Оценка возможности сбора кофейной гущи у предприятий общественного питания

УДК 642 DOI 10.24412/2311-6447-2024-1-85-90

Оценка возможности сбора кофейной гущи у предприятий

общественного питания

Assessment of the Feasibility of Collecting Spent Coffee Grounds

from Catering Establishments

Доцент Т.В. Жубрева, аспирант Ф.Ф. Смелянский, Российский экономический университет им. Г. В. Плеханова, кафедр пищевых технологий и биоинженерии, zhubreva.TV@rea.ru

Associate Professor T.V.Zhubreva, Post-Graduate Student F.F. Smelyanskiy Russian Economic University named after. G. V. Plekhanov, chair of Food Technology and Bioengineering, zhubreva.TV@rea.ru

Аннотация. Растущий спрос на кофе приводит к увеличению количества многих побочных продуктов его обработки, например, кофейной гущи. В рамках полевого исследования было проведено анкетирование нескольких десятков различных несетевых предприятий общественного питания, работающих с кофейными зернами, с целью оценки целесообразности сбора кофейной гущи. Данное исследование позволяет заложить основу для использования кофейной гущи в пищевых технологиях, подчеркивая не только существование проблем ее утилизации, но и обосновывая варианты их решения.

Abstract. The global coffee consumption produces an often-overlooked byproduct: spent coffee grounds. This research engages several diverse establishments to assess coffee grounds generation, disposal practices, challenges, and motivations for participation in storage and recycling initiatives. This research lays the foundation for harnessing the potential of spent coffee grounds within food technology, emphasizing the need to address challenges, motivate participation, and embrace sustainable waste management practices.

Ключевые слова: побочные продукты переработки кофе, кофейная гуща, управление отходами, переработка отходов, устойчивое развитие

Keywords: coffee processing by-products, spent coffee grounds, sustainable waste management, recycling, sustainable development

Кофе является одним из самых потребляемых напитков в мире. Согласно отчету Международной организации по кофе (ICO) его потребление в среднем растет более чем на 3,3 % в год [13]. Однако рост потребления обусловливает и повышение темпов производства кофе, что, в свою очередь, неблагоприятно влияет на окружающую среду. Основные экологические проблемы, связанные с деятельностью кофейной индустрии, условно можно разделить на две группы:

1) проблемы, характерные для конкретных стадии производства непосредственно в странах-производителях кофе, например, вырубка лесов и истощение почв;

2) проблемы, связанные с обработкой кофейного зерна, а именно: растущий углеродный след, образование отходов и побочных продуктов как в процессе обжарки, так и в процессе приготовления напитков [1].

Пристальное внимание к вопросам экологической устойчивости стимулирует внедрение инновационных подходов в области утилизации отходов в различных отраслях. В пищевой промышленности и общественном питании, где образуются значительные объемы отходов, наблюдается повышенный интерес к переработке побочных продуктов в полезные компоненты.

© Т.В. Жубрева, Ф.Ф. Смелянский, 2024

Побочные продукты обработки кофейного зерна - это различные жидкие и твердые отходы, которые образуются в процессе обработки, производства и приготовления кофе [6]. Кофейная гуща - один из множества таких продуктов и может быть получен как в результате приготовления напитков в кофейнях, ресторанах или домашних условиях, так и при промышленном приготовлении растворимого кофе или промышленном производстве кофейного экстракта [2]. Кофейная гуща представляет собой темно-коричневый твердый остаток с высоким содержанием влаги [3]. Основным ее компонентом являются полисахариды. Она также содержит пищевые волокна, белок, золу, минеральные вещества, кофеин и хлорогеновые кислоты [4]. Стоит отметить, что кофейная гуща, полученная в результате приготовления напитков в местах потребления, богаче различными химическими соединениями по сравнению с гущей, полученной при промышленной выработке продукта. Это объясняется технологическими особенностями оборудования, используемого в первом и втором случаях, а также необходимостью получить максимальный выход экстракта в процессе промышленного производства [7].

