Desarrollo de películas biodegradables a base de pectinas extraídas de los subproductos del beneficio del café por hidrólisis ácida

Abstract

El aprovechamiento de los subproductos de la industria cafetera, como el mucílago y la pulpa, se muestra como alternativa para la obtención de compuestos de interés como la pectina, polímero ampliamente utilizado en la industria alimentaria gracias a su propiedad gelificante. El objetivo de este estudio es el desarrollo de películas biodegradables basadas en pectina de dichos subproductos, obtenidas mediante hidrólisis ácida con ácido cítrico, reforzadas con extracto de borra de café y celulosa bacteriana. El procesamiento del mucílago y la pulpa generó rendimientos de extracción de pectina en promedio de 10,98 ± 0,28 y 6,14 ± 0,18 %, caracterizándose por tener un contenido de metoxilo de 7,05 ± 0,27 y 4,85 ± 0,26 %, además de un grado de esterificación de 81,40 ± 2,08 y 72,74 ± 0,32 %, respectivamente. El desarrollo de películas reforzadas con celulosa y extracto de borra de café mostró resultados diferentes en función de las propiedades mecánicas y de solubilidad, obteniendo una resistencia a la tracción de 2,41 ± 0,16 y 3,41 ± 0,78 MPa y solubilidad de 63,52 ± 4,25 y 40,46 ± 5,26 %, en películas reforzadas basadas en pectina de mucílago y pulpa de café, respectivamente. Asimismo, se estimaron tiempos de biodegradabilidad en suelo de 3 y 16 días, siendo más estables las películas basadas en pectina de pulpa. Finalmente, la producción de películas a partir de pectina presente en estos subproductos se presenta como alternativa a un cambio progresivo de plásticos convencionales, proporcionando valor agregado a subproductos poco explorados. (Texto tomado de la fuente).

The use of coffee industry by-products, such as mucilage and pulp, is shown as an alternative for obtaining compounds of interest such as pectin, a polymer widely used in the food industry due to its gelling properties. The objective of this study is the development of biodegradable films based on pectin from these by-products, obtained by acid hydrolysis with citric acid, reinforced with spent coffee grounds extract and bacterial cellulose. The processing of mucilage and pulp generated pectin extraction yields averaging 10.98 ± 0.28 and 6.14 ± 0.18 %, characterized by methoxyl contents of 7.05 ± 0.27 and 4.85 ± 0.26 %, in addition to an esterification degree of 81.40 ± 2.08 and 72.74 ± 0.32 %, respectively. The development of films reinforced with cellulose and spent coffee grounds extract showed different results in terms of mechanical and solubility properties, obtaining a tensile strength of 2.41 ± 0.16 and 3.41 ± 0.78 MPa and solubility of 63.52 ± 4.25 and 40.46 ± 5.26 %, in reinforced films based on mucilage pectin and coffee pulp, respectively. Likewise, biodegradability times in soil of 3 and 16 days were estimated, being more stable the films based on pulp pectin. Finally, the production of films from pectin present in these by-products is presented as an alternative to a progressive change of conventional plastics, providing added value to little explored by-products.