인스턴트 커피

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배경

인스턴트(또는 용해성) 커피는 편리성 때문에 수십 년 동안 널리 사용되었습니다. 1970년대 인기가 절정에 달했을 때 미국으로 수입된 볶은 커피의 거의 3분의 1이 인스턴트 제품으로 전환되어 연간 2억 파운드 이상의 매출을 올렸습니다. 오늘날 미국에서 소비되는 커피의 약 15%는 가정, 사무실 또는 자판기에서 인스턴트 과립을 뜨거운 물과 혼합하여 준비됩니다. 또한 고품질 인스턴트 제품의 개발은 역사적으로 차를 마셨던 문화에서 커피를 대중화하는 데 도움이 되었습니다.

발명 이후 연구자들은 다양한 방식으로 인스턴트 커피를 개선하기 위해 노력해 왔습니다. 예를 들어, 초기 가루 버전 중 일부는 물에 쉽게 용해되지 않아 컵에 젖은 가루 덩어리가 떠 있었습니다. 커피 향은 쉽게 사라지기 때문에 제조업체는 인스턴트 커피 한 병을 열었을 때 갓 갈은 커피 냄새가 나는 치료법을 개발하려고 노력했습니다. 보다 현대적인 제조 공정은 인스턴트 커피 과립을 분쇄 커피처럼 보이게 만듭니다. 마지막으로, 최대한 갓 내린 음료와 같은 맛을 내는 인스턴트 커피를 만드는 것이 주요 목표였습니다.

인스턴트 커피의 가장 큰 장점은 고객이 컵과 교반기 외에 다른 장비 없이도 물을 데울 수 있는 속도만큼 빠르게 커피를 만들 수 있다는 점입니다. 시장 조사자들은 또한 소비자들이 젖은 찌꺼기를 버리지 않고 커피를 만드는 것을 좋아한다는 사실을 발견했습니다. 일부 커피를 마시는 사람들은 인스턴트 커피를 마시는 데 너무 익숙해져 적어도 한 제조업체가 맛 테스트에서 대상 고객이 갓 내린 커피의 맛을 알지 못한다는 것을 발견했습니다.

연혁

액체나 건조한 농축액을 뜨거운 물에 섞기만 하면 즉시 커피를 만들고자 하는 열망은 수백 년 전으로 거슬러 올라갑니다. 최초의 문서화된 인스턴트 커피 버전은 1771년 영국에서 개발되었습니다. 최초의 미국 제품은 1853년에 개발되었으며 실험 버전(케이크 형태)은 남북 전쟁 중에 현장 테스트를 거쳤습니다. 1901년에 일본에서 처음으로 안정적인 분말 제품을 제조하는 성공적인 기술을 발명한 Sartori Kato는 인스턴트 차를 만들기 위해 개발한 공정을 사용했습니다. 5년 후, 과테말라에 거주하는 영국 화학자 조지 콘스탄트 워싱턴(George Constant Washington)은 인스턴트 커피를 만들기 위한 상업적으로 성공적인 공정을 개발했습니다.

"Red E Coffee"로 판매되는 워싱턴의 발명품은 1910년경부터 30년 동안 미국 인스턴트 커피 시장을 지배했습니다. 1930년대에 브라질 커피 산업은 과잉 커피 생산량을 보존하는 방법으로 인스턴트 커피에 대한 연구를 장려했습니다. . Nestlé 회사는 이러한 노력에 힘입어 1938년에 커피 추출물과 동일한 양의 가용성 탄수화물을 함께 건조하는 공정을 사용하여 Nescafé를 제조하기 시작했습니다. 인스턴트 커피는 제2차 세계 대전 중 미군 병사들에게 엄청난 인기를 끌었습니다. 1년 만에 미국 네스카페 공장의 전체 생산(100만케이스 이상)을 군 전용으로 돌렸다. 1950년까지 Borden 연구원은 추가적인 탄수화물 성분 없이 순수한 커피 추출물을 만드는 방법을 고안했습니다. 이러한 개선으로 1946년 국내에서 소비된 커피 16잔 중 1잔에서 1954년에는 4잔 중 1잔으로 인스턴트 커피 사용이 증가했습니다. 1963년 Maxwell House는 동결 건조 과립을 마케팅하기 시작했습니다. 갓 내린 커피. 이후 5년 동안 모든 주요 제조업체에서 동결 건조 버전을 도입했으며 1980년대 중반까지 미국에서 사용되는 인스턴트 커피의 40%가 동결 건조되었습니다.

