Nhiều gia đình có thói quen mua thực phẩm giàu dưỡng chất về trữ trong tủ lạnh hoặc để ngoài kệ bếp nhưng lại quên che chắn kín kẽ. Đôi khi đồ ăn hay đồ uống bổ dưỡng để lâu dưới đèn chiếu sáng hoặc trong hộp trong suốt bị hao hụt giá trị dinh dưỡng mà mắt thường không thấy được. Liệu cách lưu trữ thức ăn hằng ngày có thực sự khiến lượng vi chất, nhất là vitamin A, suy giảm nhanh chóng?

Câu trả lời ngắn gọn là có: vitamin A dạng retinol và các este của nó cực kỳ kém bền trước ánh sáng, oxy không khí và nhiệt độ bảo quản. Các thử nghiệm khoa học cho thấy khi để ngoài môi trường có ánh sáng chiếu vào hoặc không khí lọt vào, hoạt chất này có thể bị phân hủy hoàn toàn chỉ trong vài ngày [1].

Cơ chế khiến vitamin A hao hụt khi bảo quản

Vitamin A dạng hoạt động mạnh nhất là retinol, vốn sở hữu cấu trúc hóa học rất nhạy cảm với các phản ứng quang hóa và oxy hóa khử [1]. Khi gặp tia tử ngoại (UV), ánh sáng khả kiến hoặc tiếp xúc với oxy phân tử trong không khí, phân tử retinol nhanh chóng bị bẻ gãy hoặc biến tính [1], [2]. Quá trình quang chiếu dưới tia cực tím có thể tạo ra các sản phẩm oxy hóa biến đổi như retinal, ROH 5,6-epoxide, 5,8-epoxyretinol hay 13,14-epoxyretinol [2].

Dưới tác động của năng lượng ánh sáng, các dạng đồng phân sinh học mạnh nhất của vitamin A cũng bị biến đổi. Điển hình là dạng all-trans retinol palmitate bị đồng phân hóa thành dạng 11-cis hoặc các đồng phân khác [3]. Sự chuyển đổi này làm giảm sút giá trị hoạt tính sinh học của dưỡng chất, biến thực phẩm bổ dưỡng thành nguồn dinh dưỡng kém hoạt lực hơn hẳn ban đầu [3].

Bên cạnh ánh sáng, các ion kim loại và tác nhân oxy hóa ngoài môi trường cũng kích hoạt phản ứng phân hủy dây chuyền của vitamin A [4]. Hiện tượng peroxy hóa lipid xung quanh cũng trực tiếp kéo giảm độ bền của phân tử retinol lưu trữ [2].

Ánh sáng: "Kẻ thù" hàng đầu của retinol

Tác hại của việc để thực phẩm tiếp xúc với ánh sáng đã được chứng minh rõ rệt qua các mốc thời gian cụ thể. Một nghiên cứu kiểm tra dung dịch retinol tự do ở nhiệt độ 4 độ C và môi trường trung tính pH 7.0 cho thấy: dưới điều kiện có ánh sáng, retinol tự do bị phân hủy hoàn toàn chỉ trong vòng 2 ngày [1]. Ngay cả khi được bao bọc trong màng liposome đậu nành, sau 8 ngày chiếu sáng vẫn có 20% lượng retinol bị phân hủy [1].

Nghiên cứu trên sữa đậu nành tăng cường vi chất năm 2023 cho thấy việc để lạnh dưới ánh sáng trong 12 ngày làm giảm 15% vitamin A RAE [3]. Dưới tác động chiếu sáng, tỷ lệ all-trans retinol palmitate có hoạt tính sinh học đầy đủ bị sụt giảm nghiêm trọng [3]. Đáng chú ý, quá trình quang hóa này ưu tiên sinh ra đồng phân 11-cis chỉ có hoạt tính sinh học 34%, thay vì đồng phân 13-cis có hoạt tính lên tới 73% [3].

Các nhà nghiên cứu rút ra kết luận rằng sự thất thoát đáng kể của vitamin A có thể xuất hiện chỉ sau 5 đến 10 ngày bảo quản dù ánh sáng chiếu ở mức độ vừa phải và không liên tục [3]. Tình trạng thất thoát này thậm chí sẽ trầm trọng hơn tại các quầy trưng bày bán hàng có cường độ ánh sáng cao và chiếu liên tục [3]. Ngược lại, điều kiện lưu trữ bóng tối giúp ưu tiên duy trì dạng đồng phân 13-cis hoạt lực cao và bảo toàn vi chất tốt hơn [3].

Tác động của nhiệt độ và nồng độ oxy

Nhiệt độ môi trường lưu trữ ảnh hưởng trực tiếp đến tốc độ phân rã hóa học của vitamin A. Khảo sát động học ở các mức nhiệt độ 4, 25, 37 và 50 độ C ghi nhận tác dụng bảo vệ retinol hiệu quả hơn hẳn khi lưu trữ ở mức nhiệt độ thấp [1]. Khi kết hợp nhiệt độ cao với sự hiện diện của oxy trong không khí, tốc độ tự oxy hóa của retinol diễn ra nhanh chóng [4], [5].

