• 청정기술
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• 제25권2호
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• pp.168-176
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• 2019

Spent coffee is one of biomass sources to be converted into bio-oil. However, the bio-oil should be further upgraded to achieve a higher quality bio-oil because of its high oxygen content. Deoxygenation under hydrotreating using different catalysts (catalytic hydrodeoxygenation; HDO) is considered as one of the promising methods for upgrading bio-oil from pyrolysis by removal of O-containing groups. In this study, the HDO of spent coffee bio-oil, which was collected from fast pyrolysis of spent coffee ($460^{\circ}C$, $2.0{\times}U_{mf}$), was carried out in an autoclave. The product yields were 72.16 ~ 96.76 wt% of bio-oil, 0 ~ 18.59 wt% of char, and 3.24 ~ 9.25 wt% of gas obtained in 30 min at temperatures between $250^{\circ}C$ and $350^{\circ}C$ and pressure in the range of 3 to 9 bar. The highest yield of bio-oil of 97.13% was achieved at $250^{\circ}C$ and 3 bar, with high selectivity of D-Allose. The carbon number distribution of the bio-oil was analyzed based on the concept of simulated distillation. The $C_{12}{\sim}C_{14}$ fraction increased from 22.98 wt% to 27.30 wt%, whereas the $C_{19}{\sim}C_{26}$ fraction decreased from 24.74 wt% to 17.18 wt% with increasing reaction time. Bio-oil yields were slightly decreased when the HZSM-5 catalyst and dolomite were used. The selectivity of CO was increased at the HZSM-5 catalyst and decreased at the dolomite.

• 한국식품영양과학회지
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• 제41권3호
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• pp.362-368
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• 2012

본 연구에서는 국내 유통되는 커피 크리머와 커피믹스의 수분 함량과 지방 함량을 측정하고 지방의 지방산 조성을 분석하였고 관능평가를 수행하였다. 커피 크리머의 수분 함량은 1.9~4.5%, 지방 함량은 15.4~28.5%이었다. 인스턴트 커피믹스의 수분 함량은 1.1~2.8%, 지방 함량은 7.7~14.0%이었다. 14개 커피 크리머 제품 중 12개 제품의 지방은 포화지방산이 90% 이상으로 조성되어 있었는데, lauric acid, myristic acid, palmitic acid 순서로 많았다. 나머지 2개 제품의 지방은 포화지방산이 50%, 단일불포화지방산이 39%, 다중불포화지방산이 10%로 이루어져 있었다. 커피믹스 11개 제품의 지방은 포화지방산이 99~100%를 차지하고 있었는데, lauric acid, myristic acid, palmitic acid의 순서로 많았다. Lauric acid와 myristic acid의 함량이 높은 제품은 coconut oil이나 palm kernel oil에서 유래되었다고 볼 수 있으며, palmitic acid, oleic acid, linoleic acid의 함량이 높은 제품은 palm oil(PO)을 지방 원료로 사용하였다고 볼 수 있다. 지방산 조성 분석을 바탕으로 지방산 조성의 특성에 따라 5가지 제품을 선택하여 관능 평가를 수행한 결과, 향과 맛 그리고 전반적인 기호도는 lauric acid가 많이 함유된 커피 크리머를 첨가한 커피가 유의적으로 좋은 평가를 받았으며(p<0.05), palmitic acid, oleic acid, linoleic acid의 함량이 높은 커피크리머는 전반적인 기호도 면에서 유의적으로 낮은 평가를 받아(p<0.05), PO의 원료를 많이 함유할수록 커피의 맛에 안좋은 영향을 주는 것을 알 수 있었다. Hydrogenated coconut oil(HCO)과 PO의 배합 비율을 다르게 하여 제조한 커피 크리머로 만든 커피를 관능 평가한 결과, HCO의 비율이 높을수록 전반적인 기호도에서 높은 평가를 받았다. 따라서 커피 크리머에 함유된 지방이 커피의 맛에 영향을 주는 것을 알 수 있었다.

• Environmental Engineering Research
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• 제25권4호
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• pp.470-478
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• 2020

Spent coffee grounds (SCG), the residue after brewing coffee beverage, is a promising biodiesel feedstock due to its high oil contents (15-20%). However, SCG should be pretreated to reduce the high free fatty acid content, which hampers transesterification reaction. To overcome this, we explored a direct transesterification reaction of SCG using ultrasound irradiation and identified the optimal sonication parameters. A high fatty acid methyl ester (FAME) content, up to 97.2%, could be achieved with ultrasound amplitude of 99.2 ㎛, irradiation time of 10 min, and methanol to oil ratio of 7:1 in the presence of potassium hydroxide concentration of 1.25 wt.%. In addition, we demonstrated that ultrasound irradiation is an efficient method to produce biodiesel from untreated SCG in a short time with less energy than the conventional mechanical stirring method. The physical and chemical properties of the SCG biodiesel met the requirements for an alternative fuel to the current commercial biodiesel.

