Compoziția chimică, proprietățile funcționale și prelucrarea morcovului - o revizuire
Krishan Datt Sharma
Departamentul de Știință și Tehnologie Alimentară, Universitatea Parmar, Solan, 173 230 India
Swati Karki
Departamentul de Știință și Tehnologie Alimentară, Universitatea Parmar, Solan, 173 230 India
Narayan Singh Thakur
Departamentul de Știință și Tehnologie Alimentară, Universitatea Parmar, Solan, 173 230 India
Surekha Attri
Departamentul de Știință și Tehnologie Alimentară, Universitatea Parmar, Solan, 173 230 India
Abstract
Morcovul este una dintre legumele rădăcină importante, bogate în compuși bioactivi, cum ar fi carotenoizi și fibre dietetice, cu niveluri apreciabile de alte câteva componente funcționale care au proprietăți semnificative de promovare a sănătății. Consumul de morcov și produsele sale crește constant datorită recunoașterii sale ca o sursă importantă de antioxidanți naturali cu activitate anticancerigenă. În afară de faptul că rădăcinile de morcov sunt utilizate în mod tradițional în salată și prepararea curry-urilor în India, acestea ar putea fi transformate comercial în produse procesate bogate din punct de vedere nutrițional, cum ar fi suc, concentrat, pulbere uscată, conserve, conservă, bomboane, murături și gazrailla. Tescovină de morcov care conține aproximativ 50% β-caroten ar putea fi utilizată în mod profitabil pentru suplimentarea produselor precum tort, pâine, biscuiți și prepararea mai multor tipuri de produse funcționale. Prezenta revizuire evidențiază compoziția nutrițională, fitonutrienții care promovează sănătatea, proprietățile funcționale, dezvoltarea produselor și utilizarea subproduselor de morcov și tescovină de morcov împreună cu potențialul lor de aplicare.
Morcovul (Daucus carota L) este una dintre cele mai populare legume rădăcinoase cultivate în întreaga lume și este cea mai importantă sursă de carotenoizi dietetici în țările occidentale, inclusiv în Statele Unite ale Americii (bloc 1994; Torronen și colab. 1996). China este principala țară producătoare de morcovi din lume (FAO 2008). Suprafața sub morcov în India este de 22.538 ha cu o producție anuală de 4,14 lakh tone (Thamburaj și Singh 2005), Uttar Pradesh, Assam, Karnataka, Andhra Pradesh, Punjab și Haryana fiind principalele state producătoare. În ultimii ani, consumul de morcov și produsele sale a crescut constant datorită recunoașterii lor ca o sursă importantă de antioxidanți naturali în plus, activitatea anticancerigenă a β-carotenului fiind un precursor al vitaminei A (Dreosti 1993; Speizer și colab. 1999).
Compoziție chimică
Fitonutrienti
Componentele plantelor, în principal metaboliții secundari care au proprietăți de promovare a sănătății, se numesc fitonutrienți. Importanța constituenților antioxidanți în menținerea sănătății și protecției împotriva bolilor coronariene și a cancerului crește un interes considerabil în rândul oamenilor de știință, al producătorilor de alimente și al consumatorilor, deoarece tendința viitorului se îndreaptă către alimentele funcționale cu efecte specifice asupra sănătății (Velioglu et al. 1998; Kahkonen și colab. 1999; Robards și colab. 1999). Studiile in vitro au indicat că fitonutrienții, cum ar fi carotenoizii și fenolicii, pot juca un rol semnificativ, pe lângă vitamina în protejarea sistemelor biologice de efectele stresului oxidativ (Kalt 2005). Morcovul este o sursă semnificativă de fitonutrienți, inclusiv fenolici (Babic și colab. 1993), poliacetilene (Hansen și colab. 2003; Kidmose și colab. 2004) și carotenoizi (bloc 1994). Morcovul este bogat în β-caroten, acid ascorbic și tocoferol și este clasificat ca aliment vitaminizat (Hashimoto și Nagayama 2004). Datorită nivelului semnificativ de varietate a diferiților compuși prezenți, morcovii sunt considerați ca un aliment funcțional cu proprietăți semnificative de promovare a sănătății (Hager și Howard 2006).
