Chiên ngập dầu hay chiên áp suất giữ được độ ẩm thịt tốt hơn?

Các món thịt chiên vàng giòn bên ngoài nhưng vẫn giữ được vị ngọt mềm bên trong luôn là món khoái khẩu trong mâm cơm của nhiều gia đình. Tuy nhiên, không ít người nội trợ gặp phải tình trạng miếng thịt sau khi chiên ngập dầu bị khô xác, quắt queo hoặc ngấm đẫm mỡ ngấy ngán. Câu hỏi thường được đặt ra là liệu phương pháp chiên ngập dầu truyền thống hay các công nghệ chiên có sự can thiệp của áp suất sẽ giúp miếng thịt giữ được độ ẩm tự nhiên tốt hơn.

Về bản chất truyền nhiệt và chuyển khối, các phương pháp chiên có kiểm soát áp suất mang lại khả năng khóa ẩm vượt trội và hạn chế ngấm dầu hiệu quả hơn so với chiên ngập dầu khí quyển thông thường ^[1]. Nhờ việc thay đổi sự chênh lệch áp suất và đẩy nhanh quá trình định hình bề mặt, thực phẩm vừa giữ được phần lõi mọng nước, vừa tránh được lượng dầu thừa thâm nhập sâu vào các thớ thịt ^[2], ^[3].

Chuyển khối trong chảo dầu: Nước đi ra, dầu đi vào

Khi thả một miếng thịt vào chảo dầu nóng, quá trình chiên ngập dầu thực chất là một chuỗi biến đổi vật lý và hóa học diễn ra đồng thời ở nhiệt độ sôi của nước ^[1]. Nhiệt độ của dầu ăn thường được duy trì ở mức rất cao, phổ biến từ 180 đến 200 độ C để tạo ra các hợp chất mùi thơm đặc trưng như rượu, aldehyde, furan hay pyrazine ^[4]. Ở môi trường nhiệt này, chất béo đóng vai trò là môi trường truyền dẫn nhiệt trực tiếp vào thực phẩm ^[1].

Quá trình nấu chín này bản chất là sự vận chuyển khối đối nghịch: nước từ bên trong thực phẩm thoát ra ngoài dầu nóng, đồng thời dầu từ bên ngoài tìm cách xâm nhập vào cấu trúc mô ^[5]. Tốc độ truyền nhiệt trong môi trường chất lỏng như dầu ngập diễn ra nhanh hơn rất nhiều so với môi trường khí ^[5]. Khi nước bên trong các mô tế bào gặp nhiệt độ vượt ngưỡng 100 độ C, hiện tượng bốc hơi nước diễn ra dữ dội, tạo ra các bọt khí sủi bọt liên tục trên bề mặt ^[3]. Quá trình mất nước liên tục và sự biến tính của protein sẽ dần tạo nên lớp vỏ giòn bao quanh miếng thịt ^[3].

Nếu không có sự kiểm soát nhiệt độ và áp suất thích hợp, quá trình bốc hơi này sẽ kéo dài liên tục, khiến toàn bộ lượng nước tự nhiên trong thực phẩm bị rút cạn ^[3]. Kết quả là miếng thịt không những bị khô cứng mà còn để lại các khoảng rỗng lớn cho dầu ăn lọt vào trong cấu trúc mô ^[1], ^[5].

Cơ chế bẫy ẩm bề mặt: Áp lực hơi nước bên trong thực phẩm

Điểm mấu chốt để một miếng thịt giữ được độ mềm chính là tốc độ hình thành lớp vỏ chắn bề mặt nhằm bẫy hơi ẩm lại bên trong. Khi chiên ở nhiệt độ cao, nước ở lớp bề mặt sẽ bốc hơi gần như ngay lập tức ^[3]. Sau giai đoạn bốc hơi mãnh liệt ban đầu, cấu trúc tế bào bề mặt bắt đầu co cụm và định hình một lớp vỏ ngăn cách ^[3].

