Mùi vị đặc trưng đến từ đâu?
Gừng bọc da là tên gọi dân dã chỉ phần thân rễ của các loài gừng thuộc họ Gừng (Zingiberaceae) khi giữ nguyên lớp vỏ ngoài để bảo toàn hương liệu. Mùi thơm nồng cay nồng ấm đặc trưng mỗi khi bẻ đôi nhánh gừng tươi là trải nghiệm quen thuộc trong gian bếp Việt. Tuy nhiên, ít người hiểu rõ cấu trúc hóa học nào tạo nên mùi vị đặc sắc đó.
Mùi vị và đặc tính sinh học của phần thân rễ gừng bọc da phần lớn được quyết định bởi tinh dầu bay hơi. Khác với vị cay xé lưỡi do các hợp chất không bay hơi như gingerol hay shogaol mang lại [1], tinh dầu rễ gừng chứa các hợp chất thơm thuộc nhóm sesquiterpene và monoterpene chịu trách nhiệm tạo nên chiều sâu hương vị ấm nồng, hơi the cay và hương gỗ mộc tự nhiên [1], [2].
Cơ chế tạo hương và dược tính của tinh dầu gừng
Tinh dầu từ thân rễ các loài thuộc chi Gừng (Zingiber) chứa nhiều hợp chất tự nhiên có hoạt tính sinh học [1]. Về mặt hóa học, tinh dầu gừng chủ yếu gồm các hydrocarbon sesquiterpene và monoterpene bay hơi nhanh [1]. Khi bẻ vỡ tế bào vỏ rễ, các phân tử này phát tán vào không khí, kích thích thụ thể khứu giác để cảm nhận hương thơm, đồng thời mang lại các đặc tính kháng khuẩn và giảm đau cơ học [1], [2].
Cơ chế kháng khuẩn của tinh dầu thân rễ họ Gừng đã được xác nhận rộng rãi trong các thử nghiệm in vitro (ống nghiệm) [1]. Nhờ cấu trúc phân tử kỵ nước, các hợp chất terpene này có khả năng can thiệp vào màng tế bào của vi sinh vật gây hại [1]. Đồng thời, trong các phản ứng chống đau đớn, tinh dầu gừng hỗ trợ ức chế sự gia tăng của các chất gây viêm nội sinh như prostaglandin PGE2 và PGF2 sinh ra trong cơ thể [2].
3 thành phần tinh dầu chính kiến tạo mùi vị
Dựa trên các phân tích thành phần hóa thực vật từ chiết xuất thân rễ các loài gừng thông dụng, 3 hợp chất sesquiterpene và monoterpene nổi bật nhất tạo nên bản sắc mùi vị bao gồm:
Đầu tiên là alpha-zingiberene (hay zingiberene). Đây là một hydrocarbon sesquiterpene và thường là thành phần chiếm tỷ lệ cao nhất trong tinh dầu thân rễ gừng (Zingiber officinale) [1], [2]. Hợp chất này mang hương thơm đặc trưng của củ gừng sống, tạo cảm giác cay ấm dịu dàng mà không gắt [2].
Thành phần thứ hai là ar-curcumene. Đây cũng là một sesquiterpene quan trọng xuất hiện đều đặn trong tinh dầu thân rễ gừng [1], [2]. Chất này góp phần bổ sung tầng hương nồng ấm sâu lắng, hơi hướng hương thảo mộc và đất ấm, giúp định hình phong vị mộc mạc đặc thù của thân rễ [1], [2].
Thành phần thứ ba bao gồm beta-sesquiphellandrene (hoặc alpha-sesquiphellandrene) kết hợp cùng beta-bisabolene [1], [2]. Đây là các sesquiterpene tạo nên sắc thái hương thanh nhẹ, có chút mùi vỏ chanh thoang thoảng [1], [2]. Ở một số loài gừng khác như Zingiber zerumbet, sesquiterpene zerumbone lại đóng vai trò chủ đạo tạo nên mùi vị nồng đượm đặc trưng của loài đó [3], [4].
Các bằng chứng khoa học ghi nhận
Nghiên cứu về thành phần hóa học của tinh dầu thân rễ gừng khô (Zingiber officinale) năm 1999 so sánh phương pháp chiết xuất bằng chất lưu siêu tới hạn CO2 (SFE-CO2) và chưng cất lôi cuốn hơi nước truyền thống [5]. Kết quả phân tích sắc ký khí ghép khối phổ (GC-MS) cho thấy phương pháp SFE-CO2 tách được 49 thành phần, trong đó có 6-paradol, và hàm lượng các cấu tử cay thơm dạng hồ tiêu đạt 22,90% [5].
Một tài liệu tổng quan năm 2017 xác nhận rằng hoạt tính kháng khuẩn của tinh dầu thân rễ Zingiber được chứng minh chủ yếu dựa vào các hydrocarbon monoterpene và sesquiterpene như alpha-zingiberene, ar-curcumene, beta-bisabolene và beta-sesquiphellandrene [1]. Nghiên cứu này cũng chỉ rõ gingerol là hoạt chất chính trong rễ tươi, còn shogaol chiếm ưu thế về độ cay trong rễ gừng khô [1].