Объектами исследования были выбраны предприятия общественного питания, реализующие напитки из зернового кофе, а предмет исследования - способы обращения с образующейся кофейной гущей. Традиционно кофейная гуща рассматривается как отход, часто предназначенный для утилизации или переработки на непищевые цели. Ненадлежащая ее утилизация приводит к ряду экологических проблем, однако за счет дальнейшего использования кофейной гущи можно добиться снижения негативного воздействия на окружающую среду. На сегодняшний день предложено несколько вариантов ее использования в непищевых целях, например в качестве компонента корма для животных [10], субстрата для роста грибов [12], сорбента для удаления тяжелых металлов [9], а также при производстве некоторых строительных смесей. Кроме того, существует ряд компаний, которые занимаются ее переработкой. Например, компания Coffee Kreis производит многоразовые стаканы и чашки, которые изготавливают из прочного композитного материала, состоящего примерно на 30 % из кофейной гущи, а компания Bio-bean перерабатывает этот побочный продукт в биотопливо (биодизель, уголь для барбекю и кофейные гранулы, являющиеся альтернативой древесному топливу). Несмотря на все эти возможные варианты применения кофейная гуща все еще используется в недостаточной степени.

Так как состав кофейной гущи богат ценными в пищевом отношении химическими соединениями и имеет высокое содержание пищевых волокон, масел и анти-оксидантов, она может быть использована в производстве пищевых продуктов, например, в качестве компонентов функциональных продуктов питания, пищевых красителей или усилителей вкуса [7], чем привлекает внимание исследователей и специалистов отрасли, расценивающих кофейную гущу как доступный потенциальный источник полезных веществ с низкой экономической себестоимостью.

Анализ релевантных источников показал, что кофейная гуща может быть применена в производстве кондитерских изделий, хлеба, печенья и сухих завтраков. Кофейную гущу можно использовать непосредственно в качестве пищевого ингредиента с высокими вкусовыми достоинствами в твердых пищевых продуктах, таких как печенье, не влияя на традиционный способ их приготовления [8]. Устойчивые практики в сфере обращения с отходами, бережливое производство и тенденции в направлении «ноль отходов» (Zero-Waste) становятся все более важными для предприятий общественного питания, что обусловлено как экологическими, так и экономическими причинами. Отказ от утилизации кофейной гущи соответствует целям устойчивого развития, снижает затраты предприятия и способствует развитию экономики замкнутого цикла.

Собственный опыт практической деятельности в кофейной индустрии позволяет выразить субъективное мнение, что предприятия питания, специализирующиеся на работе с кофейным зерном, могут стать надежным источником получения

кофейной гущи для дальнейшего ее сбора и использования в пищевой промышленности и в системе общественного питания. Подтверждением данной гипотезы стало полевое исследование предприятий, работающих в кофейной индустрии. Таким образом, оценка целесообразности сбора кофейной гущи с предприятий питания является актуальной целью.

Основные задачи исследования состоят в следующем:

- оценить объем кофейной гущи, образующейся на предприятиях общественного питания;

- изучить существующие методы утилизации, применяемые на этих предприятиях;

- выявить проблемы и потенциальные возможности в области хранения и сбора кофейной гущи;

- оценить готовность предприятий общественного питания к участию в мероприятиях по хранению побочных продуктов обработки кофе;

- определить потенциальные стимулы и мотивирующие критерии, способные подтолкнуть к участию в такого рода мероприятиях.

В рамках данного исследования в качестве основного метода сбора данных был использован опрос, проведенный с помощью анкетирования. Анкеты заполнялись непосредственно респондентами. Такие анкеты обычно распространяются среди респондентов в режиме онлайн, при этом респонденты получают доступ к анкете через веб-браузер по гиперссылке (веб-анкета) на личном компьютере, планшете или смартфоне [11].

Для достижения поставленных целей была разработана специальная форма веб-анкеты, созданная на платформе Гугл-Формы и распространенная посредством электронной почты. Анкета содержала как закрытые, так и открытые вопросы, что позволило не только получить количественные данные по интересующей теме, но и собрать информацию для более глубокого понимания проблемы. По мере заполнения разосланных веб-анкет ответы респондентов автоматически загружались в сводную таблицу для последующего анализа полученных данных.