Nghiên cứu năm 2021 về nhũ tương dầu trong nước chứa vitamin A (525 micromol/L), dầu ngô 10% và đạm whey 2% theo dõi trong suốt 5 tuần bảo quản ở nhiệt độ 40 độ C [6]. Kết quả phân tích sắc ký lỏng HPLC-DAD cho thấy nồng độ vitamin A sụt giảm theo thời gian lưu trữ ở nhiệt độ cao này nếu không có hàm lượng alpha-tocopherol (vitamin E) bảo vệ tối ưu [6].

Oxy hòa tan hoặc oxy trong khoảng trống bao bì kết hợp cùng nhiệt độ và ánh sáng tạo thành chuỗi xúc tác phá hủy vi chất [2], [5]. Dù vậy, trong một thử nghiệm mô phỏng phơi nhiễm kéo dài 4 giờ ở 37 độ C, mẫu giữ trong bóng tối và tiếp xúc không khí vẫn giữ được 99,2% lượng retinol ban đầu, trong khi mẫu phơi ra ánh sáng và khí phòng giảm còn 91,5% [5]. Điều này chứng tỏ ánh sáng là ngòi nổ kích hoạt sự phân hủy retinol diễn ra mạnh mẽ hơn rất nhiều so với chỉ riêng nhiệt độ hay oxy phòng [5].

Vai trò của cấu trúc thực phẩm và màng bao bọc

Độ bền của vitamin A phụ thuộc lớn vào việc nó ở dạng tự do hay được liên kết, bảo vệ bởi cấu trúc protein, chất béo của thực phẩm. Từ năm 1991, các nhà khoa học đã phát hiện một lượng lớn retinol có thể gắn kết với acid casein trong sữa qua các liên kết kỵ nước, nhất là trên các gốc acid amin Trp và Phe [7]. Sự liên kết này giúp casein đóng vai trò tự nhiên bảo vệ retinol, khiến vi chất này không bị phân hủy theo thời gian hoặc qua các khâu xử lý nhiệt [7].

Ngoài protein sữa, dạng bao bọc chất béo cũng thay đổi hoàn toàn khả năng sống sót của vitamin A. Retinol tự do ở pH 7.0 phơi sáng bị hỏng sạch sau 2 ngày, nhưng khi đưa vào cấu trúc liposome màng kép từ phospholipid đậu nành (tỷ lệ gắn kết tới 98,14%), mức độ phân hủy chỉ còn 20% sau 8 ngày [1]. Cơ chế bảo vệ đạt hiệu quả cao hơn khi lipid ở pha gel rắn thay vì pha lỏng tinh thể [1].

Trong cấu trúc nhũ tương dầu trong nước, kích thước hạt dầu cũng quyết định độ ổn định của vitamin A [6]. Kỹ thuật vi hóa lỏng ở áp suất 100 đến 200 MPa tạo ra các hạt dầu nhỏ mịn giúp giữ vitamin A tốt nhất trong 5 tuần lưu trữ ở 40 độ C [6]. Tuy nhiên, nếu áp suất quá cao chạm ngưỡng 200 MPa, tác động này lại ảnh hưởng tiêu cực đến khả năng giữ retinol [6].

Hiểu lầm thường gặp về bảo quản thực phẩm

Nhiều người lầm tưởng rằng chỉ cần cất đồ ăn vào tủ lạnh đóng kín là vi chất được bảo vệ toàn diện. Trên thực tế, nếu bảo quản trong các chai lọ thủy tinh trong suốt, hộp nhựa mờ dưới ánh đèn tủ lạnh hoặc đèn bếp rọi vào mỗi lần mở ra, vitamin A dạng all-trans retinol palmitate vẫn bị quang phân [3]. Nghiên cứu chỉ rõ việc để lạnh 12 ngày có chiếu sáng vẫn gây hao hụt 15% vitamin A [3].

Một hiểu lầm phổ biến khác là thực phẩm có tính acid như nước ép sẽ giữ dưỡng chất tốt hơn. Thử nghiệm động học phân hủy cho thấy ở môi trường acid mạnh pH 3, retinol tự do bị phân hủy cực kỳ nhanh chóng [1]. Ở pH 3, ngay cả màng bọc liposome cũng không thể hiện ưu thế vượt trội so với môi trường tự nhiên có bổ sung alpha-tocopherol [1]. Retinol đạt độ ổn định bền vững hơn tại môi trường pH trung tính hoặc kiềm nhẹ [1].

Nhiều người cũng nghĩ rằng khi thực phẩm bị giảm vi chất, lượng vitamin chỉ hao hụt về mặt con số chứ chất lượng còn lại không đổi. Bằng chứng khoa học chỉ ra ánh sáng biến đổi dạng hoạt tính cao thành các đồng phân kém hoạt tính như 11-cis (chỉ giữ 34% hoạt tính sinh học) và các chất chuyển hóa khác [3], [2].

