Википедия

Кофейная гуща

Текущая версия страницы пока не проверялась опытными участниками и может значительно отличаться от версии, проверенной 10 декабря 2024 года; проверки требует 1 правка.

Кофейная гуща — отход изготовления кофе, густой выщелоченный остаток кофейного напитка, состоящий из мелких нерастворимых в воде частиц.

Кофейная гуща в бумажном кофейном фильтре

Химический состав

править

Химический состав разных типов кофейной гущи схож, хотя в отходах, получаемых в ходе приготовления растворимого кофе, концентрация веществ ниже из-за более интенсивного процесса экстракции[1]. Использованная кофейная гуща богата сахарами[2], которые составляют около половины её веса. Ещё 20% приходится на белки, а ещё 20% — на лигнин[3]. Сухая кофейная гуща содержит значительное количество калия (11,7 г/кг), азота (27,9 г/кг), магния (1,9 г/кг) и фосфора (1,8 г/кг)[4]. Количество кофеина, оставшегося в высушенной кофейной гуще, составляет около 48% от его количества в свежем сырье[5]. В ходе сушки снижается также и концентрация танинов[6].

Производство

править
 
Коробки с высушенной кофейной гущей

В среднем из 1 тонны кофейных зёрен получается примерно 650 кг кофейной гущи[7], а ежегодные объемы превышают 15 миллионов тонн[8]. Из-за больших объемов образующегося отхода и специфики химического состава рассматриваются перспективы использования гущи в промышленности[5].

Использование

править

В конце XIX века кофейная гуща применялась некоторыми недобросовестными производителями как примесь к чистому молотому кофе[9].

Не рекомендуется сжигать высушенную кофейную гущу, так как при этом она выделяет опасные оксиды азота[3].

В садоводстве

править
 
Дождевые черви кофейной гуще.

В садоводстве кофейную гущу используют для компостирования или мульчирования[10]. Она особенно благоприятна для дождевых червей и кислотолюбивых растений, таких как черника[11], хотя из-за постепенного вымывания кислот pH часто снижается до нейтрального[12]. Экспериментальным путём было установлено, что рост и выживаемость дождевых червей снижается при использовании кофейной гущи в качестве основного корма[13]. В отдельных случаях кофейная гуща может использоваться как удобрение[12].

Кофейная гуща обладает фитотоксичными свойствами, снижающимися в ходе компостирования[14]. Известно об использовании кофейной гущи в качестве разрыхлителя грунта[15] и репеллента для улиток и слизней[10][16]. Некоторые коммерческие кофейни реализуют инициативы по бытовому использованию кофейной гущи, в том числе проект Starbucks «Grounds for your Garden»[17] или кофейни Green Coffee Shop Scheme «Ground to Ground»[18][19].

В гаданиях

править
Основные статьи: Тассеография и Гадание на кофейной гуще

В быту

править

В некоторых англоязычных руководствах по обустройству быта высушенную кофейную гущу рекомендовали использовать для наполнения игольниц[20]. Ряд современных руководств указывают на использование кофейной гущи для окрашивания древесины, ароматизации воздуха и изготовления косметических скрабов для тела[10].

В сельском хозяйстве

править
 
Мицелий вёшенки на субстрате из кофейной гуще.

В некоторых случаях кофейная гуща используется в качестве субстрата для выращивания грибов (в том числе вёшенок)[21][22], не требующего предварительно обработки[5].

Коллектив японских учёных в 2014 году указал на перспективу использования кофейной гущи для повышения эффективности производства растительных культур: внесение 10 кг использованной кофейной гущи на квадратный метр было предложено в рамках системы севооборота, при которой в течение первых шести месяцев после внесения поле не пашется, а слой кофейной гущи подавляет рост сорняков; затем поле запахивается и на нём высеваются бобовые, фиксирующие азот. Было показано, что внесение эквивалентного объема конского навоза вместе с кофейной гущей практически устраняет негативные эффекты свежей кофейной гущи[23].

Международный коллектив авторов в статье 2011 года рассмотрели возможность использования кофейной гущи для кормления жвачных животных, свиней, кур и кроликов, придя к выводу, что высокое содержание лигнина делает такое использование нежелательным[24].

Промышленное использование

править

Кофейная гуща может использоваться в промышленных масштабах для производства биогаза или для очистки сточных вод[25]. Биоэтанол также может быть получен из сахаров, содержащихся в кофейной гуще, после удаления масел, обычно путем гидролиза разбавленной кислотой[3].

