Xu hướng dùng sâu quy và băn khoăn về nhiệt độ nấu nướng

Sâu quy (ấu trùng bọ cánh cứng Alphitobius diaperinus, hay còn gọi là sâu quy nhỏ) đang dần trở thành nguồn thực phẩm giàu dinh dưỡng được quan tâm trong ngành công nghệ thực phẩm nhờ chứa hàm lượng protein và chất béo dồi dào. Nhiều gia đình và cơ sở sản xuất thường áp dụng các biện pháp nhiệt như sấy khô, chiên giòn hoặc xào nấu để chế biến loại ấu trùng này thành món ăn thường ngày hoặc dạng bột bổ sung.

Tuy nhiên, câu hỏi khiến nhiều người băn khoăn là liệu việc dùng nhiệt độ cao như sấy nóng hay chiên ngập dầu có làm biến chất lượng lipid quý giá bên trong sâu quy hay không? Khi chất béo bị gia nhiệt, mức độ oxy hóa diễn ra như thế nào và người tiêu dùng cần lưu ý điều gì để bảo toàn giá trị dinh dưỡng của món ăn?

Nhiệt độ cao thúc đẩy quá trình peroxy hóa lipid, làm suy giảm chất lượng chất béo của sâu quy và tạo ra các gốc tự do gây hại. Các bằng chứng thực nghiệm cho thấy trên ngưỡng 70 độ C, khả năng chống oxy hóa và hiệu suất thu hồi chất béo của sâu quy đều bị sụt giảm nghiêm trọng, đồng thời phát sinh các sản phẩm phụ tác động tiêu cực đến cấu trúc dinh dưỡng tổng thể.

Cơ chế tác động của nhiệt độ cao lên chất béo sâu quy

Chất béo trong thực phẩm nói chung và ấu trùng côn trùng nói riêng rất nhạy cảm với tác động của nhiệt. Quá trình xử lý nhiệt kích thích quá trình peroxy hóa lipid diễn ra nhanh chóng, đặc biệt là sự oxy hóa các axit béo không bão hòa đa [1]. Khi các axit béo này bị bẻ gãy dưới tác động của nhiệt độ, chúng giải phóng ra một lượng lớn các gốc tự do [1].

Các gốc tự do mới sinh này lại tiếp tục tấn công sang các axit béo khác vốn ít nhạy cảm với oxy hóa hơn, chẳng hạn như axit oleic [1]. Quá trình oxy hóa lipid còn tạo ra các sản phẩm oxy hóa lipid (viết tắt là LOPs), chẳng hạn như các chất aldehyde bay hơi hoặc các hợp chất hydroperoxy conjugated dienes [1, 3, 6].

Đáng chú ý, quá trình oxy hóa chất béo không chỉ dừng lại ở việc làm hỏng lipid mà còn kéo theo chuỗi phản ứng dây chuyền làm hỏng các chất dinh dưỡng khác. Nhiệt độ gia tăng đẩy nhanh quá trình hình thành tất cả các oxylipin trong dầu thực phẩm [2]. Khi nhiệt độ quá cao, các chất aldehyde sinh ra từ chất béo bị oxy hóa sẽ phản ứng với các nhóm amin của axit amin để tạo ra các hợp chất khác, làm biến tính protein [1].

Nghiên cứu thực nghiệm về nhiệt độ trên dầu sâu quy

Ảnh hưởng của nhiệt độ đối với dầu chiết xuất từ sâu quy (Alphitobius diaperinus) đã được làm sáng tỏ thông qua một nghiên cứu tối ưu hóa quy trình trích ly công bố năm 2022 [3].

Trong thử nghiệm này, các nhà nghiên cứu đã đánh giá tác động của nhiệt độ trích ly có hỗ trợ siêu âm (UAE) từ 30 độ C đến trên 70 độ C đối với hiệu suất thu hồi dầu và hoạt tính chống oxy hóa của ấu trùng Alphitobius diaperinus [3]. Kết quả cho thấy khi nhiệt độ tăng từ 30 lên 70 độ C, hiệu suất chiết xuất dầu (EE) tăng từ 74,48% lên 84,56%, chỉ số dọn gốc tự do DPPH tăng từ 51,11% lên 64,12% và lực khử (RP) tăng từ 0,628 lên 0,721 [3]. Việc tăng nhiệt độ ở mức này giúp cải thiện độ hòa tan và độ nhớt của lipid cũng như các hợp chất hoạt tính sinh học [3].

Tuy nhiên, nghiên cứu phát hiện ra rằng khi nhiệt độ vượt quá ngưỡng 70 độ C, cả hiệu suất thu hồi lẫn hoạt tính chống oxy hóa của dầu sâu quy đều sụt giảm đáng kể [3]. Nguyên nhân được xác định là do sự bay hơi nhanh ở nhiệt độ cao đã thúc đẩy sự hình thành các gốc tự do, gây oxy hóa lượng lipid có mặt trong dịch chiết [3]. Bên cạnh đó, việc để các chất béo tiếp xúc lâu dài trong điều kiện gia nhiệt sẽ khiến chúng bị thoái hóa qua quá trình oxy hóa và làm suy yếu khả năng chống oxy hóa tự nhiên [3].

