Reaproveitamento de cascas de café como aditivos para o desenvolvimento de filmes biodegradáveis à base de amido

• Ano de defesa: 2025
• Autor(a) principal: Almeida, Lara Solange Bastos de
• Tipo de documento: Dissertação
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP
• Palavras-chave em Português: Barrier properties; Bioactive properties; By-products; Composição; Composition; Mechanical properties; Optical properties; Propriedades bioativas; Propriedades de barreira; Propriedades mecânicas; Propriedades ópticas; Subprodutos
• Link de acesso: https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/64/64135/tde-11092025-164425/

Os subprodutos do processamento do café, como as cascas de café, são pouco explorados industrialmente, mas possuem potencial para o desenvolvimento de filmes biodegradáveis a partir de biopolímeros, graças à presença de fibras, polissacarídeos e compostos bioativos. O amido, um dos principais componentes para a produção desses filmes, apresenta um caráter hidrofílico que compromete o desempenho de suas propriedades mecânicas e de barreira ao vapor de água. Assim, o objetivo deste estudo foi explorar o reaproveitamento das cascas de café por meio de sua incorporação em filmes biodegradáveis à base de amido de mandioca, aprimorando as propriedades mecânicas, de barreira ao vapor de água e à radiação UV. As amostras foram provenientes de safras de café distintas: A1, oriunda de produtos verdes processados pelo método úmido, e A2, de produtos maduros provenientes do processo seco. Foram caracterizadas quanto aos compostos bioativos, composição centesimal e lignocelulósica. Os filmes foram preparados pela técnica de casting, utilizando amido de mandioca, água e glicerol como plastificante, com 10% de casca de café em relação ao peso do amido. Os filmes foram denominados controle, A1 e A2 (com adição de subproduto), e caracterizados quanto à espessura, conteúdo de umidade, solubilidade em água, permeabilidade ao vapor de água, propriedades mecânicas, ópticas e bioativas. A análise da composição lignocelulósica das farinhas de cascas de café revelou que não houve diferenças significativas nos teores de hemicelulose e celulose entre as amostras. Contudo, a amostra A1 apresentou teor de lignina (28%) superior ao de A2 (20%). Quanto à composição centesimal, foram observadas variações nos níveis de umidade e fibra alimentar total. A amostra A2 apresentou maior teor de compostos fenólicos e melhor capacidade antioxidante ABTS do que a A1, enquanto a capacidade antioxidante DPPH foi superior na A1. Nos filmes, a incorporação das farinhas de cascas de café resultou em melhorias significativas nas propriedades mecânicas, com aumento de 43,67% na Resistência à Tração para a amostra A1 e de 38,41% para A2 em comparação com o filme controle. A morfologia dos filmes evidenciou boa compatibilidade e adesão das farinhas de casca de café com a matriz polimérica, contribuindo para o aprimoramento das propriedades mecânicas. A adição das farinhas melhorou as propriedades físico-químicas, reduzindo a permeabilidade ao vapor de água e conteúdo de umidade, embora não tenha influenciado de forma significativa a solubilidade em água. Quanto às propriedades ópticas, os filmes com casca de café apresentaram redução nos parâmetros L* e a*, e aumento no parâmetro b*, refletindo coloração acastanhada proporcionada pelos subprodutos. As propriedades ópticas dos filmes sofreram mudanças notáveis, com a redução nos parâmetros de cor e diminuição da transmissão de luz UV, resultando em filmes A1 mais claros e A2 mais escuros. Os resultados deste estudo sugerem que a incorporação das farinhas de cascas de café em filmes biodegradáveis à base de amido de mandioca é uma alternativa promissora para o desenvolvimento de embalagens sustentáveis, pois melhora as propriedades mecânicas, físico-químicas e de barreira contra a radiação UV, conferindo potencial para aplicação na indústria de embalagens alimentícias