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在食品工业产生大量土豆皮废弃物的背景下，研究人员开展了土豆皮粉（PPF）与商业土豆粉（CPF）功能和营养特性比较的研究。结果显示 PPF 在纤维、抗氧化性等方面表现优异。这为食品行业提供新原料选择，助力环保与资源利用。
在全球食品制造业蓬勃发展的当下，大量有机废弃物的产生成为了一个棘手的问题。就拿土豆来说，它作为世界上广泛种植的作物，在食品工业中占据重要地位，像土豆面粉、淀粉和罐头生产过程中，会产生大量的土豆皮（PP）。据统计，欧盟每年约产生 8900 万吨食品废弃物，而土豆皮的形成率在 15% - 40% 之间波动，预计到 2030 年，全球土豆皮废弃物将达到约 8000 万吨。这些土豆皮若处理不当，不仅会造成环境污染，也是对资源的极大浪费。
另一方面，土豆皮其实是个 “宝藏”。它富含多种营养成分和生物活性化合物，比如多酚和酚类物质，这些成分具有天然的抗氧化和抗菌活性。但目前，将土豆皮开发成工业产品的过程漫长且投资巨大。而商业土豆粉（CPF）在生产过程中，常用的煮沸、蒸煮和热干燥等方法会破坏土豆淀粉的功能特性和结构，影响产品质量。
为了解决这些问题，来自土耳其加济安泰普大学（Gaziantep University）和埃斯基谢希尔奥斯曼加齐大学（Eski?ehir Osmangazi University）的研究人员开展了一项研究，旨在评估土豆皮粉（PPF）的生物功能、营养、物理化学和形态特征，并与商业土豆粉进行对比，同时探究冷冻干燥对土豆皮粉性质的影响 。该研究成果发表在《Potato Research》上。
研究人员采用了多种关键技术方法。在样本处理上，将采集的土豆皮经冷冻干燥后研磨成粉；通过化学分析方法测定其水分、脂肪、纤维等化学成分；运用 2,2 - 二苯基 - 1 - 苦味酰基肼（DPPH）自由基清除试验、Trolox 等效抗氧化能力测定等方法评估抗氧化活性；利用原子吸收光谱（AAS）分析矿物质含量；借助扫描电子显微镜（SEM）观察形态结构；运用差示扫描量热法（DSC）研究热特性；采用傅里叶变换红外光谱（FT-IR）分析化学组成。
研究结果
- 物理化学组成：PPF 的水分含量低于 CPF，脂肪含量极低，属于低脂食品。其纤维、蛋白质和灰分含量显著高于 CPF，而碳水化合物含量较低，这使得 PPF 的能量值低于 CPF 。PPF 较高的纤维含量，使其成为维持消化系统健康、增加饱腹感和调节血糖水平的优质膳食纤维来源。
- 生物功能特性：PPF 在 DPPH 自由基清除活性和抗氧化能力（Trolox 当量）方面表现出色，其总酚含量也高于 CPF。这表明 PPF 具有较强的抗氧化活性，土豆皮是酚类化合物的优质来源，PPF 在这方面的优势使其在食品保鲜和医药领域具有潜在应用价值。
- 矿物质含量：PPF 中钾（K）、铁（Fe）、镁（Mg）、钠（Na）和锌（Zn）等矿物质含量丰富，尤其是 K 和 Fe 的含量明显高于 CPF 。这进一步提升了 PPF 的营养价值，使其在补充人体矿物质方面具有优势。
- 颜色特征：PPF 颜色较深，亮度低于 CPF，红度略低，黄度也低于 CPF。不同的干燥技术会导致土豆粉颜色差异，这可能会影响产品在市场上的外观接受度，但也为特定产品提供了独特的色泽选择。
- 形态特性：SEM 图像显示，PPF 的淀粉颗粒呈椭圆形，且颗粒尺寸小于 CPF。PPF 较小的颗粒尺寸有利于提高其在食品中的分散性和稳定性，对食品的口感、外观和加工性能都有积极影响。PPF 的颗粒尺寸分布与 CPF 有显著差异，这一特性在食品工业应用中具有重要意义。
- 热分析结果：DSC 分析表明，PPF 的起始温度（To）、峰值温度（Tp）、最终温度（Tc）和焓变（?H）均低于 CPF，这意味着 PPF 的糊化速度更快，所需能量更少 。这一特性使得 PPF 在一些需要快速糊化的食品加工过程中具有优势。
- 傅里叶变换红外光谱分析：FT-IR 光谱显示，PPF 和 CPF 都含有碳水化合物、木质素 / 木栓质复合物、纤维素、淀粉、半纤维素和蛋白质等成分。PPF 在某些特征峰上的表现与 CPF 略有不同，进一步证实了两者化学组成的差异，但也表明 PPF 具备作为 CPF 替代品的潜力。
研究结论与讨论
研究表明，冷冻干燥对土豆皮粉的物理化学、热学和形态特性有显著影响。PPF 在糊化速度、颗粒尺寸和抗氧化活性等方面表现出色，且具有较低的能量值，可作为谷物产品的替代品，应用于各种低热量食品中。土豆皮淀粉也有望在食品工业中替代商业淀粉。
PPF 在食品工业中的应用前景广阔，可用于制作甜点、酱汁、餐食和糕点等多种食品。此外，由于其丰富的营养成分和生物功能特性，PPF 还可用于开发无麸质食品，满足特殊人群的饮食需求，同时也适合用于食品包装和医药胶囊等领域。
从环保角度来看，利用土豆皮废弃物制备 PPF，不仅减少了环境污染，还实现了资源的有效利用，符合可持续发展的理念。总体而言，这项研究为土豆皮废弃物的再利用提供了理论依据和实践指导，对推动食品工业的可持续发展具有重要意义。
