APLICACIÓN DE PRODUCTOS DE LA CASCARILLA DEL CAFÉ EN COSMÉTICA ANTIENVEJECIMIENTO Y ALIMENTACIÓN FUNCIONAL.

Aplicación de productos de la cascarilla del café en cosmética antienvejecimiento y alimentación funcional.

Producto que procede de la cascarilla del café caracterizado porque es (a) cascarilla de café en polvo o (b) extracto de cascarilla de café. Procedimiento de extracción de la cascarilla del café que comprende una etapa de extracción con agua, preferentemente con agua subcrítica. Uso del producto procedente de la cascarilla del café en cosmética o alimentación funcional, en particular para prevenir procesos de envejecimiento fisiológico, como conservante alimentario para prevenir procesos oxidativos y como fuente de cafeína.

Aplicación de productos de la cascarilla del café en cosmética antienvejecimiento y alimentación funcional

SECTOR DE LA TÉCNICA

La presente invención se refiere a un método de revalorización de un subproducto del café, que se obtiene en el proceso de tostado del mismo: la cascarilla del café. La cascarilla puede utilizarse directamente como fuente natural de antioxidantes. Los antioxidantes que la componen sobreviven al proceso de digestión gastrointestinal quedando biodisponibles. Con un sencillo proceso de extracción se pueden obtener extractos de cascarilla de café con propiedades antioxidantes, conteniendo diferentes compuestos bioactivos tales como ácido clorogénico y cafeína, con aplicación en cosmética, alimentación y salud.

ESTADO DE LA TÉCNICA:

El café ha sido por muchos años uno de los cultivos más rentables, sin embargo aunque la productividad ha ido aumentando, el método usado para procesar el fruto en grano no ha cambiado en años y poca atención se ha dado al uso de los subproductos del procesamiento del café. En los países productores de café, los residuos y subproductos del mismo constituyen una fuente de grave contaminación y problemas ambientales. Por ese motivo, se ha tratado de idear métodos de utilizarlos como materia prima para la producción de piensos, bebidas, vinagre, biogás, cafeína, pectina, proteína y abono (http://www.ico.org/documents/ed1967c.pdf) . El café es un producto de gran interés comercial; por lo tanto, los subproductos del café están ampliamente disponibles (Borrelli, R. C.; Esposito, F.; Napolitano, A.; Ritieni, A.; Fogliano, V. Characterization of a New Potential Functional Ingredient: Coffee Silverskin. Journal of Agricultural and Food Chemistr y , 2004, 52, 2: 1338-1343.) .

Son varios los subproductos que se obtienen durante el procesado del fruto o cereza del café hasta la obtención del polvo de café para su consumo como bebida: pulpa, agua de drenado de café, pergamino, mucílago, cascarilla y marros. La cascascarilla de café (silverskim o coffee chaff en inglés) es el tegumento del grano de café y es el único sub-producto del café que se produce durante el tostado del grano del café. (Borrelli, R. C.; Esposito, F.; Napolitano, A.; Ritieni, A.; Fogliano, V. Characterization of a New Potential Functional Ingredient: Coffee Silverskin. Journal of Agricultural and Food Chemistr y , 2004, 52, 2: 1338-1343.) . En la actualidad se emplea como combustible o fertilizante (Saenger, M.; Hartge, E. U.; Werther, J.; Ogada, T.; Siagi, Z. Combustion of coffee husks. Renewable Energy, 2001, 23, 1: 103-121) .

La cascarilla del café presenta compuestos fenólicos y otros compuestos bioactivos “fitoquímicos” alimentarios con potenciales propiedades beneficiosas para la salud. La cascarilla o piel de plata comúnmente denominada en inglés silver skin o coffee chaff se ha propuesto como fuente natural de ingredientes prebióticos, fibra y antioxidantes (Borrelli, R.C. et al., 2004 mencionado anteriormente) . Los estudios realizados hasta la fecha indican que los compuestos fenólicos que naturalmente componen el grano del café, ácido clorogénico, se encuentran en baja concentración en la cascarilla, en particular el mencionado estudio de Borrelli, R.C. et al. describe que la cantidad de compuestos fenólicos presentes en la cascarilla es de 1.1 mg/100 g de producto, expresado como ácido clorgénico, cuando se extrae en metanol/agua 60:40. Este artículo menciona que existen compuestos derivados de estos compuestos fenólicos que podrían contribuir a la elevada capacidad antioxidante que se le ha atribuido a este subproducto de la industria del tostado del café. La determinación del contenido de los compuestos fenólicos y de las propiedades antioxidantes de los extractos depende del método de extracción que se haya empleado en la preparación de muestra previa a su análisis. Por lo tanto, las propiedades antioxidantes de la cascarilla han sido subestimadas. Así mismo, el uso directo de la cascarilla como conservante de alimentos y/o fuente de antioxidantes de la dieta no se ha propuesto con anterioridad. La digestibilidad de la cascarilla y la estabilidad de sus propiedades antioxidantes durante proceso de digestión por enzimas digestivas no ha sido objeto de estudio hasta la fecha.

