Kaffepulverextraktionsprocessen

I dag, låt oss gå igenom metoderna för extraktion av kaffepulver.

Introduktion till kaffe:

En av världens mest populära drycker är kaffe. Det vetenskapliga namnet på kaffe är Coffea Arabica. Kaffe ska ha upptäckts av en getskötare. Det är den näst mest populära drycken i hela världen.

Kaffe framställs av frön från en liten röd frukt som växer på växter halvvägs i storlek mellan buske och träd. Proceduren som förvandlar dessa frön till en dryck är en lång och komplex process, kanske den mest komplexa processen förknippad med någon större dryck. Kaffe har koffein. Koffein verkar genom att stimulera det centrala nervsystemet (CNS), hjärta, &muskler. Det finns två typer av kaffe. Arabica-kaffe odlades från början på den arabiska halvön. Robusta kaffe är en tålig växt men innehåller dubbelt så mycket koffein.

Om kaffeplantan:

Mogen växt:

Kaffeplantor kan växa till en höjd av 10 till 15 m vid mognad, men hålls vid 3 minuters plantager för skörd. Buskarna förblir produktiva i 15 år till 20 år. Kaffeträdets elliptiska blad är glänsande, mörkgrön, vaxartad och upp till 1,5 till 2,4 cm lång.

Löv:

Bladen är enkla, petiolate &har ihållande stipuler. Deras undersida är markerad av små håligheter. På stammen och sossar, de motsatta bladen är i korsade par, medan de på grenarna är på samma plan.

Blommor:

De vita till rosa blommorna är mycket doftande och arrangerade i glom-regler på 3 till 16, som, i tur och ordning, är grupperade i bladens axlar eller ovanför bladärren.

Trädblommorna är tillfälliga, vissnar några timmar efter att de har blommat. Blommor förekommer i stora klasar på gammalt trä, är normalt självfertila och kommer att producera frukt utan pollinering.

Rötterna:

Kaffeträdets rötter kan sträcka sig 2,0 m till 2,5 m i total längd. Trädets pålrötter kan penetrera till ett djup av 2,5 till 4 min plantagesituationer.

Frukten:

Kaffefrukten är oval, liknar i storlek och form en liten oliv och blir röd från grön under mognad. Frukten är ett köttigt bär, där 2 frön är inbäddade. Blomning och fruktsättning sker oftast 2 till 3 gånger om året. Ungefär 6 till 7 månader är nödvändiga för att mogna frukten. Mellanperioden mellan blomningen och mognaden av frukterna varierar, bestäms av ett antal faktorer (klimat, latitud och höjd).

Extraktionsprocessen för kaffe:

Skördmognad:

Kaffebär eller frukt mognar från maj till oktober, beroende på klimatzonen och sorterna. Kaffebär är mogna när de är röda och mjuka. Kaffebären är färdiga 8 till 9 månader efter att växten blommat.

Skördemetoder för kaffeextraktionsprocessen:

Det finns fyra olika sätt att skörda kaffe, den första av de fyra typerna är strippningsmetoden. Denna form av skörd görs för hand, och det tar bort alla bär, blommor, gröna bär &djupt övermogna bär.

Den andra metoden för skörd använder en kam för att borsta träden. Denna metod tar bort alla mogna bär, lämnar de omogna bären liksom de gröna färgbladen som fortfarande är kopplade till trädets grenar. Detta är en tidskrävande metod, men det är värt den tid som investeras. Dock, denna skördprocess måste vara mer lönsam eftersom de omogna bären så småningom kommer att bli mogna, öka den framtida avkastningen.

Den tredje metoden som används för skörd är mekanisk. En vibrator fäst på kaffeträdets stam används för att skaka loss de mogna bären så att de faller till marken där de lätt kan nås.

