Je mehr die Hersteller von Single Serve Coffee ihr Wissen über die Produktanpassung verbessern, desto mehr Single Serve Coffee kann auf die Bedürfnisse der Kunden zugeschnitten und für Unternehmen und Verbraucher optimiert werden.
Von Rachel Northrop
(Alle Grafiken mit freundlicher Genehmigung von Modern Process Equipment)
Dieser Artikel erschien in der Märzausgabe 2018 des Tea & Coffee Trade Journal.
Zu den Single-Serve-Produkten gehört heute eine Vielzahl von Kaffeesorten, die in verschiedenen Umgebungen konsumiert werden, von Frühstücksmischungen, die mit Geräten auf der Arbeitsplatte zu Hause gebrüht werden, bis hin zu aromatisierten Tassen, die im Pausenraum des Büros gebrüht und mit Milch genossen werden. Das richtige Mahlen verschiedener Kaffees, die für jede dieser Einzelportionsverpackungsmethoden und ihre ultimativen Brühtechnologien geeignet sind, erfordert eine genaue Analyse, wie Mahlgröße, -verteilung und -dichte mit anderen Faktoren interagieren, die das Endprodukt beeinflussen.
Mahlgrad – Partikel messen
Daniel Ephraim, Präsident von Modern Process Equipment in Chicago, Illinois, erklärte, dass die Herstellung von Kapseln und Pods extreme Genauigkeit erfordert und dass der richtige Mahlgrad die Extraktion für verschiedene Einzelportionsverpackungen optimiert. “Zuerst werden die Packungen/Pods auf Hochgeschwindigkeits-Verpackungslinien befüllt und gleichzeitig muss jede Kapsel mit einer bestimmten Menge Kaffee befüllt werden. Hinzu kommt die Notwendigkeit, einen Mahlgrad herzustellen, der in der Lage ist, innerhalb von 12 bis 20 Sekunden 20 Prozent lösliche Feststoffe aus dem Kaffee zu extrahieren”, sagte er. “Wenn man sich diese Anforderungen ansieht, kann man schnell erkennen, dass das Schleifen das kritischste Element bei der Herstellung von Kapseln und Pods ist.”
Die Brühzeit wird beim Einzelportions- und beim Filter-Batch-Brühen stark beschleunigt, und der Mahlgrad muss den Druckanstieg berücksichtigen, der erforderlich ist, um den Kaffee angesichts der Kompression der Brühzeit richtig zu extrahieren.
David Silverstein, Gründer von Pro-line Coffee in Wood Dale, Illinois, merkte an: “Mehr Kaffee bedeutet nicht unbedingt eine bessere Extraktion. Wir betrachten den Röstgrad und andere Faktoren, wenn wir bestimmen, wie Kaffee für Einzelportionsprodukte gemahlen wird. Den perfekten Schliff für jedes Produkt zu finden, ist ein Prozess von Versuch und Irrtum. Wir evaluieren jedes Produkt in der Postproduktion, so dass wir es ständig anpassen.”
Ephraim beschrieb diese Anpassungen in Form von Granulometrien oder Größenverteilung von Partikeln. “Der Tropffiltermahlgrad (800 Mikron) reflektiert jede gemahlene Kaffeebohne auf etwa 500 bis 800 Partikel, während der K-Cup-Mahlgrad 1.000 bis 3.000 Partikel beträgt. Der Mahlgrad der Espressostyle-Kapsel (250 Mikrometer) beträgt etwa 3.500 Partikel pro Kaffeebohne.” Er sagte, wenn man den entsprechenden Effekt der Mahlgröße auf die dem Wasser ausgesetzte Oberfläche beobachtet, wird deutlich, dass die resultierende freiliegende Oberfläche der gemahlenen Partikel mit den feineren, technischen Mahlgraden um 200 bis 500 Prozent größer ist. “Die gezeigten Mahlgrade sind generisch, und spezifische Mahlgraddesigns sind für präzise Pod- und Kapselkonfigurationen optimiert.”
