Alternativas Actuales para el Manejo Sustentable de los ... - UAdeC

2013 Volumen 5, No 10. Revista Científica de la Universidad Autónoma de Coahuila

Alternativas Actuales para el Manejo Sustentable de los Residuos de la Industria del Café en en México Current Alternatives for Sustainable Management of Coffee Industry ByBy-Products in Mexico Jorge E. Wong Paz1, Sylvain Guyot2, Raúl Rodríguez Herrera1, Gerardo Gutiérrez Sánchez3, Juan C. Contreras Esquivel1, Gerardo Saucedo Castañeda4 y Cristóbal N. Aguilar1* 1

Department of Food Science and Technology, School of Chemistry, Universidad Autónoma de Coahuila, 25280, Saltillo, Coahuila, México 2 Unité de Recherches Cidricoles, Biotransformation des Fruits et Légumes-INRA, Le Rheu, F-35653, Francia 3 Complex Carbohydrate Research Center, The University of Georgia, Athens, GA, USA 4 Department of Biotechnology. Universidad Autónoma Metropolitana, 09340, Iztapalapa, México. *Autor de correspondencia: Tel: +52 844 4161238, fax: +52 844 4159534. E-mail: [email protected]. (C.N. Aguilar)

Resumen El café es una de las bebidas más populares a nivel mundial. México se caracteriza por ser uno de los principales productores de café internacionalmente. Actualmente la producción de café en México atraviesa una crisis con una tendencia alarmante en la disminución de dicho producto. Desde esta perspectiva el aprovechamiento global de la materia prima parece ser una alternativa factible para sobrellevar este problema sobre la producción de café en México. La generación de residuos del sector cafetalero es inevitable y, considerando la enorme cantidad de subproductos generados, el aprovechamiento integral de los mismos con aplicaciones específicas promete un desarrollo sustentable de la economía industrial y del mismo país productor. Aunado a esto, la tendencia creciente por el empleo de procesos amigables con el medio ambiente exigen la disminución o eliminación de liberación de deshechos agro-industriales. El objetivo del presente artículo fue realizar una recopilación de información sobre la producción actual de café en el mundo y en particular en México. Considerando los avances recientes en el empleo de residuos de café con fines específicos, se presenta una serie de alternativas dentro de un marco de sustentabilidad a partir del aprovechamiento de los residuos de la industria cafetalera. Palabras clave: Sustentabilidad; subproductos agroindustriales; sustratos de bajo costo; aplicaciones biotecnológicas.

Abstract Coffee is one of the most popular beverages of the world. Internationally, Mexico is known for being one of the main producers of coffee. Currently coffee production in Mexico is in crisis with alarming trend in decreasing of that product. From this perspective the overall utilization of the raw material seems to be a feasible approach to overcome this problem on coffee production in Mexico. By-product generation is inevitable in the coffee sector and considering the high amount, full use of them with specific applications promises a sustainable development of the industrial economy and country producer. Additionally, the growing trends for the use of friendly environmental processes require the reduction or elimination of agro- industrial waste released. The aim of this paper is to perform a collection of information about the current production of coffee in the world and particularly in Mexico. Considering the recent advances in the use of waste coffee for specific purposes, a number of alternatives are presented within a framework of sustainability from the use of coffee industry by-products. Keywords: Sustainability, industrial wastes, low-cost substrates; biotechnology.

33

2013 Volumen 5, No 10. Revista Científica de la Universidad Autónoma de Coahuila INTRODUCCIÓN En los últimos años se ha observado un incremento significativo en la industria del café, debido a que esta bebida se ha convertido en la bebida más popular y consumida por millones de personas a nivel mundial (Mussatto et al., 2011a; Mussatto et al., 2011b). Hoy en día, el café ocupa el segundo lugar en el mercado internacional después del petróleo (Mussatto et al., 2011b), por lo que brinda una visión del inmenso panorama en el marco del comercio de este producto para aquellos países productores. De 1960 al 2011 México ha sobresalido por ser el quinto lugar en producción de café en el mundo. Sin embargo, en los últimos años (1990-2009) la producción de café en México ha sufrido una crisis muy notoria, la cual, se vio reflejada en una reducción de un 40% aproximadamente (FAOSTAT, 2013). No obstante, México sigue ocupando el primer lugar en producción de café orgánico (SAGARPA, 2013), permitiendo que se mantenga activo en el mercado a nivel mundial. Es claro que la industria del café libera grandes cantidades de subproductos a nivel internacional y México no es la excepción. En su mayoría, los subproductos derivados de la obtención del grano café son considerados un residuo agroindustrial y representan un enorme problema ambiental, al menos para los países productores (Pedraza-Beltrán et al., 2012). Aún más, sabiendo que los procesos de biodegradación de los residuos de café requieren tiempos muy largos y considerando la gran demanda de cantidades de oxígeno que se requiere para degradar los residuos de café, el hecho de ser liberados directamente en el ambiente representa un alto riesgo para la flora y fauna presente en ese ecosistema (Mussatto et al., 2011b). Hoy en día se sabe que la conducción en el control sustentable de los residuos industriales contribuye significativamente en el desarrollo de la economía de un país. En este sentido, la aplicación de métodos vía química o procesos biotecnológicos para la recuperación o producción de metabolitos de valor agregado a partir de subproductos, residuos y efluentes representa una alternativa viable y a la vez un enorme reto (Mussatto et al., 2011b), al menos para los países productores en vía de desarrollo. Recientemente se han tenido avances significativos en el empleo de subproductos o desechos agroindustriales para la obtención de productos de valor comercial, como lo son vitaminas, agentes antimicrobianos, antioxidantes naturales, enzimas, entre otros, los cuales son de gran interés para las industrias farmacéuticas, cosméticas y de alimentos (Murthy y Madhava Naidu, 2012). No obstante en el caso de los residuos de la industria del café existe muy poca información sobre su aprovechamiento aplicado a nivel industrial, y hablando de México en particular, la información disponible es aún menor. El propósito del presente artículo es brindar

