PRODUCIRLAS

Campo de la Invención e Introducción

La invención se refiere a usos económicamente ventajosos del pericarpio de la vaina de la planta de Theobroma cacao y productos y composiciones comestibles derivadas de este material. El pericarpio de la vaina de cacao es típicamente un producto residual en la producción de granos de cacao y los métodos descritos aquí hacen uso de los que antiguamente sería material de cacao descartado. En particular, la invención emplea el pericarpio de la vaina y su uso comercial en la producción de un suplemento dietético o ingrediente alimenticio También, como se muestra aguí, son método de la invención que resultan en composiciones que poseen inesperadamente altos niveles de compuestos benéficos, que dan como resultado productos y tratamientos para reducir los niveles de triglicéridos en la sangre, para reducir los niveles LDL, para reducir los niveles de glucosa en la sangre, para mantenimiento y pérdida de peso, para reducir la circunferencia de la cintura, para mejorar la fuerza muscular, y para mejorar otros marcadores cardiometabólicos en la sangre. El otro aspecto, el material del pericarpio puede utilizarse para hacer una composición cosmética tópica, y en un ejemplo una crema tópica, que puede tratar de coloración, arrugas, y líneas finas en la piel, y otra afección de la piel. Antecedentes da la Invención

El pericarpio de Theobroma cacao (CP) es un subproducto agrícola generado en abundancia en plantaciones y granjas cuando las semillas o granos de cacao maduras se remueven en el procesamiento de la vaina. El término CP se utiliza aguí debido a que es un término especifico definido en biología de plantas y se refiere a los tejidos exteriores de la vaina del cacao. Cuatrecasas, J., cacao and Its Allies: A Taxonomic Revisión of the Genus Theobroma, Contributions from the United States National Herbarium (Washington DC) 35, parte 6. 1964. El pericardio rodea la semilla de cacao y la pulpa de la semilla circundante. Otros términos casuales que pueden encontrarse en la técnica anterior pueden incluir la cáscara del cacao, la concha del cacao, y la vaina del cacao, pero estos términos son confusos y se utiliza frecuentemente para referirse estructuras de los granos del cacao, tales como la cubierta de la semilla. En la industria del chocolate, la cubierta de la semilla es parte de los granos de cacao enteros que típicamente se han fermentado y secado. Este material de semilla no es el pericardio. El material de semilla puede, a menudo es referido como una coraza, cáscara del grano de cacao, vaina, cáscara o material de cubierta en la literatura científica y en los documentos de patente. La cubierta de la semilla se remueve del grano de la semilla ya sea antes o después de tostar grano y antes de iniciar la fabricación del chocolate. Por lo tanto, para evitar confusiones se utilizará el término CP (pericarpio de Theobroma cacao) en esta invención.

El CP es un producto residual principal de la producción de granos de cacao en granjas o plantaciones, y por lo tanto para la industria de la producción del grano de cacao (Yapo, B.M. et al. Adding valué to cocoa pod husks as a potential antioxidant-dietary fiber source. Ana. J. Food Nutr. 1, 38-46. 2013 Karim et al., Phenolic composition, antioxidant, anti-wrinkles and tyrosinase inhibítory activities of cocoa pod extract. BMC complementary and alternativo medicine, 14, 381 (2014) . De acuerdo con la Organización Internacional del cacao (ICCO, por sus siglas en inglés) , se produjeron 4.4 millones de toneladas de granos de cacao durante 2013-2014, y aproximadamente 3 millones de toneladas de CP se despertaron de granjas y plantaciones, causando problemas ambientales, malos olores, y propagación de enfermedades, tal como la putrefacción de la vaina negra (ICCO 2015, Karim et al., 2014, Vriesmann et al., 2011, Vriesmann et al., 2012).

En México y otros países productores de cacao, el procesamiento del pericardio del cacao (CP) en subproductos útiles podría proporcionar ventajas económicas a los granjeros y reducir los problemas ambientales (Vriesmann et al., cacao pod husks {Theobroma cacao L.): composition and hot-water-soluble pectins. Industrial Crops and Products, 34, 1173-1181 (2011). El CP es rico en una variedad de compuestos, haciéndolo una fuente prometedora de tales moléculas; de esta forma, podría ser un potencial para la producción de compuestos naturales útiles. El contenido fenólico total de la vaina de la cáscara de la vaina de cacao es de 46.4± 0.04 mg de equivalentes de ácido gálico/g, lo que demuestra que es una fuente rica de compuestos fenólicos que podría utilizarse en lugar de descartarse (Karim et al., 2014) .

Sin embargo, la conservación del contenido de fenol del CP es retadora porque este material se descompone rápidamente, especialmente en climas calientes, húmedos, húmedos tropicales. Además, la ubicación de la mayoría de las plantaciones de cacao generalmente no permite métodos de almacenamiento o conservación locales. Los frutos, vegetales y otros subproductos agroindustriales perecederos pueden deshidratarse para conservarlos para un uso posterior (Si et al., Comparison of different drying methods on the physical properties, bioactive. compounds and antioxidant activity of raspberry powders. Journal of the Science of Food and Agriculture (2015) . La deshidratación prolonga la vida en almacenamiento del producto alimenticio final, permitiendo su almacenamiento a largo plazo y uso futuro conveniente en la fabricación de alimentos, bebidas o suplementos. Entre los diferentes procesos de secado que se utilizan, se utiliza comúnmente el secado con aire caliente en la producción de alimentos debido a que es un método económico, a pesar de que un período de secado largo puede dar como resultado un producto con una calidad inferior.

