III. TỔNG QUAN TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU TRONG VÀ NGỒI NƯỚC
3. Khả năng tận dụng các phần bỏ đi của khoai lang
3.2. Vỏ khoai lang
Vỏ khoai lang được sản xuất từ các quy trình cơng nghiệp chịu trách nhiệm cho một lượng chất thải khổng lồ. Người ta ước tính rằng khoảng 30% ngun liệu thơ đi vào hoạt động đóng hộp khoai lang bị loại bỏ và không được sử dụng cho con người (SCHAUB & LEONARD, 1996). Nếu chúng được sử dụng ở tất cả, vỏ thường được sử dụng cho phân bón hoặc thức ăn động vật. Tuy nhiên, với sự thiếu hụt trong khu vực, có lẽ đó là hàm lượng protein đáng được chú ý nhất.
Tổng hàm lượng protein của khoai lang chiếm khoảng 5% trọng lượng khơ, và protein hịa tan chiếm ưu thế là sporamin. Nghiên cứu chỉ ra rằng protein có trong củ khơng phân bố đều và nồng độ cao hơn được tìm thấy ở lớp ngồi của lớp vỏ gần với vỏ. Tùy thuộc vào phương pháp
bóc vỏ, 4,4% -12% hàm lượng protein của củ có thể được loại bỏ để chuẩn bị cho quá trình chế biến tiếp theo (WALTER et al., 1984).
Protein khoai lang thể hiện tính hịa tan và nhũ hóa tốt và do đó là một ứng cử viên như là một thành phần chức năng trong các ứng dụng thực phẩm chế biến (WOOLFE, 1992). Maloney và cộng sự (2012) đã kiểm tra hàm lượng protein của vỏ khoai lang được sản xuất tại hai điểm trong chế biến khoai lang nghiền nhuyễn. Lột vỏ ban đầu của khoai lang mang lại vỏ chính. Vỏ thứ cấp được sản xuất sau khi khoai tây được chần, và sau đó bóc vỏ lần thứ hai. Protein được báo cáo là dễ dàng chiết xuất từ vỏ thứ cấp. Khoảng 32% protein trong vỏ được thu hồi từ một q trình được tối ưu hóa bằng cách sử dụng nước muối và canxi clorua.
Vỏ khoai lang cũng đã thu hút sự chú ý vì chứa một lượng đáng kể các hợp chất phenolic được báo cáo là có hoạt tính chống oxy hóa cao gấp ba lần các mơ thực vật khác. Trong nghiên cứu của họ về việc chiết xuất phenolics từ vỏ khoai lang, ANASTACIO & CARVALHO (2013) đã báo cáo rằng dung môi: Tỷ lệ rắn và độ sâu của vỏ cắt làm giảm lượng phenolics được tạo ra. Tổng các hợp chất phenolic nằm trong khoảng từ 1,02-6,21 GAE (tương đương axit gallic) / g d.w., và hoạt tính chống oxy hóa được xác định bởi khả năng chống oxy hóa khử sắt là từ 0,71- 8,11 TE (tương đương trolox) / g d.w.
STEED & TRUONG (2008) cũng phát hiện ra rằng vỏ khoai lang chứa tổng số phenolics gần gấp ba lần so với thịt và toàn bộ rễ. Họ đã báo cáo khoảng 1483,7mg CAE (tương đương axit caffeic) 100 g−1 trong vỏ thô và 1298.1mg CAE 100 g−1 trong vỏ hấp trong khi tổng hàm lượng phenolic của toàn bộ rễ chỉ là 469,9mg CAE 100 g−1. Đối với các quy trình sản xuất nhiều vỏ như sản phẩm phụ, chiết xuất các hợp chất phenolic sẽ là một cách tốt để giảm lượng chất thải trong khi sản xuất một sản phẩm giá trị gia tăng với tác động kinh tế.
Chất xơ hòa tan là một chất bổ sung dinh dưỡng quan trọng có thể được sản xuất từ vỏ khoai lang. Việc sản xuất chất xơ hòa tan với chi phí thấp từ khoai lang có thể cung cấp một nguồn mới cho chế độ ăn kiêng rẻ tiền. Q trình micron hóa vỏ khoai lang dẫn đến tỷ lệ hòa tan thành khơng hịa tan cao hơn so với vỏ không được xử lý trong khi tạo ra một sản phẩm dinh dưỡng hữu ích hơn cho con người (HUANG và cộng sự, 2010). Chất xơ hòa tan là một chất bổ
sung dinh dưỡng quan trọng có thể được sản xuất từ vỏ khoai lang. Việc sản xuất chất xơ hịa tan với chi phí thấp từ khoai lang có thể cung cấp một nguồn mới cho chế độ ăn kiêng rẻ tiền. Q trình micron hóa vỏ khoai lang dẫn đến tỷ lệ hịa tan thành khơng hịa tan cao hơn so với vỏ không được xử lý trong khi tạo ra một sản phẩm dinh dưỡng hữu ích hơn cho con người (HUANG và cộng sự, 2010).
Vỏ khoai lang đã được lên men thành công với các vi khuẩn axit lactic như Lactobacillus rhamnosus để tạo ra axit lactic. Pagana và cộng sự (2014) đã có thể sản xuất 10g axit lactic cho mỗi lít chất thải khoai lang. Đây là 40% sản lượng lý thuyết dựa trên 30g glucose có sẵn trong mơi trường chất thải khoai lang. Mặc dù axit lactic thường được sản xuất từ ngơ, nhưng nó có ý nghĩa kinh tế và sinh thái để sản xuất nó từ các vật liệu hữu cơ mà nếu khơng sẽ bị lãng phí. Với nhu cầu của người tiêu dùng ngày càng tăng, ngành chế biến thực phẩm đang dần thay thế màu nhân tạo bằng các sắc tố tự nhiên có nguồn gốc từ trái cây, hoa và rau.
Một trong những đặc điểm khác biệt của các giống khoai lang khác nhau là sắc tố trong thịt và vỏ. Sắc tố này là do sự hiện diện của anthocyanin và carotenoids tạo ra màu tím, cam và vàng nhìn thấy trong củ. Khoai lang tím được ghi nhận là có hàm lượng anthocyanin cao hơn các màu khác, và đã có nghiên cứu chiết xuất các sắc tố từ củ (LIU và cộng sự, 2013).
Trong khi các nghiên cứu chính đang sử dụng củ để chiết xuất các sắc tố, vỏ màu của khoai lang là nguồn tốt của các hợp chất. Các nghiên cứu đã chỉ ra rằng anthocyanin tập trung ở vỏ nhiều hơn thịt hoặc toàn bộ củ. Vỏ khoai lang có vỏ màu tím thường chứa anthocyanin cao hơn thịt và có thể là một nguồn tiềm năng để chiết xuất các hợp chất (ZHU và cộng sự, 2010). Steed cũng nhận thấy rằng vỏ khoai lang chứa lượng anthocyanin trong thịt gần gấp hai lần với khoảng 174mg ml−1 f.w. (STEED & TRUONG, 2008).