Kahve dünya çapında en çok tüketilen ürünlerden biridir ve dünyada günde 2,25 milyar fincan kahve tüketilmektedir. Kahve ekinlerinin üretimi için kahve kabuğu, parşömen ve kullanılmış kahve telvesi gibi çeşitli yan ürünler üretilir. Bu yan ürünlerin, aşağı akış düzenlemesi ile ilgili birçok sorunu vardır. Biyoaktif bileşikler, endüstriyel uygulamalar için kabul edilebilir bir oranda taze ve kurutulmuş kahve çekirdeklerinden ekstrakte edilebilir.
SUPRAS, hız (5 dakika) ve basitlik (oda sıcaklığında karıştırma ve santrifüjleme) avantajları sunarak yüksek basınç ve sıcaklığa dayalı maliyetli proseslerden kaçınır. Çözücü olarak su kullanılarak ekstraksiyon, karıştırma sıcaklığı (60°C’nin üzerinde) ve süresi (4,5 dakika) ile elde edilen bir içecek veya çözelti ile kafein, klorojenik asit ve polifenoller gibi biyoaktif bir bileşiğin elde edilmesidir.
kahve özellikleri
Kahve, çok yıllık ve topikal bir bitkiden (caffeto) elde edilen bir meyvedir. Kahve çekirdekleri morfolojik olarak oldukça değişkendir ve farklı şekil, renk ve boyutlara sahiptir. Dahili olarak, infüzyonu hazırlamak için işlenen ve kullanılan tohumlar (genellikle meyve başına iki tane) vardır.
Bitkilerin tohumlarının ortasında bir yarık vardır. Türüne bağlı olarak, küçük çalılar veya 10 metreden daha büyük ağaçlar bulmak mümkündür. Yapraklar basit, zıttır ve hem boyut hem de doku bakımından çeşitlilik gösterir. Bitki tamamen beyaz ve borumsu çiçeklere sahiptir, yani tüm organları aynı çiçekte bulunur. Kök, kahve bitkisinin hayati bir organıdır, çünkü bitkinin büyümesi için su ve besinleri buradan alır ve aynı zamanda toprak için bir çapa görevi görür. Kahve bitkisinin 50 cm derinliğe ulaşabilen bir ana kökü vardır ve bu köklerden besinleri emmekle görevli ince kökleri desteklemek için başka kalın kökler vardır. Gövde, kahve ağacının iskeletini, yapraklarını, çiçeklerini ve son olarak da meyvelerini oluşturur.
Polen tanelerinin yumurta ile birleşmesi sonucu meyve ve tohumlar oluşur. Kahve meyveleri üç katmana bölünmüş kirazlardır ve kabuk veya kabuk, dış katman, parşömen veya iç kabuk adı verilen sarı bir selüloz tabakasıyla korunan, müsilaj yapısının tatlı ve aromatik bir hamurunu oluşturan orta katman veya hamurdur. ; Son olarak, endosperm adı verilen iki oval granülü kaplayan gümüşi bir tabaka vardır.
Kahve işlenirken yan ürünler
Kahve çekirdekleri, ticari olgunluğa ulaştıktan sonra hasat edilir ve daha sonra hızlı fermantasyondan kaçınmak için kuru parşömen kahve haline getirilmelidir çünkü tüm çekirdek yüksek su ve şeker içeriğine sahiptir. Bu amaçlar için, kahve çekirdeklerinin dış tabakası kaldırılır ve kahve mahsulünü üretmek için biyokütlenin sadece %5’i kullanılır. Kalan kısım ise yaprak, ince dal, yeşil meyve, küspe, sakız, parşömen ve gümüş deri gibi tortu halinde kalır. Yeşil kahve (ticaret kahve çekirdekleri) elde etmek için kahveyi işlemenin iki ana yöntemi vardır: ıslak ve kuru. Kurutma işleminde hiçbir katman kaldırılmaz ve kirazlar kuruması için güneşe serilir. Yaş işlemde, tabakayı örten meyveler kurutulmadan önce çıkarılır. Dünyadaki tüm kahvelerin yaklaşık %40’ı, harika bir tat sunduğuna inanıldığı için ıslak işlenir. Yaş proseste bir kilogram kahve başına 40-45 litre atık su oluştuğu tahmin edilmektedir.
