Bagaimana Memproduksi Kopi bubuk Instan

Latar belakang

Instan (atau larut) kopi telah banyak digunakan selama beberapa dekade karena kenyamanan.Selama puncak popularitasnya di tahun 1970-an, hampir sepertiga dari kopi panggang diimpor ke Amerika Serikat diubah menjadi produk instan, sehingga penjualan tahunan lebih dari 200 juta pound. Hari ini, sekitar 15% dari kopi yang dikonsumsi di Amerika Serikat dibuat dengan mencampur butiran instan dengan air panas, baik di rumah, di kantor, atau di mesin penjual.Selanjutnya, pengembangan produk instan berkualitas baik telah membantu mempopulerkan kopi dalam budaya yang secara historis minum teh.

Sejak penemuan, para peneliti telah berusaha untuk meningkatkan kopi instan dalam berbagai cara. Sebagai contoh, beberapa versi bubuk awal tidak mudah larut dalam air, meninggalkan gumpalan bubuk lembab mengambang di cangkir. Aroma kopi menghilang dengan mudah, dan produsen telah mencoba untuk mengembangkan pengobatan yang akan membuat botol bau kopi instan seperti kopi bubuk segar bila dibuka. Proses manufaktur yang lebih modern membuat butiran kopi instan yang terlihat lebih seperti kopi bubuk. Akhirnya, tujuan utama adalah untuk menghasilkan kopi instan yang rasanya sebanyak mungkin seperti minuman yang baru diseduh.

alasan lembab.Beberapa peminum kopi telah menjadi begitu digunakan untuk minum kopi instan bahwa setidaknya satu produsen ditemukan dalam tes rasa bahwa audiens target mereka bahkan tidak tahu apa segar diseduh kopi seperti selera.

Sejarah

Keinginan untuk membuat kopi instan dengan hanya mencampur konsentrat cair atau kering dengan air panas kembali ratusan tahun. Versi awal didokumentasikan kopi instan dikembangkan di Inggris pada 1771. Produk Amerika pertama dikembangkan pada tahun 1853, dan versi percobaan (dalam bentuk kue) yang diuji di lapangan selama Perang Saudara. Pada tahun 1901, teknik pertama yang berhasil untuk pembuatan produk bubuk yang stabil ditemukan di Jepang oleh Sartori Kato, yang menggunakan proses yang telah dikembangkan untuk membuat teh instan. Lima tahun kemudian, George Washington Konstan, seorang ahli kimia Inggris yang hidup di Guatemala, mengembangkan proses sukses secara komersial pertama untuk membuat kopi instan.

Penemuan Washington, dipasarkan sebagai "Kopi E Merah," mendominasi pasar kopi instan di Amerika Serikat selama 30 tahun, dimulai sekitar 1910. Selama tahun 1930, industri kopi Brasil mendorong penelitian tentang kopi instan sebagai cara untuk menjaga kelebihan produksi kopi mereka. Perusahaan Nestlé bekerja pada usaha ini dan mulai Nescafé manufaktur di tahun 1938, menggunakan proses co-pengeringan kopi ekstrak bersama dengan jumlah yang sama karbohidrat larut. Kopi instan itu sangat populer dengan tentara Amerika selama Perang Dunia II, satu tahun, seluruh produksi dari pabrik Nescafé AS (lebih dari satu juta kasus) pergi semata-mata untuk militer. Pada tahun 1950, peneliti Borden telah merancang metode untuk membuat ekstrak kopi murni tanpa komponen karbohidrat tambahan. Peningkatan ini didorong menggunakan kopi instan dari satu dari setiap 16 cangkir kopi yang dikonsumsi dalam negeri pada tahun 1946 untuk satu dari setiap empat cangkir pada tahun 1954. Pada tahun 1963, Maxwell House mulai memasarkan beku-kering butiran, yang dibentuk kembali menjadi minuman yang rasanya lebih seperti kopi yang baru diseduh. Selama lima tahun ke depan, semua produsen utama memperkenalkan versi beku-kering, dan pada pertengahan 1980-an, 40% dari kopi instan yang digunakan di Amerika Serikat freeze dried.