un panorama general sobre la producción de café, poniendo énfasis en la situación actual de México. Los avances recientes sobre las tecnologías empleadas en el uso sustentable de dichos residuos, también son resumidos y discutidos. PRODUCCIÓN DE CAFÉ EN EL MARCO MUNDIAL El café ha sido consumido por más de mil años y hoy en día es una de las bebidas más importantes a nivel mundial (Higdon y Frei, 2006; Mussatto et al., 2011b). El café ocupa la segunda posición en el mercado internacional después del petróleo y su importancia económica es principalmente por la bebida en forma de infusión obtenida de los granos tostados de café (Esquivel y Jiménez, 2012). En el marco mundial, América es el continente con mayor producción de café, seguido de Asia, África y Oceanía (Fig. 1).

Figura 1. Porcentaje aproximado de producción de café por continente (FAOSTAT, 2013) A pesar de la crisis financiera en algunos de los países más consumidores, el mercado del café no ha visto afectado (Mussatto et al., 2011b). En promedio, en la década pasada (2000-2011) los países con mayor producción de café verde fueron Brasil, Vietnam, Colombia, Indonesia y México (Tabla 1). Es importante mencionar que el 90 % de la producción mundial de café se da en países en desarrollo, sin embargo es consumido principalmente en países industrializados o desarrollados (Murthy and Madhava Naidu, 2012). Según los datos estadísticos recientes, la producción a nivel mundial alcanzó los 8.2 millones de toneladas (t) aproximadamente para el año del 2011, lo que representó un incremento del 10 % aproximadamente respecto a principios de esa década (Fig. 2) (FAOSTAT, 2013). Existen más de 70 especies de café (Belitz et al., 2009), sin embargo solo dos parecen ser los principales cultivos de importancia económica, denominados café arábica (Coffea arabica) y robusta (Coffea canephora) (López et al., 2011; Mussatto et al., 2011a; Esquivel y Jiménez, 2012). De estos dos, el café arábica es el más producido y de mayor precio a nivel mundial.

34

2013 Volumen 5, No 10. Revista Científica de la Universidad Autónoma de Coahuila Tabla 1. Principales países productores de café verde País

Producción promedio (t)

Brasil

2,386,064

Vietnam

958,695

Colombia

672,180

Indonesia

651,205

México

285,606

398 municipios de los estados productores (CEFP, 2001; SAGARPA, 2013). Existen doce principales estados productores de café en México (Fig. 3) los cuales abarcan alrededor de 4572 comunidades del país (Hernández et al., 2011). Chiapas es el primer productor de café con una participación de 34.8%, Veracruz con 25.2%, Oaxaca y Puebla con un 28%, por lo que 4 estados aportan el 88% del total nacional (Moguel y Toledo, 1996; CEFP, 2001; SAGARPA, 2013).

(Periodo: 2000-2011, Fuente: FAOSTAT, 2013) PRODUCCIÓN DE CAFÉ EN MÉXICO México cuenta con las condiciones climáticas favorable para la agricultura del café. El café fue introducido a México aproximadamente en el año de 1795 (Moguel y Toledo, 1996). México ha sobresalido en la producción de café durante varios años debido a que es uno de los cultivos de mayor importancia económica, sociocultural y ambiental (Hernández et al., 2011). En la última década, el país ha mantenido el quinto lugar en producción de café a nivel internacional (FAOSTAT, 2013). Hoy en día es el primer productor mundial de café orgánico, y uno de los primeros productores en cafés "Gourmet"; alcanzó su máximo esplendor de producción de café en el año de 1990 con una producción total de 440,000 toneladas aproximadamente.

