Nhiều gia đình thường có thói quen mua nhiều khoai lang rồi cất ngay vào ngăn mát tủ lạnh với suy nghĩ nhiệt độ thấp sẽ giúp củ tươi lâu, không bị hỏng hay mọc mầm. Tuy nhiên, sau vài ngày lấy ra chế biến, củ khoai thường gặp hiện tượng sượng cứng, nấu lâu chín, phần ruột bị khô hoặc thâm đen và mất đi độ dẻo ngọt tự nhiên.
Khoai lang có nguồn gốc từ vùng nhiệt đới và cận nhiệt đới nên rất nhạy cảm với nhiệt độ thấp [1]. Khi đặt củ khoai trong môi trường dưới 10 độ C của tủ lạnh, hàng loạt biến đổi sinh lý bất thường diễn ra, dẫn tới hiện tượng tổn thương do lạnh (chilling injury) [2]. Hiện tượng này làm thay đổi cấu trúc vật lý, phá vỡ liên kết thành tế bào và xáo trộn các enzyme chuyển hóa đường, khiến củ khoai bị cứng và biến chất [1, 2, 4].
Cơ chế khiến khoai lang sượng và mất ngon ở nhiệt độ thấp
Khoai lang là cơ quan dự trữ chứa nhiều nước, tinh bột và các dưỡng chất thiết yếu [1]. Khi gặp nhiệt độ lạnh kéo dài từ 1 đến 10 độ C, các tế bào thực vật nhạy cảm bị rối loạn sinh lý dẫn đến chết tế bào và phá hủy tính toàn vẹn cấu trúc [1, 2].
Nhiệt độ thấp kích thích sự tích tụ của các gốc oxy hóa tự do (ROS) như superoxide và hydro peroxide, thúc đẩy quá trình oxy hóa lipid màng tế bào [3]. Khi màng tế bào bị tổn thương, hiện tượng rò rỉ ion và tích lũy malondialdehyde diễn ra mạnh mẽ, làm suy yếu khả năng tự điều hòa của mô củ [2]. Điều này làm thay đổi cấu trúc vi mô của thành tế bào, khiến mô củ bị đông cứng cục bộ, dẫn đến hiện tượng củ bị chai sượng [1, 2].
Bên cạnh đó, nhiệt độ bảo quản thấp còn làm xáo trộn nghiêm trọng sự phân bố và dịch chuyển của các phân tử nước trong củ khoai [4]. Nước không còn được giữ chặt trong các khoang tế bào nguyên vẹn mà di chuyển tự do hoặc thất thoát, khiến tinh bột không thể trương nở và hồ hóa đồng đều khi luộc hoặc hấp [4]. Kết quả là sau khi nấu ở 100 độ C, củ khoai vẫn giữ độ cứng bất thường thay vì trở nên mềm dẻo [4].
Xáo trộn hệ enzyme và biến động hàm lượng đường
Hương vị ngọt tự nhiên của khoai lang phụ thuộc vào sự cân bằng giữa tinh bột và các loại đường hòa tan nhờ hoạt động của các enzyme nội sinh [1, 3, 4]. Khi bị đặt vào môi trường lạnh, các phản ứng chuyển hóa đường bị xáo trộn tùy thuộc vào thời gian và đặc tính của từng giống khoai [3, 4].
Ở những giống khoai mẫn cảm với nhiệt độ thấp, hiện tượng ngọt do lạnh (cold-induced sweetening) có thể bị ức chế quá trình tạo đường khử [5]. Cụ thể, hoạt tính của enzyme invertase bị giữ ở mức thấp khiến đường không khử (non-reducing sugars) chiếm ưu thế, làm suy giảm sự tích lũy của các loại đường đơn tạo vị thanh nhẹ [5]. Mặc dù enzyme sucrose synthase (SuSy) có thể tăng sinh do phản ứng với stress nhiệt độ thấp ở giống nhạy cảm lạnh, nó lại không đóng góp hiệu quả vào việc tạo vị ngọt mong muốn [5].
Ngoài ra, nhiệt độ bảo quản dưới ngưỡng an toàn còn gây hiện tượng thâm đen bên trong ruột khoai [2]. Sự tích tụ quá mức của các loại đường không khử ở các giống chịu lạnh kém cũng là nguyên nhân làm tăng mức độ sẫm màu khi khoai được chế biến ở nhiệt độ cao [5].
Các nghiên cứu khoa học nói gì về cất giữ khoai trong nhiệt độ lạnh?
