Il caffè è molto più di una semplice bevanda: è un rito quotidiano, un simbolo culturale e un motore economico globale. Dalle piantagioni etiopi alle caffetterie moderne, ha attraversato secoli e continenti, intrecciandosi con la storia, l’economia e le abitudini sociali di numerosi popoli. Negli ultimi decenni, uno dei cambiamenti più significativi nel consumo del caffè è stato l’avvento delle capsule per espresso, che hanno rivoluzionato la quotidianità grazie alla loro praticità e rapidità d’uso. Tuttavia, la crescente diffusione di capsule monouso ha sollevato importanti interrogativi ambientali, legati alla produzione e allo smaltimento dei materiali ad alto impatto ambientale. In risposta a queste criticità, l’industria ha iniziato a sviluppare soluzioni più sostenibili, come le capsule compostabili, pensate per ridurre l’impatto ecologico. Resta però da verificare se queste alternative siano in grado di garantire una conservazione efficace del caffè nel tempo. La presente tesi si propone di analizzare la shelf-life (SL) del caffè confezionato in capsule compostabili, confrontandola con quella di capsule realizzate con materiali convenzionali. L’obiettivo è valutare l’efficacia delle soluzioni di packaging compostabile nel preservare le caratteristiche chimico-fisiche e sensoriali del caffè durante il periodo di conservazione. Il lavoro sperimentale ha preso in esame capsule compostabili già disponibili in commercio (CAPSULA_1), capsule di riferimento realizzate con materiali convenzionali (CAPSULA_R) e capsule compostabili ottenute mediante l’impiego di materiali sperimentali (CAPSULA_2). I campioni sono stati conservati in due differenti condizioni ambientali: tropicali (38 °C, 90% RH) e continentali (25 °C, 65% RH). Per valutare i fenomeni di invecchiamento dei materiali sono state condotte prove di resistenza meccanica, nonché misurazioni della permeabilità al vapore acqueo e all’ossigeno. In particolare, nei campioni CAPSULA_2 è stato osservato un cambiamento delle prestazioni meccaniche, evidenziato dalla comparsa di fenomeni di infragilimento e fessurazione delle capsule. Questo comportamento denota un processo di invecchiamento del materiale, potenzialmente in grado di compromettere la conservazione del caffè nel tempo e di ostacolare il corretto funzionamento del sistema di erogazione. Parallelamente, sono state eseguite analisi sul caffè contenuto nelle capsule con l’obiettivo di monitorare le variazioni a livello fisico e sensoriale. In particolare, sono stati determinati i valori dell’attività dell’acqua, è stata valutata la variazione di peso nel tempo, analizzato il profilo delle molecole aromatiche volatili e condotte prove sensoriali a intervalli di conservazione prestabiliti. I risultati ottenuti indicano che, nonostante il potenziale ecosostenibile delle capsule compostabili, la loro capacità di garantire una SL prolungata non è ancora paragonabile a quella delle soluzioni tradizionali. A supporto di questa osservazione, si riporta il dato finale dell’attività dell’acqua del prodotto confezionato nelle diverse capsule in condizioni di conservazione continentali: il caffè nella capsula di riferimento (CAPSULA_R) ha mantenuto un’attività dell’acqua inferiore a 0,2 nell’arco dei 90 giorni di conservazione, ben al di sotto del limite critico di 0,4. Al contrario, il caffè nella capsula compostabile già in commercio (CAPSULA_1) ha raggiunto il limite in soli 15 giorni, mentre quella realizzata con materiale compostabile sperimentale (CAPSULA_2) lo ha raggiunto in 45 giorni. Questo dato ha messo in evidenza un significativo peggioramento dell’accettabilità e sottolinea la necessità di ulteriori studi e ottimizzazioni, affinché il vantaggio ambientale non venga vanificato da una ridotta conservabilità del prodotto.

