Café instantáneo

Antecedentes

El café instantáneo (o soluble) se ha utilizado ampliamente durante décadas debido a su conveniencia. Durante el apogeo de su popularidad en la década de 1970, casi un tercio del café tostado importado a los Estados Unidos se convirtió en un producto instantáneo, lo que resultó en ventas anuales de más de 200 millones de libras. Hoy en día, alrededor del 15% del café que se consume en Estados Unidos se prepara mezclando gránulos instantáneos con agua caliente, ya sea en casa, en oficinas o en máquinas expendedoras. Además, el desarrollo de productos instantáneos de buena calidad ha ayudado a popularizar el café en culturas que históricamente bebían té.

Desde su invención, los investigadores han buscado mejorar el café instantáneo de diversas formas. Por ejemplo, algunas de las primeras versiones en polvo no se disolvían fácilmente en agua, dejando grumos de polvo húmedo flotando en la taza. El aroma del café se disipa fácilmente y los fabricantes han intentado desarrollar tratamientos que hagan que un frasco de café instantáneo huela a café recién molido cuando se abre. Los procesos de fabricación más modernos producen gránulos de café instantáneo que se parecen más al café molido. Finalmente, un objetivo principal ha sido producir un café instantáneo que sepa tanto como sea posible a la bebida recién hecha.

La principal ventaja del café instantáneo es que permite al cliente preparar café sin ningún otro equipo que no sea una taza y un agitador, tan rápido como puede calentar el agua. Los investigadores de mercado también han descubierto que a los consumidores les gusta hacer café sin tener que desechar los posos húmedos. Algunos bebedores de café se han acostumbrado tanto a beber café instantáneo que al menos un fabricante descubrió en las pruebas de sabor que su público objetivo ni siquiera sabía a qué sabe el café recién hecho.

Historial

El deseo de hacer café instantáneamente simplemente mezclando un concentrado líquido o seco con agua caliente se remonta a cientos de años. La primera versión documentada del café instantáneo se desarrolló en Gran Bretaña en 1771. El primer producto estadounidense se desarrolló en 1853, y una versión experimental (en forma de pastel) se probó en el campo durante la Guerra Civil. En 1901, la primera técnica exitosa para fabricar un producto en polvo estable fue inventada en Japón por Sartori Kato, quien utilizó un proceso que había desarrollado para hacer té instantáneo. Cinco años después, George Constant Washington, un químico británico que vive en Guatemala, desarrolló el primer proceso comercialmente exitoso para hacer café instantáneo.

El invento de Washington, comercializado como "Red E Coffee", dominó el mercado del café instantáneo en los Estados Unidos durante 30 años, comenzando alrededor de 1910. Durante la década de 1930, la industria brasileña del café fomentó la investigación sobre el café instantáneo como una forma de preservar su exceso de producción de café. . La compañía Nestlé trabajó en este esfuerzo y comenzó a fabricar Nescafé en 1938, utilizando un proceso de co-secado de extracto de café junto con una cantidad igual de carbohidratos solubles. El café instantáneo fue enormemente popular entre los soldados estadounidenses durante la Segunda Guerra Mundial; un año, toda la producción de la planta de Nescafé de EE. UU. (más de un millón de cajas) se destinó exclusivamente al ejército. En 1950, los investigadores de Borden habían ideado métodos para hacer extracto de café puro sin el componente adicional de carbohidratos. Esta mejora impulsó el uso de café instantáneo de una de cada 16 tazas de café consumidas en el país en 1946 a una de cada cuatro tazas en 1954. En 1963, Maxwell House comenzó a comercializar gránulos liofilizados, que se reconstituían en una bebida que sabía más a café recién hecho. Durante los siguientes cinco años, todos los principales fabricantes introdujeron versiones liofilizadas y, a mediados de la década de 1980, el 40% del café instantáneo utilizado en los Estados Unidos se liofilizó.

