Cơm cháy đáy nồi: Nguy cơ hình thành acrylamide mức nào?

Thói quen ăn cơm cháy và mối lo hóa chất sinh ung thư

Cơm cháy đáy nồi từ lâu đã là món ăn khoái khẩu của rất nhiều gia đình Việt Nam. Vị giòn rụm bùi béo kết hợp cùng mùi thơm đặc trưng khiến phần cơm bám chặt đáy nồi này luôn được săn đón trên mâm cơm. Tuy nhiên, khi ăn phải những phần cơm vàng đậm hoặc cháy khét, không ít người bày tỏ sự lo ngại về nguy cơ hình thành các hợp chất gây hại cho sức khỏe.

Câu hỏi đặt ra là liệu tinh bột gạo khi bị gia nhiệt quá mức có sản sinh acrylamide – chất được Cơ quan Nghiên cứu Ung thư Quốc tế (IARC) xếp vào nhóm chất có khả năng sinh ung thư ở người ^[1]? Mức độ hình thành của hợp chất này trên nền tinh bột gạo cụ thể ra sao so với các loại ngũ cốc và củ giàu tinh bột khác?

Câu trả lời ngắn gọn: Cơm cháy đáy nồi có thể sinh ra acrylamide do tác động của nhiệt độ cao làm mất nước và biến đổi tinh bột bề mặt ^[2], ^[3]. Tuy nhiên, hàm lượng hợp chất này trong gạo và các sản phẩm chế biến từ bột gạo nhìn chung ở mức thấp hơn rất nhiều so với khoai tây hay bột mì ^[4], ^[2]. Nguy cơ phơi nhiễm chỉ gia tăng rõ rệt khi tinh bột bị đun quá lửa dẫn đến cháy đen hoặc chiên ngập dầu nhiều lần ở nhiệt độ vượt quá kiểm soát ^[5], ^[6], ^[2].

Acrylamide hình thành trong thực phẩm như thế nào?

Acrylamide là một hợp chất hóa học được phát hiện xuất hiện tự nhiên trong các món ăn giàu carbohydrate trải qua quá trình chế biến nhiệt độ cao như chiên rán, nướng bánh hoặc nướng lửa ^[1], ^[3]. Năm 1994, IARC đã phân loại acrylamide là chất có khả năng sinh ung thư ở người dựa trên các tác động sinh ung thư trên loài gặm nhấm, đồng thời đây cũng là một chất độc thần kinh đã được biết rõ ^[1]. Đến năm 2002, các nhà khoa học lần đầu tiên phát hiện acrylamide tồn tại với nồng độ đáng kể trong các loại thực phẩm qua chế biến nhiệt ^[6], ^[1].

Về mặt cơ chế, acrylamide không hiện diện tự nhiên trong gạo sống hay thực phẩm tươi sống ^[6]. Nó chỉ sinh ra trong các phương pháp gia nhiệt khô khi phản ứng hóa học xảy ra giữa đường khử và axit amin tự do, đặc biệt là asparagine tự do ^[5], ^[7]. Các loại nông sản chứa nồng độ asparagine tự do càng cao thì khi nấu chín ở nhiệt độ cao càng có xu hướng tạo ra nhiều acrylamide hơn ^[5].

Một yếu tố then chốt khác là sự hiện diện của nước và phương thức truyền nhiệt. Quá trình luộc chín thực phẩm không tạo ra acrylamide; chất này hoàn toàn vắng mặt trong các mẫu thực phẩm sống hoặc luộc ^[5], ^[6]. Khi nấu cơm thông thường, lượng nước dồi dào giữ cho nhiệt độ sôi của nước quanh mốc 100 độ C. Nhưng khi cơm cạn nước và tiếp tục bị om nhiệt, bề mặt đáy nồi mất dần độ ẩm, nhiệt độ tiếp xúc tăng vọt kích hoạt phản ứng tạo thành acrylamide từ lớp ngoài rồi ngấm dần vào cấu trúc hạt tinh bột ^[2].

Bằng chứng khoa học về sự hình thành acrylamide ở gạo

Nhiều nghiên cứu quốc tế đã thực hiện các mô hình thực nghiệm để phân tích chính xác nồng độ acrylamide sinh ra khi gia nhiệt các loại nông sản giàu tinh bột.