Bahan Baku

Dua dari 50 spesies yang dikenal dari biji kopi mendominasi industri kopi minuman. kopi arabikavarietas, ditanam terutama di Amerika Latin, India, dan Indonesia, yang relatif ringan dalam rasa dan, akibatnya, membawa harga yang lebih tinggi. Mereka juga relatif mahal untuk panen, karena buah kopi individu harus mengangkat tangan mereka di puncak kematangan. Kopi robustavarietas, ditanam terutama di Afrika, India, dan Indonesia, memiliki rasa yang lebih keras, tetapi mereka lebih murah untuk tumbuh karena mereka dapat dipanen selama rentang kematangan dan lebih tahan terhadap penyakit dan serangga. Karena lebih harga yang menarik mereka,robustas secara luas digunakan dalam pembuatan kopi instan.

Pemanggangan pada suhu di atas 300 ° F (180 ° C) drive kelembaban keluar dari biji kopi.Kacang ditakdirkan untuk digunakan dalam produk instan yang dipanggang dalam cara yang sama seperti biji ditakdirkan untuk pembuatan bir rumah, meskipun kadar air dapat dibiarkan sedikit lebih tinggi (sekitar 7-10%). Kacang tanah kemudian kasar untuk meminimalkan partikel halus yang dapat menghambat aliran air melalui sistem pembuatan bir industri.

Proses Manufaktur

Ekstrasi

• Pembuatan kopi instan dimulai dengan menyeduh kopi dalam peralatan ekstraksi yang sangat efisien. Air lunak dilewatkan melalui serangkaian 5-8 kolom biji kopi tanah. Air pertama melewati beberapa "panas" sel (284-356 ° F, atau 140-180 ° C), setidaknya beberapa yang beroperasi pada lebih tinggi dari tekanan atmosfer, untuk ekstraksi komponen yang sulit seperti karbohidrat. Ini kemudian melewati dua atau lebih "dingin" sel (sekitar 212 ° F, atau 100 ° C) untuk ekstraksi unsur-unsur lebih beraroma. Ekstrak dilewatkan melalui penukar panas untuk mendinginkannya sekitar 40 ° F (5 ° C). Pada akhir siklus ini, ekstrak kopi mengandung padatan 20-30%.

Filtrasi dan konsentrasi

• Setelah langkah penyaringan, kopi diseduh diperlakukan dalam salah satu dari beberapa cara untuk meningkatkan konsentrasi. Tujuannya adalah untuk menciptakan suatu ekstrak yang padatan sekitar 40%. Dalam beberapa kasus, cairan diproses dalam centrifuge untuk memisahkan air lebih ringan dari ekstrak kopi yang lebih berat. Teknik lain adalah untuk menghilangkan air oleh penguapan sebelum pendinginan ekstrak, panas diseduh. Sebuah alternatif yang ketiga adalah untuk mendinginkan ekstrak cukup untuk membekukan air, dan kemudian secara mekanis memisahkan kristal es dari konsentrat kopi.

Pemulihan volatil aromatik

• Bagian dari kenikmatan membuat dan minum kopi adalah mencium aromanya. Selama beberapa langkah dari proses manufaktur, unsur aromatik yang mudah menguap hilang, mereka harus dikembalikan pada langkah berikutnya untuk menghasilkan produk kopi instan yang menarik. Aromatik dapat dipulihkan selama beberapa tahapan dari proses manufaktur.Sebagai contoh, gas yang dilepaskan selama memanggang dan / atau proses penggilingan dapat dikumpulkan. Tanah, kopi panggang dapat dipanaskan untuk melepaskan gas aromatik tambahan. Melewati pelarut uap atau tepat melalui tempat tidur tanah, kopi sangrai dapat melucuti dan menangkap komponen aromatik. Minyak aromatik dapat dinyatakan dari ampas kopi dengan mengerahkan tekanan minimal £ 2.000 per meter persegi di (14.000 kPa). Gas juga dapat disuling dari ekstrak kopi setelah proses penyeduhan selesai.
• Untuk melestarikan sebanyak aroma dan rasa mungkin, oksigen akan dihapus dari ekstrak kopi. Hal ini dicapai dengan buih gas-gas lainnya, seperti karbon dioksida atau nitrogen, melalui cairan sebelum memasuki tahap dehidrasi dari proses manufaktur.

