胶囊式咖啡目前存在的问题

　　

　　安全性

　　

　　胶囊式咖啡的结构组成及其安全性评价

　　

　　通常,胶囊式咖啡的制备工艺是将经过标准化研磨、烘焙后的咖啡粉迅速装入由封口、过滤膜、耐热容器等构成的胶囊里,并立刻充氮密封,其结构如图所示。

　　

　　雀巢Nespresso胶囊式咖啡的结构组成

　　

　　资料来源：中国产业信息网整理

　　

　　不同种类的胶囊式咖啡选择的包装材料不尽相同。例如：雀巢公司生产的胶囊式咖啡,其杯状耐热胶囊壳通常是用铝、铝-聚丙烯复合物、聚丙烯、聚乙烯、聚酰胺以及其复合物制备的,胶囊封口的材料通常是塑料和/或铝,并通过高温密封于胶囊壳上,形成唇状卷边,过滤膜是用多孔塑料、纤维、铝基板制备的;太平洋咖啡公司（香港）生产的K-fee胶囊式咖啡的过滤膜通常是用热塑性材料（如聚丙烯）制备的; MONODOR 生产的胶囊式咖啡的多层薄膜通常是用聚丙烯、聚乙烯等制备的。近年来,运用生物可降解的材料制备胶囊的专利也不少见,但总体上,目前投产的胶囊式咖啡的胶囊材料通常还是用铝、塑料及其复合物制备的,作为咖啡粉的直接接触包装,这些材料的安全性值得探讨。

　　

　　铝元素曾经一直被认为是一种无毒、无害、无副作用的安全元素,但现代医学表明,铝可在人体内蓄积并产生慢性毒性,对中枢神经系统和胚胎发育有较大影响。咖啡萃取液往往呈弱酸性,在冲泡过程中若使用铝制容器,铝元素易迁移入冲泡好的咖啡中。 研究表明,铝元素的迁移量与咖啡冲泡方式有关。例如：采用铝制摩卡炉制备的咖啡与简单萃取制备的咖啡,前者咖啡中铝的含量显著高于后者。

　　

　　而有些胶囊式咖啡采用铝箔做包装,采用高温蒸汽萃取的方法制备咖啡。 虽然目前关于铝制胶囊式咖啡冲泡的咖啡中铝元素迁移的研究很少,但采用这种方法冲泡的咖啡可能存在潜在的安全隐患。

　　

　　为了增加胶囊式咖啡壳中塑料质材料的延展性和稳定性,制作过程中往往会添加塑化剂,常用的塑化剂主要是邻苯二甲酸酯（PAEs）类。现代医学、毒理学研究表明多种 PAEs 对人的生殖、发育、免疫毒性有较大影响。 目前,针对胶囊式咖啡中塑化剂相关的研究不多,其中一项研究表明,运用毛细管气相色谱-质谱技术（SPF-GC-MS）对经固相萃取后的胶囊式咖啡进行分析检测,几乎所有的样本都发现含有PAEs 类增塑剂,包括邻苯二甲酸二甲基酯（DMP）、 邻苯二甲酸二异丁基酯（BiBP）、二叔丁基（DBP）和邻苯二甲酸二（2-乙基己基）酯（DEHP）。其中,国际癌症研究中心（IARC）已将 DEHP 列为 2B 类致癌物, BBP列为 3 类致癌物。

　　

　　胶囊式咖啡的咖啡粉安全性评价

　　

