Wie instant Kaffee gemacht

Hintergrund

Sofortige (oder löslich) Kaffee wurde weithin seit Jahrzehnten wegen seiner Bequemlichkeit verwendet. Auf dem Höhepunkt seiner Popularität in den 1970er Jahren wurde fast ein Drittel der gerösteten Kaffee in den Vereinigten Staaten importiert eine instant-Produkt, was zu einem Umsatz von mehr als 200 Millionen Pfund umgewandelt. Heute ist etwa 15 % des Kaffees in den Vereinigten Staaten verbraucht durch Mischen instant-Granulat mit heißem Wasser, entweder zu Hause, im Büro oder in Automaten bereit. Darüber hinaus hat die Entwicklung von guter Qualität-instant-Produkte geholfen, Kaffee in Kulturen, die historisch Tee Trank zu popularisieren.

Seit ihrer Erfindung haben Forscher versucht, instant-Kaffee in einer Vielzahl von Möglichkeiten zu verbessern. Beispielsweise einige der frühen pulverförmigen Versionen nicht leicht in Wasser, verlassen Klumpen feuchtes Pulver, schwebend in der Tasse auflösen. Kaffeearoma leicht zerstreut und Hersteller haben versucht, die Behandlungen zu entwickeln, die ein Glas instant-Kaffee-Geruch machen wie frisch gemahlenen Kaffee, wenn es geöffnet wird. Moderne Fertigung Prozesse machen instant-Kaffee-Granulat, dass mehr aussehen gemahlenem Kaffee. Schließlich wurde ein wesentliches Ziel, einen instant-Kaffee zu produzieren, der so viel wie möglich, wie das frisch gebrühten Getränk schmeckt.

Der Hauptvorteil von instant-Kaffee ist, dass es dem Kunden ermöglicht, um Kaffee ohne Ausrüstung als eine Tasse und Rührer, so schnell wie er oder sie kann Wasser erhitzen. Marktforscher haben auch herausgefunden, dass Verbraucher wie Kaffee ohne irgendwelchen feuchten Gründen zu verwerfen. Einige Kaffeetrinker haben also gewöhnt, zu trinken, Instantkaffee, dass mindestens ein Hersteller gefunden in Geschmacks-Tests, denen ihre Zielgruppe nicht einmal wissen, welche frisch gebraut Kaffee schmeckt.

Geschichte

Der Wunsch zu Kaffee sofort durch einfaches Mischen von flüssigen oder trockenen Konzentrat mit heißem Wasser geht wieder Hunderte von Jahren. Die früheste dokumentierte Version von instant-Kaffee wurde in Großbritannien im Jahr 1771 entwickelt. Das erste amerikanische Produkt wurde 1853 entwickelt und eine experimentelle Version (in Form von Kuchen) war während des Bürgerkrieges getestet. 1901 Wurde das erste erfolgreiche Verfahren zur Herstellung von eines stabilen pulverförmigen Produkts in Japan Sartori Kato, erfunden von ein Prozesses, die, das er entwickelt hatte, zur Herstellung von instant Tee verwendet. Fünf Jahre später entwickelte Constant George Washington, ein britischer Chemiker Leben in Guatemala, Firqt kommerziell erfolgreiche Verfahren zur Herstellung von instant-Kaffee.

Washingtons Erfindung, vermarktet als "Red E Kaffee," dominierte den instant-Kaffee-Markt in den Vereinigten Staaten seit 30 Jahren beginnend um 1910. In den 1930er Jahren ermutigt die brasilianischen Kaffee-Industrie Forschung auf instant-Kaffee als eine Möglichkeit, ihre überschüssige Kaffeeproduktion zu bewahren. Die Firma Nestlé an diese Bemühungen gearbeitet und fing Herstellung Nescafé 1938 mit einem Prozess der co-drying Kaffee-Extrakt zusammen mit einer gleichen Menge von löslichen Kohlenhydrate. Instant-Kaffee war enorm beliebt bei den amerikanischen Soldaten während des zweiten WELTKRIEGES; ein Jahr ging die gesamte Produktion aus dem US-Nescafé-Werk (über 1 Million Fälle) ausschließlich für das Militär.

