I. Chất dinh dưỡng và đặc tính sinh hố
4.2. Các chất dinh dưỡng
Hàm lượng chất khô trong củ khoai tây được Burton năm 1966 và Grison năm 1973 đề cập nghiên cứu, thấy rằng: Có nhiều yếu tố ảnh hưởng đến hàm lượng chắt khô trong củ khoai tây. Giống khác nhau có hàm lượng chất khô khác nhau. Phân tích các giống khoai khác nhau trong bộ sưu tập quỹ gen khoai tây cùa Trung tâm Khoai tây Quốc tế, hàm lượng chất khô thay đổi từ 13,7% đến 34,8%. Hàm lượng chất khơ cịn phụ thuộc vào kỹ thuật canh tác, điều kiện khí hậu, mùa vụ trồng, đất trồng và sâu bệnh. Trong củ khoai, hàm lượng chất khô cũng không đồng đều ở các phần. Phía ngồi có hàm lượng chất khô cao hơn phần ruột củ, phần đuôi củ có hàm lượng chất khơ cao hơn phần đầu củ.
Phương pháp xác định hàm lượng chất khơ trong củ khoai tây, ngồi phương pháp truyền thống là cân tươi và cân sau khi sấy khơ, cịn có phương pháp đơn giản và nhanh là cân trọng lượng riêng. She^le năm 1937 đã nghiên cứu mối quan hệ giữa hàm lượng chất khô và trọng lượng riêng củ khoai tây với 560 mẫu thí nghiệm thấy rằng, chúng có mối tương quan rất chặt. Sau đó, Porter năm 1961, Burton năm 1966 và Schipper năm 1976 đã khẳng định, có thể dùng phương pháp cân tỷ trọng củ khoai tây để suy ra hàm lượng chất khô. Với củ bị rỗng ruột thì khơng thể áp dụng phương pháp này. Có thể tham khảo tài liệu dưới đây:
Trọng lượng riêng 1,065 1,070 1,075 1,080 1,085 1,090 1,095 1,100 1,105 1,110 Hàm lượng chất khô (%) L_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ 18,2 19,2 20,2 21,2 22,0 23,0 23,9 24,9 25,8 26,7
Các chất dinh dưỡng trong hàm lượng chất khô của củ khoai tây được Burton và các tác giả nghiên cứu, kết quả ở bảng 4.
Bảng 4. Thành phần dinh dưỡng trong củ khoai tây (theo tỷ lệ chất khô %)
Thành phần Giá trị trung bình Biến động
Tinh bột 70 6 0 - 8 0 Đường đa 0,5-1 0,25-1,5 Đường khử 0,5-1 0,25 - 3 Acid citric 2 0 , 5 - 7 Đạm tổng số 1 -2 1 -2 Đạm protein 0,5-1 0,5-1 Chất béo 0,3 - 0,5 0,1-1 Chát xơ 6 - 8 3 - 8 Chất khoáng 4 - 6 4 - 6
Những nhà nghiên cứu về dinh dưỡng cho rằng, khoai tây lả cây lương thực có giá trị, đặc biệt ờ cảc nước trong bữa ăn hàng ngày đơn điệu, không cân đối, nếu có thêm món khoai tây sẽ được bổ sung đáng kể lượng dinh dưỡng thiếu hụt. Tài liệu nghiên cứu của Burton năm .1974 đã công bố: 100 gam khoai tây đã gọt vỏ, cung cấp khoảng 8% lượng protein tối thiểu yêu cầu hàng ngày (tương đương 10 gam trứng), 10% Fe, 20 -
25% vitamin c , 10% vitamin Bì và khoảng 3% năng lượng yêu cầu hàng ngày. Tính riêng phần tinh bột thì 100 gam khoai tây sẽ cung cấp khoảng
335KJ, tương đương 80K.calo. Toma năm 1978 đã phân tích các giống khoai tây trồng phổ biến ở Bắc Mỹ thấy rằng, lượng năng lượng của 100 gam củ khoai tây cung cấp từ 264 đến 444KJ, tương đương từ 63 đến 106 Kcalo :uỳ theo giống khoai.
« Tinh bột
Tinh bột chiếm tỷ lệ cao nhất trong hàm lượng chất khô và là yếu tố làm thay đổi hàm lượng chất khô của củ. Cũng như chất khô, ở phần ruột củ, lượng tinh bột ít hơn phần phía giáp vỏ củ; ờ đầu củ, lượng tinh bột ít hơn phần đi củ.