Dehidrasi

Dua metode dasar yang tersedia untuk mengkonversi ekstrak kopi cair ke bentuk kering.Pengeringan semprot dilakukan pada suhu yang lebih tinggi, yang mempengaruhi rasa dari produk akhir, tetapi lebih murah daripada pengeringan beku.

Pengeringan semprot

• 5 Berpendingin, konsentrat cair diklarifikasi disemprotkan melalui nozzle di bagian atas sebuah menara pengeringan. Menara ini setidaknya 75 kaki (23 m) tinggi. Udara yang telah dipanaskan sampai sekitar 480 ° F (250 ° C) ditiupkan ke bawah melalui kabut untuk menguapkan air. Udara dialihkan keluar dari menara di dekat bagian bawah, dan disaring untuk menghilangkan partikel halus, yang dapat diresirkulasi kembali melalui menara atau diperkenalkan kembali selama langkah aglomerasi. Bubuk kopi kering mengumpulkan di bagian bawah menara sebelum dibuang untuk diproses lebih lanjut. Bubuk yang dihasilkan mengandung kelembaban 2-4% dan terdiri dari bebas-mengalir, non-partikel berdebu.
• 6 Semprot pengeringan dapat diikuti dengan langkah untuk bentuk bubuk menjadi partikel yang kasar akan larut lebih lengkap dalam cangkir konsumen. Proses aglomerasi pada dasarnya melibatkan pembasah permukaan partikel bubuk kopi dan membawa partikel ke dalam kontak, sehingga mereka akan menempel satu sama lain dan bentuk yang lebih besar, partikel lebih rinci. Hal ini dilakukan dengan mengekspos bubuk untuk uap atau kabut halus, sementara jatuh di udara.

Pengeringan beku

• 7 Freeze pengeringan dapat digunakan sebagai pengganti pengeringan semprot. Proses ini melibatkan empat langkah, dimulai dengan "pembekuan primer." Ekstrak kopi didinginkan untuk konsistensi yang cair pada sekitar 20 ° F (-6 ° C).
• 8 Para lumpur prechilled ditempatkan pada sabuk baja, nampan, atau drum dan selanjutnya didinginkan dalam serangkaian langkah-langkah, sampai mencapai suhu -40 - (-50) ° F (-40 - [-45] ° C) . Cepat proses pendinginan (mengambil 30-120 detik) menghasilkan lebih kecil, produk berwarna lebih ringan, sedangkan proses lebih lambat (mengambil 10-180 menit) menghasilkan lebih besar, butiran gelap.
• 9 Para lembaran es yang rusak menjadi potongan-potongan dan digiling menjadi partikel ukuran yang tepat untuk langkah pengeringan. Partikel disaring untuk memastikan ukuran yang tepat, dan mereka yang terlalu kecil mencair dan kembali ke tahap pembekuan primer.
• 10 Partikel-partikel beku dikirim ke ruang pengering mana, di bawah kondisi yang tepat panas dan vakum, es menguap dan dihapus.

Aromatisasi

• 11 aroma volatil yang telah pulih dari langkah-langkah awal dalam proses manufaktur disemprotkan pada partikel-partikel kopi kering. Hal ini dapat dilakukan selama operasi kemasan.

Pengemasan

• 12 partikel kopi instan higroskopis-yaitu, mereka menyerap kelembaban dari udara.Akibatnya, mereka harus dikemas dalam kondisi kelembaban rendah dalam wadah yang tahan lembab untuk menjaga produk kering sampai dibeli dan dibuka oleh konsumen. Juga, untuk mencegah kehilangan aroma dan rasa, produk ini dikemas dalam suasana rendah oksigen (biasanya karbon dioksida atau nitrogen).

