Chảo dầu sau khi chiên cá, rán đậu vẫn còn trong và đầy khiến nhiều người tiếc rẻ, chắt ra bát để dùng cho bữa sau. Thói quen tiết kiệm này xuất hiện từ gian bếp gia đình cho đến các quán ăn vỉa hè và nhà hàng nhằm giảm chi phí nguyên liệu [1]. Ít ai ngờ rằng phần dầu tái sử dụng đó đã biến chất hoàn toàn sau khi tiếp xúc với nhiệt độ cao.
Việc đun nóng dầu ăn lặp đi lặp lại làm sản sinh hàng loạt sản phẩm oxy hóa lipid độc hại, đặc biệt là nhóm hợp chất aldehyde và các cấu trúc axit béo dạng trans (như trans-2-alkenals, trans-trans-alka-2,4-dienals) [1], [2]. Tiêu thụ hoặc hít phải khói từ loại dầu này làm suy giảm khả năng chống oxy hóa của cơ thể, thúc đẩy phản ứng viêm, xơ vữa động mạch và làm tăng nguy cơ đột biến gen [1], [3], [4].
Chuyện gì xảy ra trong chảo dầu đun đi đun lại?
Chiên ngập dầu là phương pháp nấu nướng phổ biến nhờ tạo ra hương vị thơm ngon và độ giòn hấp dẫn cho thực phẩm [1]. Tuy nhiên, quá trình này kéo theo sự truyền nhiệt, truyền khối cùng hàng loạt biến đổi vật lý và hóa học phức tạp [1]. Ở mức nhiệt từ 100 đến 200 độ C, dầu ăn tiếp xúc trực tiếp với oxy trong không khí và độ ẩm từ thực phẩm, dẫn đến hiện tượng thủy phân và oxy hóa [5].
Về mặt vật lý, dầu đun nhiệt độ cao nhiều lần sẽ nổi bọt, sẫm màu, tăng độ nhớt và bốc mùi hôi khét làm giảm chất lượng cảm quan [1]. Về mặt hóa học, nhiệt độ cao kích thích sản sinh các gốc tự do (như gốc CH3, CO) và các dạng oxy phản ứng (ROS) [6], [5]. Các gốc tự do này làm cạn kiệt nguồn chất chống oxy hóa tự nhiên vốn có trong dầu ăn và thúc đẩy quá trình phân hủy oxy hóa lipid diễn ra dây chuyền [1], [3].
Quá trình phân hủy này diễn ra qua hai giai đoạn chính. Đầu tiên, axit béo không bão hòa bị oxy hóa tạo thành các sản phẩm sơ cấp như hydroperoxide (peroxide) [2], [6]. Khi tiếp tục chịu nhiệt, các hợp chất sơ cấp này nhanh chóng phân hủy thành nhóm sản phẩm oxy hóa thứ cấp cực kỳ độc hại gồm aldehyde, ketone, alcohol và epoxide [2], [6].
Trong số các sản phẩm bậc hai, aldehyde là nhóm hợp chất có hoạt tính phản ứng mạnh nhất [7]. Các nhà khoa học đã xác định được nhiều biến thể độc hại cụ thể như malondialdehyde (MDA), 4-hydroxy-2-nonenal, 4-hydroxy-hexenal, acrolein, acetaldehyde và formaldehyde [1], [3], [5]. Bên cạnh đó, quá trình oxy hóa dầu giàu axit béo không bão hòa đa (PUFA) còn hình thành các aldehyde mang cấu hình dạng trans và nối đôi liên hợp như trans-2-alkenals, trans-trans-alka-2,4-dienals và cis-trans-alka-2,4-dienals [2].
Độc chất từ dầu chiên lại tàn phá cơ thể ra sao?
