咖啡的生命週期評價

本文介紹了咖啡的生命週期分析(LCA)（圖 1）。評估一杯（100 毫升）咖啡的生命週期內的總能源、碳排放、用水和廢棄物。以下的總結和數值僅限於最常見的咖啡形式，即透過滴濾器生產的咖啡。

圖 1：結有莓果的咖啡樹。

背景

什麼是 LCA？

LCA 是生命週期評估的縮寫。生命週期評估或從搖籃到墳墓分析是一種用於評估產品或服務生命週期的系統方法。評估一般包括但不限於：所有投入和產出的清單、所有使用的上游材料的能源分析以及環境影響。

咖啡循環

種植和治療

圖 2：咖啡樹的雛型。

咖啡在飲用前必須經過種植和處理。咖啡樹是從豆子開始的。咖啡樹上的咖啡豆種植在土壤中。 4 至 8 週內就會出現幼苗（圖 2）。將幼苗放在陰涼處，以免陽光直射灼傷。在接下來的 9 至 18 個月內，幼苗會被照顧並生長，直到長到大約 2 英尺。小咖啡樹種在地裡。這棵樹再過3年就會結果，但要到6年才會成熟。六年後，樹木就完全成熟並產生最佳產量。咖啡樹的生產期為 20 至 25 年。^[1]

烘焙

圖 3：典型的咖啡烘焙設施。咖啡經過烘焙以帶出風味。

咖啡經過烘焙以增強生咖啡豆或生咖啡豆的風味。當生咖啡豆被烘焙時，會發生化學反應，增強風味，但也會破壞咖啡的穩定性。不穩定的咖啡將保持新鮮約一個月。生咖啡豆的穩定性較長。因此，烘焙是在出售給最終用戶之前進行的。^[2]

咖啡烘焙首先從與咖啡豆混合的碎片中對咖啡豆進行分類。咖啡分類後，按批量稱重並放入烘焙機。根據所需的結果，咖啡的烘焙時間從 3 到 30 分鐘不等（圖 3）。烘焙機的溫度範圍為攝氏 188 至 282 度。烘焙時間的長短對咖啡的風味影響很大。咖啡烘焙的時間越短，烘焙結束時咖啡豆的顏色越淺。淺度烘焙的風味特徵是咖啡的原始風味或原始風味。原味讓人想起咖啡生長的土壤和氣候。咖啡烘焙的時間越長，烘焙結束時咖啡豆的顏色越深。深度烘焙的咖啡比淺度烘焙的咖啡更有光澤，因為熱量從咖啡豆內部提取了油脂。深色烘焙的風味特徵是「烘焙」風味。烤肉的味道占主導地位，幾乎嘗不到原來的味道。

運輸

咖啡在世界各地種植並運往大部分地區。咖啡生產成本和排放量的很大一部分來自其運輸。在工廠，咖啡從田間運送到各個工序之間。離開工廠後，咖啡主要透過船隻和卡車運輸。圖 4 顯示咖啡漿果被運送到加工廠，在那裡它們將被去殼並乾燥。^[3]

圖 4：咖啡漿果從田地運送到加工設施。

釀造

為了製作一杯咖啡，必須先將咖啡豆磨碎至適當的稠度，然後用沸騰的熱水沖過它們。這個過程被稱為釀造。咖啡的沖泡是為了從烘焙的咖啡豆中提取咖啡風味和咖啡因。咖啡渣不應該用水煮沸，因為這個過程會給咖啡帶來不好的味道。

沖泡咖啡有三種不同的方法：浸泡、煮沸和加壓。

浸泡咖啡通常是在法式濾壓壺中完成的。法式壓榨機是一種由玻璃製成的圓柱形裝置，其中包含緊密安裝在玻璃圓筒中的金屬柱塞過濾器。將熱水和咖啡放入法式濾壓壺中並沖泡 5-10 分鐘。然後按下柱塞，將咖啡渣與咖啡溶液分開。浸泡過程使咖啡變得更濃，因為咖啡渣與熱水的接觸時間更長。熱水與咖啡渣接觸的時間越長，從咖啡渣中提取的風味和咖啡油就越多。

