インスタントコーヒー

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背景

インスタント（または可溶性）コーヒーは、その便利さから何十年にもわたって広く使用されてきました。 1970年代の人気の高さの間に、米国に輸入されたローストコーヒーのほぼ3分の1がインスタント製品に変換され、年間売上高は2億ポンドを超えました。今日、米国で消費されるコーヒーの約15％は、家庭、オフィス、または自動販売機のいずれかで、インスタント顆粒をお湯と混合することによって調製されています。さらに、高品質のインスタント製品の開発は、歴史的にお茶を飲んだ文化でコーヒーを普及させるのに役立ちました。

その発明以来、研究者はさまざまな方法でインスタントコーヒーを改善しようと努めてきました。たとえば、初期の粉末バージョンのいくつかは水に溶けにくく、湿った粉末の塊がカップに浮かんでいました。コーヒーの香りは消散しやすく、メーカーはインスタントコーヒーの瓶を開封したときに挽きたてのコーヒーのような香りにする処理法の開発を試みました。より近代的な製造プロセスでは、挽いたコーヒーのように見えるインスタントコーヒーの顆粒が作られます。最後に、主な目標は、淹れたての飲料のように可能な限り味わうインスタントコーヒーを製造することでした。

インスタントコーヒーの主な利点は、顧客が水を温めるのと同じくらい速く、カップとスターラー以外の機器なしでコーヒーを作ることができることです。市場調査員はまた、消費者が湿った地面を捨てることなくコーヒーを作ることを好むことを発見しました。一部のコーヒーを飲む人はインスタントコーヒーを飲むことに慣れているため、少なくとも1つのメーカーが味覚テストで、ターゲットオーディエンスが淹れたてのコーヒーの味を知らないことを発見しました。

歴史

液体または乾燥濃縮物をお湯と混ぜるだけですぐにコーヒーを作りたいという願望は、数百年前にさかのぼります。インスタントコーヒーの最も初期の文書化されたバージョンは1771年に英国で開発されました。最初のアメリカ製品は1853年に開発され、実験バージョン（ケーキの形で）は南北戦争中にフィールドテストされました。 1901年に、安定した粉末製品を製造するための最初の成功した技術は、インスタントティーを作るために彼が開発したプロセスを使用した加藤サルトリによって日本で発明されました。 5年後、グアテマラに住む英国の化学者であるジョージコンスタントワシントンは、インスタントコーヒーを作るための最初の商業的に成功したプロセスを開発しました。

「RedECoffee」として販売されたワシントンの発明は、1910年頃から30年間、米国のインスタントコーヒー市場を支配していました。1930年代、ブラジルのコーヒー業界は、過剰なコーヒー生産を維持する方法としてインスタントコーヒーの研究を奨励しました。 。ネスレ社はこの取り組みに取り組み、1938年にコーヒー抽出物と同量の可溶性炭水化物を共乾燥させるプロセスを使用してネスカフェの製造を開始しました。インスタントコーヒーは、第二次世界大戦中にアメリカ兵に非常に人気がありました。 1年後、米国のネスカフェ工場からの生産全体（100万件を超える）は軍隊のみに送られました。 1950年までに、Bordenの研究者は、炭水化物成分を追加せずに純粋なコーヒー抽出物を作る方法を考案しました。この改善により、インスタントコーヒーの使用量は1946年に国内で消費されたコーヒー16杯に1杯から1954年には4杯に1杯に増加しました。1963年、マクスウェルハウスは冷凍乾燥顆粒の販売を開始しました。淹れたてのコーヒー。次の5年間で、すべての主要メーカーがフリーズドライバージョンを導入し、1980年代半ばまでに、米国で使用されるインスタントコーヒーの40％がフリーズドライされました。

原材料

既知の50種のコーヒー豆のうち2つが、飲料コーヒー業界を支配しています。 アラビカコーヒーノコ 主にラテンアメリカ、インド、インドネシアで栽培されている品種は、風味が比較的穏やかであり、その結果、価格が高くなります。また、個々のコーヒーチェリーは熟度のピーク時に手摘みする必要があるため、収穫には比較的費用がかかります。 コーヒーロブスタ 主にアフリカ、インド、インドネシアで栽培されている品種は、より厳しい味わいですが、さまざまな熟度で収穫でき、病気や昆虫に対してより耐性があるため、栽培が安価です。より魅力的な価格のため、 robustas インスタントコーヒーの製造に広く使用されています。

300°F（180°C）を超える温度で焙煎すると、コーヒー豆から水分が排出されます。インスタント製品で使用する予定の豆は、自家醸造用の豆と同じ方法で焙煎されますが、水分含有量はわずかに高くなる可能性があります（約7〜10％）。次に、豆を粗く粉砕して、工業用醸造システムを通る水の流れを妨げる可能性のある微粒子を最小限に抑えます。

製造
プロセス

抽出

• 1インスタントコーヒーの製造は、非常に効率的な抽出装置でコーヒーを淹れることから始まります。軟水は、挽いたコーヒー豆の一連の5〜8列を通過します。水は最初にいくつかの「ホット」セル（284-356°F、または140-180°C）を通過します。これらのセルの少なくとも一部は、炭水化物などの難しい成分を抽出するために、大気圧よりも高い圧力で動作します。次に、2つ以上の「冷たい」セル（約212°F、つまり100°C）を通過して、より風味豊かな要素を抽出します。抽出物を熱交換器に通して、約40°F（5°C）に冷却します。このサイクルの終わりまでに、コーヒー抽出物には20〜30％の固形分が含まれています。

