Proses Pembuatan Kopi Instan Skala Industri Secara Bertahap
Proses Pembuatan Kopi Instan Skala Industri Secara Bertahap
Bagaimana proses pembuatan kopi instan?
A. Bahan baku
1. Biji Kopi Arabika dan Robusta
Bahan baku yang digunakan merupakan biji kopi arabica dan robusta. 2 dari 50 jenis spesies biji kopi ini, sering digunakan dalam industri pembuatan kopi instan. Dikarenakan jumlah produksinya banyak dan mudah didapat dibanding jenis lainnya.
Untuk varietas biji kopi arabika budidayanya banyak dilakukan di negara Amerika Latin, Indonesia dan India. Katakter rasa kopi yang dihasilkan dari biji arabica relatif manis dan ringan. Hal ini meningkatkan harga jual biji kopi ini dipasaran. Selain itu, proses budidaya dan panennya yang lumayan sulit juga membuat harganya semakin mahal.
Untuk varietas kopi selanjutnya yang digunakan sebagai bahan baku, ialah Robusta. Robusta banyak dibudidayakan di negara seperti India, Afrika dan Indonesia. Memiliki karakter rasa yang lebih kuat, namun disisi lain harganya lebih murah dari Arabica. Hal ini disebabkan karena budidaya yang relatif mudah, karena tanaman robusta lebih tahan terhadap hama penyakit. Karena harganya yang lebih murah, kebanyakan kopi instan berbahan baku robusta sering dijumpai dipasar.
2. Sortir (Sortasi)
Biji kopi yang sudah dipisahkan dari cerinya kemudian akan memasuki tahap sortasi untuk di sortir berdasarkan berat dan besar ukurannya. Kemudian, biji kopi akan disterilkan dari partikel asing yang dapat merusak kualitas kopi yang akan diproduksi.
Biji kopi yang disortir harus memiliki aspek kualitas yang baik, meliputi: aspek fisik, aspek kimiawi, bebas pencemaran dan tingkat kebersihannya. Hal tersebut akan mempengaruhi rasa dan aroma kopi sachet yang diproduksi dan juga memastikan bahwa hanya seduhan kopi instan terbaik yang sampai ke tangan konsumen.
3. Penyimpanan (Storage)
Tidak semua biji kopi yang disortasi akan langsung diolah ke dalam tahap manufaktur. Sebagian biji yang tidak digunakan akan di simpan ke dalam storage (tempat penyimpanan). Storage yang cocok untuk menyimpan biji kopi harus tempat yang anti udara, kering, sejuk serta terhindar dari paparan sinaran cahaya. Hal tersebut perlu dihindari, karena merupakan faktor yang dapat mempercepat pembusukan / pengrusakan dari si biji kopi.
4. Pencampuran (Blending)
Dalam pembuatan kopi sachet biji kopi yang digunakan tidak melulu berjenis single origin. Biasanya produsen kopi juga mencampur biji kopi dari berbagai jenis dan dari berbagai asal. Hal ini demi nenghasilkan cita rasa baru yang otentik. Salah satu alat yang digunakan adalah alat campur putar (tipe hexagonal). Ada yang berpendapat bahwa proses blending ini dilakukan pada saat pra roasting dan ada juga ketika pasca roasting.
5. Sangrai (Roasting)
Sangrai merupakan proses yang cukup krusial di sini. Tahap ini, akan mempengaruhi kualitas fisik dan kandungan kimia pada biji kopi. Bobot biji kopi akan berkurang akibat tereduksinya kadar air didalamnya, akan tetapi ukuran biji akan mengalami penambahan.
Biji kopi yang dijadikan bahan baku masih dalam bentuk green beans, kemudian akan dipanggang pada suhu lebih dari 300,1°F (>180°C).