Silverstein identifizierte die Aromatisierung als einen weiteren Faktor, der sich darauf auswirkt, wie Einzelportionsprodukte gemahlen werden müssen. “Das Mahlen variiert je nach Röstgrad und dem Vorhandensein oder Fehlen von Aromen bei Einzelportionsprodukten”, bemerkte er. “Wir aromatisieren nach dem Mahlen, und für aromatisierte Produkte wählen wir einen gröberen Mahlgrad, da die Aromatisierung ein weiteres Hindernis darstellt, durch das das Wasser während des Brauprozesses gelangen muss.”
Total Dissolved Solids (TDS) sind eine Möglichkeit zur Messung der Kaffeeextraktion, um die Ergebnisse verschiedener Mahlgrade zu vergleichen. HM Digital, Hersteller von Wasserprüfgeräten, definiert TDS als “die Gesamtmenge an mobil geladenen Ionen, einschließlich Mineralien, Salzen oder Metallen, die in einem bestimmten Volumen Wasser gelöst sind, ausgedrückt in Einheiten von mg pro Volumeneinheit Wasser (mg/L), auch als Teile pro Million (ppm) bezeichnet.”
Silverstein sagte: “Wir arbeiten daran, den höchsten TDS zu erreichen – 1,1 bis 2 Prozent. Die Herausforderung besteht darin, einen großartigen Becher in einem unvollkommenen System zu schaffen.” Das System ist unvollkommen, weil die Bohnen nicht identisch sind. Dieser Mangel an Einheitlichkeit stellt eine Herausforderung beim Mahlen von Kaffees dar, die bei jeder Portion eines einzelnen Portionsprodukts gleich schmecken sollen.
Verdichtung und Partikelverteilung
Die Partikelgröße von gemahlenem Kaffee ist entscheidend für die Entwicklung von Einzelportionsprodukten, und ebenso wichtig ist die Dichte, mit der diese Partikel in den portionierten Behälter verpackt werden. Moderne Prozessanlagen verwenden sowohl bimodales Mahlen als auch Vortex-Verdichtung. “Die bimodale Mahlverteilung beim Mahlen von Espresso, die in Abbildung 2 dargestellt ist, hat einen doppelten Effekt”, erklärt Ephraim. “Zuerst sorgen die ‘Ziegel’ (250 Mikrometer große Partikel) für den korrekten Fluss durch den Kuchen. Zweitens ermöglicht der ‘Mörser’ (20-40 Mikron-Partikel) die Extraktion einer großen Menge an löslichem und emulgiertem Material.”
Diese Kombination aus “Ziegeln und Mörtel” ergibt das unverwechselbare Geschmacksprofil, das mit einem guten Espresso verbunden ist. Der feine “Mörser”-Mahlgrad eines einzelnen Espressoprodukts erzeugt den Effekt einer schaumigen Crema, der bei Schüssen auftritt, die auf einer manuellen oder automatischen Espressomaschine gezogen werden.
Pro-line Coffee nutzt für seine Produktpalette bimodale Mahltechnologien. “Wir verwenden hauptsächlich eine zweistufige Walzenschleifmaschine”, sagt Silverstein. “Bei Pro-line betrachten wir uns als Röster, aber mit Single Serve müssen wir die Arbeit erledigen, die ein Barista machen würde.” Während ein Barista die Geschwindigkeit des Wasserflusses und den Druck bei jedem Schuss steuern kann, sind der Bräter, die Mühle und der Barista alle in der verpackten Einzelportionseinheit enthalten. Die Mahlgradverteilung muss die Brühmethode antizipieren, fast wie ein vordosierter und vorverpackter Siebträger, der für einen Barista bereit ist, aber in diesem Fall ist der Barista eine vorprogrammierte Maschine. Daher müssen Single-Serve-Produkte den Mahlgrad und die Enddichte in ihrer Verpackung sorgfältiger berechnen als jedes andere Produkt, da es keine Möglichkeit gibt, nach dem Versiegeln des Produkts letzte Änderungen vorzunehmen.