Den fjärde metoden är den dyraste eftersom den kräver att bären plockas för hand när de blir mogna. Anledningen till denna utgift är att det måste göras så många gånger som krävs tills alla bär är plockade. Plockningen måste börja från mitten av växten, med båda händerna. För våtbearbetning av skörd av kaffe, de mogna bären plockas selektivt för hand antingen en gång i veckan eller varannan vecka. Det finns inga maskiner som kan plocka kaffebären selektivt.

Läsa: Process för tillverkning av tepulver.

Kaffepulverextraktionsprocess:

Kaffebär och deras frön genomgår flera processer innan de blir det välbekanta rostade kaffet. Kaffebär har selektivt plockats för hand; en arbetsintensiv metod, det innebär att endast bären väljs när de är mogna. Mer allmänt, grödor är bandplockade, där alla bär skördas samtidigt oavsett mognad per person eller maskin. Efter att ha plockat, grönt kaffe bearbetas med en av två metoder, torrprocessmetoden, eftersom bären kan stripplockas, och våtprocessmetoden, som införlivar jäsning i proceduren och ger ett milt kaffe.

Sedan sorteras de efter färg, och oftast tas bärets kött bort, vanligtvis med maskin, och fröna fermenteras för att avlägsna den slemmiga beläggningen av slem som fortfarande finns på fröet. När jäsningen är klar, fröna tvättas med en stor mängd färskvatten för att ta bort jäsningsrester, som genererar enorma mängder kaffeavloppsvatten. Slutligen, fröna torkas.

Den bästa (men minst använda) processen för att torka kaffe är att använda torkbord. I denna metod, det jästa kaffet sprids tunt på upphöjda bäddar, som låter luften passera på alla sidor av kaffet, &sedan blandas kaffet för hand. I denna metod, torkningen som sker är mer enhetlig, &jäsning är mindre sannolikt. Nästa, kaffet är sorterat, &märkt som råkaffe. Vissa företag använder cylindrar för att pumpa in uppvärmd luft för att torka kaffefrön, men detta är normalt på platser där luftfuktigheten är mycket hög.

Rostning i kaffepulverextraktion:

Nästa steg i proceduren är rostning av det gröna kaffet. Kaffe säljs vanligtvis i rostat tillstånd, och med sällsynta undantag, allt kaffe rostas innan det konsumeras. Rostningsprocessen påverkar smaken på drycken genom att förändra kaffebönan både fysiskt och kemiskt. Bönan minskar i vikt när fukt tappas och ökar i volym, vilket gör att den blir mindre tät. Bönans densitet påverkar också styrkan på kaffet och kraven på förpackning.

Rostningen börjar när temperaturen inuti bönan når 200°C, även om olika sorters frön skiljer sig åt i fuktighet. Under stekning, karamellisering sker när intensiv värme bryter ner stärkelse, vilket ändrar färgen på bönan.

Sackaros försvinner snabbt under rostningsprocessen och kan försvinna helt i mörkare stekar. Under stekning, aromatiska oljor och syror försvagar, ändra smaken; vid 205°C, andra oljor börjar utvecklas. En av dessa oljor skapas vid cirka 200°C, som till stor del är ansvarig för kaffes arom och smak.

Rostning är det sista steget för att bearbeta bönorna i intakt tillstånd. Under denna sista behandling, medan du fortfarande är i böntillstånd, mer koffein bryts ner över 235°C. Mörkrostning är det yttersta steget i bearbetning av bönor för att ta bort koffeinet.

Råvaror som krävs för extraktion av kaffepulver:

Två av de 50 kända arterna av kaffebönor leder dryckeskaffeindustrin. Kaffe Arabica sorter, odlas främst i Latinamerika, Indien, och Indonesien, är relativt milda i smaken och, följaktligen, ta ett högre pris. De är relativt dyra att skörda eftersom enskilda kaffekörsbär måste handplockas när de är som mest mogna. Kaffe Robusta sorter, odlas mest i Afrika, Indien, och Indonesien. Det har haft en hårdare smak, men de är billigare att odla eftersom de kan skördas över ett intervall av mognad och är mer motståndskraftiga mot sjukdomar och insekter. På grund av deras mer attraktiva pris, robustas används vanligtvis vid tillverkning av snabbkaffe.

