Kopi Instan: Dari Sejarah hingga Manufaktur Modern

Latar Belakang

Kopi instan (atau larut) telah menjadi makanan pokok selama bertahun-tahun, dihargai karena kemudahannya. Pada tahun 1970, hampir satu-pertiga kopi sangrai yang diimpor ke Amerika Serikat dikonversi menjadi produk instan, menghasilkan penjualan lebih dari 200 juta pon setiap tahun. Saat ini, sekitar 15 % konsumsi kopi AS berasal dari granula instan yang dicampur dengan air panas di rumah, kantor, dan mesin jualan. Opsi kopi instan berkualitas tinggi juga telah membantu membawa kopi ke kultur yang minum teh di seluruh dunia.

Peneliti terus menyempurnakan kopi instan untuk meningkatkan keberlarutan, retensi aroma, dan rasa. Bentuk bubuk awal menggumpal di cangkir dan kehilangan aroma dengan cepat. Teknik modern menghasilkan granula yang mirip dengan kopi bubuk, sementara perlakuan peningkatan aroma bertujuan untuk membuat jar yang dibuka bau-nya sedekat mungkin dengan biji kopi yang segak baru digiling. Tujuan akhir tetap sama: mereplikasi rasa secangkir kopi yang segak.

Manfaat utama adalah konsumen dapat menyiapkan kopi hanya dengan cangkir dan pengaduk, dan pada saat yang sama menghindari sari kopi basah yang dibuang. Studi pasar menunjukkan bahwa banyak peminum kopi instan tidak dapat membedakannya dari kopi yang baru diseduh, menggambarkan keberhasilan perkembangan ini.

Sejarah

Pencarian kopi instan—mencampur konsentrat cair atau kering dengan air panas—berasal dari berabad-abad. Versi tertulis paling awal muncul di Inggris pada tahun 1771. Produk Amerika pertama muncul pada tahun 1853, dan eksperimen batch berbentuk kue diuji selama Perang Civil. Pada tahun 1901, kimiawan Jepang Sartori Kato memperkenalkan teknik bubuk stabil, kemudian disempurnakan oleh kimiawan Inggris George Constant Washington pada tahun 1910. "Red E Coffee" Washington mendominasi pasar AS selama tiga dekade.

Selama tahun 1930, Brasil memanfaatkan penelitian kopi instan untuk melestarikan panen berlebih. Nestlé memperkenalkan Nescafé pada tahun 1938, menggabungkan ekstrak kopi dengan karbohidrat larut. Produk ini sangat penting bagi tentara AS dalam Perang Dunia II, dengan lebih dari satu juta kasus dikirim ke militer dalam satu tahun.

Pada tahun 1950, peneliti Borden menghilangkan karbohidrat, menciptakan ekstrak kopi murni. Inovasi ini meningkatkan konsumsi kopi instan dari satu cangkir dalam setiap 16 cangkir domestik pada tahun 1946 menjadi satu dalam setiap empat pada tahun 1954. Pada tahun 1963, Maxwell House meluncurkan granula freeze-dried yang lebih mirip dengan kopi yang diseduh, dan pada pertengahan tahun 1980, 40 % kopi instan AS adalah freeze-dried.

Bahan Baku

Dari 50 spesies kopi yang dikenal, dua mendominasi industri: Arabica dan Robusta. Biji Arabica—ditumbuhkan terutama di Amerika Latin, India, dan Indonesia—menawarkan rasa yang halus dan menuntut harga lebih tinggi karena dipetik tangan pada kematangan puncak. Biji Robusta, ditumbuhkan di Afrika, India, dan Indonesia, memiliki rasa yang lebih kuat tetapi lebih murah untuk ditanam karena mereka menoleransi rentang kematangan yang lebih luas dan tahan penyakit. Akibatnya, Robusta adalah pilihan yang disukai untuk produksi kopi instan.

Biji untuk kopi instan disangrai di atas 300 °F (180 °C) untuk mengeluarkan kelembaban, biasanya meninggalkan 7–10 % air tersisa. Kemudian digiling kasar untuk mencegah partikel halus yang dapat menghambat aliran air dalam alat pemanasan skala besar.

