Café Instantâneo

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Antecedentes

O café instantâneo (ou solúvel) é amplamente utilizado há décadas devido à sua conveniência. Durante o auge de sua popularidade na década de 1970, quase um terço do café torrado importado para os Estados Unidos foi convertido em um produto instantâneo, resultando em vendas anuais de mais de 200 milhões de libras. Hoje, cerca de 15% do café consumido nos Estados Unidos é preparado pela mistura de grânulos instantâneos com água quente, seja em casa, no escritório ou em máquinas de venda automática. Além disso, o desenvolvimento de produtos instantâneos de boa qualidade ajudou a popularizar o café em culturas que historicamente bebiam chá.

Desde sua invenção, os pesquisadores têm procurado melhorar o café instantâneo de várias maneiras. Por exemplo, algumas das primeiras versões em pó não se dissolviam facilmente na água, deixando pedaços de pó úmido flutuando no copo. O aroma do café se dissipa facilmente e os fabricantes têm tentado desenvolver tratamentos que façam uma jarra de café instantâneo cheirar a café moído na hora quando for aberta. Processos de fabricação mais modernos produzem grânulos de café instantâneo que se parecem mais com café moído. Por fim, um dos principais objetivos é produzir um café instantâneo que tenha o máximo possível o sabor da bebida recém-preparada.

A principal vantagem do café instantâneo é que ele permite que o cliente faça o café sem nenhum equipamento além de uma xícara e um agitador, com a mesma rapidez com que pode aquecer água. Pesquisadores de mercado também descobriram que os consumidores gostam de fazer café sem ter que descartar o pó úmido. Alguns consumidores de café se acostumaram tanto a beber café instantâneo que pelo menos um fabricante descobriu em testes de degustação que seu público-alvo nem sabia o sabor do café fresco.

História

O desejo de fazer café instantaneamente, simplesmente misturando um concentrado líquido ou seco com água quente, remonta a centenas de anos. A primeira versão documentada do café instantâneo foi desenvolvida na Grã-Bretanha em 1771. O primeiro produto americano foi desenvolvido em 1853 e uma versão experimental (em forma de bolo) foi testada em campo durante a Guerra Civil. Em 1901, a primeira técnica de sucesso para a fabricação de um produto em pó estável foi inventada no Japão por Sartori Kato, que usou um processo que ele havia desenvolvido para fazer chá instantâneo. Cinco anos depois, George Constant Washington, um químico britânico que mora na Guatemala, desenvolveu o primeiro processo de sucesso comercial para fazer café instantâneo.

A invenção de Washington, comercializada como "Red E Coffee", dominou o mercado de café solúvel nos Estados Unidos por 30 anos, começando por volta de 1910. Durante a década de 1930, a indústria cafeeira brasileira incentivou a pesquisa sobre o café solúvel como forma de preservar o excedente da produção de café . A empresa Nestlé trabalhou nesse esforço e começou a fabricar o Nescafé em 1938, usando um processo de co-secagem do extrato de café junto com uma quantidade igual de carboidrato solúvel. O café instantâneo foi muito popular entre os soldados americanos durante a Segunda Guerra Mundial; Em um ano, toda a produção da fábrica da Nescafé nos Estados Unidos (mais de um milhão de caixas) foi destinada exclusivamente aos militares. Em 1950, os pesquisadores de Borden desenvolveram métodos para fazer extrato de café puro sem o componente de carboidrato adicional. Essa melhoria impulsionou o uso do café instantâneo de uma em cada 16 xícaras de café consumidas internamente em 1946 para uma em cada quatro xícaras em 1954. Em 1963, a Maxwell House começou a comercializar grânulos liofilizados, que se reconstituíam em uma bebida com gosto mais parecido com café acabado de fazer. Durante os cinco anos seguintes, todos os principais fabricantes introduziram versões liofilizadas e, em meados da década de 1980, 40% do café instantâneo usado nos Estados Unidos era liofilizado.

Matérias-primas

Duas das 50 espécies conhecidas de grãos de café dominam a indústria de bebidas de café. Café arábica variedades, cultivadas principalmente na América Latina, Índia e Indonésia, têm sabor relativamente suave e, conseqüentemente, têm um preço mais alto. Sua colheita também é relativamente cara, uma vez que as cerejas de café individuais devem ser colhidas manualmente no pico de maturação. Café robusta variedades, cultivadas principalmente na África, Índia e Indonésia, têm um sabor mais forte, mas são mais baratas de cultivar, pois podem ser colhidas em uma faixa de maturação e são mais resistentes a doenças e insetos. Por causa de seu preço mais atraente, os robustas são amplamente utilizados na fabricação de cafés instantâneos.

A torrefação em temperaturas acima de 180 ° C (300 ° F) elimina a umidade dos grãos de café. Os grãos destinados ao uso em produtos instantâneos são torrados da mesma forma que os grãos destinados à fabricação caseira, embora o teor de umidade possa ser deixado um pouco mais alto (cerca de 7-10%). Os grãos são então moídos grosseiramente para minimizar partículas finas que podem impedir o fluxo de água através do sistema de fermentação industrial.

O processo de fabricação

Extração

• 1 A fabricação de café instantâneo começa com a preparação do café em equipamentos de extração altamente eficientes. A água amolecida é passada por uma série de cinco a oito colunas de grãos de café moídos. A água passa primeiro por várias células "quentes" (284-356 ° F, ou 140-180 ° C), pelo menos algumas das quais operam a uma pressão superior à atmosférica, para a extração de componentes difíceis como carboidratos. Em seguida, ele passa por duas ou mais células "frias" (cerca de 212 ° F ou 100 ° C) para a extração dos elementos mais saborosos. O extrato é passado por um trocador de calor para resfriá-lo a cerca de 5 ° C (40 ° F). Ao final deste ciclo, o extrato de café contém 20-30% de sólidos.