Một nghiên cứu thực nghiệm năm 2004 đã làm sáng tỏ mối liên hệ giữa điều kiện nấu và mức sinh acrylamide trên nhiều loại nông sản ^[5]. Các nhà khoa học tạo ra các miếng bánh mỏng từ bột khoai tây nghiền khô, bột ngô, bột mì, bột gạo tẻ (jyohshin-ko), bột gạo nếp (shiratama-ko), hạt mè khô và hạnh nhân khô ^[5]. Mẫu được nướng ở dải nhiệt từ 120 độ C đến 200 độ C trong thời gian từ 5 đến 20 phút ^[5]. Kết quả cho thấy khi nướng trong 10 phút, lượng acrylamide sản sinh mạnh nhất xảy ra ở mức nhiệt 180 đến 200 độ C ^[5]. Khi nướng ổn định ở 180 độ C, nồng độ hợp chất này ở hầu hết nông sản đạt mức cao nhất sau 10 phút gia nhiệt ^[5]. Nghiên cứu cũng chỉ ra rằng việc luộc sơ nông sản trước đó giúp giảm mức sinh acrylamide khi nướng sau này xuống chỉ còn 1/4 đến 1/10 ^[5].

Một khảo sát quy mô lớn công bố năm 2003 tại Hồng Kông đã phân tích khoảng 400 mẫu thực phẩm phổ biến tại châu Á bằng phương pháp sắc ký lỏng khối phổ hai lần (LC-MS/MS) ^[2]. Nhóm nghiên cứu ghi nhận rằng nồng độ acrylamide trong nhóm thực phẩm tiêu thụ thường ngày như cơm và các sản phẩm từ gạo, mì sợi, sản phẩm làm từ bột nhão nhìn chung đều dưới 60 microgam/kg ^[2]. Khi so sánh các loại bánh giòn làm từ các loại bột khác nhau, bánh giòn từ bột gạo chỉ chứa 15 đến 42 microgam/kg acrylamide ^[2]. Con số này thấp hơn đáng kể so với bánh giòn làm từ bột lúa mạch đen (440 microgam/kg), bột ngô (65 đến 230 microgam/kg), bột mì (61 đến 200 microgam/kg) và bánh snack khoai tây (1.500 đến 1.700 microgam/kg) ^[2].

Cũng trong nghiên cứu này, các nhà khoa học đã theo dõi quá trình chiên ngập dầu sản phẩm bột mì ^[2]. Ở mức nhiệt 170 độ C, acrylamide tăng từ từ nhưng đều đặn; tuy nhiên khi tăng vọt lên 210 độ C, nồng độ hợp chất này tăng đột biến ^[2]. Quá trình này song hành với việc độ ẩm của mẫu thực phẩm sụt giảm mạnh và hàm lượng chất béo tăng lên ^[2].

Năm 2019, một nghiên cứu chuyên sâu về các loại bánh mì dẹt nướng thử nghiệm và thương mại đã đo lường hàm lượng acrylamide bằng phương pháp sắc ký lỏng hiệu năng cao HPLC/MS ^[4]. Kết quả cho thấy các loại bánh mì dẹt làm từ bột gạo lứt nướng ở 195,5 độ C trong 2 phút có hàm lượng acrylamide rất thấp, dưới 10 microgam/kg ^[4]. Cùng điều kiện này, bánh làm từ bột kiều mạch, bột ngô, kê, yến mạch và hạt diêm mạch cũng có lượng acrylamide dưới 10 microgam/kg ^[4]. Trái lại, bánh làm từ lúa mạch đen, lúa miến, đậu nành, bột mì dao động từ 14 đến 59 microgam/kg; bánh matzo từ bột mì nướng nhanh ở nhiệt độ cao khoảng 400 độ C chứa từ 101 đến 504 microgam/kg ^[4]. Cao nhất vẫn là các sản phẩm từ khoai tây, dao động từ 153 microgam/kg (bánh khoai tây) đến 2.070 microgam/kg (bánh matzo chứa khoai tây) ^[4].

Các nghiên cứu ban đầu từ Thụy Điển và Vương quốc Anh công bố năm 2002 cũng xác nhận rằng phương pháp luộc hoàn toàn không sản sinh acrylamide, nhưng các món chiên, nướng, nướng vỉ hay nướng bánh lại chứa nồng độ đáng kể ^[6]. Đỉnh điểm, khoai tây chiên bị đun nấu quá lửa (overcooked) có thể chứa tới 12.000 microgam/kg acrylamide ^[6].

