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Heute, Lassen Sie uns die Extraktionsmethoden für Kaffeepulver durchgehen.
Eines der beliebtesten Getränke der Welt ist Kaffee. Der wissenschaftliche Name von Kaffee ist Coffea Arabica. Kaffee soll von einem Ziegenhirten entdeckt worden sein. Es ist das zweitbeliebteste Getränk der Welt.
Kaffee wird aus den Samen einer kleinen roten Frucht hergestellt, die auf halbgroßen Pflanzen zwischen Strauch und Baum wächst. Das Verfahren, das aus diesen Samen ein Getränk macht, ist ein langer und komplexer Prozess, vielleicht der komplexeste Prozess, der mit einem großen Getränk verbunden ist. Kaffee hat Koffein. Koffein wirkt, indem es das zentrale Nervensystem (ZNS) stimuliert, Herz, &Muskeln. Es gibt zwei Kaffeesorten. Arabica-Kaffee wurde ursprünglich auf der Arabischen Halbinsel angebaut. Robusta-Kaffee ist eine winterharte Pflanze, enthält aber die doppelte Menge an Koffein.
Über die Kaffeepflanze:
Kaffeepflanzen können bei der Reife eine Höhe von 10 bis 15 m erreichen, werden aber zu Erntezwecken auf 3 min-Plantagen gehalten. Die Sträucher bleiben 15 bis 20 Jahre produktiv. Die elliptischen Blätter des Kaffeebaums sind glänzend, dunkelgrün, wachsartig und bis zu 1,5 bis 2,4 cm lang.
Die Blätter sind einfach, gestielt und haben anhaltende Nebenblätter. Ihre Unterseite ist durch kleine Hohlräume gekennzeichnet. Auf dem Kofferraum und den Saugnäpfen, die gegenüberliegenden Blätter sind paarweise gekreuzt, wohingegen sie auf den Zweigen auf derselben Ebene liegen.
Die weißen bis rosafarbenen Blüten sind sehr duftend und in Glom-Regeln von 3 bis 16 angeordnet. welcher, im Gegenzug, sind in den Blattachseln oder über den Blattnarben gruppiert.
Die Baumblumen sind vergänglich, verwelken einige Stunden nach der Blüte. Blüten in großen Büscheln auf Altholz, sind normalerweise selbstfruchtbar und produzieren ohne Bestäubung Früchte.
Die Wurzeln des Kaffeebaums können eine Gesamtlänge von 2,0 m bis 2,5 m erreichen. Die Baumpfahlwurzeln können in Plantagensituationen bis zu einer Tiefe von 2,5 bis 4 Minuten eindringen.
Die Kaffeefrucht ist oval, ähnlich in Größe und Form einer kleinen Olive &färbt sich während der Reifung rot von grün. Die Frucht ist eine fleischige Beere, in die 2 Samen eingebettet sind. Blüte und Fruchtansatz finden meist 2 bis 3 mal im Jahr statt. Etwa 6 bis 7 Monate sind notwendig, um die Früchte zu reifen. Die Zwischenzeit zwischen Blüte &Reife der Früchte variiert, wird durch eine Reihe von Faktoren bestimmt (Klima, Breite und Höhe).
Kaffeebeeren oder Früchte reifen von Mai bis Oktober, je nach Klimazone und Sorten. Kaffeebeeren sind reif, wenn sie rot und weich sind. Die Kaffeebeeren sind 8 bis 9 Monate nach der Pflanzenblüte fertig.
Es gibt vier verschiedene Arten, Kaffee zu ernten:der erste der vier Typen ist das Stripping-Verfahren. Diese Form der Ernte erfolgt von Hand, und es entfernt alle Beeren, Blumen, grüne Beeren &tief überreife Beeren.
Bei der zweiten Erntemethode werden die Bäume mit einem Kamm gebürstet. Diese Methode entfernt alle reifen Beeren, hinterlässt die unreifen Beeren sowie die grünen Blätter, die noch mit den Zweigen des Baumes verbunden sind. Dies ist eine zeitaufwendige Methode, aber die investierte Zeit lohnt sich. Jedoch, dieser Ernteprozess muss rentabler sein, da die unreifen Beeren irgendwann reif werden, die zukünftige Rendite erhöhen.
Die dritte Methode zur Ernte ist mechanisch. Ein am Stamm des Kaffeebaums befestigter Vibrator wird verwendet, um die reifen Beeren loszuschütteln, sodass sie zu Boden fallen und leicht zu erreichen sind.
