速溶咖啡

背景

速溶（或可溶性）咖啡因其便利性而被广泛使用了几十年。在 1970 年代流行的高峰期，进口到美国的烘焙咖啡有近三分之一被转化为速溶产品，年销售额超过 2 亿磅。今天，在美国，大约 15% 的咖啡是通过在家中、办公室或自动售货机中将速溶颗粒与热水混合制成的。此外，优质速溶产品的开发有助于在历史上喝茶的文化中普及咖啡。

自发明以来，研究人员一直在寻求以多种方式改进速溶咖啡。例如，一些早期的粉末版本在水中不易溶解，会在杯子中留下一团潮湿的粉末。咖啡的香气很容易消散，制造商已经尝试开发处理方法，使一罐速溶咖啡在打开时闻起来像现磨咖啡。更现代的制造工艺使速溶咖啡颗粒看起来更像咖啡粉。最后，一个主要目标是生产一种速溶咖啡，其味道尽可能地像现煮的饮料。

速溶咖啡的主要优点是它允许顾客在没有杯子和搅拌器以外的任何设备的情况下制作咖啡，就像他或她加热水一样快。市场研究人员还发现，消费者喜欢制作咖啡而不必丢弃任何潮湿的咖啡渣。一些咖啡饮用者已经习惯于喝速溶咖啡，以至于至少有一家制造商在口味测试中发现，他们的目标受众甚至不知道现煮咖啡的味道。

历史

通过简单地将液体或干浓缩物与热水混合来立即制作咖啡的愿望可以追溯到数百年前。最早记录在案的速溶咖啡版本于 1771 年在英国开发。第一个美国产品于 1853 年开发，并在内战期间进行了实验版本（蛋糕形式）的现场测试。 1901 年，第一个成功的制造稳定粉末产品的技术是由 Sartori Kato 在日本发明的，他使用了他开发的制作速溶茶的工艺。五年后，居住在危地马拉的英国化学家 George Constant Washington 开发了 firqt 商业成功的速溶咖啡制作工艺。

从 1910 年左右开始，Washington 的发明以“Red E Coffee”的名义在美国的速溶咖啡市场占据主导地位 30 年。在 1930 年代，巴西咖啡行业鼓励对速溶咖啡的研究，以此作为保存过剩咖啡产量的一种方式.雀巢公司致力于这项工作，并于 1938 年开始生产雀巢咖啡，使用一种将咖啡提取物与等量的可溶性碳水化合物共同干燥的工艺。二战期间，速溶咖啡在美国士兵中非常受欢迎；一年，美国雀巢咖啡工厂的全部生产（超过 100 万箱）全部用于军队。 到 1950 年，Borden 的研究人员已经设计出制作不含额外碳水化合物成分的纯咖啡提取物的方法。这一改进促进了速溶咖啡的使用，从 1946 年国内消费的每 16 杯咖啡中就有 1 杯增加到 1954 年的每 4 杯 1 杯。 1963 年，Maxwell House 开始销售冻干颗粒，将其重新制成饮料，味道更像刚煮好的咖啡。在接下来的五年中，所有主要制造商都推出了冻干版本，到 1980 年代中期，美国使用的速溶咖啡中有 40% 是冻干的。

原材料

50 种已知咖啡豆中的两种主导了饮料咖啡行业。 阿拉比卡咖啡 主要生长在拉丁美洲、印度和印度尼西亚的品种味道相对温和，因此价格较高。它们的收获也相对昂贵，因为必须在成熟的高峰期手工采摘单个咖啡樱桃。 罗布斯塔咖啡 主要生长在非洲、印度和印度尼西亚的品种味道较重，但种植成本较低，因为它们可以在不同的成熟度范围内收获，并且对疾病和昆虫的抵抗力更强。由于价格更具吸引力，robustas 广泛用于速溶咖啡的生产。

在 300°F (180°C) 以上的温度下烘焙可以去除咖啡豆中的水分。用于速溶产品的豆子的烘焙方式与用于家庭酿造的豆子相同，但水分含量可能略高（约 7-10%）。然后将咖啡豆粗磨，以尽量减少可能阻碍水流通过工业酿造系统的细小颗粒。

制造
过程

提取

• 1 速溶咖啡的制造始于在高效萃取设备中冲泡咖啡。软化水通过一系列五到八列研磨咖啡豆。水首先通过几个“热”池（284-356°F，或 140-180°C），其中至少有一些在高于大气压的压力下运行，用于提取碳水化合物等困难成分。然后它通过两个或多个“冷”细胞（大约 212°F 或 100°C）以提取更美味的元素。提取物通过热交换器冷却至约 40°F (5°C)。到此循环结束时，咖啡提取物含有 20-30% 的固体。

