Research Article

Valorization of spent coffee grounds by 2-methyloxolane as bio-based solvent extraction. Viable pathway towards bioeconomy for lipids and biomaterials

Valorisation des marcs de café par le 2-méthyloxolane comme solvant d’extraction biosourcé. Voie viable vers la bioéconomie pour les lipides et les biomatériaux

¹ Avignon University, INRAE, UMR 408, F-84000 Avignon, France
² Atelier LUMA, Parc des Ateliers, F-13200 Arles, France

^* Correspondence: anne-sylvie.fabiano@univ-avignon.fr

Received: 8 October 2021
Accepted: 9 December 2021

Abstract

This study attempts to shed light on the efficacy of the solvent 2-methyloxolane (2-MeOx) as an alternative for hexane in defatting spent coffee grounds (SCG). Higher lipid yields were obtained with the bio-based solvent dry 2-MeOx (13.67%) and water-saturated 2-MeOx (15.84%) compared to hexane oil yield, which is of petroleum origin and is a known neurotoxin. Palmitic acid and linoleic acid were the principal fatty acids identified. The fatty acid profile of coffee oils obtained with hexane, dry 2-MeOx and aqueous 2-MeOx were similar. Lipid hydrolysis was observed in oils extracted with 2-MeOx, which warrants further investigation. The residual caffeine content in the defatted SCG was highest when hexane was used highlighting better solubility of methylxanthine compounds in the solvent 2-MeOx.

Résumé

L’objectif de cette étude était d’évaluer l’efficacité du solvant 2-méthyloxolane (2-MeOx) comme alternative à l’hexane dans le dégraissage du marc de café (SCG). Des rendements en lipides plus élevés ont été obtenus avec le solvant biosourcé sec 2-MeOx (13,67 %) et 2-MeOx saturé en eau (15,84 %) par rapport au rendement en huile obtenu dans l’hexane (solvant d’origine pétrolière et neurotoxique). L’acide palmitique et l’acide linoléique ont été les principaux acides gras identifiés. Les profils en acides gras des huiles de café obtenues avec de l’hexane, du 2-MeOx sec et du 2-MeOx aqueux sont similaires. L’hydrolyse des lipides a été observée dans les huiles extraites au 2-MeOx. La teneur résiduelle en caféine dans le SCG dégraissé était plus élevée lorsque l’hexane était utilisé, démontrant une meilleure solubilité des composés de méthylxanthine dans le solvant 2-MeOx.