Thói quen uống một tách cà phê vào buổi sáng giúp nhiều người tỉnh táo, nhưng đôi khi lại đi kèm cảm giác cồn cào, nóng rát hoặc khó chịu ở vùng thượng vị [1]. Nhiều người cho rằng cà phê rang đậm với vị đắng gắt và màu đen sẫm sẽ "nặng đô" và hại dạ dày hơn loại rang nhạt hoặc rang vừa có vị chua thanh.

Thực tế khoa học lại chứng minh điều ngược lại. Các dữ liệu phân tích hóa học và thử nghiệm trên người cho thấy cà phê rang đậm ít kích thích dạ dày tiết axit hơn so với cà phê rang vừa hoặc rang nhạt [1]. Điểm mấu chốt nằm ở sự biến đổi các hợp chất sinh học dưới tác động của nhiệt độ cao trong lò rang, đặc biệt là sự hình thành hoạt chất N-methylpyridinium (viết tắt là N-MP) [1].

Vì sao uống cà phê đôi khi gây cồn cào dạ dày?

Cảm giác kích ứng dạ dày sau khi uống cà phê có một phần nguyên nhân từ sự gia tăng bài tiết axit dịch vị [2]. Trong hạt cà phê tự nhiên có chứa nhiều hợp chất sinh học như caffeine, axit chlorogenic (CGA), trigonelline và nhóm chất (beta) N-alkanoyl-5-hydroxytryptamides (gọi tắt là C5HT) [1].

Khi đi vào cơ thể, một số thành phần này kích thích các tế bào thành dạ dày bơm ra nhiều proton (ion H+) hơn, làm giảm độ pH trong lòng dạ dày và gây ra môi trường axit mạnh [1]. Để khắc phục tình trạng này, ngành công nghiệp thực phẩm từng phát triển các công nghệ như xử lý hạt cà phê bằng hơi nước nhằm làm giảm bớt các hợp chất bị nghi ngờ gây kích ứng [2]. Tuy nhiên, chính cấp độ lửa và thời gian trong quá trình rang truyền thống đã tự tạo ra một cơ chế bảo vệ tự nhiên rất đáng chú ý [1].

Hợp chất N-MP trong cà phê rang đậm hoạt động thế nào?

Nhiệt độ cao trong quá trình rang làm thay đổi sâu sắc cấu trúc hóa học của hạt cà phê [3]. Hạt cà phê nhân xanh ban đầu chứa hàm lượng lớn một hợp chất dẫn xuất pyridine có tên là trigonelline [3]. Khi tiếp xúc với nhiệt trong lò rang, lượng trigonelline này bị phân hủy nhiệt và giảm dần theo thời gian [3].

Quá trình phân hủy nhiệt của trigonelline tạo ra hai sản phẩm không bay hơi chính là axit nicotinic và N-methylpyridinium (N-MP), trong đó N-MP là sản phẩm nhiệt chủ đạo [3]. Thời gian rang càng kéo dài và màu hạt càng sẫm, lượng trigonelline càng giảm thì nồng độ N-MP sinh ra càng tăng lên [3]. Trong các tài liệu hóa học năm 2002, hợp chất này còn được gọi tên là 1-methylpyridinium và được ghi nhận có thể đạt tỷ lệ lên tới 0,25% tính theo trọng lượng ở hạt cà phê Arabica rang đậm [4].

Song song với sự gia tăng của N-MP, nhiệt độ cao của quá trình rang đậm cũng phá hủy bớt các chất có khả năng kích thích tiết axit như axit chlorogenic (CGA) và C5HT [1]. Tỷ lệ N-MP cao kết hợp với sự suy giảm của C5HT và CGA trong cà phê rang đậm được xem là yếu tố giúp làm dịu phản ứng tiết axit của niêm mạc dạ dày sau khi uống [1].

Các nghiên cứu trên người và tế bào nói gì?

