Cinética de secagem da casca de café e analise físico químicas do seu chá

Abstract

A casca de café, subproduto abundante da agroindústria cafeeira, tem se destacado como matéria-prima promissora para a produção de chá funcional, devido ao seu rico perfil em compostos bioativos, como cafeína, trigonelina, polifenóis e ácidos clorogênicos, que conferem propriedades antioxidantes e nutracêuticas relevantes. Este conjunto de estudos investigou o potencial da casca de café para bebidas funcionais e sustentáveis, abordando sua composição química, cinética de secagem, propriedades termodinâmicas e perfil sensorial dos chás produzidos a partir de cascas convencionais e orgânicas. A análise da cinética de secagem mostrou que temperaturas elevadas aceleram o processo, sendo 40 °C a condição ideal para otimizar o consumo energético e a preservação das características físicas da casca. O modelo modificado de Henderson e Pabis, descreveram adequadamente a secagem, e parâmetros termodinâmicos como entalpia, entropia e energia livre de Gibbs foram calculados para entender as transformações durante o armazenamento. A casca orgânica retém mais umidade, possivelmente pela presença de mucilagem, demandando cuidado na estocagem para evitar deterioração. A análise dos compostos voláteis por cromatografia gasosa acoplada à espectrometria de massas identificou mais de 500 compostos, sendo que cerca de 265 influenciam significativamente o perfil sensorial do chá. O tipo de casca impactou mais o sabor do que a temperatura de secagem: cascas orgânicas apresentaram maior diversidade sensorial, com notas florais e exóticas, enquanto as convencionais exibiram predominância de aromas herbais e amadeirados. A construção de rodas de sabores detalhou esses perfis, facilitando a comunicação e valorização do produto. Esses resultados reforçam o potencial da casca de café para promover a sustentabilidade agroindustrial ao agregar valor a um resíduo frequentemente descartado, alinhando-se com os Objetivos de Desenvolvimento Sustentável (ODS) da ONU, como consumo e produção responsáveis (ODS 12), proteção da vida terrestre (ODS 15) e geração de renda (ODS 8). Contudo, desafios permanecem, como a falta de regulamentação específica, limitações tecnológicas no processamento e a necessidade de cadeias produtivas estruturadas. O aproveitamento da casca de café para produção de chá funcional representa, portanto, uma alternativa inovadora, sustentável e socioeconomicamente relevante para o setor cafeeiro. Palavras-chave: Casca de Café; Chá Sustentabilidade; Cinética de Secagem Funcional; Compostos Bioativos.

Coffee husk, an abundant by-product of the coffee agroindustry, has emerged as a promising raw material for producing functional tea due to its rich profile of bioactive compounds such as caffeine, trigonelline, polyphenols, and chlorogenic acids, which provide antioxidant and nutraceutical properties. This set of studies investigated the potential of coffee husk for functional and sustainable beverages by examining its chemical composition, drying kinetics, thermodynamic properties, and sensory profile of teas made from conventional and organic husks. Drying kinetics analysis revealed that higher temperatures accelerate the drying process, with 40 °C identified as optimal for balancing energy consumption and preserving the husk’s physical characteristics. The modified Henderson and Pabis model, accurately described drying behavior, and thermodynamic parameters such as enthalpy, entropy, and Gibbs free energy were calculated to understand changes during storage. Organic husks retained more moisture, possibly due to mucilage presence, requiring careful storage to prevent deterioration. Volatile compounds analysis by gas chromatography-mass spectrometry identified over 500 compounds, with approximately 265 significantly influencing the tea’s sensory profile. The type of husk had a greater impact on flavor than drying temperature: organic husks showed greater sensory diversity, with floral and exotic notes, while conventional husks were dominated by herbal and woody aromas. Flavor wheels were constructed to detail these profiles, enhancing product communication and valorization. These findings highlight the potential of coffee husk to promote agroindustrial sustainability by adding value to a commonly discarded residue, aligning with the United Nations Sustainable Development Goals (SDGs), such as responsible consumption and production (SDG 12), life on land (SDG 15), and decent work and economic growth (SDG 8). However, challenges remain, including the lack of specific regulation, technological limitations in processing, and the need for structured production chains. Utilizing coffee husk for functional tea production thus represents an innovative, sustainable, and socioeconomically relevant alternative for the coffee sector. Keywords: Coffee Husk; Functional Tea; Bioactive Compounds; Sustainability; Drying Kinetics.