Bánh mì gối để bàn ăn cả tuần không mốc là lựa chọn tiện lợi cho bữa sáng bận rộn. Nhiều người nhìn dòng chữ "canxi propionat" hay "E282" trên bao bì lại lo lắng chất này tích tụ gây hại cơ thể.

Canxi propionat an toàn cho đa số người dùng khi tuân thủ thực hành sản xuất tốt, nhưng tiêu thụ lượng lớn hoặc dùng hàng ngày có thể gây rối loạn hành vi, giấc ngủ ở một số trẻ nhạy cảm [1][2].

Canxi propionat là gì và hoạt động thế nào?

Bánh mì và các sản phẩm nướng có độ ẩm trung bình (hoạt độ nước khoảng 0,95 và độ pH từ 5,0 đến 6,0), rất dễ bị nấm men và nấm sợi làm hỏng nếu không có biện pháp kiểm soát [3]. Để kéo dài thời gian sử dụng, nhà sản xuất thường thêm chất bảo quản hóa học [3]. Canxi propionat (mã phụ gia E282 trong danh mục Codex Alimentarius) là chất bảo quản axit yếu được dùng phổ biến để ngăn chặn vi khuẩn và nấm mốc trong bánh mì [4][2][5].

Hiệu quả ức chế nấm của canxi propionat phụ thuộc chặt chẽ vào nồng độ sử dụng, nhiệt độ môi trường, hoạt độ nước (lượng nước tự do trong thực phẩm) và độ pH của bánh [4][3]. Khi độ ẩm (hoạt độ nước) và độ pH càng cao, thời gian bánh mì không bị mốc càng giảm xuống [4].

Trong các thử nghiệm so sánh từ năm 2004 đến năm 2021, canxi propionat nhìn chung kém hiệu quả hơn hai chất bảo quản khác là kali sorbat và natri benzoat trong việc ức chế nấm gây hỏng bánh [4][3]. Thậm chí ở điều kiện hoạt độ nước cao (0,97) và pH 4,8, nồng độ propionat 0,3% không chặn được nấm mốc trong 2 tuần, một số chủng nấm Penicillium roqueforti trên bánh mì đen còn bị kích thích phát triển mạnh hơn bởi propionat [4].

Bằng chứng khoa học về tác động sức khỏe và liều lượng

Về mặt độc tính hành vi, một thử nghiệm đối chứng giả dược, mù đôi, bắt chéo công bố năm 2002 đã đánh giá tác động tích lũy của canxi propionat (mã 282) trên 27 trẻ em [1]. Trước đó, những trẻ này có cải thiện hành vi rõ rệt khi áp dụng chế độ ăn loại trừ phụ gia thực phẩm và các chất tự nhiên gây nhạy cảm (salicylate, amine, glutamate) [1]. Trong thử nghiệm, trẻ được ăn bánh mì chứa canxi propionat hoặc bánh mì giả dược hàng ngày [1].

Kết quả phân tích phương sai (ANOVA) trên điểm số trung bình không thấy khác biệt có ý nghĩa thống kê do có 4 trẻ phản ứng với cả giả dược [1]. Tuy nhiên, tỷ lệ trẻ có hành vi xấu đi khi ăn bánh mì chứa chất bảo quản là 52%, cao hơn có ý nghĩa thống kê so với tỷ lệ trẻ có hành vi cải thiện là 19% (khoảng tin cậy 95% từ 14-60%) [1]. Nghiên cứu kết luận việc ăn thực phẩm lành mạnh chứa chất bảo quản hàng ngày có thể gây cáu kỉnh, bồn chồn, kém chú ý và rối loạn giấc ngủ ở một số trẻ [1].

Về mức độ phơi nhiễm thực tế, nghiên cứu năm 2016 tại Thái Lan cảnh báo việc lạm dụng nồng độ cao canxi propionat để bảo quản bánh có thể dẫn đến nhiều vấn đề sức khỏe [2]. Nhóm nghiên cứu đã kiểm tra ngẫu nhiên 22 mẫu bánh mì tại 3 khu chợ gần Bangkok bằng phương pháp tạo phức màu và sắc ký lỏng hiệu năng cao (HPLC) [2]. Kết quả cho thấy 19/22 mẫu có hàm lượng canxi propionat vượt mức 2000 mg/kg [2]. Tại các vùng nông thôn, nhiều cơ sở sản xuất nhỏ lẻ không nắm rõ quy định an toàn thực phẩm và thực hành sản xuất tốt [2].

Lợi ích và giới hạn của các bằng chứng hiện tại

Các dữ liệu nghiên cứu hiện có chỉ ra mặt lợi ích rõ ràng của canxi propionat là kéo dài tuổi thọ bánh mì, chẳng hạn bổ sung 0,3% chất này giúp bánh mì giữ được 10-12 ngày không mốc [5]. Các phương pháp phân tích trong phòng thí nghiệm (như sắc ký khí năm 1987 hay tạo phức màu năm 2016) cũng đã hoàn thiện, giúp phát hiện nhanh propionat từ mức rất thấp (dưới 0,2 ppm axit propionic hoặc trên 0,4 mg/mL ion propionat) để kiểm soát chất lượng [2][6].

Tuy vậy, bằng chứng về tác hại sức khỏe trực tiếp trên người còn có giới hạn. Thử nghiệm năm 2002 về rối loạn hành vi có cỡ mẫu nhỏ (27 trẻ) và chỉ thực hiện trên nhóm trẻ vốn đã nhạy cảm với phụ gia thực phẩm [1]. Sự xuất hiện của 4 trường hợp phản ứng với giả dược cũng làm giảm độ mạnh của phép phân tích trung bình tổng thể [1]. Các trích đoạn nghiên cứu hiện tại chưa cung cấp dữ liệu lâm sàng dài hạn trên người trưởng thành khỏe mạnh.

