Khoai tây chiên giòn, vàng ruộm là món ăn vặt yêu thích của nhiều người từ trẻ nhỏ đến người lớn. Tuy nhiên, đằng sau màu vàng hấp dẫn và mùi thơm đặc trưng đó lại là sự xuất hiện của acrylamide – một hợp chất hóa học hình thành tự nhiên khi nấu nướng ở nhiệt độ cao [1]. Nhiều người thắc mắc liệu chiên khoai tây ở nhiệt độ cao sinh ra bao nhiêu acrylamide và chất này có thực sự gây nguy cơ ung thư hay không.
Câu trả lời ngắn gọn: Lượng acrylamide sinh ra trong khoai tây chiên có thể rất cao, dao động từ vài trăm đến hàng nghìn microgam trên mỗi kilôgam (mcg/kg), phụ thuộc trực tiếp vào nhiệt độ, thời gian chiên và cách xử lý củ khoai [1, 5]. Mặc dù acrylamide được xếp vào nhóm chất có khả năng gây ung thư, mức độ rủi ro thực tế phụ thuộc lớn vào tổng lượng ăn vào hàng ngày và thói quen nấu nướng của mỗi gia đình [5, 8].
Cơ chế tạo thành acrylamide: Khi phản ứng Maillard xảy ra
Màu vàng nâu và hương vị thơm lừng của miếng khoai tây chiên là kết quả của phản ứng Maillard [1]. Đây là một chuỗi các phản ứng hóa học phi enzyme diễn ra giữa đường khử (như glucose, fructose) và các axit amin tự do dưới tác động của nhiệt độ cao khi chiên, nướng hoặc quay [1]. Phản ứng này cũng tạo ra các sắc tố melanoidin mang lại màu sắc bắt mắt cho thực phẩm [1].
Tuy nhiên, mặt trái của phản ứng Maillard là sự hình thành chất acrylamide (công thức hóa học C3H5NO) [1]. Acrylamide sinh ra chủ yếu từ phản ứng giữa axit amin tự do asparagine và các loại đường khử khi thực phẩm giàu tinh bột bị nung nóng [3, 7]. Năm 2002, hợp chất này chính thức được xác định là sản phẩm phụ tạo thành trong các món giàu carbohydrate qua quá trình chế biến nhiệt [2].
Nồng độ đường khử trong củ khoai tây đóng vai trò quyết định hàng đầu đối với lượng acrylamide tạo thành sau khi chiên [6, 7]. Tỷ lệ giữa asparagine tự do và đường khử đạt ngưỡng khoảng 2,257; dưới ngưỡng này lượng asparagine mới bắt đầu trở thành yếu tố giới hạn mức tạo acrylamide [1].
Chiên khoai tây sinh ra bao nhiêu acrylamide? Các nghiên cứu nói gì
Các nghiên cứu thực tế cho thấy nồng độ acrylamide thay đổi rất lớn tùy thuộc vào điều kiện chế biến và loại nguyên liệu.
Một nghiên cứu công bố năm 2021 đã theo dõi thói quen chiên khoai của 127 tình nguyện viên để đo lường acrylamide thực tế [3]. Trong thử nghiệm có kiểm soát, hàm lượng acrylamide trung bình trong khoai tây chiên lên tới 508 mcg/kg với thời gian chiên trung bình 91,9 giây [3]. Đáng chú ý, chỉ cần thời gian chiên tăng thêm khoảng 8,9 giây, lượng acrylamide đã tăng vọt thêm 120 mcg/kg [3]. Trong thử nghiệm ngẫu nhiên, mức acrylamide trung bình là 215 mcg/kg [3]. Tỷ lệ mẫu khoai đạt mức an toàn dưới ngưỡng tham chiếu 500 mcg/kg là 54% ở nhóm kiểm soát và đạt tới 93% ở nhóm ngẫu nhiên [3]. Ước tính lượng phơi nhiễm acrylamide trung bình từ khoai tây chiên ở người trưởng thành trong nghiên cứu này là 5,65 mcg/ngày, tương đương chỉ số biên độ phơi nhiễm (Margin of Exposure - MoE) là 2.105 đối với nguy cơ gây ung thư [3].