Nhiều công trình khoa học đã khảo sát trực tiếp phản ứng của củ khoai lang trước sự tác động của các mức nhiệt độ bảo quản khác nhau:
Nghiên cứu công bố năm 2025 đã phân tích ảnh hưởng của tổn thương lạnh lên các đặc tính vật lý, nấu nướng và cấu trúc của củ khoai lang [4]. Các nhà nghiên cứu đã lưu trữ khoai lang ở nhiệt độ 15 độ C và 2 độ C trong thời gian 14 ngày, sau đó nấu chín ở 100 độ C trong 10 phút [4]. Kết quả đo lường cho thấy độ cứng của khoai lang bảo quản lạnh (2 độ C) cao hơn rõ rệt so với khoai không bảo quản lạnh (15 độ C) [4]. Phân tích cấu trúc vi mô thành tế bào và sự phân bố, dịch chuyển của phân tử nước chỉ ra rằng nhiệt độ cực thấp làm biến đổi tính chất cơ học và cản trở khoai mềm ra trong quá trình nấu [4].
Nghiên cứu công bố năm 2024 làm rõ tác động của nhiệt độ dưới 10 độ C đối với rễ củ khoai lang [2]. Kết quả cho thấy khoai lang rất dễ bị tổn thương lạnh khi trữ dưới ngưỡng nhiệt độ này, dẫn đến thâm đen bên trong và tổn hại tính toàn vẹn của màng tế bào [2]. Nghiên cứu này ghi nhận việc xử lý bằng khí nóng 45 độ C trong 3 giờ trước khi đưa vào bảo quản lạnh giúp làm chậm tổn thương, ức chế sự rò rỉ ion, duy trì các chất điều hòa thẩm thấu và protein hòa tan [2]. Điều này cho thấy nếu không có biện pháp xử lý chuyên biệt, nhiệt độ lạnh thông thường sẽ phá hủy nghiêm trọng phẩm chất của củ [2].
Một nghiên cứu công bố năm 2021 trên giống khoai Xingxiang lại cho thấy một khía cạnh khác về mặt thời gian lưu trữ [1]. Khi bảo quản khoai ở 5 độ C so với nhóm đối chứng 13 độ C trong 21 ngày, nhóm nghiên cứu nhận thấy trong 14 ngày đầu, củ chưa xuất hiện triệu chứng tổn thương lạnh bên ngoài hay biến đổi độ dẫn điện [1]. Ngược lại, trữ ngắn ngày trong 14 ngày đã kích thích tăng hoạt động của các gene tổng hợp sucrose và axit amin, giúp gia tăng hàm lượng đường sucrose và axit chlorogenic [1]. Dẫu vậy, nếu bảo quản kéo dài quá ngưỡng thích nghi này, tổn thương lạnh sẽ dần phát tác làm suy giảm chất lượng [1].
Nghiên cứu công bố năm 2020 trên các giống khoai lang có độ chịu lạnh khác nhau (như Beauregard chịu lạnh tốt, BRS Rubissol và BRS Cuia mẫn cảm với lạnh) khi bảo quản ở 6 độ C và 13 độ C [5]. Ở các giống nhạy cảm lạnh cất giữ tại 6 độ C, triệu chứng tổn thương do lạnh xuất hiện nghiêm trọng, hoạt tính invertase rất thấp dẫn đến tích lũy đường khử kém và gây sẫm màu khi chế biến [5].
Nghiên cứu công bố năm 2019 khảo sát hệ thống chống oxy hóa của rễ củ khoai lang dưới áp lực nhiệt độ thấp [6]. Khi gặp stress lạnh, các enzyme chống oxy hóa như superoxide dismutase (SOD), catalase (CAT), ascorbate peroxidase (APX) và glutathione reductase (GR) ban đầu tăng nhanh hoạt tính để tự vệ, nhưng sau đó suy giảm dần khiến các chất oxy hóa gây hại tích lũy liên tục [6]. Giống chịu lạnh kém có hoạt lực chống oxy hóa yếu hơn và tích tụ nhiều tổn thương tế bào hơn [6].
Lợi ích và giới hạn từ các dữ liệu khoa học
Các nghiên cứu thực nghiệm đã chứng minh rõ ràng: nhiệt độ dưới 10 độ C là tác nhân chính gây tổn thương sinh lý, làm thay đổi cấu trúc tế bào, tăng độ cứng bất thường và gây thâm ruột khoai lang [1, 2, 4].