Die Vortex-Verdichtung ermöglicht die Modulation der Packungsdichte. “Wirbelverdichtung”, sagte Ephraim, “ist die Fähigkeit von Kaffee, mehr oder weniger ‘fluffig’ zu sein. Dies ist die Technik, die sich auf das Verpacken einer gewünschten Menge Kaffee in einen bestimmten Raum bezieht, der in diesem Fall eine Kapsel oder Kapsel ist, wie in Abbildung 4 gezeigt. ‘fluffig’ ist zwar kein Fachbegriff, aber er beschreibt das Konzept, dass Kaffee mehr oder weniger Platz einnimmt, um in eine Verpackung zu passen.”
Laut Ephraim ist das Mahlen für die Geschwindigkeit von Verpackungslinien ein weiterer wichtiger Aspekt für Single-Serve-Produkte. “Die Kaffeedichte ist bei der Single-Serve-Herstellung von entscheidender Bedeutung, da die Verpackungsanforderungen bis zu 1.200 einzelne Kapseln pro Minute betragen können, wobei eine Füllgenauigkeit von nahezu 100 Prozent erforderlich ist.”
Mit dem Fluss des Herstellungsprozesses Schritt zu halten, ist das, was Single-Serve-Produkte schwierig macht, berichtet Ephraim. “Diese Herausforderung bei der Verdichtung ist zweifach. Die erste Herausforderung ist die Konsistenz. Der Kaffee muss während eines Produktionslaufs ein bestimmtes Dichteniveau konstant und unverändert beibehalten. Die zweite ist die Dichte. Die Dichte sollte auf einem signifikanten (hohen) Niveau liegen, damit es mit hoher Geschwindigkeit in den vorgeschriebenen Raum des Verpackungsbehälters (Kapsel) gefüllt werden kann. Wenn der Kaffee zum Beispiel kaum in die Tasse oder Kapsel gelangt, kommt es zu “Lecks” sowie zu einer inkonsistenten Brühleistung. Dies ist entscheidend, wenn man versucht, 6-8 Gramm in eine Espressokapsel oder 10-14 Gramm in eine K-Tasse mit einer Geschwindigkeit von 1.200 Pads/Kapseln pro Minute zu passen.”
Kundenspezifisches Design
Single-Serve-Produkte sind für viele Kunden attraktiv, weil sie die Möglichkeit haben, Produkte individuell zu etikettieren. Silverstein von Pro-line teilte mit, dass je mehr Produkte das Unternehmen experimentiert, indem es Kombinationen von Mischungen, Röststufen, Aromen und Verpackungsmodi ausprobiert, desto mehr Erfahrung entwickelt es, welche Kombinationen die besten Ergebnisse liefern. “Wir sehen, was erfolgreich ist, so dass wir selbstbewusst Empfehlungen für Private-Label-Kunden geben können, da jeder Kunde einen anderen Beratungsbedarf hat.” Das Mahlen ermöglicht eine weitere Anpassung, indem zwischen einem Einzelportionsprodukt, das ein Espressogetränk liefert, und einem Filtergetränk unterschieden wird, indem einfach die Partikelgröße, die Anzahl und die Verdichtung der Endverpackung angepasst werden.
Die Popularität von Single Serve schwankt in verschiedenen Umgebungen, aber je mehr Experten für die Herstellung von Single-Serve-Kaffeeprodukten ihr Wissen über die Produktanpassung verbessern, desto mehr kann Single Serve auf die Kundenbedürfnisse zugeschnitten werden und Unternehmen und Verbrauchern optimierte Produkte liefern.
Rachel Northrop berichtet seit 2012 für T&CTJ über Kaffee, während sie in den lateinamerikanischen Kaffeegebieten lebte, um When Coffee Speaks zu schreiben. Sie lebt in Brooklyn, NY. Sie ist unter [email protected] erreichbar.