Materias primas

Dos de las 50 especies conocidas de granos de café dominan la industria del café para bebidas. Café arábica las variedades, que se cultivan principalmente en América Latina, India e Indonesia, tienen un sabor relativamente suave y, en consecuencia, tienen un precio más alto. También son relativamente caras de cosechar, ya que las cerezas de café individuales deben recolectarse a mano en su punto máximo de madurez. Café robusta Las variedades, que se cultivan principalmente en África, India e Indonesia, tienen un sabor más áspero, pero son más baratas de cultivar ya que pueden cosecharse en un rango de madurez y son más resistentes a enfermedades e insectos. Debido a su precio más atractivo, las robustas son muy utilizados en la fabricación de cafés instantáneos.

El tostado a temperaturas superiores a 300 ° F (180 ° C) elimina la humedad de los granos de café. Los frijoles destinados a la elaboración de productos instantáneos se tuestan de la misma manera que los frijoles destinados a la elaboración casera, aunque el contenido de humedad puede dejarse un poco más alto (alrededor del 7-10%). Luego, los granos se muelen en forma gruesa para minimizar las partículas finas que podrían impedir el flujo de agua a través del sistema de elaboración de cerveza industrial.

El
proceso de fabricación

Extracción

• 1 La fabricación de café instantáneo comienza con la preparación del café en equipos de extracción de alta eficiencia. El agua ablandada pasa a través de una serie de cinco a ocho columnas de granos de café molidos. El agua pasa primero a través de varias celdas "calientes" (284-356 ° F, o 140-180 ° C), al menos algunas de las cuales operan a una presión superior a la atmosférica, para la extracción de componentes difíciles como los carbohidratos. Luego pasa a través de dos o más celdas "frías" (aproximadamente 212 ° F, o 100 ° C) para la extracción de los elementos más sabrosos. El extracto se pasa a través de un intercambiador de calor para enfriarlo a aproximadamente 40 ° F (5 ° C). Al final de este ciclo, el extracto de café contiene 20-30% de sólidos.

Filtración y concentración

• 2 Después de un paso de filtrado, el café preparado se trata de una de varias formas para aumentar su concentración. El objetivo es crear un extracto que tenga aproximadamente un 40% de sólidos. En algunos casos, el líquido se procesa en una centrífuga para separar el agua más ligera del extracto de café más pesado. Otra técnica consiste en eliminar el agua por evaporación antes de enfriar el extracto caliente elaborado. Una tercera alternativa es enfriar el extracto lo suficiente como para congelar el agua y luego separar mecánicamente los cristales de hielo del concentrado de café.

Recuperación de volátiles aromáticos

• 3 Parte del placer de hacer y beber café es oler el aroma. Durante las distintas etapas del proceso de fabricación, se pierden los elementos aromáticos volátiles; deben devolverse en un paso posterior para producir un producto de café instantáneo atractivo. Los aromáticos se pueden recuperar durante varias etapas del proceso de fabricación. Por ejemplo, se pueden recolectar los gases liberados durante los procesos de tostado y / o molienda. El café tostado molido se puede calentar para liberar gases aromáticos adicionales. Al pasar vapor o solventes apropiados a través de un lecho de tierra, el café tostado puede despojar y capturar componentes aromáticos. Los aceites aromáticos se pueden extraer de los posos de café gastados ejerciendo una presión de al menos 2,000 lb por pulgada cuadrada (14,000 kPa). Los gases también se pueden destilar del extracto de café una vez finalizado el proceso de preparación.
• 4 Para conservar la mayor cantidad posible de aroma y sabor, se elimina el oxígeno del extracto de café. Esto se logra espumando otros gases, como dióxido de carbono o nitrógeno, a través del líquido antes de que entre en la fase de deshidratación del proceso de fabricación.

