Использованная кофейная гуща
Отходы от варки кофе

Использованная кофейная гуща
Использованная кофейная гуща в коробках.
Использование

Использованная кофейная гуща является результатом заваривания кофе и является конечным продуктом после приготовления кофе . Несмотря на наличие нескольких весьма желательных химических компонентов, использованная кофейная гуща, как правило, считается отходами, и ее обычно выбрасывают или компостируют . По оценкам на 2019 год, ежегодно образуется более 15 миллионов тонн использованной кофейной гущи. Из-за такого количества отходов и химических свойств использованной кофейной гущи у нее есть несколько потенциальных применений.

В конце 19 века использованную кофейную гущу использовали для фальсификации чистого кофе. [1]

Химический состав

Большинство использованных кофейных зерен схожи по химическому составу, хотя кофейные зерна, используемые для приготовления растворимого кофе, содержат меньше химикатов из-за более обширного процесса экстракции. [2] Использованные кофейные зерна богаты сахарами, [3] которые составляют около половины их веса. Еще 20% состоят из белков, а еще 20% — из лигнинов . [4] Сухие кофейные зерна содержат значительное количество калия (11,7 г/кг), азота (27,9 г/кг), магния (1,9 г/кг) и фосфора (1,8 г/кг). [5] Количество кофеина , оставшегося в использованных кофейных зернах, составляет около 48% от количества в свежих кофейных зернах. [6] В использованных кофейных зернах содержится значительно меньше танинов , чем в свежих кофейных зернах. [7]

Производство

В среднем из 1 тонны зеленого кофе получается около 650 кг кофейной гущи, [8] а ежегодно образуется более 15 миллионов тонн кофейной гущи. [9] В соответствии с подходом жизненного цикла к устойчивости , [10] это большое количество отходов требует планов управления отходами. Из-за количества образующейся кофейной гущи и ее химических свойств использование кофейной гущи тщательно изучается. [6]

Использование

Меры предосторожности

Не рекомендуется сжигать высушенную использованную кофейную гущу, так как при сгорании она выделяет опасные оксиды азота . [4]

В садах

Компостные черви, передвигающиеся в использованной кофейной гуще.

В садах кофейная гуща может использоваться для компостирования или в качестве мульчи [11], поскольку она, как известно, медленно выделяет азот в почву. Говорят, что ее особенно ценят черви и растения, любящие кислоту , такие как черника [12], хотя из-за того, что из гущи во время использования вымываются кислоты, она обычно имеет нейтральный pH [13] , а рост и выживаемость красного виглера были экспериментально проверены и обнаружили, что они снижаются при обработке с использованием использованной кофейной гущи в качестве основного сырья для червей. [ 14] Использованная кофейная гуща особенно отмечена как почвенная добавка [13] Отработанная кофейная гуща обладает фитотоксичными свойствами, которые можно уменьшить с помощью компостирования [15] Садоводы сообщали об использовании использованной кофейной гущи в качестве сверлильщика [16] , отпугивателя слизней и улиток [11] [17], но это еще не [ когда? ] было научно проверено. [18] Некоторые коммерческие кофейни реализуют инициативы по предотвращению выбрасывания кофейной гущи впустую, включая проект Starbucks «Grounds for your Garden» [19] , а также существуют инициативы, спонсируемые сообществом, такие как «Ground to Ground» [20] или «Green Coffee Shop Scheme» в Кембриджшире, Великобритания. [21]

В гадании

В гаданиях и предсказаниях судьбы узоры на кофейной гуще используются для предсказаний.

В доме

Высушенную использованную кофейную гущу рекомендовали использовать для наполнения игольниц . [22] Использованную кофейную гущу можно использовать и в других домашних целях: для окрашивания древесины , в освежителях воздуха и в мыльных скрабах для тела. [11]

Сельскохозяйственное использование

Мицелий вешенки на кофейной гуще.

Были предприняты успешные инициативы по использованию кофейной гущи в качестве субстрата для выращивания грибов (включая вешенки ). [23] [24] Использование отработанной кофейной гущи в этом применении имеет то преимущество, что использованная кофейная гуща не нуждается в предварительной обработке, чтобы ее можно было использовать в качестве субстрата для грибов. [6]

Внесение 10 кг использованной кофейной гущи на квадратный метр было предложено в качестве части системы севооборота , где в течение первых шести месяцев поле остается под паром со слоем кофейной гущи на нем, подавляющим рост сорняков, затем кофейная гуща вспахивается и выращиваются бобовые , которые фиксируют свой собственный азот. Было показано, что внесение равного количества конского навоза одновременно с кофейной гущей почти устраняет негативные эффекты свежей использованной кофейной гущи. [25]

Было предложено использовать кофейную гущу в качестве корма для жвачных животных, свиней, кур и кроликов, однако высокое содержание лигнина делает это нежелательным использованием. [26]

Промышленное использование

Кофейная гуща может использоваться в промышленности для производства биогаза или для очистки сточных вод . [18] Биоэтанол также может быть получен из сахара, содержащегося в отработанной кофейной гуще, после того, как он обезжирен в качестве предварительной обработки, его обычно гидролизуют разбавленной кислотой. [4]

Биодизель можно производить из кофейной гущи, либо напрямую, путем извлечения масел с использованием растворителей [27], путем смешивания гущи с метаном и катализатором [28] , либо путем использования гущи для кормления биопроизводящих водорослей [29] .