Màu sắc sẫm màu: Thước đo trực quan mức độ tích tụ acrylamide

Một mối liên hệ mật thiết đã được chứng minh trong khoa học thực phẩm là mối tương quan giữa màu sắc bề mặt món ăn và lượng acrylamide hình thành ^[3]. Nghiên cứu năm 2005 của Trung tâm An toàn Thực phẩm Quốc gia (NCFST) chỉ ra rằng acrylamide hình thành trong các thực phẩm tự chế biến tại gia đình phụ thuộc lớn vào thời gian, nhiệt độ nấu và "độ chín" được phản ánh qua mức độ ngả nâu bề mặt ^[3].

Cụ thể, lát bánh mì nướng cháy sẫm màu có lượng acrylamide dao động từ 43,7 đến 610,7 microgam/kg trọng lượng ướt ^[3]. Trong khi đó, lát bánh mì chỉ nướng vàng nhẹ chỉ chứa 8,27 đến 217,5 microgam/kg, và nướng mức độ vừa chứa 10,9 đến 213,7 microgam/kg ^[3]. Sự gia tăng nhiệt độ và thời gian xử lý nhiệt luôn làm nồng độ acrylamide tăng mạnh có ý nghĩa thống kê ^[1], ^[3].

Đối với cơm cháy đáy nồi, màu sắc chính là chỉ dấu trực quan quan trọng nhất. Khi cơm cháy mới ngả sang màu vàng nhạt hoặc vàng óng, lượng tinh bột bị nhiệt phân hủy và lượng acrylamide sinh ra vẫn nằm trong ngưỡng kiểm soát thấp ^[4], ^[2], ^[3]. Tuy nhiên, nếu tiếp tục gia nhiệt để cơm chuyển sang màu nâu đậm, cánh gián hoặc cháy đen khét, nồng độ hóa chất độc hại này sẽ nhân lên nhanh chóng tương tự như hiện tượng bánh mì hay khoai tây bị nướng quá lửa ^[6], ^[2], ^[3].

Ngoài ra, nếu cơm cháy đáy nồi được chế biến bằng cách chan thêm dầu mỡ để chiên lại ở nhiệt độ cao, nguy cơ còn phụ thuộc vào loại dầu sử dụng. Nghiên cứu năm 2016 về sự hình thành acrylamide trong dầu thực vật và mỡ động vật cho thấy đun nóng asparagine cùng chất béo ở 180 độ C tạo ra acrylamide có liên hệ trực tiếp với chỉ số oxy hóa của dầu ^[7]. Đáng chú ý, chất béo bão hòa từ động vật sinh ra ít acrylamide hơn đáng kể so với dầu thực vật không bão hòa: mỡ lợn sinh 366 ng/g và bơ ghee sinh 211 ng/g, trong khi dầu đậu nành sinh tới 2.447 ng/g và dầu cọ olein sinh 1.442 ng/g ^[7].

Những hiểu lầm thường gặp về món cơm cháy

Nhiều người tiêu dùng cho rằng ăn cơm cháy đáy nồi có nguy cơ tương đương với việc ăn khoai tây chiên giòn hay bim bim. Bằng chứng khoa học cho thấy đây là nhận định chưa chuẩn xác. Bản chất hạt gạo tẻ, gạo nếp hay bột gạo lứt có hàm lượng asparagine tự do thấp hơn nhiều so với khoai tây, do đó mức độ sản sinh acrylamide trên nền tinh bột gạo khi cùng chịu nhiệt độ cao là tương đối hạn chế ^[5], ^[4], ^[2]. Bánh giòn từ bột gạo nướng chỉ sinh 15 đến 42 microgam/kg, trong khi bánh snack khoai tây lên đến 1.500 đến 1.700 microgam/kg ^[2].

Ngược lại, một số người lại lầm tưởng rằng cơm cháy tự nấu tại nhà thì tuyệt đối lành tính, dù cháy đen vẫn có thể cạo ra ăn vì "chỉ là gạo thuần túy". Nghiên cứu xác nhận rằng hàm lượng acrylamide cao hoàn toàn có thể được tìm thấy trong thực phẩm tự nấu nướng tại gia đình chứ không riêng gì sản phẩm công nghiệp ^[3]. Mức độ gia nhiệt càng lâu, nhiệt độ càng cao (trên 180 đến 210 độ C) thì lượng chất độc hại tích tụ càng lớn ^[5], ^[2], ^[1], ^[3].