Filtração e concentração

• 2 Após uma etapa de filtragem, o café moído é tratado de várias maneiras para aumentar sua concentração. O objetivo é criar um extrato com cerca de 40% de sólidos. Em alguns casos, o líquido é processado em uma centrífuga para separar a água mais leve do extrato de café mais pesado. Outra técnica é remover a água por evaporação antes de resfriar o extrato quente da infusão. Uma terceira alternativa é resfriar o extrato o suficiente para congelar a água e, a seguir, separar mecanicamente os cristais de gelo do concentrado de café.

Recuperação de voláteis aromáticos

• 3 Parte do prazer de fazer e beber café é sentir o aroma. Durante as várias etapas do processo de fabricação, os elementos aromáticos voláteis são perdidos; eles devem ser devolvidos em uma etapa posterior para produzir um produto de café instantâneo atraente. Os aromáticos podem ser recuperados durante várias etapas do processo de fabricação. Por exemplo, os gases liberados durante os processos de torra e / ou moagem podem ser coletados. Café torrado e moído pode ser aquecido para liberar gases aromáticos adicionais. Passando vapor ou solventes apropriados por uma camada de café moído, o café torrado pode separar e capturar componentes aromáticos. Os óleos aromáticos podem ser extraídos dos grãos de café usados, exercendo uma pressão de pelo menos 2.000 lb por polegada quadrada (14.000 kPa). Os gases também podem ser destilados do extrato de café após a conclusão do processo de fermentação.
• 4 Para preservar o máximo possível do aroma e do sabor, o oxigênio é removido do extrato de café. Isso é obtido pela formação de espuma de outros gases, como dióxido de carbono ou nitrogênio, através do líquido antes de entrar na fase de desidratação do processo de fabricação.

Desidratação

Dois métodos básicos estão disponíveis para converter o extrato líquido de café em uma forma seca. A secagem por spray é feita em temperatura mais alta, o que afeta o sabor do produto final, mas é mais barata que a liofilização.

Spray de secagem

• 5 O concentrado líquido resfriado e clarificado é pulverizado através de um bico no topo de uma torre de secagem. A torre tem pelo menos 75 pés (23 m) de altura. O ar que foi aquecido a cerca de 480 ° F (250 ° C) é soprado para baixo através da névoa para evaporar a água. O ar é desviado para fora da torre próximo ao fundo e é filtrado para remover partículas finas, que podem ser recirculadas de volta pela torre ou reintroduzidas durante a etapa de aglomeração. O pó de café seco é coletado na parte inferior da torre antes de ser descarregado para processamento posterior. O pó resultante contém 2-4% de umidade e consiste em partículas de fluxo livre e não empoeiradas.
• 6 A secagem por spray pode ser seguida por uma etapa para formar o pó em partículas mais grossas que se dissolvem mais completamente no copo do consumidor. O processo de aglomeração basicamente envolve umedecer novamente as superfícies das partículas de pó de café e colocar as partículas em contato, para que adiram uns aos outros e formam partículas maiores e mais granulares. Isso é feito expondo o pó a vapor ou névoa fina, enquanto o espalha no ar.

Secagem por congelamento

• 7 A liofilização pode ser usada em vez da secagem por pulverização. O processo envolve quatro etapas, começando com "congelamento primário". O extrato de café é resfriado até uma consistência lamacenta em cerca de 20 ° F (-6 ° C).
• 8 A lama pré-resfriada é colocada em uma correia de aço, bandejas ou tambores e ainda resfriada em uma série de etapas, até atingir uma temperatura de -40 - (- 50) ° F (-40 - [- 45] ° C). Os processos de resfriamento rápido (levando de 30 a 120 segundos) resultam em produtos menores e de cor mais clara, enquanto os processos mais lentos (levando de 10 a 180 minutos) geram grânulos maiores e mais escuros.
• 9 As placas de gelo são quebradas em pedaços e moídas em partículas do tamanho adequado para a etapa de secagem. As partículas são peneiradas para garantir o dimensionamento adequado, e aquelas que são muito pequenas são derretidas e retornam ao estágio de congelamento primário.
• 10 As partículas congeladas são enviadas para uma câmara de secagem onde, sob condições adequadas de calor e vácuo, o gelo vaporiza e é removido.

Aromatização

• 11 Aromas voláteis recuperados das etapas anteriores do processo de fabricação são pulverizados nas partículas secas do café. Isso pode ser feito durante a operação de embalagem.

Embalagem

• 12 As partículas de café instantâneo são higroscópicas, ou seja, absorvem a umidade do ar. Conseqüentemente, eles devem ser embalados em condições de baixa umidade em um recipiente à prova de umidade para manter o produto seco até a compra e abertura pelo consumidor. Além disso, para evitar a perda de aroma e sabor, o produto é embalado em uma atmosfera com baixo teor de oxigênio (geralmente dióxido de carbono ou nitrogênio).

Subprodutos / resíduos

A borra de café gasta no processo de fermentação é o principal resíduo. Pelo menos um fabricante queima esses solos para aquecer a água e gerar vapor que é usado no processo de fabricação. O processo é projetado para ser ecologicamente correto, minimizando o desperdício de produtos ao maximizar o uso das matérias-primas.

O Futuro

Desde a introdução da General Foods International Coffees na década de 1970, os cafés instantâneos estão disponíveis em variedades aromatizadas. Inovações recentes incluem misturas instantâneas para bebidas com leite e mocha. A Maxwell House está testando a comercialização de um produto de café gelado instantâneo nos sabores baunilha, mocha e café original.