Además, el uso de altas temperaturas para la deehidratación es controversial debido a que los compuestos naturalmente bioactivos son relativamente inestables bajo calor y, de esta forma, pueden perderse los nutrientes durante el procesamiento térmico (Choi et al., 2006). Inversamente, los estudios han demostrado que el contenido fitoquimico y las actividades antioxidante y biológica de los alimentos procesados pueden aumentarse por el tratamiento con calor causando la degradación de los constituyentes celulares, de esta forma promoviendo la liberación de los fotoquímicos en el medio (Choi et al., 2006, Wojdylo et al., 2009).

A pesar de que varios métodos y condiciones para secado se presume que afectan diferencialmente la calidad y cantidad de los compuestos bioactivos presentes en las frutas y vegetales, no existe ninguna información con respecto al efecto del uso de técnicas de secado en los compuestos bioactivos presentes en el CP. Además, no se sabe nada acerca del efecto benéfico de tales métodos sobre el contenido de polifenol o ^' antioxidante en estos materiales cuando son consumidos por humanos.

La invención, en parte, trata estas deficiencias y proporciona composiciones producidas del material CP que puede utilizarse en el consumo humano y animal. Como se explica más adelante, los métodos de la invención pueden utilizarse para producir un suplemento alimenticio o un ingrediente alimenticio el cual, cuando se consume regularmente, ventajosamente lleva a una reducción dramática de los niveles de triglicéridos en la sangre, y una mejora benéfica tanto en los niveles LDL como HDL. Además, loe métodos para tratar sujetos con el suplemento alimenticio CP o ingrediente da como resultado la pérdida de peso y mejoras en la fuerza muscular. En otro aspecto, el material CP se utiliza para hacer una composición cosmética tópica o una crema tópica que puede utilizarse para tratar la decoloración, arrugas, lineas finas u otras condiciones de la piel.

Breve Descripción de la Invención

En un aspecto, la invención proporciona una nueva fuente rica en compuestos derivados de cacao benéficos, tales como antioxidantes, polifenoles, y flavonoides. En otro aspecto esta invención proporciona métodos para tratar humanos y animales para mejorar los niveles de varios marcadores sanguíneos asociados con enfermedades y/o una salud mejorada. En otro aspecto, la invención abarca métodos comercialmente ventajosos para producir un suplemento alimenticio, ingrediente, o alimento funcional hecho al menos en parte del material del pericarpio de la cáscara de la vaina de cacao. El "pericarpio" se distingue por tres capas: el exocarpio o piel exterior de la vaina; el mesocarpio blanco grueso justo debajo del exocarpio; y una capa interior translúcida delgada denominada endocarpio (véase Figura 1) . Colectivamente estas capas comprenden la parte exterior del fruto o vaina del cacao y colectivamente son referidas como pericardio. Las semillas o granos de cacao y la capa o membrana exterior que rodea las semillas son diferentes del pericardio. Las semillas o granos también están rodeadas en la vaina por un material de pulpa mucilaginosa, la cual, de nuevo es diferente del pericardio.

Las pepitas del cacao, la parte de las semillas utilizadas en la fabricación de chocolate, están rodeadas por la coraza de cacao, y las pepitas y la coraza del cacao no son parte del pericarpio.

En un aspecto más específico, la invención incluye un método para la preparación de un ingrediente composición alimenticia de "harina" del CP. El método comprende aislar el material del pericardio de las vainas de cacao, en donde el material del pericardio está libre de semillas de cacao y pulpa, formando una pasta y secando la pasta del pericardio, y después triturando el material seco en un producto de tipo harina o procesándolo en otro ingrediente alimenticio, tal como un polvo, pasta, o extracto. En modalidades preferidas, el método emplea un paso de secado por congelación bajo presión al vacío hasta que el material del pericardio tiene un nivel de humedad de 10% o menor, un 8% o menor. En otra modalidad preferida, el método emplea un paso de secado microondas hasta que el material del pericardio tiene un nivel de humedad de 10% o menos, o 8% o menos, o 5% o menos. El material del pericarpio puede molerse para obtener una harina de pericarpio con un tamaño de partícula de menos de 0.500 mm, o menos de 0.425 mm.

En cualquiera de los métodos o los usos de las composiciones descritas en el presente documento, la invención puede incluir la medición del contenido de polifenol, el contenido de flavonoides total, y/o la capacidad antioxidante del material del pericarpio o la composición de harina o ingrediente alimenticio. De esta forma, la invención permite la producción de composiciones y el monitoreo de ventajosamente altos niveles benéficos de flavonoides y polifenol es derivados del cacao en esas composiciones .

En otro aspecto, la invención abarca métodos para mejorar la capacidad de anti oxidación del material de la cáscara de la vaina de cacao que comprende el aislamiento del material del pericarpio de las vainas de cacao después de cosechar las semillas del cacao de las vainas de tal forma que el material del pericarpio está sustancialmente libre de semillas de cacao y material de pulpa, después secar el material del pericarpio a un nivel de humedad de 10% o menos, o 8% o menos. El material secado después se tritura para formar una composición de harina u otro ingrediente alimenticio. El método de secado puede seleccionarse de uno o más de secado por congelamiento al vacío, calentamiento del horno, y tratamiento con microondas. Los métodos además pueden comprender medir la actividad del polifenol oxidasa del material de pericarpio o de la composición de harina o el ingrediente alimenticio.

