Extraction Efficiency of Spent Coffee Grounds Using Ultrasonic Assisted on Caffeine Content and Antibacterial Activity

Authors

  • Thippayarat Chahomchuen Department of Veterinary Technology, Faculty of Veterinary Technology, Kasetsart University
  • Porntip Rungrot Department of Veterinary Technology, Faculty of Veterinary Technology, Kasetsart University
  • Peerapon Somprasert Department of Veterinary Technology, Faculty of Veterinary Technology, Kasetsart University
  • Nattaporn Sangtrakul Department of Veterinary Technology, Faculty of Veterinary Technology, Kasetsart University
  • Thanat Jirotjananukul Department of Veterinary Technology, Faculty of Veterinary Technology, Kasetsart University
  • Eukote Suwan Department of Veterinary Technology, Faculty of Veterinary Technology, Kasetsart University
  • Wimonrut Insuan Department of Veterinary Technology, Faculty of Veterinary Technology, Kasetsart University

Keywords:

spent coffee ground, ultrasonic-assisted extraction, caffein, antibacterial activity

Abstract

Spent coffee ground, by-product of coffee production, is an important sources of bioactive compounds. The objective of this work was to extract the spent coffee ground by ultrasonic-assisted solvent extraction. The extraction efficiency was investigated by using different extraction solvent as absolute ethanol, 70% ethanol and dichloromethane. The quantity of caffeine and antibacterial activity was investigated. The extraction yields were 11.4 %, 4.8 % and 12.38 % obtained from absolute ethanol, 70% ethanol and dichloromethane, respectively. Spent coffee ground extracted with 70% ethanol showed the highest caffeine content was 419.95 ppm and the highest antibacterial activity against Escherichia coli, Staphylococcus aureus and Staphylococcus epidermidis than ethanol and dichloromethane extract. These results showed the ultrasonic-assisted solvent extraction is an extraction method that can be applied for extraction of bioactive compounds from spent coffee ground and the spent coffee ground extracted has a potential to be used as natural ingredients for anti-pathogenic bacteria.

Downloads

Download data is not yet available.

References

นฤภัทร ตั้งมั่นคงวรกูล และพัชรี ปรีดาสุริยะชัย. (2558). การศึกษากากกาแฟและกากชามาใช้ประโยชน์ในรูปเชื้อเพลิงอัดแท่ง. วารสารมหาวิทยาลัยศรีนครินทรวิโรฒ (สาขาวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี), 7(13), 15-26.

พัชนี สุวรรณวิศลกิจ. (2542). กาแฟสกัดคาเฟอีน. วารสารเกษตร, 15(1), 1-10.

พัทธชัย ปิ่นนาค, ธัญญ์นรี จิณะไชย, สุพิชญา เกษร และอาลิตา มาคูณ. (2563). ปริมาณสารต้านอนุมูลอิสระและฤทธิ์ต้านอนุมูลอิสระในเปลือกกาแฟเชอร์รี่และดอกกาแฟในระบบวนเกษตรของจังหวัดอุตรดิตถ์. วารสารวิชาการวิทยาศาสตร์และวิทยาศาสตร์ประยุกต์, 1, 61-70.

มณฑล์กาญจน์ โพธิ์ดำกล่ำ. (2560). เทียนอโรมาจากกากกาแฟ. (ปริญญาตรี), มหาวิทยาลัยสยาม, คณะศิลปศาสตร์.

รพีพรรณ กองตูม. (2560). กากกาแฟ: มูลค่าเพิ่มและการใช้ประโยชน์ (Spent Coffee Grounds: A Value Added and Utilization). การประชุมวิชาการระดับชาติราชภัฏหมู่บ้านจอมบึงวิจัย ครั้งที่ 5. หน้าที่ 342-350. มหาวิทยาลัยราชภัฎหมู่บ้านจอมบึง, ราชบุรี.

สุทธิเดช ปรีชารัมย์, ธวัชชัย เจริญสุข, อรวรรณ ชุณหชาติ และมลธิรา ศรีถาวร. (2559). ฤทธิ์ต้านอนุมูลอิสระและฤทธิ์ต้านแบคทีเรียของสารสกัดจากกากกาแฟ. การประชุมวิชาการระดับชาตมหาวิทยาลัยเกษตรศาสตร์ วิทยาเขตกำแพงแสน ครั้งที่ 13. หน้าที่ 1623-1629. มหาวิทยาลัยเกษตรศาสตร์, นครปฐม.

