กาแฟสำเร็จรูป

ผงกาแฟสำเร็จรูป
พิมพ์	กาแฟ
แหล่งกำเนิด	นิวซีแลนด์
ภูมิภาคหรือรัฐ	อินเวอร์คาร์กิลล์เซาท์แลนด์
สร้างโดย	เดวิด สแตรง
ส่วนประกอบหลัก	กาแฟฟรีซดราย
สื่อ: กาแฟสำเร็จรูป

กาแฟสำเร็จรูปเป็นเครื่องดื่มที่ได้จากเมล็ดกาแฟ ที่ผ่านการชงแล้ว ทำให้ผู้บริโภคสามารถเตรียมกาแฟร้อนได้อย่างรวดเร็วโดยการเติมน้ำร้อนหรือนมลงในผงกาแฟแล้วคนให้เข้ากันกาแฟสำเร็จรูปชนิดผงหรือผลึก (เรียกอีกอย่างว่ากาแฟละลายน้ำ กาแฟผลึกกาแฟผงหรือกาแฟผง ) หมายถึง ของแข็งที่ผ่านการทำให้แห้ง และบรรจุภัณฑ์เพื่อจำหน่ายปลีกและใช้สำหรับชงกาแฟสำเร็จรูป ผลิตภัณฑ์นี้ถูกคิดค้นขึ้นในปี 1890 ในเมือง อินเวอร์คาร์กิลล์เมืองที่ใหญ่ที่สุดในเซาท์แลนด์ประเทศนิวซีแลนด์ กาแฟสำเร็จรูปชนิดผงผลิตในเชิงพาณิชย์โดยวิธีการอบแห้งแบบแช่แข็งหรือการอบแห้งแบบสเปรย์หลังจากนั้นจึงสามารถเติมน้ำได้ นอกจากนี้ กาแฟสำเร็จรูปยังผลิตในรูปแบบของเหลวเข้มข้นเพื่อใช้เป็นเครื่องดื่มอีกด้วย

ข้อดีของกาแฟสำเร็จรูป ได้แก่ ความเร็วในการเตรียม (กาแฟสำเร็จรูปละลายในน้ำร้อนได้อย่างรวดเร็ว) น้ำหนักและปริมาตรในการขนส่งน้อยกว่าเมล็ดกาแฟหรือกาแฟบด (สำหรับการเตรียมเครื่องดื่มในปริมาณเท่ากัน) และอายุการเก็บรักษา ที่ยาวนาน —แม้ว่ากาแฟสำเร็จรูปอาจเสียได้หากไม่เก็บไว้ในที่แห้ง นอกจากนี้ กาแฟสำเร็จรูปยังช่วยลดการทำความสะอาดเนื่องจากไม่มีกากกาแฟ และจากการศึกษาอย่างน้อยหนึ่งชิ้นพบว่ามีผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อมน้อยกว่ากาแฟดริปฟิลเตอร์และกาแฟเอสเปรสโซแคปซูล เมื่อพิจารณาจากเครื่องดื่มที่เตรียมแล้ว โดยไม่คำนึงถึงคุณภาพและความน่าดึงดูดของเครื่องดื่มที่ผลิต^{[ 1 ]}

ส่วนผสมกาแฟ/นม/น้ำตาลเข้มข้นถูกผลิตขึ้นสำหรับกองทัพสหภาพในช่วงสงครามกลางเมืองอเมริกาภายใต้ชื่อEssence of Coffeeโดยนำหนึ่งช้อนชามาผสมกับน้ำร้อนหนึ่งถ้วย มีลักษณะข้นเหมือนจาระบีและไม่เป็นที่นิยมในหมู่ทหารจนต้องเลิกผลิตในไม่ช้า^{[ 2 ]}แบรนด์Camp Coffeeซึ่งเป็นสารสกัดจากกาแฟและชิกอรีถูกผลิตขึ้นครั้งแรกในปี พ.ศ. 2419 โดย Paterson & Sons Ltd ในสกอตแลนด์

