กระบวนการผลิตกาแฟผงสำเร็จรูป

การสกัดของแข็ง 

         การสกัดของแข็งที่ละลายน้ำได้ของกาแฟ จะใช้น้ำเป็นตัวทำละลาย การสกัดจะดำเนินไปอย่างต่อเนื่องจนกระทั่งสารละลายมีความเข้มข้นประมาณ 15 ถึง 25 เปอร์เซ็นต์ w/w การสกัดนิยมทำที่อุณหภูมิ 175 องศาเซลเซียส ที่อุณหภูมิ 100 องศาเซลเซียส จะส่งผลทำให้ปริมาณของแข็งที่สกัดได้แห้งยาก การสกัดของแข็งที่ละลายได้มี 3 วิธีด้วยกัน คือ

         -  (Percolation Batters) เป็นวิธีการที่ใช้กันทั่วไป โดยนำกาแฟที่คั่วบรรจุในภาชนะ จากนั้นจะผ่านน้ำร้อนเข้าไปสกัดของแข็งที่ละลายน้ำในกาแฟ น้ำกาแฟจะถูกปล่อยออกไป แล้วภาชนะอันใหม่จะเข้ามาแทนที่ภาชนะเดิม อุณหภูมิที่ใช้ในการสกัดอยู่ที่ 175 องศาเซลเซียส ภายใต้ความดันสารละลายที่ได้จะมีความเข้มข้นประมาณ 15 ถึง 25 เปอร์เซ็นต์ น้ำหนักต่อน้ำหนักเข้าสู่กระบวนการทำแห้งต่อไป

         - ระบบการไหลสวนทาง (Countercurrent System) กาแฟจะถูกผ่านเข้าสู่ภาชนะควบคุมอุณหภูมิ รูปทรงกลมอย่างต่อเนื่องและจะถูกนำขึ้นด้านบนด้วยสกรูเกลียวที่มีรอบการหมุนจำนวน 10 ถึง 22 รอบต่อชั่วโมง และน้ำร้อนจะเข้ามาทางด้านบนเพื่อสกัดของแข็งที่ละลายน้ำได้ในกาแฟ จากนั้นน้ำกาแฟที่ได้ จะปล่อยออกทางด้านล่าง การทำงานของระบบต้องใช้ความดันและอุณหภูมิ 180 องศาเซลเซียส

         - (Slurry Extraction) กาแฟและน้ำจะถูกกวนเข้าด้วยกันในแทงค์  และจะแยกออกจากกันโดยการหมุนเหวี่ยง ซึ่งเครื่องจักรสำหรับกระบวนการนี้มีราคาค่อนข้างแพงมาก

การทำแห้ง (Drying) 

         น้ำกาแฟที่ได้สามารถทำให้แห้งโดยใช้เครื่องทำแห้งแบบพ่นฝอย เครื่องทำแห้งแบบแช่เยือกแข็งหรือเครื่องทำแห้งแบบลูกกลิ้ง และเครื่องทำแห้งแบบพ่นฝอย (Spray Drying)

         - การทำแห้งแบบพ่นฝอย  เป็นการทำให้น้ำกาแฟเกิดเป็นละอองเล็กขนาดหยดน้ำ (เส้นผ่านศูนย์กลาง 100 ถึง 200 ไมโครเมตร) ในกระแสลมร้อนที่ไหลในทิศทางเดียวกัน (150 ถึง 300 องศาเซลเซียส) ในถังทำแห้งขนาดใหญ่ กาแฟแห้งที่ได้จะถูกแยกออกไปโดยการใช้ Centrifugal Atomizer ส่วนของเหลวจะถูกส่งไปยังภาชนะหมุนเพื่อสร้างขนาดของหยดสารละลายใหม่ในการสเปรย์  ผลกาแฟที่แห้งแล้วจะนำออกโดยการใช้สายพานลำเลียงแบบสกรูเกลียวหรือระบบนิวเมติก

         - การทำแห้งแบบแช่เยือกแข็ง (Freeze drying) เป็นการทำแห้งโดยการทำให้ของแข็งกลายเป็นไอโดยไม่ละลาย หรือเรียกว่า การระเหิด โดยน้ำกาแฟจะถูกทำให้แข็งอย่างช้าๆ ในอุปกรณ์แช่แข็งทั่วไป จากนั้นจึงทำการระเหิดภายใต้ความดัน 610PA และเกิดความร้อนโดยไอที่เกิดขึ้นจะถูกดูดกลับไปควบแน่นในคอยล์เย็น การทำแห้งขั้นสุดท้ายจะรวมถึงการทำแห้งแบบระเหยด้วย  กาแฟจำเป็นที่จะต้องอยู่ในสภาพที่คล้ายโฟมเพื่อป้องกันการเกิดผลึกคล้ายแก้วของวัตถุดิบที่แช่แข็ง

         -  การทำแห้งแบบลูกกลิ้ง (Drum Drying) การทำแห้งแบบนี้ไม่เป็นที่นิยมนักในขณะนี้  เนื่องจากการทำแห้งจะทำให้น้ำกาแฟต้องสัมผัสกับลูกกลิ้งรูปทรงกระบอกที่ร้อนจัด



