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영어

As awareness of environmental issues continues to grow, there is an escalating demand for recycling and repurposing byproducts of agricultural and food production processes and their conversion to high-value products. Coffee is the most widely consumed beverage globally; during coffee beverage processing and consumption, byproducts such as coffee silverskin (CS), spent coffee grounds (SCGs), and oil are generated. Despite containing beneficial materials such as cellulose, hemicellulose, lignin, lipids, and bioactive substances, these byproducts are typically discarded in landfills or incinerated. The utilization of CS, SCGs, and oil in the development of packaging materials holds significant potentials toward the realization of a sustainable society. To this end, considerable research efforts have been dedicated to the development of high-value materials derived from coffee byproducts, including functional fillers, polymer composites, and biodegradable polymers. Notably, CS and SCGs have been employed as functional fillers in polymer composites. Additionally, lipids extracted from SCGs have been used as plasticizers for polymers and cultured with microorganisms to produce biodegradable polymers. This review focuses on the research and development of polymer/CS and polymer/ SCG composites as well as cellulose extraction and utilization from CS and SCGs and its applications, oil extraction from SCGs, and cultivation with microorganisms using extracted oil for polyhydroxyalkanoates(PHA) production.

한국어

환경문제에 대한 관심이 증가함에 따라 지속가능한 소재 에 대한 요구가 증가하고 있다. 전 세계적으로 커피는 가장 많이 소비되는 음료이며, 커피음료의 가공 및 소비로 발생 하는 커피 부산물에는 셀룰로오스, 헤미셀룰로오스, 리그닌, 지질 및 생리활성물질 등이 풍부하지만 대부분 폐기되는 실 정이다. 따라서, 많은 연구자들이 커피 부산물을 고부가가 치 소재로 개발하기 위하여 노력하고 있다. 본 총설에서는 고분자/커피 은피 복합화 연구, 커피 은피로부터 셀룰로오 스 추출 및 응용연구, 고분자/커피찌꺼기 복합화 연구, 커 피찌꺼기로부터 셀룰로오스 추출 및 이를 활용한 연구, 커 피찌꺼기로부터 지질 추출 및 이를 활용한 PHAs합성, 가 소제로써 커피찌꺼기로부터 추출한 지질의 응용가능성 연 구 등에 대하여 조사하였다. 선행 연구에서는 커피 부산물 인 커피 은피 및 커피찌꺼기 자체를 고분자와 혼합하여 복 합소재를 제조하고 물성을 평가하는 연구는 광범위하게 수 행되고 있는 것으로 확인되었다. 하지만, 커피 은피 및 커 피찌꺼기로부터 나노셀룰로오스를 추출하거나, 상대적으로 친수성인 커피 부산물과 소수성인 석유계 고분자 또는 생 분해성 고분자와 복합화 시 상용성 개선과 관련된 커피 부 산물의 표면 개질 및 상용화제 도입 등의 연구는 부족함을 확인하였다. 또한 커피 부산물로부터 추출한 지질을 활용하 여 PHAs를 합성하는 연구가 일부 진행되고 있지만 합성된 PHAs를 활용하여 포장소재로의 제조 및 응용에 관한 추가 적인 연구가 필요하다고 사료된다. 또한, 커피찌꺼기의 발 생량 대비 국내외 관리방안 마련 및 제품 적용 시 안전성 평가방법에 관한 연구는 거의 실시되지 않아 이에 대한 추 가적인 연구가 필요하다고 판단된다.