Ai nên thận trọng trước nguy cơ thiếu hụt vi chất?

Sự hao hụt thầm lặng của vitamin A trong quá trình lưu trữ thực phẩm đặc biệt đáng ngại đối với các đối tượng có nhu cầu vi chất cao hoặc phụ thuộc vào thực phẩm tăng cường. Tình trạng thiếu hụt vitamin A hiện ảnh hưởng đến khoảng một phần ba trẻ em dưới 5 tuổi trên phạm vi toàn cầu [6]. Nhóm trẻ nhỏ, phụ nữ mang thai hoặc đang cho con bú cần nguồn vi chất đủ chuẩn để phục vụ tăng trưởng và phát triển mô biểu mô [6], [8].

Người cao tuổi, người ăn uống kém hoặc bệnh nhân phục hồi sau ốm thường dựa vào các loại sữa bổ sung vi chất, thực phẩm công thức đóng chai sẵn. Nếu những sản phẩm này bị phơi dưới ánh đèn siêu thị dài ngày hoặc để tại nhà trong chai trong suốt, hàm lượng vitamin thực tế nhận được sẽ thấp hơn nhiều so với thông tin ghi trên nhãn [3].

Bên cạnh đó, người đang mắc các bệnh lý mạn tính về đường ruột, gan mật hay kém hấp thu chất béo cũng cần thận trọng. Cơ thể họ vốn dĩ đã khó dung nạp vitamin tan trong dầu, nếu vi chất trong thức ăn còn bị oxy hóa thành các sản phẩm phụ hoặc dạng đồng phân hoạt tính thấp, nguy cơ thiếu hụt vitamin A sẽ càng trầm trọng hơn. Những đối tượng này nên trao đổi với bác sĩ chuyên khoa hoặc chuyên gia dinh dưỡng để được đánh giá phác đồ bổ sung phù hợp, không tự ý dùng liều cao tích lũy.

Hướng dẫn bảo quản đúng cách để giữ trọn vitamin A

Để ngăn chặn tối đa sự phá hủy vi chất do quang hóa và oxy hóa, việc thay đổi thói quen lưu trữ hằng ngày là điều thiết yếu:

Đầu tiên là tránh xa ánh sáng. Thực phẩm bổ sung vitamin A, sữa tươi, sữa đậu nành tăng cường vi chất hoặc dầu ăn giàu vi chất cần được chứa trong các bình xốp, hộp giấy đục, chai thủy tinh tối màu để cản hoàn toàn tia UV và ánh sáng nhìn thấy [1], [3]. Tránh đặt chai dầu ăn, sữa hạt gần cửa sổ có ánh nắng rọi hoặc ngay dưới bóng đèn tuýp nhà bếp.

Thứ hai, hạ nhiệt độ và rút ngắn thời gian tích trữ. Nhiệt độ thấp (như mức 4 độ C trong ngăn mát) làm chậm đáng kể phản ứng phân hủy của retinol so với nhiệt độ phòng hay mức 37-50 độ C [1]. Thực phẩm đã mở bao bì nên dùng sớm trong vòng vài ngày, tránh lưu cữu nhiều tuần vì quá trình mất vi chất có thể diễn ra rõ sau 5 đến 10 ngày [3].

Thứ ba, hạn chế tiếp xúc oxy không khí. Khi đã mở nắp chai sữa hay thực phẩm lỏng chứa retinoid, cần vặn chặt nắp ngay để hạn chế không khí lưu thông bên trong khoảng trống của bình chứa [5].

Thứ tư, tận dụng sự bảo vệ tự nhiên từ các dưỡng chất đi kèm. Sự kết hợp giữa vitamin E (alpha-tocopherol) và vitamin C giúp tạo nên lá chắn chống oxy hóa và ngăn chặn hiện tượng đồng phân hóa vitamin A [3], [6]. Bổ sung alpha-tocopherol nồng độ cao (lên đến 1,00 mg/g) đã được chứng minh mang lại độ ổn định cao nhất cho vitamin A trong dung dịch nhũ tương khi bảo quản [6]. Ăn phối hợp thực phẩm giàu vitamin A với nguồn thực phẩm chứa vitamin E, protein sữa tự nhiên giúp nâng cao tính ổn định của vi chất [7], [6].

Tóm lại, vitamin A là vi chất vô cùng nhạy cảm trước ánh sáng, oxy và nhiệt độ cao nhưng có thể được bảo vệ toàn vẹn nếu bảo quản đúng cách. Giữ thực phẩm trong đồ chứa tối màu, đậy kín, bảo quản lạnh và sử dụng sớm sẽ giúp gia đình giữ trọn vẹn giá trị dinh dưỡng của bữa ăn hằng ngày.