bj
    >> Φυσικές Επιστήμες >  >> Χημική ουσία

Πώς παρασκευάζεται ο στιγμιαίος καφές;

Οι κόκκοι καφέ ψήνονται και στη συνέχεια αλέθονται σε χοντρή σκόνη. Στη συνέχεια η σκόνη αναμιγνύεται με νερό και περνά μέσα από μια σειρά φίλτρων. Το συμπύκνωμα καφέ στη συνέχεια ξηραίνεται σε σκόνη. Η σκόνη στη συνέχεια συσσωματώνεται (συσσωματώνεται μαζί) για να σχηματίσει κόκκους. Τέλος, οι κόκκοι λυοφιλοποιούνται για να αφαιρεθεί όλο το νερό.

Ο στιγμιαίος καφές χρησιμοποιείται ευρέως εδώ και δεκαετίες, λόγω της γρήγορης ευκολίας δημιουργίας του. Στο απόγειο της δημοτικότητάς του στη δεκαετία του 1970, σχεδόν το ένα τρίτο του συνόλου του καφέ που εισήχθη στις Ηνωμένες Πολιτείες μετατράπηκε σε στιγμιαίο προϊόν. Οι πωλήσεις κατά τη δεκαετία του 1970 ανήλθαν κοντά στα 200 εκατομμύρια λίρες του προϊόντος. Σήμερα, περίπου το 15 τοις εκατό του καφέ που καταναλώνεται στις Ηνωμένες Πολιτείες παρασκευάζεται με ανάμειξη στιγμιαίων κόκκων με ζεστό νερό, μια μεγάλη πτώση από το επίπεδο που ήταν παλιά! Ας ρίξουμε μια ματιά στην πλούσια ιστορία και τις πρώτες ύλες που χρησιμοποιούνται για την παρασκευή στιγμιαίου καφέ με πλούσια γεύση.

(Πίστωση εικόνας:maxpixel)


Ιστορία και πρώτες ύλες

Η παλαιότερη τεκμηριωμένη καταγραφή στιγμιαίου καφέ χρονολογείται από το 1771 στη Βρετανία. Το πρώτο αμερικανικό προϊόν στιγμιαίου καφέ αναπτύχθηκε το 1853 και δοκιμάστηκε κατά τη διάρκεια του Εμφυλίου Πολέμου! Μόλις το 1901 δημιουργήθηκε το πρώτο σταθερό προϊόν σκόνης στιγμιαίου καφέ από τον Sartori Kato, έναν Ιάπωνα που έτυχε να είναι και ο εφευρέτης του στιγμιαίου τσαγιού. Πέντε χρόνια αργότερα, ο George Constant Washington, ένας Βρετανός χημικός που ζει στη Γουατεμάλα, ανέπτυξε την πρώτη εμπορικά επιτυχημένη διαδικασία για την παρασκευή στιγμιαίου καφέ. Η εφεύρεση της Ουάσιγκτον, που κυκλοφόρησε ως "Red E Coffee", κυριάρχησε στην αγορά στιγμιαίου καφέ στις Ηνωμένες Πολιτείες για 30 χρόνια, ξεκινώντας περίπου το 1910. Κατά τη δεκαετία του 1930, η βιομηχανία καφέ της Βραζιλίας ενθάρρυνε την έρευνα στον στιγμιαίο καφέ ως τρόπο διατήρησης της υπερβολικής παραγωγής καφέ. . Η εταιρεία Nestlé εργάστηκε επίσης σε αυτήν την προσπάθεια και άρχισε να κατασκευάζει το Nescafé το 1938, χρησιμοποιώντας μια διαδικασία συν-ξήρανσης εκχυλίσματος καφέ, μαζί με ίση ποσότητα διαλυτών υδατανθράκων. Ο στιγμιαίος καφές ήταν εξαιρετικά δημοφιλής στους Αμερικανούς στρατιώτες κατά τη διάρκεια του Β' Παγκοσμίου Πολέμου. σε ένα χρόνο, ολόκληρη η παραγωγή από το εργοστάσιο του Nescafé των ΗΠΑ (πάνω από ένα εκατομμύριο περιπτώσεις) πήγε αποκλειστικά στον στρατό.

