Thói quen uống cà phê mỗi sáng rất phổ biến tại Việt Nam. Nhiều người băn khoăn giữa cà phê hòa tan tiện lợi và cà phê pha phin truyền thống (thuộc nhóm pha nhỏ giọt - drip coffee), loại nào giữ được nhiều chất chống oxy hóa tốt cho sức khỏe hơn.
Câu trả lời ngắn gọn là cả hai loại đều giàu chất chống oxy hóa, nhưng không có loại nào vượt trội tuyệt đối trong mọi trường hợp. Một số phân tích cho thấy cà phê hòa tan có tổng lượng phenol và dẫn xuất axit chlorogenic cao nhất [1], trong khi nghiên cứu khác lại ghi nhận phương pháp pha nhỏ giọt (tương tự pha phin) đạt hiệu quả quét gốc tự do tốt nhất hoặc chứa tổng hoạt chất trên cùng một thể tích cao hơn [2], [3]. Thực tế, hàm lượng chất chống oxy hóa phụ thuộc lớn vào mức độ rang hạt và cách pha chế cụ thể hơn là chỉ dựa vào dạng bột hòa tan hay cà phê rang xay [1], [4].
Chất chống oxy hóa trong cà phê hoạt động thế nào
Cà phê là nguồn cung cấp axit chlorogenic (CGA) chính trong chế độ ăn uống của con người [5]. Axit chlorogenic thuộc nhóm polyphenol, nổi tiếng với nhiều lợi ích cho sức khỏe [4]. Trong hạt cà phê và dịch chiết, các nhà khoa học tìm thấy nhiều hợp chất phenolic như trigonelline, axit caffeic, axit gallic, epicatechin, rutin, axit syringic và đặc biệt là các dẫn xuất của axit chlorogenic [2].
Nhóm axit chlorogenic bao gồm axit caffeoylquinic (CQA), axit feruloylquinic (FQA) và axit dicaffeoylquinic (diCQA) [4]. Trong đó, đồng phân 5-caffeoylquinic acid (5-CQA) chiếm tỷ lệ cao nhất, dao động từ 25 đến 30% tổng lượng CGA trong cà phê [4], [5]. Xếp sau 5-CQA lần lượt là các chất 4-CQA, 3-CQA, 5-FQA, 4-FQA và nhóm diCQA [4].
Các hợp chất phenolic này, đặc biệt là CGA, đóng góp trực tiếp vào khả năng quét gốc tự do và tạo phức với ion sắt (iron-chelating) theo cơ chế phụ thuộc vào nồng độ [2]. Khả năng chống oxy hóa của thức uống này luôn tỷ lệ thuận với tổng hàm lượng phenol và các dẫn xuất axit chlorogenic có trong cốc cà phê [1].
Đáng chú ý, quá trình rang ở nhiệt độ cao làm phân hủy axit chlorogenic nhưng lại tạo ra các chất chống oxy hóa mạnh khác [6]. Khi đun nóng 5-CQA ở 250 độ C, hợp chất này phân hủy tạo ra lượng lớn pyrocatechol (2.809,3 microgam/g) và 2-methoxy-4-vinylphenol (46,4 microgam/g) [6]. Mẫu 5-CQA chưa đun nóng chỉ có hoạt tính chống oxy hóa trung bình đạt 44,41% ở nồng độ 100 microgam/mL, nhưng sau khi gia nhiệt ở 250 độ C, hoạt tính tăng vọt lên 79,12% chỉ ở nồng độ 10 microgam/mL [6]. Bản thân hai chất mới sinh ra là pyrocatechol và 2-methoxy-4-vinylphenol cũng có mức hoạt tính chống oxy hóa rất cao, lần lượt đạt 76,57% và 98,63% [6].
Cà phê hòa tan và pha phin dưới góc nhìn nghiên cứu
Các nghiên cứu thực nghiệm khi đặt cà phê hòa tan và cà phê pha lọc/nhỏ giọt lên bàn cân đã cho thấy những góc nhìn đa chiều.
Một nghiên cứu công bố năm 2012 đã khảo sát 13 loại cà phê pha chế theo các phương pháp khác nhau để đo hàm lượng polyphenol, methylxanthine và khả năng chống oxy hóa bằng phương pháp quang phổ cùng sắc ký lỏng hiệu năng cao (HPLC-PDA) [1]. Kết quả chỉ ra rằng cà phê hòa tan đạt giá trị cao nhất về tổng lượng phenol, các dẫn xuất axit chlorogenic (3-CQA, 4-CQA, 5-CQA), caffeine và khả năng chống oxy hóa (đo bằng xét nghiệm ABTS và FRAP) [1]. Tuy nhiên, điểm hạn chế là khi thêm sữa vào, các chỉ số chống oxy hóa này bị sụt giảm đáng kể [1].
