Preloved coffee : oil extraction from spent coffee grounds and prototype design
Sunabacka, Jon Elmer (2026)
Julkaisun pysyvä osoite on
https://urn.fi/URN:NBN:fi:amk-202604247727
https://urn.fi/URN:NBN:fi:amk-202604247727
Tiivistelmä
Joka vuosi tuotetaan ja heitetään pois 6–60 tonnia käytettyjä kahvinporoja. Näistä käytetyistä kahvinporoista saatavat öljyt voitaisiin sen sijaan kerätä ja käyttää kemian tai biopolttoaineiden valmistukseen.
Tämän opinnäytetyön tavoitteena oli selvittää, olisiko käytettyjen kahvinporojen jäännösöljyjen kerääminen mahdollista teollisessa mittakaavassa. Tämä tehtiin tutkimalla ensin aiempia uuttomenetelmiä ja löytämällä sopiva menetelmä. Sitten käytetyt kahvinporot kuivattiin, minkä jälkeen kuivattuja käytettyjä kahvinporoja käytettiin menetelmän testaamiseen eri uuttoliuottimilla, ja sen jälkeen laadittiin suunnitelma teollisen mittakaavan uuton prototyypille.
Tässä opinnäytetyössä käytetty menetelmä oli Soxhlet-uuttomenetelmä. Testatut liuottimet olivat heksaani, 99,5 % etanoli ja 95 % etanoli. Käytettyjä kahvinporoja kuivattiin 40 °C:ssa, 60 °C:ssa ja 80 °C:ssa, kunnes ne olivat riittävän kuivia. Uuttamisessa käytettiin kahden tunnin jatkuvaa sykliä. Uuttamisen jälkeen kahviöljy punnittiin saannon määrittämiseksi ja sen jälkeen mitattiin tiheys, viskositeetti ja väri. Parhaan tuloksen saavutti 95-prosenttinen etanoliuutto 15,4 %:n saannolla, 99,5-prosenttisen etanolin saanto oli 13,3 % ja heksaanin saanto 10,8 %. Parhaat tulokset saatiin 80 °C:ssa kuivatuista käytetyistä kahvinjauheista. Each year between 6 and 60 tonnes of spent coffee grounds are produced and disposed of. The oils from these spent coffee grounds could instead be recovered and used for cosmetics or biofuel.
The objective of this thesis was to examine whether it would be feasible to collect the remnant oils from spent coffee grounds on an industrial scale. This was done by researching previous extraction methods and finding a suitable one. Then the spent coffee grounds were dried after which the dried spent coffee grounds were used in testing the method with different extraction. Finally a plan for a prototype for industrial scale extraction was drawn.
The method used in this thesis was the soxhlet extraction method. The solvents used were hexane, ethanol 99.5 % and ethanol 95%. The spent coffee grounds were dried at 40°C, 60°C and 80°C until sufficiently dry. For the extraction a 2 hour continuous cycle was used. After extraction the coffee oil was weighed to determine the yield and then subjected to measurements for density, viscosity and colour.
The ethanol 95 % extraction yielded the best result at 15.4 %, ethanol 99.5 % had a yield of 13.3 % and hexane a yield of 10.8 %. The best results were obtained with spent coffee grounds dried at 80°C.
Tämän opinnäytetyön tavoitteena oli selvittää, olisiko käytettyjen kahvinporojen jäännösöljyjen kerääminen mahdollista teollisessa mittakaavassa. Tämä tehtiin tutkimalla ensin aiempia uuttomenetelmiä ja löytämällä sopiva menetelmä. Sitten käytetyt kahvinporot kuivattiin, minkä jälkeen kuivattuja käytettyjä kahvinporoja käytettiin menetelmän testaamiseen eri uuttoliuottimilla, ja sen jälkeen laadittiin suunnitelma teollisen mittakaavan uuton prototyypille.
Tässä opinnäytetyössä käytetty menetelmä oli Soxhlet-uuttomenetelmä. Testatut liuottimet olivat heksaani, 99,5 % etanoli ja 95 % etanoli. Käytettyjä kahvinporoja kuivattiin 40 °C:ssa, 60 °C:ssa ja 80 °C:ssa, kunnes ne olivat riittävän kuivia. Uuttamisessa käytettiin kahden tunnin jatkuvaa sykliä. Uuttamisen jälkeen kahviöljy punnittiin saannon määrittämiseksi ja sen jälkeen mitattiin tiheys, viskositeetti ja väri. Parhaan tuloksen saavutti 95-prosenttinen etanoliuutto 15,4 %:n saannolla, 99,5-prosenttisen etanolin saanto oli 13,3 % ja heksaanin saanto 10,8 %. Parhaat tulokset saatiin 80 °C:ssa kuivatuista käytetyistä kahvinjauheista.
The objective of this thesis was to examine whether it would be feasible to collect the remnant oils from spent coffee grounds on an industrial scale. This was done by researching previous extraction methods and finding a suitable one. Then the spent coffee grounds were dried after which the dried spent coffee grounds were used in testing the method with different extraction. Finally a plan for a prototype for industrial scale extraction was drawn.
The method used in this thesis was the soxhlet extraction method. The solvents used were hexane, ethanol 99.5 % and ethanol 95%. The spent coffee grounds were dried at 40°C, 60°C and 80°C until sufficiently dry. For the extraction a 2 hour continuous cycle was used. After extraction the coffee oil was weighed to determine the yield and then subjected to measurements for density, viscosity and colour.
The ethanol 95 % extraction yielded the best result at 15.4 %, ethanol 99.5 % had a yield of 13.3 % and hexane a yield of 10.8 %. The best results were obtained with spent coffee grounds dried at 80°C.