Chiên ngập dầu nhiều lần: độc chất nào sinh ra từ dầu oxy hóa?

Nhiều gia đình và hàng quán có thói quen giữ lại chảo dầu chiên ngập để tái sử dụng cho các lần nấu nướng tiếp theo nhằm tiết kiệm chi phí ^[1]. Nhìn bên ngoài, dầu có thể chỉ hơi sẫm màu hoặc có chút cặn thức ăn, khiến nhiều người lầm tưởng vẫn còn dùng tốt [1, 6].

Thực tế, việc tái gia nhiệt dầu ăn ở nhiệt độ cao là con đường ngắn nhất thúc đẩy quá trình phân hủy nhiệt và oxy hóa lipid [1, 4]. Dầu khi đó không còn là nguồn chất béo hữu ích, mà trở thành môi trường phát sinh các chuỗi phản ứng sinh độc chất, đặc biệt là peroxit và các aldehyde nguy hại [1, 6].

Dầu ăn biến đổi thế nào khi bị đun nóng nhiều lần?

Chiên ngập dầu là phương pháp nấu ăn phổ biến nhờ tạo ra độ giòn và hương vị hấp dẫn cho thực phẩm ^[1]. Tuy nhiên, quá trình này đòi hỏi sự truyền nhiệt và truyền khối lượng liên tục ở mức nhiệt rất cao ^[1]. Dưới tác động nhiệt tái diễn, các gốc tự do hình thành, kích hoạt quá trình phân hủy oxy hóa chất béo và làm cạn kiệt nguồn chất chống oxy hóa tự nhiên vốn có trong dầu ^[1].

Dấu hiệu cảm quan dễ nhận thấy nhất của dầu chiên nhiều lần là hiện tượng sủi bọt, sẫm màu, tăng độ nhớt và xuất hiện mùi hôi khó chịu [1, 8]. Các phản ứng vật lý và hóa học này phá hủy chất lượng cảm quan của thực phẩm, đồng thời cảnh báo cấu trúc chất béo đã bị biến đổi sâu sắc [1, 8]. Mức độ oxy hóa phụ thuộc chặt chẽ vào nhiệt độ, thời gian đun nóng, tỷ lệ axit béo chưa bão hòa so với bão hòa, loại dầu, cũng như sự hiện diện của các chất tiền oxy hóa hoặc chống oxy hóa ^[1].

Chất béo thường bị oxy hóa bởi các gốc tự do ngay tại vị trí các liên kết chưa bão hòa trong chuỗi axit béo ^[2]. Những loại dầu chứa tỷ lệ axit béo chưa bão hòa càng cao thì càng dễ bị tấn công bởi quá trình oxy hóa ^[2]. Ngược lại, qua nhiều lần đun rán liên tục, lượng axit béo chưa bão hòa giảm dần do bị phân hủy, để lại hàm lượng tương đối cao hơn của các axit béo bão hòa cùng các nhóm chức năng mới gây hại [4, 8].

Nhận diện “thủ phạm”: Peroxit và aldehyde độc hại

Sự oxy hóa chất béo do nhiệt diễn ra theo nhiều giai đoạn, sinh ra sản phẩm oxy hóa sơ cấp trước khi chuyển thành sản phẩm thứ cấp ^[3]. Ở giai đoạn đầu, các hydroperoxit được tạo ra nhanh chóng [3, 6]. Chỉ số peroxit (Peroxide Value - PV) thường được sử dụng làm thước đo phản ánh mức độ ôi khét và mức độ oxy hóa ban đầu của dầu [6, 8]. Tuy nhiên, peroxit là những hợp chất kém bền nhiệt, chúng nhanh chóng bị phân cắt để chuyển hóa thành các hợp chất thứ cấp độc hại hơn nhiều ^[3].

Trong số các sản phẩm oxy hóa thứ cấp, aldehyde mạch ngắn là nhóm chất đáng lo ngại hàng đầu ^[1]. Đánh giá khoa học năm 2021 nhấn mạnh hai độc chất aldehyde lipid nguy hiểm sinh ra khi đun nóng dầu là malondialdehyde (MDA) và 4-hydroxy-2-nonenal (4-HNE) ^[1]. Đây là những hợp chất có hoạt tính sinh học cao, trực tiếp tham gia vào các con đường viêm nhiễm trong cơ thể người sử dụng ^[1].

