Compuestos antioxidantes y su bioaccesibilidad in vitro de la zanahoria (Daucus carota): cambios por procesos térmicos

Palabras clave: zanahoria, jugo, pulpa, carotenoides, color, tratamientos térmicos

Resumen

La zanahoria (Daucus carota) pertenece a la familia de las Umbelíferas, es un vegetal rico en β-carotenos y otros antioxidantes. El objetivo de la revisión fue analizar el efecto del procesamiento térmico de la zanahoria sobre los compuestos antioxidantes y su bioaccesibilidad. Los tratamientos térmicos varían de acuerdo a las condiciones de temperatura y tiempo a los que son sometidos los alimentos. Investigaciones han reportado la aplicación de tratamientos térmicos en zanahoria como hervido, pasteurización, ultrapasteurización, esterilización comercial, escaldado, cocción a presión y freído. Existen cambios significativos en los parámetros de color cuando las zanahorias son escaldadas, los valores de a* y b* disminuyeron respecto a las muestras no tratadas. El contenido de compuestos fenólicos y su bioaccesibilidad se reduce con el escaldado y la pasteurización. La zanahoria Egmont Gold tratada a 80°C incrementó la concentración de ácido ascórbico (318.82±18.40 µg/g ps (peso seco)) en 23.84%, respecto a la muestra a temperatura ambiente (258.12±32.56 µg/g ps), debido a la inactivación de la enzima ácido ascórbico oxidasa. La cocción a presión (5134.5±75.3 µg/100 g pf (peso fresco)), hervido (6740.3±58.6 µg/100 g pf), freído (5926.4±106.6 µg/100 g pf), escaldado (87.70±2.75 µg/g pf) y secado (882-1079 mg/kg masa seca) de la zanahoria, provocó una disminución de carotenoides (2.53-31.58%). Por el contrario, cuando se analizó la bioaccesibilidad in vitro, la cocción a presión, hervido y freído incrementaron la bioaccesibilidad de los carotenoides (29.80%, 25.45% y 38.47%, respectivamente) en comparación con la zanahoria sin tratami

The carrot (Daucus carota) belongs to the Umbelliferae family, is vegetable rich in β-carotenes and other antioxidants. The aim of the review was to analyze the effect of thermal processing of carrot on antioxidant compounds and their bioaccessibility. The thermal treatments vary according to the temperature and time conditions to which the food is subjected. Researchers have reported the application of thermal treatments to carrots such as boiling, pasteurization, ultra-pasteurization, commercial sterilization, blanching, pressure cooking and frying. There are significant changes in the colour parameters when the carrots are blanched, the values ​​of a* and b* decreased with respect to the untreated samples. The content of phenolic compounds and their bioaccessibility decreased with the blanching and pasteurization. Egmont Gold carrot treated at 80°C increased the concentration of ascorbic acid (318.82 ± 18.40 µg/g dw (dry weight)) by 23.84%, with respect to the sample at room temperature (258.12 ± 32.56 µg/g dw), due to the inactivation of the enzyme ascorbic acid oxidase. Pressure cooking (5134.5 ± 75.3 µg/100 g fw (fresh weight)), boiled (6740.3 ± 58.6 µg/100 g fw), frying (5926.4 ± 106.6 µg/100 g fw), blanched (87.70 ± 2.75 µg/g fw) and drying (882-1079 mg/kg dry mass) of the carrot, caused a decrease in carotenoids (2.53-31.58%). On the contrary, when was analyzed the in vitro bioaccessibility, pressure cooking, boiling and frying increased the bioaccessibility of carotenoids (29.80%, 25.45% and 38.47%, respectively) compared to carrots without treatment (16.80%), this behaviour also occurs in pasteurized, sterilized, ultra-pasteurized and dehydrated carrot pulp. However, the bioaccessibility of carrot antioxidant compounds depends on the polysaccharides of the cell membrane, proteins and other factors of the food matrix.

ento (16.80%), este comportamiento también ocurre en la pulpa de zanahoria pasteurizada, esterilizada, ultrapasteurizada y deshidratada. Sin embargo, la bioaccesibilidad de los compuestos antioxidantes de la zanahoria depende de los polisacáridos de la membrana celular, proteínas y otros factores de la matriz alimentaria.

