Obtención de un extracto de cacao y café con alto contenido de compuestos bioactivos

Abstract

Resumen de la tesis: El cacao y el café son dos fuentes de compuestos fenólicos, el cacao contiene flavan 3-oles (Catequina y epicatequina) y metilxantinas (teobromina y cafeína), mientras el café contiene ácidos clorogénicos o cafeoilquínicos, compuestos bioactivos con demostrado beneficio sobre la salud humana. En base a esta premisa, el presente trabajo tuvo como objetivo la formulación de un alimento con alto valor nutricional, basado en una mezcla con alto contenido de compuestos dichos bioactivos (flavan 3-oles y ácidos clorogénicos), presentes en extractos de cacao y café. Este proceso se llevó a cabo en cuatro etapas experimentales: la primera enfocada en la obtención y caracterización del extracto de cacao en términos de su contenido en flavan 3-oles, procianidinas, metilxantinas y polifenoles totales; la segunda etapa fue la obtención de la mezcla de dicho extracto de cacao y un extracto de café de Industria Colombiana de Café rico en ácidos clorogénicos y derivados; en la tercera etapa se realizó una evaluación de la calidad y la estabilidad en el tiempo del extracto de cacao obtenido y la mezcla de cacao y café. Para la obtención de una formulación óptima se evaluaron diferentes proporciones de ambos productos (0:100, 25:75,50:50, 75:25, 100:0 proporción porcentual de cacao:cafe), basada en su potencial antioxidante. Además, se estudió el transporte transepitelial de los compuestos fenólicos a través del modelo de barrera intestinal células Caco-2 con el fin de determinar la biodisponibilidad de estos compuestos. La calidad se evaluó a partir de la caracterización sensorial, su potencial para la fortificación de alimentos de acuerdo al contenido de minerales de ambos extractos y su seguridad para el consumo a través de un análisis de citotoxicidad mediante la técnica MTT en la línea celular CHO-K1. Por otro lado, se analizó la estabilidad de los compuestos fenólicos presentes en ambos extractos. Los resultados en la primera etapa mostraron que deshidratar los granos de cacao sin fermentar a 45°C, inmediatamente tras ser cosechados, conserva siete veces más los compuestos bioactivos, como la (-)-epicatequina, que los granos secados al sol y fermentados convencionalmente. Además, la extracción hidroalcohólica aumenta la (-)-epicatequina tres veces mas en base al pretratamiento de deshidratación. Compuestos como las procianidinas y metilxantinas también presentan un incremento significativo a partir de estos tratamientos. En la segunda etapa se encontró que el cacao presenta una capacidad antioxidante (CA) más alta que el café, manteniéndose esa capacidad de forma proporcional, al contenido de cacao en las mezclas. Adicionalmente se encontró una interacción en las mezclas de cacao:cafe, obteniéndose que la mezcla 25:75 era moderadamente antagónica, 50:50 casi aditiva, y 75:25 ligeramente sinérgica. La eficiencia de absorción de los compuestos fenólicos del cacao estuvo alrededor del 90%, mientras que fue del 100% para los del café, variando dicha biodisponibilidad, en las mezclas, en función de la proporción de los ingredientes. Los resultados, obtenidos hasta esta etapa, permitieron concluir que los compuestos fenólicos presentes en el extracto de cacao y de café, se caracterizan por una alta biodisponibilidad y una alta capacidad antioxidante, si bien no se ha encontrado un patrón en el tipo de interacción de las mezclas que permita evidenciar un claro beneficio para utilizarlos de forma combinada. Los resultados en la tercera etapa demostraron que los compuestos mas estables en el extracto de cacao son (+)-catequina y Cafeina, mientras que en la mezcla es la (+)-catequina. Aunque los demás compuestos presentaron una alta variabilidad, no se encontraron diferencias estadísticamente significativas, manteniéndose estables durante el periodo de conservación (12 semanas). En cuanto al perfil sensorial las notas de sabor mas predominantes fueron las astringentes, amargas y verdosas, típicas de los compuestos fenólicos y los granos de cacao y café sin fermentar. Además, se encontró que ambos ingredientes tienen un alto potencial para la fortificación de alimentos con minerales, como B, Cu, Fe, Mn, Rb, Si and Zn. Por otro lado, se comprobó que ninguno de los extractos, de cacao o café utilizado en la mezcla, son citotóxicos. Previamente a este estudio, el extracto de café fue reconocido como GRAS (Generally Recognized as Safe) y el extracto de cacao no presentó ninguna citotoxicidad en el análisis MTT realizado en este estudio. De acuerdo a lo anterior, es posible concluir que se obtuvo un extracto de cacao y una mezcla de cacao y café con alto contenido de compuestos bioactivos y con un alto potencial para el desarrollo de alimentos funcionales.