En otro aspecto, la invención incluye métodos profilácticos y métodos para tratar un sujeto humano y/o animales mediante la provisión de un ingrediente CP derivado solamente del pericarpio de la vaina, y administrando el ingrediente diariamente o múltiples veces por día. Para sujetos humanos en particular, la cantidad suministrada gravemente óptimamente incluirá suficiente de la composición de cacao derivada del pericarpio para suministrar aproximadamente 12.5 mg de los flavonoides de cacao totales medidos equivalentes de (-) -epicatequina por dosis. Otras cantidades, dosis y regímenes de administración también pueden utilizarse y adoptarse. En las modalidades de la invención relacionadas con los métodos para tratar animales humanos, o métodos para tratamiento o prevención de enfermedades en humanos o animales, la capacidad antioxidante del material derivado del cacao mejora los marcadores fisiológicos asociados con ciertas condiciones de enfermedad. Por ejemplo, se puede utilizar uno más de los siguientes marcadores o mediciones: niveles de triglicéridos; niveles LDL; niveles de glucosa, proporción de LDL/HDL, índice de Masa Corporal; masa muscular; o proporción de triglicérido/HDL. Por consiguiente, los tratamientos diarios con compuestos derivados de cacao benéficos, o la harina de pericarpio de cáscara de la vaina del cacao descritos en el presente documento, pueden mejorar ventajosamente la salud o prevenir enfermedades.

En otros aspectos, los métodos para preparar ingredientes y composiciones pueden dar como resultado una composición de tipo harina, una pasta, y/o un extracto de CP. Se conocen en la técnica varios métodos de extracción y pueden incluir el uso de químicos y solventes aprobados para alimentos. La administración de los ingredientes o composiciones puede hacerse con cualquier portador adecuado, en forma sólida o líquida tales como tabletas, cápsulas, polvos, geles suaves, soluciones, suspensiones, emulsiones, ungüentos, o cremas. El ingrediente o composición también puede administrarse como suplemento alimenticio o como un ingrediente alimenticio funcional. Un extracto del material del pericarpio o harina puede utilizarse solo o combinado con uno o más de otros extractos vegetales para producir una composición optimizada para un efecto funcional particular. Además, una composición de extracto puede formularse con uno o más de otros nutrientes dietéticos, tales como vitaminas, minerales, aminoácidos, etc., para proporcionar un suplemento funcional o nutricional para el efecto de salud deseado. Estos ingredientes pueden combinarse con aglutinantes, excipientes, conservantes, colores y similares necesarios conocidos en la industria o comúnmente utilizados o descritos en productos similares con el fin de producir una tableta, cápsula, pildora, líquido, crema, polvo, o ingrediente alimenticio adecuado. Como se indica, algunos de sus ingredientes o composiciones también pueden utilizarse para tratamientos tópicos o utilizarse en productos cosméticos.

En otro aspecto, la composición de harina CP puede utilizarse en una composición cosmética tópica, y en un ejemplo una crema tópica. Las varias composiciones CP descritas en el presente documento pueden mezclarse con un portador cosméticamente aceptable, que puede incluir agua purificada, aceites, alcoholes, glicoles, otros componentes cosméticamente aceptables disponibles, y sus combinaciones. Las composiciones cosméticas tópicas y los métodos para utilizarlas emplean la harina CP presente en un intervalo de aproximadamente 0.1% a 1% en peso, o 0.05% a 1% en peso, o 0.05% a 5% en peso, por ejemplo.

En incluso otro aspecto, la composición cosmética tópica además puede incluir ingredientes adicionales tales como potenciadores de la penetración, humectantes, lubricantes, agentes farmacéuticamente activos, agentes de color, fragancias, conservantes, antioxidantes, quelatadores, neutralizadores, aminoácidos, agentes antiinflamatorios, anti- irritantes, agentes anti-adhesivos, astringentes, aglutinantes, catalizadores, estabilizadores, emolientes, emulsionantes, agentes tensioactivos, agentes de señalización celular, retinóles, aceites esenciales, extractos de plantas/botánicos, acondicionadores, formadores de película, agentes formadores de gel, agentes espumantes, exfoliantes, vitaminas, minerales, ajustadores del pH, proteínas, péptidos, potenciadores táctiles, sacáridos, solventes o cualquiera de sus combinaciones.

En incluso otro aspecto, la composición para el cuidado de la piel tópica puede formularse como una crema, loción, suero, limpiador facial, tónico, crema para los ojos. bloqueador solar, barra, aspersión, dispositivo para el cuidado personal impregnado, toallitas impregnada, gel, fluido/líquido, jabón, aceite, mantequilla, exfoliador, limpiador, mascarilla, concentrado, o cualquier otra forma conocida en la técnica.

En otro aspecto, la presente invención incluye una composición para el cuidado de la piel tópica que comprende una composición de harina CP y un portador cosméticamente aceptable junto con uno más de los siguientes: (a) una fuente de bio-retinol (b) una fuente de actividad de tipo retinol; (c) una fuente de ácido hialurónico de sodio u otro ácido cosméticamente activo; (d) una fuente de un complejo de sacárido humectante; (e) una fuente de ácido ascórbico; y (f) una fuente de componentes antioxidantes.

En incluso otro aspecto, una composición cosmética tópica de acuerdo con los principios de la invención o los ejemplos siguientes se aplica a la piel, tal como a las manos o la cara, que puede tener, por ejemplo, pero no se limita a, arrugas, líneas finas, un tono disparejo, pérdida de firmeza, superficie rugosa, circuios oscuros, boleas debajo de los ojos, daño por el sol, enrojecimiento, sequedad, irritación, puertos alargados y combinaciones de todos o algunos de los anteriores. Alternativamente, la composición cosmética tópica puede aplicarse a la piel para evitar la aparición de varios de los problemas descritos anteriormente. De esta forma, la invención incluye métodos para el tratamiento y prevención de afecciones de la piel utilizando una composición de harina CP en un portador cosméticamente aceptable. Tales métodos incluyen el uso diario de la composición cosmética tópica sobre la piel, y el uso de múltiples veces durante un día, durante un periodo de tiempo tal como cuatro semanas o más.

La invención no se limita a lo anterior, o por las siguientes Figuras, Descripción, Reivindicaciones, o Ejemplos, pero puede apreciarse en toda su extensión a partir del todo el contenido de esta descripción. Ninguna de las referencias o información citada deberá tomarse como limitante o modificante de cualquier descripción o definición específica como se utiliza en esta descripción.