Một ngộ nhận khác là luộc hoặc nấu cơm bằng nước sôi có thể sinh độc chất. Các phép đo đạc đều khẳng định không hề phát hiện acrylamide trong thực phẩm luộc chín bằng nước ^[5], ^[6]. Acrylamide chỉ bắt đầu hình thành khi độ ẩm cạn kiệt và nhiệt độ bề mặt vượt ngưỡng gia nhiệt khô ^[5], ^[6], ^[2].

Ai nên thận trọng khi tiêu thụ cơm cháy đáy nồi?

Mặc dù cơm cháy từ gạo có mức sinh acrylamide thấp hơn các loại ngũ cốc khác, việc tiêu thụ thực phẩm gia nhiệt quá mức vẫn đòi hỏi sự cẩn trọng ở một số đối tượng:

• Những người có bệnh lý đường tiêu hóa mãn tính, viêm loét dạ dày tá tràng nên hạn chế ăn các phần cơm cháy cứng, khô ráp và sẫm màu vì cấu trúc cứng dễ gây cọ xát niêm mạc.
• Trẻ nhỏ và người cao tuổi có hệ tiêu hóa nhạy cảm hoặc chức năng gan thận suy giảm nên hạn chế ăn các phần cơm chiên đi chiên lại ngập dầu ở nhiệt độ cao do tích tụ sản phẩm oxy hóa lipid và acrylamide ^[2], ^[7].
• Cần nhấn mạnh rằng các dữ liệu nghiên cứu hiện có chủ yếu được thực hiện trên các mẫu thực phẩm mô hình trong phòng thí nghiệm, đo lường trên động vật gặm nhấm hoặc trên các quần thể dân cư chung ^[5], ^[4], ^[1]. Chưa có nghiên cứu lâm sàng riêng biệt đánh giá tác động của cơm cháy đáy nồi trên các nhóm đặc thù như phụ nữ mang thai hay người đang điều trị bệnh lý cụ thể; do đó những đối tượng này cần tham khảo ý kiến bác sĩ hoặc chuyên gia dinh dưỡng khi xây dựng khẩu phần ăn.

Cách chế biến và thưởng thức cơm cháy an toàn

Để vừa thỏa mãn sở thích ẩm thực vừa hạn chế tối đa sự hình thành acrylamide, người nội trợ có thể áp dụng một số nguyên tắc dựa trên các phát hiện thực nghiệm:

• Kiểm soát màu sắc bề mặt: Chỉ nên ăn phần cơm cháy có màu vàng sáng hoặc vàng rơm vừa tới ^[3]. Dừng gia nhiệt ngay khi cơm đạt độ giòn mong muốn; tuyệt đối loại bỏ và không ăn những mảng cơm đã ngả màu nâu đậm, cháy đen hoặc có mùi khét ^[6], ^[3].
• Duy trì thời gian và nhiệt độ vừa phải: Các thử nghiệm cho thấy sự sinh sôi acrylamide tăng vọt ở mức nhiệt trên 180 độ C đến 210 độ C và thời gian kéo dài trên 10 phút ^[5], ^[2]. Do đó, khi tạo cháy đáy nồi, chỉ nên duy trì lửa thật nhỏ, không om nhiệt quá lâu sau khi nồi cơm đã cạn nước.
• Hạn chế chiên lại ngập dầu ở nhiệt độ cao: Nếu muốn làm món cơm cháy giòn, không nên đun dầu quá sôi đến mức bốc khói vì nhiệt độ dầu cao làm nước bốc hơi nhanh và đẩy mạnh phản ứng tạo acrylamide ^[2]. Đồng thời, tránh tái sử dụng dầu chiên nhiều lần vì mức độ oxy hóa của dầu càng cao sẽ càng thúc đẩy tạo nhiều acrylamide hơn ^[7].
• Tận dụng phương pháp nấu ẩm: Bản thân quá trình nấu cơm đã là quá trình nấu bằng nước (luộc/hấp), giúp hạn chế đáng kể tiền chất sinh acrylamide so với việc nướng khô trực tiếp ^[5], ^[6].

Cơm cháy đáy nồi là món ăn dân dã ngon miệng và lượng acrylamide hình thành từ tinh bột gạo tự nhiên thường ở mức tương đối thấp so với các loại củ hay ngũ cốc khác ^[4], ^[2]. Tuy nhiên, việc kiểm soát nhiệt độ, không để cơm bị cháy sẫm màu và duy trì thói quen ăn uống đa dạng, cân bằng vẫn là chìa khóa tốt nhất để bảo vệ sức khỏe cả gia đình ^[3].