Figura 3. Principales estados productores de café en México: (1) Chiapas, (2) Veracruz, (3) Oaxaca, (4) Puebla, (5) San Luis Potosí, (6) Guerrero, (7) Nayarit, (8) Hidalgo, (9) Querétaro, (10) Colima, (11) Jalisco y (12) Tabasco. En el 2011, en México fueron producidas aproximadamente 237,056 t de café verde, lo cual representó una tendencia decreciente de su producción del 30% con respecto al año 2000 (Fig. 4). No se puede negar que México está atravesando una gran crisis en la producción de café y tan drástico ha sido el problema que para el 2011, hablando de su producción anual, el país ya no figuraba dentro de los principales productores de café a nivel mundial (FAOSTAT, 2013).

Figura 2. Producción mundial de café verde (FAOSTAT, 2013) En México el 97% de total de la producción de café corresponde a café arábica y el resto a variedad robusta. Las regiones cafetaleras mexicanas se concentran en cuatro zonas principales: las vertientes del Golfo de México y del Océano Pacífico, la zona Centro-Norte y la del Soconusco en Chiapas, en el sureste mexicano, que en conjunto abarcan

En México la mayor parte del sector cafetalero está conformado por familias campesinas e indígenas y es producido en pequeñas cantidades (Moguel y Toledo, 1996). Por lo tanto, una inestabilidad en los productores originada por varios factores puede ser el reflejo de la tan marcada y tendencial caída de la producción del país (Ortega et al., 2010). Claro es que al mismo tiempo que los pequeños productores van disminuyendo, monopolios o grandes productores denominados agroexportadores van adquiriendo el control mayoritario en la producción nacional. El empleo de métodos sustentables los cuales permitan aprovechar al máximo la materia prima empleada parece ser una alternativa interesante que podría solventar la decadencia

35

2013 Volumen 5, No 10. Revista Científica de la Universidad Autónoma de Coahuila que está atravesando el país de México en la producción de café.

Figura 4. Tendencia decreciente de la producción de café en México en la última década (FAOSTAT, 2013). PROCESADO DEL CAFÉ El procesado de la cereza de café es una etapa importante para la industria de cafetalera, no obstante, esta etapa es bien conocida y reportada en cualquier escrito científico. Hay dos métodos básicos de procesado de la cereza de café que varían en su complejidad y calidad del producto final, nombrados método húmedo y método seco (Murthy and Madhava Naidu, 2012). En este sentido, el método húmedo es más complejo y comúnmente es usado para granos de café arábica, mientras que el método seco es usado por lo general para café robusta (Mussatto et al., 2011b). En el método seco, las cerezas del café frescas son distribuidas en un terreno de secado limpio y son secadas directamente al sol (Esquivel y Jiménez, 2012). Estas son movidas y surcadas constantemente. Las cerezas del café son consideradas secas cuando al ser agitadas producen un sonido del grano del café interno. Por lo general, el secado completo se realiza entre 12-15 días, dependiendo de factores como la humedad del pergamino, temperatura de aire ambiental, humedad, periodicidad de agitación, entre otros factores (Murthy y Madhava Naidu, 2012). Una vez seca la cascara de café, el grano que aún sigue verde es separado de la cascara con ayuda de una despulpadora mecánica. El método húmedo, como se indica en su nombre incluye la utilización de grandes cantidades de agua y a su vez también un paso de fermentación microbiana con la finalidad de remover el mucilago aún presente en lo granos (Mussatto et al., 2011b). El proceso consiste en mezclar una cantidad suficiente de agua con las cerezas de café frescas. En este paso se lleva a cabo la fermentación que por lo general toma entre 12-48 h. Enseguida la cereza de café fermentada es usada para recuperar el grano de café con ayuda de una