Descripción de las Figuras

La Figura 1 es una vista superior de una imagen transversal de un Theobroma de vaina de cacao que muestra las capas de la materia vegetal y la vejación relativa de las semillas, el exocarpio, mesocarpio, y endocarpio (Cuatrecasas, J. 1964) . El "pericarpio" se distingue por tres capas; el exocarpio o piel exterior; el mesocarpio blanco grueso justo debajo del exocarpio; y una capa interior translúcida delgada denominada el endocarpio. Colectivamente estas capas comprenden la parte exterior del fruto y son de origen maternal. Estas semillas están rodeadas material de pulpa mucilaginosa, y ambas las semillas y la pulpa no son parte del pericarpio.

La Figura 2 es un esquemático que muestra una vista transversal lateral de una Theobroma de vaina de cacao que enumera la ubicación de las semillas, exocarpio, mesocarpio, y endocarpio.

La Figura 3 muestra el contenido fenólico total (TPC, por sus siglas en inglés) y el contenido flavonoides total (TFC, por sus siglas en inglés) de harina de CP fresca y seca preparada por diferentes métodos: OHD -secado por calor en horno; MWD -secado en microondas; y FD -secado por congelamiento. El contenido fenólico total se expresa como mg de equivalente de ácido gálico/100 g de masa seca de muestra (DM) y el contenido de flavonoides total se expresa como mg de equivalente de (-) -epicatequina/100 g masa seca de muestra. Los niveles en las gráficas con diferentes letras son estadísticamente significativos (p<0.05) .

La Figura 4 muestra los cambios en la fuerza de agarre después de ocho semanas de consumo del placebo o tratamiento con galleta experimental (galletas) (galletas de placebo y galletas que contienen harina CP) . Existe un aumento positivo y significativo en la fuerza con el tratamiento regular de harina CP.

La Figura 5 ilustra un ejemplo de las arrugas observadas en el dorso de la mano de un voluntario antes de la aplicación de la crema para la piel a base de CP y después de cuatro semanas de aplicación local.

La Figura 6 resume los cambios observados en la altura total de las arrugas en el dorso de la mano observadas en sujetos expuestos a cuatro semanas de ya sea un placebo o una crema para la piel a base de CP. Como se puede notar una reducción estadísticamente significativa en la altura total de las arrugas se nota en los sujetos tratados con CP.

La Figura 7 resume los cambios observados en el color del dorso de la mano notados en sujetos expuestos a cuatro semanas de ya sea un placebo o una crema para la piel a base de CP. Como se puede notar se observa una reducción estadísticamente significativa en el color del dorso de la mano en los sujetos tratados con CP.

Descripción Detallada Y Ejemplos

La invención en un aspecto generalmente abarca un método para producir y utilizar un ingrediente alimenticio de partes específicas del material CP. El ingrediente, que puede formarse como una harina para hornear o fabricar alimentos, puede utilizarse para producir productos comestibles y que promueve la salud, tales como obleas, galletas horneadas, pastelee, y productos similares. El ingrediente también puede utilizarse como suplemento para ser adicionado a otros productos alimenticios o como suplemento dietético en forma de pildora o formulado.

Como se observa anteriormente, la forma preferida para utilizar el material de pericarpio es una composición de tipo harina que es capaz de ser utilizada con un ingrediente alimenticio o en un producto alimenticio, tal como un alimento horneado. Sin embargo, la invención no está limitada esta forma o uso preferido. En particular, las composiciones o extractos del material CP de la invención también pueden utilizarse como suplemento nutricional. En tal forma, las composiciones pueden introducirse en un portador base o sobre un portador. El suplemento nutricional puede incluirse dentro de una cápsula, típicamente una cápsula soluble en agua, pero podría ser dispersable en agua, de esta forma liberando el suplemento nutricional una vez que se mezcla con agua. Una cápsula también podría comprender uno o más de una goma, tal como goma de acacia y goma arábiga, goma de metilcelulosa, dextrina, gelatina, cafeína, polvo de leche, polvo de leche descremada, proteína de soya, proteína vegetal, u otra proteína. Alternativamente, o adicionalmente, el suplemento alimenticio puede ser llevado en un portador granular, de hojuelas o particulado, que de nuevo podría ser uno o más de una goma, tal como goma de acacia, goma arábiga, dextrina, goma de metilcelulosa, gelatina, soya, proteína vegetal, proteína de semilla de legumbre, leche de soya, leche de soya en polvo, proteína de soya, cafeína, goma vegetal, celulosa, almidón, azúcar, glucosa, y/o maltodextriña.

Ventajosamente, el suplemento dietético que utiliza el material CP puede ser provisto en una forma de comprimido para ser consumido una o varias veces por día. Por ejemplo, en una modalidad, el suplemento dietético comprende una porción de un solo comprimido, cada porción adecuada para ser consumida una o tres o más veces al día, por ejemplo, en, antes, o entre alimentos según sea apropiado.

En modalidades alternativas, puede preparase una composición farmacéutica que contiene por lo menos un extracto del polifenol de cacao del material del pericarpio descrito presente documento, en una cantidad suficiente para obtener el efecto deseado en un sujeto, esta composición puede ser una tableta, un líquido, cápsulas, cápsulas blandas, pasta, o pastilla, goma, o una solución o emulsión bebible, un suplemento oral seco, o incluso un suplemento oral húmedo. La composición farmacéutica además puede contener portadores y excipientes que son adecuados para suministrar los compuestos que lógicamente activos del cacao, así como otros compuestos de una naturaleza diferente. La clase de portador/excipiente y su cantidad dependerá de la naturaleza del extracto de cacao o compuestos de cacao o sustancia utilizada y el modo de suministro deseado y/o administración.