원자재

알려진 50종의 커피 원두 중 2종은 음료 커피 산업을 지배합니다. 아라비카 커피 주로 라틴 아메리카, 인도 및 인도네시아에서 재배되는 품종은 맛이 상대적으로 부드럽고 결과적으로 더 높은 가격을 가져옵니다. 또한 개별 커피 체리는 가장 잘 익었을 때 손으로 수확해야 하기 때문에 수확하는 데 상대적으로 비용이 많이 듭니다. 커피 로부스타 주로 아프리카, 인도, 인도네시아에서 재배되는 품종은 풍미가 더 강하지만 숙성 범위에 걸쳐 수확할 수 있고 질병과 곤충에 더 강하기 때문에 재배 비용이 저렴합니다. 더 매력적인 가격 때문에 로부스타 인스턴트 커피 제조에 널리 사용됩니다.

180°C(300°F) 이상의 온도에서 로스팅하면 커피 원두의 수분이 제거됩니다. 인스턴트 제품에 사용되는 콩은 수분 함량이 약간 더 높을 수 있지만(약 7-10%) 가정 양조용 콩과 같은 방식으로 로스팅됩니다. 그런 다음 원두를 굵게 분쇄하여 산업용 양조 시스템을 통한 물의 흐름을 방해할 수 있는 미세 입자를 최소화합니다.

제조
프로세스

추출

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1 인스턴트 커피의 제조는 고효율 추출 장비에서 커피를 추출하는 것에서 시작됩니다. 연화된 물은 일련의 5~8열의 분쇄 커피 원두를 통과합니다. 물은 먼저 여러 "뜨거운" 셀(284-356°F 또는 140-180°C)을 통과하며, 그 중 적어도 일부는 탄수화물과 같은 어려운 성분을 추출하기 위해 대기보다 높은 압력에서 작동합니다. 그런 다음 더 맛있는 요소를 추출하기 위해 두 개 이상의 "차가운" 셀(약 212°F 또는 100°C)을 통과합니다. 추출물은 열 교환기를 통과하여 약 40°F(5°C)로 냉각됩니다. 이 주기가 끝날 때까지 커피 추출물은 20-30%의 고형분을 포함합니다.

여과 및 농축

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2 여과 단계 후 추출된 커피는 농도를 높이기 위해 여러 가지 방법 중 하나로 처리됩니다. 목표는 약 40%가 고형분인 추출물을 만드는 것입니다. 어떤 경우에는 액체가 더 무거운 커피 추출물에서 가벼운 물을 분리하기 위해 원심 분리기에서 처리됩니다. 또 다른 기술은 뜨거운 양조 추출물을 냉각시키기 전에 증발로 물을 제거하는 것입니다. 세 번째 대안은 추출물을 충분히 냉각시켜 물을 얼린 다음 커피 농축액에서 얼음 결정을 기계적으로 분리하는 것입니다.

방향족 휘발성 물질의 회수

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3 커피를 만들고 마시는 즐거움의 일부는 향기를 맡는 것입니다. 제조 공정의 여러 단계에서 휘발성 방향족 원소가 손실됩니다. 매력적인 인스턴트 커피 제품을 생산하려면 이후 단계에서 반환되어야 합니다. 방향족은 제조 공정의 여러 단계에서 회수될 수 있습니다. 예를 들어, 로스팅 및/또는 분쇄 과정에서 방출되는 가스를 수집할 수 있습니다. 갈고 볶은 커피를 가열하여 추가 방향성 가스를 방출할 수 있습니다. 로스팅된 커피는 분쇄된 베드를 통해 증기 또는 적절한 용매를 통과시켜 향기로운 성분을 제거하고 포획할 수 있습니다. 아로마 오일은 사용된 커피 찌꺼기에서 최소 2,000lb/sq in(14,000kPa)의 압력을 가하여 표현할 수 있습니다. 양조 과정이 완료된 후 커피 추출물에서 가스를 증류할 수도 있습니다.

