Chuẩn bị sẵn đồ ăn thức uống cho nhiều ngày liên tiếp là thói quen quen thuộc của người bận rộn. Thay vì tốn thời gian rửa máy mỗi sáng, nhiều người chọn xay một mẻ sinh tố lớn, chia vào các bình thủy tinh rồi cất tủ lạnh uống dần trong 3 ngày.
Tuy nhiên, câu hỏi đặt ra là lượng vitamin C quý giá trong rau củ quả liệu có còn giữ được nguyên vẹn sau 72 giờ lưu trữ hay không. Câu trả lời là vitamin C sẽ bắt đầu suy giảm ngay từ thời điểm lưỡi dao máy xay phá vỡ các tế bào thực vật, nhưng mức độ hao hụt nhiều hay ít phụ thuộc rất lớn vào nhiệt độ, lượng oxy tiếp xúc và độ pH của hỗn hợp.
Phản ứng dây chuyền khi tế bào thực vật bị phá vỡ
Trong cấu trúc tự nhiên của rau củ quả, vitamin C (ascorbic acid) được bảo vệ an toàn bên trong các không bào và khoang tế bào kín. Màng tế bào đóng vai trò như một bức tường ngăn cách dưỡng chất này với oxy trong không khí và các enzyme oxy hóa nội sinh.
Khi đưa nguyên liệu vào máy xay sinh tố, lực cắt cơ học cực mạnh làm rách màng tế bào trên diện rộng. Hàng triệu tế bào vỡ tung cùng lúc giải phóng ascorbic acid ra môi trường bên ngoài, đồng thời hòa lẫn nó với oxy bị cuốn vào trong quá trình lưỡi dao quay tròn tốc độ cao.
Nguy hiểm hơn, sự xáo trộn này khiến ascorbic acid tiếp xúc trực tiếp với các enzyme oxy hóa như ascorbate peroxidase hay ascorbate oxidase [1], [2]. Khi có mặt oxy tự do, các enzyme này thúc đẩy quá trình oxy hóa ascorbic acid thành dehydroascorbic acid (DHA) [2]. Đây là bước khởi đầu của chuỗi phản ứng thoái hóa khiến dưỡng chất này dần biến mất.
Cơ chế oxy hóa tự nhiên và vai trò của độ pH
Ascorbic acid là một phân tử kém bền vững trong dung dịch nước [3]. Khi hòa tan trong môi trường lỏng của sinh tố, sự suy thoái của nó diễn ra liên tục theo thời gian và chịu sự chi phối chặt chẽ bởi các yếu tố hóa lý xung quanh [3].
Đáng chú ý, quá trình tự oxy hóa của ascorbic acid phụ thuộc rất nhiều vào độ chua hay độ pH của môi trường [3]. Trong điều kiện trung tính không có kim loại chuyển tiếp xúc tác, quá trình tự oxy hóa tự phát diễn ra khá chậm [3]. Ở mức pH 7, khoảng 99,9% vitamin C tồn tại dưới dạng ion ascorbate (AH-), chỉ có khoảng 0,1% dạng ascorbic acid (AH2) và 0,005% dạng dianion ascorbate (A2-) [3].
Tuy nhiên, lượng dianion A2- sẽ tăng gấp 10 lần cho mỗi đơn vị pH tăng lên [3]. Quá trình tự oxy hóa xảy ra chủ yếu thông qua dạng A2- này, khiến tốc độ phá hủy vitamin C tăng vọt và nhanh chóng bị thủy phân thành chất không còn hoạt tính là axit 2,3-diketogulonic trong môi trường kiềm [3]. Do đó, các loại sinh tố có độ axit tự nhiên cao sẽ giúp bảo vệ vitamin C tốt hơn nhiều so với sinh tố có tính kiềm hoặc trung tính.
Thí nghiệm trên bông cải xanh: Tổn thương cơ học và tác động oxy hóa
Tác động của việc xử lý cơ học lên vitamin C đã được làm rõ trong một nghiên cứu công bố năm 2013 trên bông cải xanh (Brassica oleracea L. italica cv. Bellstar) [1]. Các nhà khoa học theo dõi sự suy giảm của ascorbic acid và glutathione trong quá trình bảo quản kéo dài kết hợp thao tác xử lý cơ học [1].