Además, las composiciones cosméticas o cosmeceúticas puede producirse del material CP descrito el presente documento. Una forma tópica puede ser una solución, emulsión, suero, limpiador para la piel y/o el cabello, champú corporal, expoliador corporal, barra de jabón, jabón líquido, espuma de champú, desodorante, preparación para el cuidado de la piel y/o cabello, espuma, mus, crema, loción, pomada, bálsamo, barra, gel, rocío con bomba, rocío con aerosol, y sus combinaciones. En una modalidad, las composiciones cosmeceúticas de esta invención puede utilizarse en espumas en aplicaciones para el cuidado personal tales como jabonee, champús, limpiadores de la piel. productos orales y similares. Las composiciones de estimación de esta forma también pueden comprender portadores cosméticamente aceptables para actuar como un diluyente, dispersante o portador de los ingredientes o extractos CP. El portador puede un ser uno seleccionado para facilitar la distribución y absorción de los compuestos derivados del cacao cuando la composición se aplica o se administra. Los vehículos diferentes de o además del agua pueden incluir emolientes, solventes, humectantes, espesantes, polvos y perfumes líquidos o sólidos.

Los siguientes ejemplos y descripciones son ilustrativos solamente y no deberán tomarse como limitación del alcance de la invención.

Ejemplo 1: Producción de harina de CP

Paso 1: Producción de una pasta de CP

Se lavaron vainas de cacao enteros con jabón, en jugaron con agua, desinfectar durante 15 minutos con solución de Citrus21* (20 ml/1 agua, Integra Citrus, Ciudad de México, México) . Las vainas se abrieron, las semillas y la pulpa se eliminaron, y solamente se retuvo el pericarpio de la cáscara y se trituró en una mezcladora semi-industrial (Crypto Peerless K55, USA) hasta obtener una pasta.

Faso 2: Métodos para el secado de la pasta de CP Se puede utilizar uno o más de tres métodos para secar la pasta CP. Las muestras se secaron utilizando:

A. HORNO DE AIRE CALIENTE CONVENCIONAL (CD) . Se secaron 150 g de pasta a 60°C por 24 h (Horno Lindberg Blue OV-484 , USA) .

B. SECADO POR CONGELAMIENTO (FD) . Se secaron 150 g de pasta bajo presión al vacío de 20 Pa por 24 h (Scientz, SC-10N, Ningbo, China) .

C. SECADO EN MICROONDAS (MWD) . Se secaron 150 g de pasta en energía de microondas (595 Vatios) por 11.5 min utilizando un inversor Panasonic NN-SN968, 2450 MHz.

El secado se condujo hasta que las muestras de la pasta llegaron a un nivel de humedad de 4-8%.

Paso 3: Cribado y molienda de la pasta seca para producir la harina de pericarpio de cacao

La pasta de pericarpio de cacao seca se molió finamente utilizando un molino Cunill luxo y se tamizó para obtener:

Harina de pericarpio fina con un tamaño de partícula de ≤ 0.425 mm.

Harina de pericarpio gruesa con un tamaño de partícula de >0.425 mm.

Ejemplo 2: Caracterización de las muestras de harina de pericarpio

La pasta de CP tiene un contenido de humedad de 87.4 ± 0.56%. El proceso de secado reduce el contenido de agua a 4.6-7.8% (véase Tabla 1). Los resultados indican que cuando se utiliza la metodología de secado por congelamiento, se obtiene un contenido de humedad inferior comparado con el secado de la pasta convencional o con microondas. El contenido de humedad de la harina de pericarpio mostró diferencias estadísticas (p<0.05) entre los tres métodos de secado utilizados.

Tabla 1

Humedad, pH y actividad del agua (Aw, por sus siglas en inglés) de las muestras de harina de pericarpio secas

*p<0.05 vs. convencional, ** p<0.05 ve. microondas Para la determinación del pH, se preparó una suspensión de lg de la muestra en 10 mi de agua destilada con agitación continua por 2 min. El pH se determinó usando un medidor de pH (modelo pH 210, Hanna Instruments) . Se midió la actividad del agua de las muestras de harina de pericarpio usando el medidor de la actividad del agua Hygropalm a» 1 (av-D10) . Se midieron muestras por triplicado a 23.6 ± 2°C.

La actividad del agua (Aw) y el pH de la harina de pericarpio seco son parámetros importantes relacionados con la deterioración y degradación del producto. Los valores del pH fueron similares entre los métodos de secado usados, dando como resultado un pH en el intervalo de 5.57 - 5.7 (Tabla 1) . La actividad del gua de la harina de pericarpio seco tuvo bajos valores en el intervalo de 0.252 (secado por congelamiento) a 0.543 (microondas), mostrando diferencias estadísticas entre éstos (p<0.05) (Tabla 1). De manera interesante, a pesar de que el método de secado con microondas presentó la humedad y los valoree Aw más altos, estos están por debajo de las condiciones del límite de almacenamiento seguro que evitan la deterioración enzimática y microbiológica, indicando que cualquiera de estos tres métodos de secado puede utilizarse si solamente se considera la conservación de la harina de CP.

La evaluación del color de estas muestras de harina puede conducirse a temperatura ambiente utilizando un lector de color (CR-10, Konica-Minolta Sensing Inc., Osaka, Japón), los parámetros medidos fueron L* para luminosidad; C* para crominancia; A*para rojo; B*para amarillo, la diferencia de color total (ΔΕ) entre el cacao fresco y la harina de pericarpio seco se determinó utilizando una ecuación. ΔΕ indica la magnitud de la diferencia de color entre las muestras fresca y seca. Éstas pueden clasificarse analíticamente como una ligera diferencia (0.5>ΔΕ<1.5) , diferencia notable (1.5>ΔΕ<3), diferencia marcada (3>ΔΕ<6) , diferencia extremadamente marcada (6>ΔΕ<12) , y un color con un tono diferente (ΔΕ>12) .