ขั้นตอนการผลิตกาแฟกึ่งสำเร็จรูป


ขั้นตอนการผลิตกาแฟสำเร็จรูป

ขั้นตอนที่ 1 การคัดและเก็บรักษาเมล้ดกาแฟ (Green Bean Cleaning & Storage)  คือเมล็ดกาแฟที่ถูกกะเทาะเปลือกเรียบร้อยแล้ว เก็บไว้ใน Bin สำหรับเก็บเมล็ดกาแฟที่ควบคุมความชื้น และอยู่ในที่อุณหภูมิที่ต่ำ จะถูกนำมาทำความสะอาด โดยการใช้เครื่อง Spray Drying เป่า เพื่อให้สิ่งสกปรกหลุดออกจากเมล็ด

ขั้นตอนที่ 2 การผสมกาแฟ (Blending) คือการนำกาแฟพันธุ์ต่างๆ มาผสมกันตามสูตรเฉพาะ เพื่อให้ได้กาแฟที่ต้องการในเครื่องผสม


เครื่อง Blending


ขั้นตอนที่ 3 การคั่ว (Roasting)  การคั่วเป็นขั้นตอนที่สำคัญที่สุดในการผลิตกาแฟ โดยกลิ่นรสสุดท้ายของกาแฟจะขึ้นกับวิธีการคั่ว ตลอดจนสภาวะที่ใช้คั่ว โดยอุณหภูมิที่เหมาะสมในการคั่วอยู่ที่ประมาณ 200 องศาเซลเซียส

เครื่อง Roasting

ขั้นตอนที่ 4 การบด (Grinding) การบดมีลักษณะดังนี้คือ
1) แบบหยาบ
2) แบบหยาบปานกลาง
3) แบบละเอียด
4) แบบละเอียดมาก โดยใช้เครื่องบดมาตรฐาน เรียกว่า motorizedgrinders  

เครื่อง Girnding

ขั้นตอนที่ 5  การแยกสารที่ให้กลิ่นหอม (Aroma Recovery)  เป็นการถนอมกลิ่นกาแฟไม่ให้สูญเสียไปกับกระบวนการผลิตและให้สภาพของกลิ่นคงความหอมและสดใหม่อยู่เสมอ

เครื่อง Aroma Recovery

ขั้นตอนที่ 6  การสกัดเมล็ดกาแฟ (Extraction) กาแฟจะถูกผ่านเข้าสู่ภาชนะที่ควบคุมอุณหภูมิรูปทรงกลมอย่างต่อเนื่อง และจะถูกขนขึ้นด้านบนด้วยสกรูเกลียวที่มีรอบการหมุน 10 ถึง 22 รอบต่อชั่วโมง และน้ำร้อนจะเข้ามาทางด้านบน เพื่อสกัดของแข็งที่ละลายน้ำได้ในกาแฟ จากนั้นน้ำกาแฟที่ได้จะปล่อยออกทางด้านล่าง การทำงานของระบบต้องใช้ความดันและอุณหภูมิประมาณ 180 องศาเซลเซียส

ขั้นตอนที่ 7  การระเหยน้ำ (Evaporation) เป็นกระบวนการสกัดความชื้นของเมล็ดกาแฟ โดยมีการปรับอุณหภูมิของตัวเครื่อง เพื่อให้ความร้อนระเหยออกมาเป็นไอ สกัดความชื้นให้เมล็ดกาแฟแห้ง หากเมล็ดกาแฟมีความชื้นจะทำให้เกิดเชื้อรา จะไม่สามารถนำมาใช้ในการผลิตได้ เพราะเมล็ดกาแฟหมดคุณภาพ

ขั้นตอนที่ 8  การฉีดสารที่ให้กลิ่นหอม (Aroma Recovery)  หลังจากการระเหยน้ำ จะทำการฉีดสารที่ให้กลิ่นหอมกลับเข้ามา เพื่อคืนสภาพของกลิ่นให้กลับมาคงความหอมและสดใหม่อยู่เสมอ

ขั้นตอนที่ 9  การวัดค่ามาตรฐาน (Standardization) เป็นการวัดความเข้มข้นของกาแฟให้ได้มาตรฐานตามที่ต้องการ

ขั้นตอนที่ 10  การทำแห้ง (Drying) การทำแห้งแบบพ่นฝอย เป็นการทำให้น้ำกาแฟเกิดเป็นละอองขนาดเล็กขนาดหยดน้ำในกระแสลมร้อนที่ไหลในทิศทางเดียวกัน ในถังทำแห้งขนาดใหญ่  กาแฟแห้งที่ได้จะถูกแยกออกไปโดยการใช้ Centrifugal Atomizer ส่วนของเหลวจะถูกส่งไปยังภาชนะหมุน เพื่อสร้างขนาดของหยดสาร ละลายใหม่ในการสเปรย์

ขั้นตอนที่ 11  การบรรจุภัณฑ์ (Filling & Packing) เมื่อได้กาแฟผงสำเร็จรูปก็จะนำเข้าสู่กระบวนการบรรจุภัณฑ์ โดยใช้เครื่องมือในการบรรจุภัณฑ์ หลังจากนั้นก็จะทำการบรรจุลงหีบห่อและขนย้ายไปยังโกดังพักสินค้า เพื่อรอการขนส่งต่อไป