Hóa học đằng sau khoai lang

Khoai lang có nguồn dinh dưỡng vô cùng đa dạng và đây cũng chính là loại thực phẩm rất được ưa chuộng trong đời sống hàng ngày. Vào bất cứ thời điểm nào trong ngày, chúng ta đều cũng có thể sử dụng loại thực phẩm này vì hàng loạt các lợi ích thiết thực mà nó mang lại. Vì thế trong bài viết lần này, chúng ta sẽ tìm hiểu về hóa học đằng sau khoai lang và những lợi ích, rủi ro sức khỏe liến quan về loại thực phẩm này nhé!

Đôi nét

Khoai lang (Ipomoea batatas [L.] Lam) là loài thực vật hai lá mầm thuộc họ Convolvulaceae. Cây mang hoa màu trắng và tím và có rễ dự trữ dinh dưỡng lớn. Rễ khoai lang phát triển chủ yếu là rễ dự trữ, có hình trái tim hoặc lá hình thùy, dài và thuôn nhọn. Rễ khoai lang có vỏ nhẵn màu vàng, cam, đỏ, nâu, tím, và / hoặc màu be, và có thịt từ màu be đến trắng, đỏ, hồng, tím, vàng, cam hoặc tím tùy thuộc vào giống cây trồng. Rễ, lá, và thân của khoai lang đều có thể ăn được và bổ dưỡng, và chúng đóng vai trò vai trò quan trọng trong việc đảm bảo an ninh lương thực của nhiều nước đang phát triển.

Ảnh hoa khoai lang. Nguồn: Bonnie C. Wells

Theo (FAOSTAT, 2016), sản lượng khoai lang hàng năm của thế giới là 105 triệu tấn vào năm 2016, với khoảng 95% khoai lang được trồng ở các nước đang phát triển, và Trung Quốc được xếp hạng là nhà sản xuất lớn nhất. Sản lượng khoai lang của thế giới hiện là ổn định, cũng như thứ hạng của các khu vực và châu lục. Khoai lang sản xuất ở châu Á đi trước đáng kể so với các châu lục khác, tiếp theo là Châu Phi, Nam Mỹ, Caribê, Bắc và Trung Mỹ, Châu Âu và cuối cùng là Châu Đại Dương.

Khoai lang là một loại cây trồng đa năng, chúng có thể được sử dụng cho nhiều mục đích. Củ khoai lang và lá giàu tinh bột, protein, chất xơ, lipid, polyphenol, carotenoid, vitamin và các nguyên tố khoáng chất như kali và canxi tùy thuộc vào các giống khác nhau. Khoai lang cũng có thể được sử dụng làm một nguyên liệu thô để chiết xuất các thành phần chức năng khác nhau với giá trị dinh dưỡng.

Thành phần giá trị dinh dưỡng

Khoai lang là nguồn dinh dưỡng tuyệt vời về chất xơ, vitamin và chất khoáng. Thành phần dinh dưỡng của khoai lang trong 100 gam phần ăn được bao gồm:

  • Năng lượng: 119 Kcal
  • Protein: 0.8 gam
  • Lipid: 0.2 gam
  • Glucid: 28.5 gam
  • Chất xơ: 1.3 gam
  • Vitamin: A, C, B…
  • Chất khoáng: Kali, Mangan, Đồng, Niacin,..

Ngoài ra, khoai lang có màu cam và tím rất giàu chất chống oxy hóa để bảo vệ cơ thể chống lại các gốc tự do. Các gốc tự do là các phân tử không ổn định có thể làm phá hủy DNA và kích hoạt tình trạng viêm. Tổn thương gốc tự do có liên quan đến các bệnh mãn tính như ung thư, bệnh tim và lão hóa. Do đó, sử dụng các loại thực phẩm giàu chất chống oxy hóa sẽ rất tốt cho sức khỏe.