Выбор данного вида опроса обусловлен рядом факторов, а именно:

- необходимостью привлечь конкретного человека в качестве респондента

- важностью минимизировать искажение ответов;

- размером выборки (с учетом вероятного процента ответов);

- количеством вопросов, необходимых задать для сбора информации. В качестве методов анализа первичных данных использовались:

- количественный анализ - анализ полученных в ходе опроса числовых данных и преобразование их в наглядные таблицы и графики [5]. Количественные данные, такие как объем собранной кофейной гущи, были проанализированы с помощью описательной статистики;

- качественный анализ - анализ и интерпретация информации, полученной в ходе опроса из открытых вопросов анкеты и комментариев респондентов [5]. Качественные данные, включая ответы на открытые вопросы, были подвергнуты контент-анализу для выявления повторяющихся идей.

В опросе приняли участие 38 предприятий питания, представляющих собой совокупность кофе-баров, кофеен, кафе и ресторанов. Цель опроса заключалась в сборе количественных данных о процессе получения и утилизации кофейной гущи и сборе качественных данных о проблемах, связанных с хранением кофейной гущи. Выбранные предприятия общественного питания были отобраны на основании ряда критериев, а именно:

- предприятие питания является несетевым;

- на предприятии питания представлен широкий ассортимент кофейных напитков;

- предприятие питания работает с обжаренным кофе в зернах сорта Арабика (регион происхождения зерна значения не имеет);

- предприятие питания использует в работе ручную профессиональную кофе-машину;

- за приготовление кофейных напитков на предприятии питания отвечает ба-риста.

На основании вышеуказанных критериев были выбраны 60 несетевых предприятий общественного питания, расположенных в разных районах Москвы, после чего было разослано соответствующее количество анкет. Впоследствии 15 из 60 выбранных предприятий отказались от участия в опросе по неуказанным ими причинам. Было получено 45 заполненных анкет, после обработки которых 7 были признаны недействительными (две заполнены неполностью; пять заполнены некорректно), в связи с чем в дальнейшем не учитывались. Собранные данные свидетельствуют о том, что образование кофейной гущи носит систематический характер. Все участвовавшие в исследовании предприятия сообщили, что образование кофейной гущи является неизбежным побочным продуктом их повседневной деятельности.

Количественный анализ полученных данных показал, что в среднем заведение каждого типа производит от 5,5 до 7,0 кг кофейной гущи за рабочий день. Несмотря на то что этот показатель во многом зависит от проходимости заведения и предпочтений целевой аудитории, данные свидетельствуют, что суточный объем кофейной гущи, образующийся в ходе работы отдельно взятого предприятия конкретного типа (кофе-бар/кофейня/кафе/ресторан) - относительно стабильная величина, что дает основу для оценки потенциального объема побочных продуктов обработки кофе, образующихся на предприятиях общественного питания. Кроме того, зная ежедневный расход кофе и количество кофейной гущи, образующейся в ходе работы, опытным путем удалось узнать, что из 1 г молотого кофе в среднем образуется 0,91 г кофейной гущи. Коэффициент, полученный в результате оценки доли кофейной гущи, образующейся при ежедневном потреблении кофе на предприятиях общественного питания (рис. 1), потенциально применим в различных аспектах, а именно:

- может помочь в организации процесса обращения с отходами, поскольку позволяет оценить предполагаемый объем образующейся кофейной гущи исходя из ежедневного потребления кофе;

- позволяет количественно оценить потенциальное сокращение объема отходов при реализации инициатив по их переработке или вторичному использованию;

- дает возможность предприятиям оценить потенциальный доход, связанный с возможной реализацией кофейной гущи на переработку.