ろ過と濃縮

• 2ろ過ステップの後、淹れたてのコーヒーは、その濃度を上げるためにいくつかの方法の1つで処理されます。目標は、約40％の固形分である抽出物を作成することです。場合によっては、液体を遠心分離機で処理して、重いコーヒー抽出物から軽い水を分離します。別の技術は、熱く醸造された抽出物を冷却する前に、蒸発によって水を除去することです。 3番目の方法は、抽出物を十分に冷却して水を凍結させてから、コーヒー濃縮物から氷の結晶を機械的に分離することです。

芳香族揮発性物質の回収

• 3コーヒーを作ったり飲んだりする楽しみの一部は、香りの匂いです。製造プロセスのいくつかのステップの間に、揮発性の芳香族元素が失われます。魅力的なインスタントコーヒー製品を製造するには、後のステップで返品する必要があります。芳香族化合物は、製造プロセスのいくつかの段階で回収できます。例えば、焙煎および／または粉砕プロセス中に放出されたガスを収集することができる。挽いた焙煎コーヒーを加熱して、追加の芳香ガスを放出することができます。焙煎したコーヒーは、蒸気または適切な溶剤を粉砕したベッドに通すと、芳香成分を取り除き、捕捉することができます。芳香油は、1平方インチあたり少なくとも2,000ポンド（14,000 kPa）の圧力をかけることにより、使用済みのコーヒーかすから搾り出すことができます。醸造プロセスが完了した後、コーヒー抽出物からガスを蒸留することもできます。
• 4香りと風味をできるだけ保つために、コーヒー抽出物から酸素を取り除きます。これは、液体が製造プロセスの脱水段階に入る前に、二酸化炭素や窒素などの他のガスを液体を通して発泡させることによって実現されます。

脱水症

液体コーヒー抽出物を乾燥形態に変換するには、2つの基本的な方法があります。噴霧乾燥は高温で行われるため、最終製品の味に影響しますが、凍結乾燥よりも費用がかかりません。

噴霧乾燥

• 5冷却され、清澄化された濃縮液が、乾燥塔の上部にあるノズルから噴霧されます。塔の高さは少なくとも75フィート（23 m）です。約480°F（250°C）に加熱された空気は、ミストを通して下向きに吹き付けられ、水を蒸発させます。空気は塔の底部近くから迂回され、ろ過されて微粒子が除去されます。微粒子は塔内に再循環されるか、凝集ステップ中に再導入されます。乾燥したコーヒー粉末は塔の底に集まり、さらに処理するために排出されます。得られた粉末は2〜4％の水分を含み、流動性のあるほこりのない粒子で構成されています。
• 6噴霧乾燥の後に、粉末をより粗い粒子に形成するステップが続く場合があります。これにより、消費者のカップでより完全に溶解します。凝集プロセス 基本的には、コーヒー粉末粒子の表面を再湿潤させ、粒子を接触させて、粒子が付着するようにします。互いに、より大きく、より粒状の粒子を形成します。これは、粉末を空中で転がしながら蒸気または細かい霧にさらすことによって達成されます。

フリーズドライ

• 7噴霧乾燥の代わりに、凍結乾燥を使用することもできます。このプロセスには、「一次凍結」から始まる4つのステップが含まれます。コーヒー抽出物は、約20°F（-6°C）でぬるぬるした粘稠度まで冷やされます。
• 8事前に冷却されたスラッシュは、スチールベルト、トレイ、またはドラムに置かれ、-40-（-50）°F（-40-[-45]）の温度に達するまで、一連のステップでさらに冷却されます。 °C）。急速な冷却プロセス（30〜120秒かかる）は、より小さく、より明るい色の製品をもたらし、一方、より遅いプロセス（10〜180分かかる）は、より大きく、より暗い顆粒を生成します。
• 9氷のスラブは細かく砕かれ、乾燥ステップに適したサイズの粒子に粉砕されます。粒子は適切なサイジングを確実にするためにふるいにかけられ、小さすぎる粒子は溶かされて一次凍結段階に戻されます。
• 10凍結した粒子は乾燥室に送られ、そこで適切な熱と真空の条件下で氷が蒸発して除去されます。

芳香族化

• 11製造工程の初期段階で回収された揮発性のアロマが、ドライコーヒーの粒子にスプレーされます。これは、パッケージング操作中に実行される場合があります。

パッケージング

• 12インスタントコーヒーの粒子は吸湿性です。つまり、空気から水分を吸収します。したがって、消費者が購入して開封するまで製品を乾燥状態に保つために、低湿度条件下で防湿容器に包装する必要があります。また、香りや風味の喪失を防ぐため、製品は低酸素雰囲気（通常は二酸化炭素または窒素）で包装されています。

副産物/廃棄物

醸造プロセスで使用されたコーヒーかすは、主な廃棄物です。少なくとも1つの製造業者がこれらの地面を燃やして水を加熱し、製造プロセスで使用される蒸気を生成します。このプロセスは環境にやさしく設計されており、原材料を最大限に活用することで廃棄物を最小限に抑えます。

未来

1970年代にGeneralFoods International Coffeesが導入されて以来、インスタントコーヒーはフレーバーの種類で利用できるようになりました。最近の革新には、ラテとモカ飲料のインスタントミックスが含まれます。マックスウェルハウスは、バニラ、モカ、オリジナルのコーヒーフレーバーのインスタントアイスコーヒー製品をテストマーケティングしています。