La composición de color obtenida de los tres métodos de secado observados se presenta en la Tabla 2. Evaluación de color de la harina mostró que el método de secado de la harina de pericarpio de cacao utilizado tuvo efectos significativos, los cambios principales después del secado se dan en Tono* y valores b*, con un aumento significativo comparado con la muestra de pericarpio fresco lo que indica la degradación del color original cambiándola a un color más amarillento pardusco. La harina CP secada por medio de los tres métodos de secado diferentes demostró un amplio ΔΕ de la muestra de pericarpio fresca (>20) lo que indica un cambio de tono de color total, que puede apreciarse a simple vista. El secado por congelamiento yo como resultado el mayor cambio de color del pericarpio entre los métodos de secado. Los resultados del color después de los tratamientos de secado son importantes dado que los cambios de color podrían afectar las propiedades sensoriales de la harina CP, limitando su utilización como un ingrediente alimenticio, y también se relaciona directamente con los cambios en la composición de las muestras separadas.

Tabla 2. Mediciones del color de harina CP obtenidas utilizando diferentes métodos de secado.

La diferencia de color (ΔΕ) se calcula utilizando la harina de cacao de pericarpio fresca (Fresca) como referencia.

* = (p<0.05) frente fresco.

La evaluación bioquímica del extracto de harina de CP puede utilizar las determinaciones del contenido fenólico o flavonoide total o la actividad antioxidante del método descrito por Martínez et al. (2012) con modificaciones. Se agitaron 500 mg de harinas de CP fresca y seca a temperatura ambiente por 60 minutos con 20 mi de acetona-agua-ácido acético (70:29.5:0.5). Estas muestras se centrifugaron a 3,500 g, 15 min a 4°C y los sobrenadantes se mantuvieron a -20°C hasta uso.

Se determinó el contenido fenólico total (TPC) utilizando la reacción de Folin-Ciocalteu. Se vertió un volumen de 0.3 mi de los extractos de la harina por triplicado en tubos de ensayo, agregando 2.5 mililitros de reactivo de Folin-Ciocalteu (diluido 1:10 doble agua destilada) y 2 mi de solución de bicarbonato de sodio (7.5% p/v) . Los tubos se agitaron y mezclaron rápidamente utilizando un agitador de vórtice, cubierto con para película y se incubaron a 50°C por cinco minutos. Se midió la absorción a 760 nm con un espectrofotómetro Genesys 10 UV. Se determinó la concentración utilizando curvas estándar de ácido gálico y los resultados se expresaron como miligramos de equivalentes de ácido gálico (GAE)/g de masa seca (media ± SD) .

Rl contenido de polifenol total (TPC) de las muestras de harina de CP se muestran en la Figura 3. El contenido poli fenólico fue diferente (p<0.05) entre los tres métodos de secado utilizados. La concentración más alta se encontró en la harina CP secada por congelamiento seguida por el secado por microondas y la más baja por secado en horno convencional. El secado por congelamiento probablemente causó la retención del mayor contenido fenólico dado que el método de secado no utiliza calor para secar las muestras, mientras con el secado en horno convencional, la declaración oxidante y térmica o el entrelazamiento de los polifenoles con estructuras de pericarpio probablemente aumenta dada la larga duración del tratamiento con calor. De manera interesante, el proceso de secado el microondas retuvo una considerable cantidad de compuestos fenólico (unos cuantos miligramos por debajo del secado por congelamiento) dado que aplica un corto tiempo de calentamiento, por lo tanto, reduciendo la degradación térmica.

El contenido de flavonoides total (TFC) puede determinarse siguiendo el método descrito por Maleyki & Iemail, 2010. Se agregó 1 mi del extracto de harina de pericarpio de cacao y 0.3 mi de NaNO ₂ (0.5%). La mezcla se dejó reaccionar durante cinco minutos después de la adición de 0.3 mi de AIC1 ₃ 6H2O (10%). La mezcla se agitó y dejó reaccionar por seis minutos. Se agregaron 2 mi de 1 M de NaOH y el volumen total se ajustó a 10 mi con agua. Se utilizó un espectrofotómetro UV para leer la absorbencia 510 nro. TFC se calculó con una curva de calibración utilizando (-) -epicatequina y se expresó como equivalentes de (-)- epicatequina/g masa seca.

Los resultados TFC también se muestran en la Figura 3. El contenido de flavonoidea fue diferente (p<0.05) entre los tres métodos de secado utilizados. La concentración más alta se encontró en la harina de pericarpio de cacao secada por congelamiento seguida por el secado con microondas y la más baja por horno convencional. El proceso de secado por microondas retuvo una considerable cantidad de flavonoidea.

La actividad antioxidante puede determinarse mediante las propiedades de barrido radical de las muestras de harina, evaluadas utilizando el método previamente reportado por Brand-Williams et al, con algunas modificaciones. Se preparó una solución madre disolviendo 24 mg de DPPH (2, 2-difdenil-l-picrilhidracil) con 100 mi de metanol y después almacenando a -20°C hasta que fue necesario. La solución DPPH se obtuvo mezclando 10 mi de solución madre con 45 mi de metanol hasta que se obtuvo una absorbencia de 1.1±0.02 unidades a 515 nm utilizando el espectrofotómetro. Los extractos de harina de CP (0.150 mi) se dejaron reaccionar con 2.85 mi de la solución DPPH por 2 h en la oscuridad. Se midió la absorbancia a 515 nm utilizando un espectrofotómetro UV-VIS. Se calculó la velocidad de barrido radical DPPH radical de las muestras utilizando la siguiente ecuación:

% de Inhibición - [ (Ajblanco - Ajnuestra) / A_blanco] x 100

A_blanco es la solvencia del solvente, y Ajnuestra es la absorbancia de las muestras de las muestras. La curva estándar fue lineal entre 25 y 800 uN del antioxidante sintético Trolox. Los resultados expresan en μΜ Trolox equivalente (TE)/g masa seca como media de los tres replicados .