Produk sampingan / Limbah

Ampas kopi dari proses pembuatan bir adalah produk limbah primer. Setidaknya satu produsen luka bakar dasar ini untuk memanaskan air dan menghasilkan uap yang digunakan dalam proses manufaktur. Proses ini dirancang untuk menjadi ramah lingkungan, meminimalkan produk limbah dengan memaksimalkan penggunaan bahan baku.

Pengembangan Masa Depan

Sejak diperkenalkannya General Foods International Coffees pada 1970-an, kopi instan telah tersedia dalam varietas rasa. Inovasi terbaru meliputi campuran minuman instan untuk latte dan moka. Maxwell House adalah uji pemasaran produk kopi instan es di vanili, moka, dan rasa kopi asli.

BukuPintauro, Nicholas. Soluble Coffee Manufacturing Processes. Noyes Development Corp., 1969.
Pintauro, Nicholas. Coffee Solubilization: Commercial Processes and Techniques. Noyes Data Corp., 1975.
Ullmann, Fritz. "Coffee." Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry. VCH, 1985, pp. 315-339.
Majalah

McCormack, Tim. "To Brew or Not To Brew." Fancy Food Magazine, January 1996.

TENTANG KOPI INSTANT

KOPI INSTANT

oleh Slamet Soeseno

Tulisan ini pernah dimuat dalam Majalah Bulanan INTISARI No.326 Bulan September 1990 Hal.120-125

Dalam zaman serba cepat sekarang ini, minum kopi juga dipercepat. Untung ada kopi instant, yang segera bisa diminum, setelah diseduh dengan air panas.

Zaman santai seperti waktu nenek moyang kita minum kopi sambil lesehan, mendengarkan burung perkutut dulu, kini agaknya sudah langka. Sayang sekali!

Saya masih ingat, bagaimana ibu saya dulu menyiapkan wedang (minuman panas) kopi dari koffiefilter, teko keramik, yang di atasnya ada penyaringnya berbentuk silinder. Semalam sebelumnya, ada sejumlah bubuk kopi yang dimasukkan ke dalam penyaring itu bersama air mendidih. Esok paginya, dalam teko itu sudah ada larutan sari kopi yang terkumpul, hasil penampungan tetesan kopi yang sudah melalui penyaring halus itu. Itulah yang kemudian diencerkan lagi dengan air hangat dan gula dalam cangkir, lalu dihidangkan kepada ayah yang sudah duduk menanti di meja makan, siap sarapan dan berangkat ke kantor.

Karena sari kopi itu diperoleh dengan meneteskan air melalui timbunan kopi bubuk yang ditahan penyaring, kopinya lalu disebut kopi tetes. Nikmatnya bukan main, karena yang kita minum adalah ekstrak kopi murni.

Pada hari Minggu dan hari besar, ngopi itu dilakukan lebih santai lagi. Tidak di meja makan yang formal, tetapi di serambi belakang yang menghadap ke kebun bunga. Sambil ngopi, ayah mendengarkan nyanyian burung perkutut dan tekukur.

Sudah berubah

Ketika saya sendiri menjadi pakné tolé (bapaknya anak-anak), acara minum kopi sudah tidak dengan perkutut lagi, tapi warta berita dari RRI, diselingi iklan radio swasta niaga dan musik dung-byeng-dung-byeng.

