Pulpa de café y cáscara de cacao: ingredientes con propiedades funcionales empleados en el desarrollo de películas comestibles en productos cárnicos Público Deposited

Coffee and cacao cultivation are of great economic and social importance. In 2025, Mexico reported a production of 0.89 million 60 kg bags of coffee and 39,000 tons of cacao. This industry generates waste that represents between 40% and 70% of the fruit's weight, which can cause serious pollution problems. For this reason, this thesis proposes the use of coffee pulp (CP) and cacao husk (CH) as a source of ingredients with functional properties and their potential applications in the development of edible films for meat products. During the first experimental stage, the bromatological and physicochemical characterization of PC flour and CC flour was carried out, finding fiber values of 63.9% and 70.6% respectively. In the case of total sugars, values of 47.5% were determined for PC and 74.5% for CC. The autochthonous microbial load was determined, as well as the prebiotic activity, finding that the highest activity was for L. casei Shirota. The amount of short-chain fatty acids was quantified, with CC being the best substrate for their production. In the case of polyphenols, a value of 3.8 mg Eq of gallic acid / g DM was determined for PC and 4.1 mg Eq of gallic acid / g DM for CC. Antioxidant activity was determined to be 58 to 64 mg Trolox Eq/g DM for PC and 72 to 81 mg Trolox Eq/g DM for CC. Finally, antifungal and antimicrobial activity were determined. In the second experimental phase, edible films of PC and CC, sodium caseinate, and glycerol were designed and subjected to physicochemical tests, such as elongation (%) and tensile strength (N/cm²). A cooked ham was designed and covered with the edible film, and parameters such as color, texture, and oxidative rancidity were determined. The results showed that by day 30, oxidation was delayed, with malondialdehyde values of 63.2 mg/kg of ham for the ham covered with the edible film, compared to 78.8 mg/kg of ham for the control ham. A sensory analysis was performed, which determined that there is a difference in taste between the ham covered with edible film and the control ham. Finally, the possible bacteriostatic effect of the film was determined, analyzed up to day 21, using pathogenic food strains, determining that there is a decrease in growth of 20% for S. aureus, 25% for L. monocytogenes, 55% for E. coli and 56% for S. typhimurium. Finally, the inhibition (%) was determined from the specific microbial growth rate, which ranges between 40% and 73%, being notably higher in the case of L. monocytogenes.

El cultivo del café y cacao son de gran relevancia económica y social, durante 2025 se reportó una producción en México de 0.89 millones de sacos de 60 kg para café y de 39 mil toneladas para cacao, esta industria genera desechos que representan entre el 40 y el 70 % del peso del fruto por lo que puede causar graves problemas de contaminación. Por esta razón en esta tesis se plantea la utilización de la pulpa de café (PC) y cáscara de cacao (CC) como fuente de ingredientes con propiedades funcionales y sus posibles aplicaciones en el desarrollo de películas comestibles en productos cárnicos. Durante la primera etapa experimental se realizó la caracterización bromatológica, y fisicoquímica de harina de PC y harina de CC, encontrando valores para fibra de 63.9 % y de 70.6 % respectivamente, en el caso de azúcares totales se determinaron valores de 47.5 % para PC y de 74.5 para CC, se determinó la carga microbiana autóctona, así como la actividad prebiótica encontrando que la mayor actividad es para L. casei Shirota, se cuantifico la cantidad de ácidos grasos de cadena corta teniendo que el mejor sustrato para producirlos es la CC, en el caso de polifenoles se determinó un valor de 3.8 mg Eq de ácido gálico / g MS para PC y de 4.1 mg Eq de ácido gálico / g MS para CC. Se determino una actividad antioxidante de 58 a 64 mg Eq de Trolox /g MS para PC y de 72 a 81 mg Eq de Trolox /g MS para CC, por último, se determinó la actividad antifúngica y antimicrobiana. En la segunda fase experimental se realizó el diseño de películas comestibles, de PC y CC, caseinato de sodio y glicerol, y se le realizaron pruebas fisicoquímicas, como elongación (%) y fuerza de extensión (N/cm2 ), se diseñó un jamón cocido y se cubrió con la película comestible, determinando parámetros como color, textura y rancidez oxidativa el cual demuestra que al día 30 se tiene un retraso en la oxidacion con valores de 63.2 mg de malonaldehido/ kg de jamón para el jamón cubierto con película comestible, contra 78.8 mg de malonaldehido/ kg de jamón para jamón testigo. Se realizo un análisis sensorial, en que se determinó que existe una diferencia en el sabor entre el jamón cubierto con película comestible y el jamón testigo, por último se determinó el posible efecto bacteriostático de la película analizado hasta el día 21, usando cepas patógenas de alimentos, determinando que se presenta una disminución en el crecimiento del 20 % para S. aureus, 25 % para L. monocytogenes, en un 55 % para E. coli y en un 56 % para S. typhimurium, por último se determinó la inhibición (%) a partir de la tasa específica de crecimiento microbiano , la cual oscila entre el 40 % y el 73 %, siendo notablemente mayor en el caso de L. monocytogenes.

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