สิ่งประดิษฐ์สำหรับกาแฟสำเร็จรูปหรือกาแฟละลายน้ำได้ถูกยื่นจดสิทธิบัตรเมื่อวันที่ 28 มกราคม พ.ศ. 2432 และได้รับสิทธิบัตรในปี พ.ศ. 2433 โดยเดวิด สแตรง จากอินเวอร์คาร์กิลล์ประเทศนิวซีแลนด์ ภายใต้สิทธิบัตรหมายเลข 3518 ^{[ 3 ]}มีการจำหน่ายภายใต้ชื่อทางการค้าว่า Strang's Coffee ^{[ 4 ]}โดยอ้างถึงกระบวนการ "Dry Hot-Air" ที่ได้รับสิทธิบัตร แหล่งข้อมูลสมัยใหม่บางแหล่งระบุว่าอัลฟองส์ อัลเลส์ นักเขียนและนักเสียดสีชาวฝรั่งเศส เป็นผู้คิดค้นสิ่งประดิษฐ์นี้^{[ 5 ] [ 6 ]}

ก่อนหน้านี้มีการระบุว่าสิ่งประดิษฐ์นี้เป็นของซาโตริ คาโตะนักวิทยาศาสตร์ชาวญี่ปุ่นที่ทำงานในชิคาโกในปี 1901 คาโตะได้แนะนำสารผงดังกล่าวในบัฟฟาโล รัฐนิวยอร์กในงานนิทรรศการแพนอเมริกัน^{[ 7} ] จอร์จ คอนสแตนต์ หลุยส์ วอชิงตันได้พัฒนาวิธีการผลิตกาแฟสำเร็จรูปของตนเองในเวลาไม่นานหลังจากนั้น และเริ่มวางจำหน่ายในเชิงพาณิชย์เป็นครั้งแรก (1910) แบรนด์ ^เนสกาแฟซึ่งนำเสนอกระบวนการกลั่นกาแฟที่ทันสมัยกว่า ได้เปิดตัวในปี 1938

กาแฟอบแห้งแบบสุญญากาศสูงได้รับการพัฒนาขึ้นไม่นานหลังสงครามโลกครั้งที่สองโดยเป็นผลทางอ้อมจากการวิจัยในด้านอื่นๆ ในช่วงสงครามบริษัทวิจัยแห่งชาติ (NRC) ก่อตั้งขึ้นในรัฐแมสซา ชูเซตส์ ในฐานะบริษัทพัฒนาเทคโนโลยีสุญญากาศสูง บริษัทได้พัฒนาเทคโนโลยีสุญญากาศสูงเพื่อผลิตเพนิซิลลินพลาสมาในเลือดและสเตรปโตมัยซินสำหรับการใช้งานของกองทัพสหรัฐฯ เมื่อสงครามสิ้นสุดลง NRC จึงมองหาการปรับกระบวนการของตนเพื่อใช้ในยามสงบ บริษัทได้ก่อตั้งบริษัทฟลอริดาฟู้ดส์เพื่อผลิต ผง น้ำส้ม เข้มข้น และจำหน่ายผลิตภัณฑ์ให้กับกองทัพสหรัฐฯ ในช่วงแรก บริษัทดังกล่าวได้เปลี่ยนชื่อเป็นมินิทเมดใน ภายหลัง

กาแฟดิบเกือบ 50% ของโลกถูกนำไปใช้ในการผลิตกาแฟสำเร็จรูป^{[ 8 ]}

กาแฟสำเร็จรูปมีจำหน่ายในรูปแบบผงหรือเม็ด บรรจุในขวดแก้ว ขวดพลาสติกซองหรือกระป๋อง ผู้ใช้สามารถควบคุมความเข้มข้นของกาแฟได้โดยการเติมผงหรือเม็ดกาแฟลงในน้ำในปริมาณที่มากหรือน้อยตามต้องการ

กาแฟสำเร็จรูปยังสะดวกในการเตรียมกาแฟเย็น เช่นเฟรปเป้สไตล์กรีกอีก ด้วย

ในบางประเทศ เช่น โปรตุเกส สเปน และอินเดีย กาแฟสำเร็จรูปมักจะผสมกับนมร้อนแทนน้ำเดือด^{[ 9 ]}ในประเทศอื่นๆ เช่น เกาหลีใต้ กาแฟสำเร็จรูปมักจะผสมครีมเทียมและน้ำตาลไว้แล้ว และเรียกว่า "กาแฟผสม" ^{[ 10 ]}กล่าวกันว่ากาแฟสำเร็จรูปได้รับความนิยมในสหราชอาณาจักรโดยทหารอเมริกันในช่วงสงครามโลกครั้งที่สองและยังคงคิดเป็นสัดส่วนมากกว่า 75 เปอร์เซ็นต์ของกาแฟที่ซื้อดื่มในบ้านของชาวอังกฤษ ในขณะที่ในสหรัฐอเมริกาและฝรั่งเศสมีสัดส่วนน้อยกว่า 10 เปอร์เซ็นต์ และในอิตาลีมีสัดส่วนเพียง 1 เปอร์เซ็นต์^{[ 11 ]}