Một nghiên cứu công bố năm 2014 đã trực tiếp so sánh tác động tiết axit dạ dày của hai loại cà phê trên 9 tình nguyện viên khỏe mạnh [1]. Nhóm nghiên cứu cho những người tham gia uống dung dịch bicarbonate kèm hoặc không kèm 200 mL cà phê pha từ hỗn hợp hạt rang vừa trên thị trường hoặc hỗn hợp hạt rang nâu đậm, sau đó đo độ pH bên trong dạ dày của họ [1].

Phân tích hóa học hai loại nước cà phê này cho thấy hàm lượng caffeine khá tương đồng nhau, ở mức 607 mg/mL đối với mẫu rang đậm và 674 mg/mL đối với mẫu rang vừa [1]. Tuy nhiên, cà phê rang nâu đậm có nồng độ N-MP cao gấp 3 lần so với mẫu rang vừa trên thị trường, cụ thể là 87 mg/L so với 29 mg/L [1]. Ngược lại, mẫu rang đậm có nồng độ các chất kích ứng thấp hơn hẳn so với mẫu rang vừa: lượng C5HT chỉ ở mức 0,012 mg/L so với 0,343 mg/L; axit chlorogenic ở mức 323 mg/L so với 1126 mg/L; và trigonelline ở mức 119 mg/L so với 343 mg/L [1].

Kết quả đo đạc trên 9 tình nguyện viên cho thấy mẫu cà phê rang nâu đậm kích thích tiết axit dạ dày ít hơn rõ rệt so với mẫu cà phê rang vừa [1]. Dù vậy, nghiên cứu này có giới hạn là cỡ mẫu nhỏ (9 người khỏe mạnh) và các nhà khoa học lưu ý cần thêm các thử nghiệm trong tương lai để xác nhận liệu tỷ lệ N-MP cao so với C5HT và CGA có thực sự mang lại lợi ích giảm tiết axit ổn định hay không [1].

Trước đó, một nghiên cứu năm 2010 đã đánh giá hoạt tính tiết proton (axit) trên mô hình tế bào ung thư dạ dày người (dòng tế bào HGT-1) [2]. Các nhà khoa học xử lý tế bào với nước pha từ các mẫu cà phê sấy thăng hoa thương mại, bao gồm: 4 mẫu cà phê thường, 5 mẫu cà phê hạt dịu, 4 mẫu cà phê thân thiện với dạ dày và 3 mẫu cà phê thân thiện với dạ dày đã tách caffeine [2]. Kết quả cho thấy nhóm cà phê hạt dịu không tạo ra sự khác biệt đáng kể về hoạt tính tiết axit so với cà phê thường [2]. Trong khi đó, cả hai nhóm cà phê "thân thiện với dạ dày" (có và không có caffeine) đều giúp giảm hoạt tính tiết axit ở tế bào thấp hơn đáng kể so với cà phê thường [2].

Phân tích thành phần trong nghiên cứu năm 2010 chỉ ra rằng mẫu cà phê thân thiện với dạ dày đã tách caffeine có lượng C5HT, caffeine, N-MP và catechol giảm rõ rệt so với cà phê thường [2]. Tuy nhiên, ở mẫu cà phê hạt dịu và mẫu thân thiện với dạ dày chưa tách caffeine, hàm lượng các chất này không khác biệt so với cà phê thường dù hoạt tính tiết axit vẫn giảm [2]. Giới hạn này cho thấy không một hợp chất đơn lẻ nào đóng vai trò duy nhất quyết định khả năng kích ứng, mà đây là kết quả tương tác của nhiều thành phần trong hạt cà phê [2].

Một nghiên cứu định lượng quy mô lớn năm 2013 trên 113 mẫu cà phê Arabica và 38 mẫu cà phê Robusta cũng củng cố quy luật biến đổi chất theo màu sắc hạt rang [5]. Kết quả xác nhận nồng độ N-MP tỷ lệ nghịch một cách có ý nghĩa thống kê với độ sáng màu của hạt, tức hạt rang càng sẫm màu thì càng giàu N-MP [5]. Ngược lại, hạt rang nhạt màu lại giữ được nhiều trigonelline và axit caffeoylquinic hơn [5].

