Impact of vacuum frying on a carotenoid-rich fruit: from the modeling of degradation kinetics during processing and storage to the in vivo evaluation of the health effect in rats

 

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Auteur: Soto Retana, Marvin
Format: tesis doctoral
Date de publication:2021
Description:El objetivo de esta investigación fue diseñar un snack alternativo a partir de papaya (Carica papaya L.) que contenga carotenoides (β-caroteno, BC; β-criptoxantina, BCX; y licopeno, LYC) y ácidos grasos esenciales (ω-6 y ω-3) aplicando la tecnología de fritura al vacío. Las principales preguntas de investigación fueron: ¿Cuáles son los principales factores involucrados en la degradación de los carotenoides durante la fritura al vacío y el posterior almacenamiento de los chips de papaya? y ¿Los cambios en la microestructura de los chips de papaya fritos al vacío y el tipo de aceite usado como medio para freír influyen en la absorción y bioconversión de carotenoides? Para alcanzar este objetivo, primero se determinó el estado de madurez más adecuado para procesar la papaya y obtener chips fritos con propiedades fisicoquímicas y sensoriales adecuadas. Posteriormente, se modelaron los parámetros de fritura al vacío y las condiciones de almacenamiento para optimizar el contenido de carotenoides de los chips de papaya para ofrecer a los potenciales consumidores. Además, se monitorearon los cambios fisicoquímicos de los chips de papaya durante la fritura al vacío y se evaluó el efecto de la composición lipídica del medio de fritura (aceite de palma: un aceite saturado versus aceite de soya: un aceite insaturado) sobre la reactividad de los carotenoides. Finalmente, se evaluó el efecto del consumo de chips de papaya sobre la absorción y bioconversión de carotenoides en un modelo animal (ratas Wistar). Asimismo, se determinó el perfil lipídico (triglicéridos, colesterol total, HDL y LDL) en el plasma de ratas después del consumo de chips de papaya fritos al vacío. Además, se utilizaron herramientas de microscopía para explicar la relación entre la microestructura del alimento procesado y la absorción de carotenoides. Como principales resultados, se estableció primero que el estado de madurez 4 (41-55% de color amarillo de la cáscara) era el más adecuado para procesar la papaya y así obtener chips de papaya de calidad. En segundo lugar, se encontró que durante la fritura al vacío de papaya solo se produjo la degradación de BCX (alrededor de un 40-60% de pérdidas), mientras que hubo un aumento de la extractabilidad del BC total (1,3 - 2,7 veces de su concentración inicial) y del LYC total (1,9 - 2,8 veces de su concentración inicial). En tercer lugar, la incorporación de nitrógeno durante el empacado y el uso de un aceite insaturado (aceite de soya) como medio de fritura conservaron de mejor forma el contenido de carotenoides en los chips de papaya durante el almacenamiento. Finalmente, se determinó que el consumo de chips de papaya no alteró el perfil lipídico en el plasma de ratas Wistar. Asimismo, se demostró que la presencia del aceite de soya (rico en ácidos linoleico y α-linolénico) en los chips de papaya fritos al vacío favoreció la formación de una emulsión fina en las mezclas administradas a las ratas. Este fenómeno, sumado a la forma globular disuelta en lípidos de los carotenoides provitamina A (BC y BCX), tuvo un efecto positivo significativo sobre la bioconversión de BCX y BC en el hígado de las ratas. En conclusión, el presente estudio demostró que la fritura al vacío es una tecnología adecuada para producir un snack frito saludable con carotenoides provitamina A (145±21 - 249±44 μg RAE/100 g de chips) y licopeno (13±2 - 34±5 mg/100 g de chips). El incremento de la absorción de carotenoides y de la extractabilidad de estos en los chips de papaya podría explicarse por una mayor liberación de estos compuestos de los tejidos de las células de papaya debido a la alteración de la estructura de la matriz durante la fritura al vacío, y por un aumento de su solubilidad debido a la absorción del aceite de fritura en los chips de papaya. Los chips de papaya fritos al vacío podrían ser parte de una dieta diversa para la población con deficiencia de carotenoides.
Pays:Kérwá
Institution:Universidad de Costa Rica
Repositorio:Kérwá
Langue:Inglés
OAI Identifier:oai:https://www.kerwa.ucr.ac.cr:10669/84499
Accès en ligne:https://hdl.handle.net/10669/84499
Access Level:acceso abierto
Mots-clés:Food processing
Kinetic modeling
Vacuum frying
Carotenoids
Papaya fruit
Bioavailability
INDUSTRIAS ALIMENTICIAS