JP2013234297A

JP2013234297A - コーヒーかすの再利用方法及びコーヒーかす燃料

Info

Publication number: JP2013234297A
Application number: JP2012108978A
Authority: JP
Inventors: Yukio Hirose; 幸雄広瀬; Kiyomi Yoshimura; 清己吉村
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2012-05-11
Filing date: 2012-05-11
Publication date: 2013-11-21

Abstract

【課題】コーヒーかすの実用的な再利用方法の提供を目的とする。
また、燃料として利用できるコーヒーかす燃料の提供を目的とする。
【解決手段】コーヒーかすを過熱蒸気にて乾燥処理することを特徴とするコーヒーかすの再利用方法。
【選択図】なし

Description

本発明はコーヒーかすの有効利用方法に関する。

コーヒー飲料は焙煎したコーヒー豆からお湯等にて成分を抽出した飲み物である。
コーヒーは世界中で飲まれており、我が国においてはコーヒー豆が４０〜５０万トン／年使用され、その結果、数十万トン／年のコーヒーかすが発生している。
焙煎したコーヒー豆の表面は多孔質状になっていて、また油分も含まれている。
そこで発生したコーヒーかすを乾燥させて、その表面積が広いことによる吸着性を利用し、消臭剤として利用したり、油分を利用してみがき剤や針差しに再利用することが一部に提案されているが、その利用量は非常に少なく限定的であり、発生したコーヒーかすのうち家庭で発生したものは生ゴミとして処分され、コーヒー飲料の製造メーカーで発生したものは廃棄物として焼却処分されている。
コーヒーかすは成分を抽出するのにお湯等を用いるため、通常６５％以上の水分を含有し、残りの部分のほとんどが炭素で水分を除いた固形分に対して１〜２％の窒素、０．２〜０．５％のリン酸及び０．２〜０．５％のカリウムが含まれている。
このようにコーヒーのかすは炭素分が多くても含水率が高く、そのままでは燃料にすることができない。

特許文献１は、コーヒーかすを水分率が３％以下になるように乾燥又は炭化した後に樹脂に混合し、成形品を得る技術を開示する。
特許文献２は、コーヒーかすを炭化し、卵殻と混合し、通気性、吸水性、消臭性を利用した家畜舎用床敷材に用いる技術を開示する。
特許技術３は、コーヒーかすを土壌改良材に利用し、特許文献４は食用きのこの栽培用の培地に利用する技術を開示する。
しかし、これらの再利用方法はその量が限定的であり、いずれの場合も発生したコーヒーかすのままでは含水率が６５％以上と高く、しかもコーヒーかすは、焙煎によりハニカム構造の多孔性になっているために乾燥がしにくく、乾燥や炭化処理に大きなエネルギーを要し、実用的ではなかった。

特開２０１０−１７３１６９号公報特開２００９−２８４９１１号公報特開２００８−２８５５７２号公報特開２００５−２０４６６９号公報

本発明は、コーヒーかすの実用的な再利用方法の提供を目的とする。
また、燃料として利用できるコーヒーかす燃料の提供を目的とする。

本発明に係るコーヒーかすの再利用方法は、過熱蒸気にて乾燥処理することを特徴とする。
過熱蒸気は、水を沸騰させて発生したスチームを加熱ヒーターに接触させることで２００℃以上に高温にした乾燥状態の蒸気をいい、大気圧の常圧で使用してもよく、加圧して使用してもよい。
過熱蒸気は浸透性が高く、乾燥した蒸気であり、コーヒーかすのように多孔性の物質に対して内部の浸透性に優れ、少ないエネルギーにて容易に乾燥できることが本発明者らの実験で明らかになった。
また、コーヒーかすは油分も多く含まれ、還元性の過熱蒸気を用いることで酸化分解することなく乾燥できる。
従って、過熱蒸気の温度は２００℃以上であって、５００℃以下がよく、好ましくは２００〜４００℃の範囲である。

含水率６５％以上もあるコーヒーかすに対して過熱蒸気を接触させることにより、容易に乾燥が進行し、コーヒーかすの多孔性を利用した消臭剤や油分含有の性質を利用したみがき剤としての利用ができる。
また、過熱蒸気を用いると含水率２０％以下、好ましくは１０％以下にまで容易に乾燥できるので燃焼用の燃料としても利用できる。
このようなコーヒーかす燃料は発熱量が７，０００〜９，０００ｋｃａｌ／ｋｇもあり、優れた燃料になる。
特に浅炒りのコーヒー豆を用いたコーヒーかすは、油分が多く残っているので発熱量が多い。
また、コーヒー飲料を抽出するコーヒー豆の焙煎に過熱蒸気を用いて、２００〜５００℃の過熱蒸気焙煎を行うと焙煎の段階でも酸化を抑えるので、さらに燃焼発熱量が多くなる。

本発明は、コーヒーかすの乾燥に過熱蒸気を用いたので、その浸透性が高く、還元性を有するので従来の一般的な乾燥方法よりも少ない消費エネルギーとなり、コーヒーかすを実用的に利用できるようになる。

次に、コーヒーかすを用いて実験評価したので以下説明する。
焙煎したコーヒー豆を用いてコーヒーを抽出した残渣であるコーヒーかすを約１ｋｇ準備した。
このコーヒーかすをステンレスの容器に入れ、コンベアの上にトンネル型の過熱蒸気発生室を設けた連続過熱蒸気処理装置に投入した。
なお、バッチ式の過熱蒸気処理装置にあってもよい。
過熱蒸気の温度は２５０〜３００℃に設定したコンベア速度を調整し、１ｋｇのコーヒーかすに過熱蒸気が３〜５分間接触するようにした。
コンベアの搬出口から出てきたコーヒーかすの重量は約３９０〜４００ｇに減量していた。
なお、含水率は減量後の乾燥コーヒーかすに対して約１０〜１２％程度であった。
また、再度、上記の過熱蒸気処理装置に投入すると含水率が約３〜５％まで乾燥した。
このようにして得られた乾燥コーヒーかすを燃焼させ発生量を計測したところ、約７，０００ｋｃａｌ／ｋｇであった。
このことから、コーヒーかすを過熱蒸気処理した乾燥コーヒーかすは燃料として利用できることが確認できた。
また、過熱蒸気約３５０℃で焙煎したコーヒー豆のコーヒーかすを上記のように乾燥させた結果、発熱量は約７，５００ｋｃａｌ／ｋｇあった。

Claims

コーヒーかすを過熱蒸気にて乾燥処理することを特徴とするコーヒーかすの再利用方法。
コーヒーかすを過熱蒸気で乾燥処理して得られたことを特徴とする燃料。
含水率２０％以下に乾燥処理したことを特徴とする請求項２記載の燃料。