煮咖啡是已知最古老的沖泡技術。傳統上，煮咖啡是將咖啡渣和水放入鍋中煮沸。咖啡不要煮太久，否則咖啡的味道會很苦。將液體倒入杯中並飲用。液體通常含有一些咖啡渣，但大部分咖啡渣都在壺的底部。

加壓咖啡沖泡一般有兩種壓力來源：重力壓力和加壓水。

重力壓力沖泡通常被稱為滴濾咖啡。滴濾咖啡是迄今為止在美國最常見的沖泡方法。濾網充滿咖啡渣，讓熱水緩慢流過咖啡渣。重力使熱水流過咖啡渣。液體從過濾器中滴出並收集在容器中並消耗。

加壓水沖泡通常稱為濃縮咖啡（例如Nespresso D290）。機械裝置對水進行加熱和加壓，迫使熱水穿過一些咖啡渣。使用這種方法沖泡的咖啡每盎司液體咖啡使用的咖啡渣比其他方法都多。

咖啡渣

沖泡一杯咖啡後，咖啡渣會殘留下來，必須處理掉。三種常見的處置方法是：固體廢棄物、廢水和回收。

放入垃圾桶的咖啡渣最終會被運送到一些地區固體廢棄物處理設施或垃圾場。

沖入下水道的咖啡渣經由下水道中的廢水輸送到廢水處理廠。在廢水處理廠，地面被分離出來並根據特定處理廠的協議進行處理。

回收的咖啡渣通常被堆肥或用於改良植物的土壤。將咖啡渣堆肥可以豐富堆肥的氮含量。由於咖啡渣個體尺寸較小，因此分解和堆肥相對較快。當咖啡渣用作土壤改良劑時，咖啡渣會緩慢釋放氮並向土壤添加酸。

LCA 結果：對所用總資源的審查

三個表格總結了咖啡的能源使用（表 1）、水使用（表 2）和碳排放（表 3）。應指出的是，表中的「加工」包括：生咖啡處理和清潔、烘焙、研磨、填充和包裝以及調理。

活力

每個製程的能源使用情況如表 1 所示。生產一杯咖啡所消耗的總能源為 1.94 兆焦耳（大約相當於兩輛以 50 英里每小時的速度行駛的校車的動能）。大約60% 的能量在咖啡壽命即將結束時被使用，即咖啡的沖泡和杯子的清洗、沖泡和清洗，如表1 所示。這種效率損失源於咖啡沖泡的小規模，也源於咖啡的沖泡和清洗。咖啡機的相對效率（大型工廠有回收能量的方法，而消費品則沒有）。

水

水廣泛用於咖啡的生長、加工和製備。表 2 報告了生產一杯咖啡所消耗的水升數。製作滴漏式咖啡時，假定加工運送過程中不使用水。迄今為止，灌溉是咖啡循環中用水量最大的部分，每一杯（100 毫升）咖啡使用 28 公升水。這是咖啡杯中 100 毫升水的 280 倍。

碳排放量

碳排放量基於歐洲的電力使用、車輛燃料、加工程序等能源混合物。^[3]表 3 顯示了流程各部分的排放量，每杯咖啡的總碳排放量為 114 克二氧化碳當量產生的。最引人注目的數字是釀造、洗滌和種植；每 100 毫升分別含有 44.03、20.87 和 24.37 克二氧化碳當量。釀造和洗滌的碳排放來自提供熱水能量的發電廠。耕作排放主要來自柴油拖拉機等農業設備。

參考

頁面數據

作者	蔡蘭
執照	CC-BY-SA-3.0
語言	英語（en）
翻譯	泰語、義大利語、瑞典語、印尼語、羅馬尼亞語
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已創建	二月 18, 2010由蔡蘭
修改的	2023 年6 月 9 日作者：Felipe Schenone
引用為	蔡蘭（2010-2023）。“咖啡的生命週期評估”。附錄。檢索日期：2024 年 1 月 23 日。
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