Die vierte Methode ist die teuerste, da die Beeren von Hand gepflückt werden müssen, wenn sie reif sind. Der Grund für diesen Aufwand ist, dass er so oft wie nötig wiederholt werden muss, bis alle Beeren gepflückt sind. Die Kommissionierung muss in der Mitte der Anlage beginnen, mit beiden Händen. Für die Nassaufbereitung der Kaffeeernte, Die reifen Beeren werden wöchentlich oder jede zweite Woche selektiv von Hand gepflückt. Es gibt keine Maschinen, die die Kaffeebeeren selektiv pflücken können.
Lesen: Herstellungsprozess von Teepulver.
Kaffeebeeren und ihre Samen durchlaufen mehrere Prozesse, bevor sie zum bekannten Röstkaffee werden. Kaffeebeeren wurden selektiv von Hand gepflückt; eine arbeitsintensive Methode, es beinhaltet die Auswahl nur der Beeren auf dem Höhepunkt der Reife. Allgemeiner, Ernten werden in Streifen gepflückt, wo alle Beeren unabhängig vom Reifegrad gleichzeitig durch Mensch oder Maschine geerntet werden. Nach der Auswahl, Rohkaffee wird nach einem von zwei Verfahren verarbeitet, dem Trockenverfahren, da die Beeren streifenweise gepflückt werden können, und das Nassverfahren, die die Fermentation in das Verfahren einbezieht und einen milden Kaffee ergibt.
Dann werden sie nach Farben sortiert, und meistens wird das Fruchtfleisch der Beere entfernt, in der Regel maschinell, und die Samen werden fermentiert, um die schleimige Schleimschicht zu entfernen, die noch auf den Samen vorhanden ist. Wenn die Gärung beendet ist, die Samen werden mit viel frischem Wasser gewaschen, um die Gärreste zu entfernen, die enorme Mengen an Kaffeeabwasser erzeugt. Zuletzt, die Samen werden getrocknet.
Das beste (aber am wenigsten genutzte) Verfahren zum Trocknen von Kaffee ist die Verwendung von Trocknungstischen. Bei dieser Methode, der gemahlene &fermentierte Kaffee wird dünn auf Hochbeeten gestreut, die die Luft an allen Seiten des Kaffees passieren lässt, &dann wird der Kaffee von Hand gemixt. Bei dieser Methode, die stattfindende Trocknung ist gleichmäßiger, &Gärung ist weniger wahrscheinlich. Nächste, der Kaffee ist sortiert, &als grüner Kaffee gekennzeichnet. Einige Unternehmen verwenden Zylinder, um erhitzte Luft einzupumpen, um die Kaffeesamen zu trocknen. Dies ist jedoch normalerweise an Orten mit sehr hoher Luftfeuchtigkeit der Fall.
Der nächste Schritt im Verfahren ist das Rösten des Rohkaffees. Kaffee wird in der Regel geröstet verkauft, und mit seltenen Ausnahmen Jeder Kaffee wird vor dem Verzehr geröstet. Der Röstprozess beeinflusst den Geschmack des Getränks, indem er die Kaffeebohne sowohl physikalisch als auch chemisch verändert. Die Bohne nimmt an Gewicht ab, da Feuchtigkeit verloren geht und ihr Volumen zunimmt. wodurch es weniger dicht wird. Die Dichte der Bohne beeinflusst auch die Stärke des Kaffees und die Anforderungen an die Verpackung.
Die Röstung beginnt, wenn die Temperatur im Inneren der Bohne 200°C erreicht, obwohl sich verschiedene Samensorten in der Feuchtigkeit unterscheiden. Während des Bratens, Karamellisierung tritt auf, wenn starke Hitze Stärke abbaut, was die Farbe der Bohne verändert.
Saccharose geht beim Rösten schnell verloren und kann bei dunkleren Röstungen ganz verschwinden. Während des Bratens, Aromaöle &Säuren schwächen, Ändern des Geschmacks; bei 205°C, andere Öle beginnen sich zu entwickeln. Eines dieser Öle entsteht bei ca. 200°C, die maßgeblich für das Aroma und den Geschmack des Kaffees verantwortlich ist.
