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随着环境问题受关注,咖啡加工环保性成焦点。研究人员开展蜂蜜咖啡(HC)与水洗咖啡(WC)工艺环境影响研究,发现 HC 水耗降 87.5%、全球变暖潜势(GWP)降 94.78%。该研究为咖啡产业可持续发展提供依据。
在全球饮品市场中,咖啡占据着极为重要的地位,是国际贸易的大宗商品之一。如今,全球咖啡产业蓬勃发展,预计 2024 - 2025 年全球咖啡产量将达到 17140 万袋(每袋 60 千克),比上一年多出 690 万袋 。在咖啡的整个生产链条里,从咖啡豆的种植、采摘,到后续的加工处理,每一个环节都对最终产品的品质和环境影响有着重要作用。传统的水洗咖啡(WC)加工方法,虽能凭借独特的发酵过程产生别具一格的风味,备受咖啡爱好者青睐,但其对水资源的大量消耗令人担忧。在水资源日益紧张的当下,这种高耗水的加工方式无疑面临着巨大的挑战。与此同时,随着人们环保意识的不断提高,对食品加工过程中的环境影响关注度也与日俱增。在此背景下,探寻一种既环保又能保证咖啡品质的加工方法迫在眉睫。
为了解决这些问题,来自中国科学院食品科学与技术研究所(CSIR - CFTRI)的研究人员开展了一项关于咖啡加工工艺的研究。他们将目光聚焦在蜂蜜咖啡(HC)这一创新的加工工艺上,通过生命周期评估(LCA)的方法,全面且深入地比较了 HC 和传统 WC 工艺在加工至绿咖啡豆阶段的环境影响。该研究成果发表在《Food and Bioproducts Processing》杂志上,为咖啡产业的可持续发展提供了关键的理论支持和实践指导。
研究人员在此次研究中,运用了生命周期评估(LCA)这一关键技术方法。他们选取了来自印度卡纳塔克邦切塔利 SLN 种植园的罗布斯塔(Coffea canephora)咖啡樱桃作为研究样本,在 CSIR - CFTRI 进行了一系列实验。研究过程中,重点对咖啡果实清洗、脱浆、发酵、干燥、去壳等各个生产绿咖啡豆的阶段,所涉及的能源使用、水消耗以及它们带来的直接和间接环境影响进行评估。
在研究结果方面,研究人员发现,HC 工艺在多个方面展现出显著优势。首先是水消耗方面,HC 工艺的用水量相比 WC 工艺大幅减少了 87.5%。在全球变暖潜势(GWP,以 kg CO2 eq 为单位衡量)上,HC 工艺相较于 WC 工艺降低了 94.78%。进一步分析水消耗对全球变暖潜势的贡献可知,WC 工艺中 80L 的水消耗占总 GWP 的 98.33%,而 HC 工艺仅 10L 的水消耗,却只占总 GWP 的 5.03%。这表明,HC 工艺在节能减排方面效果显著,极大地降低了咖啡加工过程对气候变暖的影响。
在生态毒性方面,HC 工艺同样表现出色。在海洋水生生态毒性潜力(MAETP)和淡水水生生态毒性潜力(FAETP)上,HC 工艺对环境的影响微乎其微,仅分别占 5.20% 和 5.23%。同时,在对人类健康和食品安全的直接毒性方面,HC 工艺也展现出良好的特性,是一种更为可持续的加工方法。
此外,研究还对咖啡加工过程中的副产品 —— 咖啡壳进行了研究。结果显示,从 HC 和 WC 工艺中获得的咖啡壳,在生物乙醇生产方面分别具有 88.2% 和 66.9% 的发酵效率。这意味着咖啡壳作为副产品,具有较高的利用价值,能够通过发酵转化为生物乙醇,实现资源的有效再利用,进一步提升了 HC 工艺的可持续性。
综合研究结论和讨论部分来看,该研究通过全面且细致的生命周期评估,清晰地揭示了 HC 工艺相较于传统 WC 工艺在环境影响方面的显著优势。HC 工艺不仅在水和能源消耗上大幅降低,减少了全球变暖潜势,在生态毒性和副产品利用上也表现优异。这一研究成果为咖啡产业的可持续发展指明了方向,鼓励咖啡生产者积极采用 HC 工艺,在保证咖啡品质的同时,降低对环境的负面影响,实现经济效益与环境效益的双赢。它也为其他食品加工行业提供了宝贵的借鉴经验,推动整个食品制造业朝着更加绿色、环保、可持续的方向发展,在全球倡导可持续发展的大背景下,具有重要的现实意义和深远的社会价值。