EFECTO DEL PROCESAMIENTO TÉRMICO DE ZANAHORIA (D. CAROTA) EN LA BIODISPONIBILIDAD DE ß-CAROTENO OBTENIDA MEDIANTE ESTUDIOS IN VITRO

Abstract

En el presente trabajo se investigó el efecto que tiene el procesamiento térmico de zanahoria y el rol que tiene la masticación en la bioaccesibilidad de ß-caroteno mediante ensayos in vitro. Las variables del diseño de experimentos son los parámetros de esterilización (tiempo y temperatura de proceso), y la distribución de tamaño de la muestra.Se tienen dos tratamientos térmicos de esterilización, un proceso térmico a 110°C por 66 min y a 120°C por 9 min, ambos con un valor de letalidad F0=6 min.La masticación reduce el tamaño del alimento, originando muestras con una distribución de tamaño de partículas determinadas por el número de ciclos de masticación y el tipo de alimento. Cubos de zanahoria cruda de 1 cm3 fueron masticados in vitro aplicando 10, 30 y 50 ciclos de masticación. Mediante un análisis de imágenes se caracterizó la distribución de tamaño de partícula de la muestra, ajustando esta al modelo de Rosin-Rammler. Se obtuvo el parámetro X50, que representa la apertura de un tamiz teórico a través del cual puede pasar el 50% en peso de la muestra. Para los cubos de zanahoria procesada se aplicaron números de ciclos que originan un mismo X50 que la zanahoria cruda.Para obtener el contenido bioaccesible, las muestras masticadas se digieren in vitro considerando una digestión gástrica de 30 min y luego una digestión intestinal de 120 min. Finalmente se analiza la digesta mediante espectrofotometría UV-Vis (451nm).Los resultados indican que para una misma distribución de tamaños (i.e., X50 = 0,7mm), en el caso de muestras crudas se obtiene bioaccesibilidad de ß-caroteno de 2,2%, la cual es menor a la obtenida en muestras procesadas, ya sea en aquellas a 110 °C (3,01%) como en aquellas procesadas a 120°C (6,34%). En cuanto a las muestras procesadas, para una misma distribución de tamaño (X50=0,8mm), la bioaccesibilidad cuando se procesó a 110°C fue de 2,39%, y para las muestras procesadas a 120°C, este valor aumenta a un 5,73%.En cuanto a la masticación, al aumentar los ciclos de masticación en la zanahoria cruda de 10 a 50 (X50=1mm a X50=0,7mm, respectivamente) hay un aumento de 39% en la liberación de ß-caroteno. Para un mismo cambio en la distribución de tamaño, la zanahoria procesada a 120°C tuvo un aumento de 69%.Se puede concluir que la masticación es una etapa influyente en la bioaccesibilidad de ß-caroteno. Por otro lado, los parámetros de procesamiento (tiempo y temperatura) en un proceso térmico cuya letalidad es de F0=6 min, tienen un rol fundamental en el contenido de ß-caroteno bioaccesible.

The aim of this research is to evaluate the effect of mastication (particle size distribution) and thermal processing parameters (temperature and time), on ß-carotene bioaccessibility in carrots.Two combination of time and temperature were tested, one thermal process at 110°C for 66 minutes and other at 120°C for 9 minutes, both with an F0 value of 6 min.Chewing reduces the size of food, originating samples with particle size distribution determined by chewing cycles and food texture. Raw carrots cubes (1cm3) were masticated in vitro at 10, 30 and 50 chewing cycles. To determine particle size distribution, samples were scanned and image was analyzed, then samples were distributed according to Rosin Rammler function, obtaining X50 parameter, which represent the aperture of a theorical sieve through which 50%(w/w) of the sample can pass. For thermal processed carrot cubes, different chewing cycles were tested to seek the particle size distribution originating the same distributions than raw carrots.To determine bioaccesible content, masticated samples were put through in vitro digestion, containing a 30 minutes gastric stage and a 2-hour intestinal stage. Digesta was analyzed through UV-Vis spectroscopy at 451 nm wavelength.Results indicates that for the same size distribution (i.e., X50 = 0.07cm), raw samples bioaccesibility is about 2,2%, while for thermal processed samples releasing was 3,01% for processed at 110°C and 6,34% for processed at 120°C. For thermal processed samples, process at 120°C demonstrate to improve bioaccesibility more than process at 110°C. At the same size distribution (X50=0,08), process at 110°C bioaccesibility was 2,39%, while for process at 120°C this goes up to 5,73%.Regarding mastication stage, raw carrots ß-carotene release increases 39% when chewing cycles increase from 10 to 50 (X50=1mm to X50=0,7mm, respectively). At that same change for size distribution (from X50=1mm to X50=0,7mm), for samples processed at 120°C, release increase by 69%.Therefore, it can be concluded that mastication stage has an important role in ß-carotene bioaccesibility. Also, thermal processing parameters (time and temperature) are critical factor to bioaccesibility, even though they are equivalent in sterilization terms.