Trabajo de Investigación para optar el Título Profesional en Ingenierías o Biomédicas, 2019-2
Gabriel Keith Harris -; Paulo Cesar Arapa Mendoza; Omar Bellido Valencia
Objetivo
Resumen:
En el procesamiento del grano de café se genera gran cantidad de residuos que al descomponerse generan gran impacto ambiental. En estos residuos, a su vez, podemos encontrar gran variedad de compuestos polifenólicos bioactivos, poco aprovechados por el sector industrial. Considerando esta premisa, se propone aprovechar dichos residuos a través de la extracción de compuestos bioactivos de la pulpa y pergamino del fruto de café, empleando como disolvente agua y etanol, durante un tiempo de 5 minutos a temperaturas de 70 y 90°C. Obtenido los extractos, estos serán añadidos a una bebida de café comercial, en proporciones de 80:20, 90:10 y 100:0 (bebida: extracto). A cada uno de los extractos, se le analizará el contenido de polifenoles totales y capacidad antioxidante, por medio de los ensayos de Follin Ciocalteau y DPPH. Estos análisis se llevarán a cabo después de la extracción con el disolvente, tras su adición a la bebida y después de una semana, a fin de ver su estabilidad. Las bebidas obtenidas serán sometidas a una evaluación sensorial con panelistas semientrenados, para lo cual se hará uso de una escala hedónica de 7 puntos. Asimismo, se efectuará el estudio de vida útil mediante el monitoreo de 3 muestras acondicionadas a 4º, 22º y 35ºC durante 15 días, a los cuales se les valorará el pH, acidez titulable, sólidos solubles, turbidez y color.
Palabras clave
Café, antioxidantes, subproductos, pulpa, pergamino, capacidad antioxidante, UNSA AREQUIPA.
Problema central
En la actualidad, la industria cafetalera peruana se encuentra en vías de crecimiento. De acuerdo al último reporte publicado en el Anuario Estadístico de Producción Agrícola del MINAGRI (2019), la producción bordea las 363,320Tn, siendo 19 las regiones productoras. Además, el café constituye el principal producto agrícola de exportación nacional. Pese a esto, los desafíos a afrontar por parte de la cadena productiva siguen siendo formidables. Los bajos rendimientos obtenidos en comparación con los de otros países productores, la precaria tecnología aplicada en su producción y en gran parte por pequeños agricultores, son algunos de los problemas que persisten en la producción del café peruano. Sin embargo, la principal preocupación radica en la cantidad considerable de desperdicios generados a causa de una creciente demanda del producto. Es de conocimiento que en las diversas etapas productivas del café, se generan enormes y variadas cantidades de desechos, que incluyen el mucílago, el pergamino, la pulpa, entre otros. Según Puertas et al. (2013), estos pueden representar alrededor del 80% del total del peso del grano. Por su parte, Fonseca et al. (2013), menciona que solo el 5% de la biomasa generada es utilizada para la elaboración de la bebida, siendo el resto eliminado. Esta gran cantidad de residuos, por su posterior descomposición, puede ocasionar contaminación en agua, aire y suelo, constituyendo un problema ambiental. A pesar de los esfuerzos realizados por parte de los agricultores para hacer un adecuado manejo de los residuos como piensos y compost, estos resultan poco productivos a la vista del verdadero beneficio que se puede llegar a obtener. Se sabe, por estudios realizados con anterioridad, que dichos residuos evidencian un gran contenido de fitoquímicos bioactivos, muchos de elevado poder antioxidante, con alto potencial como ingredientes funcionales en el desarrollo de productos nutracéuticos.
Hipótesis planteada
La utilización de una mezcla de solventes permitirá obtener una mayor concentración de antioxidantes en el extracto, a diferencia de emplearse sólo uno. La adición de un extracto de compuestos fitoquímicos de la pulpa y pergamino del café a la bebida funcional influirá en su tiempo de vida útil. La adición del extracto no tendrá efectos sobre las propiedades sensoriales de la bebida.
Resultados esperados
1 artículo científico publicado en revista indizada en la base Scopus o Web of Science, con filiación a la Universidad Nacional de San Agustín de Arequipa (independiente del idioma del artículo) - Quimica
1 profesional titulados en Ing. de Industrias Alimentarias con la opción: tesis formato artículo, en su oportunidad.
1 Registro de Propiedad Intelectual con Titularidad a la UNSA.
Impactos esperados
Mayor promoción de la pulpa y pergamino de café como potenciales materias primas para la obtención de compuestos bioactivos y uso en alimentos funcionales.
Dar valor agregado a residuos del procesado de la drupa del café.
Realizar un manejo técnico de los residuos.
Evitar la eliminación directa de residuos al ambiente, a fin de mitigar su impacto ambiental.
Proporcionar parámetros de extracción de compuestos bioactivos que puedan ser empleados en futuras investigaciones.