Production conditions of Antioxidant-Rich Vinegar from Coffee Cherry Peels for Health

Main Article Content

Patthanant Natpinit

Abstract

This investigation aimed to develop vinegar fermented from alcohol derived from the fermentation of coffee cherry husks, focusing on creating a cider beverage rich in antioxidants. The study examined the effects of various factors on acetic acid production, such as the type of microbial strain used, the initial alcohol concentration, and the sugar quantity. Alcohol with a concentration of 13-15% was diluted to levels ranging from 3-12% for fermentation into acetic acid. The strains of Acetobacter pasteurianus, specifically TISTR 102 and TISTR 521, were compared, both of which produced more than 4.5% acetic acid. The resulting product contained phenolic compounds at 715 ug gallic acid per ml of vinegar. It exhibited antioxidant activity in the DPPH assay at 21.27 ug ascorbic acid per ml of vinegar, demonstrating an inhibition rate of 8.36%. Similarly, the antioxidant activity in the FRAP assay was measured at 38.79 mg of ferrous sulfate per gram of coffee husk and 139 ug of ferrous sulfate per ml of vinegar. The results indicated that the antioxidant activity assessed by the FRAP method was more effective than that determined by the DPPH method, highlighting the potential for developing this product as a nutritionally valuable and health-promoting option in the future.

Article Details

How to Cite
Natpinit, P. (2025). Production conditions of Antioxidant-Rich Vinegar from Coffee Cherry Peels for Health. Rattanakosin Journal of Science and Technology, 7(2), 174–192. retrieved from https://ph02.tci-thaijo.org/index.php/RJST/article/view/256625
Section
Research Articles

References

ไพโรจน์ วิริยจารี. (2550). การพัฒนากาแฟพันธุ์อาราบิก้าจากผลพลอยได้ของกระบวนการแปรรูปกาแฟระยะที่ 1: การผลิตเมล็ดกาแฟดิบด้วยเทคโนโลยีทางเอนไซม์. ภาควิชาเทคโนโลยีการพัฒนาผลิตภัณฑ์ มหาวิทยาลัยเชียงใหม่. [รายงานการวิจัย]. Resolve_DOI=10.14457/CMU.res.2016.2

ชุติมณฑน์ พลอยประดับ, พุทธพร เจียมศุภกิตต์ และนิรมล ปัญญ์บุศยกุล. (2553). ฤทธิ์การต้านออกซิเดชั่นของส่วนต่างๆ ของผลกาแฟอาราบิก้า และเปลือกกาแฟ. วารสารวิทยาศาสตร์เกษตร. 41(3/1), 577-580.

Nguyen, T.M.T., Cho, E.J., Oh, T., Song, C.H., Funada, R. and Bae, H.J. (2019). Use of coffee flower as a novel resource for the production of bioactive compounds, melanoidins, and bio-sugars. Food Chem, 299, Article ID 125120.

Hirano, R., Sasamoto, W., Matsumoto, A., Itakura, H., Igarashi, O. and Kondo, K. (2001). Antioxidant ability of various flavonoids against DPPH radicals and LDL oxidation. J Nutr Sci Vitaminol, 47(5), 357-362.

Rains, T. M., Agarwal, S. and Maki, K. C. (2011). Antiobesity effects of green tea catechins: a mechanistic review. J Nutr Biochem, 22(1), 1-7.

Kao, Y. H., Chang, H. H., Lee, M. J. and Chen, C. L. (2006). Tea, obesity, and diabetes. Mol. Nutr. Food Res, 50(2), 188-210.

วราวุฒิ ครูส่ง และรุ่งนภา พงศ์สวัสดิ์มานิต. (2532). เทคโนโลยีการหมักในอุตสาหกรรม. สำนักพิมพ์โอเดียนสโตร์ กรุงเทพฯ.

Lipp, M., Radovic,B.S. and Anklam, E. (1998). Characterization of vinegar by pyrolysis-mass spectrometry. Food Control, 9(6), 349-355.

Ye, X.J., Shigeru, E., Morimura, A, Han, L.S., Shigematsu, T. and Kida, K. (2004). In Vitro evaluation of physiological activity of vinegar produced from Barley-, sweet potato-, and rice-shochu post-distillation slurry. Bioscience, Biotechnology, and Biochemistry, 68(3), 551–556.

Arnold, S., Becker, T., Delgado, A.,Emde, F. and Enenkel, A. (2002). Optimizing high strength acetic acid bioprocess by cognitive methods in an unsteady state cultivation. J. Biotech, 97(2), 133-145.

Horiuchi, J. I., Kanno, T. and Kobayashi, M. (1999). New vinegar production from onions. J. Biosci. and Bioeng, 88(1), 107-109.

Fregapane, G., Fernández, H.R. and Salvador, M. (2003). Continuous production of wine vinegar in bubble column reactors of up to 60-litre capacity. European Food Research and Technology, 216, 63–67.

