咖啡的LCA

本文介绍了咖啡的生命周期分析(LCA)（图 1）。评估了一杯（100 毫升）咖啡的生命周期内的总能耗、碳排放量、用水量和废弃物。以下摘要和数值仅限于最常见的咖啡形式，即通过滴滤器生产的咖啡。

背景

什么是 LCA？

LCA 是生命周期评估的缩写。生命周期评估，或从摇篮到坟墓的分析，是一种用于评估产品或服务生命周期的系统方法。评估通常包括但不限于：所有投入和产出的清单、所有上游材料的能源分析以及环境影响。

咖啡循环

生长和治疗

咖啡必须经过种植和处理才能饮用。咖啡树从一颗咖啡豆开始生长。将咖啡树的咖啡豆种植在土壤中。4 到 8 周内，幼苗就会出现（图 2）。幼苗被放置在阴凉处，以免被阳光直射。幼苗需要照料并在接下来的 9 到 18 个月内生长，直到长到大约 2 英尺。小咖啡树被种植在地里。这棵树将在 3 年后结出果实，但要到 6 年后才能成熟。6 年后，树就完全成熟并产生最佳产量。咖啡树将产果 20 到 25 年。^[1]

烘焙

烘焙咖啡是为了增强生咖啡豆或绿咖啡豆的味道。烘焙绿咖啡豆时会发生化学反应，这不仅会增强咖啡的味道，还会使咖啡变得不稳定。不稳定的咖啡可以保持新鲜约一个月。绿咖啡豆可以保持更长时间的稳定。因此，烘焙是在卖给最终用户之前进行的。^[2]

咖啡烘焙从将咖啡豆与混入其中的碎屑分拣出来开始。分拣好咖啡后，称量好每批咖啡，然后放入烘焙机。根据期望结果，咖啡的烘焙时间从 3 到 30 分钟不等（图 3）。烘焙机的温度范围从 188 到 282 摄氏度不等。烘焙时间的长短会显著影响咖啡的风味。咖啡烘焙时间越短，烘焙结束时咖啡豆的颜色越浅。浅烘焙的咖啡风味以咖啡的原始风味为特征。原始风味让人联想到咖啡生长的土壤和气候。咖啡烘焙时间越长，烘焙结束时咖啡豆的颜色越深。深烘焙的咖啡比浅烘焙的咖啡更有光泽，因为热量会从咖啡豆内部提取油脂。深烘焙的咖啡风味以“烘焙”风味为特征。烘烤味道非常浓郁，几乎尝不出原味。

运输

咖啡种植于世界各地，大部分地区都通过海运运输。咖啡生产成本和排放的很大一部分来自运输。在工厂，咖啡从田地和工序之间通过卡车运输。离开工厂后，咖啡主要通过船和卡车运输。图 4 显示咖啡豆被运送到加工厂，在那里它们将被去壳和干燥。^[3]

酿造

为了冲泡一杯咖啡，必须先将咖啡豆研磨至适当的稠度，然后用沸水冲泡。这个过程称为冲泡。冲泡咖啡是为了从烘焙过的咖啡豆中提取咖啡风味和咖啡因。咖啡渣不应与水一起煮沸，因为此过程会给咖啡带来不好的味道。

冲泡咖啡有三种不同的方法：浸泡、煮沸和加压。

泡咖啡通常用法式压滤壶。法式压滤壶是一种圆柱形的玻璃器具，里面装有金属柱塞过滤器，可以紧密贴合玻璃圆筒。将热水和咖啡放入法式压滤壶中，冲泡 5-10 分钟。然后按下柱塞，将咖啡渣与咖啡溶液分离。浸泡过程可以制作出一杯更浓的咖啡，因为咖啡渣与热水接触的时间更长。热水与咖啡渣接触的时间越长，从咖啡渣中提取出的风味和咖啡油就越多。

煮咖啡是最古老的冲泡技术。煮咖啡的传统方法是将咖啡渣和水放入锅中煮沸。咖啡不会煮太久，因为这样会使咖啡味道变苦。将液体倒入杯中饮用。液体中通常会含有一些咖啡渣，但大部分咖啡渣会沉淀在锅底。

加压咖啡冲泡一般有两种压力来源：重力压力和加压水。

重力压力冲泡更常被称为滴滤咖啡。滴滤咖啡是迄今为止美国最常见的冲泡方法。滤纸中装满咖啡渣，热水慢慢流过咖啡渣。重力使热水流过咖啡渣。液体从滤纸中滴出，收集在容器中饮用。

加压水冲泡通常被称为浓缩咖啡（例如Nespresso D290）。机械装置加热和加压水，迫使热水通过一些咖啡渣。用这种方法冲泡的咖啡每盎司液体咖啡使用的咖啡渣比任何其他方法都要多。

咖啡渣

冲泡一杯咖啡后，咖啡渣必须处理掉。常见的三种处理方法是：固体废物、废水和回收利用。

放入垃圾桶的咖啡渣最终会被运送到一些区域性固体废物处理设施或垃圾场。

冲入下水道的咖啡渣通过下水道管道中的废水输送到污水处理厂。在污水处理厂，咖啡渣被分离出来并根据该处理厂的规程进行处理。

回收的咖啡渣通常用于堆肥或改良植物土壤。将咖啡渣堆肥可丰富堆肥中的氮含量。由于咖啡渣个体较小，因此分解和堆肥速度相对较快。当咖啡渣用作土壤改良剂时，咖啡渣会缓慢释放氮并向土壤中添加酸。

LCA 结果：对所用资源总量的审查

三个表格总结了咖啡的能源使用量（表 1）、用水量（表 2）和碳排放量（表 3）。需要注意的是，表格中的“加工”包括：生咖啡处理和清洁、烘焙、研磨、灌装和包装以及调理。

活力

表 1 列出了每个过程的能源使用情况。生产一杯咖啡所消耗的总能量为 1.94 兆焦耳（大约相当于两辆以 50 英里/小时行驶的校车的动能）。大约 60% 的能量用在咖啡的使用寿命即将结束时，即冲泡咖啡和清洗杯子时，冲泡和清洗过程见表 1。效率损失源于咖啡冲泡规模较小，也源于咖啡冲泡机的相对效率（大型工厂有回收能源的方法，而消费品则没有）。

水

咖啡的种植、加工和准备过程中大量使用水。表 2 报告了每生产一杯咖啡所用的水量。制作滴滤咖啡时，假定加工和运输过程中不使用水。灌溉是咖啡循环中用水量最大的环节，每生产一杯（100 毫升）咖啡需要 28 升水。这比咖啡杯中的 100 毫升水多 280 倍。

碳排放量

碳排放基于欧洲的能源结构，包括电力使用、车辆燃料、加工程序等。^[3]表 3 显示了该过程每个部分的排放量，每生产一杯咖啡的总碳排放量为 114 克二氧化碳当量。最值得注意的数字是冲泡、清洗和种植；每 100 毫升分别为 44.03、20.87 和 24.37 克二氧化碳当量。冲泡和清洗的碳排放来自提供加热水的能量的发电厂。种植的排放主要来自农业设备，如柴油拖拉机。

参考

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作者	彩兰
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创建	2010 年2月 18 日Cailan
修改的	2023 年6 月 9 日，作者：Felipe Schenone
引用	Cailan (2010–2023)。“咖啡的生命周期评价”。Appropedia。2024年 5 月 21 日检索。
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