Coffee biorefinery: The main trends associated with recovering valuable compounds from solid coffee residues

Autor(es)

Strieder, Monique Martins ; Pinas, Jean Agustin Velasquez ; Ampese, Larissa Castro ; Costa, Josiel Martins ; Carneiro, Tania Forster ; Rostagno, Mauricio Ariel

• Tipo de documento: Artigo Científico
• Fonte: JOURNAL OF CLEANER PRODUCTION; v. 415, p. 16-pg., 2023-06-17.

Resumo

The coffee chain generates over two billion tons of solid residues annually. Husk, pulp, silverskin, defective beans, and spent coffee grounds are produced during coffee drying, husking, roasting, storage, coffee beverage preparation, and other steps. These solid materials are rich in fibers, proteins, and bioactive compounds. Therefore, this review demonstrated research trends in using solid coffee residues as a source of valuable compounds. The integral use of coffee through a biorefinery concept has shown the potential of its residues as a source of new food, pharmaceutical, materials, energy, and fertilizer products. Ultrasound, high-pressure, microwave, pulsed electric field, combining technologies, and alternative solvents (deep eutectic solvents and ionic liquids) were proposed as efficient strategies to obtain phenolic compounds, one of the highest-added-value products from solid coffee residues. However, this review verified that more standardization in reporting the studied parameters is necessary to compare the extractive methodologies. Moreover, solid coffee residues are a rich source of phenolic compounds, but researchers have reported their extraction results in total phenolic content (TPC). TPC helps to compare different extraction conditions, but chromatographic methods are much more accurate, directly identifying and quantifying each compound. Furthermore, regulatory and economic aspects regarding the use of products from coffee residues are presented. The trends indicated future studies evaluating the financial features of using emerging technologies combined with alternative solvents and more robust quantification of extracts through chromatographic techniques to obtain phenolic compounds from coffee residues. (AU)

• Processo FAPESP: 21/08696-0 - Biorrefinarias no contexto das indústrias alimentarias e sua abordagem para sustentabilidade: análises energético, técnico-econômico e ambiental baseado na produção de biogás e biometano (ZeWaFFI)
• Beneficiário: Jean Agustin Velásquez Piñas
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Pós-Doutorado
• Processo FAPESP: 21/03950-6 - Hidrólise subcrítica e digestão anaeróbia para produção de açucares e biogás a partir do bagaço de maçã proveniente do processamento de suco
• Beneficiário: Josiel Martins Costa
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Pós-Doutorado
• Processo FAPESP: 18/14582-5 - Desenvolvimento de um sistema bidimensional de extração, separação e análise para avaliação da bioatividade de fitoquímicos
• Beneficiário: Maurício Ariel Rostagno
• Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Jovens Pesquisadores - Fase 2
• Processo FAPESP: 19/13496-0 - EMU aprovado no processo 2018/14582-5: sistema de cromatografia de ultra alta pressão (UHPLC), composto por bomba quaternária, injetor automático, forno com seletor de coluna, detector PDA
• Beneficiário: Maurício Ariel Rostagno
• Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Programa Equipamentos Multiusuários
• Processo FAPESP: 18/14938-4 - Waste2energy: integração das tecnologias supercrítica e digestão anaeróbia através de um sistema automatizado para produção de precursores de biocombustíveis
• Beneficiário: Tânia Forster Carneiro
• Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Jovens Pesquisadores - Fase 2
• Processo FAPESP: 21/12264-9 - Avaliação técnico-econômica do acoplamento de tecnologias emergentes e de solventes verdes ao sistema bidimensional de extração, separação e análise para obtenção de composto fenólicos de resíduos da indústria de café e de bebidas vegetais
• Beneficiário: Monique Martins Strieder
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Pós-Doutorado