Lớp màng bảo vệ này đóng vai trò sống còn trong việc làm chậm tốc độ thất thoát nước và giảm hấp thụ dầu vào các mô bên trong ^[3]. Đồng thời, lượng nước còn lại ở phần lõi sâu của miếng thịt khi bị hun nóng sẽ biến thành hơi nước quá nhiệt, làm gia tăng đáng kể áp suất nội tại bên trong miếng thịt ^[3]. Luồng áp suất hơi nước hướng từ trong ra ngoài này hoạt động như một bức tường vô hình, vừa giữ cho tâm miếng thịt luôn mọng nước, vừa đẩy ngược lại áp lực của lớp dầu nóng bao quanh ^[3].

Đối với những thực phẩm có độ dày lớn, cấu trúc sẽ được phân chia thành hai phần rõ rệt: phần lõi ẩm có độ ẩm cao và lớp vỏ khô mỏng bên ngoài với độ ẩm giảm xuống dưới 5% ^[3]. Ngược lại, nếu thực phẩm quá mỏng hoặc bị chiên hở quá lâu trong chảo ngập dầu thông thường, mặt phân cách bốc hơi sẽ di chuyển rất nhanh vào đúng tâm hình học, khiến miếng thịt mất nước hoàn toàn và ngấm nhiều dầu ^[3].

Hiện tượng thấm ngược dầu trong giai đoạn làm nguội

Nhiều người lầm tưởng rằng dầu ăn ngấm vào thịt nhiều nhất khi chảo đang sôi sùng sục trên bếp. Tuy nhiên, các nghiên cứu vật lý thực phẩm đã chứng minh một cơ chế hoàn toàn khác: dầu chủ yếu thâm nhập sâu vào cấu trúc thực phẩm ở giai đoạn bắt đầu làm nguội ^[2]. Khi đang chiên ở nhiệt độ cao, luồng hơi nước liên tục thoát ra ngoài tạo áp lực cản trở dầu ngấm vào trong ^[3].

Thế nhưng ngay khi thực phẩm được vớt ra khỏi dầu nóng hoặc khi nhiệt độ bắt đầu hạ xuống, hơi nước bên trong các lỗ xốp ngưng tụ lại đột ngột ^[2]. Sự ngưng tụ này tạo ra một khoảng chân không cục bộ và chênh lệch áp suất lớn giữa bên trong và bên ngoài ^[2]. Lúc này, lượng dầu thừa đang bám dính trên bề mặt thực phẩm sẽ bị hút ngược vào sâu bên trong các lỗ rỗng theo cơ chế mao dẫn ^[2].

Ở các công nghệ có sự điều chỉnh áp suất, sự chênh lệch áp suất được kiểm soát giúp không khí nhanh chóng khuếch tán vào các lỗ rỗng thay thế cho nước với tốc độ cao hơn, từ đó ngăn chặn dầu thâm nhập ^[2]. Hơn thế nữa, lượng dầu bám dính trên bề mặt thực phẩm sau quá trình xử lý áp suất thường ít hơn rất nhiều, dẫn đến việc không có nhiều dầu sẵn có để thẩm thấu ngược vào bên trong khi nguội đi ^[2].

Bằng chứng khoa học: Áp suất và nhiệt độ thay đổi lượng mỡ ra sao?

Các nghiên cứu thực nghiệm đã đo lường chính xác sự khác biệt về độ ẩm và hàm lượng chất béo giữa các phương pháp chiên khác nhau. Trong một thử nghiệm so sánh trên da heo, hàm lượng chất béo sau khi chiên ngập dầu truyền thống lên tới 35,6 g/100 g tính theo trọng lượng khô ^[4]. Trong khi đó, việc ứng dụng các phương pháp thay thế như chiên có áp suất chân không đã giúp hạ lượng chất béo xuống chỉ còn 17,1 g/100 g ^[4]. Phương pháp này cũng tạo ra cấu trúc vi mô bề mặt đặc biệt nhờ tốc độ chuyển khối diễn ra nhanh chóng ở điều kiện áp suất giảm ^[4].

Nghiên cứu về động học hấp thụ dầu trên sản phẩm xúc xích chorizo cho thấy tốc độ hút dầu ở điều kiện chiên khí quyển cao hơn hẳn so với chiên chân không ^[2]. Cụ thể, hệ số động học hút dầu ở điều kiện khí quyển dao động khoảng 6,4 x 10^-3 s^-1 tại 160 độ C và giữ nguyên ở 180 độ C ^[2]. Trong khi đó, ở điều kiện giảm áp suất, hệ số này chỉ ở mức 4,7 x 10^-3 s^-1 tại 90 độ C và giảm xuống 4,5 x 10^-3 s^-1 ở 150 độ C ^[2].