• 한국식품영양과학회지
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• 제43권9호
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• pp.1400-1406
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• 2014

커피 오일을 코팅한 천일염을 제조한 후 실온에서 5개월 동안 저장하면서 품질특성을 측정한 결과는 다음과 같다. 천일염은 모두 3년 숙성된 것으로 $105^{\circ}C$에서 2시간 건조시킨 소금으로 3가지 제품 중 A 제품은 천일염 100 g+커피 오일 8 g, B 제품은 천일염 100 g+커피 오일 16 g, C 제품은 천일염 100 g+커피 오일 8 g+패각 가루 0.3 g을 첨가하여 제조하였다. 커피 오일은 총 지방 함량을 측정하였고, 커피 천일염 제조 직후와 5개월 동안 매 1개월마다 커피 천일염의 수분, 회분, 색도, 향기성분, 과산화물가, 산가, 커피에 적용한 관능평가를 측정하였으며 무기질 함량은 1회 측정하였다. 커피 천일염의 수분 함량은 2~3% 수준으로 나타났으며 회분 함량은 81~83%로 나타났고, 저장기간에 따른 유의적인 차이는 나타나지 않았다. 수분 함량이 가장 높은 것은 B 제품이었고, 회분 함량이 가장 높은 것은 C 제품으로 나타났다. 무기질 중 칼슘 함량은 C 제품이 가장 높게 나타났으며 철분은 A와 C 제품에서 나타났다. 커피 천일염 제조초기에 비해 저장기간이 길어짐에 따라 명도, 적색도, 황색도 모두 감소되는 경향을 보였으며, A와 C 제품에 비해 B 제품의 적색도가 높게 유지됨을 알 수 있었다. 과산화물가는 B 제품이 저장 전 기간을 통하여 높게 나타났으며, A 제품이 가장 낮게 나타났다. 산가는 2개월까지 모두 서서히 상승하다가 2개월 이후에는 B 제품이 다른 제품보다 급격하게 상승하였으며, 5개월까지 A와 C 제품이 가장 낮게 나타났다. 관능평가에서 A와 C 제품은 4개월까지 품질이 유지된 반면 B 제품은 3개월까지 품질유지기간으로 나타났다. 전 기간을 통하여 미생물은 발견되지 않았다. 본 연구 결과로 볼 때 세 가지 종류 중 A 제품이 상품화에 가장 적절한 것으로 나타났다.

• 공업화학
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• 제22권1호
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• pp.72-76
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• 2011

본 연구에서는 폐커피가루를 이용하여 커피유를 추출한 후 커피유를 이용한 바이오디젤의 제조특성을 고찰하였다. 커피유의 바이오디젤 제조의 변수로는 메탄올/커피유 반응몰비(6~18), 반응온도($45{\sim}60^{\circ}C$) 등을 선정하여 커피유의 바이오디젤 제조 시 최적조건을 결정하고자 하였다. 제조된 바이오디젤의 성능은 바이오디젤 수율, methyl ester 함량, 점도, 발열량 등을 측정하여 평가하였다. 평가결과 바이오디젤 수율 및 methyl ester 함량을 고려한 최적 반응온도는 $55^{\circ}C$이었으며, 메탄올/커피유 몰비가 12일 경우 가장 우수한 바이오디젤을 제조할 수 있었다. 커피유를 이용하여 제조된 바이오디젤의 발열량을 측정한 결과 39.0~39.4 MJ/kg으로 바이오디젤 기준인 39.3~39.8 MJ/kg을 만족하였다.

• 공업화학
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• 제34권4호
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• pp.426-433
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• 2023

바이오 폐기물의 활용도를 높이기 위해 오일 추출 및 KOH 활성화를 통해 제조된 커피 찌꺼기 기반 활성탄소를 이용하여 슈퍼커패시터 성능을 고찰하였다. 커피 찌꺼기에 오일 추출은 노말헥산 및 아이소프로필 알코올 용매를 사용한 용매 추출로 수행되었다. 오일 추출 후 KOH 활성화를 통해 제조된 AC_CG-Hexane/IPA는 오일 추출 없이 KOH 활성화로만 제조된 AC_CG보다 비표면적은 최대 16% 및 평균 기공 크기는 최대 2.54 nm로 증가되었다. 또한, 커피 찌꺼기의 오일 추출함에 따라 제조된 활성탄소의 pyrrolic/pyridinic N 작용기는 증가되었다. 순환전압전류법 측정 실험으로부터, 10 mV/s의 전압 주사 속도에서 AC_CG-Hexane/IPA의 비정전용량은 133 F/g으로, AC_CG (100 F/g)의 비정전용량에 비해 33% 향상된 값을 나타냈다. 그 결과 커피 찌꺼기의 오일 추출을 통한 성분 제거를 통하여 활성탄소의 메조기공의 크기 및 비표면적의 부피 향상과 pyrrolic/pyridinic N 작용기가 전기화학적 활성으로 전기전도도를 증가로 인한 시너지 효과로 향상된 전기화학적 특성을 나타낸다. 본 연구에서는 바이오 폐기물인 커피 찌꺼기의 재활용 방법 및 적용에 대해 제시하였으며, 고성능 슈퍼커패시터의 전극 재료로 활용할 수 있는 효율적인 방법 중 하나라고 판단된다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제20권2호
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• pp.443-450
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• 2019