Hiểu lầm thường gặp về độ đậm và lượng caffeine

Sai lầm phổ biến nhất của người tiêu dùng là đánh đồng vị đắng đậm của cà phê rang sẫm màu với hàm lượng caffeine cao và nguy cơ xót ruột. Thực tế, caffeine là chất tương đối bền nhiệt nhưng vẫn bị hao hụt do hiện tượng thăng hoa khi tiếp xúc với nhiệt độ rang quá cao [3].

Một tổng quan khoa học năm 2021 chỉ ra rằng nồng độ caffeine trong cà phê rang đậm có xu hướng thấp hơn so với cà phê rang nhạt [3]. Dữ liệu thực nghiệm ghi nhận hạt cà phê Sidama có thể mất tới 60% lượng caffeine sau quá trình rang, trong khi hạt Yirgacheffe mất trung bình 53% và hạt Harar mất khoảng 40% [3]. Như vậy, uống cà phê rang đậm không làm bạn nạp nhiều caffeine hơn, mà còn giúp đưa vào cơ thể nhiều N-MP hơn để hạn chế bớt sự tăng tiết axit dạ dày [1].

Tuy nhiên, người dùng cũng cần biết rằng mỗi cấp độ rang đều có ưu và nhược điểm riêng đối với sức khỏe tổng thể. Một thử nghiệm lâm sàng ngẫu nhiên có đối chứng năm 2015 trên 118 người trưởng thành thừa cân đã so sánh tác động chuyển hóa tim mạch giữa nhóm uống cà phê rang đậm (giàu N-MP) và nhóm uống cà phê rang vừa (giàu axit caffeoylquinic và trigonelline) trong 3 tháng, sau khi trải qua 4 tuần ngừng uống cà phê [6].

Những người tham gia uống trung bình từ 4 đến 5 tách mỗi ngày [6]. Kết quả sau 3 tháng cho thấy cân nặng, chỉ số khối cơ thể (BMI), vòng eo, khả năng điều hòa đường huyết và mức insulin không thay đổi ở cả hai nhóm [6]. Nhóm uống cà phê rang đậm ghi nhận huyết áp tâm thu giảm xuống nhưng chỉ số mỡ máu triglyceride lại tăng lên [6]. Trong khi đó, nhóm uống cà phê rang vừa có mức cholesterol tốt (HDL) và hormone adiponectin tăng lên [6]. Dù các khác biệt này không còn ý nghĩa thống kê sau khi hiệu chỉnh kiểm định đa biến, nghiên cứu vẫn cho thấy việc chọn mức độ rang nào cần đặt trong bức tranh sức khỏe toàn diện chứ không chỉ nhìn vào mỗi dạ dày [6]. Ngoài ra, việc rang ở nhiệt độ rất cao (như 215, 220 đến 230 độ C) cũng làm phát sinh thêm các hợp chất mới do nhiệt như mepiquat (đạt 1.020 microg/kg ở mẫu Arabica Indonesia rang đậm 230 độ C và 430 microg/kg ở mẫu Robusta Việt Nam rang vừa 220 độ C), dù tác động sinh học của chất này vẫn đang được tiếp tục làm rõ [7].

Ai nên thận trọng khi uống cà phê?

Dù cà phê rang đậm ít kích thích tiết axit hơn cà phê rang nhạt, điều này không có nghĩa là loại đồ uống này hoàn toàn vô hại với mọi dạ dày [1]. Cà phê rang đậm vẫn kích thích tiết axit ở một mức độ nhất định và vẫn chứa lượng lớn caffeine (khoảng 607 mg/mL trong mẫu thử nghiệm) [1].