Tác hại của dầu chiên lại không chỉ đến từ việc ăn thực phẩm ngấm dầu mà còn qua đường hô hấp. Nhiều hợp chất aldehyde có tính bay hơi cao, bốc lên theo làn khói bếp khi chiên xào ở nhiệt độ lớn [3]. Việc hít phải khói dầu chứa aldehyde hoặc ăn thực phẩm chiên rán có mối liên hệ nhân quả với các tổn thương sức khỏe nghiêm trọng, bao gồm khả năng gây đột biến gen, độc tính gen, ung thư và dị tật thai nhi [3], [4].
Đối với hệ tim mạch, nạp thường xuyên thực phẩm chế biến từ dầu đun lại làm suy yếu năng lực chống oxy hóa của cơ thể, dẫn đến tình trạng căng thẳng oxy hóa (oxidative stress) và viêm nhiễm mạn tính [1]. Các lipid bị oxy hóa như aldehyde, ROS và F2-isoprostanes đóng vai trò chính trong quá trình hình thành mảng xơ vữa động mạch, gây kháng insulin và tổn thương mạch máu [6].
Cụ thể, khi đi vào máu, các lipid bị oxy hóa này gắn kết với hạt cholesterol xấu (LDL), dẫn đến rối loạn chức năng nội mô mạch máu, thúc đẩy phản ứng viêm và hình thành các "tế bào bọt" tạo mảng xơ vữa [6]. Đặc biệt, các hạt LDL nhỏ, đậm đặc (sdLDL) khi bị oxy hóa sẽ có khả năng gây xơ vữa động mạch mạnh hơn nhiều so với các hạt LDL kích thước lớn [6]. Đây là con đường dẫn đến bệnh tăng huyết áp và các biến chứng tim mạch nguy hiểm [1], [6].
Nghiên cứu khoa học nói gì về dầu đun nóng?
Nhiều công trình nghiên cứu đã đo lường cụ thể sự hình thành độc chất trong các loại dầu ăn ở điều kiện nhiệt độ khác nhau. Một nghiên cứu công bố năm 2021 đã sử dụng kỹ thuật cộng hưởng từ hạt nhân (1H NMR) độ phân giải cao để định lượng aldehyde trong dầu đậu nành, dầu bơ, dầu ngô và dầu ô liu nguyên chất trước và sau khi mô phỏng quá trình chiên rán nông trong phòng thí nghiệm [4]. Kết quả cho thấy dầu đậu nành và dầu ngô (vốn giàu axit béo không bão hòa đa - PUFA) sinh ra nồng độ aldehyde cao nhất [4]. Ngược lại, dầu bơ và dầu ô liu (giàu axit béo không bão hòa đơn - MUFA) có khả năng chống chịu quá trình peroxy hóa này tốt hơn hẳn [4]. Nghiên cứu cũng phát hiện dầu đậu nành chứa khoảng 7% axit linolenic (một loại omega-3) nên khi bị oxy hóa nhiệt sẽ sinh ra nhiều n-alkanal phân tử thấp (như propanal) và 4-oxo-alkanal hơn hẳn so với dầu ngô vốn có rất ít omega-3 [4].
Một nghiên cứu khác năm 2022 đã khảo sát tác động của nhiệt độ (từ 100 đến 200 độ C) trên 4 loại chất béo gồm dầu đậu nành, dầu cọ, dầu ô liu và mỡ lợn [5]. Kết quả chỉ ra lượng sản phẩm oxy hóa lipid tăng lên đáng kể khi nhiệt độ tăng từ 100 lên 200 độ C [5]. Tại mốc 200 độ C, dầu đậu nành giàu PUFA tạo ra lượng độc chất vượt trội so với các loại dầu khác, cụ thể: 2,3-butanedione đạt 159,53 microgam/g, malondialdehyde (MDA) ở mức 3,15 microgam/g và 4-hydroxy-hexenal là 3,03 microgam/g [5]. Các hợp chất bay hơi trong dầu đậu nành ở 200 độ C cũng tăng vọt như 2-butenal (292,18%), 2-pentenal (102,26%), hexanal (898,72%) và đặc biệt là 2,4-heptadienal tăng tới 2182,05% [5]. Phân tích bản đồ nhiệt xác nhận MDA có mối liên hệ chặt chẽ với hàm lượng PUFA, còn 2,4-heptadienal và glyoxal liên quan đến axit myristic trong dầu [5].