despulpadora mecánica. El proceso de fermentación permite la hidrolisis del mucilago por acción enzimática del mismo tejido del café y por la acción microbiana (Esquivel y Jiménez, 2012). Una vez obtenido el grano de café ya sea por método húmedo o seco, el cual aún es verde, el siguiente paso es el tostado. En el tostado la calidad del café es afectada ya que muchas de las características deseadas y típicas de la bebida de café son adquiridas en este paso. Este paso es dependiente de tiempo-temperatura y varia de región en región. Después del tostado, los granos de café deben ser rápidamente enfriados para evitar un tostado excesivo. Una vez obtenido el café tostado, este es molido y empaquetado para su distribución (Mussatto et al., 2011b). Es muy importante remarcar que independientemente de la forma de procesado de la cereza de café, actualmente la mayoría de los subproductos son considerados una fuente potencial de contaminación. RESIDUOS DE LA INDUSTRIA DE CAFÉ La generación de subproductos o residuos es inevitable en la mayoría de los sectores industriales. Indiscutiblemente la industria del café genera grandes cantidades de residuos, que actualmente son un gran problema ambiental y a la vez un importante tópico de investigación (Mussatto et al., 2011a). Dependiendo del método empleado para la obtención del grano de café, será el tipo de residuo liberado (Esquivel y Jiménez, 2012). Si el procesado es realizado en seco los principales residuos generados son la piel, la pulpa, el mucilago y cascarilla, juntos en una misma fracción llamada cascara de café o cascarilla de café (Fig. 5). Mientras que el procesado en húmedo permite la recuperación de la piel y la pulpa en una sola fracción, el mucilago y azucares solubles en una segunda fracción, y la cascarilla en una tercera fracción. De los varios residuos del procesado del café, la pulpa de café es el que se genera en mayor cantidad (43 %, en procesado en húmedo), por el residuo principal de método húmedo es llamado pulpa de café (Fig. 6) (Mussatto et al., 2011b). De todos los subproductos y deshechos generados por la industria del café, la pulpa de café representa el principal residuo y a su vez el que origina mayor problema de contaminación ambiental (Murthy y Madhava Naidu, 2012; Roussos et al., 1995). La degradación de este material requiere de semanas a meses de la acciona microbiana nativa para su degradación parcial, por lo que pude acumularse e incrementar los problemas de contaminación. Como en muchos otros residuos agroindustriales, los residuos del procesado de café contienen grandes cantidades de fibra compuesta por celulosa y hemicelulosa. Dentro de los componentes extractivos podemos mencionar la cafeína, las proteínas y compuestos fenólicos, los cuales permanecen en cantidades significativas (Mussatto et al., 2011b).

36

2013 Volumen 5, No 10. Revista Científica de la Universidad Autónoma de Coahuila La producción mundial de café produjo al menos 1 millón de t de residuos, tan solo en el año 2009. Específicamente en México, ocho mil toneladas de residuos fueron producidos en ese mismo año (FAOSTAT, 2013). Considerando este último dato y la gran demanda de oxígeno que se requiere para degradar este tipo de materiales, es posible imaginar la magnitud del problema ecológico que se produce al ser liberados directamente al medio ambiente. Además, se debe de tomar en cuenta la presencia de los agentes llamados antinutricionales como la cafeína, los taninos y polifenoles (Roussos et al., 1995) el riesgo potencial de estos residuos materiales es magnificado al ser compuestos tóxicos para muchos microorganismos, reduciendo drásticamente su biodegradabilidad.

Figura 5. Cascarilla de café (Wong, 2013).

Figura 6. Pulpa de café (Wong, 2013). En México, muy pocas o ninguna industria controla los residuos generados de la producción del café y por lo tanto sigue siendo un problema de contaminación vigente. Actualmente varios estudios son llevados a cabo para el aprovechamiento de estos materiales (Torres- Mancera et al., 2013; Wong, 2013). Sin embargo aún parece muy lejano el proceso integral, en el que las industrias aprovechen de

manera sustentable todos los recursos utilizados dentro de las mismas. Taninos: Compuestos antinutricionales en residuos de la industria cafetalera En la mayoría de los casos los residuos industriales son desechados directamente al ambiente y no es obtenido ningún beneficio de ellos, generando un enorme problema de contaminación ambiental (Mamma et al., 2009) originado por su baja biodegradabilidad microbiana al contener considerables cantidades de agentes tóxicos. Como ya se mencionó antes, los residuos de la industria del café son considerados un problema ambiental muy importante debido a su baja biodegradabilidad por contener agentes llamados antinutricionales como la cafeína, los taninos y polifenoles. De todos ellos, los taninos parecen ser el principal problema al que se le atribuye la baja biodegradabilidad e incluso se han denominado agentes recalcitrantes (Aguilar et al., 2004). Los taninos son una clase de compuestos polifenólicos naturales ampliamente distribuidos en las plantas (Poupard et al., 2011). Éstos son producidos por las plantas como uno de los principales mecanismos de defensa ante herbívoros e insectos, ya que poseen propiedades astringentes; actúan ante patógenos, al acomplejarse a proteínas y por tanto inhibiendo algunas enzimas o dando resistencia al ataque microbiano a otras moléculas tales como carbohidratos; y ante ciertas condiciones ambientales debido a que poseen propiedades antioxidantes (Clausen et al., 1992; Saxena et al., 1995; Aguilera et al., 2008, Kimura et al., 2009). De la gran variedad de residuos agroalimentarios que existen, la pulpa de café parece ser uno de los menos estudiados respecto a su contenido y caracterización exhaustiva de polifenoles, refiriéndose a taninos. Los residuos del café ya han sido empleados como alimento para animales, sin embargo, su uso se ha visto limitado en esta área debido a la presencia de taninos, vistos como reductores de la calidad nutricional (Orozco et al., 2008; Contreras et al, 2011; Jayachandra et al., 2011, Esquivel y Jiménez, 2012). La búsqueda de usos alternativos o técnicas eficientes de aprovechamiento de estos materiales es necesaria hoy en día, con la finalidad de aprovechar al máximo la materia prima empleada en las industrias, obtener compuestos de valor agregado con incrementos en las ganancias y reducir las emisiones de materiales contaminantes del medio ambiente. La bioquímica de los taninos es un tema complejo, sin embargo la profundización en el estudio de su biotransformación podría ser la clave para mejorar los procesos de manipulación de algunos residuos agroindustriales.