Baca juga: Cara Memesan Minuman Di Starbucks (Plus tips dan Infografis)
Tujuan memanggang pada suhu di atas 300°F (>180°C) menghilangkan kelembapan dari biji kopi, sampai hanya tersisa 7-10% kadar air didalamnya. Selain itu, hal ini dilakukan demi menghilangkan karakter green beans, dan memunculkan senyawa volatil pada biji kopi yang memiliki rasa dan aroma manis.
Secara kimia
Pada fase sangrai (secara kimia), didahului dengan perubahan air menjadi gas (menguap), serta disusul oleh terjadinya reaksi pirolisis (dekomposisi termokimia bahan organik). Hal ini dibuktikan dengan meningkatnya gas Karbondioksida (CO2) yang muncul pada tempat sangrai.
Selain itu, reaksi kimia lainnya yang ikut terjadi, ialah proses karamelism akibat sari pati pada biji kopi yang pecah karena suhu panas. Sari pati akan berubah menjadi gula, yang selanjutnya berubah corak menjadi karamel kecokelatan pada permukaan biji. Selama Kurun fase ini berlangsung, Sukrosa secara instan akan menghilang.
Secara fisik
Sementara fenomena pirolisis secara fisik, dapat diketahui dengan adanya pergantian corak biji kopi yang awalnya hijau menjadi kecokelatan akibat sangrai.
Untuk lamanya proses sangrai cukup beragam dipengaruhi dari suhu dan tingkatan roasting yang ingin dicapai. Biasanya yang dijadikan patokan waktunya adalah timbulnya crack / retakan pada biji kopi. Retakan ini mulai terjadi pada kisaran waktu 7 menit - 30 menit. Adapun roast levelnya, antara lain:
- Light roast (cokelat muda), suhu 180°C - 205°C, waktu sampai awal crack pertama
- Medium roast (sedikit cokelat), suhu 209°C - 220°C, waktu sampai akhir retak pertama
- Medium dark-roast (cokelat lebih gelap), suhu 225°C - 230°C, waktu pada awal retakan kedua ataupun di tengah retakan kedua
- Dark roast (warna cokelat tua, hampir hitam), suhu > 240°C, waktu sampai fase akhir retakan kedua ataupun lebih.
6. Penggilingan (Grinding)
Setelah disangrai, proses selanjutnya adalah menggiling biji kopi. Biji kopi digiling dengan ukuran kasar, dengan tujuan meminimalisir partikel halus yang dapat menghambat pergerakan air ketika memasuki proses industri.
B. Proses Manufaktur
Bagaimana teknik membuat serbuk kopi instan tanpa ampas dari ekstrak air kopi ?
1. Ekstraksi
Produksi kopi sachet / instan diawali dengan proses ekstrasi kopi dengan cara menyeduh kopi menjadi cairan menggunakan alat ekstrasi yang efisien.
Pada tahap ini memakai air sebagai pelarutnya. Proses ekstrasi dibagi menjadi 2 fase, yakni ekstrasi (pelarut suhu panas) dan perkolasi (suhu dingin). Berikut mekanismenya
Softened Water dialirkan melewati beberapa tabung / kolom (5-8 tabung) yang terdapat bubuk kopi didalamnya. Kemudian, air pertama-tama akan melewati beberapa ruang panas (284-356°F / 140-180°C) / bisa bertekanan lebih tinggi lagi dari atmosfer, dengan alasan demi mengekstrasi komponen lebih sulit, seperti karbohidrat.
Selanjutnya, air akan melewati 2 / lebih ruang dingin (+- 212°F / 100°C) untuk mengekstrasi komponen yang lebih beraroma. Ekstak dialirkan menuju penukar panas agar menurunkan suhunya hingga +- 40°F (5°C). Diakhir siklus, ekstrak kopi menghasilkan kandungan dengan 20-30% padatan.
Limbah dari proses ini berupa ampas kopi. Ampas kopi kemudian akan diperas secara manual menggunakan alat, demi mendapatkan komponen ekstrak yang masih tersisa didalamnya. Setelah itu, nantinya ampas akan diolah menjadi biogas.