Sự biến đổi chất béo còn phụ thuộc vào sự kết hợp giữa thực phẩm và loại dầu. Nghiên cứu năm 2022 trên các loại cá cho thấy khi chiên cá hồi Đại Tây Dương ở 180 độ C trong dầu ô liu hoặc dầu ngô, chỉ số peroxide (PV - thước đo sản phẩm oxy hóa sơ cấp) tăng lên tương ứng gấp 3 lần và 2 lần [6]. Trong khi đó, cá hồi vân chiên trong dầu hướng dương làm tăng gần gấp đôi chỉ số PV [6]. Ngay cả phương pháp hấp phi lê cá saithe cũng ghi nhận sự gia tăng nồng độ hydroperoxide do nhiệt độ xúc tác quá trình oxy hóa [6].
Để tìm dấu vết của các độc chất này trong cơ thể sống, một thử nghiệm năm 2022 đã tiến hành đun nóng dầu đậu nành ở 185 độ C suốt 6 giờ liên tục dưới luồng không khí 50 ml/phút [7]. Nhóm nghiên cứu dùng silica gel gắn chuỗi piperazine để tách loại bỏ aldehyde khỏi dầu, sau đó chia chuột C57BL/6 thành 4 nhóm ăn chế độ chứa dầu thường, dầu đã đun nóng và các mẫu dầu đã lọc bỏ aldehyde [7]. Bằng phân tích sắc ký lỏng ghép khối phổ (LC-MS) mẫu nước tiểu, máu và phân chuột, các nhà khoa học phát hiện ra các chất chuyển hóa mới trong nước tiểu hình thành từ phản ứng giữa hợp chất 2,4-decadienal (một loại aldehyde từ dầu đun nóng) với axit amin lysine của cơ thể [7]. Phát hiện này mở ra tiềm năng dùng nước tiểu để đo lường mức độ phơi nhiễm độc chất từ dầu chiên lại ở cả người và động vật [7].
Một thử nghiệm khác vào năm 2022 đã đánh giá giải pháp "thay thế một phần dầu" nhằm giảm thiểu độc chất mà không cần hóa chất [8]. Các nhà khoa học đun nóng liên tục dầu dừa, dầu ô liu, dầu hạt cải và dầu hướng dương ở 180 độ C trong 300 phút, đồng thời thử nghiệm pha thêm 10%, 25%, 50% và 75% dầu mới chưa qua đun nấu vào chảo [8]. Phân tích bằng phổ 1H NMR và quang phổ phát xạ (ICP-OES) cho thấy việc bổ sung dầu mới giúp ức chế đáng kể lượng aldehyde nhờ hiệu ứng pha loãng, đặc biệt hiệu quả rõ rệt trên dầu hạt cải [8]. Dầu dừa do có hàm lượng PUFA và MUFA rất thấp nên ít bị ảnh hưởng nhất bởi quá trình oxy hóa nhiệt cũng như việc pha thêm dầu mới [8]. Đáng chú ý, nồng độ các ion kim loại vết đo được trong các mẫu dầu không làm ảnh hưởng đến sự tiến triển của các sản phẩm oxy hóa [8].
Giá trị và giới hạn của các bằng chứng hiện tại
Các nghiên cứu trên đã cung cấp bức tranh định lượng rất rõ ràng nhờ ứng dụng những công nghệ phân tích hiện đại như phổ cộng hưởng từ hạt nhân 1H NMR, 2D NMR, quang phổ ICP-OES và sắc ký lỏng khối phổ LC-MS [8], [2], [7]. Nhờ đó, giới khoa học nhận diện chính xác từng cấu trúc phân tử độc hại như trans-2-alkenals, n-alkanals hay các chất chuyển hóa trong nước tiểu [2], [7].