Das Rösten ist der letzte Schritt der Verarbeitung der Bohnen in ihrem intakten Zustand. Bei dieser abschließenden Behandlung noch im Bohnenzustand, mehr Koffein wird über 235°C abgebaut. Die dunkle Röstung ist der äußerste Schritt bei der Bohnenverarbeitung, bei der das Koffein entfernt wird.
Zwei der 50 bekannten Kaffeebohnenarten führen die Getränkekaffeeindustrie an. Kaffee Arabica Sorten, hauptsächlich in Lateinamerika angebaut, Indien, und Indonesien, sind relativ mild im Geschmack und Folglich, einen höheren Preis bringen. Sie sind relativ teuer in der Ernte, da einzelne Kaffeekirschen zum Höhepunkt ihrer Reife von Hand gepflückt werden müssen. Kaffee Robusta Sorten, hauptsächlich in Afrika angebaut, Indien, und Indonesien. Es hat einen härteren Geschmack, aber sie sind billiger im Anbau, da sie über einen unterschiedlichen Reifegrad geerntet werden können und widerstandsfähiger gegen Krankheiten und Insekten sind. Aufgrund ihres attraktiveren Preises, Die Robustas werden in der Regel bei der Herstellung von Instantkaffees verwendet.
Das Rösten bei Temperaturen über 300°F oder 180°C vertreibt die Feuchtigkeit aus den Kaffeebohnen. Bohnen, die für Instant-Produkte bestimmt sind, werden auf die gleiche Weise geröstet wie Bohnen, die für das Hausbrauen bestimmt sind. obwohl der Feuchtigkeitsgehalt etwas höher bleiben kann (etwa 7-10%). Die Bohnen werden dann grob gemahlen, um feine Partikel zu minimieren, die den Wasserfluss während des industriellen Brausystems behindern könnten.
Ein übliches Verfahren zur Extraktion von Koffein aus Kaffeebohnen ist die Extraktion mit organischen Lösungsmitteln. Verwenden eines organischen Lösungsmittels zum Waschen der Bohnen. Zuerst, die Bohnen in einer rotierenden Trommel mindestens 30 Minuten dämpfen, um ihre Poren zu öffnen, und dann mehrmals mehrere Stunden mit Dichlormethan oder Ethylacetat spülen.
Das Koffein sättigt das Lösungsmittel, kann es also entfernen. In diesem Stadium, das aus den Bohnen extrahierte Koffein wird nun im Lösungsmittel gelöst, eher die Bohnen. Nach dem Spülen, du dämpfst die Bohnen ein zweites Mal, die das Lösungsmittel verdunstet, Verlassen Sie das Koffein als weißes Pulver. Anschließend werden die Kaffeebohnen vakuumgetrocknet. Diese Methode kann Koffein aus flüssigem Kaffee extrahieren. Kaffee besteht hauptsächlich aus Wasser, Dichlormethan funktioniert also, da es ein mit Wasser nicht mischbares Lösungsmittel ist. Wenn sich Dichlormethan und Wasser vermischen, sie trennen sich in zwei Schichten.
Während des Wasserprozesses Sie legen die Kaffeebohnen in Wasser und erhitzen sie bis zum Siedepunkt. Dadurch wird den Bohnen das Koffein entzogen, aber es entfernt alle Aromen. Sie behandeln die Mischung mit einem Lösungsmittel, die das Koffein absorbiert und verdunstet. Schließlich, Sie geben die Bohnen erneut in die Mischung, damit sie den Geschmack aufnehmen können, den sie früher im Verfahren verloren haben.
Eine andere Methode, um reines Koffein aus Kaffeebohnen zu extrahieren, verwendet Kohlendioxid. Kohlendioxid ist ein Gas bei Atmosphärendruck und -temperatur, aber wenn Sie den Druck und die Temperatur erhöhen, das Gas verwandelt sich in eine überkritische Flüssigkeit. Bei der Kohlendioxidextraktion Spülen Sie die Bohnen mit überkritischem flüssigem Kohlendioxid. Dann, Sie filtern die überkritische Flüssigkeit, um das extrahierte Koffein loszuwerden, und recyceln Sie es, um es wieder zu verwenden.
Das Trockenverfahren ermöglicht uns die Gewinnung von sogenanntem Naturkaffee. Es gibt insgesamt vier Schritte:
Wurde die Kaffeeernte durch Strippen durchgeführt, Umso wichtiger ist es, die Bohnen von Verunreinigungen &Fremdkörpern zu reinigen. Der Prozess beinhaltet normalerweise das Sieben der Kirschen und das anschließende Waschen mit einem starken Wasserstrahl; Alternative, Die Steinfrüchte können in Tanks mit fließendem Wasser getaucht werden. Nach dem Waschen, die Trockenmethode beginnt die Kirschen werden in der Sonne getrocknet, nach der Platzierung auf Betonterrassen.