Những hiểu lầm thường gặp về mã phụ gia E282

Hiểu lầm phổ biến nhất là thấy quy định ghi "không giới hạn" thì nghĩ ăn bao nhiêu cũng được. Trong danh mục Codex Alimentarius, mức tiêu thụ hàng ngày chấp nhận được (ADI) của canxi propionat (E282) được xếp vào nhóm "không quy định" hoặc "không giới hạn" [2]. Tuy nhiên, các nhà khoa học nhấn mạnh "không quy định" không đồng nghĩa với việc ăn vô hạn là an toàn, mà chất này phải được dùng đúng theo Thực hành sản xuất tốt (GMP) [2]. Thực tế, Cục Quản lý Thực phẩm và Dược phẩm Hoa Kỳ (FDA) khuyến nghị mức tiêu thụ canxi propionat hàng ngày cho người lớn là 1 mg/kg trọng lượng cơ thể/ngày [2].

Hiểu lầm thứ hai là cho rằng bánh mì giảm muối có hạn sử dụng giống hệt bánh mì thường. Việc giảm muối (NaCl) tốt cho tim mạch nhưng lại làm giảm thời gian bảo quản bánh mì đi 1-2 ngày, khiến nhà sản xuất phải tìm cách bù đắp bằng chất bảo quản hoặc men tự nhiên [5].

Ai nên thận trọng khi ăn bánh mì công nghiệp?

Trẻ em có tiền sử nhạy cảm với phụ gia thực phẩm, trẻ hay gặp tình trạng cáu kỉnh, bồn chồn, mất tập trung hoặc rối loạn giấc ngủ là nhóm cần thận trọng đầu tiên [1]. Phụ huynh có thể theo dõi phản ứng của trẻ khi cắt giảm các loại bánh mì đóng gói dùng hàng ngày [1].

Người tiêu dùng hay mua bánh mì không nhãn mác, sản xuất thủ công tại các khu vực chưa kiểm soát chặt quy trình sản xuất cũng có nguy cơ nạp lượng lớn chất bảo quản vượt mức 2000 mg/kg [2]. Người có bệnh nền hoặc đang dùng thuốc điều trị nếu muốn thay đổi chế độ ăn cần hỏi ý kiến bác sĩ.

Giải pháp thay thế tự nhiên và cách áp dụng thực tế

Nghiên cứu hiện đại tìm ra nhiều giải pháp lên men bột chua (sourdough) tự nhiên giúp giảm hoặc bỏ hẳn canxi propionat [7][5][8]. Năm 2012, thử nghiệm trên bánh mì giảm muối cho thấy dùng bột chua lên men với vi khuẩn Lactobacillus amylovorus DSM 19280 giúp kéo dài thời gian bảo quản lên 12-14 ngày, tốt hơn mức 10-12 ngày của bánh mì dùng 0,3% canxi propionat và hoàn toàn thay thế được hóa chất này [5].

Năm 2010, các nhà khoa học phát hiện đồng lên men bột chua bằng hai chủng vi khuẩn Lactobacillus buchneri và Lactobacillus diolivorans giúp tự sinh ra propionat (tạo ra 48 mM trong bột có độ tro trung bình, 9 mM trong bột mì trắng và 28 mM trong bột mì nguyên cám) cùng với axetat (160-175 mM) [8]. Dùng 20% loại bột chua này ức chế được 3 trên 4 loại nấm mốc thử nghiệm trong hơn 12 ngày [8].

Đến năm 2019, nghiên cứu chỉ ra axit axetic sinh ra từ quá trình lên men có tác dụng kháng nấm mạnh và ổn định nhất [7]. Kết hợp bột chua lên men từ chủng Lactobacillus hammesii với propionat giúp giảm 7 lần nồng độ propionat cần thiết để bảo quản bánh mì lúa mì [7]. Nếu làm bánh mì bột chua hạt lanh với L. hammesii mà không dùng bất kỳ chất bảo quản nào, hạn dùng vẫn tăng thêm 2 ngày [7]. Thêm 4% đường sucrose vào bột chua lên men với L. brevis giúp tăng thời gian không mốc thêm 6 ngày trước nấm A. niger; hoặc kết hợp bột chua L. hammesii với axit ricinoleic (0,15% hoặc 0,08%) giúp kéo dài thời gian không mốc thêm 7-8 ngày [7].

Trong đời sống hàng ngày, người tiêu dùng có thể áp dụng các cách sau:

  • Ưu tiên chọn bánh mì lên men tự nhiên (bánh mì sourdough/bột chua) từ bột mì nguyên cám hoặc hạt lanh để tận dụng axit hữu cơ tự nhiên chống mốc [7][8].
  • Đọc kỹ nhãn thành phần, hạn chế cho trẻ nhỏ ăn liên tục hàng ngày các loại bánh mì công nghiệp có mã E282 hoặc canxi propionat [1][2].
  • Mua sản phẩm từ nhà sản xuất uy tín, tuân thủ thực hành sản xuất tốt để tránh bánh bị trộn dư thừa chất bảo quản [2].

Canxi propionat giúp giữ bánh mì không bị nấm mốc tấn công, nhưng không nên lạm dụng ở nồng độ cao [1][2]. Kết hợp đọc nhãn thực phẩm, đa dạng hóa bữa sáng và ưu tiên bánh mì lên men tự nhiên là cách bảo vệ sức khỏe gia đình bền vững [7][5].