Rostning vid temperaturer över 300°F eller 180°C driver bort fukten från kaffebönorna. Bönor avsedda att användas i snabbprodukter rostas på samma sätt som bönor avsedda för hembryggning, även om fukthalten kan vara något högre (ca 7-10%). Bönorna mals sedan grovt för att minimera fina partiklar som kan hindra vattenflödet under det industriella bryggsystemet.

Direkt organisk lösningsmedelsextraktion:

En vanlig process för att extrahera koffein från kaffebönor är extraktion av organiskt lösningsmedel, använda ett organiskt lösningsmedel för att tvätta bönorna. Först, ånga bönorna i en roterande trumma i minst 30 minuter för att öppna porerna, och skölj dem sedan upprepade gånger under flera timmar med diklormetan eller etylacetat.

Koffeinet mättar lösningsmedlet, så kan ta bort det. I detta skede, koffeinet som extraheras från bönorna är nu löst i lösningsmedlet, snarare än bönorna. Efter sköljning, du ångar bönorna en andra gång, som avdunstar lösningsmedlet, lämna koffeinet bakom som ett vitt pulver. Kaffebönorna vakuumtorkas sedan. Denna metod kan extrahera koffein från flytande kaffe. Kaffe är mest vatten, så diklormetan fungerar eftersom det är ett med vatten oblandbart lösningsmedel. När diklormetan och vatten blandas, de separeras i två lager.

Vattenprocess Metod för extraktion av kaffepulver:

Under vattenprocessen, du lägger kaffebönorna i vatten och värmer till runt kokpunkten. Detta tar bort koffeinet från bönorna, men det tar bort alla smaker. Du behandlar blandningen med ett lösningsmedel, som absorberar och avdunstar koffeinet. Till sist, du lägger bönorna i blandningen igen för att låta dem absorbera smaken som de förlorade tidigare under proceduren.

Superkritisk koldioxidextraktion:

En annan metod för att extrahera rent koffein från kaffebönor använder koldioxid. Koldioxid är en gas vid atmosfärstryck och temperatur, men om du höjer trycket och temperaturen, gasen övergår till en superkritisk vätska. Vid koldioxidutvinning, skölj bönorna med superkritisk flytande koldioxid. Sedan, du filtrerar den superkritiska vätskan för att bli av med det extraherade koffeinet, &återvinn det för att använda det igen.

Den torra processen för extraktion av kaffepulver:

Den torra proceduren gör att vi kan få så kallat naturligt kaffe. Det finns totalt fyra steg:

• Rengöring/siktning
• Torkning
• Hulling
• Rengöring

Om skörden av kaffe har utförts med strippning, det är desto viktigare att rengöra bönorna från föroreningar och främmande kroppar. Processen går vanligtvis ut på att sikta körsbären och sedan tvätta dem med en stark vattenstråle; alternativt, drupesna kan sänkas ner i tankar med rinnande vatten. Efter tvätt, den torra metoden börjar körsbären torkas i solen, efter att ha placerats på betong uteplatser.

Blandning med jämna mellanrum gör att alla körsbär kan visas för den uttorkande effekten av solljus frukterna får ligga i solen i mellan två och tre veckor. I vissa områden, denna procedur sker med hjälp av varmluft i torktumlare i två eller tre dagar. När maximal uttorkning har uppnåtts, de placeras i skrovmaskiner som släpper bönan från huden, massa &pergament. I detta steg, bönorna måste separeras efter typ och storlek, eftersom de inte alla är av samma kvalitet.

Läsa: Spirulina extraktionsprocess, Metoder, Tekniker.