Tuy nhiên, các dữ liệu này cũng có những giới hạn nhất định. Các phản ứng chuyển hóa đường và mức độ chịu lạnh phụ thuộc rất lớn vào từng giống khoai cụ thể [4, 5]. Một số giống có thể chịu được nhiệt độ 5 độ C trong thời gian ngắn dưới 14 ngày mà chưa bộc lộ triệu chứng bên ngoài [1]. Mặc dù vậy, điều kiện tủ lạnh gia đình thường có mức nhiệt 2-5 độ C kết hợp đóng mở cửa liên tục, không thể kiểm soát chặt chẽ như phòng thí nghiệm, khiến nguy cơ hỏng khoai xuất hiện nhanh hơn.
Những hiểu lầm thường gặp khi cất giữ khoai lang
Nhiều người cho rằng tủ lạnh là nơi an toàn nhất cho mọi loại rau củ tươi sống. Quan niệm này hoàn toàn không phù hợp với các loại nông sản nhiệt đới nhạy cảm lạnh như khoai lang [1]. Cất khoai lang sống vào ngăn mát không giúp kéo dài độ tươi mà ngược lại gây chết tế bào cục bộ [4].
Một hiểu lầm khác là khoai bị sượng do luộc chưa đủ thời gian. Thực tế, khi củ đã bị tổn thương lạnh dẫn đến biến đổi cấu trúc thành tế bào và xáo trộn liên kết nước, dù có tăng thời gian nấu ở 100 độ C thì độ cứng của khoai vẫn cao hơn bình thường và không thể đạt được độ mềm mịn [4].
Nhóm đối tượng nên thận trọng
Củ khoai lang sau bảo quản lạnh kém chất lượng có thể chứa các vùng bị thâm đen, tích tụ sản phẩm oxy hóa lipid và suy giảm chất lượng cảm quan [1, 6]. Người có hệ tiêu hóa nhạy cảm, người cao tuổi hoặc trẻ nhỏ khi ăn phải những củ khoai bị sượng cứng có thể cảm thấy đầy bụng, khó tiêu do tinh bột không được nấu chín mềm hoàn toàn.
Nếu củ khoai đã xuất hiện mùi lạ, thâm đen lan rộng bên trong ruột hoặc chảy nước, người tiêu dùng không nên tiếp tục sử dụng để tránh ảnh hưởng xấu tới hệ tiêu hóa. Những người đang theo chế độ dinh dưỡng nghiêm ngặt điều trị bệnh mạn tính nên tham khảo ý kiến chuyên gia dinh dưỡng hoặc bác sĩ để có chế độ ăn phù hợp với thể trạng.
Cách bảo quản và sử dụng khoai lang đúng cách tại nhà
Để giữ trọn hương vị dẻo ngọt và giá trị dinh dưỡng của khoai lang, việc kiểm soát nhiệt độ môi trường bảo quản là yếu tố tiên quyết:
Khoai lang sống sau khi mua về tuyệt đối không nên cho ngay vào ngăn mát tủ lạnh. Mức nhiệt độ bảo quản an toàn được các nhà khoa học khuyến nghị đối chứng là từ 13 độ C đến 15 độ C [2, 3]. Trong điều kiện gia đình thông thường, khoai nên được để ở nơi khô ráo, thoáng mát, tránh ánh nắng chiếu trực tiếp và tránh khu vực ẩm ướt để không bị mọc mầm hay thối rữa.
Khoai mua về nên giữ nguyên lớp vỏ khô ráo, không nên rửa nước trước khi cất trữ nếu chưa dùng ngay nhằm tránh làm rách lớp bảo vệ tự nhiên. Chỉ rửa sạch củ ngay trước khi đem đi chế biến.
Trong trường hợp muốn trữ khoai trong tủ lạnh, người nội trợ nên luộc hoặc hấp chín khoai trước. Sau khi khoai chín, để nguội hoàn toàn rồi chia nhỏ từng phần cho vào hộp kín hoặc túi zip và cất trong ngăn mát hoặc ngăn đông. Khi dùng, chỉ cần rã đông và làm nóng lại, cấu trúc tinh bột và độ ngọt đã định hình từ trước sẽ không bị chai sượng như khi trữ củ sống.
Tóm lại, bảo quản khoai lang sống trong tủ lạnh dưới 10 độ C là nguyên nhân chính gây tổn thương mô tế bào, làm khoai mất ngọt và bị chai sượng khi luộc [1, 2]. Hiểu đúng đặc tính sinh lý của nông sản nhiệt đới sẽ giúp mỗi gia đình bảo quản thực phẩm đúng cách, giữ trọn vẹn hương vị tự nhiên và giá trị dinh dưỡng quý giá trong bữa ăn hàng ngày.