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Citas

Iorizzo M, Senalik A, Ellison S, Grzebelus D, Cavagnaro P, Allender C, Brunet J, Spooner D, Van Deynce A, Simon P. Genetic structure and domestication of carrot (Daucus carota subsp. sativus) (Apiaceae). AJB 2013; 100(5): 930–938.

Jeffery JL, Turner ND, King SR. Carotenoid bioaccessibility from nine raw carotenoid-storing fruits and vegetables using an in vitro model. J. Sci. Food Agric. 2012; 92(13): 2603–2610.

Valero GT, Rodríguez AP, Ruiz ME, Ávila TJM, Varela MG. La alimentación española. Características nutricionales de los principales alimentos de nuestra dieta [En línea] 2da ed. Madrid, España: Ministerio de Agricultura, Pesca y Alimentación; 2018 [consulta: 24 abril 2021]. 658 p. Disponible en:https://www.fen.org.es/storage/app/media/imgPublicaciones/2018/libro-la-alimentacion-espanola.pdf

Wang H, Fang XM, Sutar PP, Meng JS, Wang J, Yu XL, Xiao HW. Effects of vacuum-steam pulsed blanching on drying kinetics, colour, phytochemical contents, antioxidant capacity of carrot and the mechanism of carrot quality changes revealed by texture, microstructure and ultrastructure. Food Chem. 2021; 338:127799.

Servicio de Información Agroalimentaria y Pesquera. Zanahoria: sus mitos y realidades [En línea]. México: SIAP; 7 septiembre 2017 [consulta: 8 febrero 2020]. Disponible en: https://www.gob.mx/siap/es/articulos/zanahoria-sus-mitos-y-realidades?idiom=es

Kamiloglu S, Capanoglu E, Bilen FD, Gonzales GB, Grootaert C, Van de Wiele T, Van Camp J. Bioaccessibility of polyphenols from plant-processing byproducts of black carrot (Daucus carota L.) J. Agric. Food Chem. 2015; 64(12): 2450–2458.

Vargas VM, Figueroa BH, Tamayo CJ, Toledo LV, Moo Huchin V. Aprovechamiento de cáscaras de frutas: análisis nutricional y compuestos bioactivos. CIENCIA ergo-sum 2019; 26(2): 1-11.

Gómez MA, Bandino E, Hormaza JI, Pilar CM. Characterization and the impact of in vitro simulated digestion on the stability and bioaccessibility of carotenoids and their esters in two Pouteria lucuma varieties. Food Chem. 2020; 316: 1-15

Servicio de Información Agroalimentaria y Pesquera. Zanahoria: antioxidante a la vista [En línea]. México: SIAP; 6 junio 2018 [consulta: 8 febrero 2020]. Disponible en: https://www.gob.mx/siap/articulos/zanahoria-antioxidante-a-la-vista?idiom=es

López A. Industrialización de zanahoria. Rev. tecnoagro 2010; 52(1): 1-2.

Canacuan HGC, Murillo BLV, Santos LOEO. Efectos de los tratamientos térmicos en la concentración de vitamina C y color superficial en tres frutas tropicales. Rev. Lasallista Investig 2016; 13(1): 85-93.

Cañas Z, Restrepo DA, Cortés M. Productos Vegetales como Fuente de Fibra Dietaria en la Industria de Alimentos. Rev Fac Nac Agron Medellín 2011; 64(1): 6023-6035.

Valencia CS, Rodríguez HLF, Giraldo PGA. Cinética de la deshidratación y control de la oxidación en manzana Granny smith, mediante la aplicación de diferentes métodos de secado. Rev. Tumbaga 2011; 1(6):7-16.

Van Buggenhout S, Alminger M, Lemmens L, Colle I, Knockaert G, Moelants K, Hendrickx M. In vitro approaches to estimate the effect of food processing on carotenoid bioavailability need thorough understanding of process induced microstructural changes. Trends Food Sci. Technol. 2010; 21(12): 607-618.