Tinh bột ở dạng hạt. Hạt tinh bột khoai tây có dạng hình cầu hoặc ơ van. Kích cỡ hạt tinh bột khoai tây tương đối to, chĩ kém hạt tinh bột dong riềng (Canna edulis) còn to hơn hạt tinh bột sắn (Manihot esculenta), to hơn hạt tinh bột sắn dây (Pueraria spp.) và to hơn gấp
nhiều lần hạt tinh bột khoai lang Ợpomea batatas). Hạt tinh bột khoai tây
cũng có 2 dạng: amylopectin và amylose, với tỳ lệ ổn định 3:1 và hạt amylopectin to hơn gấp 20 lần hạt amylose. Nhiệt độ hoá hồ của tinh bột khoai tây là 70°c. Do tỷ lệ amylopectin cao nên khi hoá hồ cỏ tính
dính cao. Do đặc điểm của tinh bột khoai tây không giống như tinh bột của các loại ngũ cốc, các nước phát triển thường đã sử dụng tinh bột khoai tây lảm nguyên liệu cho nhà máy như hồ sợl dệt vải, hồ dán ở nhiệt độ cao, công nghiệp thực phẩm, công nghiệp rượu, đường glucose công nghiệp giấy, keo dán...
• Đường
Schuimmer năm 1954 phân tích thành phần đường trong cù khoai tây đã xác định, chủ yếu là đường sucrose, fructose và glucose. Theo Burton năm 1966, với củ khoai đã đến độ thuần thục thì đường và tinh bột ở trạng thái cân bằng ổn định, thể hiện theo sơ đồ tóm tắt sau:
Sucrose *. Glucose + Fructose
Tinh bột --------- ► Glucose
<---------
Củ khoai mới thu hoạch, bảo quản ở nhiệt độ 10 - 20°c thì 98% lượng hydratcarbon được ổn định ở dạng tinh bột. Tuy nhiên, trong thời
gian bảo quản, do sự hô hấp mà ln có sự chuyển hố thay đổi các chất trong củ khoai. Đặc biệt, nếu ở nhiệt độ dưới 5°c thì hàm lượng đường tăng lên đáng kể. Củ khoai có lượng đường cao, đem chế biến thì sản phẩm như “potato chip”, “french fries” hoặc rán nấu trong gia đình thì miếng khoai có màu vàng nâu thậm chí màu nâu đen, món ăn kém hương vị. Trường hợp bảo quản khoai ở nhiệt độ 10°c, nếu chuyển xuống 2°c và trờ lại 10°c thì hàm lượng đường trong củ sẽ cao. Trường hợp này, màng tế bào có thể bị phá vỡ.
• Đạm
Khoai tây là loại lương thực cung cấp nguồn đạm quan trọng. Methionine và cystine là hai amino acid chủ yếu, một nguồn đạm rất hữu hiệu trong củ khoai tây. Những giống khoai tây trồng phổ biến hiện nay, nói chung có các thành phần như sau: Hàm lượng nước 80%, chất
khô 20%. Trong 20% hàm lượng chất khơ thì hydratcarbon chiếm
16,9%, protein 2,0%, lipid 0,1%, chất khoáng 1,0%. Kofranyi đã thống
kê, ờ Tây Âu, hàng năm, mỗi người sử dụng 90kg khoai mà hàm lượny
protein là 2,0% thì riêng khoai tây cung cấp khoảng 16% lượng protein
lối thiểu yêu cầu hàng ngày. Theo Kaldy năm 1972 nghiên cứu thấy
tảng, hàm lượng protein của khoai tây thấp hơn loại cây lương thực
bảng hạt và thấp hơn nhiều so với đỗ đậu, nhưng khoai tây cỏ giá trị sử
dựng protein (protein tiêu hoá) tương đối cao.
Bảng 5. Giá trị sử dụng protein của một số thực phẩm so với trứng (tài liệu của Kaldy 1972)
Thực phẩm Giá trị sử dụng protein Trứng 100 Đậu tương 56 I Khoai tây 71 t N90 55 Đậu 47 Bộtml 52
Poats và Woolfe năm 1982 đã phân tích hàm lượng đạm tổng số và hàm lượng chất khô của 328 mẫu các dòng khoai tây ờ Bắc Mỹ và 627 mẫu giống trong tập đoàn khoai tây cùa Trung tâm Khoai tây Quốc tế thấy rằng: chúng có mối tương quan chặt. Từ kết quả này, đã định hướng cho các nhà tạo giống khoai tây có thể cải thiện nâng cao hàm lượng proteỉn cùng với hàm lượng chất khô, năng suất và khả năng chống chịu sâu bệnh v.v... Beukema đã tính lượng protein của 1ha khoai tây ở Hà Lan là tương đổi cao.