Deshidratación

Hay dos métodos básicos disponibles para convertir el extracto de café líquido en una forma seca. El secado por pulverización se realiza a una temperatura más alta, lo que afecta el sabor del producto final, pero es menos costoso que el secado por congelación.

Secado por pulverización

• 5 El concentrado líquido clarificado y enfriado se rocía a través de una boquilla en la parte superior de una torre de secado. La torre tiene al menos 75 pies (23 m) de altura. El aire que se ha calentado a aproximadamente 480 ° F (250 ° C) se sopla hacia abajo a través de la niebla para evaporar el agua. El aire se desvía fuera de la torre cerca de la parte inferior y se filtra para eliminar las partículas finas, que pueden recircularse a través de la torre o reintroducirse durante la etapa de aglomeración. El polvo de café seco se acumula en la parte inferior de la torre antes de descargarse para su posterior procesamiento. El polvo resultante contiene entre un 2% y un 4% de humedad y está formado por partículas que fluyen libremente y no son polvorientas.
• 6 El secado por atomización puede ir seguido de un paso para convertir el polvo en partículas más gruesas que se disolverán más completamente en la taza del consumidor. El proceso de aglomeración básicamente consiste en volver a humedecer las superficies de las partículas de café en polvo y ponerlas en contacto para que se adhieran a entre sí y forman partículas más grandes y granulares. Esto se logra exponiendo el polvo a vapor o una fina niebla, mientras lo agita en el aire.

Liofilización

• 7 Se puede usar liofilización en lugar de secado por aspersión. El proceso consta de cuatro pasos, comenzando con la "congelación primaria". El extracto de café se enfría a una consistencia fangosa a aproximadamente 20 ° F (-6 ° C).
• 8 El aguanieve preenfriado se coloca en una banda de acero, bandejas o tambores y se enfría aún más en una serie de pasos, hasta que alcanza una temperatura de -40 - (- 50) ° F (-40 - [- 45] ° C). Los procesos de enfriamiento rápido (que demoran entre 30 y 120 segundos) dan como resultado productos más pequeños y de colores más claros, mientras que los procesos más lentos (que demoran entre 10 y 180 minutos) generan gránulos más grandes y oscuros.
• 9 Los bloques de hielo se rompen en pedazos y se muelen en partículas del tamaño adecuado para el paso de secado. Las partículas se tamizan para asegurar el tamaño adecuado, y las que son demasiado pequeñas se funden y se devuelven a la etapa de congelación primaria.
• 10 Las partículas congeladas se envían a una cámara de secado donde, en condiciones adecuadas de calor y vacío, el hielo se vaporiza y se retira.

Aromatización

• 11 Los aromas volátiles que se han recuperado de los pasos anteriores en el proceso de fabricación se rocían sobre las partículas secas de café. Esto se puede hacer durante la operación de envasado.

Embalaje

• 12 Las partículas de café instantáneo son higroscópicas, es decir, absorben la humedad del aire. En consecuencia, deben empaquetarse en condiciones de baja humedad en un recipiente a prueba de humedad para mantener el producto seco hasta que el consumidor lo compre y lo abra. Además, para evitar la pérdida de aroma y sabor, el producto se envasa en una atmósfera con bajo contenido de oxígeno (generalmente dióxido de carbono o nitrógeno).

Subproductos / Residuos

Los posos de café gastados del proceso de elaboración de la cerveza son el principal producto de desecho. Al menos un fabricante quema estos suelos para calentar agua y generar vapor que se utiliza en el proceso de fabricación. El proceso está diseñado para ser respetuoso con el medio ambiente, minimizando los productos de desecho maximizando el uso de las materias primas.

El futuro

Desde la introducción de General Foods International Coffees en la década de 1970, los cafés instantáneos han estado disponibles en variedades aromatizadas. Las innovaciones recientes incluyen mezclas instantáneas para bebidas latte y moka. Maxwell House está probando un producto de café helado instantáneo con sabor a vainilla, moca y café original.