过滤和浓缩

• 2 在过滤步骤之后，冲煮的咖啡会以多种方式之一进行处理以增加其浓度。目标是创造一种大约 40% 固体的提取物。在某些情况下，液体在离心机中处理，以从较重的咖啡提取物中分离出较轻的水。另一种技术是在冷却热的酿造提取物之前通过蒸发去除水分。第三种选择是将提取物冷却到足以冻结水的程度，然后从咖啡浓缩物中机械分离冰晶。

芳烃挥发物的回收

• 3 制作和饮用咖啡的部分乐趣在于闻其香气。在制造过程的几个步骤中，挥发性芳香元素丢失；它们必须在后面的步骤中返回以生产有吸引力的速溶咖啡产品。芳烃可以在制造过程的几个阶段中回收。例如，可以收集在烘烤和/或研磨过程中释放的气体。可以加热磨碎的烘焙咖啡以释放额外的芳香气体。将蒸汽或适当的溶剂通过磨碎的烘焙咖啡床可以剥离和捕获芳香成分。通过施加至少 2,000 磅/平方英寸 (14,000 kPa) 的压力，可以从废咖啡渣中提取芳香油。在冲煮过程完成后，也可以从咖啡提取物中蒸馏出气体。
• 4 为了尽可能多地保留香气和风味，咖啡提取物中的氧气被去除。这是通过在液体进入制造过程的脱水阶段之前使其他气体（例如二氧化碳或氮气）发泡通过液体来实现的。

脱水

有两种基本方法可用于将液体咖啡提取物转化为干燥形式。喷雾干燥在较高的温度下进行，这会影响最终产品的味道，但比冷冻干燥成本低。

喷雾干燥

• 5 冷却、澄清的浓缩液通过干燥塔顶部的喷嘴喷洒。该塔至少有 75 英尺（23 m）高。已加热至约 480°F (250°C) 的空气通过雾气向下吹以蒸发水分。空气从底部附近的塔中分流出来，并经过过滤以去除细颗粒，这些细颗粒可以通过塔再循环或在凝聚步骤中重新引入。干燥的咖啡粉收集在塔的底部，然后被排放以供进一步加工。所得粉末含有 2-4% 的水分，由自由流动的无尘颗粒组成。
• 6 喷雾干燥后可能会进行一个步骤，将粉末制成更粗的颗粒，以便在消费者的杯子中更完全地溶解。集聚过程 基本上涉及重新润湿咖啡粉颗粒的表面并使颗粒接触，使它们粘附在并形成更大、更颗粒状的颗粒。这是通过将粉末暴露在蒸汽或细雾中，同时在空气中翻滚来实现的。

冷冻干燥

• 7 可以使用冷冻干燥代替喷雾干燥。该过程包括四个步骤，从“初级冷冻”开始。咖啡提取物在约 20°F (-6°C) 下冷却至泥泞的稠度。
• 8 将预冷的雪泥放在钢带、托盘或滚筒上，并通过一系列步骤进一步冷却，直到温度达到 -40-(-50)°F (-40-[-45] ℃）。快速冷却过程（需要 30-120 秒）会产生更小、颜色更浅的产品，而较慢的过程（需要 10-180 分钟）会产生更大、更暗的颗粒。
• 9 冰块被打碎并研磨成适合干燥步骤的大小的颗粒。对颗粒进行筛分以确保尺寸合适，而那些太小的颗粒则被熔化并返回到初级冷冻阶段。
• 10 冷冻颗粒被送入干燥室，在适当的加热和真空条件下，冰会蒸发并被去除。

芳香化

• 11 从制造过程的早期步骤中回收的挥发性香气被喷洒在干咖啡颗粒上。这可以在包装操作期间完成。

包装

• 12 速溶咖啡颗粒具有吸湿性——也就是说，它们会吸收空气中的水分。因此，它们必须在低湿度条件下包装在防潮容器中，以保持产品干燥，直到消费者购买和打开。此外，为了防止香气和风味的损失，产品包装在低氧气氛（通常是二氧化碳或氮气）中。

副产品/废物

冲煮过程中的废咖啡渣是主要的废物。至少有一家制造商燃烧这些地面来加热水并产生用于制造过程的蒸汽。该过程旨在环保，通过最大限度地利用原材料来最大限度地减少废物。

未来

自从 1970 年代 General Foods International Coffees 推出以来，速溶咖啡已经有多种口味可供选择。最近的创新包括拿铁和摩卡饮料的速溶混合物。 Maxwell House 正在试销一种有香草、摩卡和原味咖啡口味的速溶冰咖啡产品。