Bảng 6. Lượng protein của khoai tây, lúa mì, đậu xanh trên 1ha ở Hà Lan (tài liệu của Beukema)
Cây tròng Năng suất tổng sổ (tấn/ha) Năng suất sử dụng (tấn/ha) Lượng protein (kg/ha) Khoai tây 40 26 520 Lúa mì 5 5 500 Đậu xanh 3 3 610 • Vitamin
Khoai tây được col là lương thực có giá trị cịn do có nhiều vitamin. Vitamin c (ascorbic acid) trong củ khoai tươi khi thu hoạch, có hàm lượng biến động từ 20 - 50mg/100g khoai. Hàm lượng vitamin c
phụ thuộc nhiều vào giống khoai, ít phụ thuộc vào cỡ cù to nhỏ, bón phân và đất trồng. Khi thu hoạch khoai, với củ đã già, bảo quản hợp lý, hàm lượng vitamin c thay đổi không nhiều; với củ khoai còn non,
sau bảo quản 3 túàn, hàm lượng vitamin c thay đổi đáng kể, có thể
giảm từ 39mg xuống còn 16mg/100g khoai. Burton năm 1974 đã thông tin, ờ Tây Âu hàng năm mỗi người sử dụng 90kg khoai, trong mùa đông, khoai tây đã cung cấp khoảng 40% lượng vitamin c theo
nhu cầu hàng ngày.
• Nhóm vitamin B
Hàm lượng vitamin Bì (thiamin) khoảng 0,07 - 0,1mg/100g khoai, vitamin B2 (riboflavin) 0,05 - 0,07mg/100g khoai, vitamin B5 (nịacin) 0,5 - 1mg/100g khoai, vitamin Be (pyridoxin) 0,2mg/100g khoai. Swaminathan và Pushkamath năm 1962 cho rằng hàm lượng vitamin Bí khác nhau,
tuỳ thuộc vào giống khoai. Khoai trồng trên đất giàu mùn, có hàm lượng Bi nhiều hơn trồng trên đất cát. Augustin năm 1975 cho rằng, khoai được bón 'phân đạm có hàm lượng Bì cao hơn. Svvaminathan và Pushkarnath cũng cho rằng, hàm lượng vitamin B2 khác nhau nhiều tuỳ thuộc vào giống khoai, nhưng hàm lượng vitamin B5 thì ít phụ thuộc vào giống khoai. Hàm lượng B2 không phụ thuộc vào đất trồng, ít phụ thuộc vào bón phân đạm khi trồng trên đất cát, nhưng tăng đáng kể khi bón phân đạm với khoai trồng trên đất giàu mùn.
Bảng 7. Thành phần dinh dưỡng của cây khoai tây và cây lương thực khác (tính trên 100g)
(Tài liệu của Paul Southgate, 1978 và Nyman, 1984)
Ị N . Loại lương N v thự c Thành N . phần N . dinh dưỡng N . Khoai tây tươi Khoai tây khô Chuối tươi Ngô tươi Ngô khố Gạo Hạt mi Cao lương khô Đậu xanh khô Nảng lượng (kcal) 80 312 127 129 358 364 332 342 338 Hàm lượng nước (%) 78,0 11.7 64,5 63,5 11,5 12,0 12,3 10,9 11,8 Protein thô (g) 2,1 8,4 1,2 4,1 9,5 6,8 13,3 10,1 21,9 Chất béo (g) 0,1 0,4 0,2 1,3 4,4 0,5 2,0 3,4 1,6 Carbon Hydrate (g) 18,5 74,3 33,3 30,3 73,2 80,2 70,9 73,2 61,2 Chắt xơ (g) 0,5 2,0 0,5 1.0 2,1 0,4 2,3 2,0 4,4 Chát khoáng (g) 1,0 4,0 1,0 0,8 1.3 0,6 1,7 1,7 3,7 C a(m g) 9 36 9 5 12 20 44 32 98 p (mg) 50 201 350 128 251 115 359 290 247 Fe (mg) 0,8 3,2 0,9 1,1 3.4 1,1 3,9 4,9 7,6 ß-carotene (ng) 0 - V ệ t Vệt 125-780 35 6 - 1 4 7 0 0 0 - 2 0 0 - 2 0 Thiamin (mg) 0,10 0,40 0,08 0,18 0,35 0,08 0,52 0,39 0,53 Rbo-Flavin (mg) 0,04 0,16 0,04 0,08 0,11 0,04 0,12 0,15 0,19 M a d n (mg) 1,5 6,0 0,6 1,9 1.9 1.8 4,4 3,8 2,2 Aacorbic Acid (mg) 20 80 22 9 Vệt 0 0 0 V ệ t - 3