Murthy, P.S., Naidu, M.M. Recover y of Phenolic Antioxidants and Functional Compounds from Coffee Industr y By-Products. Food and Bioprocess Technology, 2010, DOI 10.1007/s11947-010-0363-z, online describe la obtención de un extracto enriquecido en ácido clorogénico que implica tratamiento térmico, pulverización, tratamiento enzimático, fraccionamiento por cromatografía y extracción con solventes orgánicos.

Una alternativa adecuada para la gestión de sub-productos de la industria del café en los países Occidentales es el procesado de éstos empleando tecnologías respetuosas con el medio ambiente, preferentemente sin usar disolventes orgánicos, que permitieran obtener productos de alto valor añadido. En nuestro conocimiento, las investigaciones realizadas hasta el momento no incluyen la optimización de la extracción de compuestos antioxidantes y; particularmente, de ácidos clorogénicos y cafeína de la cascarilla del café para su posterior aplicación en alimentación, cosmética y salud. Así mismo tampoco se conoce la existencia de trabajos previos en los que se indique que la cascarilla de café es una fuente natural de cafeína.

DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN:

Un primer aspecto de la presente invención se refiere a un producto que procede de la cascarilla del café, también denominada piel de plata, caracterizado porque es (a) cascarilla de café en polvo o (b) extracto de cascarilla de café.

De acuerdo con una realización preferente, la cascarilla de café utilizada para la obtención del producto objeto de la presente invención puede ser un sub-producto generado durante el tostado de granos de las variedades Arábica, Robusta o mezclas.

En los extractos acuosos de cascarilla se han identificado ácido clorogénico y cafeína, compuestos bioactivos del café, a los que se les atribuyen importantes y variadas propiedades biológicas. Los extractos de la presente invención pueden contener cantidades de estos compuestos en el orden de ppm (>200 mg/kg de cascarilla) y elevada capacidad antioxidante (equivalente a valores > de 0, 85 g de clorogénico/ 100 g de cascarilla) . Por lo tanto, de acuerdo con otra realización preferente de la presente invención, cuando el producto que procede de la cascarilla es un extracto de cascarilla de café, éste puede comprender un mínimo de 80 mg de ácido clorogénico y 985 mg de cafeína por cada 100 g de extracto. Así mismo, los extractos de la presente invención pueden contener valores máximos de 326 mg/100 g de extracto de ácido clorogénico y 4000 mg/100 g de extracto de cafeína cuando la cascarilla procede de la variedad Arábica. Estos valores pueden ser del orden de doble si se emplea como materia prima de partida cascarilla procedente del tueste de granos de café Robusta.

El ácido clorogénico, en particular ácido 5-cafeoil-quínico, los productos generados vía reacción de Maillard a partir de éstos durante el tostado y la fibra antioxidante podrían ser los responsables las propiedades antioxidantes de los extractos acuosos. Estos compuestos podrían prevenir el envejecimiento, procesos patológicos relacionados con la edad y el estrés oxidativo y ejercer un control efectivo del peso corporal. Estudios previos demuestran que tanto los extractos de café verde como la bebida del café pueden presentar este beneficio y estas bondades se asocian a la presencia combinada de los compuestos detectados en los extractos objeto de la presente invención.

Un segundo aspecto de la presente invención es un procedimiento de obtención del extracto de cascarilla de café según se expone en esta solicitud de patente, caracterizado porque dicho procedimiento no utiliza disolventes orgánicos. Así el procedimiento de la presente invención comprende una etapa de extracción sencilla y respetuosa con el medio ambiente. En particular, la extracción puede tener lugar mediante hidrólisis enzimática, ruptura celular empleando procedimientos mecánicos a temperatura ambiente, extracción con agua caliente, o extracción con el empleo de condiciones de agua subcrítica y/o supercrítica, permitiendo la obtención de mayores rendimientos de extracción y una mejor caracterización de la cascarilla y posibles nuevas aplicaciones para la revalorización de este sub-producto.