วราวุฒิ ครูส่ง. (2538). จุลชีววิยาในกระบวนการแปรรูปอาหาร. โอ เอส พริ้นติ้งเฮาส์. กรุงเทพมหานคร. 147-150.

Ory, I., Romero, L. E., and Cantero, D. (2004). Operation in semi-continuous with a closed pilot plant scale acetifier for vinegar production. J. Food Eng, 63(1), 39-45.

Nanba, A., Kimura, K. and Nagai, S. (1985). Vinegar production by Acetobacter rancens cells fixed on a hollow fiber module. J. Ferment Technol, 63, 175–179.

Sokollek, S. J., Hertel, C., Hammes, W. P. (1998). Cultivation and preservation of vinegar bacteria. J Biotechnol [Google Scholar].

สุมณฑา วัฒนสินธุ์. (2545). จุลชีววิทยาทางอาหาร. โรงพิมพ์มหาวิทยาลัยธรรมศาสตร์. กรุงเทพฯ.454 หน้า.

พัทธนันท์ นาถพินิจ, อัจฉรา ไชยองค์การ และสิรินทิพย์ ยะกับ. (2566). ปริมาณสารประกอบฟีนอลิกทั้งหมด และฤทธิ์ต้านอนุมูลอิสระของสารสกัดเปลือกกาแฟเชอรี่พันธุ์อราบิก้า. วารสารวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี มหาวิทยาลัยราชภัฎอุดรธานีม 11(2), 83-99.

พัทธนันท์ นาถพินิจ และอัจฉรา ไชยองค์การ (2567). การผลิตไวน์เพื่อสุขภาพที่อุดมด้วยสารต้านอนุมูลอิสระจากเปลือกกาแฟเชอรี่พันธุ์อราบิก้า. Rattanakosin journal of science and technology, 6(2), 29-39.

สมหมาย ปัตตาลี. (2551), การศึกษาคุณภาพของน้ำหมักชีวภาพที่ผลิตจากผลมะหลอด [วิทยานิพนธ์ปริญญาโท, สาขาวิทยาศาสตร์ศึกษา มหาวิทยาลัยศรีนครินทรวิโรฒประสานมิตร]

Pekal A., & Pyrzynska K. (2004). Evaluation of aluminium complexation reaction for flavonoid content assay. Food analysis, 7, 1776-1782.

Thomas, J.B., (2012). A Comparative study of the Antioxidant activity (DPPH), Total flavonoid, Total Tannin, Total polyphenol levels in plant extracts of the Annona muricata, Ribes nigrum and Manilkara zapota. International Journal of Scientific and Research Publications, 6(9), 490-494.

Yang, J., Chen, J.F., Zhao, Y.Y. and Mao, L.C. (2010). Effects of drying processes on the antioxidant properties in sweet potatoes. Agricultural Sciences in China, 9(10), 1522–1529.

ชื่นจิต จันทจรูญพงษ์, นัขดา ราชนิยม และณัฎวัลย์ พลพันธุ์. 2561. การศึกษากระบวนการผลิตน้ำส้มสายชูหมักจากโคจิข้าวเหนียว. วารสารวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี มหาวิทยาลัยราชมงคลธัญบุรี, 8(1), 130-140.

Ory, I., Romero, L. E., and Cantero, D. 2002. Optimum starting-up protocol of a pilot plant scale acetifier for vinegar production. J. Food Eng, 52(1), 31-37.

ประมวล ทรายทอง. 2554. บทบาทของแบคทีเรียกรดอะซิติกในอุตสาหกรรมอาหาร. วารสารอาหาร, 41(4),

-323.

อำพิน กันธิยะ. 2552. การใช้ประโยชน์จากของเหลือทิ้งจากการเกษตรและอุตสาหกรรมเกษตร: น้ำมะพร้าวแก่. สารปริทรรศน์อุตสาหกรรมเกษตร มหาวิทยาลัยเชียงใหม่, 1(1), 1-10.

นฤมล บุญมี, นักรบ นาคประสม, ชนวัฒน์ นิทัศน์วิจิตร, พัฒนา เฟื่องฟู, จริยาพร สังข์ภิรมย์, กนกวรรณ ตาลดี และกาญจนา นาคประสม. 2562. การหาสภาวะที่เหมาะสมต่อการผลิตกรดอะซีติกในระหว่างกระบวนการหมักน้ำส้มสายชูจากเนื้อผลกาแฟ. วารสารวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี. มหาวิทยาลัยธรรมศาสตร์, 27(6),1038-1053.

ธเนศวร นวลใย และเบญจมาส ไชยลาภ. (2564). ปริมาณฟีนอลิกทั้หมดและฤทธิ์การต้านอนุมลูอิสระของส่วนแยกย่อยจากเปลือกลำต้นของกรวยป่า. วารสารมหาวิทยาลัยศรีนครินทรวิโรฒ (สาขาวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี), 13(26), 38-47.

Hamama, A.A. and Nawar, W.W. (1991). Thermal decomposition of some phenolic antioxidants. J. Agric. Food Chem, 39(6), 1063–1069.