Bên cạnh aldehyde, các hợp chất oxy hóa thứ cấp khác cũng được ghi nhận gia tăng qua các chỉ số hóa học như chỉ số p-anisidine (p-AnV) và giá trị oxy hóa toàn phần (TOTOX) ^[3]. Dầu gia nhiệt càng lâu thì các chỉ số PV, p-AnV và TOTOX đều tăng vọt rõ rệt ^[3].

Chưa dừng lại ở đó, đun nóng dầu thực vật lặp đi lặp lại còn tạo ra các hợp chất hydrocacbon thơm đa vòng (PAH) - nhóm chất đã được xác định có khả năng gây ung thư ^[4]. Quá trình này cũng ghi nhận sự tích tụ và chuyển đổi của 3-monochloropropane-1,2-diol (3-MCPD) thành glycidyl ester (GE) ^[3]. Cả hai chất chuyển hóa này đều là các chất có tiềm năng sinh ung thư đáng báo động trong thực phẩm chiên rán ^[3].

Bằng chứng khoa học về độc tính của dầu chiên nhiều lần

Tác hại của dầu oxy hóa nhiệt đã được kiểm chứng qua nhiều công trình nghiên cứu thực nghiệm với các thông số đo lường sinh hóa chi tiết:

Năm 2010, một nghiên cứu đánh giá nguy cơ gây độc di truyền và ung thư của dầu dừa tái nhiệt (RCO) ^[4]. Phân tích sắc ký lỏng hiệu năng cao (HPLC) phát hiện sự hiện diện của một số chất PAH có khả năng gây ung thư trong dầu dừa đun nóng nhiều lần so với dầu chỉ đun một lần ^[4]. Thử nghiệm cho chuột cống Wistar ăn dầu tái nhiệt cho thấy sự gia tăng có ý nghĩa thống kê các tế bào biến dị và vi nhân tế bào (P < 0,05) theo liều lượng ^[4]. Trong mô gan chuột, nồng độ các enzym chống oxy hóa bảo vệ như superoxide dismutase (SOD) và catalase (CAT) suy giảm đáng kể, đi kèm sự bùng phát của các gốc oxy hóa phản ứng (ROS) và hiện tượng peroxy hóa lipid (P < 0,05) ^[4]. Khi dùng riêng lẻ hoặc kết hợp cùng diethylnitrosamine trong 12 tuần, dầu tái nhiệt đã gây ra các ổ biến đổi tiền ung thư ở gan thông qua sự thay đổi các dấu ấn sinh học gan (tăng gamma-glutamyl transpeptidase, glutathione-S-transferase; giảm ATPase, alkaline phosphatase, glucose-6-phosphatase) và làm giảm thể trọng tuyệt đối của gan (P < 0,05) ^[4].

Một nghiên cứu khác năm 2016 trên chuột cống Wistar cũng khẳng định tiêu thụ dầu thực vật tái nhiệt làm tăng chỉ số peroxy hóa lipid, tăng các enzym SOD, GPx nhưng lại làm tụt giảm enzym catalase (CAT), dẫn đến tổn thương cấu trúc màng tế bào ^[5]. Nghiên cứu xác nhận việc sử dụng dầu ăn đun sôi nhiều lần tạo ra các gốc tự do gây stress oxy hóa và làm tổn thương ở cả cấp độ tế bào lẫn phân tử, tạo ra các biến đổi tiền tân sinh (tiền ung thư) ^[5].

Năm 2019, nghiên cứu so sánh tác động của hỗn hợp dầu thực vật đun nhiều lần (RHMVO) ở liều thấp và liều cao với các loại dầu chỉ đun một lần trên thỏ trong thời gian 16 tuần ^[6]. Kết quả chỉ ra việc tiêu thụ hỗn hợp dầu đun nhiều lần làm gia tăng rõ rệt (p < 0,005) các chỉ số MDA huyết tương, Homocysteine, Creatine phosphokinase (CPK), Lactate dehydrogenase (LDH), protein phản ứng C (CRP), cũng như cholesterol toàn phần, triglyceride, LDL và VLDL, đồng thời làm giảm HDL-cholesterol có lợi ^[6]. Đáng chú ý, trong nhóm dầu đun một lần, dầu hướng dương cho thấy sự gia tăng peroxy hóa lipid nhiều nhất, trong khi dầu ô liu ít biến đổi nhất ^[6].

