Μια σύντομη αλλά ολιστική προσέγγιση μιας καθημερινής συνήθειας

Ή αλλιώς, πώς να φορτίσεις το κινητό σου με τα υπολείμματα του καφέ σου ή... περίπου έτσι - Μέρος B (Μέρος Α)

της Ανατολής Ροντογιάννη

Σε αυτό το δεύτερο άρθρο μιλάμε για τον καφέ και κάποια ποιοτικά στοιχεία που χαρακτηρίζουν τη διαχείριση των υπολειμμάτων του.

Μετά από μια σύντομη σκιαγράφιση του αντικειμένου και συνοψίζοντας στο ότι «προηγμένες θερμοχημικές και βιοτεχνολογικές μεθόδους, τα αναλωμένα κατακάθια καφέ δύναται να μετατραπούν σε άλλα χρήσιμα βιοκαύσιμα, όπως βιοαιθανόλη, βιο-έλαια, αέριο σύνθεσης βιοαέριο και βιοντίζελ. Επιπλέον μπορούν να χρησιμοποιηθούν ως εδαφοβελτιωτικό, ως πρωτογενής πηγή σε τρόφιμα αλλά ακόμη και για την παρασκευή προϊόντων καθημερινής χρήσης» θα παρουσιάσουμε ακολούθως κάποιες από αυτές, ενώ στο μέρος [Γ] που θα ακολουθήσει θα παρουσιαστούν ενδιαφέρουσες επιχειρηματικές προτάσεις χρήσης του πολύτιμου υπολείμματος.

Όπως είδαμε, η παραγωγή καφέ δημιουργεί μεγάλη ποσότητα απορρίψεων. Μάλιστα το μέσο βάρος της υπολειμματικής βιομάζας του καφε, που έχει υποστεί εκχύλιση (SCG), είναι περίπου το 50% του αρχικού. Αυτό σε αριθμούς σημαίνει ότι από την παγκόσμια συγκομιδή καφέ, η οποία για το 2024/25 αναμένεται να φτάσει τα 174,9 εκατομμύρια σακιά (aka 10500 εκ.κιλά), θα παραχθούν 7,350 εκ. κιλά υπολλείμματος.

Τι είναι αυτό το υπόλλειμμα πλεον της εκχύλισης; Στην εικόνα που ακολουθεί παρουσιάζονται το βασικό υπόλειμμα του κόκκου του καφέ σε διάφορα στάδια επεξεργασίας του:

Εικόνα 1 Υποπροϊόντα καφέ που λαμβάνονται κατά την επεξεργασία του, A.Τσόφλι, B. Φλοιός κόκκου, C. Silver Skin & D.Κατακάθι SCG [1]

Με την αφαίρεση από το λεπτό τύπου τσόφλι (Εικόνα 1.A) και του φλοιού(Εικόνα 1.Β) ο κόκκος καφέ υποβάλλεται σε βιομηχανική επεξεργασία για να διαχωριστεί η σκόνη καφέ. Το ψήσιμο και η ζυθοποίηση παρέχουν στερεά υπολείμματα, όπως το silver skin/ασημένια φλούδα (Εικόνα 1.C) και τέλος το κατακάθι του καφέ (Εικόνα 1.D). Στην εικόνα (2) παρουσιάζεται ένα απλουστευμένο διάγραμμα ροής της επεξεργασίας του καφέ, με αποτέλεσμα τη δημιουργία των βασικών αποβλήτων του, τα οποία προλογίσαμε.

Εικόνα 2 Η γραμμή παραγωγής του τελικού προιόντος του καφέ [(2), (3), (4)]

Τα κατακάθια (SCG) του καφέ είναι πλούσια σε θρεπτικά συστατικά και χρησιμοποιούνται για ποικίλες εφαρμογές, όπως η εξαγωγή πολυφαινολών και καφεΐνης. Πιο συγκεκριμένα, τα SCG μπορούν να χρησιμοποιηθούν ως πιθανή πρώτη ύλη για την ανάπτυξη βιοδιυλιστηρίου με βάση τον καφέ προς παραγωγή προϊόντων προστιθέμενης αξίας μέσω διαφόρων βιοτεχνολογικών διαδικασιών. Έχουν δε αναφερθεί σημαντικές εξελίξεις σε αναδυόμενες διεργασίες/προϊόντα που βασίζονται σε SCG σε διάφορους περιβαλλοντικούς τομείς όπως η αφαίρεση βαρέων μετάλλων και κατιονικών χρωστικών και η επεξεργασία λυμάτων, το βελτιωτικό εδάφους, στη βιομηχανία τροφίμων απλό ως συστατικό, ως πρόσθετο, αντιοξειδωτικό, στη βιομηχανία φαρμάκων και στα καλλυντικά [6]. Επιπλέον, τα SCG χρησιμοποιούνται στην παραγωγή βιοεξανθρακώματος (biochar) και βιοκαυσίμων.

Σε αυτό το σημείο αξίζει να αναφερθεί μια ακόμη χρήση των SCGs ως καταλυτικών υλικών. Τα SCG θεωρούνται φθηνά, ανανεώσιμα εναλλακτικά των χημικών καταλυτών με εξαιρετικά ανεπτυγμένη πορώδη δομη, μεγάλη ειδική επιφάνεια, ικανοποιητική καταλυτική δραστικότητα και υψηλή απόδοση σε αντιδράσεις υδατικών διαλυμάτων [6,7].

Συνολικά, τα SCG είναι μια ευέλικτη πρώτη ύλη με μεγάλο εύρος εφαρμογών, όπως φαίνεται στο και κυρίως σε τεχνολογίες επαναχρησιμοποίησης χαμηλού κόστους, γεγονός που το καθιστά εξαιρετικό υλικό για την προώθηση μιας κυκλικής προοπτικής [8].

Βιβλιογραφία

1. Murthy PS, Madhava Naidu M. Sustainable management of coffee industry by-products and value addition—A review. Resour Conserv Recycl. 2012 Sep;66:45–58.

2. Dattatraya Saratale G, Bhosale R, Shobana S, Banu JR, Pugazhendhi A, Mahmoud E, et al. A review on valorization of spent coffee grounds (SCG) towards biopolymers and biocatalysts production. Bioresour Technol. 2020 Oct;314:123800.

3. de Melo Pereira G V., de Carvalho Neto DP, Magalhães Júnior AI, do Prado FG, Pagnoncelli MGB, Karp SG, et al. Chemical composition and health properties of coffee and coffee by-products. In 2020. p. 65–96.

4. Durán-Aranguren D, Robledo S, Gomez-Restrepo E, Arboleda Valencia J, Tarazona N. Scientometric Overview of Coffee By-Products and Their Applications. Molecules. 2021 Dec 15;26(24):7605.

5. Pujol D, Liu C, Gominho J, Olivella MÀ, Fiol N, Villaescusa I, et al. The chemical composition of exhausted coffee waste. Ind Crops Prod. 2013 Oct;50:423–9.

6. Ballesteros LF, Teixeira JA, Mussatto SI. Chemical, Functional, and Structural Properties of Spent Coffee Grounds and Coffee Silverskin. Food Bioproc Tech. 2014 Dec 20;7(12):3493–503.

7. Mkhonto B. CM. Optimisation of Fuel-grade Hydrocarbons’ Production from Spent Coffee Grounds Using Green Processes. Chem Eng Trans. 2022;96:157–62.

8. Johnson K, Liu Y, Lu M. A Review of Recent Advances in Spent Coffee Grounds Upcycle Technologies and Practices. Frontiers in Chemical Engineering. 2022 Apr 14;4.