37

2013 Volumen 5, No 10. Revista Científica de la Universidad Autónoma de Coahuila ESTRATEGIAS PARA EL APROVECHAMIENTO DE LOS RESIDUOS DE LA INDUSTRIA DE CAFÉ Debido a que más del 50 % de la fruta del café es liberado como un residuo industrial, parece muy factible el aprovechamiento de este material para obtener un valor agregado (Esquivel y Jiménez, 2012). Actualmente existen muchos informes sobre la utilización eficiente de los residuos agro-industriales y subproductos de la producción de enzimas, compuestos bioactivos, y diferentes tipos de biomoléculas mediante sustratos menos caros, como el bagazo de manzana, de orujo de uva, residuos de cítricos, desechos de piña, yuca, salvado de trigo, arroz y cáscara de café (Ajila et al., 2012). En recientes años la utilización de la pulpa de café ha incrementado el interés en su utilización y adición de un valor económico (Ramírez et al., 2004). A pesar de las grandes cantidades de residuo generadas de la industria del café, muy pocos estudios son llevados a cabo para su aprovechamiento (Mussatto et al., 2011b) y menos hablando de su industrialización (Murthy y Madhava Naidu, 2012). A continuación se describirán algunos de los avances recientes en materia de investigación para el posible aprovechamiento de los residuos de la industria del café, los cuales podrían ser integrados en los procesos de producción de grano café por parte de las industrias cafetaleras mexicanas y de otros países. Producción de biocombustibles. Varios intentos están siendo explorados en el aprovechamiento de los residuos de la industria cafetalera, la mayoría de ellos enfocados al aprovechamiento de sus azucares polimerizados (celulosa y hemicelulosa) principalmente para la producción de bioenergéticos (Mussatto et al., 2011b). En primera instancia, los polímeros celulosa y hemicelulosa deben ser depolimerizados por una hidrolisis efectiva para dar lugar a la liberación de azucares fermentables. En este sentido, Shenoy et al. (2011) estudiaron recientemente la factibilidad del empleo de la pulpa de café húmeda y seca para la producción de bioetanol. Los autores concluyeron que la pulpa de café era una fuente potencial para la producción de bioetanol la cual aún no estaba siendo explotada. Otro estudio reciente es el llevado a cabo por Corro et al. (2013) para la producción de biogás a partir de pulpa de café. En su estudio demostraron la eficacia en la producción de biogás, sin embargo también focalizaron sus estudios a la exploración de los compuestos químicos presentes después de combustión. La conclusión brindada por los autores es que varios compuestos producidos en la combustión del biogás son altamente dañinos para la salud humana y animal, y recomiendan la exploración de otras técnicas de combustión si la utilización del biogás es para uso de combustible, a fin de no generar daños al medio ambiente.