4 향과 풍미를 최대한 보존하기 위해 커피 추출물에서 산소를 제거합니다. 이것은 제조 공정의 탈수 단계에 들어가기 전에 액체를 통해 이산화탄소 또는 질소와 같은 다른 가스를 발포함으로써 달성됩니다.

탈수

액체 커피 추출물을 건조 형태로 전환하는 두 가지 기본 방법을 사용할 수 있습니다. 분무 건조는 더 높은 온도에서 이루어지므로 최종 제품의 맛에 영향을 미치지만 동결 건조보다 비용이 저렴합니다.

분무 건조

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5 냉각된 청징액 농축액을 건조탑 상부의 노즐을 통해 분사한다. 타워의 높이는 최소 75피트(23m)입니다. 약 480°F(250°C)로 가열된 공기는 물을 증발시키기 위해 미스트를 통해 아래쪽으로 불어옵니다. 공기는 바닥 근처의 타워 밖으로 우회되고 미세 입자를 제거하기 위해 여과되며, 이는 타워를 통해 다시 재순환되거나 응집 단계 동안 재도입될 수 있습니다. 건조된 커피 분말은 추가 처리를 위해 배출되기 전에 탑의 바닥에 수집됩니다. 생성된 분말은 2-4%의 수분을 함유하고 자유로이 흐르는 먼지가 없는 입자로 구성됩니다.

6 분무 건조 후에는 분말을 소비자의 컵에 더 완전히 용해될 더 굵은 입자로 형성하는 단계가 뒤따를 수 있습니다. 응집 과정 기본적으로 커피 가루 입자의 표면을 다시 적시고 입자를 접촉시켜 커피 가루가 잘 달라붙도록 합니다. 더 크고 더 세분화된 입자를 형성합니다. 이것은 분말을 증기 또는 미세한 미스트에 노출시키면서 공기 중에 텀블링함으로써 달성됩니다.

동결 건조

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7 분무 건조 대신 동결 건조를 사용할 수 있습니다. 이 과정에는 "1차 동결"로 시작하는 4단계가 포함됩니다. 커피 추출물은 약 20°F(-6°C)에서 묽은 농도로 식습니다.

8 미리 냉각된 슬러시는 강철 벨트, 트레이 또는 드럼에 놓고 온도가 -40-(-50)°F(-40-[-45] °C). 빠른 냉각 프로세스(30-120초 소요)는 더 작고 밝은 색상의 제품을 생성하는 반면 느린 프로세스(10-180분 소요)는 더 크고 어두운 과립을 생성합니다.

9 얼음 조각을 조각으로 부수고 건조 단계에 적합한 크기의 입자로 분쇄합니다. 입자는 적절한 크기를 보장하기 위해 체질되며 너무 작은 입자는 녹아서 1차 동결 단계로 돌아갑니다.

10 동결된 입자는 열과 진공의 적절한 조건에서 얼음이 증발하여 제거되는 건조실로 보내집니다.

방향족화

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11 제조 공정의 초기 단계에서 회수된 휘발성 아로마를 건조된 커피 입자에 분사합니다. 이것은 포장 작업 중에 수행될 수 있습니다.

포장

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12 인스턴트 커피 입자는 흡습성, 즉 공기 중의 수분을 흡수합니다. 따라서 소비자가 구매하여 개봉할 때까지 제품을 건조하게 유지하기 위해 습기 방지 용기에 낮은 습도 조건에서 포장해야 합니다. 또한, 향과 풍미의 손실을 방지하기 위해 제품은 저산소 분위기(보통 이산화탄소 또는 질소)에서 포장됩니다.

부산물/폐기물

양조 과정에서 사용된 커피 찌꺼기는 주요 폐기물입니다. 적어도 한 제조업체는 이러한 찌꺼기를 태워 물을 가열하고 제조 공정에 사용되는 증기를 생성합니다. 공정은 원료 사용을 최대화하여 폐기물을 최소화하고 환경 친화적으로 설계되었습니다.

미래

1970년대 General Foods International Coffees가 도입된 이후 인스턴트 커피는 다양한 향미가 제공되었습니다. 최근의 혁신에는 라떼와 모카 음료를 위한 인스턴트 믹스가 포함됩니다. Maxwell House는 바닐라, 모카 및 오리지널 커피 맛의 인스턴트 아이스 커피 제품을 테스트 마케팅합니다.