Tuy nhiên, các bằng chứng hiện tại vẫn tồn tại một số giới hạn nhất định. Việc ước tính tổng lượng aldehyde con người nạp vào qua đường ăn uống vẫn còn hạn chế, mới chỉ tập trung nhiều vào acrolein, acetaldehyde và formaldehyde hoặc thống kê qua một số món phổ biến như khoai tây chiên [3].
Thêm vào đó, việc xác định các chất chuyển hóa của aldehyde trong dịch cơ thể người gặp nhiều rào cản do bản chất phản ứng hóa học quá nhạy bén của aldehyde và sự hiện diện phức tạp của hàng loạt sản phẩm oxy hóa khác trong dầu đun nóng [7]. Các thử nghiệm tìm dấu ấn sinh học qua nước tiểu hay đánh giá độc tính phần lớn vẫn đang thực hiện trên mô hình động vật (như chuột) hoặc mô phỏng trong phòng thí nghiệm [3], [4], [7]. Các nhà khoa học cũng chỉ ra những bất cập trong hệ thống phân loại độc chất Cramer hiện hành và kêu gọi cần thêm nhiều nghiên cứu sinh hóa chuyên sâu hơn để xác lập ngưỡng dung nạp hàng ngày chuẩn xác cho con người [3], [7].
Những lầm tưởng tai hại khi chọn và dùng dầu ăn
Hiểu lầm phổ biến nhất của người nội trợ là tin rằng các loại dầu thực vật giàu axit béo không bão hòa đa (PUFA) như dầu đậu nành, dầu ngô, dầu hướng dương luôn "an toàn" và tốt cho sức khỏe trong mọi cách chế biến [3], [4]. Thực tế, dù rất tốt khi ăn sống hoặc trộn salad, chính cấu trúc giàu nối đôi của nhóm dầu PUFA lại khiến chúng cực kỳ nhạy cảm với nhiệt độ cao [3], [4]. Khi dùng để chiên rán ở nhiệt độ lớn (180 - 200 độ C), dầu đậu nành và dầu ngô lại là nguồn sản sinh ra lượng độc chất aldehyde và MDA cao nhất [4], [5].
Lầm tưởng thứ hai là chỉ cần lọc sạch cặn cháy đen thì dầu cũ sẽ an toàn để tái sử dụng. Các phân tích quang phổ chứng minh rằng các độc chất như aldehyde, ketone, epoxide hay các cấu trúc trans-2-alkenal tồn tại ở cấp độ phân tử hòa tan trong dầu [2]. Việc lọc cặn cơ học hoàn toàn không thể loại bỏ được các sản phẩm oxy hóa thứ cấp này.
Ngoài ra, nhiều người chỉ lo ngại việc ăn đồ chiên rán mà bỏ qua mối nguy từ khói bếp. Các aldehyde độc hại có tính bay hơi rất mạnh ở nhiệt độ chiên xào [3], [5]. Người trực tiếp đứng bếp hít phải làn khói này cũng chịu nguy cơ tổn thương tế bào và đột biến gen tương đương với việc tiêu thụ thực phẩm ngấm dầu độc [3], [4].
Ai cần đặc biệt thận trọng với đồ chiên rán?
Nhóm đầu tiên cần tránh xa thực phẩm chiên bằng dầu tái sử dụng là những người mắc bệnh lý tim mạch, bao gồm tăng huyết áp, xơ vữa động mạch và bệnh mạch vành [1], [6]. Ở những bệnh nhân này, việc nạp thêm các lipid bị oxy hóa sẽ làm tăng nồng độ lipid oxy hóa lưu hành trong máu, trực tiếp thúc đẩy quá trình tạo tế bào bọt làm dày thêm mảng xơ vữa và gây tổn thương nội mô mạch máu nghiêm trọng hơn [6].