Coronado HM, Vega LS, Gutiérrez TR, Vázquez FM, Radilla VC. Antioxidantes: perspectiva actual para la salud humana. Rev Chil Nutr 2015; 42(2): 206-212.

Saura-Calixto F, Serrano J, Goñi I. Intake and bioaccessibility of total polyphenols in a whole diet. Food Chem. 2007; 101(2): 492–501.

Organización de las Naciones Unidas para la Alimentación y la Agricultura. Producción orgánica de cultivos Andinos. Manual técnico [En línea]. Quito, Ecuador: Suquilanda VMB; 2011. [consulta: 3 noviembre 2020]. Disponible en: http://www.fao.org/fileadmin/user_upload/mountain_partnership/docs/1_produccion_organica_de_cultivos_andinos.pdf

Leyva LF. Zanahoria roja y sus propiedades [En línea]. 2015. [consulta: 4 noviembre 2020]. Disponible en: https://todosobrezanahorias.blogspot.com/index.html.

Leyva LF. Zanahoria morada [En línea]. 10 noviembre 2019. [consulta: 4 de noviembre 2020]. Disponible en: https://www.tuberculos.org/zanahoria/morada/

Secretaría de Agricultura, Ganadería, Desarrollo Rural, Pesca y Alimentación. Zanahoria, una joya mundial. [En línea]. México: SAGARPA; 10 julio 2016 [consulta: 8 febrero 2020]. Disponible en: https://www.gob.mx/agricultura/es/articulos/zanahoria-una-joya-mundial.

Del Rosamel C. Las zanahorias. Cultivo, cuidado y consejos prácticos. New York, USA: De Vecchi; 2019. 40 p.

Agro Productos Agrícolas y Agroalimentarios. Zanahoria, taxonomía, y descripciones botánicas, morfológicas, fisiológicas y ciclo biológico [En línea]. España: 2013. [consulta: 4 marzo 2021]. Disponible en: https://www.agroes.es/cultivos-agricultura/cultivos-huerta-horticultura/zanahoria/434-zanahoria-descripcion-morfologia-y-ciclo

Flaya M. Partes de la planta. Morfología de la planta zanahoria con hojas de color verde, tallo, raíz y títulos [En línea]. México: 23 septiembre 2018 [consulta: 24 abril 2021]. Disponible en: https://www.istockphoto.com/es/vector/partes-de-la-planta-morfolog%C3%ADa-de-la-planta-zanahoria-con-hojas-de-color-verde-gm1036799486-277534992

Dansa AM, Bougardt F, Nocera P. Perfil del mercado de zanahoria [En línea]. Argentina: Ministerio de agroindustria. Presidencia de la Nación; 2017 [consulta: 10 abril 2021]. Disponible en: https://www.magyp.gob.ar/sitio/areas/ss_mercados_agropecuarios/areas/hortalizas/_archivos/000030_Informes/000996_Perfil%20del%20Mercado%20de%20Zanahoria%202017.pdf

Zaccari VFI. Caracterización de seis cultivares de zanahorias (Daucus carota L.), crudas y cocidas al vapor, por color y contenido y bioaccesibilidad in vitro de β-carotenos y minerales [Tesis de Maestría en línea] Uruguay: Universidad de la República; 2010 [consulta: 10 septiembre 2020]. 117 p. Disponible en: https://www.colibri.udelar.edu.uy/jspui/bitstream/20.500.12008/1812/1/0055zac.pdf

Centro de Estudios para el Desarrollo Rural Sustentable y la Soberanía Alimentaria. Análisis de producción y consumo de hortalizas [En línea]. México: CEDRSSA; febrero 2020. [consulta: 28 abril 2021]. Disponible en: http://www.cedrssa.gob.mx/files/b/13/88Ana%CC%81lisis_produccio%CC%81n_consumo_hortalizas.pdf

United States Department of Agriculture. National Nutrient Database for Standard Reference. Composition of Foods Raw, Processed, Prepared [En línea]. USA: USDA; 2008 [consulta: 20 marzo 2020]. Disponible en: http://www.nal.usda.gov/fnic/foodcomp/search/

Escudero E, González P. La fibra dietética. Nutr Hosp. 2006; 21(2): 61-72.