Ngược lại, một nghiên cứu năm 2021 phân tích chiết xuất hạt cà phê Arabica bằng phương pháp đun sôi, pha nhỏ giọt (drip-filtered - nguyên lý tương đương pha phin) và pha máy espresso, đồng thời so sánh với cà phê hòa tan [2]. Dù cả cà phê rang chiết xuất và cà phê hòa tan đều có khả năng quét gốc tự do và gắn kết ion sắt hiệu quả, nhưng cà phê pha nhỏ giọt được ghi nhận là có hiệu quả quét gốc tự do cao nhất [2]. Nghiên cứu này cũng xác nhận chiết xuất cà phê rang không gây độc cho tế bào đơn nhân bình thường lẫn tế bào ung thư vú trong ống nghiệm [2].
Xét về lượng hoạt chất nạp vào cơ thể trong đời sống thực tế, một nghiên cứu năm 2019 tại Anh đã xây dựng thước đo đơn vị cà phê tiêu chuẩn dựa trên tổng lượng caffeine và axit chlorogenic (tính bằng mg/mL) từ dữ liệu Khảo sát Dinh dưỡng và Chế độ ăn Quốc gia Anh giai đoạn 2012-2016 với khoảng 1.000 người lớn và trẻ em mỗi năm [3]. Các nhà khoa học lấy một cốc cà phê hòa tan dung tích 227 mL làm 1 đơn vị chuẩn [3]. Khi so sánh trên cùng thể tích 227 mL, một cốc cà phê pha lọc (filter coffee) cung cấp tới 1,7 đơn vị hoạt chất, cao hơn rõ rệt so với cà phê hòa tan [3]. Trong khi đó, 30 mL espresso chứa 142,5 mg tổng caffeine và axit chlorogenic (tương đương 0,7 đơn vị), cốc cappuccino 354 mL chứa 2,0 đơn vị và cốc latte 240 mL chứa 1,4 đơn vị [3].
Một phân tích khác năm 2013 trên 18 mẫu cà phê thương mại gồm cả cà phê rang xay và cà phê hòa tan bằng kỹ thuật LC-MS và HPLC cho thấy tất cả các mẫu đều chứa CQA, FQA và diCQA [4]. Hàm lượng CGA dao động rất rộng, từ 27,33 đến 121,25 mg trên mỗi cốc 200 mL [4]. Nghiên cứu này kết luận chính mức độ rang hạt mới là yếu tố quyết định làm suy giảm lượng CGA, chứ không đơn thuần là dạng cà phê bột hay hòa tan [4].
Nghiên cứu về cà phê hòa tan giàu axit chlorogenic
Do cà phê hòa tan dễ điều chỉnh công thức trong công nghiệp, nhiều nghiên cứu đã tập trung phát triển dòng sản phẩm cà phê hòa tan bổ sung thêm axit chlorogenic từ hạt cà phê xanh (chưa rang) [7], [2].
Một nghiên cứu năm 2016 tại Brazil đã phối trộn dịch chiết sấy thăng hoa của hạt cà phê xanh Coffea canephora (Robusta) vào dịch chiết hạt cà phê Arabica và Robusta rang ở mức độ vừa và đậm [7]. Bốn công thức mới có hàm lượng axit chlorogenic trung bình đạt 7,2%, lượng 5-CQA cao gấp 2,5 lần so với cà phê hòa tan thương mại thông thường [7]. Khi thử nghiệm trên 42 người tiêu dùng bằng thang điểm 10, các mẫu này đạt điểm chấp nhận từ 6,6 đến 7,7 về màu sắc, hương thơm, mùi vị và độ sánh [7]. Công thức làm từ hạt Robusta cho tiềm năng chống oxy hóa vượt trội hơn, đạt 32,5 g Trolox/100 g và 13,8 g đương lượng axit gallic/100 g [7].
Về tác động sinh học trên người, một nghiên cứu lâm sàng năm 2007 thực hiện trên 12 tình nguyện viên khỏe mạnh cho thấy uống cà phê hòa tan làm giàu axit chlorogenic giúp giảm 6,9% lượng đường (glucose) hấp thụ so với nhóm đối chứng [8]. Tác dụng giảm hấp thụ đường này hoàn toàn không xuất hiện ở nhóm dùng cà phê hòa tan thông thường hoặc cà phê hòa tan đã tách caffeine [8]. Trong thử nghiệm thứ hai kéo dài 12 tuần (thiết kế ngẫu nhiên, mù đôi) trên 30 người thừa cân và béo phì, nhóm uống cà phê hòa tan giàu axit chlorogenic giảm trung bình 5,4 kg cân nặng, trong khi nhóm uống cà phê hòa tan thông thường chỉ giảm 1,7 kg [8].
