综述：废咖啡渣的价值化及其在食品科学中的应用

（编辑推荐）本综述系统阐述了废咖啡渣(SCG)的化学成分（含咖啡因、绿原酸等生物活性物质）及其在食品创新（发酵饮料、烘焙食品）与环保包装中的应用，重点探讨了其抗氧化/抗炎特性、肠道菌群调节(F/B比值)潜力及安全性问题（丙烯酰胺、重金属风险），为可持续食品开发提供新思路。

　　

废咖啡渣的化学组成与资源潜力
作为全球消费量最大的饮品副产品，废咖啡渣(Spent Coffee Grounds, SCG)仍保留着45%的膳食纤维、10%蛋白质及2%脂质（主要为亚油酸、棕榈酸）。其中最具价值的生物活性成分是咖啡因和绿原酸(Chlorogenic Acid, CGA)，后者已被证实具有抗氧化（清除H₂O₂自由基）、抗炎（抑制NF-κB通路）及调节肠道菌群（降低厚壁菌/拟杆菌F/B比值）的多重功效。

健康效益的实证研究
近期动物实验显示，含5% SCG的饲料可显著改善肥胖小鼠的肠道菌群结构。更引人注目的是，人类临床试验中添加SCG的饼干能通过增加饱腹感减少15%能量摄入。SCG中的膳食纤维经微生物发酵产生的短链脂肪酸(SCFAs)，可能通过肠-脑轴影响中枢食欲调控。

食品创新的风味革命
在烘焙领域，SCG展现出惊人的接受度：含10% SCG的面包获得仅次于对照组的消费者评分，而含咖啡渣的冰淇淋蛋筒在盲测中与常规产品无显著差异。发酵酒类研发中，SCG特有的呋喃类化合物赋予饮品独特的烘焙香气，其总酚含量比传统工艺提高2.3倍。

安全性与标准化挑战
高温加工导致的丙烯酰胺（检测限0.2 μg/kg）和重金属吸附（Cu²⁺结合率>80%）是两大安全隐患。现行LC-MS检测显示SCG的丙烯酰胺含量仅为欧盟限值的1/500，但大规模应用仍需建立从原料筛选（含水率<8%）到终产品检测（ICP-MS重金属分析）的全流程质控体系。

未来发展的三维突破
研究方向应聚焦：1）SCG多糖对TLR4/NF-κB炎症通路的调控机制；2）超临界CO₂萃取技术提升生物活性物质得率；3）可降解包装材料的机械强度优化（拉伸强度需达45 MPa）。这些突破将推动SCG从实验室走向工业化生产，实现环境效益与健康价值的双重提升。