Tejada CF. Alteraciones del equilibrio del Potasio: Hipopotasemia. Rev. Clin. Med. Fam. 2008; 2(3): 129-133

Medina R, Moller C, Perdomo D, Bubis J. Aproximaciones de bioquímica clásica al estudio de la relación entre la estructura y la función de la rodopsina. Arch. Venez. Farmacol. Rer. 2008; 27(1): 5-13.

Norma Oficial Mexicana NOM-242-SSA1-2009 [En línea]. Productos y servicios. Productos de la pesca frescos, refrigerados, congelados y procesados. Especificaciones sanitarias y métodos de prueba. Diario Oficial de la Federación. 25 agosto 2008 [consulta: 10 septiembre 2020]. Disponible en: http://dof.gob.mx/nota_detalle_popup.php?codigo=5177531.

Lee SW, Kim BK, Han JA. Physical and functional properties of carrots different cooked within the same hardness-range. LWT 2018; 93: 346-353.

Salas GF. Técnicas en cocina. Madrid, España: Síntesis; 2015. 252 p.

Norma Oficial Mexicana NOM-184-SSA1-2002 [En línea]. Productos y servicios. Leche, fórmula láctea y producto lácteo combinado. Especificaciones sanitarias. Diario Oficial de la Federación. 16 junio 2000 [consulta: 10 septiembre 2020]. Disponible en: http://www.salud.gob.mx/unidades/cdi/nom/184ssa12.html.

Norma Oficial Mexicana NOM-130-SSA1-1995 [En línea]. Bienes y servicios. Alimentos envasados en recipientes de cierre hermético y sometidos a tratamiento térmico. Disposiciones y especificaciones sanitarias. Diario Oficial de la Federación. 23 febrero 1996 [consulta: 10 septiembre 2020]. Disponible en: http://www.dof.gob.mx/nota_detalle.php?codigo=4872315&fecha=23/02/1996.

Organización de las Naciones Unidas para la Alimentación y la Agricultura. Conservación de frutas y hortalizas mediante tecnologías y combinadas. Manual de capacitación [En línea]. Italia: Servicio de Tecnologías de Ingeniería Agrícola y Alimentaria (AGST); 2004. [consulta: 5 octubre 2020]. Disponible: http://www.fao.org/3/a-y5771s.pdf

Veda S, Platel K, Srinivasan K. Enhanced bioaccessibility of β-carotene from yellow-orange vegetables and green leafy vegetables by domestic heat processing. Int. J. Food Sci. Technol. Int. 2010; 45(10): 2201–2207.

Norma Oficial Mexicana NOM-187-SSA1/SCFI-2002 [En línea]. Productos y servicios. Masa, tortillas, tostadas y harinas preparadas para su elaboración y establecimientos donde se procesan. Especificaciones sanitarias. Información comercial. Métodos de prueba. Diario Oficial de la Federación. 18 agosto 2003 [consulta: 8 septiembre 2020]. Disponible en: http://www.salud.gob.mx/unidades/cdi/nom/187ssa1scfi02.html

Mathias RK, Ah-Hen K. El color en los alimentos un criterio de calidad medible. Agro Sur 2014; 42(2): 39-48.

Kaur A, Sogi DS. Effect of osmotic dehydration on physico-chemical properties and pigment content of carrot (Daucus carota L) during preserve manufacture. J. Food Process. Preserv. 2016; 41(5): 1-6.

Venereo J. Daño oxidativo, radicales libres y antioxidantes. Rev. Cub. Med. Mil. 2002; 31(2): 126-133.

Tsimogiannis D, Oreopoulou V. Classification of Phenolic Compounds in Plants. En: Watson RR. Polyphenols in Plants: Isolation, Purification and Extract Preparation. 2da ed. London, United Kingdom: Academic Press; 2019; 263–284.