При производстве бетона 10–15 % используемого песка можно заменить использованной кофейной гущей. [30]

Было предложено извлекать кофеин из использованной кофейной гущи для коммерческого применения в агропродовольственной , косметической, нутрицевтической или фармацевтической промышленности. [31]

В 2021 году футбольный клуб Forest Green Rovers из Глостершира опробовал форму, на 35% состоящую из использованной кофейной гущи в сочетании с переработанным пластиком.

Смотрите также

Ссылки

  1. ^ Пендерграст, Марк «Необычные основания: история кофе и как он изменил наш мир» 2010 Basic Books. ISBN  978-0-465-02404-9
  2. ^ Перес-Бурильо, Серхио; Сервера-Мата, Ана; Фернандес-Артеага, Алехандро; Пасториса, Сильвия; Руфиан-Энарес, Хосе Анхель; Дельгадо, Габриэль (ноябрь 2022 г.). «Почему нас должно беспокоить использование отработанной кофейной гущи в качестве органического удобрения почвы? Повествовательный обзор». Агрономия . 12 (11): 2771. doi : 10.3390/agronomy12112771 . hdl : 10481/78230 . ISSN  2073-4395.
  3. ^ Муссатто, Соланж И.; Карнейро, Ливия М.; Силва, Жоау, Пенсильвания; Роберто, Инес К.; Тейшейра, Хосе А. (январь 2011 г.). «Исследование химических компонентов и экстракции сахаров из отработанной кофейной гущи». Углеводные полимеры . 83 (2): 368–374 . doi :10.1016/j.carbpol.2010.07.063. hdl : 1822/16744 .
  4. ^ abc McNutt, Josiah; He, Quan (Sophia) (март 2019). «Отработанная кофейная гуща: обзор текущего использования». Журнал промышленной и инженерной химии . 71 : 78–88 . doi :10.1016/j.jiec.2018.11.054. S2CID  104298839.
  5. ^ Баллестерос, Лина Ф.; Тейшейра, Жозе А.; Муссатто, Соланж И. (декабрь 2014 г.). «Химические, функциональные и структурные свойства кофейной гущи и кофейной серебристой корочки». Технология пищевых продуктов и биопроцессов . 7 (12): 3493– 3503. doi :10.1007/s11947-014-1349-z. hdl : 1822/31900 . S2CID  38776511.
  6. ^ abc Campos-Vega, Rocio; Loarca-Piña, Guadalupe; Vergara-Castañeda, Haydé A.; Oomah, B. Dave (сентябрь 2015 г.). «Отработанная кофейная гуща: обзор текущих исследований и будущих перспектив». Trends in Food Science & Technology . 45 (1): 24– 36. doi :10.1016/j.tifs.2015.04.012.
  7. ^ Чой, Богёнг; Ко, Ынми (август 2017 г.). «Отработанный кофе как богатый источник антиоксидантных соединений». Food Science and Biotechnology . 26 (4): 921– 927. doi :10.1007/s10068-017-0144-9. PMC 6049539. PMID  30263620 . 
  8. ^ Мурти, Пушпа С.; Мадхава Наиду, М. (сентябрь 2012 г.). «Устойчивое управление побочными продуктами кофейной промышленности и добавление стоимости — обзор». Ресурсы, сохранение и переработка . 66 : 45–58 . Bibcode : 2012RCR....66...45M. doi : 10.1016/j.resconrec.2012.06.005.
  9. ^ Камил, Мохаммед; Рамадан, Халид Мустафа; Авад, Омар И.; Ибрагим, Тамир К.; Инаят, Абрар; Ма, Сяо (июль 2019 г.). «Воздействие на окружающую среду производства биодизеля из отходов кофейной гущи и его внедрение в двигатель с воспламенением от сжатия». Science of the Total Environment . 675 : 13–30 . Bibcode : 2019ScTEn.675...13K. doi : 10.1016/j.scitotenv.2019.04.156 . PMID  31026637. S2CID  135449537.
  10. ^ Gebreeyessus, Getachew Dagnew (август 2022 г.). «На пути к устойчивой и циклической биоэкономике: взгляд на валоризацию отработанной кофейной гущи». Science of the Total Environment . 833 : 155113. Bibcode : 2022ScTEn.83355113G. doi : 10.1016/j.scitotenv.2022.155113. PMID  35427619. S2CID  248138300.
  11. ^ abc «Не выбрасывайте остатки кофе!». Huffington Post. 4 августа 2014 г. Получено 25 декабря 2014 г.
  12. ^ Мартин, Дебора Л.; Гершуни, Грейс , ред. (1992). «Отходы кофе». Книга Родейла о компостировании. Эммаус, Пенсильвания: Rodale Press. стр. 86. ISBN 978-0-87857-991-4. Получено 5 января 2010 г.