Nhiệt độ chiên cũng có tác động ngược chiều rất thú vị đối với lượng dầu ngấm vào thực phẩm. Một thử nghiệm cho thấy ở nhiệt độ 160 độ C, lượng dầu hấp thụ đạt mức cao nhất là 0,343 g dầu/g chất khô, nhưng con số này giảm đi 9,621% khi chiên ở 180 độ C và giảm tới 18,367% ở 200 độ C ^[2]. Điều này xảy ra do nhiệt độ cao giúp lớp vỏ bề mặt nhanh chóng hình thành để khóa ẩm và chặn dầu ^[2], ^[3]. Nghiên cứu chiên lát củ gethi ở dải nhiệt từ 120 đến 180 độ C cũng xác nhận hệ số động học mất nước và hút dầu đều tuân theo hàm bậc một, với năng lượng hoạt hóa cho quá trình mất nước là 41,53 kJ/mol và hút dầu là 27,12 kJ/mol ^[6].

Độ dày của miếng thịt cũng quyết định trực tiếp đến khả năng giữ nước. Khi chiên thử nghiệm da heo ở các độ dày khác nhau, sau 3 phút chiên, các mẫu có độ dày 4 mm vẫn duy trì độ ẩm cao hơn rõ rệt so với mẫu mỏng 2 mm và 3 mm ^[3]. Ở các mẫu mỏng, quá trình mất nước diễn ra nhanh và liên tục từ 3 đến 5 phút do tỷ lệ diện tích bề mặt lớn, khiến cấu trúc dễ bị khô giòn hoàn toàn ^[3].

Lợi ích của kiểm soát áp suất và giới hạn của bằng chứng

Việc ứng dụng áp suất trong quá trình chiên giúp rút ngắn đáng kể thời gian chế biến, giảm thiểu tình trạng phân hủy nhiệt của dầu ăn ^[1], ^[4]. Dầu ăn khi chiên đi chiên lại nhiều lần ở áp suất thường sẽ bị tăng hàm lượng ẩm từ mức ban đầu 200 ppm lên tới 610 - 637 ppm do nước từ thực phẩm thoát ra dầu ^[7]. Nước thoát vào dầu kết hợp với nhiệt độ cao sẽ thúc đẩy sự hình thành các hạt keo liên kết và làm tăng các phản ứng oxy hóa chất béo không có lợi cho sức khỏe ^[7].

Mặc dù các công nghệ chiên hiện đại như chiên áp suất hay chiên chân không giúp giảm dầu và giữ nước rất tốt, phần lớn các dữ liệu thực nghiệm hiện nay vẫn được thực hiện trên quy mô phòng thí nghiệm hoặc trên các đối tượng cụ thể như da heo, xúc xích, khoai tây hay củ gethi ^[2], ^[6], ^[3], ^[4]. Mỗi loại thịt gia súc, gia cầm lại có cấu trúc sợi cơ, tỷ lệ mỡ liên kết và độ dày khác nhau, do đó kết quả thực tế có thể có sự dao động nhất định tùy thuộc vào loại nguyên liệu được chế biến.

Những hiểu lầm phổ biến khi chế biến món chiên

Nhiều người nội trợ cho rằng muốn thịt không ngấm dầu thì phải chiên ở mức lửa thật nhỏ hoặc nhiệt độ thấp. Tuy nhiên, bằng chứng khoa học cho thấy khi chiên ở mức nhiệt thấp như 160 độ C, lượng dầu hấp thụ vào thực phẩm lại cao hơn đáng kể so với khi chiên ở 180 hay 200 độ C ^[2]. Nguyên nhân là do nhiệt độ thấp không đủ để tạo ra lớp vỏ bẫy ẩm tức thì, khiến hơi nước thoát ra chậm chạp và dầu có nhiều thời gian để thẩm thấu sâu vào bên trong ^[2], ^[3].