Hàm lượng ban đầu của ascorbic acid tổng và glutathione trong bông cải xanh tươi lần lượt là 5,18 +- 0,23 và 0,70 +- 0,03 micromol/g trọng lượng tươi [1]. Kết quả cho thấy khi bảo quản ở nhiệt độ phòng 23 độ C, lượng ascorbic acid và glutathione bị suy giảm ít nhất 4,5 lần sau 6 ngày [1].
Mỗi ngày, các nhánh bông cải xanh đều được xử lý cơ học [1]. Điểm đáng lưu ý là ngay sau khi xử lý, tổng lượng ascorbic acid chưa biến đổi quá lớn, nhưng khi để mẫu đã qua xử lý cơ học ủ tiếp tục đến 6 giờ, lượng ascorbic acid sụt giảm mạnh so với glutathione [1]. Sự sụt giảm đồng thời của ascorbic acid diễn ra cùng với sự suy giảm hoạt tính của enzyme ascorbate peroxidase trong suốt thời gian bảo quản [1].
Cùng với đó, tác động của stress oxy hóa thể hiện rất rõ trong 6 giờ ủ sau khi xử lý cơ học [1]. Dữ liệu cho thấy sự hình thành của các dấu ấn sinh học oxy hóa như lipid peroxide, protein carbonyl và các sản phẩm DNA bị oxy hóa có mối tương quan thuận rõ rệt với sự thoái hóa của ascorbic acid [1]. Điều này chứng minh rằng việc nghiền nát tế bào kích hoạt stress oxy hóa mạnh mẽ chỉ sau vài giờ.
Bằng chứng từ rau lá và mầm non: Tác động của dập nát
Hiện tượng vitamin C bị tổn thương do các tác động vật lý cũng được ghi nhận trên các loại rau ăn lá bảo quản lạnh. Một nghiên cứu công bố năm 2017 đã theo dõi sự hao hụt ascorbate trong quá trình rửa và bảo quản lá salad [4].
Kết quả nghiên cứu chỉ ra rằng các loại lá salad bị mất từ 35% đến 86% lượng ascorbate trong vòng 10 ngày bảo quản ở nhiệt độ 4 độ C [4]. Trong đó, rau diếp (lettuce) có tỷ lệ mất mát lớn nhất, còn xà lách rocket hoang dã giữ lại tốt nhất [4]. Thao tác khuấy đảo cơ học trong quá trình rửa làm gia tăng đáng kể tốc độ hao hụt ascorbate ở lá rau bina [4]. Nghiên cứu xác định oxalate là sản phẩm phụ chuyển hóa chính của ascorbate đánh dấu phóng xạ, khẳng định sự mất mát này diễn ra qua con đường oxy hóa do stress tế bào [4].
Tương tự, nghiên cứu năm 2020 trên rau mầm củ cải đỏ (Raphanus sativus) và hoa bụp giấm (Hibiscus sabdariffa) cho thấy ascorbic acid là chất nhạy cảm nhất với sự phá hủy trong quá trình bảo quản nông sản tươi [2]. Bao bì đục lỗ lớn làm tăng lượng oxy tiếp xúc, tạo điều kiện thuận lợi cho enzyme ascorbate oxidase chuyển hóa ascorbic acid dạng tự do thành dạng oxy hóa DHA [2]. Sự tổn thương màng tế bào cũng đi đôi với mức độ stress oxy hóa cao hơn và làm tăng hoạt tính thoái hóa vitamin C [2].
Sinh tố hoa quả bảo quản lạnh: Tốc độ hao hụt theo thời gian
Khi thực sự pha trộn thành một ly sinh tố hoàn chỉnh, vitamin C mất đi với tốc độ ra sao? Một nghiên cứu năm 2022 đã khảo sát cụ thể trên sinh tố trái cây gồm 40% dâu tây, 20% nước cam, 10% táo và 10% chuối [5]. Hỗn hợp này được xử lý nhiệt ở 70 độ C trong 2 phút rồi bảo quản lạnh ở 5 độ C trong 28 ngày [5].
