70 капсул в минуту, что имеет решающее значение для повторной экстракции и постоянства вкуса от дозы к дозе.

AFPAK уже более 14 лет разрабатывает и производит оборудование для наполнения и запечатывания кофейных капсул, разрабатывая решения как для алюминиевых, так и для пластиковых капсул. Наше оборудование для наполнения и запечатывания капсул Nespresso способно удовлетворить весь спектр Материалы капсул, совместимые с Nespresso, с индивидуальными профилями уплотнения, разработанными для каждого формата.

Основная информация: выбор материала определяет метод уплотнения, температурный диапазон, время продувки азотом и достижимую производительность. Выбор конфигурации машины, оптимизированной для материала вашей капсулы, является ключом к созданию эффективного уплотнения.

Часто задаваемые вопросы

Капсулы Nespresso сделаны из алюминия или пластика?

Посмотреть ответ

Все официальные капсулы Nespresso (как Original Line, так и Vertuo) содержат алюминий с лаковым покрытием на внутренней поверхности. Другие совместимые материалы сторонних производителей будут содержать пластик (ПП №5) и могут представлять собой компостируемые материалы, включая PLA.

Из чего сделаны капсулы Nespresso Vertuo?

Посмотреть ответ

В капсулах Vertuo используется та же алюминиевая конструкция, что и в капсулах Original Line. По состоянию на 2024 год 88% капсул Vertuo на 85% будут содержать переработанный алюминий (по сравнению с минимум 80% переработанного алюминия в капсулах Original Line).

Выделяют ли капсулы Nespresso микропластик?

Посмотреть ответ

Нет. Потому что алюминиевые капсулы не могут выделять микропластик, потому что алюминий — металлический, а не полимерный материал. Пластиковые капсулы других брендов, в том числе тех, которые участвовали в исследовании выше, выделяют более 10 000 частиц микропластика на чашку.

Есть ли в капсулах Nespresso химикаты?

Посмотреть ответ

Лак, используемый внутри каждой капсулы, предотвращает контакт кофе с алюминием. Миграционные испытания внутреннего лакового покрытия капсул Nespresso показали, что концентрация алюминия в заваренном кофе составляет 0,46 мг/кг, что составляет примерно 0,15% от допустимой еженедельной дозы EFSA для человека весом 70 кг. Внутренние лаки проверены на соответствие стандартам FDA 21 CFR 175.300.

Можно ли утилизировать использованные капсулы Nespresso дома?

Посмотреть ответ

У Nespresso есть программа бесплатной переработки, доступная через специальные пункты сбора, бутики и в тех районах, где существует услуга самовывоза через предоплаченные почтовые пакеты. После возвращения алюминий отделяется и перерабатывается до бесконечности. Кофейную гущу обычно компостируют или превращают в биогаз. Посетите сайт nespresso.com/recycling, чтобы узнать расположение пунктов выдачи и зон программы обратной почты.

Есть ли альтернатива алюминиевым или пластиковым капсулам?

Посмотреть ответ

Да. Есть некоторые сторонние поставщики, которые производят компостируемые капсулы из PLA или материалов на основе бумаги. Они должны быть сертифицированы BPI для коммерческого компостирования. Срок хранения этих продуктов, как правило, меньше из-за более низкой кислородной барьерности – 3-6 месяцев.

Из чего сделаны капсулы Starbucks Nespresso?

Посмотреть ответ

Капсулы Starbucks от Nespresso имеют алюминиевую конструкцию, идентичную конструкции традиционных капсул Nespresso. Они производятся по тем же лицензионным соглашениям, что и компания Nestlé. Материалы идентичны и включают использование пищевых лаков и алюминиевой фольги с подложкой из бумажного фильтра.