Los resultados mostrados en la Tabla 3 demuestran que las muestras de harina de CP tienen la habilidad de barrer los radicales libree DPPH. Entre los tres tratamientos, la metodología de secado por congelamiento y microondas muestran un potencial antioxidante similar, mientras el secado en horno convencional mostró la inferior capacidad antioxidante. Estos resultados sugieren que el contenido fenólico puede jugar un papel importante en la determinación de la actividad antioxidante. Algunos cambios en los polifenoles pueden aparecer durante la deshidratación y podrían estar relacionados con la formación de los compuestos o la formación de derivados de polifenoles con una mayor actividad antioxidante.

La harina de CP exhibe una actividad antioxidante dependiente de la dosis de acuerdo con el ensayo DPPH (independientemente del método utilizado para acercarlo) con una correlación positiva y significativa, secado por congelamiento (r2-0.9786) , secado convencional (r2-0.9561) y secado con microondas (r2- 0.9633) .

Para el ensayo ABTS (2,2'-azino-bis (ácido 3- etilbenzotiazolin-6-sulfónico) ) , el procedimiento siguió el método descrito por Martínez et al., 2012. Las soluciones madre incluyeron 7.4 mM de solución ABTS+ y 2.6 mM de solución de persulfato de potasio. La solución operativa después se preparó mezclando las dos soluciones madre en cantidades iguales y permitiéndoles reaccionar durante 12- 16 h a temperatura ambiente en la oscuridad. La solución después se diluyó mezclando 1 mi de solución ABTS+ con 60 mi de metanol para obtener una absorbencia de 1.1±0.02 unidades a 734 nm. Los extractos de harina CP (150 μΐ) se dejaron reaccionar con 2850 μΐ de solución ABTS+ por 2 h en una condición oscura y después se midió la absorbencia a 734 nm. La curva estándar fue lineal entre 25 y 800 uM de antioxidante sintético Trolox. Los resultados expresan en uM Trolox equivalentes (TE)/g masa seca.

Los resultados del ensayo ABTS se muestran en la Tabla 3. Los métodos de secado generaron un aumento significativo (p<0.05) en la actividad antioxidante con secado por congelamiento de las harinas de CP que produjeron los valores más altos. La actividad antioxidante más alta puede estar relacionada con un mejor nivel de extracción de los compuestos Antioxidantes de la matriz del pericarpio utilizando este método.

Tabla 3. Actividad antioxidante de harina CP fresca y seca medida mediante los métodos DPPH y ABTS.

En la Tabla 3, OHD-secado por calentamiento en horno, MWD-secado en microondas, y FD-secado por congelamiento. Actividad antioxidante se expresó como μΜ Trolox equivalente (TE) de masa seca (dm) . * - (p<0.05) frente a fresca.

Ejemplo 3: Régimen clínico de ocho semanas clínico utilizando sujetos humanos.

Se puede utilizar un ensayo clínico controlado con placebo utilizar un producto alimenticio de una galleta horneada para demostrar los efectos benéficos de la harina de pericarpio consumida por humanos y animales. Se pueden considerar varios puntos finales clínicos, incluyendo: peso corporal; índice de masa corporal (BHI, por sus siglas en inglés); circunferencia abdominal; grasa corporal; masa muscular; triglicéridos en sangre (ΤΘ) ; glucosa en sangre; colesterol en sangre; colesterol LDL en sangre; colesterol HDL en sangre; proporción de TG/HDL; proporción de LDL/HDL; y fuerza de sujeción de la mano izquierda.

Los sujetos se reclutaron bajo el siguiente criterio: Hombres y mujeres de 20 a 60 años; BMI de >25 kg/m ¹ a <29.9 kg/m ^a ; triglicéridos en sangre 150 - 350 mg/dL. Los sujetos excluyeron por cualquiera de los siguientes: diabetes mellitus de tipo 2; dislipidemia; hipertensión; enfermedades cardiovasculares; sujetos tratados con fármacos hipolipidémicos, metformina o esteroides; embarazo o cirugía en los últimos seis meses; lupus; artritis; hipotiroidismo; VIH o tratamiento con anti-retroviralee; consumidores de alcohol o tabaco; y un historial de alergia al chocolate o a los componentes del cacao.

Se reclutaron dos grupos, placebo/control y experimental. Ambos grupos (placebo y experimental, n-20 sujetos por grupo) recibieron asesoramiento nutricional aconsejándoles reducir 250 kcal/día de su dieta usual y realizar ejercicio moderado para asi quemar otras 250 kcal/día.

Después de la distribución aleatoria de cualquier grupo, el grupo de placebo recibió galletas de control (~4 g y 14 Kcal) dos veces al día, un en la mañana y une la tarde, antes de los alimentos. Los sujetos en el grupo experimental recibieron galletas suplementadas con harina de CP (~4 g y 14 Kcal) conteniendo 12.5 mg de flavonoides totales medidos en equivalentes de (-) -epicatequina, dos veces al día, un en la mañana y una en la tarde, antes de los alimentos. Los sujetos, científicos y los técnicos de laboratorio clínico no tuvieron acceso a los grupos de tratamiento.

Las características de la línea base de los sujetos reclutados se muestran en la Tabla 4. Ambos grupos fueron equivalentes al inicio del ensayo de ocho semanas.

Tabla 4. Características de la línea base de los grupos de placebo y experimental.