Kết quả ghi nhận ascorbic acid bị phân hủy dần qua thời gian bảo quản theo mô hình động học bậc một, với mức giảm lên đến 50% vào ngày thứ 28 [5]. Trong khi đó, các hợp chất phenolic duy trì sự ổn định tốt hơn [5]. Nghiên cứu cũng nhận thấy sinh tố dần chuyển màu tối hơn, bớt đỏ và bớt vàng vào cuối thời gian bảo quản lạnh [5].
Bên cạnh đó, khoảng không khí bên trên nắp chai (headspace) đóng vai trò then chốt đối với độ bền của các chất chống oxy hóa. Một nghiên cứu năm 2016 về đồ uống trái cây chỉ ra rằng lượng oxy có sẵn trong khoảng trống này sẽ hòa tan vào chất lỏng trong quá trình thao tác [6]. Nếu bao bì không được đóng kín hoàn toàn, lượng khí lọt vào càng nhiều sẽ đẩy mạnh chuỗi phản ứng gốc tự do và làm thoái hóa các dưỡng chất tự nhiên [6]. Sự hiện diện tự nhiên của ascorbic acid thậm chí phải tự hy sinh để đóng vai trò như tấm lá chắn bảo vệ các chất nhạy cảm khác như carotenoid khỏi bị oxy hóa [6].
Mặt khác, công nghệ lên men bằng vi khuẩn axit lactic đã được chứng minh giúp bảo vệ vitamin C tốt hơn trong sinh tố bảo quản 30 ngày ở 4 độ C so với mẫu không lên men [7]. Dù vậy, đối với sinh tố tự làm tại nhà thông thường, không qua thanh trùng hay lên men chuẩn hóa, tốc độ oxy hóa sẽ phụ thuộc vào lượng nhiệt và lượng khí tồn đọng. Nghiên cứu năm 2016 cũng ghi nhận xử lý áp suất cao (HPP) giúp giữ lại hơn 92% ascorbic acid ban đầu, vượt trội so với xử lý nhiệt truyền thống [8].
Lợi ích còn lại và giới hạn của các bằng chứng
Dù vitamin C bị suy giảm theo thời gian, việc chuẩn bị sinh tố uống trong 3 ngày không làm cho thức uống trở nên vô giá trị. Nghiên cứu trên sinh tố dâu tây, cam, táo, chuối cho thấy dù ascorbic acid giảm dần, các hợp chất polyphenol vẫn được duy trì ổn định, và khả năng hấp thu sinh học (bioaccessibility) của polyphenol qua đường tiêu hóa không hề bị suy giảm [5].
Do đó, ly sinh tố để sang ngày thứ 2 hoặc thứ 3 vẫn cung cấp chất xơ hòa tan, khoáng chất và một lượng chất chống oxy hóa phenolic đáng kể [5]. Bạn không nhận được trọn vẹn 100% vitamin C như lúc vừa xay xong, nhưng cơ thể vẫn thu nhận được phần lớn các dưỡng chất thực vật khác.
Tuy nhiên, cần nhìn nhận giới hạn của các dữ liệu hiện có: phần lớn nghiên cứu được tiến hành trong điều kiện phòng thí nghiệm có kiểm soát nhiệt độ nghiêm ngặt hoặc áp dụng các biện pháp tiệt trùng, chiếu xạ, tráng màng hay thanh trùng công nghiệp [1], [5], [8]. Máy xay gia đình với lưỡi dao sinh nhiệt và thao tác đóng chai thủ công có thể tạo ra mức độ stress oxy hóa và tốc độ hao hụt vitamin C nhanh hơn so với điều kiện nghiên cứu chuẩn hóa.
Những hiểu lầm thường gặp khi bảo quản sinh tố
Sai lầm phổ biến nhất là cho rằng chỉ cần đặt sinh tố vào ngăn mát tủ lạnh thì mọi phản ứng hóa học đều dừng lại hoàn toàn. Nhiệt độ thấp (4-5 độ C) chỉ làm chậm phản ứng chứ không ngăn được quá trình oxy hóa tự nhiên khi oxy đã hòa tan sẵn trong dịch lỏng [5], [4].