Năm 2023, phân tích mô hình hóa đa biến về dầu cọ đun nóng định kỳ qua các chu kỳ từ 90 đến 360 phút đã làm rõ động học của các chất độc ^[3]. Kết quả chỉ ra sự chuyển đổi từ 3-MCPD sang dạng glycidyl ester (GE) gia tăng đột biến khi thời gian chiên kéo dài từ 180 đến 360 phút ^[3]. Màu dầu sẫm dần theo thời gian đun, tương quan thuận hoàn toàn với sự tăng vọt của chỉ số peroxit, p-anisidine và TOTOX (hệ số R2 từ 0,98 đến 0,99) ^[3].

Năm 2010, nghiên cứu trên chuột Sprague-Dawley ăn khẩu phần chứa dầu đậu nành chiên ngập lặp lại ghi nhận sự suy giảm chất lượng dầu dẫn tới giảm khả năng tiêu hóa và hấp thu axit béo, khiến chuột có trọng lượng cơ thể thấp hơn ^[2]. Dầu đậu nành do chứa nhiều axit béo không bão hòa đa nên rất nhạy cảm với sự phá hủy của nhiệt và oxy hóa ^[2].

Tác động tiêu cực lên tim mạch và huyết áp

Hệ tim mạch là một trong những đích đến gánh chịu hậu quả nặng nề nhất khi cơ thể dung nạp thực phẩm chế biến từ dầu đun nhiều lần [1, 4]. Các đánh giá y khoa năm 2014 và 2021 nêu rõ việc tiêu thụ kéo dài dầu ăn bị oxy hóa nhiệt có liên quan mật thiết đến sự khởi phát xơ vữa động mạch và bệnh tăng huyết áp [1, 4].

Cơ chế bệnh sinh bắt nguồn từ việc các độc chất oxy hóa lipid như MDA và 4-HNE gây suy giảm năng lực chống oxy hóa tự nhiên nội sinh ^[1]. Tình trạng này châm ngòi cho hiện tượng stress oxy hóa và phản ứng viêm mạch máu mạn tính [1, 4]. Các gốc oxy hóa nội sinh phản ứng với lipid màng tế bào, gây peroxy hóa và phá vỡ tính toàn vẹn của màng tế bào thành mạch ^[5].

Hậu quả là chức năng nội mô bị suy giảm, dẫn đến rối loạn khả năng giãn mạch và làm huyết áp tăng cao [4, 8]. Song song đó, dầu oxy hóa làm xáo trộn chuyển hóa lipid máu, làm tăng cholesterol toàn phần và các lipoprotein xấu, tạo điều kiện thuận lợi cho các mảng xơ vữa hình thành và bám vào thành mạch, đe dọa biến chứng tim mạch nghiêm trọng [4, 7].

Những hiểu lầm tai hại khi sử dụng dầu ăn

Nhiều người nội trợ cho rằng chỉ cần lọc sạch cặn thức ăn bằng rây hoặc khăn lọc là dầu có thể tái sử dụng an toàn. Đây là một quan niệm sai lầm phổ biến. Lọc cặn chỉ loại bỏ các mảnh vụn cháy nhìn thấy được bằng mắt thường, hoàn toàn không thể loại bỏ các hợp chất độc hại đã hòa tan trong dầu như peroxit, aldehyde, PAH hay glycidyl ester [2, 6].

Một hiểu lầm khác là dầu dừa hoặc dầu cọ có tính chịu nhiệt tốt nên có thể chiên đi chiên lại vô tư. Thực nghiệm khoa học đã chứng minh dầu cọ gia nhiệt kéo dài từ 180 đến 360 phút vẫn tích tụ 3-MCPD và glycidyl ester độc hại ^[3]. Tương tự, dầu dừa khi đun nhiều lần vẫn sinh ra hydrocacbon thơm đa vòng (PAH) và gây độc tế bào gan trên mô hình động vật ^[4]. Bất kỳ loại dầu nào, dù có độ bền nhiệt cao đến đâu, cũng sẽ thoái hóa và biến chất nếu phải chịu đựng chu kỳ đun nóng lặp đi lặp lại [1, 6].