Phụ nữ đang mang thai cũng là đối tượng cần tuyệt đối cẩn trọng. Các báo cáo khoa học đã chỉ ra mối liên hệ giữa việc tiêu thụ hoặc hít phải các hợp chất aldehyde từ dầu đun nóng với nguy cơ gây quái thai và dị tật thai nhi (teratogenic actions) [4]. Bên cạnh đó, những người có tình trạng kháng insulin hoặc rối loạn chuyển hóa cũng nên hạn chế tối đa nhóm thực phẩm này để tránh làm trầm trọng thêm tình trạng bệnh [6].
Người có bệnh nền mạn tính hoặc đang điều trị bằng thuốc nên tham khảo ý kiến bác sĩ chuyên khoa để xây dựng chế độ dinh dưỡng phù hợp, đồng thời kiểm tra chất lượng các viên uống bổ sung dầu cá vì dầu cá bị oxy hóa cũng làm tăng nguy cơ tim mạch ở người có bệnh mạch vành [6].
Cách dùng dầu ăn an toàn, giảm thiểu độc chất
Để bảo vệ sức khỏe gia đình, nguyên tắc quan trọng nhất là chấm dứt thói quen tái sử dụng dầu ăn đã qua chiên rán ở nhiệt độ cao [1]. Hãy ước lượng vừa đủ lượng dầu cần dùng cho một lần chế biến để tránh lãng phí. Trong trường hợp bắt buộc phải chiên rán lâu hoặc ở quy mô hàng quán, việc châm thêm tỷ lệ lớn dầu mới (từ 50% đến 75%) vào chảo dầu đang dùng có thể giúp pha loãng và ức chế bớt sự hình thành aldehyde, dù giải pháp tốt nhất vẫn là thay dầu hoàn toàn [8].
Hãy chọn đúng loại dầu cho từng phương pháp nấu nướng dựa trên thành phần axit béo [1], [5]. Với các món cần chiên ngập dầu hoặc áp chảo ở nhiệt độ cao (180 - 200 độ C), nên ưu tiên sử dụng các loại dầu giàu chất béo bão hòa hoặc không bão hòa đơn (MUFA) như dầu dừa, dầu ô liu hoặc dầu bơ vì chúng có khả năng kháng lại quá trình oxy hóa nhiệt rất tốt, sinh ra ít độc chất nhất [8], [4]. Ngược lại, các loại dầu giàu PUFA và omega-3 như dầu đậu nành, dầu ngô, dầu hướng dương chỉ nên dùng để trộn salad, nấu canh hoặc xào nhanh ở nhiệt độ thấp [3], [4], [5].
Kiểm soát nhiệt độ và thời gian nấu là yếu tố then chốt tiếp theo [1]. Không nên đun dầu quá nóng đến mức bốc khói hoặc chiên liên tục trong thời gian dài, bởi nhiệt độ càng tiến gần mốc 200 độ C thì tốc độ sản sinh MDA và các aldehyde bay hơi càng tăng vọt theo cấp số nhân [8], [5]. Nên ưu tiên các phương pháp chế biến ở nhiệt độ thấp hơn như luộc, hấp để bảo toàn dưỡng chất và hạn chế gốc tự do [6], [5]. Cuối cùng, hãy luôn bật máy hút mùi hoặc mở cửa sổ thông thoáng khi chiên xào để tránh hít phải các hợp chất aldehyde bay hơi độc hại [3], [4].
Một bữa ăn ngon miệng chỉ thực sự trọn vẹn khi đảm bảo an toàn cho sức khỏe lâu dài. Thay đổi thói quen tiết kiệm dầu thừa, chọn đúng loại dầu theo nhiệt độ nấu và giảm bớt tần suất ăn đồ chiên rán là những hành động thiết thực nhất để bảo vệ hệ tim mạch và phòng ngừa bệnh tật cho cả gia đình [1], [4], [5].
