Phenolic from residues of coffee: optimization of the process of extraction

• Autores: Marcelo-Diaz, R., Luján-Gonzales, V., Ramirez, L., Olano, M., Vargas, A., Rojas, M. L., Linares, G.
• Formato: artículo
• Fecha de Publicación: 2017
• Institución: Universidad Nacional del Altiplano
• Repositorio: Revistas Universidad Nacional del Altiplano
• Lenguaje: español
• OAI Identifier: oai:huajsapata.unap.edu.pe:article/165
• Enlace del recurso: https://huajsapata.unap.edu.pe/index.php/ria/article/view/165
• Nivel de acceso: acceso abierto
• Materia: coffee; phenolics; ultrasound; surface response; café; fenólicos; ultrasonido; superficie de respuesta; optimización

The coffee industry, coffee shops and restaurants are in constant expansion and growth. Consequently, large amounts of Spent Coffee Grounds (SCG) are generated, which are solid coffee residues obtained after the ground coffee leaching process. This residue can be reused because of its compounds as phenolics. The objective of the present study was to evaluate the effect of extraction time (30-90 min) assisted by ultrasound (45kHz and 50 W), liquid-solid ratio (10-40 ml/g) and ethanol concentration (20-93.8%) in the total phenolic compounds (CFT) content expressed as mg gallic acid/g SCG dry matter. Surface response methodology (MSR) was used, as an efficient technique that minimizes the number of experiments, through the central rotational compound design (DCCR) to determine the effect of these 3 factors and to perform the optimization of the extraction process conditions of total phenolic compounds. The predictions of the model were correlated with the experimental values in 84.04%, where there was a strong influence (P <0.05) of the ultrasound-assisted extraction time variables and liquid- solid ratio in the results. Optimal conditions (21.03% ethanol at a liquid-solid ratio of 11.65 ml/g SCG and ultrasonic assisted processing for 32.42 minutes) allowed a total phenolic compound content of 1429.09 mg AG/g of SCG to be obtained, a content higher than Obtained by other extraction techniques reported in the literature.  
La industria cafetera, cafeterías y restaurantes se encuentran en constante expansión. En consecuencia, se generan grandes cantidades de residuos sólidos de café – Spent Coffe Grounds (SCG), que son obtenidos después del proceso de lixiviación del café molido. Este residuo puede ser reutilizado debido a sus compuestos fenólicos. El objetivo del presente estudio fue evaluar el efecto del tiempo de extracción (30-90 min) asistido por ultrasonido (45 kHz y 50 W), relación líquido-sólido (10-40 ml/g) y concentración de etanol (20-93.8%) en el contenido de compuestos fenólicos totales (CFT) expresado en mg de ácido gálico/g de SCG en materia seca. Se utilizó la metodología de respuesta superficial (MSR), como una técnica eficiente que minimiza el número de experimentos, a través del diseño del rotacional central compuesto (DCCR) para determinar el efecto de estos 3 factores y para optimizar las condiciones del proceso de extracción de compuestos fenólicos totales compuestos. Las predicciones del modelo se correlacionaron con los valores experimentales en 84.04%, donde hubo una fuerte influencia (p <0,05) de las variables de tiempo de extracción asistida por ultrasonido y la relación líquido-sólido en los resultados. Las condiciones óptimas de 21.03% de etanol en una relación lıquido-sólido de 11.65 ml/g de SCG y procesamiento asistido por ultrasonidos durante 32.42 min, permitieron obtener un contenido de compuesto fenólico total de 1429.09 mg AG/g de SCG. Este contenido fué mayor al obtenido por otras técnicas de extracción descritas en la literatura.