Den våta processen för extraktion av kaffepulver:

Den våta proceduren gör att vi kan få så kallat tvättat kaffe.

I detta skede, det finns fler steg:

• Städning/tvätt
• Urlakning
• Pulping
• Jäsning
• Tvättning
• Torkning
• Hulling

Den våta processen används, speciellt om kaffekörsbären har plockats med plocktekniken eftersom drupesna måste vara av jämn kvalitet. Det garanterar resultat av högre kvalitet, för det första, körsbären placeras i tankar fulla med vatten för att skilja de mogna från de omogna eller torra (rengöringsfasen).

Macerationsstadiet, som sker i speciella tankar, förbereder körsbären för "pulping". Körsbären placeras i en anordning som extraherar fröna men fortfarande lämnar lite fruktkött på fröet. I detta skede, jäsning sker, som varar från 24 till 36 timmar &påverkar smaken på kaffe. På det här sättet, fröet och fruktköttet avlägsnas helt, följt av ytterligare ett tvättsteg för att rengöra bönorna mer noggrant. Den näst sista fasen innebär torkning genom exponering för solljus eller genom att använda speciella torkmaskiner. Till sist, pergamentbeläggningen som lindats runt fröet avlägsnas med hjälp av en skrovmaskin.

Uttorkning:

Två grundläggande metoder är tillgängliga för att omvandla det flytande kaffeextraktet till en torr form. De spraytorkar och frystorkar. Spraytorkningsmetoden görs vid en högre temperatur, som påverkar smaken på slutprodukten, men det är billigare än frystorkning.

Torkning:

Torkning kan göras antingen genom soltorkning eller mekanisk varmluftstorkning, &gärna på skuggnät. Genom att torka, 13 – 15 % fukthalt reduceras. Soltorkning är billigt och ger en produkt av något högre kvalitet men det kräver mycket arbete, rum och tid. Kaffet ska läggas 2,5 cm tjockt &vändas varje timme.

Spraytorkning:

Kyld, klarat flytande koncentrat sprutas under ett munstycke på toppen av ett torktorn. Torktornet är minst 75 fot högt. Luft som har värmts upp till cirka 480°F blåses ner under dimman för att förånga vattnet. Luften leds ut ur tornet nära botten, och den filtreras för att ta bort fina partiklar, som kan recirkuleras tillbaka under tornet eller återinföras under agglomerationssteget. Det torra kaffepulvret samlas i botten av torktornet innan det släpps ut för vidare bearbetning. Det resulterande pulvret innehåller 2 till 4 % fukt och består av friflytande, icke-dammiga partiklar. Spraytorkning kan följas av ett steg för att forma pulvret till grövre partiklar som kommer att lösas upp helt i konsumentens kopp.

Frystorka:

Frystorkning kan användas istället för spraytorkning. Processen omfattar totalt fyra steg, börjar med "primär frysning". Kaffeextrakt kyls till slaskig stabilitet vid cirka 20°F. Det förkylda slasken placeras på ett stålband, brickor, eller trummor och kyls ytterligare i en serie steg tills den når en temperatur på -40°F. Snabba avkylningsprocesser resulterar i mindre, ljusare produkter, medan långsammare processer genererar större, mörkare granulat.

Isskivorna bryts i bitar och mals till partiklar av rätt storlek för torkningssteget. Partiklarna siktas för att säkerställa rätt storlek, och de som är för små smälts och återgår till det primära frysningsstadiet. De frusna partiklarna skickas in i en torkkammare där, under korrekta förhållanden med värme och vakuum, isen förångas och tas bort.

Malning av bönorna i kaffepulverextraktionsprocessen:

Skrovmaskiner kan ta bort pergamentlagret av våtbehandlat kaffe. Att skölja torrt bearbetat kaffe syftar på att ta bort hela det torkade skalet från exokarpen, mesocarp, och endokarp av de torkade körsbären.