ในสหราชอาณาจักร บางครั้งมีการใช้ผงกาแฟสำเร็จรูปเพื่อเพิ่มรสชาติของซอสที่ใช้ในการเตรียมสปาเก็ตตี้โบโลเนส^{[ 12 ] [ 13 ]}

กาแฟสำเร็จรูปเป็นหนึ่งในส่วนผสมของCaffenol [ ^{14 ]}ซึ่งเป็นน้ำยาพัฒนาภาพถ่ายขาวดำแบบทำเองที่ไม่เป็นพิษส่วนผสมอื่นๆ ในสูตรพื้นฐานคือกรดแอสคอร์บิก (วิตามินซี) และโซเดียมคาร์บอเนตปราศจากน้ำ^บางสูตรยังรวมถึงโพแทสเซียมโบรไมด์เป็นสารลดหมอก ส่วนผสมที่ออกฤทธิ์ดูเหมือนจะเป็นกรดคาเฟอิกการทดลองเบื้องต้นเกี่ยวกับ Caffenol ดำเนินการในปี 1995 ที่สถาบันเทคโนโลยีโรเชสเตอร์ [ ^{15 ] การ}เพิ่มกรดแอสคอร์บิกเริ่มขึ้นประมาณปี 2000 ทำให้ได้ Caffenol-C ที่ได้รับการปรับปรุง ซึ่งมีโอกาสน้อยที่จะทำให้ฟิล์มเนกาทีฟเปื้อนมากกว่าสูตรดั้งเดิม การทดลองแสดงให้เห็นว่ากาแฟยี่ห้อที่ราคาถูกกว่าและคุณภาพต่ำกว่าใช้งานได้ดีกว่าสำหรับแอปพลิเคชันนี้เมื่อเทียบกับยี่ห้อที่มีราคาแพงกว่า^{[ 16 ]}

ในงานฝีมือ กาแฟสำเร็จรูปสามารถใช้เป็นสีย้อมเพื่อย้อมกระดาษและทำให้ดูเหมือนกระดาษเก่าได้^{[ 17 ]}

เช่นเดียวกับกาแฟทั่วไป เมล็ดกาแฟดิบจะถูกคั่วก่อนเพื่อดึงรสชาติและกลิ่นหอมออกมา โดยใช้เตาอบทรงกระบอกหมุน เมล็ดกาแฟดิบจะถูกให้ความร้อนถึง 165 °C (329 °F) เป็นเวลา 8 ถึง 15 นาที จากนั้นเมล็ดกาแฟจะถูกทำให้เย็นลงและบดละเอียด การบดจะลดขนาดเมล็ดกาแฟให้เหลือ 0.5 ถึง 1.1 มิลลิเมตร (0.020 ถึง 0.043 นิ้ว) ^{[ 18 ]}ผลพลอยได้หลักของกระบวนการผลิตกาแฟสำเร็จรูปคือ กากกาแฟที่ใช้แล้ว กากกาแฟเหล่านี้สามารถนำไปใช้เป็นชีวมวลได้ เช่น เพื่อผลิตความร้อนที่ใช้ในกระบวนการผลิต^{[ 19 ]}โดยประมาณแล้วจะมีมวลของกากกาแฟที่ใช้แล้วเป็นสองเท่าของมวลของกาแฟสำเร็จรูปแต่ละปริมาณ^{[ 20 ]}

โดยทั่วไปแล้วปริมาณคาเฟอีนในกาแฟสำเร็จรูปจะน้อยกว่ากาแฟที่ชงเอง การศึกษาหนึ่งที่เปรียบเทียบตัวอย่างที่เตรียมเองที่บ้านหลายแบบพบว่ากาแฟสำเร็จรูปทั่วไป (ไม่ใช่แบบไม่มีคาเฟอีน) มีปริมาณคาเฟอีนเฉลี่ย 66 มิลลิกรัมต่อถ้วย (ช่วง 29–117 มิลลิกรัมต่อถ้วย) โดยมีขนาดถ้วยเฉลี่ย 225 มิลลิลิตร (ช่วง 170–285 มิลลิลิตร) และความเข้มข้นของคาเฟอีนเฉลี่ย 328 ไมโครกรัม/มิลลิลิตร (ช่วง 102–559 ไมโครกรัม/มิลลิลิตร) ^{[ 21 ]}เมื่อเปรียบเทียบกันแล้ว กาแฟดริปหรือกาแฟกรองคาดว่าจะมีปริมาณคาเฟอีนเฉลี่ย 112 มิลลิกรัม โดยมีความเข้มข้นเฉลี่ย 621 ไมโครกรัม/มิลลิลิตร สำหรับขนาดถ้วยเดียวกัน^{[ 21 ]}