Những người đang mắc các bệnh lý thực thể tại đường tiêu hóa như viêm loét dạ dày - tá tràng tiến triển, trào ngược dạ dày thực quản (GERD) mức độ nặng cần hết sức thận trọng. Nhóm đối tượng có bệnh nền tim mạch, rối loạn mỡ máu hoặc tiểu đường cũng cần lưu ý vì việc tiêu thụ lượng lớn từ 4 đến 5 tách mỗi ngày có thể dẫn đến sự tăng nhẹ chỉ số đường huyết HbA1c hoặc biến đổi triglyceride như đã ghi nhận trong thử nghiệm lâm sàng [6].

Phụ nữ mang thai, người nhạy cảm với caffeine hoặc người đang sử dụng các loại thuốc điều trị bệnh mạn tính nên tham khảo ý kiến bác sĩ trước khi duy trì thói quen uống cà phê hằng ngày. Việc chuyển sang cà phê rang đậm chỉ là giải pháp hỗ trợ giảm bớt sự khó chịu nhẹ ở người khỏe mạnh, tuyệt đối không phải là phương pháp điều trị hay chữa khỏi các bệnh lý dạ dày [1].

Cách chọn và pha cà phê êm dịu cho dạ dày

Để tận dụng lợi ích bảo vệ dạ dày từ hoạt chất N-MP mà vẫn giữ được các dưỡng chất có lợi, bạn có thể áp dụng một số nguyên tắc thực tế từ các nghiên cứu:

Thứ nhất, ưu tiên chọn hạt cà phê rang đậm (dark roast) nếu bạn thường xuyên bị cồn cào ruột sau khi uống các loại cà phê rang nhạt (light roast) hoặc rang vừa (medium roast) [1]. Nếu muốn dung hòa cả bốn nhóm hoạt chất sinh học gồm N-MP (nhiều ở hạt rang đậm) cùng trigonelline và axit caffeoylquinic (nhiều ở hạt rang nhạt), nghiên cứu năm 2013 gợi ý bạn có thể phối trộn (blend) hai loại bột cà phê có cấp độ rang đậm - nhạt khác nhau khi pha [5].

Thứ hai, chú ý tỷ lệ nước khi pha chế. Thử nghiệm về tốc độ chiết xuất năm 2013 chỉ ra rằng khi sử dụng tỷ lệ thể tích nước trên lượng bột cà phê lớn hơn 16 (ví dụ dùng hơn 160 mL nước cho 10 gram bột cà phê), hơn 90% lượng hoạt chất sinh học bao gồm cả N-MP sẽ được chiết xuất gần như hoàn toàn ra nước pha [5]. Pha loãng cà phê theo tỷ lệ này vừa giúp lấy tối đa lượng N-MP có lợi, vừa tránh làm dung dịch cà phê quá đặc gây kích ứng niêm mạc.

Thứ ba, không nên uống cà phê khi bụng hoàn toàn trống rỗng. Dù trong nghiên cứu năm 2014, việc uống 200 mL cà phê rang đậm đã cho thấy sự êm dịu hơn so với rang vừa, việc lót dạ bằng một bữa sáng nhẹ và uống kèm đủ nước lọc vẫn là thói quen an toàn để bảo vệ niêm mạc tiêu hóa [1]. Hãy giới hạn lượng uống ở mức vừa phải, khoảng 1-2 tách mỗi ngày thay vì uống tới 4-5 tách đặc [6].

Tóm lại, nếu bạn là người yêu cà phê nhưng hay gặp cảm giác nóng rát, cồn cào dạ dày, việc chuyển từ cà phê rang nhạt sang rang đậm là một lựa chọn có cơ sở khoa học đáng thử [1]. Nhờ quá trình nhiệt phân tạo ra nhiều hợp chất N-MP và làm giảm bớt các axit kích ứng, hạt cà phê rang sẫm màu sẽ đối xử nhẹ nhàng hơn với chiếc dạ dày của bạn [1]. Tuy nhiên, hãy luôn lắng nghe phản ứng của cơ thể, pha cà phê với lượng nước hợp lý và hỏi ý kiến bác sĩ nếu các triệu chứng đau dạ dày kéo dài dai dẳng.