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即溶咖啡
>> 淺釋即溶咖啡粉的製造
>> 原料生豆
>> 選擇及混合
>> 焙炒及研磨
>> 萃取
>> 濃縮與乾燥
>> 即溶咖啡粉的質量管制
 
 
淺釋即溶咖啡粉的製造
隨著全球咖啡消費且的不所成長,也使咖啡的消費形態形成了多樣化的發展,而影響最深遠,最廣泛的就是即溶咖啡(Instant Coffee Powder Powder)的問世。

即溶咖啡具有使用方便的特性,破除了常規現煮咖啡的束縛,而迅速融入食品工業中。在國內,即溶咖啡的用途很廣,除了供個人自行沖泡用途以外,在食品加工業中,可以製成咖啡飲料、三合一咖啡粉及各種咖啡口味的種種食品,如糖果、調味乳、布丁、果凍、冰品及烘焙食品等,是國內重要食品原料之一。

即溶咖啡雖然有幾個世代的產品,但是其前段加工過程都是相同的,如生豆的選擇、混合、焙炒、研磨及抽出。主要的差異在於乾燥方式的不同及額外加工,其中各種世代產品各有其適用性,視用途而定。本文將對即溶咖啡粉的製造過程及產品規格做詳細的說明。
 
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原料生豆
無論是濕式加工或乾式加工之生咖啡豆,或Robusta和Arabica咖啡豆都可用來生產即溶咖啡粉。生咖啡豆通常以麻布袋包裝,每包重量一般為60公斤,如巴西、肯亞及非洲所產的Robusta生咖啡豆;也有不同重量之包裝,如來自哥倫比亞及中美洲/拉丁美洲的包裝重量通常為70公斤,此外也有75、80及90公斤之包裝。 生咖啡豆的水分含量為12﹪以下,在此水平之下,可將黴菌的生長及酵素作用降至最低。因此在運輸及儲藏期間要特別注意濕度及環境衛生控制,以免生豆質量劣化,影響最終產品的質量。 由於市場中不同等級生豆之附加價值不同的原因,絕大部分的即溶咖啡粉製造都不會以最高品級的生豆為原料,而以一般等級生豆為主。雖然如此,也要儘量選擇病蟲害少、雜質少、碎豆少、形狀大小較均勻的生豆,否則也無法做出質量令消費者滿意的產品。
 
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選擇及混合
選擇生豆的主要原則為基於香氣質量及成本上之考量,雖然市場上也有單一種咖啡製品上市,但大部分即溶咖啡都是調和式咖啡。在咖啡豆的選擇上,有賴於經驗之累積,瞭解各種質量及來源生豆之特質與其間之適應性,才能調出香氣適宜且合乎成本控制的產品,如產自印尼的Robusta生咖啡豆,很容易與他種來源之生豆進行調和。

在成本的控制上,一般價格較低的即溶咖啡,其混合生豆中會含較多量的Rrobusta生豆或質量較差的巴西豆。具有酸味及味道較濃者,以濕式加工之Arabica生豆及品級較高之巴西生豆為主。

咖啡生豆之混合,除了調香及成本上之考量以外,也有其他方面的優點。咖啡豆的混合可以使產品質量達到長年穩定的要求,將變異性降至最低,使用單一來源的咖啡生豆不可能達到穩定的要求。此外,可以避免來源因氣候或病蟲害的影響而生成突然短缺的現象。

選擇好的生豆可以先各別進行焙炒後,再予以混合,也可以先行混合,再一起焙炒。這兩種方式之選擇,取決於咖啡豆質量是否接近及生豆大小是否接近等因素,通常以先混合後焙炒為多。
 
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焙炒及研磨
咖啡生豆必須經過一定的焙炒加工以後,才會呈現出咖啡特有的香氣及顏色,在咖啡製品的加工過程中,是非常重要的加工步驟。研磨主要的目的 ,在於促進可溶性固形物的抽出及揮發性香氣物質的擴散。

焙炒是種時問與溫度配合的加工,於焙炒時使生豆生成化學變化,同時也使生豆的結構生成物理變化。在焙炒過程中,固形物也含有相當程度的損失,主要以氣態二氧化碳、水分及熱解揮發性物質散失。

