Nhiều người nội trợ thường lo sợ việc dùng dầu ăn chiên xào hằng ngày sẽ biến chất béo lành mạnh thành chất béo chuyển hóa (trans fat) gây hại cho tim mạch. Thói quen đun nấu ở nhiệt độ cao hay tận dụng dầu chiên đi chiên lại khá phổ biến trong các gian bếp gia đình. Liệu nhiệt độ bao nhiêu và đun nấu trong bao lâu thì loại chất béo độc hại này mới thực sự hình thành?
Câu trả lời từ các bằng chứng khoa học cho thấy: quá trình đồng phân hóa tạo ra chất béo chuyển hóa không diễn ra ồ ạt ngay lập tức ở các mức nhiệt nấu nướng thông thường. Hiện tượng này chỉ bắt đầu xuất hiện rõ rệt khi dầu thực vật bị đun nóng trên 120 độ C trong điều kiện có oxy hóa [1], và tăng sinh đáng kể khi nhiệt độ chạm ngưỡng từ 200 độ C trở lên, đặc biệt là ở mốc 240 độ C với thời gian gia nhiệt kéo dài [2].
Cơ chế hình thành trans fat khi đun nấu dầu ăn
Chất béo chuyển hóa phát sinh chủ yếu do hiện tượng đồng phân hóa cis/trans của các axit béo chưa bão hòa dưới tác động của nhiệt và phản ứng oxy hóa [1]. Về mặt lý thuyết, việc bẻ gãy trực tiếp liên kết đôi cacbon-cacbon đòi hỏi mức năng lượng rất lớn, khoảng 263 đến 280 kJ/mol [1]. Tuy nhiên, trong quá trình đun nấu thực tế, sự có mặt của oxy đóng vai trò xúc tác cốt lõi.
Các phân tích điện toán và thực nghiệm chỉ ra rằng gốc trung gian Rc-O-O-H giữ vai trò rất quan trọng, và bước bẻ gãy liên kết O-O trong hợp chất này chính là giai đoạn quyết định tốc độ của toàn bộ quá trình đồng phân hóa cis/trans [1]. Khi có điều kiện oxy hóa và nhiệt độ vượt mức 120 độ C, axit oleic mới có thể chuyển đổi rõ rệt thành dạng elaidic acid (một dạng trans fat) [1].
Ngoài ra, cấu trúc của từng loại chất béo cũng quyết định độ nhạy cảm trước nhiệt độ. Axit linoleic và axit linolenic là những chất béo chưa bão hòa rất dễ bị đồng phân hóa thành dạng trans [3]. Dù phương pháp nấu nướng là gì, axit linolenic luôn là đối tượng dễ bị biến đổi nhất và tạo ra lượng đồng phân trans cao nhất trong dầu ăn [4].
Nghiên cứu chỉ rõ các ngưỡng nhiệt độ nguy hiểm
Năm 2018, một nghiên cứu thực nghiệm và mô hình hóa đã sử dụng axit oleic làm mô hình đơn giản hóa cho dầu ăn để kiểm tra sự chuyển đổi cấu trúc dưới tác động nhiệt [1]. Kết quả đo quang phổ hồng ngoại biến đổi Fourier (ATR-FTIR) cho thấy hiện tượng đồng phân hóa cis/trans của axit oleic chỉ diễn ra rõ ràng khi có điều kiện oxy hóa kết hợp cùng nhiệt độ cao hơn 120 độ C [1]. Nếu không có phản ứng oxy hóa xúc tác, quá trình này rất khó tự phát sinh ở mức nhiệt thấp hơn.
Tiếp tục làm rõ tác động nhiệt trong chế biến thực phẩm, một nghiên cứu công bố năm 2012 đã khảo sát sự biến đổi nhiệt của dầu đậu nành bằng phương pháp phân tích sắc ký khí và quang phổ [2]. Các nhà khoa học phát hiện việc gia nhiệt ở mức 240 độ C kích hoạt sự hình thành các axit béo chuyển hóa không liên hợp, và hàm lượng các chất này tăng lũy tiến theo thời gian đun nóng [2].
