Revalorización de los subproductos del café: Fuente de nutrimentos y compuestos bioactivos

Dra. María del Carmen Cortez Trejo 

Profesor investigador

Facultad de Química

UAQ

Actualmente, la industria alimentaria se encuentra en una era de cambio ante las nuevas demandas de los consumidores por alimentos naturales, con valor nutricional mejorado y componentes que promuevan la salud. De esta manera, se prefieren materias primas de origen natural para su producción; sin embargo, las fuentes naturales enfrentan serios problemas de desabasto y agotamiento relacionados con el acelerado crecimiento demográfico global por lo que el reprocesamiento de residuos y subproductos industriales agroalimentarios, que son fuente de ingredientes y/o compuestos bioactivos, ha surgido como una alternativa viable (Gemechu, 2020).

¿Cuántos desechos se generan de la producción de café?

Debido al enorme consumo de café a nivel mundial, su procesamiento genera grandes cantidades de residuos. En el 2021, la producción mundial de café se estimó en 168 500 millones de sacos de café de 60kg, mientras que el consumo mundial alcanzó los 175 600 millones de sacos (Freitas et al., 2024). Para la obtención de la bebida de café, aproximadamente el 90% de las partes comestibles de la cereza de café se descartan como subproductos agrícolas. Así, cada año a nivel mundial la industria del café genera más de 10 millones de toneladas de residuos que incluyen cáscaras, pulpa, mucílago, pergamino, piel plateada y café usado (Janissen, & Huynh, 2018). Estos subproductos son una fuente potencial de nutrimentos como carbohidratos, fibra dietética, proteínas, lípidos y minerales, y también de compuestos que promueven la salud como polifenoles, especialmente ácidos clorogénicos (de Melo Pereira et al., 2020).

Figura 1. Cereza/baya del café

¿Cómo es el procesamiento del café?

El procesamiento que requiere el fruto de café para llegar hasta nuestra mesa en forma de café molido se realiza en dos etapas principales: 

• Un procesamiento primario cuyo objetivo consiste en producir granos de café verde a partir de las cerezas de café. Este proceso implica la eliminación de piel, pulpa, mucílago y pergamino de la baya. En este paso, los granos de café verde representan el 50-55% del fruto cosechado mientras que los subproductos mencionados constituyen un 45-50%. 
• Por otro lado, durante el procesamiento secundario, el grano de café verde es tostado. En este proceso se pierde agua y piel plateada de café que representan alrededor del 16% del peso del grano verde. Finalmente, del café tostado y molido, solo se consume el 23.5% de los sólidos por taza de café generándose una gran cantidad de café molido usado (Iriondo-DeHond et al., 2020).

¿Cuál es el valor nutrimental de los subproductos de café?

Como se mencionó anteriormente, los subproductos del café contienen nutrimentos valiosos que los convierten en candidatos potenciales como ingredientes o extractos alimentarios. Los subproductos del café contienen:

•  44-82% de carbohidratos 
• 4-19% de proteínas
• 18-91% de fibra dietética total
• 0.3-7% de grasas 
• 0.5-10% de minerales (Iriondo-DeHond et al., 2020)

Dentro de estos nutrimentos, algunos carbohidratos, grasas y compuestos fenólicos destacan por sus potenciales actividades biológicas y beneficios a la salud.

Del grupo de carbohidratos, polisacáridos como celulosas y hemicelulosas son los más representativos, aunque también podemos encontrar algunos azúcares fermentables. La fibra dietaria, en forma de ligninaprincipalmente, es otro grupo de importancia, ya que es un componente vital de la dieta debido a su rol como promotor de la salud intestinal y reductor del riesgo de enfermedades cardiovasculares y obesidad. Adicionalmente, la fibra dietaria ha demostrado prevenir enfermedades como cáncer intestinal y tener la habilidad de reducir la absorción de azúcares reductores y colesterol. Los subproductos del café con los valores más altos contenido de fibra dietaria son la piel plateada y el pergamino del café (Iriondo-DeHond et al., 2020). 