Durch regelmäßiges Mischen können alle Kirschen der austrocknenden Wirkung des Sonnenlichts ausgesetzt werden die Früchte werden zwischen zwei und drei Wochen in der Sonne belassen. In manchen Gegenden, dieser Vorgang erfolgt mit Heißluft in Trocknern für zwei bis drei Tage. Sobald die maximale Dehydration erreicht ist, sie werden in Schälmaschinen gelegt, die die Bohne von der Schale lösen, Zellstoff und Pergament. Bei diesem Schritt die Bohnen müssen nach Sorte &Größe getrennt werden, da sie nicht alle die gleiche Qualität haben.
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Das Nassverfahren ermöglicht uns die Gewinnung von sogenanntem gewaschenem Kaffee.
In dieser Phase, es gibt weitere Schritte:
Das Nassverfahren wird verwendet, insbesondere wenn die Kaffeekirschen mit der Pflücktechnik gepflückt wurden, da die Steinfrüchte von gleichbleibender Qualität sein müssen. Es sorgt für qualitativ hochwertigere Ergebnisse, Erstens, Die Kirschen werden in mit Wasser gefüllte Tanks gegeben, um die reifen von den unreifen oder trockenen zu trennen (Reinigungsphase).
Die Mazerationsphase, die in speziellen Tanks stattfindet, bereitet die Kirschen zum „Pulpen“ vor. Die Kirschen werden in ein Gerät gegeben, das die Samen extrahiert, aber noch etwas Fruchtfleisch auf den Samen hinterlässt. In diesem Stadium, Gärung findet statt, die 24 bis 36 Stunden hält und den Geschmack des Kaffees beeinflusst. Auf diese Weise, Samen und Fruchtfleisch werden vollständig entfernt, gefolgt von einem weiteren Waschschritt, um die Bohnen gründlicher zu reinigen. In der vorletzten Phase erfolgt die Trocknung durch Sonneneinstrahlung oder mit speziellen Trocknungsmaschinen. Schließlich, der um das Saatgut gewickelte Pergamentüberzug wird mit einer Schälmaschine entfernt.
Zwei grundlegende Verfahren sind erhältlich, um den flüssigen Kaffeeextrakt in eine trockene Form umzuwandeln. Sie sind Sprühtrocknung und Gefriertrocknung. Das Sprühtrocknungsverfahren erfolgt bei einer höheren Temperatur, was den Geschmack des Endprodukts beeinflusst, aber es ist weniger kostspielig als die Gefriertrocknung.
Die Trocknung kann entweder durch Sonnentrocknung oder mechanische Heißlufttrocknung erfolgen. &vorzugsweise auf Schattennetzen. Durch Trocknen, 13 – 15% Feuchtigkeitsgehalt wird reduziert. Sonnentrocknung ist billig und ergibt ein etwas hochwertigeres Produkt, erfordert jedoch viel Arbeit. Raum und Zeit. Der Kaffee muss 2,5cm dick gelegt &stündlich gewendet werden.
Gekühlt, geklärtes Flüssigkonzentrat wird während einer Düse am oberen Ende eines Trockenturms versprüht. Der Trockenturm ist mindestens 25 Meter hoch. Luft, die auf etwa 480 ° F erhitzt wurde, wird während des Nebels nach unten geblasen, um das Wasser zu verdampfen. Die Luft wird unten aus dem Turm abgeleitet, und es wird gefiltert, um feine Partikel zu entfernen, die während des Turms zurückgeführt oder während des Agglomerationsschritts wieder eingeführt werden können. Das trockene Kaffeepulver sammelt sich am Boden des Trockenturms, bevor es zur weiteren Verarbeitung ausgetragen wird. Das resultierende Pulver enthält 2 bis 4 % Feuchtigkeit und besteht aus rieselfähigem, nicht staubende Partikel. Der Sprühtrocknung kann ein Schritt folgen, um das Pulver zu gröberen Partikeln zu formen, die sich vollständig im Becher des Verbrauchers auflösen.