Kopi tetes tidak dibuat dengan koffiefilter keramik lagi, tapi dengan drip pot dari gelas pyrex tahan panas. Air mendidih yang mengekstrakkan kopi sejak malam sebelumnya, dan kini sudah terkumpul dalam wadah di bawah penyaring, dipanasi langsung dengan api kompor. Memang sudah lebih cepat, tapi karena dirasakan masih brengsek, ada yang kemudian mengekstrakkan kopi dengan coffeemaker saja yang lebih praktis. Bubuk kopi dicampur langsung dengan air dan gula dalam wadah gelas tahan panas (juga) dari coffeemaker itu, lalu dipanaskan di atas kookplat, yang merupakan bagian dari alat itu juga. Sewaktu bergolak karena mendidih, air ini mengekstrakkan sari kopi, sekaligus juga menyeduhnya. Tidak perlu satu malam seperti penyaringan kopi tetes, tapi beberapa menit saja.

Ini memang cocok dengan zaman serba cepat seperti sekarang ini, tapi hasilnya bukan ekstrak kopi tetes lagi, melainkan kopi tubruk (semacam kopi “tembak langsung”). Bubuk kopi dan gula diguyur langsung dengan air mendidih dalam cangkir, lalu diaduk sampai rata. Jelas ada sari kopi juga yang terperas ke luar dan larut dalam air mendidih itu, (dengan perkolasi, istilah teknisnya), tapi karena waktu yang diberikan cuma singkat, maka sari yang diekstrakkan juga kurang pekat. Bagian yang menyisa lebih banyak daripada yang diekstrakkan.

Kalau secangkir kopi ini dibiarkan mendingin, karena lazimnya wedang kopi memang tidak diminum waktu air masih kicat-kicat mendidih, maka permukaan air kopi itu turun dan meninggalkan sejumlah butiran kopi pada dinding cangkir bagian dalam.

Sewaktu air masih mendidih, permukaannya masih tinggi, tapi sesudah suhunya turun, permukaannya turun juga. Kopi itu seperti sudah diminum sebagian.

“Diminum roh leluhur,” komentar mbah saya yang tidak mau tahu tentang peristiwa air memuai dan menyusut, karena perbedaan suhu.

Kalau kita memakai kopi bubuk hasil penggilingan biji kopi (dulu malah bubuk hasil tumbukan dalam lumpang besi), maka di samping serbuk halus yang bisa larut dalam air panas dan bisa habis kita minum, masih lumayan banyaknya butiran kopi yang lebih kasar. Ini tidak mau larut, sehingga menyisa.

Dengan diciptakannya penggiling listrik yang dilengkapi penyaring halus, butiran kasar yang bisa menyisa ini maskin sedikit. Dengan diciptakannya kopi instant, sama sekali tidak ada kopi yang menyisa lagi, karena tidak ada butiran kasar yang nebeng.

Kok bisa?

Kopi instant dibuat pertama kali dulu, gara-gara ada permintaan dari pemerintah Brasil pada akhir tahun dua puluhan. Mereka kelebihan kopi yang tidak laku dijual dan terancam busuk. Ada yang dibakar, ada yang dipakai merebus air kepala kereta api dan ada yang dibuang ke laut begitu saja. Kementrian kopi lalu meminta kepada salah satu perusahaan bahan pangan di Swis, untuk mencari akal secara ilmiah, bagaimana caranya agar kopi bisa tahan lama disimpan, sebelum sampai ke konsumen, seperti coklat dan susu bubuk, misalnya. Kalau membuat susu bubuk instant bisa, tentunya kopi juga bisa.

Seorang pakar kimia, Max Rudolf Morgenthaler dari Nestlé, kemudian mencoba menerapkan proses pembubukan susu itu pada kopi di laboratorium mereka di Swis. Pada pembubukan susu bubuk, susu yang sudah dipasteurisasikan disemprotkan dalam ruangan yang dialiri udara panas. Udara ini menguapkan air dari larutan susu itu, lalu meninggalkan susnya sebagai bubuk. Memang gampang kelihatannya, tapi ketika cara itu diterapkan pada kopi, ternyata timbul masalah, berapa suhu yang diperlukan, agar kopi tidak gosong?