Расход кофе, кг/день

I Кофейная гуща, кг/день

Кофе-бар

Кофейня

Кафе

Ресторан

Рис. 1. Соотношение среднего расхода кофе и образующейся кофейной гущи Методы утилизации, применяемые в настоящее время на исследованных предприятиях, представляют собой совокупность обычных методов обращения с отходами. Ни одно из предприятий не внедрило специальную систему сбора или переработки кофейной гущи. Вместо этого кофейная гуща регулярно без сортировки выбрасывается в мусорные контейнеры и в конечном итоге попадает на свалку. Эта преобладающая практика утилизации вызывает определенное беспокойство относительно экологических последствий такого обращения с отходами и подчеркивает необходимость поиска альтернативных методов, согласующихся с принципами устойчивого развития.

Респонденты из опрошенных предприятий единодушно выразили уверенность в невозможности хранения кофейной гущи продолжительное время. Эти опасения включают в себя целый ряд проблем, в том числе ограниченное пространство, борьбу с запахами, создание определенных условий для сохранения качества кофейной гущи, разработку нормативно-технической документации и др. (рис. 2). Трудности, связанные с эффективной организацией хранения в соответствии с полученными данными, стали основной причиной беспокойства относительно возможности реализации предложенной идеи по сбору кофейной гущи.

^ • Ограниченное пространство

# Борьба с посторонними запахами

• Дополнительные трудозатраты на сбор

0 Другие причины

Рис. 2. Потенциальные проблемы, препятствующие реализации мероприятий по сбору кофейной гущи на предприятии

Примерно 40 % опрошенных предприятий выразили готовность участвовать в инициативах по хранению и переработке отходов при наличии соответствующих стимулов или мотивации. Среди прочего, сюда можно отнести экономию средств на утилизацию, экологическую ответственность и потенциальную выгоду для репутации бренда. Кроме того, удалось установить, что решение о готовности участвовать в подобного рода мероприятиях зависит исключительно от позиции собственника предприятия и его /ее социальной и экологической ответственности и не зависит от других факторов, таких как проходимость, ассортиментная или ценовая политика, территориальное расположение или принадлежность предприятия питания к тому или иному типу. Выработка кофейной гущи в равномерных объемах на предприятиях общественного питания различных типов свидетельствует о наличии постоянного источника побочных продуктов обработки кофе. Этот вывод может благоприятно повлиять на реализацию различных инициатив, направленных на использование кофейной гущи в пищевой промышленности, поскольку свидетельствует о надежности поставок. Преобладающая в данный момент практика выброса кофейной гущи в обычные мусорные контейнеры — сфера, требующая дальнейшего совершенствования.

Переход к более рациональным методам утилизации отходов может не только снизить негативное воздействие на окружающую среду, но и раскрыть потенциал использования этого побочного продукта в пищевых целях. Однако нельзя недооценивать единогласную обеспокоенность проблемами, связанными с хранением отходов. Устранение этих проблем имеет решающее значение для перехода к более рациональным методам обращения с отходами и успешной реализации мероприятий по их вторичной переработке.

ЛИТЕРАТУРА

1. Дэшвуд, М. Словарь Кофе. Кофе от А до Я, от выращивания до приготовления и дегустации/ М. Дэшвуд. - Москва: Эксмо, 2020. - 240 с. - Текст: непосредственный.

2. Жубрева, Т.В. Влияние кофейной индустрии на окружающую среду: проблемы и решения / Т. В. Жубарева, Ф.Ф. Смелянский. - Текст: непосредственный. // Траектории технологического развития. -2023. - № 1.- С. 4-12.

3. Хоффманн, Д. Всемирный атлас кофе / Д. Хоффманн. - Санкт-Петербург: Пальмира, 2018. - 256 с. - Текст: непосредственный.

4. Ballesteros L. F., Teixeira J. A., Mussatto S. I. Extraction of Polysaccharides by Auto-hydrolysis of Spent Coffee Grounds and Evaluation of Their Antioxidant Activity / / Carbohydrate Polymers. - 2017. - Vol. 157. - Issue 2. - P. 258-266.

5. Cooper D., Schindler P. Business Research Methods, 12th Edition. - New York: McGraw-Hill Education. - 2013. - 694 p.

6. Farah A. Coffee: Chemistry, Quality and Health Implications. - Cambridge: RSC Publishing. - 2019. - 873 p.

7. Galanakis C. Handbook of Coffee Processing By-Products: Sustainable Applications. - London: Academic Press. - 2017. - 480 p.