Khả năng tự ổn định oxy hóa của chế phẩm sâu quy

Một số người tin rằng các thành phần protein trong sâu quy có thể đóng vai trò như chất bảo vệ tự nhiên chống lại sự ôi thiu của chất béo. Một nghiên cứu chuyên sâu đã sử dụng bột ấu trùng sâu quy (Alphitobius diaperinus) thủy phân bằng enzyme Alcalase hoặc Trypsin để thử nghiệm làm chất nhũ hóa bảo vệ nhũ tương dầu cá 5% khỏi quá trình oxy hóa [4].

Nghiên cứu tạo ra các dịch thủy phân có độ thủy phân từ 19% đến 28% [4]. Kết quả kiểm tra độ ổn định vật lý và đo lường các sản phẩm oxy hóa sơ cấp cũng như thứ cấp trong quá trình bảo quản cho thấy: không có mẫu nhũ tương nào được làm bền bằng protein sâu quy đạt được độ ổn định oxy hóa cao hơn chất đối chứng sodium caseinate [4].

Các nhà nghiên cứu kết luận rằng dù protein từ ấu trùng sâu quy có tiềm năng làm chất nhũ hóa tốt (hạt nhũ tương đạt kích thước nhỏ 0,626 micromet khi xử lý siêu âm kết hợp Trypsin), chúng vẫn cần bổ sung thêm các chất chống oxy hóa từ bên ngoài mới có thể kiểm soát hiệu quả quá trình oxy hóa lipid [4]. Điều này chứng minh bản thân sâu quy khi chế biến không có "lá chắn" tự nhiên đủ mạnh để chống lại sự ôi khét của chất béo nếu chịu nhiệt độ khắc nghiệt.

Mối liên hệ: Dầu bị oxy hóa làm giảm giá trị tiêu hóa đạm

Khi chiên hoặc sấy sâu quy ở nhiệt độ cao, tác hại không chỉ dừng lại ở việc mất đi các axit béo có lợi. Sản phẩm oxy hóa chất béo còn liên kết chéo và phá hủy protein của chính món ăn đó.

Một nghiên cứu năm 2023 về cơ chế phân tử đã phân tích tác động của sản phẩm oxy hóa lipid lên cấu trúc protein dưới tác động của nhiệt độ từ 100 độ C đến 180 độ C [5]. Kết quả cho thấy sản phẩm oxy hóa chất béo (cụ thể là trans,trans-2,4-decadienal hay 2,4-Dec) đã làm giảm đáng kể khả năng tiêu hóa của protein khi gặp nhiệt độ cao (100-180 độ C) [5]. Lượng peptide tiêu hóa được phân tách từ protein bị biến đổi bởi 2,4-Dec giảm dần khi nồng độ chất oxy hóa này tăng lên [5].

Phân tích cấu trúc phân tử phát hiện 2,4-Dec liên kết cộng hóa trị với protein (theo thứ tự mức độ biến đổi: lysine > histidine > arginine), khiến cấu trúc không gian của protein bị co cụm chặt lại, tạo hiện tượng kết tụ và che lấp các vị trí nhận diện của enzyme tiêu hóa [5]. Xử lý nhiệt độ cao chính là yếu tố hỗ trợ thúc đẩy những biến đổi tiêu cực này [5]. Như vậy, việc chiên sâu quy ở nhiệt độ cao (thường từ 150-180 độ C) vừa làm oxy hóa chất béo, vừa gián tiếp làm đạm trong sâu quy trở nên khó tiêu hóa đối với cơ thể người dùng.

Hiểu lầm thường gặp khi chế biến sâu quy

Nhiều người nội trợ cho rằng sâu quy chiên giòn rụm trong chảo dầu sôi là cách chế biến thơm ngon và vệ sinh nhất mà không làm mất chất. Tuy nhiên, các bằng chứng cho thấy nhiệt độ sôi của dầu mỡ thường vượt xa ngưỡng 100 độ C, tạo điều kiện thuận lợi cho sự hình thành ồ ạt các gốc tự do và làm suy thoái nghiêm trọng các axit béo chưa bão hòa [1, 3, 4].

Một ngộ nhận khác là việc ấu trùng sâu quy có sức sống dẻo dai thì thành phần dinh dưỡng của chúng cũng bền vững trước nhiệt độ. Thực tế, các nghiên cứu sinh học cho thấy sâu quy trưởng thành đối phó với căng thẳng nhiệt lạnh bằng cách tích lũy polyol và phá vỡ protein thành các axit amin tự do để bảo vệ tế bào [5, 7]. Tuy nhiên, cơ chế bảo vệ sự sống này chỉ diễn ra khi cá thể côn trùng còn sống trong tự nhiên và không hề đồng nghĩa với việc dầu chiết xuất từ chúng có khả năng "chịu nhiệt" khi bị đun nấu trên ngọn lửa nhân tạo.