Instant-Kaffee
Bis 1950 hatte Borden Forscher Methoden für reine Kaffee ohne zusätzliche Kohlenhydrat-Anteil zu extrahieren geplant. Diese Verbesserung gesteigert Instantkaffee Verwendung von einem aus jedem 16 Tassen Kaffee in 1946-zu-eins aus jeden vier Tassen 1954 im Inland verbraucht. 1963, Maxwell House begannen gefriergetrocknete Granulate, die in ein Getränk hergestellt wurden, die eher wie frisch schmeckte gebrühter Kaffee. In den nächsten fünf Jahren alle großen Hersteller eingeführt gefriergetrocknete Versionen und von Mitte der 80er Jahre war 40 % der instant-Kaffee in den Vereinigten Staaten verwendet getrocknete Einfrieren.

Rohstoffe

Zwei der 50 bekannten Arten von Kaffeebohnen dominieren die Getränkeindustrie Kaffee. Kaffee Arabica-Sorten, vor allem in Lateinamerika, Indien und Indonesien angebaut sind relativ mild im Geschmack und daher einen höheren Preis zu bringen. Sie sind auch relativ teuer zu ernten, da einzelne Kaffee-Kirschen Hand auf dem Höhepunkt der Reife gepflückt werden müssen. Kaffee Robusta-Sorten, vor allem in Afrika, Indien und Indonesien angebaut haben einen schärferen Geschmack, aber sie sind günstiger, zu wachsen, da sie über einen Bereich der Reife geerntet werden können und sind widerstandsfähiger gegen Krankheiten und Insekten. Wegen ihrer attraktiver Preis sind die Robusta bei der Herstellung von instant-Kaffee verbreitet.

Rösten bei Temperaturen über 300° C (180° f), treibt die Feuchtigkeit aus Kaffeebohnen. Bohnen, bestimmt für den Einsatz in instant-Produkte werden in der gleichen Weise wie Bohnen Hause Brauen, dasfüreine (ca. 7-10 %) geröstet, obwohl der Feuchtigkeitsgehalt geringfügig überlassen werden kann. Die Bohnen sind dann grob gemahlen, um Feinstaub zu minimieren, die die Strömung von Wasser durch die industrielle Brühsystem behindern könnte.

Der Herstellungsprozess

Extraktion
Die Herstellung von Instantkaffee beginnt mit brauen Kaffee in hocheffiziente Extraktion Ausrüstung. Weiches Wasser wird durch eine Reihe von fünf bis acht Spalten der gemahlenen Kaffee Bohnen übergeben. Die ersten Wasser-Bahnen durch mehrere heiß"" Zellen (284-356° F, oder 140-180° C), zumindest einige davon bei höher als atmosphärischen Druck, für die Extraktion von schwierigen Komponenten wie Kohlenhydrate zu betreiben. Es geht dann durch zwei oder mehr "kalt" Zellen (etwa 212 ° F, oder 100° C) für die Extraktion der mehr würzige Elemente. Der Extrakt wird durch einen Wärmetauscher es abkühlen, bis etwa 40 ° F (5 ° C) übergeben. Bis zum Ende dieses Zyklus enthält der Kaffee-Extrakt 20-30 % Feststoffe.

Filtration und Konzentration
Nach einer Filterung Schritt wird die gebrühten Kaffee in einem der mehreren Möglichkeiten zur Steigerung der Konzentration behandelt. Das Ziel ist einen Auszug zu erstellen, der etwa 40 % Feststoff ist. In einigen Fällen wird die Flüssigkeit in einer Zentrifuge trennen Sie das leichtere Wasser aus dem schwereren Kaffee Extrakt verarbeitet. Ein weiteres Verfahren ist Wasser durch Verdunstung vor Abkühlung des heißen, gebrühten Extrakts zu entfernen. Eine dritte Alternative ist cool den Extrakt genug Wasser Einfrieren, und dann mechanisch trennen die Eiskristalle aus der Kaffee-Konzentrat.

Wiederherstellung von aromatischen volatiles
Teil des Genusses und Kaffee trinken ist den Duft riechen. Während der mehrere Schritte des Produktionsprozesses sind flüchtige aromatische Elemente verloren; Sie müssen in einem späteren Schritt eine attraktive instant-Kaffee-Produkt produzieren zurückgegeben werden. Aromaten können in mehrere Phasen des Herstellungsprozesses wiederhergestellt werden. Beispielsweise können Gase während der Röstung und/oder Schleifprozesse gesammelt werden. Geschliffen, kann Röstkaffee erhitzt werden, um zusätzliche aromatische Gase freizugeben. Übergabe von Dampf oder geeigneten Lösungsmitteln durch ein Bett aus gemahlenen, gerösteten Kaffee kann Streifen und aromatische Komponenten zu erfassen. Aromaölen können von verbrauchte Kaffeesatz durch Druck von mindestens 2.000 Pfund pro sq in (14.000 kPa) ausgedrückt werden. Gase können auch aus Kaffee Extrakt destilliert werden, nach dem Brühvorgang abgeschlossen ist.