Proses Manufaktur

Extraction

• Produksi kopi instan dimulai dengan ekstraksi yang sangat efisien. Air yang telah di-lunakkan mengalir melalui 5–8 kolom biji yang telah digiling. Sel panas (284–356 °F, 140–180 °C) mengekstrak karbohidrat, sementara sel dingin (~212 °F, 100 °C) menangkap senyawa aroma. Ekstrak yang dihasilkan, didinginkan menjadi ~40 °F (5 °C), mengandung 20–30 % padatan.

Filtration and Concentration

• Setelah filtrierasi, rebusan dikonsentrasi menjadi ~40 % padatan melalui sentrifugasi, evaporasi, atau freeze-drying. Metode ini memisahkan air dari padatan kopi untuk menghasilkan ekstrak padat yang siap untuk di-keringkan.

Recovery of Aromatic Volatiles

• Volatil aromatik yang hilang selama pemrosesan direklaim dalam beberapa tahap. Gas dari pemanggang, penggilingan, dan ekstraksi uap atau pelarut menangkap senyawa aroma. Minyak aromatik juga diekpresi dari sisa kopi di bawah tekanan tinggi (≥2.000 lb/sq in, 14 000 kPa). Distilasi dari ekstrak yang diseduh lebih lanjut merekuper komponen volatil ini.
• Oksigen dihindarkan dari ekstrak oleh gas busa seperti CO₂ atau N₂ sebelum dehidrasi, melestarikan integritas rasa.

Dehydration

Dua teknik dehidrasi primer mengonversi ekstrak cair menjadi bubuk kering: spray drying dan freeze drying. Spray drying beroperasi pada suhu yang lebih tinggi, membuatnya lebih murah tetapi berpotensi mengubah rasa; freeze drying melestarikan rasa dengan lebih setia.

Spray Drying

• Koncentrat yang telah dijamin diatomkan ke dalam menara 75 kaki (23 m). Udara panas (~480 °F, 250 °C) menguapkan air saat menurun. Udara difilter dan didaur ulang, dan bubuk yang dihasilkan, 2–4 % kelembaban, bebas alir dan tidak berdebu.
• Agglomerasi pasca-pengeringan melembabkan partikel dalam uap atau kabut, lalu menggulingkannya, menghasilkan granula yang lebih besar yang larut lebih mudah.

Freeze Drying

• Pembekuan primer menyingkat ekstrak menjadi ~20 °F (‑6 °C), kemudian lebih lanjut menyingkat ke ‑40 hingga ‑50 °F (‑40 hingga ‑45 °C). Pembekuan cepat menghasilkan granula ringan dan kecil; pembekuan lambat menciptakan yang lebih gelap dan lebih besar.
• Material beku digiling ke ukuran yang diinginkan, disaring, dan partikel yang terlalu besar dikembalikan ke tahap pembekuan.
• Terakhir, slurry dikeringkan di bawah panas dan vakum, sublimasi es menjadi uap.

Aromatization

• Gas aromatik yang direkuper disemprotkan pada partikel kering selama kemasan, memastikan setiap cangkir menyajikan profil aroma penuh.

Packaging

• Kopi instan higroskopik, jadi harus di-epal dalam wadah tahan kelembaban di bawah kondisi kelembaban rendah. Atmosfer rendah oksigen—biasanya CO₂ atau N₂—juga digunakan untuk mengunci aroma dan rasa hingga pembelian.

Byproducts/Waste

Aliran limbah utama adalah sari kopi dari pemanasan. Beberapa produsen membakar sari kopi ini untuk menghasilkan panas dan uap untuk proses, menciptakan lingkaran yang ramah lingkungan yang memaksimalkan penggunaan bahan baku.

Masa Depan

Sejak General Foods International Coffees meluncurkan variasi kopi instan dengan rasa pada tahun 1970, inovasi telah meluas untuk mencampur latte dan mocha. Maxwell House sedang mencoba baris kopi instan dingin dalam rasa vanilla, mocha, dan asli.