Desarrollo de un material biodegradable a partir de borra de café para su aplicación en la cadena de suministro alimentario

dc.contributor.advisorMoreno Miranda, Carlos Santiago
dc.contributor.authorLópez Llundo, Estefanía Catalina
dc.date.accessioned2026-01-16T13:45:00Z
dc.date.issued2026-01
dc.descriptionLa producción desproporcionada de envases plásticos de un solo uso en la industria alimentaria constituye uno de los mayores desafíos ambientales que afronta la humanidad. Ante esta problemática, la presente investigación se centró en desarrollar un material biodegradable mediante la revalorización de residuos agroindustriales, como la borra de café, rica en compuestos lignocelulósicos, para desarrollar alternativas sostenibles. En este contexto, se desarrolló un biomaterial a partir de borra de café para su aplicación en la cadena de suministro alimentario. Para lograrlo, se estandarizó un proceso de transformación, obteniendo borra post-secado con una humedad baja. Los biomateriales se obtuvieron a partir de la mezcla de almidón de papa (matriz polimérica), glicerina (plastificante) y borra de café (refuerzo) mediante la técnica de casting y un proceso de secado a temperatura ambiente. Se plantearon tres formulaciones con diferentes proporciones de borra de café para evaluar el efecto de su adición sobre las propiedades físico-mecánicas del material resultante. Los resultados indican una correlación entre la cantidad de borra adicionada y la funcionalidad del material. El Tratamiento 2 alcanzó la resistencia a la tensión más alta, mientras que el Tratamiento 3 exhibió la mejor estabilidad al agua. En términos de sostenibilidad, los Tratamientos 1 y 2 demostraron un alto potencial biodegradable, logrando una pérdida de masa superior al 48 por ciento en siete semanas de compostaje controlado. Estos datos confirman la obtención de biomateriales con aplicaciones reales que pueden contribuir a mitigar el impacto ambiental en el sector del embalaje.
dc.description.abstractThe disproportionate production of single-use plastic packaging in the food industry constitutes one of the greatest environmental challenges facing humanity. Given this problem, the present investigation focused on developing a biodegradable material through the valorization of agro-industrial waste, specifically spent coffee grounds, which are rich in lignocellulosic compounds, to create sustainable alternatives. In this context, a biomaterial was developed from spent coffee grounds for application in the food supply chain. To achieve this, a transformation process was standardized, obtaining post-dried coffee grounds with a low moisture content. The biomaterials were produced from a mixture of potato starch (polymeric matrix), glycerin (plasticizer), and spent coffee grounds (reinforcement) using the casting technique and a room-temperature drying process. Three formulations with different proportions of spent coffee grounds were prepared to evaluate the effect of their addition on the resulting material's physico-mechanical properties. The results indicate a correlation between the amount of coffee grounds added and the material's functionality. Treatment 2 achieved the highest tensile strength, while Treatment 3 exhibited the best water stability. In terms of sustainability, Treatments 1 and 2 demonstrated high biodegradable potential, achieving a mass loss exceeding 40 percent over seven weeks of controlled composting. These data confirm the successful acquisition of biomaterials with real applications that can contribute to mitigating the environmental impact in the packaging sector.
dc.identifier.urihttps://repositorio.uta.edu.ec/handle/123456789/45968
dc.language.isoes
dc.publisherUniversidad Técnica de Ambato. Facultad de Ciencia e Ingeniería en Alimentos y Biotecnología. Carrera de Alimentos
dc.subjectGESTIÓN DE RESIDUOS
dc.subjectRESIDUOS AGROINDUSTRIALES
dc.subjectSOSTENIBILIDAD AMBIENTAL
dc.subjectMATERIALES BIODEGRADABLES
dc.subjectBIOPOLÍMEROS
dc.subjectBORRA DE CAFÉ
dc.titleDesarrollo de un material biodegradable a partir de borra de café para su aplicación en la cadena de suministro alimentario
dc.typebachelorThesis

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