Hussein AM, Kamil MM, Hegazy NA, Mahmoud KF, Ibrahim MA. Utilization of some fruits and vegetables by-products to produce high dietary fiber jam. Food Sci. Qual. Manag 2015; 37: 39-45.

Embaby HES, Mokhtar SM. Impact of adding goldenberry (Physalis peruviana L.) on some quality characteristics and bio-functional properties of pasteurized carrot (Daucus carota L.) nectar. Food Sci. Technol. 2019; 56(2): 966-975.

Corrêa VG, Tureck C, Locateli G, Peralta RM, Koehnlein EA. Estimate of consumption of phenolic compounds by Brazilian population. Rev. Nut. Campinas. 2015; 28(2): 185-196

Bilek SE, Yılma FM, Özkan G. The effects of industrial production on black carrot concentrate quality and encapsulation of anthocyanins in whey protein hydrogels. Food Bioprod. Process. 2017; 102: 72-80.

Suzme S, Boyacioglu D, Toydemir G, Capanoglu E. Effect of industrial juice concentrate processing on phenolic profile and antioxidant capacity of black carrots. Int. J. Food Sci. Tech 2017; 49(3): 819-829.

Sadilova E, Stintzing FC, Kammerer DR, Carle R. Matrix dependent impact of sugar and ascorbic acid addition on color and anthocyanin stability of black carrot, elderberry and strawberry single strength and from concentrate juices upon thermal treatment. Food Res. Int. 2009; 42(8): 1023 – 1033.

Gutiérrez TJ, Santiago SY, Hernández AD, Pinedo EJ, López BG, López PC. Influencia de los métodos de cocción sobre la actividad antioxidante y compuestos bioactivos de tomate (Solanum lycopersicum L.). Nova Scientia. 2019; 11(22): 53-68.

Kamiloglu S, Pasli AA, Ozcelik B, Van CJ, Capanoglu E. Influence of different processing and storage conditions on in vitro bioaccessibility of polyphenols in black carrot jams and marmalades. Food Chem. 2015; 186: 74-82.

Parada J, Aguilera JM. Food Microstructure Affects the Bioavailability of Several Nutrients. J. Food Sci. 2007; 72(2): 21–32.

Vallejo F, Gil A, Perez A, Garcia C. In vitro gastrointestinal digestion study of broccoli inflorescence phenolic compounds, glucosinolates, and vitamin C. J. Agric. Food Chem. 2004; 52: 135–138.

Cotrut R, Bădulescu L. UPLC Rapid Quantification of Ascorbic Acid in Several Fruits and Vegetables Extracted Using Different Solvents. Agric. Agric. Sci. Procedia 2016; 10: 160–166.

Njus D, Kelley PM, Tu YJ, Schlegel HB. Ascorbic Acid: The Chemistry Underlying Its Antioxidant Properties. Adv. Free Radical Biol. Med. 2020; 159: 37-43.

Leong SY, Oey I. Effect of endogenous ascorbic acid oxidase activity and stability on vitamin C in carrots (Daucus carota subsp. sativus) during thermal treatment. Food Chem. 2012; 134(4): 2075–2085.

Mendoza C, Fernando A, Hernández, Elvis J, Ruiz, LE. Efecto del Escaldado sobre el Color y Cinética de Degradación Térmica de la Vitamina C de la Pulpa de Mango de Hilacha (Mangífera indica var magdalena river). Inf. Tecnol. 2015; 26(3): 9-16.

Dlamini CS. Provenance and family variation in seed mass and fruit composition in Sclerocarya birrea sub-species caffra. J. Hortic. For. 2011; 3(9): 286–293.

Morris HJ, Weast CA, Lineweaver H. Seasonal variation in the enzyme content of eleven varieties of carrots. Bot. gaz 1996; 107(3): 362-372.