ในส่วนของสารต้านอนุมูลอิสระ ปริมาณ โพลีฟีนอลในกาแฟสำเร็จรูป 180 มล. คาดว่าจะอยู่ที่ประมาณ 320 มก. เมื่อเทียบกับประมาณ 400 มก. ในกาแฟชง 1 ถ้วยในปริมาณเท่ากัน^{[ 22 ]}

ในการผลิตกาแฟสำเร็จรูป จะใช้ เครื่องชงกาแฟแบบหยดหรือแบบสุญญากาศขนาด ใหญ่ในระดับอุตสาหกรรม เพื่อเตรียมกาแฟแบบดั้งเดิมในปริมาณมาก จากนั้นจึงนำไปแปรรูปด้วยการอบแห้งแบบแช่แข็ง การอบแห้งแบบสเปรย์ หรือการผสมผสานทั้งสองวิธี^{[ 23 ] [ 24 ]}

กระบวนการสกัดคาเฟอีนออกจากกาแฟสำเร็จรูปนั้นเหมือนกับกาแฟชนิดอื่นๆ และโดยทั่วไปจะเกิดขึ้นในขณะที่เมล็ดกาแฟยังเป็นสีเขียวอยู่

หลักการพื้นฐานของการทำแห้งแบบแช่แข็งคือการกำจัดน้ำโดยการระเหิดเนื่องจากการผลิตกาแฟสำเร็จรูปจำนวนมากเริ่มขึ้นในอเมริกาหลังสงครามโลกครั้งที่สอง การทำแห้งแบบแช่แข็งจึงได้รับความนิยมมากขึ้น กระบวนการนี้มีราคาแพงกว่าและให้ผลลัพธ์เป็นผงละเอียด^{[ 25 ]}ระยะเวลาการประมวลผลที่ยาวนานอาจทำให้ไม่เหมาะสำหรับการผลิตในระดับเล็ก ในกระบวนการนี้ สารสกัดกาแฟจะถูกแช่แข็งอย่างรวดเร็ว (เพื่อป้องกันการก่อตัวของผลึกน้ำแข็งขนาดใหญ่) และบดเป็นเม็ดเล็กๆ เม็ดกาแฟจะถูกร่อนเพื่อให้แน่ใจว่ามีขนาดสม่ำเสมอและใส่ลงในเครื่องทำแห้งแบบแช่แข็ง อุตสาหกรรม โดยการระเหิด น้ำที่แช่แข็งไว้ก่อนหน้านี้ในเม็ดกาแฟจะขยายตัวเป็นสิบเท่าของปริมาตรเดิม จากนั้นเม็ดกาแฟแห้งแบบแช่แข็งจะถูกนำออกจากห้องและบรรจุเพื่อจำหน่ายปลีก^{[ 18 ]}

กาแฟสำเร็จรูปแบบสเปรย์ดรายมีต้นทุนการผลิตที่ถูกกว่าและเป็นที่นิยมมากกว่าการอบแห้งแบบแช่แข็งในบางกรณี เนื่องจากช่วยให้สามารถผลิตได้ในปริมาณมากอย่างประหยัด มีเวลาในการอบแห้งที่สั้นกว่า และเนื่องจากผลิตอนุภาคละเอียดกลมคล้ายฝุ่น^{[ 25 ]}ข้อเสียอย่างหนึ่งของการอบแห้งแบบสเปรย์คืออนุภาคที่ผลิตได้นั้นละเอียดเกินไปที่จะนำไปใช้ได้อย่างมีประสิทธิภาพโดยผู้บริโภค อนุภาคเหล่านั้นจะต้องถูกหลอมรวมด้วยไอน้ำในหอคอยที่คล้ายกับเครื่องอบแห้งแบบสเปรย์หรือโดยการรวมตัวด้วยสายพานก่อนเพื่อผลิตอนุภาคที่มีขนาดเหมาะสม^{[ 18 ]}