焙炒通常在常壓下進行,由燃燒氣體及過量的空氣做為媒介,也可以利用熱金屬表面的接觸進行焙炒。焙炒程度之評估,可以由咖啡豆外表之顏色、香氣的發展,重量的損失及特定組成分之化學變化加以判斷。焙炒程度通常分為輕度、中度及重度(Dark)焙炒三級,焙炒程度可以決定抽出物香氣的特質。

焙炒的過程可以分為兩個階段,第一個階段為水分的蒸發,大約可以去除12﹪的水分,此階段所需時間約為整個焙炒時間的70﹪,此時生豆的顏色由綠色轉成乾草色,再轉成淡褐色。第二階段主要為熱分解作用,此時生豆會膨脹,並快速變黑,接著散發出油性煙霧及爆裂聲,在這個階段中化學組成變化極快,要迅速決定停火時機及冷卻等動作。以濕式加工之Arabica咖啡豆為例,在輕度焙炒後,可展現最高的酸度,其口感較輕薄,風味也未能充分展現;當焙炒程度增高時,酸度逐漸降低,口感逐漸厚實,風味轉強。

咖啡焙炒機的種類很多,如水平回轉桶式炒豆機、垂直槽葉片旋轉式炒豆機、垂直式回轉槽炒豆機、流動床炒豆機及壓力式炒豆機等,以水平回轉桶式炒豆機最為普遍,可設計成批式或連續式作業;垂直式炒豆機則通常為批式作業設計;早期的流動床炒豆機僅能批式作業,最近已能連續作業。

批式作業之水平回轉炒豆機每批大約可以焙炒240公斤生豆(四包),焙炒時間為10~12分鐘。加熱分兩個階段進行,最初以高加溫速率進行,再調為低加熱速率,直到放熱反應(Exothermoic Reaction)發生為止,焙炒槽內的空氣溫度可達到攝氏450度。當焙炒完成以後 ,以由下往上吹拂的冷空氣迅速降溫,咖啡豆則由氣壓輸送機送至儲槽中備用。

焙炒好的咖啡豆在進行抽出時,應加以研磨,以利抽出。研磨機之種類很多,有切割滾筒式、衝擊式及壓平滾筒式等研磨機。近年有所謂凍結研磨機發展出來,此種研磨機在低溫下研磨,可以保留最多的香氣、一般而言,研磨顆粒愈細 ,愈有利於抽出,但也要考慮到處理上的方便性。通常研磨都會分成兩個階段,第一段為粗碎,第二階段再予以研磨至所要的顆粒大小。在研磨的時候,也會添加一些水分,並攪拌均勻,以利後續處理。

焙炒好的咖啡豆在正常大氣條件下,可以維持正常香氣及風味約一周左右,研磨後的咖啡豆之新鮮度僅能維持2~3天,因此焙炒後的咖啡豆應儘早加工,以免質量劣化。
 
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萃取
萃取是即溶咖啡粉工廠最重要的加工作業,主要抽出咖啡的可溶性物質及香氣化合物兩者。咖啡豆的抽出是極其複雜的作業,在科學上也是很難加以闡明的。除了必備的設備以外,也要有豐富的經檢配合。

咖啡萃取系統主要可分為浸透套組式、逆向連續螺旋萃取式及階段式濃漿萃取系統。以浸透套粗式萃取系統最為普遍 ,將研磨咖啡豆放置於槽中具有分離液體功能之定置床中,利用熱水以逆流的方式萃取,一般設置5~8個萃取槽。其作業流程以六槽式連續萃取系統為例,第一槽為空槽(已排出豆渣),準備進料,熱水由第二槽底部進入,第二槽內所裝之研磨咖啡豆為經過多次萃取 ,將於本次萃取後更換新原料咖啡豆,萃取液則連續萃取其他第三、四、五及六槽之研磨咖啡豆,第六槽為全新裝填槽,如此連續按槽體順序更換原料及排除豆渣。在實際作業上,供應熱水之溫度可高達攝氏180度,此高溫熱水經自然熱量損失及咖啡豆之吸熱作用,會使熱水在到達最後裝有新鮮咖啡豆之管柱時的溫度降至攝氏100度;若設備隔熱效果良好,可酌量降低熱水溫度。