Năm 2007, một cuộc khảo sát dịch tễ học tại Alexandria trên 822 đối tượng (417 nam và 405 nữ, từ dưới 4 tuổi đến trên 50 tuổi) đã phân tích 13 món ăn chứa tinh bột [4]. Kết quả cho thấy khoai tây lát mỏng chiên giòn (chips) và khoai tây chiên (French fries) có lượng acrylamide cao nhất, lần lượt là 1.500 mcg/kg và 540 mcg/kg [4]. Trong khi đó, bánh ngọt chỉ chứa trung bình 12 mcg/kg [4]. Khoai tây lát mỏng đóng góp tới 46% và khoai tây chiên đóng góp 19% tổng lượng acrylamide nạp vào cơ thể hàng ngày của người dân tại đây [4]. Lượng tiêu thụ acrylamide trung bình toàn dân số nghiên cứu là 1,75 mcg/kg thể trọng/ngày [4].
Không chỉ khoai tây, nghiên cứu năm 2022 về củ khoai lang và cà rốt nướng lò cho thấy nồng độ acrylamide tăng theo hàm mũ khi nhiệt độ và thời gian tăng [5]. Khoai lang nướng ở 190 độ C trong 14 phút sinh ra tới 327 mcg/kg acrylamide, còn cà rốt nướng ở 190 độ C trong 13 phút tạo ra 99 mcg/kg [5]. Các nhà nghiên cứu cảnh báo nướng ở nhiệt độ trên 175 độ C trong thời gian dài có thể gây nguy cơ sức khỏe bất lợi cho người dùng từ lứa tuổi chập chững biết đi đến người lớn [5].
Acrylamide và nguy cơ ung thư ở người: Dữ liệu hiện tại đến đâu?
Acrylamide đã được Cơ quan Nghiên cứu Ung thư Quốc tế (IARC) xếp vào nhóm chất có khả năng gây ung thư cho con người [2]. Tổ chức Y tế Thế giới (WHO) ước tính mức hấp thụ acrylamide trung bình qua chế độ ăn của người dân nói chung dao động từ 0,3 đến 2,0 mcg/kg thể trọng mỗi ngày [2].
Tuy nhiên, các chuyên gia nhận định chỉ số biên độ phơi nhiễm (MoE) của acrylamide trong chế độ ăn hiện nay vẫn ở mức thấp đối với một chất gây độc gen và gây ung thư [2]. Trong nghiên cứu năm 2007, nhóm tuổi từ 3 đến dưới 6 tuổi có mức nạp acrylamide trung bình theo cân nặng cao nhất (3,82 mcg/kg thể trọng/ngày), trong khi nhóm trên 50 tuổi có mức nạp thấp nhất (0,49 mcg/kg thể trọng/ngày) [4]. Không có sự khác biệt có ý nghĩa thống kê giữa nam và nữ về mức nạp hợp chất này [4].
Dù acrylamide được xem là chất độc hại và tiềm ẩn nguy cơ ung thư, việc loại bỏ hoàn toàn chất này khỏi khẩu phần ăn là điều gần như không thể do sự phổ biến của nó trong các món ăn chế biến nhiệt [2].
Những hiểu lầm phổ biến khi chế biến khoai tây chiên
Nhiều người nội trợ cho rằng thêm các gia vị tự nhiên chống oxy hóa như tỏi hoặc ướp thảo mộc sẽ giúp khử bớt chất độc khi chiên nướng. Thế nhưng, nghiên cứu năm 2024 chỉ ra rằng việc xử lý khoai tây bằng chiết xuất tỏi dạng lỏng trước khi chế biến thực tế lại làm tăng lượng acrylamide hình thành [6]. Khi dùng nồi chiên không dầu, khoai xử lý chiết xuất tỏi tạo ra 311,95 mcg/kg acrylamide; khi nướng lò đạt 270,32 mcg/kg, cao hơn có ý nghĩa so với đối chứng [6].
Tương tự, nghiên cứu năm 2021 thử nghiệm bổ sung các axit phenolic (như axit p-coumaric, ferulic, caffeic và cinnamic) vào khoai tây và khoai lang trước khi chiên cũng không ghi nhận tác dụng giảm rõ rệt acrylamide [2].