Hóa học đằng sau

Tinh bột là thành phần chính của khoai lang khô và bao gồm cả amylose và amylopectin với giá trị dao động tương ứng từ 13,33% đến 26,83% và 73,17% đến 86,67%. Các hạt tinh bột khoai lang thay đổi từ hình đa giác đến hình tròn đến hình cốc / hình chuông với kích thước hạt từ 2 đến 42 μm. Tính tiêu hóa được (digestibility), phần trăm đông đặc (syneresis percentage), sức trương nở và độ hòa tan của khoai lang nằm trong khoảng lần lượt là 10,35% 15,15%, 32,45% 44,68%, 13,46 26,13 g / g và 8,56% 19,97%. Tinh bột của khoai lang có thể được biến đổi bởi các phương pháp vật lý và hóa học cải thiện đặc điểm hóa lý và sức đề kháng của chúng hướng tới các enzym tiêu hóa trong quá trình tiêu hóa tinh bột, điều này có thể hỗ trợ chúng có thể hoạt động như các chất phụ gia chức năng trong thực phẩm.

Tinh bột khoai lang. Nguồn: Starchprojectsolution.com

Khoai lang chứa khoảng 1,73% 9,14% protein trên trọng lượng khô cơ bản. Protein trong khoai lang (gọi tắt là SPP) chủ yếu bao gồm các sporamins, rất giàu axit amin thiết yếu và SPP có thể so sánh được với các protein thực vật chất lượng cao khác. Thật không may, SPP thường bị loại bỏ như chất thải công nghiệp trong quá trình chế biến tinh bột khoai lang. SPP có độ gel và đặc tính nhũ hóa tốt và có thể dễ dàng thu hồi bằng kết tủa đẳng điện hoặc phương pháp xử lý siêu lọc / đường lọc. SPP thủy phân (gọi tát là SPPH) cho thấy hoạt động chống oxy hóa đáng chú ý, và SPPH có thể được lấy bằng cách thủy phân bằng enzym dưới áp suất thủy tĩnh cao.

Chất xơ ăn kiêng của khoai lang có thể được chiết xuất từ ​​bột khoai lang, đó là cặn khử nước được tạo ra trong quá trình chế biến tinh bột khoai lang. Bột khoai lang bao gồm 49,7% chất xơ, giàu pectin (39,5%), cellulose, hemicellulose và lignin. Chất xơ trong khoai lang có tác dụng lý hóa và các thuộc tính chức năng tốt. Đặc biệt, pectin khoai lang thu được bằng cách biến đổi do siêu âm gây ra cho thấy trọng lượng phân tử thấp hơn, cao hơn hàm lượng axit galacturonic và khả năng chống oxy hóa mạnh hơn khi so với các mẫu không được biến đổi và có thể tác động lên tế bào chết giống như quá trình apoptosis do ung thư ruột kết.

Lipid có trong hầu hết các loại thực phẩm và đóng một vai trò quan trọng trong dinh dưỡng của con người và các khía cạnh cảm quan của thực phẩm. Tổng số hàm lượng lipid (gọi tắt là TLs) của các giống khoai lang thường dao động trong khoảng 0,72% đến 1,44%, bao gồm 36,74% – 61,04% chất béo trung tính (gọi tắt là NLs), 30,29% – 49,25% glycolipid (gọi tắt là GL) và 7,05% – 17,07% phospholipid (gọi tắt là PLs). Các axit béo (gọi tắt là FA) trong khoai lang như TLs, NLs, GL và PLs bao gồm các tỷ lệ phần trăm khác nhau của axit palmitic (C16: 0), axit stearic (C18: 0), axit oleic (C18: 1), axit linoleic (C18: 2), axit linolenic (C18: 3) và axit arachidic (C20: 0). Chất béo trong khoai lang đã được báo cáo là có ảnh hưởng nhất định trong việc chống ung thư, đặc biệt là GL với sự đóng góp của monogalactosyl diacylglycerol và digalactosyl diglyceride.

