Composición de los subproductos del café

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Los subproductos del procesamiento del café incluyen los derivados del procesamiento poscosecha, el tostado del café y el consumo de café, a saber, granos inmaduros / defectuosos, cáscaras, piel y pulpa, pergamino, piel de plata y café de desecho. A lo largo de los años, se ha observado un incremento en estos residuos, directamente relacionado con el aumento del consumo de café en el mundo. Siendo estos subproductos una gran fuente de compuestos bioactivos, su valorización y uso pueden ser de interés para diferentes industrias y campos, tales como alimentos, productos farmacéuticos o cosméticos. Aunque todos los subproductos del café podrían utilizarse para nuevos propósitos, todavía hay mucho que hacer tanto por las industrias como por los investigadores para lograr una viabilidad económica real. La dispersión de los residuos, el alto nivel perecedero de la mayoría, junto con el alto costo de su separación, recolección y transporte a instalaciones industriales donde podrían ser tratados y transformados, hacen de este proceso un verdadero desafío.

Cáscaras de café

Las cáscaras de café son los principales residuos sólidos obtenidos durante el procesamiento en seco del café. Se componen de la piel seca, la pulpa, el mucílago y el pergamino, todos juntos en una sola fracción. En peso seco, las cáscaras representan alrededor del 12% de la cereza, y por cada tonelada de café cosechado, se producen aproximadamente 0,18 toneladas de cáscaras de café.

Por el contrario, el método de procesado en húmedo permite la recuperación de la piel y la pulpa en una fracción, que es generalmente llamada pulpa de café (40% -50% del peso fresco de bayas de café. La pulpa de café se produce en grandes cantidades: generalmente, se obtiene aproximadamente 1 tonelada de cada 2 toneladas de café producido. En 2008, sólo en México, la producción para barra de café se estimó en 707 millones de toneladas secas.

Se han llevado a cabo varios estudios para evaluar la composición química de las cáscaras de café y de la pulpa de café. Se recopilaron datos de diferentes autores, describiendo que las cáscaras se componen (en peso seco) de proteínas (8% -11%), lípidos (0,5% -3%), minerales (3% -7%), Carbohidratos (58% -85%), azúcares reductores (14%), cafeína (~ 1%) y taninos (~5%). Según algunos estudios, las cáscaras de café contienen 24,5% de celulosa, 29,7% de hemicelulosas, 23,7% de lignina y 6,2% de cenizas. Las cáscaras de café también son conocidas por su alto contenido en metabolitos secundarios, tales como cafeína y polifenoles. Algunos autores describieron el ácido 5-O-cafeoilquínico como el principal fenólico presente en las cáscaras de café Arábica y Robusta de México e India (0,2-1,9 mg / g). También se identificaron otros compuestos, aunque en cantidades menores (en el intervalo ⎧g / g), a saber, quercetina-3-O-rutinosida, quercetina-3-O-glucósido, quercetina-3-O- galactósido, (+) catequina, Y (-) – epicatequina, y dímeros, trímeros y tetrámeros de procianidina. En general, el perfil fenólico de las cáscaras variaba ampliamente según el origen geográfico y las especies. Por ejemplo, el contenido total de procianidina varió de 1,3 μg / g (cascarilla robusta china) y 534 μg / g (cascarilla de Robusta india) y los flavonoles totales oscilaron entre 5 μg / g (cáscara de Robusta de India) y 261 μg / g (Cascarillas de arábica mexicanas) (Mullen et al., 2013).

En comparación con las cáscaras (1,2%), la pulpa de café presenta un mayor contenido fenólico total (1,5%). También se identificaron cuatro clases principales de compuestos fenólicos en la pulpa de café arábica, a saber, flavan-3-ols, ácidos hidroxicinámicos, flavonoles y antocianidinas. Además, en la pulpa de café fresco, se informó la presencia de ácido 5-cafeoilquínico (identificado como el fenólico mayor), epicatequina, ácido 3,4-dicafeoilquínico, ácido 3,5-dicafeoilquínico, 4,5-dicafeoilquínico Ácido, catequina, rutina, ácido protocatequídico y ácido ferúlico. Otros fenólicos han sido encontrados, como el ácido 5-feruloylquínico, cianidin-3-rutinosida y cianidin-3-glucósido. Los hidroxicanamatos solubles y ligados en pulpa de café arábica de siete cultivares fueron evaluados en un experimento, considerando tres etapas de maduración. El ácido clorogénico fue el principal ácido fenólico (94% -98%) en la fracción soluble, mientras que el ácido cafefílico fue el hidroxicanamato más abundante encontrado en la fracción ligada (72% -88%). También se detectaron ácidos ferúlicos y p-cumáricos, aunque en pequeñas cantidades. Teniendo en cuenta la etapa de maduración, el contenido máximo de hidroxicinnamatos totales en la pulpa se encontraba en la fase semi-madura. Sin embargo, su concentración disminuyó en la etapa madura en seis de los siete cultivares estudiados. Además, la pulpa de café es muy rica en fibra (~61%) y tiene un alto contenido en proteínas y azúcares (~ 12% y 14%, respectivamente), minerales (especialmente potasio), taninos y cafeína. También se describe que las variedades de café amarillo tienen mayor contenido de proantocianidina que las de color rojo. Este grupo de compuestos contribuye en gran medida a las características organolépticas, tales como la amargura y la astringencia.

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