Ngoài ra, quan niệm cho rằng sấy sâu quy ở nhiệt độ càng cao để khử trùng nhanh càng tốt cũng là sai lầm. Ở nhiệt độ cao, quá trình bốc hơi diễn ra nhanh chóng kích thích phản ứng peroxy hóa lipid và làm mất hoạt tính chống oxy hóa của các hợp chất sinh học có trong sâu quy [3].

Ai nên thận trọng khi sử dụng sâu quy chế biến nhiệt cao?

Do quá trình oxy hóa chất béo tạo ra các hợp chất độc hại như aldehyde và oxylipin, những người có bệnh nền mạn tính cần đặc biệt lưu ý [3, 6]. Quá trình oxy hóa lipid trong thực phẩm tạo ra các hợp chất độc hại có thể gây ra nhiều bệnh lý khi đi vào cơ thể và tham gia vào quá trình oxy hóa nội sinh tế bào [2].

Người mắc bệnh tim mạch, mỡ máu cao, xơ vữa động mạch không nên tiêu thụ sâu quy được chiên giòn ngập dầu hoặc nướng cháy ở nhiệt độ cao, bởi lượng gốc tự do và lipid bị oxy hóa có thể làm tăng gánh nặng viêm nhiễm cho thành mạch. Người có hệ tiêu hóa yếu, viêm dạ dày mạn tính cũng dễ bị đầy bụng, khó tiêu khi ăn sâu quy chế biến nhiệt quá cao do protein của chúng đã bị biến tính, kết cụm chặt và khó phân cắt bởi men tiêu hóa [5].

Cần lưu ý rằng các dữ liệu hiện có về sự biến đổi chất béo được nghiên cứu trên dịch chiết dầu và bột protein của sâu quy (Alphitobius diaperinus) [2, 4], cũng như trên mô hình mô cơ và protein động vật nói chung [1, 3]. Hiện chưa có nghiên cứu can thiệp lâm sàng dài hạn về việc ăn sâu quy chiên nhiệt độ cao trên phụ nữ mang thai, phụ nữ cho con bú hay trẻ nhỏ. Nhóm đối tượng này nên tham khảo ý kiến bác sĩ hoặc chuyên gia dinh dưỡng trước khi đưa sâu quy vào khẩu phần.

Gợi ý chế biến sâu quy bảo toàn dinh dưỡng

Để giảm thiểu sự hao hụt axit béo không bão hòa và ngăn ngừa tình trạng oxy hóa chất béo khi chế biến sâu quy, bạn có thể áp dụng các biện pháp sau:

  • Kiểm soát nhiệt độ chế biến: Tránh các phương pháp chiên ngập dầu ở nhiệt độ quá cao (trên 150-180 độ C). Khi sấy khô sâu quy làm nguyên liệu, nên duy trì dải nhiệt độ vừa phải, tốt nhất là dưới 70 độ C để bảo tồn các hoạt tính chống oxy hóa tự nhiên và hạn chế tạo gốc tự do [3].
  • Ưu tiên phương pháp nhiệt ẩm hoặc nhiệt độ thấp: Các phương pháp nấu chậm ở nhiệt độ thấp hoặc hấp chín có kiểm soát nhiệt độ giúp giảm thiểu sự hình thành các gốc tự do tấn công axit béo [1].
  • Kết hợp với chất chống oxy hóa tự nhiên: Vì protein sâu quy không thể tự ngăn chặn quá trình oxy hóa lipid [4], bạn nên chế biến hoặc ướp sâu quy cùng các loại gia vị, thảo mộc giàu chất chống oxy hóa tự nhiên hoặc bổ sung các chất như alpha-tocopherol (vitamin E) để kìm hãm sự phát triển của các oxylipin độc hại [2].
  • Bảo quản đúng cách: Sau khi sấy khô ở nhiệt độ thích hợp, sâu quy cần được bảo quản trong bao bì kín, tránh ánh sáng trực tiếp và không khí để ngăn ngừa sự oxy hóa tiếp diễn trong thời gian lưu trữ [4, 6].

Tóm lại, nhiệt độ cao là tác nhân trực tiếp phá hủy chất béo và làm giảm giá trị dinh dưỡng của sâu quy qua việc thúc đẩy oxy hóa lipid và làm biến tính protein. Để tận dụng nguồn dưỡng chất này một cách an toàn cho sức khỏe, người tiêu dùng nên ưu tiên các phương pháp chế biến nhiệt độ thấp, hạn chế chiên rán ngập dầu và luôn lắng nghe lời khuyên của chuyên gia dinh dưỡng nếu có vấn đề sức khỏe nền.