Extracción de compuestos bioactivos. La obtención de extractos conteniendo ácidos fenólicos y procianidinas para el empleo en el cuidado de la piel facial ha sido ligeramente estudiada. También, solo un progreso limitado ha sido alcanzado como ingredientes funcionales (Esquivel y Jiménez, 2012). En este sentido actualmente se encuentra en el mercado una bebida funcional a base del aprovechamiento de la pulpa de café, donde recuperan los compuestos bioactivos (antioxidantes) y los adicionan a un refresco con una variedad de sabores a frutas exóticas (Bai5, 2013). Recientemente, Mussatto et al. (2011a) estudiaron el proceso de extracción de compuestos bioactivos del residuo de la infusión de café empleando extracción convencional sólidolíquido. Los autores reportaron las condiciones adecuadas para la máxima extracción del contenido fenólico total y a la vez de la máxima actividad antioxidante. Todavía más actual es el estudio realizado por Torres-Mancera et al. (2013), donde emplean procesos biotecnológicos o la maquinara enzimática de hongos filamentosos para la extracción de compuestos bioactivos (ácido clorogénico) de la pulpa de café. El empleo de tecnologías alternativas como ultrasonido, microondas, calentamiento óhmico, altas presiones y pulsos eléctricos para la obtención de extractos con compuestos bioactivos aún no ha sido intensamente explorado, por lo tanto es un área de oportunidad para futuras investigaciones. Alimento para animales. El empleo directo de estos residuos para consumo animal no ha sido posible debido a los factores anti-nutricionales causados por los taninos y la cafeína (Orozco et al., 2008). Existen reportes donde el uso de más del 10% de pulpa de café en la composición de un alimento para animales tiene efectos negativos. Por el contrario, en bajas proporciones brinda propiedades benéficas al animal que lo consume (Murthy and Madhava Naidu, 2012). Sin embargo, recientemente se demostró que dicho residuo podía ser empleado como complemento al 20 %, en el desarrollo de un producto alimentación para conejos (Oviedo et al., 2012). Diversos estudios se han realizado a fin de disminuir la cantidad de compuestos antinutricionales presentes en la pulpa de café (Brand et al., 2000; Machado et al., 2012), sin embargo a la fecha no existe un proceso completo y detallado que permita el aprovechamiento total del residuo. Producción de proteína unicelular y hongos comestibles. El empleo de la pulpa de café como soporte-sustrato para la producción de proteína unicelular y hongos comestibles ya ha sido investigado por varios autores. En una investigación realizada en México, seis sepas de hongos comestibles (Pleurotus) fueron probadas para su cultivo sobre pulpa de café y paja de trigo (Salmones et al., 2005). Todas las cepas fueron capaces de crecer en el residuo, lo que implica que puede ser explotado para la producción de hongos comestibles y a su vez aprovechar los residuos de la pulpa de café. Otra investigación realizada en México permitió evaluar el extracto acido de la cascara de café para la producción de proteína unicelular (Candida utilis) en

38

2013 Volumen 5, No 10. Revista Científica de la Universidad Autónoma de Coahuila fermentación en estado líquido. Esta investigación sugiere que el extracto de cascara de café es un buen sustrato para la obtención de proteína unicelular que podría ser empleada para el desarrollo de un alimento funcional (Carrillo et al., 2013). Producción de papel. Otro campo menos estudiado es su uso en la industria del papel. Algunos residuos del café como lo son la piel de café y el residuo después de la preparación de la infusión son materiales ricos en celulosa y hemicelulosa los cuales podrían ser empleados para la producción de diversos tipos de papel. Es importante mencionar que en la revisión realizada por Murthy y Madhava Naidu (2012) se detalla algunas otras múltiples opciones que parecen ser alternativas interesantes en el aprovechamiento de los residuos de la industria del café. Dentro de las propuestas presentadas destaca el empleo de residuos de café para la producción de enzimas, compuestos aromáticos, metabolitos secundarios, para el empleo como composta y como fibra dietaría, entre otros (revisar el documento para mayor información). CONCLUSIONES Hoy en día se sabe que la producción sustentable de alimentos agrícolas y el valor añadido de los subproductos se han convertido en uno de los temas más importantes en el mundo moderno. Aunado a esto, existe una enorme presión política y social para reducir la contaminación causada por las actividades industriales. Por lo tanto, el hecho de aprovechar los residuos o deshechos en la elaboración de productos de valor agregado es un área de investigación muy factible y sin ninguna duda, el aprovechamiento de los residuos del café producido en México también representa una opción viable para fines de investigación y aprovechamiento industrial a pesar de la crisis de producción que atraviesa el país. Evidentemente aún falta mucho para implementar estas propuestas en un proceso industrial totalmente sustentable, sin embargo las opciones presentadas anteriormente son claras y representan un esfuerzo por parte de varios grupos de investigación para contribuir con el sector industrial en una mejora al medio ambiente con la reducción de contaminantes y a su vez agregar un valor a los deshechos. El desarrollo de procesos integrados que posibilite la utilización de los residuos que resultan ser económicos para la elaboración de productos con valor agregado es una meta que se debe tener al menos a mediano plazo en el sector productivo de café en México. AGRADECIMIENTOS Jorge E. Wong-Paz agradece a CONACYT por la beca otorgada (No. 247491) para alumnos de doctorado. Agradecimiento a Café SEROGA de Valles S. A. y al C. Rufino Hernández (Centro de acopio de café, Xilitla, S. L.