Carotenoizi
Importanța carotenoizilor în alimente depășește, deoarece pigmenții naturali și funcțiile și acțiunile biologice au fost atribuite din ce în ce mai mult acestor pigmenți. Carotenoizii sunt prezenți intracelular și acțiunile lor implică reglarea expresiei genelor sau efectul funcțiilor celulare, cum ar fi inhibarea aderenței monocitelor și activarea trombocitelor (Rock 1997). Aceste efecte biologice sunt independente de activitatea pro-vitamina A și au fost atribuite proprietății antioxidante a carotenoizilor, prin dezactivarea radicalilor liberi și stingerea oxigenului singlet (Krinsky 1989; Palozza și Krinsky 1992). În general, carotenoizii din alimente sunt clasificați în caroten și xantofile, care dau o culoare roșie sau galbenă atractivă și contribuie la calitatea alimentelor. Structural, carotenoizii pot fi aciclici sau conțin un inel de 5 sau 6 atomi de carbon la unul sau ambele capete ale moleculei (Carle și Schiber 2001).
Carotenoizii sunt micronutrienți importanți pentru sănătatea umană (Castermiller și West 1998). Conținutul total de carotenoizi din porțiunea comestibilă a rădăcinilor de morcov variază între 6.000 și 54.800 μg/100 g (Simon și Wolff 1987). Principala funcție fiziologică a carotenoizilor este precursorul vitaminei A (Nocolle și colab. 2003). În ultimul deceniu, carotenoizii precum β-carotenul au atras o atenție considerabilă datorită posibilului lor efect protector împotriva unor tipuri de cancer (Bast și colab. 1996; Santo și colab. 1996; Van 1996). În sistemul uman, activitatea fiziologică a α- și β-carotenului a reprezentat 50 și 100% din activitatea pro-vitamina A, respectiv (Panalaks și Murray 1970; Simpson 1983) și o moleculă de β-caroten (Fig. 1). produce două molecule de retinol în sistemul uman. Carotenoidele (Fig. 2) au fost legate de îmbunătățirea sistemului imunitar și de riscul redus de boli degenerative, cum ar fi cancerul, bolile cardiovasculare, degenerarea masculară legată de vârstă și formarea cataractei (Mathews-Roth 1985; Bendich și Olson 1989; Bendich 1990; Krinsky 1990; Byers și Perry 1992; Bendich 1994; Krinsky 1994; Faulks și Southon 2001). Carotenoizii au fost identificați ca un potențial inhibitor al bolii Alzheimer (Zaman și colab. 1992).
Structura β-carotenului
Funcții de promovare a sănătății atribuite carotenoidelor
Prezența unei concentrații mari de carotenoizi antioxidanți, în special β-caroten, poate explica proprietățile biologice și medicinale ale morcovilor. S-a raportat că morcovii au proprietăți diuretice, de echilibrare a N și sunt eficiente în eliminarea acidului uric (Anon 1952). Numeroase experimente pe animale și studii epidemiologice au indicat că carotenoizii inhibă carcinogeneza la șoareci și șobolani și pot avea efecte anticarcinogene la om. În sistemele biologice, β-carotenul funcționează ca un agent de captare a radicalilor liberi și un singur agent de stingere a oxigenului și are proprietăți antimutagenice, chemopreventive, fotoprotectoare și imunologice (Deshpande și colab. 1995). Consumul de morcovi poate, de asemenea, îmbunătăți sistemul imunitar, proteja împotriva accidentului vascular cerebral, a tensiunii arteriale crescute, a osteoporozei, a artritei cataractei, a bolilor de inimă, a astmului bronșic și a infecțiilor tractului urinar (Beom și colab. 1998; Sun și colab. 2001; Seo și Yu 2003). Carotenoizii acționează și ca eliminatori ai radicalilor liberi și sunt foarte importanți pentru sănătate (Bast și colab. 1998; Bramley 2000). D’Odorico și colab. (2000) au arătat că prezența α- și β-carotenului în sânge are un efect protector împotriva aterosclerozei. Nocolle și colab. (2003) a demonstrat că dietele bogate în carotenoizi sunt asociate cu un risc redus de boli de inimă.