Estudio del contenido de compuestos bioactivos del cacao y su aplicación en la obtención de un ingrediente rico en (poli)fenoles para el diseño de un chocolate enriquecido

Resumen

RESUMEN Actualmente, existe un interés por la demanda de alimentos saludables que puedan tener un efecto beneficioso para la salud de los consumidores. La evidencia científica avala que el consumo de determinados compuestos presentes en los alimentos de forma natural, tiene una relación inversa con la disminución del riesgo de padecer enfermedades, como enfermedades cardiovasculares, cáncer y otras enfermedades degenerativas. Entre estos componentes presentes en los alimentos de origen vegetal, los (poli)fenoles son considerados potentes antioxidantes con numerosos efectos beneficiosos. El grano de cacao y sus productos derivados, destacan por tener una alto contenido en (poli)fenoles. Sin embargo, numerosos trabajos científicos han demostrado que desde la recogida del grano hasta el producto final, se producen pérdidas de estos compuestos en todas las etapas del proceso. Por ello, es importante reducir las pérdidas de estos compuestos antioxidantes en el producto final. El objetivo general de la presente Tesis Doctoral ha sido desarrollar y obtener un ingrediente natural de cacao con un alto contenido en (poli)fenoles y con una alta capacidad antioxidante, y que pueda ser apto como ingrediente para su aplicación en productos alimenticios. En las primeras etapas se realizó un estudio del grano de cacao para seleccionar la materia prima con un elevado contenido de (poli)fenoles. Asimismo, se evaluaron los efectos de diferentes procesos tecnológicos sobre los contenidos en (poli)fenoles totales y flavanoles, con la finalidad de introducir nuevas etapas en el procesado y conseguir un polvo de cacao desgrasado con un perfil fenólico mejorado. De este modo, se consiguió el desarrollo industrial de un ingrediente de cacao rico en (poli)fenoles totales y flavanoles que fue utilizado en la formulación de un chocolate negro. Los resultados obtenidos muestran que el proceso de fermentación y tostado del grano producen una disminución significativa del contenido de (poli)fenoles totales, observando el mayor contenido de estos compuestos en el "nib". El genotipo de cacao, clon CCN51, producido en Ecuador, es el cacao con el contenido más alto de (poli)fenoles. La inactivación de la enzima polifenol oxidasa mediante un escaldado con agua a 95 ºC y 5 minutos, redujo las pérdidas de (-)-epicatequina, (+)-catequina y procianidina B2, así como el contenido de (poli)fenoles totales. Por ello, el empleo de "nib" de cacao procedente de semillas no fermentadas con la enzima polifenol oxidasa inactivada, es una buena alternativa como materia prima para obtener un ingrediente con un mayor contenido en flavanoles. El prototipo de cacao desgrasado por Soxhlet a partir de semillas con la enzima polifenol oxidasa inactivada, representó a un cacao no afectado por variables postcosecha. El prototipo óptimo fue escalado a nivel piloto mediante un desgrasado con CO2 supercrítico, resultando un cacao con un mayor contenido de (poli)fenoles totales y de flavanoles, así como una capacidad antioxidante superior respecto a los valores encontrados en un polvo de cacao convencional. La aplicación de un tratamiento térmico con calor húmedo a 121 ºC y 1 minuto, no afectó al contenido de (poli)fenoles, obteniendo un ingrediente de cacao con un elevado contenido de procianidinas. La formulación de un chocolate negro empleando un 15% de este ingrediente, ha dado lugar a un enriquecimiento notable de las fracciones de procianidinas oligoméricas y de (-)-epicatequina, (+)-catequina y los dímeros B1 y B2, cuando se compararon los valores con los de un chocolate negro no enriquecido. Aunque la actividad biológica de este ingrediente no ha sido objeto de este estudio, la caracterización del mismo, en cuanto a su perfil (poli)fenólico, abre nuevas líneas de investigación, dirigidas al estudio de la funcionalidad de dicho ingrediente evaluando tanto in vitro como in vivo sus efectos beneficiosos relacionados con los mecanismos de estrés oxidativo.