(Φωτογραφία:AJC1 /Wikimedia Commons)

Όσον αφορά τις πρώτες ύλες, υπάρχουν κυρίως δύο είδη καφέ που κυριαρχούν στα πενήντα γνωστά είδη καφέ—Coffee Arabica και Coffee Robusta . Ο καφές Arabica μπορεί να βρεθεί κυρίως στη Λατινική Αμερική, την Ινδία και την Ινδονησία. Ο καφές Arabica έχει ήπια γεύση και ακριβό, καθώς κάθε κεράσι καφέ πρέπει να διαλέγεται με το χέρι και να επιλέγεται προσεκτικά ανάλογα με το πόσο ώριμο είναι. Το Coffee Robusta καλλιεργείται κυρίως στην Αφρική, την Ινδία και την Ινδονησία. Ο καφές Robusta έχει πιο σκληρή γεύση και είναι φθηνότερος επειδή οι κόκκοι μπορούν να συγκομιστούν ανεξάρτητα από το επίπεδο ωρίμανσης τους. Λόγω της ανταγωνιστικής τους τιμής, ο καφές Robusta προτιμάται περισσότερο για την παρασκευή στιγμιαίου καφέ.

Το ψήσιμο σε θερμοκρασίες πάνω από 180°C διώχνει την υγρασία από τους κόκκους καφέ. Τα φασόλια που προορίζονται για χρήση σε στιγμιαία προϊόντα ψήνονται με τον ίδιο τρόπο όπως τα φασόλια που προορίζονται για οικιακή παρασκευή, αν και η περιεκτικότητα σε υγρασία μπορεί να παραμείνει ελαφρώς υψηλότερη κατά περίπου 7-10%. Τα φασόλια στη συνέχεια αλέθονται χονδροειδώς για να ελαχιστοποιηθούν τα λεπτά σωματίδια που θα μπορούσαν να εμποδίσουν τη ροή του νερού μέσω ενός βιομηχανικού συστήματος ζυθοποιίας.

Διαδικασία παραγωγής

(Πίστωση εικόνας:Flickr)

Η παρασκευή του στιγμιαίου καφέ ξεκινά με την παρασκευή καφέ σε εξαιρετικά αποδοτικό εξοπλισμό εκχύλισης. Το μαλακωμένο νερό περνά μέσα από μια σειρά από πέντε έως οκτώ στήλες αλεσμένων κόκκων καφέ. Το νερό διέρχεται πρώτα από πολλά «καυτά» κύτταρα, τα οποία βρίσκονται σε θερμοκρασία 140-180°C, μερικά από τα οποία λειτουργούν σε πίεση υψηλότερη από την ατμοσφαιρική, για την εξαγωγή δύσκολων συστατικών όπως οι υδατάνθρακες. Στη συνέχεια περνά μέσα από δύο ή περισσότερα «κρύα» κύτταρα, τα οποία βρίσκονται σε θερμοκρασία 100°C, για την εξαγωγή των πιο γευστικών στοιχείων. Το εκχύλισμα διέρχεται μέσω ενός εναλλάκτη θερμότητας για να ψυχθεί στους περίπου (5°C). Στο τέλος αυτού του κύκλου, το εκχύλισμα καφέ περιέχει 20-30% στερεά. Μετά από ένα βήμα φιλτραρίσματος, ο παρασκευασμένος καφές επεξεργάζεται με έναν από τους διάφορους τρόπους για να αυξηθεί η συγκέντρωσή του. Ο στόχος είναι να δημιουργηθεί ένα εκχύλισμα που να είναι περίπου 40% στερεά.

Σε ορισμένες περιπτώσεις, το υγρό υποβάλλεται σε επεξεργασία σε φυγόκεντρο για να διαχωριστεί το ελαφρύτερο νερό από το βαρύτερο εκχύλισμα καφέ. Μια άλλη τεχνική συνίσταται στην αφαίρεση του νερού με εξάτμιση πριν από την ψύξη του ζεστού, παρασκευασμένου εκχυλίσματος. Μια τρίτη εναλλακτική είναι να ψύξετε το εκχύλισμα αρκετά ώστε να παγώσει το νερό και στη συνέχεια να διαχωρίσετε μηχανικά τους κρυστάλλους πάγου από το συμπύκνωμα καφέ.