DAL CHICCO ALLA CAPSULA GREEN: STUDIO DELLA SHELFLIFE DEL CAFFÈ IN CAPSULE COMPOSTABILI

ALESSANDRO, ALICE
2024/2025

Abstract

Il caffè è molto più di una semplice bevanda: è un rito quotidiano, un simbolo culturale e un motore economico globale. Dalle piantagioni etiopi alle caffetterie moderne, ha attraversato secoli e continenti, intrecciandosi con la storia, l’economia e le abitudini sociali di numerosi popoli. Negli ultimi decenni, uno dei cambiamenti più significativi nel consumo del caffè è stato l’avvento delle capsule per espresso, che hanno rivoluzionato la quotidianità grazie alla loro praticità e rapidità d’uso. Tuttavia, la crescente diffusione di capsule monouso ha sollevato importanti interrogativi ambientali, legati alla produzione e allo smaltimento dei materiali ad alto impatto ambientale. In risposta a queste criticità, l’industria ha iniziato a sviluppare soluzioni più sostenibili, come le capsule compostabili, pensate per ridurre l’impatto ecologico. Resta però da verificare se queste alternative siano in grado di garantire una conservazione efficace del caffè nel tempo. La presente tesi si propone di analizzare la shelf-life (SL) del caffè confezionato in capsule compostabili, confrontandola con quella di capsule realizzate con materiali convenzionali. L’obiettivo è valutare l’efficacia delle soluzioni di packaging compostabile nel preservare le caratteristiche chimico-fisiche e sensoriali del caffè durante il periodo di conservazione. Il lavoro sperimentale ha preso in esame capsule compostabili già disponibili in commercio (CAPSULA_1), capsule di riferimento realizzate con materiali convenzionali (CAPSULA_R) e capsule compostabili ottenute mediante l’impiego di materiali sperimentali (CAPSULA_2). I campioni sono stati conservati in due differenti condizioni ambientali: tropicali (38 °C, 90% RH) e continentali (25 °C, 65% RH). Per valutare i fenomeni di invecchiamento dei materiali sono state condotte prove di resistenza meccanica, nonché misurazioni della permeabilità al vapore acqueo e all’ossigeno. In particolare, nei campioni CAPSULA_2 è stato osservato un cambiamento delle prestazioni meccaniche, evidenziato dalla comparsa di fenomeni di infragilimento e fessurazione delle capsule. Questo comportamento denota un processo di invecchiamento del materiale, potenzialmente in grado di compromettere la conservazione del caffè nel tempo e di ostacolare il corretto funzionamento del sistema di erogazione. Parallelamente, sono state eseguite analisi sul caffè contenuto nelle capsule con l’obiettivo di monitorare le variazioni a livello fisico e sensoriale. In particolare, sono stati determinati i valori dell’attività dell’acqua, è stata valutata la variazione di peso nel tempo, analizzato il profilo delle molecole aromatiche volatili e condotte prove sensoriali a intervalli di conservazione prestabiliti. I risultati ottenuti indicano che, nonostante il potenziale ecosostenibile delle capsule compostabili, la loro capacità di garantire una SL prolungata non è ancora paragonabile a quella delle soluzioni tradizionali. A supporto di questa osservazione, si riporta il dato finale dell’attività dell’acqua del prodotto confezionato nelle diverse capsule in condizioni di conservazione continentali: il caffè nella capsula di riferimento (CAPSULA_R) ha mantenuto un’attività dell’acqua inferiore a 0,2 nell’arco dei 90 giorni di conservazione, ben al di sotto del limite critico di 0,4. Al contrario, il caffè nella capsula compostabile già in commercio (CAPSULA_1) ha raggiunto il limite in soli 15 giorni, mentre quella realizzata con materiale compostabile sperimentale (CAPSULA_2) lo ha raggiunto in 45 giorni. Questo dato ha messo in evidenza un significativo peggioramento dell’accettabilità e sottolinea la necessità di ulteriori studi e ottimizzazioni, affinché il vantaggio ambientale non venga vanificato da una ridotta conservabilità del prodotto.
2024
Shelf-life
Coffee
Compostable capsules
Material properties
Food packaging
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