Một hiểu lầm khác là việc vớt thức ăn ra và để nguội tự nhiên trên đĩa mà không thấm dầu ngay lập tức. Như cơ chế đã phân tích, giai đoạn làm nguội chính là lúc hiện tượng thấm ngược dầu diễn ra mạnh mẽ nhất do chênh lệch áp suất chân không bên trong các lỗ xốp ^[2]. Nếu để miếng thịt nằm nguyên trong vũng dầu bám dính khi nhiệt độ hạ dần, lượng mỡ ngấm vào cấu trúc thịt sẽ tăng lên gấp nhiều lần ^[2].

Cũng có quan niệm cho rằng phương pháp chiên không dầu luôn giữ được độ ngon tương đương chiên dầu. Trên thực tế, sản phẩm chiên không khí thường có nhược điểm là cảm giác khô bã hơn trong miệng và biến đổi hương vị so với chiên ngập dầu truyền thống ^[5]. Tốc độ truyền nhiệt trong pha khí của nồi chiên không dầu chậm hơn pha lỏng, khiến thời gian để làm chín thực phẩm kéo dài hơn, ví dụ da cá rô phi mất khoảng 10 phút để giảm độ ẩm trong khi chiên dầu chỉ mất 6 phút ^[5].

Ai nên thận trọng với các món thịt chiên?

Thực phẩm chiên ngập dầu truyền thống thường chứa hàm lượng chất béo tổng phần rất cao, có thể lên tới hơn 35 g chất béo trên 100 g chất khô ^[4]. Việc tiêu thụ thường xuyên nhóm thực phẩm này từ lâu đã được chứng minh có mối liên hệ mật thiết với nguy cơ béo phì và các bệnh lý tim mạch chuyển hóa ^[1].

Những người có tiền sử mỡ máu cao, xơ vữa động mạch, huyết áp cao hoặc hội chứng chuyển hóa cần đặc biệt hạn chế các món thịt chiên ngập dầu nhiều mỡ. Người mắc bệnh lý tiêu hóa, viêm túi mật hoặc suy giảm chức năng gan tụy cũng nên thận trọng do lượng mỡ lớn gây áp lực nặng nề cho hệ tiêu hóa. Với những người đang có bệnh nền mạn tính hoặc đang theo chế độ dinh dưỡng điều trị, việc tham khảo ý kiến của bác sĩ chuyên khoa hoặc chuyên gia dinh dưỡng là điều vô cùng cần thiết.

Gợi ý áp dụng thực tế để thịt mềm ngọt, ít ngấm dầu

Dù không sở hữu các thiết bị chiên áp suất chuyên dụng như tại các nhà hàng lớn, bạn vẫn có thể áp dụng các nguyên lý vật lý này ngay tại căn bếp gia đình để có món chiên mềm ẩm và an toàn hơn:

• Kiểm soát nhiệt độ dầu chuẩn xác: Duy trì nhiệt độ dầu chiên ổn định trong khoảng 180 đến 185 độ C ^[8], tránh để dầu quá nguội khiến thực phẩm ngấm mỡ ^[2].
• Cắt lát thực phẩm có độ dày hợp lý: Tránh thái thịt quá mỏng; các miếng thịt có độ dày lớn hơn (như trên 4 mm) sẽ duy trì được phần lõi ẩm mọng nước tốt hơn nhiều so với các lát mỏng dưới 3 mm ^[3].
• Tận dụng các lớp phủ bề mặt: Sử dụng bột áo hoặc các màng phủ tự nhiên để tạo lớp chắn bẫy ẩm tức thì. Các nghiên cứu cho thấy màng phủ hydrocolloid có thể giảm bốc hơi nước và hạ lượng dầu hấp thụ từ 10 đến 22% ^[1].
• Thoát dầu lập tức khi vừa vớt: Ngay khi vớt thịt ra khỏi chảo, hãy đặt ngay lên giấy thấm dầu hoặc giá lưới thoáng khí để loại bỏ tối đa lớp dầu bám dính trên bề mặt, ngăn chặn triệt để hiện tượng thấm ngược dầu khi miếng thịt nguội dần ^[2].

Để có bữa ăn ngon và lành mạnh, bạn không nhất thiết phải loại bỏ hoàn toàn các món chiên khỏi thực đơn. Hiểu rõ cơ chế khóa ẩm và hiện tượng thấm ngược dầu sẽ giúp bạn lựa chọn phương pháp chế biến thông minh, giữ trọn vị mềm ngọt của thịt mà vẫn giảm thiểu tối đa lượng chất béo nạp vào cơ thể.