National Institutes of Health. Datos sobre la Vitamina C [En línea]. USA: NIH; 18 diciembre 2019. [consulta: 15 abril 2021. Disponible en: https://ods.od.nih.gov/pdf/factsheets/VitaminC-DatosEnEspanol.pdf

Norma Oficial Mexicana NOM-043-SSA2-2005 [En línea]. Servicios básicos de salud. Promoción y educación para la salud en materia alimentaria. Criterios para brindar orientación. Diario Oficial de la Federación. 23 enero 2006 [consulta: 25 abril 2021]. Disponible en: http://www.salud.gob.mx/unidades/cdi/nom/compi/043ssa205.pdf

Hauck SCA. Efecto del procesamiento térmico de zanahoria (D. carota) en la biodisponibilidad de β-caroteno obtenida mediante estudios in vitro. [Tesis de licenciatura]. Valparaíso, Chile: Universidad Técnica Federico Santa María; 2017, 84 p.

Marx M. Effects of thermal processing on trans–cis-isomerization of β-carotene in carrot juices and carotene-containing preparations. Food Chem. 2003; 83(4): 609–617.

Lemmens L, Van Buggenhout S, Oey I, Van Loey A, Hendrickx M. Towards a better understanding of the relationship between the β-carotene in vitro bio-accessibility and pectin structural changes: A case study on carrots. Food Res. Int. 2009; 42(9): 1323–1330.

Mayer ME, Behsnilian D, Regier M, Schuchmann HP. Thermal processing of carrots: Lycopene stability and isomerisation with regard to antioxidant potential. Food Res. Int. 2005; 38(8-9): 1103–1108.

Xiao YD, Huang WY, Li DJ, Song JF, Liu CQ, Wei QY, Yang QM. Thermal degradation kinetics of all-trans and cis-carotenoids in a light-induced model system. Food Chem. 2018; 239: 360-368.

Zhou J, Gugger E, Erdman J. The crystalline form of carotenes and the food matrix in carrot root decrease the relative bioavailability of beta-and alpha-carotene in the ferret model. J Am. Coll. Nutr. 1996; 15: 84–91.

Institute of Medicine, Food and Nutrition Board. Beta-carotene and other carotenoids. Dietary reference intakes for vitamin C, vitamin E, selenium, and carotenoids. Washington, D.C.: National Academy Press; 2000: 325–400.

Van Het-Hof KH, De Boer BC, Tijburg LB. Carotenoid bioavailability in humans from tomatoes processed in different ways determined from the carotenoid response in the triglyceride-rich lipoprotein fraction of plasma after a single consumption and in the plasma after four days of consumption. J. Nutr. 2000; 130: 1189–1196.

Yeum KJ, Russell RM. Carotenoid bioavailability and bioconversion. Annu. Rev. Nutr. 2002; 22: 483–504

Lemmens L, Colle IJP, Van Buggenhout S, Van Loey AM, Hendrickx ME. Quantifying the Influence of Thermal Process Parameters on in Vitro β-Carotene Bioaccessibility: A Case Study on Carrots. J. Agric. Food Chem. 2011; 59(7): 3162–3167

Zhang Z, Wei Q, Nie M, Jiang N, Liu C, Liu C, Xu L. Microstructure and bioaccessibility of different carotenoid species as affected by hot air drying: Study on carrot, sweet potato, yellow bell pepper and broccoli. LWT 2018; 96: 357–363

Ribas-Agustí A, Martín-Belloso O, Soliva-Fortuny R, Elez-Martínez P. Food processing strategies to enhance phenolic compounds bioaccessibility and bioavailability in plant-based foods. Crit. Rev. Food Sci. Nutr. 2018; 58(15): 2531-2548

Publicado
2021-12-05
Cómo citar
Espinoza-Gayosso, N., Ramírez-Moreno, E., Cruz-Cansino, N. del S., Cervantes-Elizarrarás, A., & Zafra-Rojas, Q. Y. (2021). Compuestos antioxidantes y su bioaccesibilidad in vitro de la zanahoria (Daucus carota): cambios por procesos térmicos. Educación Y Salud Boletín Científico Instituto De Ciencias De La Salud Universidad Autónoma Del Estado De Hidalgo, 10(19), 239-248. https://doi.org/10.29057/icsa.v10i19.7022

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