P., México) por proporcionar el residuo de café para la toma de fotografías. REFERENCIAS Aguilar C. N., Cruz M., Rodríguez, R., Gutiérrez-Sánchez, G., Ramirez-Coronel, A. y Augur, C. 2004. Catechin Degradation by Several Fungal Strains Isolated from Mexican Desert. Journal of Microbiology and Biotechnology, 14, 426-429. Aguilera-Carbo, A., Augur, C., Prado-Barragan, L. A., FavelaTorres, E. y Aguilar C. N. 2008. Microbial production of ellagic acid and biodegradation of ellagitannins. Applied Microbiology and Biotechnology, 78, 189-199. Ajila, C. M., Gassara, F., Brar, S. K., Verma, M., Tyagi, R. D. y Valéro, J. R. 2012. Polyphenolic Antioxidant Mobilization in Apple Pomace by Different Methods of Solid-State Fermentation and Evaluation of Its Antioxidant Activity. Food Bioprocess Technology, 5, 2697-2707. Bai5. 2013. Ingresado de: http://www.drinkbai.com. Obtenido el 16 de abril del 2013. Belitz, H. D., Grosch, W. and Schieberle, P. 2009. Coffee, Tea, Cocoa. In: Belitz, H. D., Grosch, W. and Schieberle, P. (eds.). Food Chemistry. 4th ed., XLIV, 1070, Springer, pp. 938-970. Brand, D., Pandey, A., Roussos, S. y Soccol, C. R. 2000. Biological detoxification of coffee husk by filamentous fungi using a solid state fermentation system. Enzyme and Microbial Technology, 27, 127-133. Carrillo, M. L., Zavala, D., Alvarado, B., Morales K. S. y Bautista, P. 2013. Obtención de biomasa a partir de cascara de café. Tlatemoani. Ingresado de: http://www.eumed.net/rev/tlatemoani/06/icsrb.htm. Obtenido el 08 de abril del 2013. Centro de estudios de las finanzas públicas, CEFP. 2001. El mercado del café en México. Obtenido el 23 de abril de 2013 de: www.cefp.gob.mx/intr/edocumentos/pdf/cefp/cefp054200 1.pdf Clausen, T. P., Reichardt, P. B., Bryant, J. P. y Provenza, F. 1992. Condensed tannins in the plant defense: A perspective on classical theories. In: R. W. Hemingway, P. E. Laks (Eds.), Plant Polyphenols, Plenum Press, USA. pp 639651. Contreras, M., Guyot, S., Roussos, S. y Augur, C. 2011. Enzimatic degradation of Procyanidin B1 by Aspergillus fumigatus. In: Sabu, A., Roussos, S., Aguilar, C. N. (Eds.), Chemistry and biotechnology of polyphenols, Cibet Publishing House, India, pp 66-74. Corro, G., Paniagua, L., Pal, U., Bañuelos, F. y Rosas, M. 2013. Generation of biogas from coffee-pulp and cow-dung codigestion: Infrared studies of postcombustion emissions. Energy Conversion and Management, 74, 471-481. Esquivel, P. y Jiménez, V. M. 2012. Functional properties of coffee and coffee by-products. Food Research International, 46, 488-495. FAOSTAT, 2013. Obtenido el 23 de abril de 2013 de: http://faostat3.fao.org/home/index.html Hernández-Solabac, J. A. M., Nava-Tablada, M. E., DíazCárdenas, S., Pérez-Portilla, E., Escamilla-Prado, E. 2011. Migración internacional y manejo tecnológico del café en

