亚临界水介导的废弃咖啡渣转化为食品工业功能生物材料的研究
?? 英文标题
Subcritical water mediated conversion of spent coffee grounds into physiologically active biomaterials for utilization in food industry
?? 导读
2025年2月，韩国世宗大学食品科学与生物技术系/碳水化合物生物产物研究中心的Jong Won Lee和SangYoon Lee为共同第一作者，Geun-Pyo Hong为通讯作者，在国际期刊《LWT - Food Science and Technology》上发表了题为《Subcritical water mediated conversion of spent coffee grounds into physiologically active biomaterials for utilization in food industry》的研究论文。
?? 摘要
本研究探讨了亚临界水（Subcritical Water, SW）处理对废弃咖啡渣（Spent Coffee Grounds, SCG）组成及其生理活性的影响。SW处理温度显著影响SCG的蛋白回收率、还原糖含量、ACE抑制活性和抗氧化性能。200°C条件下还原糖与蛋白水解产物达到最高值，同时表现出良好的益生元潜力；而250°C以上温度则导致糖降解为有机酸和5-羟甲基糠醛（HMF），对益生菌产生抑制作用。电子舌分析表明SW处理改善了SCG的苦味感，赋予其更复杂的风味特征。研究结果表明SW具有将咖啡副产物转化为具备食品工业应用潜力的生理活性材料的能力。
?? 引言
咖啡渣是全球第二大饮料消费品加工过程中产生的大宗废弃物，富含多糖、蛋白质、脂类与酚类物质，具高再利用潜力。然而传统利用率低，多数被填埋处理。近年来，SW技术作为绿色高效的生物质热水解手段，在生物能源、功能成分提取方面展现出巨大潜力。本研究尝试拓展SW在更宽温度范围（100–300°C）下对SCG的转化能力，系统评估其作为食品功能成分的可行性。
?? 研究内容
1. SCG成分变化（100–300°C）
200°C开始明显水解纤维，残渣含量从93.1%降至46.1%；
还原糖在200°C达到峰值（4.16 mg/mL），高于该温度时因糖降解而下降；
蛋白回收率在250°C达最大（10.7%），高温时下降，可能因美拉德反应生成不可溶聚合物。
2. 生理功能活性
ACE抑制活性（抗高血压指标）在高温条件下显著下降（300°C仅18.7%）；
抗氧化性（总酚含量、ABTS清除能力、还原力）在250°C达峰值，归因于酚类提取率提高和美拉德产物增强；
益生元潜力：150°C下促进LGG和E.
faecium生长，250°C以上完全抑制，原因包括酸性产物、HMF和酚类抗菌作用。
3. 感官风味分析（电子舌）
SW处理后SCG苦味减弱，增加酸、咸和鲜味；
PCA分析显示风味特征可分为三组：未处理、100–200°C处理、250–300°C处理；
Maillard产物和蛋白水解产物对鲜味形成具有贡献。
?? 总结与展望
本研究系统揭示了不同温度SW处理对SCG的转化机制及功能特性影响。200°C适用于开发益生元食品成分，250°C以上适用于具抗菌功能的食品包装材料开发。未来应在连续SW系统、高效预处理、蛋白分离等方面进行技术优化，以实现SCG的规模化高值利用。
?? 原文链接
https://doi.org/10.1016/j.lwt.2025.117476
?? 主题分类
? 天然活性成分
? 功能营养
? 食品加工
? 合成生物学（热解调控）
? 未来食品
图文赏析
