Extracción sostenible de compuestos bioactivos con actividad antioxidante a partir de un subproducto del procesado industrial de café

Abstract

El café, por sus propiedades, es una de las bebidas más consumidas en todo el mundo y como consecuencia, se trata de un sector que genera una gran cantidad de subproductos. La actual normativa europea y estatal establece una jerarquía para la gestión de subproductos con el objetivo de proteger y mejorar la salud humana y el medio ambiente. Una de las mejores alternativas para realizar la valorización de estos productos es la aplicación de métodos de extracción sostenibles. El objetivo de este trabajo ha sido diseñar y optimizar un proceso sostenible de extracción y fraccionamiento de compuestos fenólicos con actividad antioxidante a partir de cascarilla de café (CSS), empleando la extracción asistida por calor (HAE) con agua como disolvente. Todo el trabajo se ha abordado desde la metodología del diseño de experimentos (DOE) con el fin de optimizar el número de ensayos, la calidad de los datos obtenidos y los recursos utilizados. Los resultados experimentales (cuantificación de compuestos fenólicos totales y actividad antioxidante) han permitido conocer que las mejores condiciones para la extracción se encuentran entre 22,2-72,8 minutos de tiempo extracción, 84,8 ºC de temperatura de extracción y una relación S/L de 0,0141 g/mL. Con estas condiciones, en las diferentes fracciones se ha obtenido un valor de compuestos fenólicos totales (mg GAE/g CSS) de 5,85-6,12 (fracción pura), 4,81-5,22 (fracción acuosa) y 0,87-1,08 (fracción orgánica); un valor de actividad antioxidante mediante el método FRAP (μmol Trolox/g CSS) de 29,24-31,22 (fracción pura), 21,78-25,16 (fracción acuosa) y 4,39-5,59 (fracción orgánica); y un valor de actividad antioxidante mediante el método ABTS (mg Trolox/g CSS) de 10,27-10,96 (fracción pura), 8,40-9,48 (fracción acuosa) y 2,46-2,76 (fracción orgánica). Estos datos indican un buen fraccionamiento y la concentración en cada fracción de los compuestos afines. Además, el análisis estadístico de los datos ha permitido conocer que las dos variables con una influencia altamente significativa sobre el proceso son la temperatura de extracción y la relación S/L. Por tanto, se puede concluir que se ha logrado optimizar el proceso de extracción de un método sostenible que puede ser utilizado en la industria alimentaria.