速溶咖啡

出处：按学科分类—工业技术 中国轻工业出版社《软饮料工业手册》第606页（3558字）

速溶咖啡与普通咖啡一样，从咖啡豆提取有效成分并干燥而成的。1909年，速溶咖啡首先在美国商品化。20世纪50年代用喷雾干燥法生产的空心颗粒状速溶咖啡取代了真空滚筒干燥法生产的粉末状咖啡。60年代又开发了冷冻干燥速溶咖啡。冻干产品热变性小，感官质量高，并有焙炒磨浆咖啡的大颗粒状，但成本较高。目前冻干法和喷干法两种速溶咖啡商品均有，可根据不同需要进行生产。速溶咖啡中的咖啡因含量大于3%，水分含量小于4%。

(一)速溶咖啡生产工艺流程

速溶咖啡的生产从咖啡豆的选择到原料配合比例、干燥温度和芳香保持，各国均有独自制造技术。由咖啡豆生产速溶咖啡的生产工艺流程如下：

(二)生产要点

1．配料

咖啡原料从焙炒至浸提工序与牛奶咖啡饮料的生产工艺相同。混合或配料是将不同品种和质量的咖啡豆按一定配比进行混合，以在焙炒时获得较佳香味，同时稳定产品质量和降低成本。

2．焙炒

生咖啡豆颜色为发暗的绿色或黄色，在热风下焙炒变为茶褐色。咖啡特有芳香和风味是咖啡豆焙炒形成的，焙炒条件的设定很重要，一般焙炒温度180～250℃，时间15min左右，根据咖啡豆种类决定。重度焙炒比轻炒时间要长1～2min。

3．浸提

焙炒咖啡豆用专用辊式粉碎机粉碎，在浸提器中用高温、高压的热水浸提。咖啡豆浸提时粉碎的粒度大小、加水量、浸提时间与方法决定浸提物的固形物含量。采用逆流浸提时，咖啡与水的比例因不同咖啡品种和所要求的浸提率而有差异，但咖啡浸提时的加水量不要太多。实践表明，用咖啡豆10倍量的水浸提时，浸提出的固形物量仅比1倍量的水增加10%。而且加水量多，浓缩和干燥过程所需的能量增加，成本增高，是不经济的。因此浸提时的料水比一般为1∶(3．5～5．0)，浸提时间60～90min，浸提温度90℃以上。

生产速溶咖啡时的咖啡浸提需要在压力和高温下进行，咖啡浸提液浓度一般30%～32%(普通浸提时浓度仅有10%～12%)。

当咖啡浸提液浓度达到30%时，可直接进行干燥，否则要预先浓缩，达到规定浓度后再行干燥。

4．浓缩

当咖啡浸提液浓度低时，需要浓缩至25%～30%，可采用加热真空浓缩，为了抑制咖啡香气的变质和散逸，有时也采用冻结浓缩。

5．干燥

(1)喷雾干燥 固形物浓度30%左右的咖啡浓缩液在200～300℃热风温度下经喷雾干燥成为100～150μm的空心颗粒，产品水分2%～3%，喷雾干燥不能避免香气的散失，但设备简单，成本低。

喷雾干燥前，浓缩液首先在5～10℃温度下用离心分离机去除不溶性碳水化合物，防止干燥时成为焦油污染干燥器，雾化喷头的压力2．0～3．5MPa，每个喷嘴流量100～250kg／h，为了提高热效率并获得一定粒径，应使用多喷嘴式喷头。为防止过热，在喷雾塔底部将物料冷却至35℃左右。喷雾干燥速溶咖啡时应注意以下影响其质量的几个指标。

①产品含水量：为2%～3%，含水量4%以上的产品在保藏时易散失香气。产品含水量与干燥机的热风量、进口热风温度、雾化度和浓缩液的进料温度有关。

②产品密度：产品密度变化与干燥机进风温度和浓缩液中溶解的气体量成反比，与雾化度和浓缩液进料温度成正比，并与浓缩液的浓度有关，浓度低，微粒多，粗粒少，壁薄。当浓度超过32%时，产品密度急剧上升，空心粒子变为粗粒，壁变厚。

③色泽：产品色泽应为暗褐色，与焙炒时咖啡豆的色泽有关。喷雾干燥时空心颗粒较少，厚壁粒子呈暗褐色，浓缩液浓度高时也呈暗褐色。

④香气保持：与色泽一样，厚壁粗粒多、浓缩液浓度高、香气成分散逸少。同时干燥时热风温度低，干燥度高，其塔底产品冷却充分，香气保持结果好。

(2)冷冻干燥 咖啡浓缩液冷冻结冰后，将其粉碎、筛分，进行真空冷冻干燥。产品多为1．0～1．7mm的多孔性粒子。冷冻干燥在低温下进行，浓缩液的香气成分能很好保持，可是由于粉碎、筛分等在低温下进行，干燥时间长、能耗高、设备费用高、成本高。

冷冻干燥影响产品质量的生产条件如下：

①浸提、浓缩决定的成分、浓缩度。

②冻结时气泡混入率。

③冻结速度决定的冰晶直径。

④粉碎、筛分决定的冻结颗粒直径。

⑤干燥时的真空度、加热量、颗粒直径及其堆积厚度等决定的升华面温度。

⑥干燥时的热板温度和干燥时间。

以上影响最大的是浓缩液的冻结方法。冻结方法与条件参见表2－6－10。当咖啡浸提浓缩液固形物浓度为28%，冻结颗粒直径1．2～2．7mm，干燥时堆积厚度为15mm，加热时颗粒表面温度40℃以下，产品含水量2．5%时，冻结条件对产品特性的影响如下：

表2－6－10 冻结方法与条件

①产品色调：冻结条件与干燥时真空度影响产品色泽，缓慢冻结产品反射率比速冻产品低，为此可以采用缓慢冻结或开始缓慢冻结，随后速冻的两步冻结法或控制冻结和干燥条件，使其形态发生变化。冻结条件、干燥时间对速溶咖啡质量的影响见表2－6－11。

由表可见，冻结速度越慢，产品色调接近黑褐色，冻结速度快，干燥速度也快。真空度对产品色调的影响较小，速冻品在26．7Pa真空下为白色，106．7Pa时近于缓慢冻结结晶。

表2－6－11 咖啡冻结条件、干燥时间与质量的关系

②产品体积密度：冻结条件和真空度对体积密度的影响，超缓慢冻结时密度最大。缓慢冻结表面形成包膜，水蒸气透过速度慢，干燥速度因而变慢，冻结速度快，密度变小，风味也好。发泡产品密度最小。

真空度从33．3Pa提高至106．7Pa时，总体上密度略有增加。

③产品颗粒强度：颗粒强度可用体积减少率表示，是用振幅4cm，频率213次／min的水平偏心振动仪使产品振动30min，测定的体积减少率，体积减少率小，表示颗粒强度高。速冻产品颗粒强度高于缓慢冻结晶而发泡缓慢冻结产品的颗粒强度最低。

④香气成分的保持：冻结方法和真空度对香气成分保持的影响见表2－6－12。由表可见，缓慢冻结时以26．7Pa干燥产品的基准，气相色谱峰值面积100为相对值，香气保持比速冻好，干燥真空度26．7Pa时的保香效果比106．7Pa好。

表2－6－12 冻结与干燥方法对香气成分保持的影响

6．保存

速溶咖啡有较强的吸湿性，要注意密闭保存，在开启使用期间，取出咖啡时不要带入水分或进入湿气，同时每次用后仍要密封好，并置于干燥处。