본 연구에서는 유중건조 공정으로 커피찌꺼기 고형연료를 제조하기 위한 최적 조건을 선정하는 연구를 수행하였다. 유중건조 장비를 실험실 규모에서 파일럿 규모로 확장하여 효율을 비교 분석하였으며, 최적 조건을 선정하기 위하여 커피찌꺼기와 기름의 비율 선정, 세팅 온도, 비율별 시간에 따른 온도변화 및 함수율을 측정하였다. 또한 연구결과물(커피찌꺼기 유중건조물)의 특성분석을 위하여 칼로리미터와 TGA, 연소 장비, 연소 가스 측정기를 이용하여 생산한 고형연료의 특성분석을 하였다. 그 결과 기름과 커피찌꺼기의 비율은 4:1이었고 세팅 온도 $300^{\circ}C$로 설정 시 20분 이내에 함수율 10wt.% 이하에 도달하였다. 또한 6,273kcal/kg의 높은 발열량을 보였으나 커피찌꺼기의 경우 목재와 비슷한 성분을 지니고 있어 높은 휘도를 보이며 연소 가스에서 많은 CO를 생성하였다. 이로 인하여 화력발전소, 캠핑용 연료로는 부적합하다고 판단되나 초기 착화속도가 빠르며 발열량이 높아 현재 사용 중인 불쏘시개용 연료를 대체할 수 있을 것으로 판단된다.

• 한국포장학회지
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• 제30권1호
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• pp.1-14
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• 2024

환경문제에 대한 관심이 증가함에 따라 지속가능한 소재에 대한 요구가 증가하고 있다. 전 세계적으로 커피는 가장 많이 소비되는 음료이며, 커피음료의 가공 및 소비로 발생하는 커피 부산물에는 셀룰로오스, 헤미셀룰로오스, 리그닌, 지질 및 생리활성물질 등이 풍부하지만 대부분 폐기되는 실정이다. 따라서, 많은 연구자들이 커피 부산물을 고부가가치 소재로 개발하기 위하여 노력하고 있다. 본 총설에서는 고분자/커피 은피 복합화 연구, 커피 은피로부터 셀룰로오스 추출 및 응용연구, 고분자/커피찌꺼기 복합화 연구, 커피찌꺼기로부터 셀룰로오스 추출 및 이를 활용한 연구, 커피찌꺼기로부터 지질 추출 및 이를 활용한 PHAs합성, 가소제로써 커피찌꺼기로부터 추출한 지질의 응용가능성 연구 등에 대하여 조사하였다. 선행 연구에서는 커피 부산물인 커피 은피 및 커피찌꺼기 자체를 고분자와 혼합하여 복합소재를 제조하고 물성을 평가하는 연구는 광범위하게 수행되고 있는 것으로 확인되었다. 하지만, 커피 은피 및 커피찌꺼기로부터 나노셀룰로오스를 추출하거나, 상대적으로 친수성인 커피 부산물과 소수성인 석유계 고분자 또는 생분해성 고분자와 복합화 시 상용성 개선과 관련된 커피 부산물의 표면 개질 및 상용화제 도입 등의 연구는 부족함을 확인하였다. 또한 커피 부산물로부터 추출한 지질을 활용하여 PHAs를 합성하는 연구가 일부 진행되고 있지만 합성된 PHAs를 활용하여 포장소재로의 제조 및 응용에 관한 추가적인 연구가 필요하다고 사료된다. 또한, 커피찌꺼기의 발생량 대비 국내외 관리방안 마련 및 제품 적용 시 안전성 평가방법에 관한 연구는 거의 실시되지 않아 이에 대한 추가적인 연구가 필요하다고 판단된다.

• 대한가정학회지
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• 제24권3호
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• pp.119-127
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• 1986

To investigate differences in fatty acid composition in green coffee beans and roasted coffee beans, the extracts of two beans were subjected to analysis of fatty acid composition by GC and HPLC. The results showed that palmitic and liolneic acid were the main fatty acids of coffee oil and their contents were about 40%. Minor components, such as capric acid, lauric acid and myristic acid were detected in both samples by GC, but nut HPLC.

• Journal of Nutrition and Health
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• 제11권1호
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• pp.9-16
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• 1978

A Comparison of the analysis of the green and roast coffee of Arabica and Robusta compositions and regular instant coffee has been investigated by chromatography. The coffee oil were obtained by extracting the green and roast coffee with ethyl ether by soxhlet methood. Instant coffee samples were accurately weighted into 100ml beaker (ca. 0.5g regular coffee and 1.5g decaffeinated coffee) and add ca. 50ml water, heat and boil, remove from heat, and mechanically stried ca. 15min. and filtered of one sample and another sample were without filtrated and proceed with liquid chromatographic separation. The fatty acid compositions of green and roast coffee were compared by gas liquid chromatography and general chemical compositions of sample were analysed. Some similarities between green and roast coffee fatty acids were found in the case of green and roast coffee of both kinds acid methyl esters. They contained stearic, oleic, linoleic, and unknown fatty acid, and palmitic ana linoleic acid were rich.