Hiểu lầm thứ hai là tin rằng màu sắc không đổi đồng nghĩa với việc vitamin C còn nguyên vẹn. Ascorbic acid vốn không màu, sự oxy hóa của nó diễn ra âm thầm trước khi bạn nhận thấy các biến đổi lớn về độ sẫm màu hay mùi vị [5], [3].
Hiểu lầm thứ ba là cố tình xay sinh tố thật lâu cho thật mịn. Việc cho máy xay chạy quá lâu ở tốc độ cao sẽ cuốn thêm nhiều bọt khí li ti vào dịch lỏng, đồng thời nhiệt sinh ra từ động cơ máy xay truyền vào cối làm ấm nước sinh tố. Cả hai yếu tố này đều kích hoạt mạnh mẽ các enzyme thoái hóa ascorbic acid [1], [6].
Ai nên thận trọng với sinh tố để lưu ngày?
Những người có hệ tiêu hóa nhạy cảm, người mắc hội chứng ruột kích thích nên thận trọng khi uống sinh tố đã trữ qua 2-3 ngày. Quá trình bảo quản thủ công tại nhà rất khó kiểm soát hoàn toàn sự phát triển của vi sinh vật nếu khâu vệ sinh máy xay và bình chứa không đạt chuẩn.
Bệnh nhân đái tháo đường cần lưu ý rằng quá trình xay nhuyễn đã phá vỡ thành tế bào thực vật, giải phóng đường tự do nhanh hơn. Khi uống một lượng lớn sinh tố hoa quả đã chuẩn bị sẵn, đường huyết có thể tăng vọt nhanh hơn so với việc nhai hoa quả nguyên miếng.
Người đang có các bệnh lý mạn tính về thận hoặc cần kiểm soát chặt chẽ lượng oxalate cũng cần cẩn thận khi xay trữ các loại rau lá như rau bina. Quá trình oxy hóa ascorbate trong rau bina khi bảo quản và dập nát cơ học tạo ra sản phẩm phụ chính là oxalate [4]. Luôn tham khảo ý kiến bác sĩ chuyên khoa về chế độ dinh dưỡng nếu bạn đang điều trị bệnh lý nền.
Hướng dẫn tối ưu hóa khi chuẩn bị sinh tố cho 3 ngày
Nếu bắt buộc phải chuẩn bị sinh tố cho nhiều ngày vì tính chất công việc, bạn có thể áp dụng các nguyên tắc khoa học sau để giảm thiểu tối đa sự thất thoát vitamin C:
- Giảm thiểu diện tích tiếp xúc với oxy: Rót sinh tố vào các chai thủy tinh nhỏ vừa đủ một khẩu phần uống, đổ đầy sát miệng chai để hạn chế tối đa khoảng trống không khí (headspace) trước khi vặn chặt nắp [6].
- Điều chỉnh độ pH bằng quả chua: Thêm một lượng nước cốt chanh hoặc quả có múi chứa nhiều axit tự nhiên vào mẻ xay. Môi trường pH thấp giúp phân tử ascorbic acid ổn định hơn, giảm tốc độ tự oxy hóa [3].
- Kiểm soát nhiệt độ khi xay: Sử dụng nguyên liệu ướp lạnh sẵn hoặc thêm vài viên đá lạnh khi xay để triệt tiêu lượng nhiệt sinh ra từ lưỡi dao. Sau khi xay xong, cần cất ngay các chai vào phần sâu nhất của ngăn mát tủ lạnh (duy trì quanh mức 4 độ C) [5], [4].
- Tránh xay quá mức: Chỉ xay vừa đủ mịn, không bật máy chạy liên tục nhiều phút khiến bọt khí oxy bị đánh quyện vào bên trong hỗn hợp lỏng.
Chuẩn bị sinh tố trước 3 ngày là giải pháp tiện lợi nhưng đi kèm sự đánh đổi một phần hàm lượng vitamin C do phản ứng oxy hóa nội sinh [1], [5]. Bằng cách bảo quản kín khí, giữ lạnh liên tục và tạo môi trường axit nhẹ, bạn vẫn có thể tận dụng tốt nguồn dinh dưỡng lành mạnh này trong nhịp sống bận rộn.
