به گزارش گروه دانشگاه خبرگزاری دانشجو، تمام قهوهای که درجهان نوشیده میشود، سالانه بیش از ۶ میلیون تن تفاله قهوه در سراسر جهان از خود به جای میگذارد. بخشی از این تفالهها به عنوان سوخت زیستی مورد استفاده مجدد قرار میگیرند، اما بقیه به عنوان زباله دفع میشوند. در طول یک دهه گذشته، تحقیقات روی استفاده مجدد از این تفالهها متمرکز شده است. تمرکز اصلی روی پلی ساکاریدها از جمله سلولز و همی سلولز در تفاله قهوه و دیوارههای سلولی در دانه قهوه بوده است. از پلی ساکاریدها در کامپوزیتها، بیوپلیمرها، بستهبندی مواد غذایی، مصالح ساختمانی و نانوالیاف سلولز (CNF) استفاده میشود. CNFها که سلولز در آنها به اندازه نانومتری، ۳ تا ۵ نانومتر کاهش مییابد، در صنایع غذایی، لوازم آرایشی و پوشش استفاده زیادی دارند.
محققان ژاپنی در دانشگاه ملی یوکوهاما در سال ۲۰۲۰ پیشگام روشی بودند که از تفاله قهوه با استفاده از اکسیداسیون با واسطه CNF تولید میکرد. با این حال آنها تقریبا ۴۰ درصد از همیسلولز را ده تنها HCNF را تولید کردند، بلکه روشی برای ذخیرهسازی طولانی مدت HCNF بدون نیاز به نگهدارنده ارائه کردند که میتواند برای صنایع غذایی و آرایشی مناسب باشد.
برای استخراج HCNF از تفاله قهوه، محققان لیگنین و لیپیدها را از محیط حذف کردند. سپس بقیه فیبرهای هولوسلولز را از طریق نانوفیبریلاسیون، به مقیاس نانومتری در اوردند. این گروه از آسیاب جت با فشار آب بالا برای نانوفیبریلاسیون هولوسلولز به HCNF استفاده کردند. HCNF به دست آمده از تفاله قهوه عرضی در حد ۲-۳ نانومتر و طول ۰٫۷-۱ میکرومتر دارند. این محصول را میتوان بدون نگهدارنده تا مدتها ذخیرهسازی کرد و همچنین نیاز به حلال خاصی ندارد.