Um so viel von dem Aroma und Geschmack wie möglich beizubehalten, wird Sauerstoff aus dem Kaffee-Extrakt entfernt. Dies geschieht durch andere Gase wie Kohlendioxid oder Stickstoff durch die Flüssigkeit bevor sie die Dehydrierung-Phase des Herstellungsprozesses Eintritt Schäumen.

Dehydrierung
Zwei grundlegende Methoden stehen für das Konvertieren des flüssigen Kaffee Extrakts in trockener Form zur Verfügung. Sprühtrocknung erfolgt bei einer höheren Temperatur, die den Geschmack des fertigen Produkts betrifft, aber es ist weniger kostspielig als trocknen Einfrieren.

Sprühtrocknung
Gekühlte, geklärtes flüssiges Konzentrat wird durch eine Düse am oberen Rand ein trocknen Turm gesprüht. Der Turm ist mindestens 75 ft (23 m) hoch. Luft, die bis etwa 480 ° F (250 ° C) erhitzt worden ist durch den Nebel verdampft das Wasser nach unten geblasen. Die Luft wird aus dem Turm im unteren Bereich umgeleitet, und es wird gefiltert, um feine Partikel zu entfernen, zurück durch den Turm recirculated oder während der Ballungsraum Schritt wieder eingeführt werden kann. Trockenes Kaffeepulver sammelt in den Boden des Turms vor zur Weiterverarbeitung entlassen wird. Das resultierende Pulver enthält 2 – 4 % Feuchtigkeit und besteht aus frei fließende, nicht-staubige Partikel.

Sprühtrocknung kann nachgestellt werden ein Schritt, um das Pulver in gröbere Partikel bilden, die den Verbraucher Cup mehr vollständig auflösen. Der Ballungsraum-Prozess beinhaltet im Grunde Wiedervernässung der Flächen der Kaffee-Pulver-Partikel und die Partikel in Kontakt zu bringen, so dass sie einander und Form größer, feinere Partikel haften werden. Dies wird erreicht, indem man das Pulver zu Dampf oder einen feinen Nebel und Scheuern es in der Luft.

Gefriertrocknung

Einfrieren trocknen kann an Stelle der Sprühtrocknung verwendet werden. Der Prozess umfasst vier Schritte, beginnend mit "primäre Einfrieren." Kaffee-Extrakt wird zu einer matschigen Konsistenz bei etwa 20 ° C (-6 ° C) gekühlt.

Der prechilled Matsch platziert auf einem Stahl-Gürtel, Schalen oder Schlagzeug und weiter in eine Reihe von Schritten, gekühlt, bis es eine Temperatur von-40-(-50) ° F erreicht (-40-[-45]°C). Schnelle Kühlung verarbeitet (Aufnehmen von 30-120 Sekunden) Ergebnis in kleinere, leichter farbige Produkte, während langsamer Prozesse (10-180 Minuten) größer, dunkler Granulat generieren.
Die Platten von Eis werden in Stücke gebrochen und in Teilchen der geeigneten Größe für den trocknenden Schritt vermahlen. Die Partikel werden gesiebt, um richtige Dimensionierung zu gewährleisten, und diejenigen, die zu klein sind geschmolzen und auf die primäre Einfrieren Bühne zurückgegeben.
Die gefrorenen Partikel werden in einem trocknende Kammer gesendet, wo das Eis unter korrekten Bedingungen von Hitze und Vakuum verdampft und wird entfernt.

Aromatization
Flüchtige Aromen, die aus früheren Schritte im Herstellungsprozess wiederhergestellt worden sind auf die trockenen Kaffee-Partikel gesprüht. Dies kann während der Verpackung-Operation erfolgen.

Verpackung
Instant-Kaffee-Partikel sind hygroskopisch — d. h., sie nehmen Feuchtigkeit aus der Luft. Folglich müssen sie verpackt unter niedrige Luftfeuchtigkeit in einem Feuchtraum-Container für das Produkt trocken bis gekauft und vom Verbraucher geöffnet halten. Auch, um Verlust von Aroma und Geschmack zu verhindern, wird das Produkt in einer Low-Sauerstoff-Atmosphäre (in der Regel Kohlendioxid oder Stickstoff) verpackt.