Tuy nhiên, bằng chứng về khả năng kiểm soát đường huyết của cà phê hòa tan giàu CGA vẫn có giới hạn nhất định. Một nghiên cứu năm 2015 trên chuột và mô gan trong ống nghiệm đã sử dụng dịch chiết cà phê hòa tan chứa tới 37,8% axit chlorogenic [5]. Trong ống nghiệm, dịch chiết này ức chế hoạt động của enzyme gan glucose-6-phosphatase (G-6-Pase) tới 53%, và riêng hoạt chất 5-CQA (ở nồng độ 1 mM) làm giảm khoảng 40% hoạt tính enzyme này [5]. Thế nhưng, khi tiêm tĩnh mạch dịch chiết vào chuột sống hoặc tưới máu gan, nó lại không làm giảm mức đường huyết cũng như không giảm lượng đường giải phóng từ quá trình phân giải glycogen ở gan [5]. Nguyên nhân có thể do axit chlorogenic từ cà phê không đạt đủ nồng độ cần thiết bên trong tế bào gan để phát huy tác dụng ức chế enzyme như trong ống nghiệm [5].
Những hiểu lầm thường gặp khi chọn cà phê
Hiểu lầm phổ biến nhất là cho rằng cà phê hòa tan toàn hóa chất nên mất hết chất chống oxy hóa. Thực tế, cà phê hòa tan nguyên chất vẫn chứa đầy đủ các nhóm CQA, FQA, diCQA và thậm chí dẫn đầu về hàm lượng phenol tổng số trong một số phép đo phòng thí nghiệm [1], [4].
Hiểu lầm thứ hai là cà phê rang càng đậm thì càng mất hết tác dụng chống oxy hóa. Đúng là rang đậm làm hao hụt mạnh lượng axit chlorogenic ban đầu [4]. Tuy nhiên, khảo sát năm 2015 trên 6 thương hiệu cà phê thương mại cho thấy hoạt tính chống oxy hóa của dịch pha (dao động từ 63,13% đến 96,80%) lại tỷ lệ nghịch với tổng nồng độ axit chlorogenic [6]. Nhiệt độ rang đã chuyển hóa CGA thành các hợp chất mới như pyrocatechol có sức chống oxy hóa rất mạnh, giúp tạo ra loại cà phê ít axit nhưng vẫn giàu chất chống oxy hóa [6].
Hiểu lầm thứ ba là uống cà phê hòa tan thông thường có thể hạ đường huyết và giảm cân mạnh. Nghiên cứu chỉ ra cà phê hòa tan thông thường không làm giảm hấp thụ glucose, và tác dụng ức chế enzyme tạo đường ở gan trong ống nghiệm không đồng nghĩa với việc làm hạ đường huyết trực tiếp trong cơ thể sống [8], [5].
Ai nên thận trọng khi sử dụng
Dù mang lại nhiều hợp chất sinh học quý, cà phê chứa lượng lớn caffeine bên cạnh các chất chống oxy hóa [1], [3]. Những người nhạy cảm với caffeine, người thường xuyên mất ngủ, rối loạn nhịp tim hoặc phụ nữ mang thai cần kiểm soát lượng uống hằng ngày.
Người mắc bệnh đái tháo đường hoặc đang trong quá trình điều trị thừa cân, béo phì không nên tự ý dùng cà phê để thay thế phác đồ y khoa. Như các nghiên cứu đã chứng minh, cà phê hòa tan thông thường không giảm hấp thụ đường và chiết xuất giàu CGA cũng chưa chắc làm hạ đường huyết thực tế [8], [5]. Người có bệnh nền hoặc đang dùng thuốc điều trị cần tham khảo ý kiến bác sĩ trước khi thay đổi thói quen tiêu thụ đồ uống có hoạt tính sinh học cao.
Cách uống cà phê để tối ưu chất chống oxy hóa
Để nhận được nhiều chất chống oxy hóa nhất, người dùng có thể linh hoạt chọn cà phê pha phin (nhỏ giọt) hoặc cà phê hòa tan nguyên chất tùy quỹ thời gian, vì cả hai đều có khả năng quét gốc tự do và gắn kết sắt tốt [1], [2]. Nếu chọn uống tại nhà hoặc quán, một cốc cà phê pha lọc/pha phin dung tích tương đương sẽ cung cấp tổng lượng hoạt chất (caffeine và CGA) cao hơn khoảng 1,7 lần so với một cốc cà phê hòa tan thông thường [3].
Về cách pha chế, nên ưu tiên uống cà phê đen nguyên chất và hạn chế pha thêm sữa nếu mục tiêu chính là nạp chất chống oxy hóa, bởi việc thêm sữa làm giảm đáng kể khả năng chống oxy hóa của thức uống [1]. Ngoài ra, hãy chú ý chọn mức độ rang hạt phù hợp: hạt rang sáng và vừa sẽ giữ lại nhiều axit chlorogenic tự nhiên nhất [7], [4], trong khi hạt rang đậm phù hợp với người muốn loại cà phê ít axit nhưng vẫn nhận được các chất chống oxy hóa thứ cấp sinh ra do nhiệt [6].
Tóm lại, cả cà phê hòa tan lẫn cà phê pha phin đều là nguồn cung cấp polyphenol và chất chống oxy hóa dồi dào cho cơ thể. Thay vì quá lo lắng việc chọn dạng bột hòa tan hay pha phin, người tiêu dùng nên chú ý đến mức độ rang của hạt và hạn chế thêm sữa để giữ trọn vẹn giá trị sức khỏe của tách cà phê.