Μέρος της απόλαυσης της παρασκευής και της κατανάλωσης καφέ είναι το όμορφο άρωμα που τον συνοδεύει. Κατά τη διάρκεια των διαφόρων σταδίων της διαδικασίας παραγωγής, χάνονται πτητικά αρωματικά στοιχεία. Πρέπει να επιστραφούν σε μεταγενέστερο στάδιο για να παραχθεί ένα ελκυστικό προϊόν στιγμιαίου καφέ. Τα αρωματικά μπορούν να ανακτηθούν σε διάφορα στάδια της διαδικασίας παραγωγής. Για παράδειγμα, μπορούν να συλλεχθούν αέρια που απελευθερώνονται κατά τη διαδικασία ψησίματος και λείανσης. Ο αλεσμένος, καβουρδισμένος καφές μπορεί να θερμανθεί για να απελευθερώσει επιπλέον αρωματικά αέρια. Περνώντας ατμό ή κατάλληλους διαλύτες μέσα από ένα στρώμα αλεσμένου, ο καβουρδισμένος καφές μπορεί να απογυμνώσει και να συλλάβει αρωματικά συστατικά. Τα αρωματικά έλαια μπορούν να εκφραστούν από αναλωμένα κατακάθια καφέ ασκώντας πίεση τουλάχιστον 2.000 λίβρες ανά τετραγωνικό (14.000 kPa). Τα αέρια μπορούν επίσης να αποστάζονται από το εκχύλισμα καφέ μετά την ολοκλήρωση της διαδικασίας παρασκευής.

Το ψυχρό, διαυγασμένο συμπύκνωμα υγρού ψεκάζεται μέσω ενός ακροφυσίου στην κορυφή ενός πύργου ξήρανσης, το οποίο έχει ύψος τουλάχιστον 23 m. Ο αέρας που έχει θερμανθεί στους 250°C περίπου διοχετεύεται προς τα κάτω μέσω της ομίχλης για να εξατμιστεί το νερό. Ο αέρας εκτρέπεται έξω από τον πύργο κοντά στον πυθμένα και, στη συνέχεια, φιλτράρεται για να αφαιρεθούν τα λεπτά σωματίδια, τα οποία μπορούν να επανακυκλοφορηθούν πίσω μέσω του πύργου ή να επανεισαχθούν κατά τη διάρκεια του βήματος συσσωμάτωσης. Η ξηρή σκόνη καφέ συλλέγεται στον πυθμένα του πύργου πριν απορριφθεί για περαιτέρω επεξεργασία. Η σκόνη που προκύπτει περιέχει 2-4% υγρασία και αποτελείται από ελεύθερα ρέοντα, μη σκονισμένα σωματίδια. Η ξήρανση με ψεκασμό μπορεί να ακολουθηθεί από ένα βήμα για να μετατραπεί η σκόνη σε χονδρότερα σωματίδια που θα διαλυθούν πληρέστερα στο φλιτζάνι του καταναλωτή. Η διαδικασία συσσωμάτωσης του στιγμιαίου καφέ περιλαμβάνει την εκ νέου διαβροχή των επιφανειών των σωματιδίων της σκόνης καφέ και την επαφή των σωματιδίων, ώστε να προσκολληθούν μεταξύ τους και να σχηματίσουν μεγαλύτερα, πιο κοκκώδη σωματίδια. Αυτό επιτυγχάνεται με την έκθεση της σκόνης στον ατμό ή σε μια λεπτή ομίχλη ενώ την αναποδογυρίζετε στον αέρα.

(Φωτογραφία:Pleple2000/Wikimedia Commons)