De acuerdo con una realización preferente de esta invención, el procedimiento de obtención del extracto de cascarilla definido en la presente solicitud de patente se caracteriza...

1. Producto que procede de la cascarilla del café caracterizado porque es (a) cascarilla de café en polvo o (b) extracto de cascarilla de café.

2. Producto que procede de la cascarilla del café según la reivindicación 1, caracterizado porque cuando es extracto de cascarilla de café comprende un mínimo de 80 mg de ácido clorogénico y 985 mg cafeína por cada 100 g de extracto.

3. Procedimiento de obtención de un producto que procede de la cascarilla del café como se define en una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 2, caracterizado porque cuando es extracto de cascarilla de café dicho procedimiento no utiliza disolventes orgánicos.

4. Procedimiento de obtención según la reivindicación 3, caracterizado porque comprende una etapa de extracción con agua.

5. Procedimiento de obtención según una cualquiera de las reivindicaciones 3 a 4, caracterizado porque la cascarilla de partida no se ha sometido previamente a ningún tratamiento de molienda o equivalente.

6. Procedimiento de obtención según una cualquiera de las reivindicaciones 4 o 5, caracterizado porque comprende una etapa de extracción con 2 volúmenes de agua por cada gramo de cascarilla, y dicha extracción tiene lugar a alrededor de 100 ºC durante un mínimo de 10 min.

7. Procedimiento de obtención según una cualquiera de las reivindicaciones 4 o 5, caracterizado porque comprende una etapa de extracción con agua subcrítica.

8. Procedimiento de obtención según la reivindicación 7, caracterizado porque la etapa de extracción con agua subcrítica tiene lugar entre 50 y 200 ºC a una presión constante suficiente para mantener el agua en estado líquido durante la extracción.

9. Procedimiento de obtención según la reivindicación 8, caracterizado porque la etapa de extracción con agua subcrítica tiene lugar a 50 ºC, a una presión aproximada de 1500 psi, y la cascarilla de partida no se ha sometido previamente a ningún tratamiento de molienda o equivalente.

10. Alimento enriquecido en ácido clorogénico y cafeína que comprende un producto que procede de la cascarilla del café tal como se define en una cualquiera de las reivindicaciones 1 o 2, o un extracto de cascarilla del café obtenido por el procedimiento tal como se define en una cualquiera de las reivindicaciones 3 a 9.

11. Composición cosmética caracterizada porque comprende un producto que procede de la cascarilla del café tal como se define en una cualquiera de las reivindicaciones 1 o 2, o un extracto de cascarilla del café obtenido por el procedimiento tal como se define en una cualquiera de las reivindicaciones 3 a 9, y al menos un excipiente cosméticamente aceptable.

12. Utilización de un producto que procede de la cascarilla del café tal como se define en una cualquiera de las reivindicaciones 1 o 2, o un extracto de cascarilla del café obtenido por el procedimiento tal como se define en una cualquiera de las reivindicaciones 3 a 9, como antioxidante y/o conservante natural.

13. Utilización de un producto que procede de la cascarilla del café tal como se define en una cualquiera de las reivindicaciones 1 o 2, de un extracto de cascarilla del café obtenido por el procedimiento tal como se define en una cualquiera de las reivindicaciones 3 a 9, o de una composición cosmética tal como se define en la reivindicación 11, para prevenir procesos de envejecimiento fisiológico.

14. Utilización de un producto que procede de la cascarilla del café tal como se define en una cualquiera de las reivindicaciones 1 o 2, de un extracto de cascarilla del café obtenido por el procedimiento tal como se define en una cualquiera de las reivindicaciones 3 a 9, o de un alimento enriquecido en ácido clorogénico y cafeína tal como se define en la reivindicación 10, para prevenir procesos patológicos relacionados con la edad o el estrés oxidativo.

15. Utilización de un producto que procede de la cascarilla del café tal como se define en una cualquiera de las reivindicaciones 1 o 2, de un extracto de cascarilla del café obtenido por el procedimiento tal como se define en una cualquiera de las reivindicaciones 3 a 9, como conservante alimentario para prevenir procesos oxidativos.

16. Utilización de un producto que procede de la cascarilla del café tal como se define en una cualquiera de las reivindicaciones 1 o 2, de un extracto de cascarilla del café obtenido por el procedimiento tal como se define en una cualquiera de las reivindicaciones 3 a 9, como fuente de cafeína.