Die Gefriertrocknung kann anstelle der Sprühtrocknung verwendet werden. Der Prozess umfasst insgesamt vier Schritte, beginnend mit „primäres Einfrieren“. Kaffeeextrakt wird bei etwa 20 °F bis zur matschigen Stabilität gekühlt. Der vorgekühlte Matsch wird auf ein Stahlband gelegt, Tabletts, oder Trommeln und in einer Reihe von Schritten weiter abgekühlt, bis es eine Temperatur von -40°F erreicht. Schnelle Abkühlvorgänge führen zu kleineren, heller gefärbte Produkte, während langsamere Prozesse größere, dunkleres Granulat.
Die Eisplatten werden in Stücke gebrochen und in Partikel der richtigen Größe für den Trocknungsschritt gemahlen. Die Partikel werden gesiebt, um die richtige Größe zu gewährleisten, und diejenigen, die zu klein sind, werden geschmolzen und in die primäre Gefrierstufe zurückgeführt. Die gefrorenen Partikel werden in eine Trockenkammer geschickt, wo unter geeigneten Bedingungen von Hitze und Vakuum, das Eis verdampft und wird entfernt.
Schälmaschinen können die Pergamentschicht von nass verarbeitetem Kaffee entfernen. Das Schälen von trocken verarbeitetem Kaffee bezieht sich auf das Entfernen der gesamten getrockneten Schale des Exokarps, Mesokarp, und Endokarp der getrockneten Kirschen.
Das Polieren ist ein optionales Verfahren, bei dem jegliche Silberhaut, die nach dem Schälen auf den Bohnen zurückbleibt, maschinell entfernt wird. Während polierte Bohnen unpolierten als überlegen gelten, in Wirklichkeit, es gibt kaum Unterschiede zwischen den beiden.
Sortierung und Sortierung erfolgen nach Größe und Gewicht, und Bohnen werden auch auf Farbfehler oder andere Unvollkommenheiten überprüft. Bohnen werden sortiert, indem sie während einer Reihe von Sieben weitergegeben werden. Sie werden pneumatisch sortiert, indem ein Luftstrahl verwendet wird, um schwere von leichten Bohnen zu trennen.
Normalerweise, die Bohnengröße wird auf einer Skala von 10 bis 20 dargestellt. defekte Bohnen werden entweder von Hand oder maschinell entfernt. Bohnen, die aufgrund von Mängeln wie inakzeptabler Größe oder Farbe nicht zufriedenstellend sind, überfermentierte Bohnen, insektengeschädigte &ungeschälte werden entfernt. In vielen Ländern, dieser Prozess wird sowohl maschinell als auch von Hand durchgeführt, dass nur die besten Kaffeebohnen exportiert werden.
Kaffeeverarbeitungsmaschine kostet ungefähr – Rs 1,5 Lakh/Stück.
Verschiedene Arten von Geräten, die für die Kaffeeproduktion verwendet werden. Einige davon sind;
Viele der Nährstoffe in Kaffeebohnen gelangen in den fertig gebrühten Kaffee.
Eine einzelne Tasse Kaffee hat:
Riboflavin oder Vitamin B2:11% der Referenz-Tagesdosis (RDI).
Pantothensäure (Vitamin B5):6% des RDI.
Mangan &Kalium:3% des RDI.
Magnesium &Niacin (Vitamin B3):2% des RDI.
Es ist eine reiche Quelle an Antioxidantien: Die Umwelt ist voll von freien Radikalen (Schadstoffpartikel, usw.), die auf der Haut verheerende Auswirkungen haben. Jedoch, Das Aufladen der Haut mit den Antioxidantien im Kaffee schützt sie und stärkt ihre natürlichen Abwehrkräfte. Eigentlich, Kaffeebohnenextrakte können aufgrund ihrer Eigenschaften freier Radikale für die Erhaltung der Hautzellen verantwortlich sein.
Erhöhen Sie Ihre Ballaststoffaufnahme: Eine Tasse gebrühten Kaffee entspricht einer Zufuhr von bis zu 1,8 Gramm der Ballaststoffe der empfohlenen Zufuhr von 20 bis 38 Gramm.
Kaffeetrinker haben stärkere Desoxyribonukleinsäure (DNA): Kaffeetrinker haben DNA mit stärkerer Integrität, da die weißen Blutkörperchen von Kaffeetrinkern weit weniger spontane DNA-Strangbrüche aufwiesen.
Kaffee reduziert das Darmkrebsrisiko: 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.
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