Kolombiya’da, ıslak işleme onlarca yıldır uygulanmaktadır ve kiraz kahvesinin kilogramı başına 115 gram KOİ kontaminasyonu vermektedir. Bu sorunu aşmak için yeni yöntemler geliştirilmiştir. Bunlardan biri de meyvenin özünün ayrıldığı Belcosub tekniğidir. Dış katman su olmadan taşınır ve organik kalıntı yeniden kullanılır, ancak bunun çok az değeri vardır. Bu sistem, 5 L/kg’dan daha az kuru parşömen kullanıldığı için su kaynağının kirlenmesini %74’e kadar önler. Ulusal Kahve Yetiştiricileri Federasyonu tarafından önerilen en son teknoloji, su miktarını kilogram kuru parşömen başına 0,5 litreye düşüren ve genellikle paslanmaz çelikten yapılmış susuz tanklar kullanan eko-boş olmayan değirmendir (Ecomil). Ayrıca bu işlemden elde edilen su doğrudan mikroorganizma içeren arıtma tanklarına gidiyor, su kaynaklarına düşen suyun temiz olmasını ve herhangi bir kirliliğe yol açmamasını sağlayan bir dizi filtre bulunuyor.
Bahsedildiği gibi, kahve çekirdeklerinin bileşenlerinin büyük bir kısmı ekstrakte edilir. Kurutulmuş meyve ağırlığının yaklaşık %43,58’inin yan ürünler olduğunu vurgulamak önemlidir. Bu yan ürünlerin biyoaktif maddelerin geri kazanılması yoluyla değerlendirilmesi gıda, ilaç ve kozmetik endüstrileri için artan bir ilgi alanı haline gelmiştir.
Bu biyoaktif bileşikleri geri kazanmak için ümit verici bir seçenek, meyvenin epikarpını ve mezokarpının bir kısmını içeren kahve özütüdür. Bu yan ürün, önemli miktarda kafein ve başka bir bileşen içerir. Bildirilen kimyasal bileşim (kuru kütle olarak ifade edilir), polifenoller (%1,5-2,9), toplam şekerler (%4,1), protein (%4-13,3), lignin (%17,5-%19,3), lipid içeriği (%1,7-2,5) ). Ayrıca selüloz (%18-63), toplam lif (%18-60,5), kül (%6-10), tanenler (%1,8-9), karbonhidratlar (%44-89), indirgen şekerler (%12,4) ), indirgeyici olmayan şekerler (%2), kafein (%1.2-1.5) ve klorojenik asit (%1.6).
Kahve yan ürünlerinin kullanım alanları
Kahve tüketiminin önemli ölçüde artması, atık miktarının artmasına neden olmuştur ancak bu atıkların kirlilik sorunları vardır. Endüstriyel faaliyetlerden kaynaklanan atık su deşarjları küresel bir endişe haline geldi. Kahve yan ürünü drenajının olumsuz etkilerini azaltmak ve katma değerli alternatifler oluşturmak için çeşitli alternatifler değerlendirildi. Bu amaçla alternatif kullanımları değerlendirmek ve çevre üzerindeki toksik etkiyi azaltmak için çeşitli çalışmalar yapılmıştır.
Kahve yan ürünleri, onları çeşitli endüstriler için tarımsal işleme için potansiyel kaynaklar haline getiren polifenollerin yanı sıra karbonhidratlar, proteinler ve pektindir. Aynı zamanda onları katma değeri yüksek, yenilenebilir ekonomik kaynaklar haline getirir. Daha önce gıda ve gıda dışı endüstriler için önerilen alternatifler arasında hem çekirdeklerden hem de elde edilen çeşitli yan ürünlerden kafein ekstraktı üretimi üzerinde durulmuştur.
Kafeinin, antioksidan kapasitesine sahip olan ve diğer şeylerin yanı sıra enerji mevcudiyetini, bilişsel performansı ve nöromüsküler koordinasyonu geliştiren bir alkaloid olduğuna inanılmaktadır. Bunu akılda tutarak, kahvenin kullanımlarından ve yan ürünlerinden biri, bu fonksiyonel bileşiğin çıkarılmasına odaklanmıştır. Bu hem gıda hem de gıda dışı sektörler için bir endişe kaynağı olmuştur. Bununla birlikte, son yıllarda, daha az kimyasal reaktif tüketimi ile atık oluşumunu azaltmak, böylece proses verimliliğini artırmak ve proses sürelerini kısaltmak için yeni ekstraksiyon teknikleri izlenmektedir.
kaynak:
https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0963996911003449
https://www.researchgate.net/publication/225066935_Functional_properties_of_kahve_and_kahve_by-products
yazar: Özlem Güvenç Ağaoğlu
Diğer gönderilerimize göz at
[wpcin-random-posts]
İlk Yorumu Siz Yapın