Khoai lang cung cấp chất xơ, kali và vitamin C. Nguồn: Everyday.com

Polyphenol được cấu tạo từ nhiều thành phần khác nhau, và uống vì lý do sức khỏe hiện được khuyến cáo rộng rãi ở hầu hết các nước phát triển. Các hợp chất polyphenol trong khoai lang được tách ra thành hai loại chính: flavonoid và axit phenolic. Flavonoid chủ yếu được tìm thấy trong rễ củ khoai lang, và bao gồm anthocyanins, rutin và quercetin, nhưng cũng được tìm thấy trong ngọn khoai lang, chẳng hạn, glicozit quercetin. Axit phenolic trong khoai lang bao gồm một hỗn hợp axit caffeic và dẫn xuất của axit caffeoylquinic, thường có trong tất cả các bộ phận của lá khoai lang, cuống lá, thân và rễ củ.

Carotenoid của khoai lang chủ yếu phân bố trong củ khoai lang ruột vàng-cam, cũng như lá khoai lang. Khoảng 90% lượng carotenoid trong khoai lang ruột cam là β-caroten. Lutein là một thành viên của họ carotenoid xanthophyll, và nó đã được tìm thấy trong các bộ phận cấu thành của ngọn khoai lang. Các giống khoai lang có hàm lượng carotenoit cao và thịt có màu vàng cam hoặc vàng đậm đã được phát triển. Carotenoid trong khoai lang cho thấy các hoạt động chống oxy hóa tốt và có thể được sử dụng như một giải pháp cho sự thiếu hụt vitamin A.

Một số lợi ích

Nội dung sau đây chỉ có tính chất tham khảo, không thay thế cho việc chẩn đoán hoặc điều trị y khoa.

Cải thiện độ nhạy insulin ở bệnh tiểu đường

Khoai lang có thể giúp cải thiện độ nhạy insulin. Trong nghiên cứu năm 2008 đã phát hiện ra chiết xuất khoai lang có vỏ màu trắng giúp cải thiện độ nhạy insulin ở những người mắc bệnh đái tháo đường type 2. Trước đó, năm 2000 cũng đã làm thí nghiệm trên chuột với khoai lang có vỏ màu trắng hoặc một chất nhạy cảm với insulin (troglitazone) sử dụng trong 8 tuần. Kết quả cho thấy mức độ kháng insulin được cải thiện ở những con chuột sử dụng khoai lang. Tuy nhiên, vẫn cần có nhiều nghiên cứu hơn để chứng minh lợi ích này của khoai lang.

Chất xơ trong khoai lang cũng rất quan trọng. Các nghiên cứu đã phát hiện ra rằng những người tiêu thụ nhiều chất xơ dường như có nguy cơ thấp mắc bệnh đái tháo đường type 2.

Sử dụng khoai lang giúp cải thiện độ nhạy insulin ở bệnh tiểu đường. Nguồn: Chr. Hansen

Duy trì huyết áp

Hiệp hội tim mạch Hoa Kỳ (AHA) khuyến khích mọi người tránh ăn thực phẩm chứa lượng muối bổ sung cao, và thay vào đó là tiêu thụ nhiều thực phẩm giàu kali để duy trì hệ thống tim mạch được khỏe mạnh. Một phần khoai lang nghiền (124gam) cung cấp 259mg kali, khoảng 5% nhu cầu kali hàng ngày của người trưởng thành (4,700mg).

Giảm nguy cơ ung thư

Khoai lang là nguồn beta caroten tuyệt vời. Đây là một loại sắc tố thực vật hoạt động như một chất chống oxy hóa mạnh mẽ trong cơ thể. Đồng thời nó cũng là một loại tiền vitamin A khi đưa vào cơ thể sẽ được chuyển đổi thành vitamin A cần thiết.

Chất chống oxy hóa có thể giúp giảm nguy cơ mắc các loại ung thư khác nhau bao gồm ung thư tuyến tiền liệt và ung thư phổi. Ngoài ra, nó còn giúp ngăn ngừa tổn thương tế bào gây ra bởi các phân tử không ổn định (gốc tự do). Nếu mức độ gốc tự do trong cơ thể tăng quá cao, tổn thương tế bào xảy ra và làm tăng nguy cơ mắc một số bệnh.