　　咖啡在烘焙、冲泡等加工过程中易产生一些对人体健康有害的成分, 最典型的有丙烯酰胺（acrylamide）、呋喃（furan）等。咖啡豆的糖、脂含量较高,在高温烘焙过程中易发生美拉德反应,产生丙烯酰胺。丙烯酰胺是一种高水溶性的不饱和羰基化合物,具有较强的渗透作用,可经消化道、呼吸道、皮肤、黏膜快速进入体内,引起慢性中毒,对神经、生殖、遗传等方面具有一定的毒害作用。IARC 已将其列入2A 类致癌物,因此咖啡中丙烯酰胺含量是评价咖啡安全性的一项重要指标。除了丙烯酰胺,咖啡在烘焙与冲泡的过程中还容易因高温产生呋喃类污染物。呋喃是一种具有芳香味、低沸点（31℃）的小分子环状烯醚,容易通过生物膜被肺或肠吸收,引起肿瘤或癌变, IARC已将其列入2B类致癌物;呋喃还具有麻醉和弱刺激作用,对肝、肾损害严重。作为咖啡的一种,胶囊式咖啡在烘焙、冲泡等过程中也不可避免地会产生丙烯酰胺和呋喃等有害成分,又由于其制备和冲泡方式的特殊性,使得其产生的有害成分含量和普通咖啡相比有共性也有不同。 研究表明,用胶囊式咖啡冲泡的浓咖啡中丙烯酰胺的含量与咖啡豆种类、烘焙程度、冲泡时间长短有关。

　　

　　与普通咖啡相似,当其他条件相同时,使用阿拉比卡豆比罗布斯塔豆冲泡的咖啡中的丙烯酰胺含量少一半;深度烘焙后的咖啡豆冲泡的咖啡中丙烯酰胺含量是轻度烘焙的 80%。不同的是,比起滴滤式、法压式等长时间冲泡的咖啡,胶囊式咖啡的短时间冲泡过程可以有效降低丙烯酰胺含量。然而,用胶囊式咖啡冲泡的浓咖啡中呋喃含量比运用滴滤式冲泡的咖啡产生的呋喃含量更多,其可能的原因是：冲泡胶囊式咖啡时提供的高压（900～1000 kPa）使呋喃从咖啡粉中的萃取率比滴滤式（100 kPa）冲泡显著提高;冲泡时间短（30 s）使呋喃没有足够的时间挥发,从而使其呋喃含量高于滴滤式（冲泡时间 100 s）冲泡。

　　

　　环保性

　　

　　胶囊式咖啡作为一种优质、快捷的消费品,其市场份额在整个咖啡市场,特别是欧美市场占有重要的地位。根据 The Star 新闻的报道,目前胶囊式咖啡在美国的销售量正以每年 100%以上的速度增长,很多办公室一天会消费5份以上胶囊式咖啡产品,由此产生的废弃胶囊数量也相当巨大。 多数胶囊壳在制作过程中已经将铝和塑料混合,无法燃烧,难以分离、降解,对环境构成了巨大的威胁。目前,人们对废弃胶囊的回收利用做了许多尝试,例如：从废弃胶囊中回收铝元素;研发可重复使用的胶囊式咖啡外壳;运用生物可降解的包装材料如聚乳酸、聚乙烯醇等。 但是,在实际回收与处理过程中仍存在许多挑战,例如：废弃胶囊体积小、种类多、成分复杂,回收后不易统一处理;公众意识不强,回收体系难以健全;相关标准、法规不完善;许多企业并没有处理以及合理利用废弃胶囊的有效手段等。 因此,妥善处理废弃胶囊的方法还需要进一步研究。

　　

　　胶囊式咖啡以其优越的品质、长时间的保质期及便利性在咖啡市场占有举足轻重的地位,但咖啡粉及其胶囊外壳的安全性存在一定的隐患,为了保证其安全性,应当提前采取相应措施。例如：在咖啡粉制备方面,选择合适的咖啡豆种类及其配比、合理优化烘焙及冲泡条件;在胶囊外壳选择方面,选用无毒无害且性能满足要求的材料、 研发可食用包装涂料等;在生产加工方面,做到标准化生产,对产品质量严格把关。此外,废弃的胶囊壳处理不当会造成环境污染和资源浪费,通过加强宣传、建立相关标准法规、健全废弃胶囊的回收利用体系以及寻找可降解胶囊材料等对于减少环境污染,提高经济效益具有重要的意义。