Кофейную гущу можно применять при получении биодизеля, либо непосредственно извлекая масла с помощью растворителей[26], либо используя как сырьё для каталитического производства[27], либо используя гущу для кормления водорослей-биопродуцентов[28].

Существует потенциальная возможность замещения до 10-15% используемого песка кофейной гущей при изготовлении бетона[29].

Vandeponseele с коллегами (2021) предложили извлекать кофеин из кофейной гущи для коммерческого применения в пищевой, косметической, фармацевтической промышленности и для производства БАД[30].

Примечания

править
  1. ↑ Pérez-Burillo, Sergio; Cervera-Mata, Ana; Fernández-Arteaga, Alejandro; Pastoriza, Silvia; Rufián-Henares, José Ángel; Delgado, Gabriel (November 2022). "Why Should We Be Concerned with the Use of Spent Coffee Grounds as an Organic Amendment of Soils? A Narrative Review". Agronomy (англ.). 12 (11): 2771. doi:10.3390/agronomy12112771. hdl:10481/78230. ISSN 2073-4395.
  2. ↑ Mussatto, Solange I.; Carneiro, Livia M.; Silva, João P.A.; Roberto, Inês C.; Teixeira, José A. (January 2011). "A study on chemical constituents and sugars extraction from spent coffee grounds". Carbohydrate Polymers. 83 (2): 368—374. doi:10.1016/j.carbpol.2010.07.063. hdl:1822/16744.
  3. ↑ 1 2 3 McNutt, Josiah; He, Quan (Sophia) (March 2019). "Spent coffee grounds: A review on current utilization". Journal of Industrial and Engineering Chemistry. 71: 78—88. doi:10.1016/j.jiec.2018.11.054. S2CID 104298839.
  4. ↑ Ballesteros, Lina F.; Teixeira, José A.; Mussatto, Solange I. (December 2014). "Chemical, Functional, and Structural Properties of Spent Coffee Grounds and Coffee Silverskin". Food and Bioprocess Technology. 7 (12): 3493—3503. doi:10.1007/s11947-014-1349-z. hdl:1822/31900. S2CID 38776511.
  5. ↑ 1 2 3 Campos-Vega, Rocio; Loarca-Piña, Guadalupe; Vergara-Castañeda, Haydé A.; Oomah, B. Dave (September 2015). "Spent coffee grounds: A review on current research and future prospects". Trends in Food Science & Technology. 45 (1): 24—36. doi:10.1016/j.tifs.2015.04.012.
  6. ↑ Choi, Bogyoung; Koh, Eunmi (August 2017). "Spent coffee as a rich source of antioxidative compounds". Food Science and Biotechnology. 26 (4): 921—927. doi:10.1007/s10068-017-0144-9. PMC 6049539. PMID 30263620.
  7. ↑ Murthy, Pushpa S.; Madhava Naidu, M. (September 2012). "Sustainable management of coffee industry by-products and value addition—A review". Resources, Conservation and Recycling. 66: 45—58. Bibcode:2012RCR....66...45M. doi:10.1016/j.resconrec.2012.06.005.
  8. ↑ Kamil, Mohammed; Ramadan, Khalid Mustafa; Awad, Omar I.; Ibrahim, Thamir K.; Inayat, Abrar; Ma, Xiao (July 2019). "Environmental impacts of biodiesel production from waste spent coffee grounds and its implementation in a compression ignition engine". Science of the Total Environment. 675: 13—30. Bibcode:2019ScTEn.675...13K. doi:10.1016/j.scitotenv.2019.04.156. PMID 31026637. S2CID 135449537.
  9. ↑ Pendergrast, Mark "Uncommon grounds : the history of coffee and how it transformed our world" 2010 Basic Books. ISBN 978-0-465-02404-9
  10. ↑ 1 2 3 Don't Throw Out Your Leftover Coffee Grounds! Huffington Post (4 августа 2014). Дата обращения: 25 декабря 2014.
  11. ↑ Coffee wastes // The Rodale book of composting. — Emmaus, PA : Rodale Press, 1992. — P. 86. — ISBN 978-0-87857-991-4.
  12. ↑ 1 2 "Coffee Grounds Perk up Compost Pile With Nitrogen". Life at OSU (англ.). 10 June 2009. Дата обращения: 1 апреля 2018.