Anthocyanin – một nhóm chất chống oxy hóa được tìm thấy khoai lang tím có thể làm chậm sự phát triển của một số loại tế bào ung thư bao gồm bàng quan, đại tràng, dạ dày, vú.

Cải thiện tiêu hóa

Khoai lang có chứa hai loại chất xơ: chất xơ hòa tan và chất xơ không hòa tan. Do đó, khi chất xơ nằm trong đường tiêu hóa sẽ cung cấp nhiều lợi ích cho sức khỏe đường ruột. Một số chất xơ hòa tan hấp thụ nước và làm mềm phân nên nó giúp ngăn ngừa táo bón. Các chất xơ hòa tan cũng như chất xơ không hòa tan có thể được lên men bởi vi khuẩn trong ruột kết và tạo ra các acid béo chuỗi ngắn cung cấp năng lượng cho tế bào niêm mạc ruột và giữ cho chúng được khỏe mạnh. Ngoài ra, nhiều nghiên cứu liên kết với lượng chất xơ ăn vào cao có thể làm giảm nguy cơ ung thư đại trực tràng.

Bảo vệ mắt

Khoai lang là nguồn cung cấp tiền vitamin A dưới dạng beta caroten. Đây là loại vitamin quan trọng để bảo vệ sức khỏe của mắt. Theo ODS một củ khoai lang nước cung cấp khoảng 1,403 mcg vitamin A hoặc 561% nhu cầu vitamin A hàng ngày của một người.

Ngoài ra, vitamin A cũng hoạt động như một chất chống oxy hoá. Cùng với các chất oxy hoá khác nó có thể giúp bảo vệ cơ thể, ngăn ngừa nhiều bệnh cho cơ thể.

Giảm viêm

Một nghiên cứu ở chuột năm 2017 cho thấy chiết xuất từ khoai lang tím có thể giúp giảm nguy cơ viêm và béo phì.

Khoai lang cũng chứa choline – một chất dinh dưỡng giúp vận động cơ bắp, học tập và trí nhớ. Ngoài ra, nó cũng có tác dụng hỗ trợ hệ thống thần kinh.

Thuốc chẹn beta propranolol. Nguồn: Wikipedia.org

Rủi ro khi sử dụng

Bên cạnh những lợi ích về giá trị dinh dưỡng từ khoai lang, thì nó cũng có một số yếu tố rủi ro có thể ảnh hưởng đến sức khỏe, chẳng hạn như: khoai lang chứa kali. Nếu sử dụng lượng kali cao sẽ không phù hợp với người đang sử dụng thuốc chẹn beta. Đây là thuốc được kê đơn cho bệnh tim. Khi kết hợp hai loại này sẽ làm cho nồng độ kali máu tăng. Hoặc những người mắc bệnh thận cũng cần chú ý về lượng kali mà họ tiêu thụ. Nếu họ tiêu thụ quá nhiều kali có thể làm cho thận có tình trạng xấu hơn.

Một số rủi ro khác cần lưu ý đó là tình trạng nhiễm thuốc trừ sâu của các loại thực phẩm sống trong đó có khoai lang. Để hạn chế điều này, chúng ta có thể tìm mua các sản phẩm hữu cơ để giảm thiểu rủi ro do ô nhiễm.

Bài viết đến đây là hết rồi. Hi vọng sẽ giúp ích cho các bạn phần nào trong tương lai. Lần sau nếu có ai hỏi về chủ đề này thì hãy nhớ về hóa học đằng sau chúng nhé.

Tham khảm Tai-HuaMu, SunanWang, EverydayVinmec.

guest
0 Bình luận
Phản hồi nội tuyến
Xem tất cả các bình luận
0
Rất thích suy nghĩ của bạn, hãy bình luận.x
()
x