المساهمة في دراسة التركيب الكيميائي والفعالية البيولوجية لمخلفات القهوة

Abstract

في ظل التوجه المتزايد نحو تثمين المخلفات العضوية و اعتماد مبادئ الاقتصاد الأخضر، يبرز تفل القهوة المستعمل كمصدر واعد للمركبات الحيوية ذات القيمة المضافة، نظرا لغناه بالمركبات الدهنية و الفينولية القابلة للاستغلال في عدة مجالات تطبيقية. وتهدف هذه الدراسة إلى تثمين تفل القهوة المستعمل من خلال استخلاص الزيت و المركبات الفينولية و توصيفها، إضافة إلى تقييم فعاليتها البيولوجية. شملت الدراسة استخلاص الزيت من تفل القهوة باستعمال طريقتين مختلفتين، هما الاستخلاص بالأمواج فوق الصوتية وطريقة السوكسلي.حيث أظهرت النتائج تفوق تقنية الأمواج فوق الصوتية بملردود استخلاص بلغ 5.2% مقارنة بطريقة السوكسلي التي سجلت ،3.1% مما يدل على كفاءة هذه التقنية في تحسين مردودية الاستخلاص وتقليل زمن المعالجة. خضع الزيت المستخلص لسلسلة من التحاليل الفيزيائية و الكيميائية شملت الكثافة، قرينة الانكسار، رقم الحموضة، رقم اليود، رقم التصبن، بهدف تقييم جودة الزيت وخصائصه الكيميائية، بالاضافة إلى دراسة تركيبه من الأحماض الدهنية.وقد أظهرت النتائج توافقا نسبيا مع القيم المرجعية لزيوت القهوة، مما يعكس إمكانية الاستفادة من هذا الزيت في تطبيقات صناعية و غذائية مستقبلية.. كما تم استخلاص المركبات الفينولية من تفل القهوة وإجراء التقدير الكمي لمحتواها الكلي باستعمال طريقةCiocalteu-Folin ، حيث بلغ المحتوى الفينولي الكلي g/mgGAE،1.41مما يدل على احتواء التفل على مركبات ذت قدرة مضادة للأكسدة. ولغرض تقييم الفعالية البيولوجية، أجريت اختبارات النشاط المضاد للبكتيريا لكل من المستخلص الزيتي و المستخلص الفينولي تجاه عدة سلالات بكتيرية. و أظهرت النتائج غياب نشاط مضاد للبكتيريا بالنسبة للزيت المستخلص، في حين أبدى المستخلص الفينولي فعالية مضادة للبكتيريا بدرجات متفاوتة حسب التركيز و نوع السلالة البكتيرية، وهو ما يرجح ارتباط هذاالنشاط بالمركبات الفينولية النشطة حيويا. وتؤكد هذه النتائج أن تفل القهوة المستعمل يعد مادة أولية واعدة يمكن تثمينها كمصدر للمركبات الدهنية و الفينولية ذات الاهتمام البيولوجي، بما ينسجم مع توجهات التنمية المستدامة وتقنيات الاستغلال البيئي للمخلفات الغذائية

In light of the growing global interest in waste valorization and the adoption of green economy principles, spent coffee grounds have emerged as a promising source of bioactive compounds with high added value, due to their richness in lipidic and phenolic compounds that can be exploited in several application fields. This study aimed to valorize spent coffee grounds through the extraction and characterization of oil and phenolic compounds, as well as the evaluation of their biological activity. The study involved oil extraction from spent coffee grounds using two different methods, namely ultrasound-asssisted extraction and Soxhlet extraction. The results showed the superiority of the ultrasound-assisted method, which yielded an extraction rate of %5.2, compared with %3.1 obtained by the Soxhlet method, indicating the higher efficiency of ultrasound extraction in improving extraction yield while reducing processing time. The extracted oil was subjected to a series of physicochemical analyses including density, refractive index, acid value, iodine value, and saponification value, in order to evaluate its quality and chemical characteristics, in addition to studying its fatty acid composition. The obtained results showed relative agreement with the reference values reported for coffee oils, highlighting the potential use of this oil in future industrial and food applications. To evaluate the biological activity, antibacterial activity tests were carried out for botg the oily extract and the phenolic extract against several bacterial strains. The results revealed the absence of antibacterial activity in the oil extract, whereas the phenolic extract exhibited noticeable antibacterial activity with varying degrees depending on the concentration and the bacterial strain tested. This suggests that phenolic compounds are mainly responsible for the observed biological effect. The findings of this study confirm that spent coffee grounds represent a promising raw material that can be valorized as a source of lipidic and phenolic compounds with biological interest, in accordance with sustainable development approaches and environmentally friendly strategies for food waste valorization.