8. Martinez-Saez N., García A. T., Pérez I. D., Rebollo--Hernanz M., Mesías M., Morales F. J., Martín-Cabrejas M. A., Del Castillo M. D. Use of Spent Coffee Grounds as a Food Ingredient in Bakery Products / / Food Chemistry. - 2017. - Vol. 216. - P. 114-122.

9. McNutt J., Quan S. Spent coffee grounds: A review on current utilization // Journal of Industrial and Engineering Chemistry. - 2019. - Vol. 71. - P. 78-88.

10. San Martin, D., Orive, M., Iñarra, B. Spent coffee ground as second-generation feedstuff for dairy cattle // Biomass Conversion and Biorefinery. - 2021. - Vol. 11.-P. 589-599.

11. Saunders M., Lewis P., Thornhill A. Research Methods for Business Students - Harlow: Pearson. - 2023. - 860 p.

12. Wobiwo F., Balbuena J. Valorization of spent coffee ground with wheat or mis-canthus straw: Yield improvement by the combined conversion to mushrooms and bio-methane // Energy for Sustainable Development. - 2018. - Vol. 45. - P. 171-179.

13. International Coffee Organization Monthly Coffee Market Report

REFERENCES

1. Deshvud M. Slovar Kofe. Kofe ot A do Ya, ot vyrashchivaniya do prigotovleniya I degustatsii [Dictionary of Coffee. Coffee from A to Z, from Cultivation to Preparation and Tasting]. Moscow, Eksmo, 2020, 240 p.

2. Zhubreva T. V., Smelyanskiy F. F. Vliyanie kofejnoj industrii na okruzhayushhuyu sredu: problemy" i resheniya [The Environmental Impact of the Coffee Industry: Problems and Solutions], Traektorii texnologicheskogo razvitiya [Trajectories of Technological De-velopent]. Moscow, Plekhanov Russian University of Economics, 2023, pp. 4-12.

3. Khoffmann D. Vsemirnyy atlas kofe [The World Atlas of Coffee]. St. Petersburg, Palmira, 2018, 256 p.

4. Ballesteros L. F., Teixeira J. A., Mussatto S. I. Extraction of Polysaccharides by Auto-hydrolysis of Spent Coffee Grounds and Evaluation of Their Antioxidant Activity, Carbohydrate Polymers, 2017, Vol. 157, Issue 2, pp. 258-266.

5. Cooper D., Schindler P. Business Research Methods, 12th Edition. New York, McGraw-Hill Education, 2013, 694 p.

6. Farah A. Coffee: Chemistry, Quality and Health Implications. Cambridge, RSC Publishing, 2019, 873 p.

7. Galanakis C. Handbook of Coffee Processing By-Products: Sustainable Applications, London, Academic Press, 2017, 480 p.

8. Martinez-Saez N., García A. T., Pérez I. D., Rebollo-Hernanz M., Mesías M., Morales F. J., Martín-Cabrejas M. A., Del Castillo M. D. Use of Spent Coffee Grounds as a Food Ingredient in Bakery Products, Food Chemistry, 2017, Vol. 216, pp. 114-122.

9. McNutt J., Quan S. Spent coffee grounds: A review on current utilization, Journal of Industrial and Engineering Chemistry, 2019, Vol. 71, pp. 78-88.

10. San Martin, D., Orive, M., Iñarra, B. Spent coffee ground as second-generation feedstuff for dairy cattle, Biomass Conversion and Biorefinery, 2021, Vol. 11, pp. 589599.

11. Saunders M., Lewis P., Thornhill A. Research Methods for Business Students. Harlow, Pearson, 2023, 860 p.

12. Wobiwo F., Balbuena J. Valorization of spent coffee ground with wheat or mis-canthus straw: Yield improvement by the combined conversion to mushrooms and bio-methane, Energy for Sustainable Development, 2018, Vol. 45, pp. 171-179.

13. International Coffee Organization Monthly Coffee Market Report (2020/21). -URL: https://www.ico.org/Market-Report-20-21-e.asp (accessed: 24.12.2021).