Sesudah berkali-kali gagal, akhirnya ditemukan suhu yang tidak mengganggu, yaitu 105°C. Nestlé berhasil membuat kopi bubuk awetan pertama kali, yang disebutnyanescafé. Dari Nestle dan café. Biji kopi yang akan diolah disortir dulu dan dicampur dengan hasil sortiran jenis kopi lain, untuk memperoleh kombinasi ramuan dengan rasa dan aroma tertentu yang khas keluaran pabrik pengolahan yang bersangkutan. Resep pencampuran ini merupakan rahasia perusahaan itu.

Sesudah disangrai dalam ketel raksasa, biji kopi kombi itu digiling untuk diekstrakkan sarinya dengan air. Hasilnya yang masih encer dipekatkan menjadi ekstrak kental, supaya lebih gampang diuapkan airnya, nanti.

Ekstrak kopi yang pekat ini disemprotkan dari tempat setinggi 30 m dalam ruangan tertutup, yang dialiri suhu panas sehingga menguapkan air yang dikandungnya dengan cepat sekali. Uap air ini lalu cepat-cepat disedot ke luar dari ruangan. Kopinya mengendap berupa bubuk yang sudah kering. Karena pengeringan dilakukan dengan penyemprotan, tekniknya disebut dengan pengeringan dengan penyemprotan.

Karena bagian bawah itu tidak dialiri udara panas, maka bubuk yang mengendap jelas mendingin lagi. Bubuk dingin ini jatuh di atas semacam saluran, tempat ia diperciki air lagi sedikit, supaya berubah menjadi granul yang lebih kasar butirannya. Maksudnya agar persis granulat kopi murni yang biasa jita beli sejauh ini. Kalau diseduh dengan air lagi, bubuk kopi kasar ini bisa langsung larut menjadi wedang kopi lagi. Karena segera bisa menjadi minuman yang siap pakai, kopi ini lalu diedarkan sebagai kopi instant.

Kopi beku instant

Cara kedua yang lebih canggih, mengeringkan kopi itu dengan pembekuan.

Ekstrak kopi pekat seperti yang dibuat pada pengeringan penyemprotan dibekukan dengan suhu minus hampir 40°C. Cairan itu membeku sebagai gumpalan keras, sehingga terpaksa digiling dan dikeringkan dalam ruangan pengering dingin. Dalam ruangan yang hampa udara ini, massa kopi dinaikkan suhunya pelan-pelan kembali selama empat jam. Maka, hablur esnya menyublim (berubah dari padatan langsung menjadi uap, tanpa menjadi cairan lebih dulu). Proses yang disebut pengeringan dengan pembekuan ini bisa lekas selesai, karena ruangannya dibuat hampa udara.

Sesudah airnya menguap, kopinya kembali menjadi butiran coklat keemasan lagi. Kalau nanti diseduh dengan air panas, hasilnya tidak berbeda dengan bubuk kopi yang ditubruk langsung dalam cangkir. Rasa, bau dan gizinya (berupa asam lemak, protein dan vitamin) masih utuh.

Tentu saja ia tidak meninggalkan sisa lagi dalam cangkir, karena sebelumnya memang sudah dijadikan larutan ekstrak (sari) kopi murni dulu, yang sudah disaring bagian-bagiannya yang kasar, seperti serabut, butiran kasar, kulit, dan lain-lainnya. Kemudian ia dihablurkan lagi menjadi kopi bubuk, sebelum diedarkan dalam botol kemasannya.

Untuk melayani penggemar kopi yang tidak suka menerima kafein terlalu banyak dalam tubuhnya, (padahal ia gemar minum kopi), pabrik kopi instant yang sama juga menyiapkan kopi yang sudah diambil kafeinnya. Biji kopi mentah diproses dalamsteambath dulu, sehingga kafeinnya menguap sebagian. Kafein yang semula sepekat 5-10% bisa turun menjadi 3-6%. Memang tidak bisa hilang sama sekali. Sebab, kopi tanpa kafein sama juga dengan kopi bohong.

Kopi instant yang rendah kadar kafeinnya itu diedarkan sebagai decaffeinated coffee(bebas kafein), meskipun belum bebas sama sekali