39

2013 Volumen 5, No 10. Revista Científica de la Universidad Autónoma de Coahuila dos comunidades del centro de Veracruz. Tropical and Subtropical Agroecosystems, 14, 807-818. Higdon, J. V. y Frei, B. 2006. Coffee and Health: A Review of Recent Human Research. Critical Reviews in Food Science and Nutrition, 46, 101-123. Jayachandra, T., Venugopal, C. y Appaiah, K. A. A. 2011. Utilization of phytotoxic agro waste-Coffee cherry husk through pretreatment by the ascomycetes fungi Mycotypha for biomethanation. Energy for Sustainable Development, 15, 104-108. Kimura, F., Obara, N. yKofujita, H. 2009. Screening for condensed taninn-degrading fungi with a synthetic 14C-labeled compound. Journal of Wood Science, 55, 350-358. López, T., Reyes, M. de la L., Rodríguez, R., Prado, L. A. y Aguilar, C. N. 2011. La pulpa de café, un residuo fuente de antioxidantes polifenólicos. Cienciacierta, 7. Machado, E. M. S., Rodriguez-Jasso, R. M., Teixeira, J. A. y Mussatto, S. I. 2012. Growth of fungal strains on coffee industry residues with removal of polyphenolic compounds. Biochemical Engineering Journal, 60, 87-90. Mamma, D., Topakas, E., Vafiadi, C. y Christakopoulos, P. 2009. Biotechnological Potential of Fruit Processing Industry Residues. In: Singh nee’ Nigram, P., Pandey, A. (eds.). Biotechnology for Agro-Industrial Residues. Springer. 273-291. Moguel, P., y Toledo, V. M. 1996. El café en México, ecología, cultura indígena y sustentabilidad. Ciencias. 43, 40-51. Murthy, P. S. y Madhava Naidu, M. 2012. Sustainable management of coffee industry by-products and value addition-A review. Resources, Conservation and Recycling, 66, 4558. Mussatto, S. I., Ballesteros, L. F., Martins, S., y Teixeira, J. A. 2011a. Extraction of antioxidant phenolic compounds from spent coffee grounds. Separation and Purification Technology, 83, 173–179. Mussatto, S. I., Machado, E. M. S., Martins, S., y Teixeira, J. A. 2011b. Production, Composition, and Application of Coffee and Its Industrial Residues. Food Bioprocess Technology, 4, 661–672. Orozco, A. L., Pérez, M. I., Guevara, O., Rodríguez, J., Hernández, M., González-Vila F. J., Polvillo, O. y Arias M. E. 2008. Biotechnological enhancement of coffee pulp residues by solid-state fermentation with Streptomyces. Py–GC/MS analysis. Journal of Analytical and Applied Pyrolysis, 81, 247-252. Ortega, A., Ramírez, B., Caso, L., Ramírez, J., Espinoza, G. y Morett, J. 2010. Transformación de la estructura agraria en un municipio indígena productor de café en un contexto de crisis. Estudio de caso en Huehuetla, Puebla, México. Región y sociedad, 48, 145-178. Oviedo Ramírez, O. M., Osorio Oviedo, I. C., Henao Cuéllar, J. D. y Gutiérrez Guzmán, N. 2012. Uso de subproductos agrícolas generados en el beneficio de café y cacao para la alimentación de conejos nueva zelanda con fines de ceba y reproducción. III Seminario de uso racional del agua “USRA”. Llevado a cabo del 07 al 10 de noviembre del 2012 en San Agustín, Huila, Colombia. Pedraza-Beltrán, P., Estrada-Flores, J. G., Martínez-Campos, A. R., Estrada-López, I., Rayas-Amor, A. A., Yong-Angel, G., Figueroa-Medina, M., Avilés Nova, F. y CastelánOrtega, O. A. 2012. On-farm evaluation of the effect of coffee pulp supplementation on milk yield and dry matter

intake of dairy cows grazing tropical grasses in central Mexico. Tropical Animal Health and Production, 44, 329336. Poupard, P., Sanoner, P., Baron, A., Renard C. M. G. C. and Guyot, S. 2011. Characterization of procyanidin B2 oxidation products in an apple juice model solution and confirmation of their presence in apple juice by highperformance liquid chromatography coupled to electrospray ion trap mass spectrometry. Journal of Mass Spectrometry, 46, 1186-1197. Ramírez, M. A., Marnet, N., Kolli, V. S. K., Roussos, S., Guyot, S. y Augur, C. 2004. Characterization and Estimation of Proanthocyanidins and other phenolics in coffee pulp (Coffea Arabica) by Thiolysis-High Performance Liquid Chormatography. Journal of Agricultural and Food Chemistry, 52, 1344-1349. Roussos, M., Aquiáhuatl, M. de los A., Trejo-Hernández, M. del R., Gaime Perraud, I., Favela, E., Ramakrishna, M., Raimbault, M. y Viniegra-González, G. 1995. Biotechnological management of coffee pulp - isolation, screening, characterization, selection of caffeinedegrading fungi and natural microflora present in coffee pulp and husk. Applied Microbio1ogy and Biotechnology, 42, 756762. SAGARPA, Secretaria de agricultura, ganadería, desarrollo rural, pesca y alimentación (2013). Available at: http://www.sagarpa.gob.mx. Accessed 21 March 2013. Salmones, D., Mata, G. y Waliszewski, K. N. 2005. Comparative culturing of Pleurotus spp. on coffee pulp and wheat straw: biomass production and substrate biodegradation. Bioresource Technology, 96, 537-544. Saxena, R. K., Sharmila, P. y Singh, V. 1995. Microbial degradation of tannins. In: Singh, V. P. (Ed.), Microbial degradation of Health Risk Compounds, Elsevier Science, pp 259-270. Shenoy, D., Pai, A., Vikas, R. K., Neeraja, H. S., Deeksha, J. S., Nayak, C. y Rao, C. V. 2011. A study on bioethanol production from cashew apple pulp and coffee pulp waste. Biomass and bioenergy, 35, 4107-4111. Torres-Mancera, M. T., Baqueiro-Peña, I., Figueroa-Montero, A., Rodríguez-Serrano, G., González-Zamora, E., FavelaTorres, E. y Saucedo-Castañeda, G. 2013. Biotransformation and Improved Enzymatic Extraction of Chlorogenic Acid from Coffee Pulp by Filamentous Fungi. Biotechnology Progress, 29, 337-345. Wong-Paz, J. E. 2013. Biotransformación fúngica de procianidinas de pulpa de café. Tesis de doctorado. Universidad Autónoma de Coahuila. Saltillo, Coahuila, México.

40