กระบวนการนี้ผลิตอนุภาคทรงกลมขนาดประมาณ 300 ไมโครเมตร (0.012 นิ้ว) โดยมีความหนาแน่น 0.22 กรัม/ซม^³ผ่านหัวฉีดละออง^{[ 26 ]}สามารถใช้วิธีการพ่นละอองด้วยหัวฉีดได้หลายวิธี โดยแต่ละวิธีมีข้อดีและข้อเสียแตกต่างกันไป ล้อหมุนความเร็วสูงที่ทำงานด้วยความเร็วประมาณ 20,000 รอบต่อนาที สามารถประมวลผลสารละลายได้มากถึง 6,000 ปอนด์ (2,700 กิโลกรัม) ต่อชั่วโมง^{[ 27 ]}การใช้ล้อพ่นละอองต้องใช้หออบแห้งที่มีรัศมีกว้างเพื่อหลีกเลี่ยงไม่ให้ละอองเกาะติดกับผนังห้องอบแห้ง กระบวนการนี้สามารถทำได้ภายใน 5 – 30 วินาที (ขึ้นอยู่กับปัจจัยต่างๆ เช่น ความร้อน ขนาดของอนุภาค และเส้นผ่านศูนย์กลางของห้อง) และสามารถลดปริมาณความชื้นได้มากกว่า 70%

กาแฟสำเร็จรูปช่วยลดการดูดซึมธาตุเหล็กในลำไส้ได้มากกว่ากาแฟดริป จากการศึกษาหนึ่งพบว่า เมื่อดื่มกาแฟสำเร็จรูปหนึ่งถ้วยพร้อมกับอาหารที่ประกอบด้วยส่วนผสมที่ผ่านการทำให้บริสุทธิ์บางส่วน การดูดซึมในลำไส้จะลดลงจาก 5.88% เหลือ 0.97% เมื่อเทียบกับการดูดซึม 1.64% เมื่อดื่มกาแฟดริป^{[ 28 ]}นอกจากนี้ยังมีการประมาณการว่า เมื่อความเข้มข้นของกาแฟสำเร็จรูปเพิ่มขึ้นเป็นสองเท่า การดูดซึมธาตุเหล็กในลำไส้จะลดลงเหลือ 0.53% ^{[ 28 ]}อย่างไรก็ตาม การดูดซึมธาตุเหล็กจะไม่ลดลงเมื่อดื่มกาแฟสำเร็จรูป 1 ชั่วโมงก่อนอาหาร แต่จะมีการยับยั้งในระดับเดียวกันกับการดื่มพร้อมกันเมื่อดื่มกาแฟสำเร็จรูป 1 ชั่วโมงหลังอาหาร^{[ 28 ]}

ในสหภาพยุโรปกฎระเบียบต่างๆ ครอบคลุมถึงสายพันธุ์ของเมล็ดกาแฟ แหล่งกำเนิดทางภูมิศาสตร์ รายละเอียดการแปรรูป ปีที่เก็บเกี่ยว สารละลายที่ใช้ในการสกัดคาเฟอีน และระดับคาเฟอีน

มีองค์กรต่างๆ มากมายที่กำกับดูแลอุตสาหกรรมกาแฟและช่วยให้เกิดมาตรฐานและเผยแพร่ข้อมูลสู่สาธารณะ รวมถึงองค์การกาแฟระหว่างประเทศ (ลอนดอน) คณะกรรมการโคเด็กซ์ อาลีเมนทาริอุสแห่งสหประชาชาติ (โรม) และสมาคมกาแฟแห่งชาติ (นิวยอร์ก)

• โรมูอัลโด เวอร์โซซา จูเนียร์, เอ็ด (1993) สารานุกรมเทคโนโลยีเคมี เล่มที่ 6 (ฉบับที่ 4) จอห์น ไวลีย์ แอนด์ ซันส์ไอเอสบีเอ็น 978-0-471-52674-2.
• มาสเตอร์ส, เค (1991). คู่มือการอบแห้งแบบสเปรย์ (ฉบับที่ 5). ลองแมน ไซเอนซ์ แอนด์ เทคนิคัล. ISBN 978-0-582-06266-5.
• John J. McKetta, บรรณาธิการ (1995). สารานุกรมกระบวนการทางเคมีและการออกแบบ . Marcel Dekker Inc. ISBN 978-0-8247-2604-1.

วิกิมีเดียคอมมอนส์มีสื่อที่เกี่ยวข้องกับกาแฟสำเร็จรูป