Degradation of caffeine in coffee pulp by solid-state fermentation

Abstract

Coffee pulp is the most abundant solid waste in coffee processing plants. Its reutilization could be a challenge due to the presence of compounds such as caffeine. In the current study the solid-state fermentation was performed as a method to reduce caffeine present in coffee pulp. An optimization of the fermentation is proposed based on a parametric study, in which a caffeine degradation of about 53.5% was achieved on unground coffee pulp and 80% humidity content. Also, a preliminary study for the scaling-up of the process was performed. A compositional and structural study of the pulp before and after degradation was made to identify changes on the pulp and determine future uses of it, such as animal feed.

La pulpa de café es el desperdicio sólido más abundante en plantas procesadoras de café. Dada la presencia de compuestos tóxicos, como la cafeína, su reutilización supone un reto. En este estudio se utilizó la fermentación en estado sólido como un método para reducir la cafeína en la pulpa de café. La optimización de esta fermentación se propone basada en un estudio paramétrico, donde se logró una degradación de cafeína de cerca de un 53.5% manteniendo la pulpa en su tamaño natural y con un 80% de contenido de humedad. El escalamiento del proceso de fermentación fue llevado a cabo como un estudio preliminar para escalas mayores. Un estudio composicional y estructural de la pulpa antes y después de la degradación fue realizado con el fin de identificar cambios en la pulpa y proponer usos futuros para esta, entre estos, su utilización como alimento para animales.