Đặc biệt, nghiên cứu này ghi nhận sự gia tăng có ý nghĩa thống kê (P < 0.05) của hai dạng trans-linoleic acid (gồm C18:2-9c,12t và C18:2-9t,12c) cùng bốn dạng trans-linolenic acid khi dầu đậu nành bị đun nóng vượt qua ngưỡng 200 độ C so với mẫu đối chứng ban đầu [2]. Phần lớn các trans fat sinh ra trong dầu đun nóng là dạng axit béo đa chức chưa bão hòa dạng trans [2].
Tuy nhiên, các phương pháp chế biến gia đình thông thường lại cho thấy kết quả khả quan hơn. Nghiên cứu năm 2012 đánh giá các kỹ thuật nấu nướng quen thuộc như nướng bánh và xào thức ăn bằng dầu hạt cải [4]. Thí nghiệm thực hiện nướng bánh ở 180 độ C và 200 độ C, đồng thời xào gà ở 200 độ C và mức nhiệt cực đoan 275 độ C [4]. Kết quả cho thấy nướng bánh chỉ làm thay đổi lượng trans fat ở mức tối thiểu, ngay cả khi nướng cháy lớp vỏ ngoài [4]. Phương pháp xào cũng không gây đồng phân hóa đáng kể, kể cả khi dầu bốc khói dữ dội ở 275 độ C trước khi bỏ thực phẩm vào [4].
Tác động của số chu kỳ chiên rán và các yếu tố phụ trợ
Không chỉ nhiệt độ đơn lẻ, số lần dầu bị đun đi đun lại cũng là yếu tố thúc đẩy tạo thành các dẫn xuất độc hại. Một nghiên cứu năm 2023 đã phân tích khoai tây chiên ngập dầu trong dầu hướng dương giàu oleic qua 4 đợt x 5 chu kỳ chiên trong vòng 2 ngày [5]. Bằng kỹ thuật sắc ký lỏng khối phổ, các nhà khoa học nhận thấy nồng độ các hợp chất trans-epoxy-FA tăng mạnh theo các chu kỳ chiên, vượt qua cả nồng độ cis-epoxy-FA vào ngày chiên thứ hai [5].
Các sản phẩm thủy phân của chúng là erythro-dihydroxy-FA (bắt nguồn từ trans-epoxy-FA) cũng tăng mạnh hơn so với threo-dihydroxy-FA qua từng đợt chiên rán [5]. Điều này chứng minh việc tái sử dụng dầu chiên nhiều lần tạo điều kiện thuận lợi cho phản ứng oxy hóa nhiệt tích tụ các dạng chuyển hóa trans nguy hại.
Nhiệt độ chiên ngập dầu thường dao động từ 170 đến 190 độ C trong thời gian tương đối ngắn [6]. Quá trình oxy hóa nhiệt trong môi trường này phụ thuộc vào loại dầu: dầu hạt cải ép lạnh giàu axit oleic có độ ổn định nhiệt tốt hơn dầu hạt cải thông thường nhưng kém bền hơn dầu cọ olein [6]. Đồng thời, hàm lượng hợp chất phân cực tổng số (TPC) tạo ra trong quá trình chiên ngập dầu có mối liên hệ mật thiết với sự phát sinh đồng phân trans-C18:1, cũng như liên quan chặt chẽ với hàm lượng axit béo C18:2 có trong dầu cọ [7].
Bên cạnh nhiệt độ và thời gian đun nấu, các yếu tố như thành phần thực phẩm (chất đạm, tinh bột, chất chống oxy hóa) và vật liệu của dụng cụ chiên rán cũng ảnh hưởng lớn đến sự hình thành axit béo chuyển hóa [3]. Thậm chí, việc chiên các sản phẩm chứa nhiều tinh bột (như khoai tây) gây ra nhiều biến đổi oxy hóa nhiệt cho dầu hơn so với khi chiên các thực phẩm giàu chất đạm (như đậu phụ) [6]. Lượng oxy hòa tan, sự bổ sung dầu mới và nồng độ các ion kim loại đa hóa trị cũng can thiệp trực tiếp vào tốc độ suy giảm chất lượng dầu [8].
