Abstract The growing global consumption of coffee has positioned Colombia as the third largest producer worldwide. However, the processing of coffee beans generates significant by-products, such as mucilage, which is rich in phenolic compounds with antioxidant activity. Inadequate disposal of this waste creates environmental problems and economic losses. This research aimed to develop high-quality coffee mucilage capsules using spray drying technology. Chemically modified banana starch with octenyl succinic anhydride (OSA) and commercial maltodextrin were used as coating materials to enhance the properties of the capsules. Physicochemical and functional characterization was performed on samples of fresh and filtered coffee mucilage (MF), concentrated mucilage (MC), concentrated mucilage with the addition of maltodextrin and OSA-modified starch (MCMA), and finally, spraydried coffee mucilage powder (MP). The antioxidant capacity (AC) of the mucilage was evaluated throughout the processing stages. MF showed an AC of 179.2 μmol of trolox/100 g, while the final coffee mucilage powder (MP) showed a significantly higher AC of 5444.35 μmol of trolox/100 g. Additionally, the MP showed a stability index of 0.48, water activity (aw) of 0.19, solubility of 14.64%, and a high water retention capacity of 90.53%. Microscopic analysis revealed amorphous structures with an average size of 29.16 ± 2.12 μm in the MP. These findings highlight the potential of spray drying with food-grade matrices such as OSA-modified banana starch to encapsulate coffee mucilage, preserving its antioxidant capacity and creating a new functional food ingredient with water retention properties.
Resumen El creciente consumo mundial de café ha posicionado a Colombia como el tercer productor más grande a nivel global. Sin embargo, el procesamiento de los granos de café genera subproductos significativos, como el mucílago, una fuente rica en compuestos fenólicos con actividad antioxidante. La eliminación inadecuada de este residuo crea problemas ambientales y pérdidas económicas. Esta investigación tuvo como objetivo desarrollar cápsulas de mucílago de café de alta calidad utilizando tecnología de secado por aspersión. Se empleó almidón de plátano modificado químicamente con anhídrido octenil succínico (OSA) y maltodextrina comercial como materiales de recubrimiento para mejorar las propiedades de las cápsulas. Se caracterizaron fisicoquímica y funcionalmente muestras de mucílago de café fresco y filtrado (MF), mucílago concentrado (MC), mucílago concentrado con adición de maltodextrina y almidón modificado con OSA (MCMA) y, finalmente, el polvo de mucílago de café secado por aspersión (MP). La capacidad antioxidante (AC) del mucílago se evaluó a lo largo de las etapas de procesamiento. El MF mostró una AC de 179,2 μmol de trolox/100g, mientras que el polvo final de mucílago de café (MP) mostró una AC significativamente mayor de 5444,35 μmol de trolox/100 g. Además, el MP mostró un índice de estabilidad de 0,48, actividad del agua (aw) de 0,19, solubilidad del 14,64% y una alta capacidad de retención de agua del 90,53%. El análisis microscópico reveló estructuras amorfas con un tamaño promedio de 29,16 ± 2,12 μm en el MP. Estos hallazgos resaltan el potencial del secado por aspersión con matrices de grado alimenticio como el almidón de plátano modificado con OSA para encapsular el mucílago de café, preservando su capacidad antioxidante y creando un nuevo ingrediente alimentario funcional con propiedades de retención de agua.