Cũng có người tin rằng dầu chưa có mùi khét thì vẫn an toàn. Tuy nhiên, chỉ số peroxit và sự biến đổi hóa học đã âm thầm diễn ra ngay từ những chu kỳ đun đầu tiên, trước khi các dấu hiệu cảm quan như đổi màu đen đậm hay bốc mùi ôi khét trở nên rõ rệt [6, 8].

Ai cần đặc biệt cẩn trọng?

Dù độc chất từ dầu oxy hóa gây hại cho mọi đối tượng, một số nhóm người có nguy cơ tổn thương cao hơn nhiều nếu thường xuyên ăn đồ chiên rán dùng dầu tái nhiệt:

• Người có bệnh tim mạch hoặc tiền sử tăng huyết áp: Hợp chất oxy hóa thúc đẩy viêm mạch máu và làm tăng huyết áp nhanh chóng [1, 4]. Người có huyết áp không ổn định cần tuyệt đối tránh xa nguồn dầu này.
• Người bị rối loạn mỡ máu: Dầu tái nhiệt làm tăng tổng lượng cholesterol, triglyceride, LDL và giảm HDL có lợi, khiến nguy cơ xơ vữa động mạch trầm trọng hơn [4, 7].
• Người có men gan cao hoặc mắc bệnh gan mạn tính: Gan là cơ quan chính xử lý độc chất chuyển hóa. Các nghiên cứu chỉ ra dầu tái nhiệt làm sụt giảm nghiêm trọng enzym catalase và superoxide dismutase ở mô gan, gây tổn thương tế bào gan và kích hoạt các ổ tiền tân sinh [2, 3].
• Người cao tuổi và người có bệnh mạn tính viêm nhiễm: Năng lực chống oxy hóa tự nhiên ở nhóm này vốn đã suy giảm theo tuổi tác, rất dễ bị tổn thương tế bào lan rộng khi tiếp xúc với các gốc tự do từ thực phẩm [1, 3].

Giải pháp thực hành an toàn trong gian bếp

Để bảo vệ sức khỏe bản thân và gia đình trước các độc chất từ dầu oxy hóa nhiệt, người tiêu dùng nên tuân thủ các nguyên tắc nấu nướng khoa học:

Đầu tiên, nguyên tắc an toàn nhất là không tái sử dụng dầu đã qua chiên ngập sâu. Lượng dầu sau khi đã chịu nhiệt độ cao nên được đổ bỏ đúng cách thay vì dồn lại cho lần nấu sau ^[1]. Nếu cần chiên ngập thực phẩm, hãy tính toán vừa đủ lượng dầu cần thiết để tránh lãng phí.

Khi lựa chọn dầu cho các món cần chiên rán, cần lưu ý đến thành phần axit béo. Dầu chứa nhiều axit béo không bão hòa đa như dầu đậu nành hay dầu hướng dương rất dễ bị oxy hóa khi đun nhiệt độ cao [7, 8]. Đối với các món nấu nhẹ hoặc xào nhanh, dầu ô liu cho thấy mức độ biến đổi oxy hóa thấp hơn rõ rệt ^[6].

Kiểm soát thời gian và nhiệt độ nấu là yếu tố sống còn. Nghiên cứu cho thấy độc chất chuyển hóa gia tăng mạnh mẽ khi thời gian đun kéo dài trên 180 phút ^[3]. Do đó, không nên để chảo dầu bốc khói hoặc đun dầu quá lâu trước khi cho thực phẩm vào.

Khi đi ăn bên ngoài, nên thận trọng với các quầy thức ăn đường phố hoặc hàng quán sử dụng các chảo dầu sẫm màu, quánh đặc hoặc sủi bọt nhiều bọt khí [1, 8]. Đây là bằng chứng cảm quan rõ nét nhất của việc dầu đã bị gia nhiệt qua nhiều chu kỳ [1, 8].

Cuối cùng, việc duy trì một chế độ ăn uống cân bằng, giàu rau xanh và trái cây tươi sẽ giúp bổ sung các chất chống oxy hóa tự nhiên cho cơ thể, hỗ trợ các enzym nội sinh chống lại các tổn thương do gốc tự do từ môi trường và thức ăn gây ra [1, 3]. Đối với những người đang điều trị bệnh mạn tính hoặc có vấn đề về chuyển hóa mỡ máu, việc tham khảo ý kiến bác sĩ chuyên khoa hoặc chuyên gia dinh dưỡng để thiết lập khẩu phần chất béo phù hợp là vô cùng cần thiết.