Một nghiên cứu công bố năm 2016 dẫn lại thử nghiệm của Jeena và cộng sự trên mô hình chuột bị gây quặn đau bằng axit axetic [2]. Phân tích tinh dầu chiết xuất từ rễ tươi Zingiber officinale cho thấy thành phần chính gồm zingiberene (31,08%), ar-curcumene (15,4%), alpha-sesquiphellandrene (14,02%), bisabolene (13,80%) và sabinene (8,27%) [2]. Khi tiêm phúc mạc liều 100, 500 và 1000 mg/kg cho chuột, tinh dầu gừng làm giảm rõ rệt số cơn quặn đau theo mức độ phụ thuộc liều lượng [2]. Cơ chế được ghi nhận do axit axetic kích thích đau gián tiếp qua việc tăng mức PGE2 và PGF2 trong khoang bụng chuột [2].
Bên cạnh đó, nghiên cứu năm 2001 về tinh dầu rễ gừng Zingiber officinale thu thập tại S. Tome và Principe chỉ ra rằng chiết xuất này có hoạt tính kháng khuẩn chống lại toàn bộ vi khuẩn Gram dương, vi khuẩn Gram âm, nấm men và nấm sợi được thử nghiệm theo phương pháp khuếch tán thạch [6]. Tương tự, nghiên cứu năm 2011 cũng ghi nhận tinh dầu gừng từ thân rễ phơi khô và rễ giống có khả năng ức chế tạo sợi sợi tơ của nấm Candida albicans trong phòng thí nghiệm [7].
Giới hạn của các bằng chứng hiện có
Mặc dù các dữ liệu phân tích hóa học đã chỉ rõ các nhóm monoterpene và sesquiterpene tạo mùi, phần lớn dữ liệu về dược tính như kháng khuẩn, kháng nấm chỉ mới dừng lại ở các thử nghiệm in vitro (trong ống nghiệm) hoặc đĩa thạch [1], [7], [6].
Thử nghiệm giảm đau của tinh dầu gừng dựa trên mô hình tiêm phúc mạc ở chuột thí nghiệm [2]. Do đó, chưa có nghiên cứu lâm sàng khẳng định việc ăn gừng hay uống tinh dầu gừng ở người mang lại tác dụng giảm đau tương đương. Tinh dầu gừng đóng vai trò tạo mùi thơm tự nhiên cho gia vị, không thể coi là thuốc đặc trị thay thế các phác đồ y khoa [1], [2].
Hiểu lầm thường gặp về mùi vị và dược tính
Nhiều người lầm tưởng rằng vị cay nồng xộc lên mũi của củ gừng hoàn toàn do gingerol gây ra. Thực tế, gingerol và shogaol là các chất tạo vị cay đọng lại trên gai lưỡi chứ không bay hơi nhiều [1]. Hương thơm nồng thoang thoảng của gừng tươi khi chưa nấu chính là do các hợp chất dễ bay hơi như zingiberene, ar-curcumene hay sesquiphellandrene tạo ra [1], [2].
Một hiểu lầm khác là nấu gừng càng lâu thì gừng càng thơm. Nhóm monoterpene và sesquiterpene là các phân tử dễ bay hơi ở nhiệt độ cao [1]. Khi ninh nấu quá lâu ở nhiệt độ lớn, các hợp chất thơm này phân tán mất, chỉ còn lại các phân tử cay bám trụ, khiến món ăn mất đi hương vị thanh dịu ban đầu [1].
Ai nên thận trọng khi dùng gừng và tinh dầu gừng?
Mặc dù thân rễ họ Gừng được dùng rộng rãi trong ẩm thực truyền thống toàn cầu [1], việc sử dụng chiết xuất tinh dầu cô đặc cần sự thận trọng nhất định. Tinh dầu nguyên chất có nồng độ hợp chất bay hơi rất cao, không được tự ý uống trực tiếp khi chưa có chỉ dẫn của bác sĩ chuyên khoa hoặc chuyên gia y tế [2].
Những người có tiền sử dị ứng với các loài cây thuộc họ Zingiberaceae hoặc có niêm mạc dạ dày nhạy cảm cần dùng thử lượng nhỏ gia vị gừng trong bữa ăn để quan sát phản ứng của cơ thể. Phụ nữ có thai, người đang điều trị bệnh lý nền nội khoa hoặc đang dùng thuốc cần tham khảo ý kiến bác sĩ chuyên khoa trước khi áp dụng bất kỳ liệu pháp bổ sung chiết xuất nào từ gừng [1], [2].
Cách ứng dụng thân rễ gừng trong đời sống
Để giữ trọn vẹn cả tầng hương sesquiterpene thơm ngát lẫn vị cay ấm tự nhiên, bạn nên dùng gừng tươi còn nguyên vỏ rửa sạch [1], [2]. Vỏ gừng chứa các túi tiết tinh dầu tự nhiên, việc cạo sạch vỏ đôi khi làm hao hụt đáng kể lượng monoterpene và sesquiterpene quý giá này [1].
Khi chế biến các món canh, trà hay món xào, hãy đập dập hoặc thái lát mỏng gừng và cho vào ở giai đoạn gần cuối của quá trình nấu. Thao tác này giúp nhiệt độ làm bốc tỏa các phân tử hương thơm mà không phá hủy cấu trúc của zingiberene hay curcumene [1], [2]. Với các loại tinh dầu gừng chiết xuất, chỉ nên dùng xông hơi phòng hoặc pha loãng trong dầu nền để massage ngoài da, tuân thủ đúng liều lượng hướng dẫn.
Hương thơm độc đáo của gừng bọc da là sự phối hợp tinh tế từ tự nhiên giữa zingiberene, ar-curcumene và các dẫn xuất terpene khác [1], [2]. Sử dụng gừng như một loại gia vị tươi sống trong chế độ ăn hàng ngày là giải pháp tự nhiên và an toàn nhất để vừa thưởng thức trọn vẹn hương vị, vừa nhận được các lợi ích nâng cao sức khỏe [1].