  13. ^ ab "Кофейная гуща оживляет компостную кучу азотом". Жизнь в Университете штата Огайо . 10 июня 2009 г. Получено 1 апреля 2018 г.
  14. ^ Лю, К.; Прайс, Г. В. (сентябрь 2011 г.). «Оценка трех систем компостирования для управления отработанной кофейной гущей». Bioresource Technology . 102 (17): 7966– 7974. Bibcode : 2011BiTec.102.7966L. doi : 10.1016/j.biortech.2011.05.073. PMID  21704514.
  15. ^ Stylianou, Marinos; Agapiou, Agapios; Omirou, Michalis; Vyrides, Ioannis; Ioannides, Ioannis M.; Maratheftis, Grivas; Fasoula, Dionysia (декабрь 2018 г.). «Преобразование экологических рисков в выгоды путем использования отработанной кофейной гущи (SCG) в качестве ценного ресурса». Environmental Science and Pollution Research . 25 (36): 35776– 35790. Bibcode : 2018ESPR...2535776S. doi : 10.1007/s11356-018-2359-6. PMID  29860699. S2CID  44081836.
  16. ↑ Южный земледелец. Дж. У. и В. С. Джонс. 1853.
  17. ^ "СЕВЕРНОЕ ПОБЕРЕЖЬЕ САДОВОДСТВО: Зимнее выращивание овощей". Eureka Times-Standard. 24 декабря 2014 г. Получено 25 декабря 2014 г.
  18. ^ ab Chalker-Scott, Linda (2009). «Кофейная гуща — оживит ли она растения?» (PDF) . Мастер-садовод . Puyallup Research and Extension Center, Washington State University . Получено 25 декабря 2014 г. .
  19. ^ «Кофе для ваших растений? Starbucks предлагает бесплатную кофейную гущу для садоводов». Starbucks.com . Получено 13 декабря 2015 г. .
  20. ^ "О нас | Coffee Grounds to Ground". Groundtoground.org. 24 мая 2010 г. Получено 26 октября 2011 г.
  21. ^ "Green Coffee Shop Scheme". Cambridge Food Hub . 8 мая 2019 г. Получено 25 октября 2019 г.
  22. ↑ Универсальный помощник по хозяйству: энциклопедия того, что должен знать каждый... А. Л. Берт. 1884. С. 347.
  23. ↑ Диллен, Нина (18 июня 2015 г.). «Zelf oesterzwammen kweken op base van ... koffiegruis? Zo doe je dat». Het Laatste Nieuws . Архивировано из оригинала 21 апреля 2021 года . Проверено 7 ноября 2023 г.
  24. ^ "PermaFungi |". 28 марта 2014 г.
  25. ^ Яманэ, Кодзи; Коно, Мицуаки; Фукунага, Тайдзи; Ивай, Казуя; Сэкинэ, Риэ; Ватанабэ, Ёсинори; Иидзима, Морио (январь 2014 г.). «Полевая оценка применения кофейной гущи для улучшения роста сельскохозяйственных культур, борьбы с сорняками и улучшения почвы». Plant Production Science . 17 (1): 93– 102. Bibcode :2014PlPrS..17...93Y. doi : 10.1626/pps.17.93 . S2CID  84273209.
  26. ^ Муссатто, Соланж И.; Мачадо, Эрсилия М.С.; Мартинс, Сильвия; Тейшейра, Жозе А. (июль 2011 г.). «Производство, состав и применение кофе и его промышленных остатков». Технология пищевых продуктов и биопроцессов . 4 (5): 661– 672. doi :10.1007/s11947-011-0565-z. hdl : 1822/22361 . S2CID  27800545.
  27. ^ Kondamudi, Narasimharao; Mohapatra, Susanta K.; Misra, Mano (24 декабря 2008 г.). «Отработанная кофейная гуща как универсальный источник зеленой энергии». Журнал сельскохозяйственной и пищевой химии . 56 (24): 11757– 11760. doi :10.1021/jf802487s. ISSN  0021-8561. PMID  19053356.
  28. ^ Патель, Прачи (18 мая 2017 г.). «Более простой способ получения биодизеля из использованной кофейной гущи». Антропоцен . Получено 9 октября 2023 г.
  29. ^ Коксворт, Бен (2 ноября 2022 г.). «Кофейная гуща, используемая как для питания, так и для поддержки водорослей, производящих биодизель». Новый Атлас . Получено 9 октября 2023 г.
  30. ^ Кристи, Дамиан (31 октября 2019 г.). «От кофе до бетона: исследователи предлагают новое решение». Карьер .
  31. ^ Вандепонзееле, Александр; Дрей, Мишлин; Пиот, Кристин; Шатель, Грегори (2 апреля 2021 г.). «Исследование влияющих параметров извлечения кофеина из отработанной кофейной гущи: от метода заваривания кофе до условий обработки отходов». Чистые технологии . 3 (2): 335–350 . doi : 10.3390/cleantechnol3020019 .
Получено с "https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=Использованные_кофейные_зерна&oldid=1247828843"