Μπορεί επίσης να χρησιμοποιηθεί λυοφιλοποίηση αντί για ξήρανση με ψεκασμό. Η διαδικασία περιλαμβάνει τέσσερα βήματα, ξεκινώντας με την «πρωτογενή κατάψυξη». Το εκχύλισμα καφέ ψύχεται σε λάσπη σύσταση στους περίπου 6°C. Η προψυγμένη λάσπη στη συνέχεια τοποθετείται σε χαλύβδινο ιμάντα, δίσκο ή τύμπανο και ψύχεται περαιτέρω σε μια σειρά βημάτων μέχρι να φτάσει σε θερμοκρασία -45°C. Οι γρήγορες διαδικασίες ψύξης (που χρειάζονται 30-120 δευτερόλεπτα) έχουν ως αποτέλεσμα μικρότερα, πιο ανοιχτόχρωμα προϊόντα, ενώ πιο αργές διεργασίες (που χρειάζονται 10-180 λεπτά) δημιουργούν μεγαλύτερους, πιο σκούρους κόκκους. Οι πλάκες του πάγου σπάνε σε κομμάτια και αλέθονται σε σωματίδια του κατάλληλου μεγέθους για το στάδιο ξήρανσης. Τα σωματίδια κοσκινίζονται για να εξασφαλιστεί το κατάλληλο μέγεθος. αυτά που είναι πολύ μικρά λιώνουν και επιστρέφουν στο στάδιο της αρχικής κατάψυξης. Τα κατεψυγμένα σωματίδια αποστέλλονται σε θάλαμο ξήρανσης όπου, υπό κατάλληλες συνθήκες θερμότητας και πίεσης, ο πάγος εξατμίζεται και απομακρύνεται. Τα πτητικά αρώματα που έχουν ανακτηθεί από προηγούμενα στάδια της διαδικασίας παρασκευής ψεκάζονται στα ξηρά σωματίδια καφέ. Αυτό μπορεί να γίνει κατά τη διάρκεια της συσκευασίας. Τα σωματίδια του στιγμιαίου καφέ είναι υγροσκοπικά—δηλαδή απορροφούν την υγρασία από τον αέρα.

(Πίστωση εικόνας:Flickr)

Κατά συνέπεια, πρέπει να συσκευάζονται σε συνθήκες χαμηλής υγρασίας σε δοχείο ανθεκτικό στην υγρασία για να διατηρείται το προϊόν στεγνό μέχρι να αγοραστεί και να ανοιχτεί από τον καταναλωτή. Επίσης, για να αποφευχθεί τυχόν απώλεια αρώματος και γεύσης, το προϊόν συσκευάζεται σε ατμόσφαιρα χαμηλής περιεκτικότητας σε οξυγόνο (συνήθως διοξείδιο του άνθρακα ή άζωτο). Τώρα, την επόμενη φορά που ένα απολαυστικό φλιτζάνι στιγμιαίο καφέ θα δελεάσει τους γευστικούς σας κάλυκες, θα ξέρετε τι χρειάστηκε για να μπει αυτό το ρόφημα στο φλιτζάνι σας!


Διαφορά μεταξύ βιώσιμων και μη βιώσιμων σωματιδίων

Η κύρια διαφορά μεταξύ βιώσιμων και μη βιώσιμων σωματιδίων είναι ότι βιώσιμα σωματίδια είναι τα σωματίδια με τουλάχιστον έναν μικροοργανισμό, που επηρεάζουν τη στειρότητα ενός προϊόντος, ενώ τα μη βιώσιμα σωματίδια είναι τα σωματίδια χωρίς μικροοργανισμούς, αλλά λειτουργούν ως παράγοντας μεταφοράς γ

The Cola Wars:Υπάρχει στην πραγματικότητα κάποια διαφορά μεταξύ της γεύσης της Coca-Cola και της Pepsi;

Ο κόσμος έχει έντονες προτιμήσεις μεταξύ Coke και Pepsi. Η σύγκρουση μεταξύ αυτών των δύο εταιρειών κόλα έχει ονομαστεί ακόμη και πόλεμοι της Cola. Αλλά γιατί οι άνθρωποι να παθιάζονται τόσο πολύ με τη σόδα; Μια μελέτη του 2004 και η έννοια του νευρομάρκετινγκ βοηθούν στην εξήγηση αυτής της παράξενη

Χημεία έγχρωμου γυαλιού

Έχετε αναρωτηθεί ποτέ για τη χημεία του έγχρωμου γυαλιού; Το πρώιμο γυαλί πήρε το χρώμα του είτε από φυσικές ακαθαρσίες στην άμμο που χρησιμοποιήθηκε για την κατασκευή του γυαλιού είτε από τον καπνό από τον άνθρακα που χρησιμοποιείται για την τήξη της άμμου. Για παράδειγμα, το σκούρο πράσινο έως σχε