Respecto a fracción de lípidos, el café usado contiene altos niveles de grasas totales (15-25%), seguido de la piel plateada (5.2%). En ambos subproductos los ácidos grasos poliinsaturados (30-51%), principalmente ácido linoleico, superan en proporción a la fracción de ácidos grasos saturados (41-69%). Se encuentran también esteroles como sitosterol, estigmasterol y campesterol. Esto es importante porque los esteroles son bien conocidos por su efecto reductor del colesterol sérico al reducir su absorción intestinal (Iriondo-DeHond et al., 2020).

Finalmente, los polifenoles de los subproductos del café son compuestos altamente valorados para el desarrollo de alimentos funcionales, es decir, alimentos que proporcionan beneficios a la salud tras ser consumidos (Bora et al., 2018). Particularmente, la pulpa de café es rica en ácidos clorogénico y cafeico, los cuales han demostrado que promueven la salud humana debido a sus actividades biológicas como antioxidantes, antibióticos, antiinflamatorios y hepatoprotectores (Freitas et al., 2024; Lee et al., 2023). 

¿Cuál es el panorama del aprovechamiento de los subproductos del café?

La prometedora aplicación como ingredientes alimentarios, así como el enfoque de economía circular están inspirando a investigadores de todo el mundo a evaluar la transformación y revalorización de los principales subproductos del procesamiento y consumo del café. Por ejemplo, los subproductos del café ricos en fibra dietaria encuentran una amplia aplicación en panadería. Ya se han estudiado la elaboración de pan sin gluten a partir de cáscara de café y extracto de cascarilla plateada, y la elaboración de galletas sin gluten con cáscara de cereza de café y harina de la pulpa. También se han desarrollado bebidas a partir de infusiones de pulpa de café con buena calidad sensorial y actividad antioxidante, destilados obtenidos de la fermentación de subproductos del café y yogur adicionado con extracto de cáscara de café e inulina. Además, a través del aislamiento de compuestos fenólicos y otros antioxidantes, es posible introducirlos en diversas matrices alimentarias (Freitas et al., 2024).

El aprovechamiento de los subproductos del café todavía tiene un largo camino por recorrer, sobre todo en el área de inocuidad alimentaria. Se deben considerar métodos adecuados de procesamiento o de extracción de los compuestos de interés, así como evaluar de manera paralela su seguridad alimentaria en términos de pesticidas, micotoxinas, acrilamida y gluten (Iriondo-DeHond et al., 2020). Sin duda el futuro depara grandes retos, pero también grandes oportunidades para la industria alimentaria enfocada en la economía circular de los subproductos del café. 

Referencias:

Bora, A. F. M., Ma, S., Li, X., & Liu, L. (2018). Application of microencapsulation for the safe delivery of green tea polyphenols in food systems: Review and recent advances. Food Research International, 105, 241-249.

de Melo Pereira, G. V., de Carvalho Neto, D. P., Júnior, A. I. M., do Prado, F. G., Pagnoncelli, M. G. B., Karp, S. G., & Soccol, C. R. (2020). Chemical composition and health properties of coffee and coffee by-products. Advances in Food and Nutrition Research, 91, 65-96.

Freitas, V. V., Borges, L. L. R., Vidigal, M. C. T. R., dos Santos, M. H., & Stringheta, P. C. (2024). Coffee: A comprehensive overview of origin, market, and the quality process. Trends in Food Science & Technology, 104411.

Gemechu, F. G. (2020). Embracing nutritional qualities, biological activities and technological properties of coffee byproducts in functional food formulation. Trends in Food Science & Technology, 104, 235-261.

Iriondo-DeHond, A., Iriondo-DeHond, M., & Del Castillo, M. D. (2020). Applications of compounds from coffee processing by-products. Biomolecules, 10(9), 1219.

Janissen, B., & Huynh, T. (2018). Chemical composition and value-adding applications of coffee industry byproducts: A review. Resources, Conservation and recycling, 128, 110-117.

Lee, Y. G., Cho, E. J., Maskey, S., Nguyen, D. T., & Bae, H. J. (2023). Value-added products from coffee waste: a review. Molecules, 28(8), 3562.