Polering är en valfri procedur där eventuellt silverskal som finns kvar på bönorna efter skalning avlägsnas med maskin. Medan polerade bönor anses vara överlägsna opolerade, i verkligheten, det finns liten variation mellan de två.

Gradering och sortering sker efter storlek och vikt, och bönor granskas också för färgfel eller andra brister. Bönor dimensioneras genom att de passeras under en serie skärmar. De sorteras pneumatiskt genom att använda en luftstråle för att separera tunga från lätta bönor.

I vanliga fall, bönstorleken representeras på en skala från 10 till 20. Slutligen, defekta bönor avlägsnas antingen för hand eller med maskiner. Bönor som är otillfredsställande på grund av brister som oacceptabel storlek eller färg, överjästa bönor, insektsskadade &oskrolade tas bort. I många länder, denna process görs både med maskin och för hand, se till att endast de bästa kaffebönorna exporteras.

Kostnad för kaffemaskin:

Kaffebearbetningsmaskinen kostar ungefär – Rs 1,5 lakh/styck.

Utrustning som används för kaffeproduktion:

Olika typer av utrustning som används för kaffeproduktion. Några av dessa är;

• Förrenare – Eliminerar föroreningar för vissa granulära jordbruksprodukter som kaffebönor.
• Roterande magnetisk separator – Eliminerar järn och stål blandat med korn, som gröna kaffebönor.
• Huller &polerare – Tar bort torkat skal och pergament från gröna kaffebönor
• Gravity separator – Separerar kaffebönor och andra granulära jordbruksprodukter efter deras specifika vikt
• Tvätt- och raffineringsmaskin – Tar bort silverskal, putsa kaffebönorna
• Trumtork
• Torntork
• Kaffeskalningsutrustning för rostar – Denna våg är automatiskt styrd för användning vid rostning och malning av kaffe
• Kaffemixer – Detta mixerkaffe används vanligtvis för att blanda kaffe efter rostning eller malning

De bästa kaffeproducerande länderna:

• Brasilien
• Vietnam
• Columbia
• Indonesien
• Indien
• Etiopien
• Mexiko
• Peru
• Honduras
• Guatemala

Näringsprofilen för kaffe:

Många av näringsämnena i kaffebönor skapar sig in i det färdiga bryggkaffet.

En enkel kopp kaffe har:

Riboflavin eller vitamin B2:11 % av det dagliga referensintaget (RDI).

Pantotensyra (vitamin B5):6% av RDI.

Mangan och kalium:3% av RDI.

Magnesium &niacin (vitamin B3):2% av RDI.

Hälsofördelar med kaffe:

Det är en rik källa till antioxidanter: Miljön är upptagen full av fria radikaler (föroreningspartiklar, etc.) som orsakar förödelse på huden. Dock, laddar upp huden med antioxidanter i kaffe skyddar den och stärker dess naturliga försvar. Faktiskt, Kaffebönextrakt kan vara ansvariga för att bevara hudcellers energi på grund av dess fria radikaler.

Öka ditt fiberintag: En kopp bryggt kaffe representerar en tilldelning av upp till 1,8 gram av fibern med det rekommenderade intaget på 20 till 38 gram.

Kaffedrickare har starkare deoxiribonukleinsyra (DNA): Kaffedrickare har DNA med starkare integritet eftersom de vita blodkropparna hos kaffedrickare hade mycket färre fall av spontan DNA-strängbrott.

Kaffe minskar risken för kolorektal cancer: Even moderate consumption of coffee can reduce the odds of rising colorectal cancer by 26%. This protective advantage increases with more consumption.

Reduced heart attack mortality risk: Researchers found that those who drink 2 or more cups of coffee daily after having a heart attack have the least risk of dying from the heart attack.

Reduced liver cancer risk: Take 1 to 3 cups of coffee a day has a 29% reduced risk of developing liver cancer.

Read:Cinnamon Growing Information.