  13. ↑ Liu, K.; Price, G.W. (September 2011). "Evaluation of three composting systems for the management of spent coffee grounds". Bioresource Technology. 102 (17): 7966—7974. Bibcode:2011BiTec.102.7966L. doi:10.1016/j.biortech.2011.05.073. PMID 21704514.
  14. ↑ Stylianou, Marinos; Agapiou, Agapios; Omirou, Michalis; Vyrides, Ioannis; Ioannides, Ioannis M.; Maratheftis, Grivas; Fasoula, Dionysia (December 2018). "Converting environmental risks to benefits by using spent coffee grounds (SCG) as a valuable resource". Environmental Science and Pollution Research. 25 (36): 35776—35790. Bibcode:2018ESPR...2535776S. doi:10.1007/s11356-018-2359-6. PMID 29860699. S2CID 44081836.
  15. ↑ Southern Cultivator : [англ.]. — J.W. & W.S. Jones, 1853.
  16. ↑ NORTH COAST GARDENING: Winter vegetable growing. Eureka Times-Standard (24 декабря 2014). Дата обращения: 25 декабря 2014.
  17. ↑ Coffee for Your Plants? Starbucks Offers Free Coffee Grounds for Gardeners. Starbucks.com. Дата обращения: 13 декабря 2015.
  18. ↑ About Us | Coffee Grounds to Ground. Groundtoground.org (24 мая 2010). Дата обращения: 26 октября 2011.
  19. ↑ Green Coffee Shop Scheme (англ.). Cambridge Food Hub (8 мая 2019). Дата обращения: 25 октября 2019.
  20. ↑ The Universal Household Assistant: A Cyclopedia of what Everyone Should Know... : [англ.]. — A.L. Burt, 1884. — P. 347.
  21. ↑ Dillen, Nina Zelf oesterzwammen kweken op basis van ... koffiegruis? Zo doe je dat. Het Laatste Nieuws (18 июня 2015). Дата обращения: 7 ноября 2023. Архивировано 21 апреля 2021 года.
  22. ↑ PermaFungi | (28 марта 2014).
  23. ↑ Yamane, Koji; Kono, Mitsuaki; Fukunaga, Taiji; Iwai, Kazuya; Sekine, Rie; Watanabe, Yoshinori; Iijima, Morio (January 2014). "Field Evaluation of Coffee Grounds Application for Crop Growth Enhancement, Weed Control, and Soil Improvement". Plant Production Science. 17 (1): 93—102. Bibcode:2014PlPrS..17...93Y. doi:10.1626/pps.17.93. S2CID 84273209.
  24. ↑ Mussatto, Solange I.; Machado, Ercília M. S.; Martins, Silvia; Teixeira, José A. (July 2011). "Production, Composition, and Application of Coffee and Its Industrial Residues". Food and Bioprocess Technology. 4 (5): 661—672. doi:10.1007/s11947-011-0565-z. hdl:1822/22361. S2CID 27800545.
  25. ↑ Chalker-Scott, Linda Coffee grounds— will they perk up plants? Master Gardener. Puyallup Research and Extension Center, Washington State University (2009). Дата обращения: 25 декабря 2014.
  26. ↑ Kondamudi, Narasimharao; Mohapatra, Susanta K.; Misra, Mano (2008-12-24). "Spent Coffee Grounds as a Versatile Source of Green Energy". Journal of Agricultural and Food Chemistry (англ.). 56 (24): 11757—11760. doi:10.1021/jf802487s. ISSN 0021-8561. PMID 19053356.
  27. ↑ Patel, Prachi A simpler route to biodiesel from used coffee grounds (амер. англ.). Anthropocene (18 мая 2017). Дата обращения: 9 октября 2023.
  28. ↑ Coxworth, Ben Coffee grounds used to both feed and support biodiesel-producing algae (амер. англ.). New Atlas (2 ноября 2022). Дата обращения: 9 октября 2023.
  29. ↑ Christie, Damian (31 October 2019). "From coffee to concrete: Researchers offer a new solution". Quarry.
  30. ↑ Vandeponseele, Alexandre; Draye, Micheline; Piot, Christine; Chatel, Gregory (2 April 2021). "Study of Influential Parameters of the Caffeine Extraction from Spent Coffee Grounds: From Brewing Coffee Method to the Waste Treatment Conditions". Clean Technologies. 3 (2): 335—350. doi:10.3390/cleantechnol3020019.
Источник — https://ru.wikipedia.org/w/index.php?title=Кофейная_гуща&oldid=142095619