จากเนื้อผลกาแฟเหลือทิ้งสู่ไวน์มูลค่าสูง: นวัตกรรมการหมักร่วมของยีสต์สองสายพันธุ์ From Coffee Pulp Waste to High-Value Wine: Innovation Through Co-Fermentation of Two Yeast Species

จากเนื้อผลกาแฟเหลือทิ้งสู่ไวน์มูลค่าสูง: นวัตกรรมการหมักร่วมของยีสต์สองสายพันธุ์
From Coffee Pulp Waste to High-Value Wine: Innovation Through Co-Fermentation of Two Yeast Species

By:        ดร. จิรสิน ขุนทองแก้ว
Jirasin Koonthongkaew, Ph.D.
Department of Microbiology
Faculty of Science
Chulalongkorn University
Jirasin.K@chula.ac.th


กาแฟเป็นหนึ่งในเครื่องดื่มที่ได้รับความนิยมมากที่สุดในโลก โดยสายพันธุ์ที่เป็นที่รู้จักกันอย่างแพร่หลาย ได้แก่ Coffea arabica (อาราบิก้า) และ Coffea canephora (โรบัสต้า) ซึ่งมีรายงานคาดการณ์ว่าผลผลิตกาแฟทั่วโลกจะมีปริมาณสูงถึง 10 ล้านตันต่อปี แม้จะมีความต้องการสูง แต่อุตสาหกรรมกาแฟกลับก่อให้เกิดของเสียและผลพลอยได้จากกระบวนการผลิตในปริมาณมาก โดยมีเพียงประมาณร้อยละ 30 ของผลกาแฟเท่านั้นที่ถูกนำไปสกัดเป็นเครื่องดื่ม ขณะที่อีกร้อยละ 70 กลายเป็นของเสียหรือวัสดุเหลือทิ้งจากกระบวนการผลิต

สำหรับประเทศไทย ของเสียหรือผลพลอยได้จากผลกาแฟส่วนใหญ่มักถูกทิ้งลงสู่แหล่งน้ำธรรมชาติหรือนำไปใช้ผลิตปุ๋ย อย่างไรก็ตาม งานวิจัยพบว่าผลกาแฟอุดมไปด้วยน้ำตาลหลายชนิด โดยเฉพาะซูโครส กลูโคส และฟรุกโตส ซึ่งสะสมอยู่ในส่วนของ pericarp อันประกอบด้วยเปลือกผล เนื้อผล และกะลา ซึ่งเป็นส่วนที่มักถูกทิ้งเป็นของเสียในกระบวนการหลังการเก็บเกี่ยว นอกจากนี้ ยังมีรายงานว่าผลกาแฟที่สุกเต็มที่มีปริมาณน้ำตาลสูง รวมถึงมีโปรตีน ไขมัน และกรดอินทรีย์ในระดับปานกลาง จึงสะท้อนให้เห็นถึงศักยภาพของผลพลอยได้จากกาแฟในการนำมาต่อยอดเป็นวัตถุดิบมูลค่าสูงในอุตสาหกรรมชีวภาพและอาหารแห่งอนาคต

เมื่อไม่นานมานี้ ประเทศไทยได้เริ่มมีการนำผลพลอยได้จากกระบวนการแปรรูปกาแฟมาพัฒนาเป็นผลิตภัณฑ์ชา แม้จะยังไม่ได้รับความนิยมในเชิงพาณิชย์อย่างแพร่หลายก็ตาม ขณะเดียวกัน ผลิตภัณฑ์เพิ่มมูลค่าจากผลไม้ที่ได้รับความนิยมอย่างมากในตลาด ได้แก่ ไวน์ผลไม้และเครื่องดื่มจากผลไม้ เช่น สปาร์คกลิ้งไวน์ ซึ่งการผลิตเครื่องดื่มเหล่านี้จำเป็นต้องใช้วัตถุดิบที่เหมาะสม อาทิ ผลไม้ น้ำผลไม้เข้มข้น น้ำตาล กรด และแหล่งไนโตรเจน เมื่อพิจารณาองค์ประกอบทางเคมี พบว่าเปลือกและเนื้อผลกาแฟซึ่งเป็นของเสียหลักจากกระบวนการหลังการเก็บเกี่ยว ล้วนอุดมไปด้วยคาร์โบไฮเดรต ความชื้น แร่ธาตุ และโปรตีน อีกทั้งยังมีแทนนิน (tannin) และแอนโทไซยานิน (anthocyanin) ในปริมาณเล็กน้อย ซึ่งสารทั้งสองชนิดนี้ถือเป็นองค์ประกอบสำคัญของไวน์แดง โดยทั่วไปพบได้ในเปลือกและเมล็ดองุ่น และมีบทบาทต่อสี รสชาติ กลิ่น และความรู้สึกสัมผัสในปาก (mouthfeel) ด้วยเหตุนี้ องค์ประกอบทางเคมีของผลกาแฟจึงมีศักยภาพและคุณสมบัติที่เหมาะสมต่อการนำมาพัฒนาเป็นเครื่องดื่มผลไม้หรือไวน์จากผลกาแฟได้ในอนาคต

Coffee is one of the most popular beverages worldwide. The well-known coffee species include Coffea arabica (Arabica) and Coffea canephora (Robusta). Estimated global coffee production is about 10 million tonnes annually. Despite this high demand, the coffee industry generates a significant amount of waste. In particular, only about 30% of the coffee cherry is extracted for beverages, leaving the remaining 70% as waste.

In Thailand, coffee cherry waste is commonly discarded into natural water sources or used as fertilizer. Recent studies have shown that coffee berries are rich in sugars, especially sucrose, glucose, and fructose. These sugars develop in the pericarp (husk, pulp, and parchment), which is commonly discarded as waste during the aforementioned post-harvest processing. Previous studies have found that mature coffee cherries contain high concentrations of sugar, along with moderate amounts of proteins, lipids, and organic acids. These findings highlight the potential of coffee by-products as high-value raw materials for future bio-based and food industries.

Recently in Thailand, coffee berries from processing have been utilized for tea production, ; however, these products have not yet gained widespread commercial popularity. Meanwhile, one of the most popular value-added products from fruits is fruit wine or fruit-based beverages (e.g., sparkling wine). Producing these beverages requires suitable raw materials such as fruit, fruit concentrate, sugar, acids, and nitrogen sources. According to their chemical composition, coffee husks and pulps—the primary waste products of post-harvest processing—are rich in carbohydrates, moisture, minerals, and proteins, with small amounts of tannins and anthocyanins. Notably, tannins and anthocyanins are essential components of red wine (typically derived from grape skins and seeds) that impact its color, flavor, aroma, and mouthfeel. Hence, the chemical composition of coffee berries meets the criteria for fruit beverage or wine production.