早期咖啡之萃取溫度為攝氏100度,在此溫度下萃取之抽出率較低,容易造成乾燥上的困擾,此種咖啡粉的流動性差,也較黏,因此需添加一些醣類以提高固形物含量;以攝氏175度以上的溫度萃取,可以提高抽出率,尤其是碳水化合物之增加,即可彌補上述缺點,能生產出百分之百純即溶咖啡粉。一般由萃取階段所得萃取液之固形物含量約為25﹪。

在工廠運作上,有些是將揮發性香氣成分與可溶性固形物分開抽出及回收,有些則採用混合萃取方式。後者系先以攝氏120度之熱水萃取,將大部分揮發性香氣成分及部分可溶性固形物抽出,此抽出物稱為Aroma ;其次再以攝氏160度高溫熱水進行第二階段萃取,抽出殘餘香氣物質及大量可溶性固形物,此產物稱為Hydrolysate,兩者以不同比率混合,即可調配出不同品級的即溶咖啡粉,當然Aroma比率愈高的產品質量愈好,價格也愈高。一般而言,做為底料用途之咖啡粉,使用Aroma 20﹪與Hydolysate 80﹪的產品即可,調香用咖啡粉則需使用40﹪:60﹪以上的品級。
 
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濃縮與乾燥  
隨著全球咖啡消費且的不所成長,也使咖啡的消費形態形成了多樣化的發展,而影響最深遠,最廣泛的就是即溶咖啡(Instant Coffee Powder Powder)的問世。

即溶咖啡具有使用方便的特性,破除了常規現煮咖啡的束縛,而迅速融入食品工業中。在國內,即溶咖啡的用途很廣,除了供個人自行沖泡用途以外,在食品加工業中,可以製成咖啡飲料、三合一咖啡粉及各種咖啡口味的種種食品,如糖果、調味乳、布丁、果凍、冰品及烘焙食品等,是國內重要食品原料之一。

即溶咖啡雖然有幾個世代的產品,但是其前段加工過程都是相同的,如生豆的選擇、混合、焙炒、研磨及抽出。主要的差異在於乾燥方式的不同及額外加工,其中各種世代產品各有其適用性,視用途而定。本文將對即溶咖啡粉的製造過程及產品規格做詳細的說明。
 
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即溶咖啡粉的質量管制
即溶咖啡粉的質量及規格規範包括香氣、化學組成、物理性質及微生物等方面之管制。香氣可以說是最重要、最難管制的專案,有賴於豐富官能品評及加工經驗者從選豆、混合及焙炒等階段起,做正確的調香及管制,才能生成香氣質量穩定的產品。

在化學組成方面,主要的管制專案為水分含量、咖啡因含量及PH值。即溶咖啡粉的吸濕性極強,因此水分含量須嚴格控制,一般都控制在3﹪以下。咖啡因的含量對於咖啡的口味有顯著的影響,因此其含量應以穩定為主,一般含量由2.5﹪至5﹪之間不等。即溶咖啡粉的PH值除了會影響口味以外。對於加工用咖啡粉尤其重要,因為加工過程中PH控制不良,會引起其他成分的不安定化,如奶粉或奶精,需特別加以管制,一般即溶咖啡粉之PH值變化很大,由3.5﹪~5.5不等。

在物理性質方面,主要的管制專案包括:顏色、容積密度及顆粒大小分佈。雖然無法完全相同,但也要要求資料接近,其檢測標準需以加水沖泡後之顏色為準,不能以肉眼比較粉末顏色之深淺加以判斷,因為粉末顆粒若含較多的氣泡,會呈現出較淡的顏色。容積密度與分裝及乾式混合加工品之包裝有關,需要特別指定。顆粒大小分佈與其分散溶解性有關,以分佈範圍愈小愈好。

一般即溶咖啡粉商品之微生物質量在規格上大多會列出生菌數、大腸桿菌群、酵母茵及黴菌等。基本上,生菌數愈低愈好,最好不要超過30000個/公克;衛生指標之大腸桿菌群應為陰性;酵母菌及黴菌應低於300個/公克以下。
 
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