อรณิชา ครองยุติ และสุภัสสร วันสุทะ. (2566). ผลของสารสกัดกากกาแฟต่อการต้านอนุมูลอิสระ การยับยั้งการทำงานของแอลฟาอะไมเลสและไลเปสและการยับยั้งกระบวนการสร้างเซลล์ไขมัน. วารสารวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี มหาวิทยาลัยอุบลราชธานี, 25(1), 62-71.

อารยา ข้อค้า. (2020). ยาปฏิชีวนะและการดื้อยาปฏิชีวนะของแบคทีเรีย. Journal of Medicine and Health Sciences, 27(2), 125-139.

Ahmad B., Showkat F., Sim S., Mohamad I., & Mohamad N. (2015). Spectrophotometric Analysis of Caffeine. International Journal of Analytical Chemistry, 2015, 1-7. Retrieved from https://doi.org/10.1155/2015/170239

Ballesteros, L. F., Teixeira, J. A., & Mussatto, S. I. (2014). Chemical, Functional, and Structural Properties of Spent Coffee Grounds and Coffee Silverskin. Food and Bioprocess Technology, 7(12), 3493-3503. Retrieved from https://doi:10. 1007/s11947-014-1349-z

Cheok, C. Y., Chin, N. L., Yusof, Y. A., Talib, R. A., & Law, C. L. (2013). Optimization of total monomeric anthocyanin (TMA) and total phenolic content (TPC) extractions from mangosteen (Garcinia mangostana Linn.) hull using ultrasonic treatments. Industrial Crops and Products. 50, 1-7. Retrieved from https://doi.org/10.1016/j.indcrop.2013.07.024

Dash, S.S., & Gummadi, S.N. (2008). Inhibitory Effect of Caffeine on Growth of Various Bacterial Strains. Research Journal of Microbiology, 3(6), 457-465.

Dussault, D., Vu, K. D., & Lacroix, M. (2014). In vitro evaluation of antimicrobial activities of various commercial essential oils, oleoresin and pure compounds against food pathogens and application in ham. Meat Science. 96(1), 514-520.

Insuan, W., Hansupalak, N., & Chahomchuen, T. (2022). Extraction of curcumin from turmeric by ultrasonic-assisted extraction, identification, and evaluation of the biological activity. Journal of Herbmed Pharmacology, 11(2), 188-196. Retrieved from https://doi:10.34172/jhp.2022.23

Namfon, S., & Rungsinee, S. (2021). Physicochemical, functional properties and antioxidant activity of protein extract from spent coffee grounds using ultrasonic-assisted extraction. AIMS Agriculture and Food, 6(3), 864–878.

Pujol, D., Liu, C., Gominho, J., Olivella, M. À., Fiol, N., Villaescusa, I., & Pereira, H. (2013). The chemical composition of exhausted coffee waste. Industrial Crops and Products, 50, 423-429. Retrieved from https://doi.org/10.1016/ j.indcrop. 2013. 07.056

Wald-Dickler, N., Holtom, P., & Spellberg, B. (2018). Busting the Myth of "Static vs Cidal": A Systemic Literature Review. Clin Infect Dis, 66(9), 1470-1474. Retrieved from doi:10.1093/cid/cix1127

Wipawan, N., Bussaba, P., & Wancheng, S. (2019). Extraction of Active Compounds from

Thai Herbs: Powder and Extract. The Journal of King Mongkut's University of Technology North Bangkok. 29(1), 157-166.

Zengin, G., Sinan, K. I., Mahomoodally, M. F., Angeloni, S., Mustafa, A. M., Vittori, S., Filippo, M., & Caprioli, G. (2020). Chemical Composition, Antioxidant and Enzyme Inhibitory Properties of Different Extracts Obtained from Spent Coffee Ground and Coffee Silverskin. Foods, 9(6), 713. Retrieved from https://doi.org/10.3390/foods9060713

Published

2023-12-19

Issue

Section

Research Articles