Tác hại sức khỏe và giới hạn của các bằng chứng
Việc dung nạp axit béo chuyển hóa qua đường ăn uống liên quan chặt chẽ đến việc gia tăng nguy cơ mắc các bệnh tim mạch và làm tăng mức cholesterol lipoprotein tỷ trọng thấp (LDL-cholesterol xấu) trong máu [3]. Vì vậy, việc kiểm soát các nguồn sinh trans fat từ khâu công nghiệp đến nhà bếp là điều hết sức cần thiết.
Tuy nhiên, người tiêu dùng cần hiểu rõ giới hạn của các bằng chứng khoa học. Quá trình xào nấu nhanh ở nhiệt độ cao, dù khiến dầu bốc khói ở 275 độ C, thực chất không tạo ra lượng trans fat đáng kể mà chủ yếu làm suy giảm các axit béo đa chức chưa bão hòa do phản ứng thoái hóa oxy hóa [4]. Việc hình thành trans fat với số lượng lớn đòi hỏi sự cộng hưởng của cả nhiệt độ cao liên tục (trên 200 độ C đến 240 độ C) và thời gian đun nấu kéo dài [2].
Hiểu lầm thường gặp khi nấu nướng với dầu ăn
Nhiều người lầm tưởng rằng cứ hễ dầu ăn bốc khói trên chảo là toàn bộ chất béo lập tức biến thành trans fat. Nghiên cứu thực tế chứng minh nướng hay xào ở nhiệt độ thông thường và cả nhiệt độ cực đoan đều không làm thay đổi đáng kể lượng trans fat [4]. Việc dầu bị khét hay bốc khói chủ yếu gây phân hủy nhiệt, tạo ra các hợp chất phân cực và làm mất đi các chất dinh dưỡng thiết yếu như tocopherol, axit amin và axit béo tự nhiên [8].
Một hiểu lầm khác là dầu thực vật nào cũng sinh trans fat như nhau. Các loại dầu chứa nhiều axit linoleic và linolenic có nguy cơ đồng phân hóa cao hơn hẳn so với các loại dầu giàu axit oleic hay dầu cọ có tính bền nhiệt cao [3], [6].
Nhóm người nên thận trọng với thức ăn chiên rán
Những người có tiền sử bệnh tim mạch, xơ vữa động mạch hoặc người đang có nồng độ LDL-cholesterol trong máu cao cần đặc biệt cẩn trọng với các món ăn chiên ngập dầu nhiều lần [3].
Bên cạnh đó, người mắc các bệnh mạn tính liên quan đến chuyển hóa mỡ máu nên tham khảo ý kiến bác sĩ chuyên khoa hoặc chuyên gia dinh dưỡng để xây dựng chế độ ăn phù hợp, tuyệt đối không tự ý dùng các loại dầu chiên đi chiên lại ngoài hàng quán không rõ nguồn gốc.
Lời khuyên áp dụng thực tế trong gian bếp
Để giảm thiểu nguy cơ phát sinh axit béo chuyển hóa và các chất oxy hóa có hại, người nội trợ nên duy trì nhiệt độ chiên nấu dưới ngưỡng 200 độ C, tránh để dầu bị đun nóng ở mức 240 độ C trong thời gian dài [2]. Các chất chống oxy hóa tự nhiên (như hợp chất lignan trong dầu mè) có thể giúp giảm bớt phản ứng oxy hóa của dầu, tuy nhiên hiệu quả này sẽ giảm đi nếu nhiệt độ chiên quá cao [8].
Hạn chế việc tái sử dụng dầu chiên qua nhiều chu kỳ hoặc nhiều ngày liên tiếp [5]. Khi cần chiên ngập dầu, nên chọn các loại dầu có tính ổn định nhiệt cao như dầu cọ olein hoặc dầu giàu oleic thay vì các loại dầu chứa nhiều liên kết đa không no [6]. Đồng thời, cần vệ sinh sạch cặn thức ăn thừa trong chảo để tránh xúc tác các phản ứng biến chất tiếp theo [8].
Chất béo chuyển hóa không tự nhiên xuất hiện tức thì chỉ sau vài phút xào nấu bình thường. Hiểu đúng về ngưỡng nhiệt độ trên 120 độ C khi có oxy hóa [1] và trên 200 độ C kéo dài [2] sẽ giúp chúng ta an tâm chế biến, vừa giữ trọn hương vị món ăn vừa bảo vệ sức khỏe tim mạch cho cả gia đình.