Loe resultados de los sujetos tratados con placebo y harina de pericarpio se muestran en las Tablas 5 y 6.

Tabla 5. Datos antropométricos después de ocho semanas de ingestión de galletas.

Tabla 6. Valoree de punto final cardiometabólicoa en sangre después de ocho semanas de ingestión de galletas.

Los resultados físicos después de ocho semanas de suplementos con galletas se resumen en la Tabla 5. El asesoramiento de dieta y ejercicio indujeron cambios favorables en ambos grupos, pero no existen diferencias entre los grupos. Los cambios en los marcadores sanguíneos cardiometabólicos se resumen en la Tabla 6. El consumo de galletas de placebo no indujo cambios significativos en cualquiera de los marcadores evaluados. En contraste, el consumo de galletas experimentales (conteniendo harina de pericarpio de cacao) indujo cambios positivos y significativos en triglicéridos, glucosa y la proporción de TG/HDL. El HDL se redujo ligeramente en el grupo de placebo y mostró un aumento no significativo en el grupo experimental. Estos resultados indican una reducción en el riesgo cardiometabólico en sujetos que consumieron galleta suplementadas con harina CP. El grupo experimental (harina de pericarpio de cacao) muestra evidencias de una reducción sorprendentemente significativa en los niveles de triglicéridos en la sangre.

La fuerza de sujeción de la mano izquierda (mano no dominante) puede evaluarse antes y después del tratamiento con placebo o con galletas que contienen harina de CP con un dinamómetro (Camry Grip Strength Dynamometer, City of Industry, CA) . Se instruyó a los sujetos aplicar tanta fuerza como pudieran. La proa se repitió tres veces (30 segundos entre las pruebas) , el valor más alto se registró. Las diferencias al inicio y al final del estudio (ocho semanas) se comparó en ambos grupos.

Los sujetos en el grupo de placebo no mostraron ningún cambio en la fuerza de la sujeción de la mano. Sin embargo, la ingestión de galletas de harina CP induce un aumento significativo en la fuerza de la sujeción de la mano (Figura 4) .

Ejemplo 4:

Lo siguiente pertenece a la fabricación y el uso de crema tópica utilizando la harina de pericarpio de cacao

(CP) y la prueba de sus efectos benéficos sobre la piel humana. Para este estudio, se fabricó una crema de control (crema de control) y se comparó con la misma crema en la cual se agregó harina de CP (crema CP) . Los ingredientes de la crema básicos se indican en la tabla siguiente:

Tabla 7. Componentes de la crema tópica ilustrativa (crema CP)

Configuración experimental

Análisis de los efectos de la crema sobre las arrugas de la mano y el color de la piel. Se asignaron de manera aleatoria sujetos (n=22, 45-65 de edad) de ambos géneros a ya sea, a) crema de control (n- 10) o b) crema CP (n- 12) . Se instruyó a los sujetos aplicar aproximadamente 200 μΐ de crema cada mañana en la parte trasera de la mano derecha y extenderla uniformemente sobre la mano cada día durante un periodo de cuatro semanas.

Para el análisis de las arrugas de la mano, se tomaron imágenes la parte trasera de la mano utilizando un molde para colocar el brazo en la misma posición uniforme mientras se sostenía un cilindro de 3 cm. Las imágenes se registraron utilizando el Sistema de Análisis de Piel

Multifunción (Skin Scope Analyzer EH-2100) a aproximadamente el mismo punto (parte media de la mano) . El análisis de las imágenes adquiridas se llevó a cabo utilizando el sobre la computadora de imagen J y se generaron los siguientes puntos finales de arrugas: 1) altura total del perfil de la arruga

(Rt) , 2) pico más alto (Rp) y, 3) valle más bajo (Rv) . Los cambios en las arrugas de la mano se analizaron comparando Rt, Rp y Rv antes y después de cuatro semanas de tratamiento utilizando una prueba t comparable (estadísticamente diferente si p<0.05). No se detectaron diferencias estadísticas en Rt, Rp y Rv con la crema de control. Como se ilustra en la Figura 5 y se resume en la Figura 6 con la crema CP, se detectaron reducciones significativas en el valle más bajo (Rv) y, en consecuencia, en el perfil de altura total (Rt) de las arrugas (es decir, se desarrolla un perfil de piel más plano) .

De las mismas imágenes adquiridas, se analizaron los cambios de color utilizando una opción de software de imagen J diferente (plugin de inspector de color 3D) . Como se resume en la Figura 7, la crema CP funcionó para reducir la pigmentación de la piel a una intensidad general más clara.

La terminología utilizada en el presente documento tiene el propósito de describir modalidades particulares solamente y no pretende limitarse a ningún método o enfoque, como se utilicen el presente documento, las formas singulares "un", "uno, una", y "el, la" pretenden incluir las formas plurales también, a menos que el contexto claramente indica lo contrario. Además, entiende que los términos "comprende" y/o "que comprende", cuando se utiliza en esta especificación, especifican la presencia de características indicadas, números enteros, pasos, operaciones, elementos, y/o componentes, pero no excluyen la presencia o adición de una o más características, enteros, pasos, operaciones, elementos, componentes, y/o sus grupos.

La invención puede modalizarse en otras formas específicas sin apartarse del espíritu o sus características esenciales. Las presentes modalidades por consiguiente se consideran en todos los aspectos como ilustrativas y no restrictivas, el alcance de la invención se indica por las reivindicaciones de la solicitud en lugar de por la descripción anterior, y todos los cambios que caen dentro del significado e intervalo de equivalencia de las reivindicaciones por lo tanto se prevén estar abarcadas allí.

Se hace constar que, con relación a esta fecha, el mejor método conocido por la solicitante para llevar a la práctica la citada invención, es el que resulta claro de la presente descripción de la invención.