2. Filtrasi dan konsentrasi
- Memproses cairan menggunakan centrifuge, ialah proses pemisahan dengan memakai gaya sentrifugal sebagai driving force. Dalam hal ini air yang lebih ringan akan dipisahkan dari ekstrak kopi yang memiliki masa lebih berat.
- Teknik lainnya yang bisa dilakukan demi menghilangkan kandungan air pada konsentrat kopi adalah penguapan. Penguapan dilakukan sebelum mendinginkan ekstrak panas yang akan diseduh.
- Ekstrak kopi akan didinginkan sampai tahap cukup untuk membekukan air. Yang kemudian kristal es akan dipisahkan dari konsentrat kopi secara mekanis.
3. Pemulihan volatil aromatik
Agar aroma dan rasa pada ekstrak kopi bertahan sebanyak mungkin, oksigen pada ekstrak akan dihilangkan. Hal ini dapat dilakukan dengan menciptakan gas yang lain, seperti CO2 atau N2, melalui cairan, sebelum masuk pada proses dehidrasi.
4. Dehidrasi
- Pengeringan semprot, dilakukan pada suhu lebih tinggi, yang berpengaruh terhadap rasa kopi di akhir
- Proses Aglomerasi
- Pengeringan beku
Pengeringan semprot
Konsentrat cairan kopi akan dijernihkan dan didinginkan dengan cara disemprotkan melalui "nosel" pada bagian atas ruang pengering / menara pengering. Tinggi menara / ruang pengering 75 kaki (23m). Kemudian udara dengan suhu +- 480°F (250°C) akan dihembuskan dari atas menara ke bawah, sehingga akan menguapkan air pada konsentrat kopi yang telah disemprotkan.
Udara yang sudah dihembuskan lalu akan dialihkan keluar melalui bagian bawah menara, dan disaring untuk menghilangkan partikel halus yang terbawa, yang kemudian akan disirkulasi kembali melalui menara / masuk kembali sepanjang fase aglomerasi terjadi.
Bubuk kopi kering yang terkumpul di bawah menara mengandung 2-4% kelembapan dan terbentuk dari partikel yang mengalir bebas dan tak berdebu.
Pengeringan semprot dilakukan demi menghasilkan bentuk bubuk kopi menjadi pertikel kasar yang dapat larut lebih sempurna ketika diseduh oleh konsumen.
Proses aglomerasi
Bubuk kopi pada teknik penyemprotan kering direbus kembali demi mendapatkan gumpalan antar partikel bubuk yang lebih besar.
Secara sederhana merupakan proses pembasahan pada permukaan partikel - partikel bubuk kopi yang berakibat pada adanya kontak satu sama lain dan partikel tersebut akan menempel sehingga terbentuklah partikel yang berukuran lebih besar dan granular.
Ini dilakukan dengan mengekspos bubuk ke uap atau kabut halus, sambil menjatuhkannya di udara.
Pengeringan beku
Pengeringan beku dapat dijadikan sebagai teknik pengeringan lainnya selain semprot. Terdapat 4 langkah dalam prosesnya. Diawali dengan "pembekuan primer", ekstark kopi akan didinginkan hingga mencapai konsistesnsi cair pada suhu kisaran 20°F (-6°C).
Ekstrak kopi yang sudah didinginkan akan ditempatkan pada wadah baja, baki ataupun drum yang akan didinginkan hingga suhu -40° - -50°F. Proses pendinginan yang berlangsung cepat (30-120 detik) menghasilkan ekstra lebih kecil dan warna lebih ceeah, sementara proses yang berlangsung lambat (10-180 menit) menciptakan butir-butir yang lebih besar dan lebih gelap.
5. Aromatisasi
Kemudian, partikel-partikel kopi akan disemprotkan dengan Senyawa aroma volatil yang telah dikumpulkan pada fase sebelumnya, ini bisa dilakukan pada saat proses pengemasan.