Một sai lầm phổ biến khác là bảo quản khoai tây tươi trong tủ lạnh. Nghiên cứu năm 2005 chứng minh việc trữ khoai ở nhiệt độ thấp (4 độ C) làm gia tăng mạnh lượng đường khử so với trữ ở 8 độ C, dẫn đến lượng acrylamide tạo thành khi chiên tăng vọt [7]. Sự biến đổi nồng độ acrylamide giải thích chủ yếu qua hàm lượng đường khử (R2 = 0,84) [7]. Rất may, phản ứng sinh lý này có thể đảo ngược bằng cách chuyển khoai lạnh ra môi trường 15 độ C trong 3 tuần trước khi chế biến [7]. Chất ức chế mọc mầm không làm ảnh hưởng đến lượng acrylamide sinh ra [7].
Ở góc độ chọn giống, nghiên cứu năm 2016 chứng minh việc biến đổi bất hoạt gene vacuolar invertase (VInv) và gene asparagine synthetase giúp giảm đường khử và asparagine, từ đó làm giảm lượng acrylamide trong khoai tây chiên xuống chỉ còn 1/15 so với dòng đối chứng [8]. Giống khoai tây Saturna cũng được ghi nhận ít nhạy cảm với việc tạo thành acrylamide hơn các giống khác [7].
Ai nên thận trọng với thực phẩm chiên nướng nhiệt độ cao?
Dữ liệu dịch tễ cho thấy trẻ nhỏ là đối tượng có mức tiêu thụ acrylamide trên mỗi kilôgam thể trọng cao nhất [4]. Trẻ từ 3 đến dưới 6 tuổi nạp lượng acrylamide tính theo thể trọng cao gấp gần 8 lần so với người trên 50 tuổi (3,82 so với 0,49 mcg/kg thể trọng/ngày) [4]. Do đó, phụ huynh cần đặc biệt kiểm soát lượng khoai tây chiên và snack đóng gói trong khẩu phần của trẻ nhỏ [2, 5].
Các nghiên cứu hiện tại tập trung đánh giá mức độ phơi nhiễm trên cộng đồng dân số nói chung và các nhóm tuổi [1, 5]. Chưa có dữ liệu nghiên cứu chuyên biệt trên phụ nữ mang thai hoặc bệnh nhân mắc các bệnh lý mãn tính cụ thể trong các trích đoạn này; dữ liệu hiện có phản ánh nguy cơ chung từ việc tiêu thụ thường xuyên thực phẩm chiên nướng kỹ [1, 2, 5].
Hướng dẫn chiên khoai tại nhà giúp giảm thiểu acrylamide
Để thưởng thức món khoai tây chiên mà vẫn giảm thiểu tối đa sự tích tụ của hợp chất nguy hại này, người nội trợ có thể áp dụng các bước đã được khoa học kiểm chứng:
Rửa và ngâm khoai: Việc rửa sạch các thanh khoai tây sau khi cắt giúp làm giảm đáng kể lượng acrylamide sinh ra [3]. Nghiên cứu năm 2022 cho thấy biện pháp chần sơ nguyên liệu hoặc ngâm trong dung dịch axit axetic (giấm) trước khi chế biến có thể giúp giảm tới 99% lượng acrylamide hình thành [5].
Kiểm soát thời gian và nhiệt độ: Không chiên khoai ở nhiệt độ quá cao trên 175 độ C trong thời gian dài [5]. Cần căn chỉnh thời gian vừa đủ chín tới, tránh để khoai bị cháy sẫm màu vì chỉ cần chiên thêm chưa đầy 10 giây nồng độ acrylamide đã có thể tăng thêm 120 mcg/kg [3].
Bảo quản khoai tây đúng cách: Tuyệt đối không để khoai tây tươi trong ngăn mát tủ lạnh 4 độ C để tránh làm tăng tích tụ đường khử [7]. Nên để khoai nơi thoáng mát, nếu lỡ trữ lạnh cần để khoai ở nhiệt độ phòng (khoảng 15 độ C) vài tuần để đường khử chuyển hóa trở lại trước khi đem chiên [7].
Khoai tây chiên là món ăn ngon miệng nhưng tiềm ẩn nguy cơ hình thành acrylamide khi chế biến sai cách ở nhiệt độ cao. Bằng cách sơ chế rửa kỹ, ngâm nước hoặc giấm, điều chỉnh nhiệt độ và không chiên quá lâu, bạn hoàn toàn có thể giảm thiểu lượng chất độc này để bảo vệ sức khỏe cho cả gia đình.
