咖啡渣的综合利用及研究进展

咖啡渣的综合利用及研究进展

作者：杨阳李亚男武瑞瑞吕玉兰张晓芳李贵平何红艳黄家雄

来源：《农产品加工·下》2019年第01期

摘要：咖啡渣作为咖啡加工副产物产量巨大，其中含有蛋白质、脂肪、膳食纤维、多糖等成分，对其综合利用是增加企业经济效益、降低环境污染的重要途径。阐述了咖啡渣在生活中、养殖业、种植业方面的发展，并对其研究进展进行讨论，旨在为咖啡渣的综合开发利用研究提供借鉴。

关键词：咖啡渣;综合利用;饲料;吸附

中图分类号：TQ664.1; ; ; 文献标志码：A; ; doi：10.16693/ki.1671-9646

（X）.2019.01.056

Comprehensive Utilization and Research Progress of Coffee Residue

YANG Yang，LI Ya'nan，WU Ruirui，LV Yulan，ZHANG Xiaofang，LI Guiping，HE Hongyan，*HUANG Jiaxiong

（Tropical and Subtropical Economical Crops Institute of Yunnan Academy of Agriculture Science，

Baoshan，Yunnan 678000，China）

Abstract：As the by-product of coffee，the yield of coffee residue is huge，and it is rich in protein，fat，dietary fiber，polysaccharide and other prehensive utilization of coffee residue is an important way to increase the economic benefits of enterprise and reduce the pollution of the environment.This paper expounded the development of coffee residue in life，breeding and planting，and discussed its research progress to provide referencesfor the comprehensive development and utilization of coffee residue.

Key words：coffee residue;comprehensive utilization;fodder;adsorption

咖啡是世界上最重要的农产品之一[1]，在全世界出口的商品中占有重要地位。作为生产速溶咖啡时留下的副产物，咖啡渣质量约占咖啡干豆的2/3[2]。每喝一杯现磨咖啡，就会产生30 g咖啡渣[3]。目前，国外的咖啡渣主要用作肥料和燃料，国内大多作为废弃物丢弃，造成环境污染和资源浪费。研究表明，咖啡中含有一定量的咖啡酸、绿原酸、多酚等抗氧化物质，具有进一步的开发价值。此外，咖啡渣中含有较丰富的油脂、糖类、蛋白质、膳食纤维等，还含有矿物质和维生素等营养成分。

咖啡渣中常见营养成分见表1，咖啡渣中矿物质和维生素见表2。

1; ;咖啡渣的综合利用

1.1; ; 咖啡渣作为饲料应用

目前，从速溶咖啡中提取的可溶性成分仅占干咖啡豆的30%[4]，主要成分有咖啡因类、多酚类、水溶性灰分、还原糖类、氨基酸类和油脂类。粗蛋白、粗纤维、粗脂肪和矿物质是咖啡渣的主要营养成分，具有潜在的利用价值，其中含有动物可消化的营养物质高达65%。根据检测后的咖啡渣中含有粗蛋白8.74%，脂肪5.81%，粗纤维17.2%，咖啡因0.026%。还含有少量的葫芦巴碱，这些物质经过处理和分解后可以最大限度地被家畜和家禽利用。

由于绿原酸的抗菌、抗病毒作用，从而使家禽的抗病能力得到进一步的提高。此外，还发现绿原酸能保护色泽、增强香味，增加动物饲料的摄取量;绿原酸还可以防止饲料中的脂质氧化，并降低抗氧化剂在后期饲料中的添加成本，保质期显著延长。

据报道，每喝一杯350 mL的现磨咖啡，就将产生约20 g的咖啡渣[4]。咖啡渣中含有丰富的粗纤维，咖啡渣中的粗纤维易于发酵。如果咖啡渣作为一种新型饲料添加剂，不仅能够为动物提供膳食纤维来源，还能够更好地在结肠中发酵，为结肠内的微生物提供营养，有助于稳定肠道菌群的平衡。

日本星巴克开发了最新的发酵技术，使用咖啡渣养牛和生产牛奶。由星巴克生产的牛奶品质优良，因此成为一种受欢迎的添加牛奶。据报道，Menicon正在试验发酵技术以寻找稻草的新用途。出乎意料的是，由Menicon开发的乳酸发酵技术能够提高咖啡渣的营养价值，并将其喂养牛，这比将它们扔掉或用作混合肥料更能使咖啡渣的营养分布最大化[5]。

1.2; ;咖啡渣作为栽培基质应用

食用菌具有很強的分解和利用纤维素、半纤维素、木质素等能力。原料均为农林牧副产品及其加工残渣。由于咖啡渣中含有丰富的油、糖和蛋白质，因此可用于食用菌的栽培。以前曾有人尝试利用咖啡渣栽培平菇、金针菇等，均获得成功。肖自添等人[6]利用咖啡渣代替部分棉籽壳栽培灵芝试验取得很好结果，利用咖啡渣栽培灵芝，不仅可以“化废为宝”，还可以提高产品多糖的含量。

董蕾等人[7]采用咖啡渣部分替代蛹虫草栽培基质的米饭部分，结果表明咖啡渣可以作为基质培育蛹虫草，其中替代 6%大米基质的蛹虫草栽培基质各指标表现较好，值得推广应用。

1.3; ;咖啡渣作为吸附剂

（1）直接作为吸附剂。以咖啡渣作为吸附剂处理矿山酸性废水中的重金属离子，不仅可以回收废咖啡渣，而且为酸性废水的处理提供了一种新的方法。Utomo H D等人[8]研究了咖啡渣在吸附Zn2+，Pb2+，Cu2+和 Cd2+时的用量对吸附效果的影响。Azouaou N等人[9]进行了咖啡渣吸附 Cd2+的吸附平衡、吸附动力学和热力学研究，结果显示咖啡渣对Cd2+ 的吸附效果较好。

林海等人[10]以咖啡渣为原料，结合电子扫描显微镜、红外光谱分析仪和Zeta电位仪等研究吸附条件对吸附效果影响及吸附机理。结果表明，当pH值为4，咖啡渣投加量20 g/L时，咖啡渣对Pb2+和Zn2+的吸附量最大，分别为5.49，12.38 mg/g;分析了咖啡渣对重金属的吸附机理及其吸附特性，探索了提高咖啡渣对Pb2+和Zn2+吸附能力的改性方法，为矿山酸性废水的处理提供了新的思路和理论依据。

（2）作为制备吸附剂的原料。任杰等人[11]以咖啡渣为原料，采用真空热解自活化、后磷酸辅助活化的方法制备活性炭，并测定其自活化温度。重点研究了活化温度、真空度、升温速率、活化时间和浸渍比对咖啡渣活性炭性能的影响。采用活性炭吸附Cr（Ⅵ），并确定最佳吸附条件。该研究为开发新的咖啡渣资源化利用途径提供了新的思路。