Nhiều người nội trợ có thói quen chờ chảo dầu bốc khói nghi ngút mới thả thực phẩm vào chiên rán để tạo độ giòn thơm. Thói quen phổ biến này lại tiềm ẩn nguy cơ sức khỏe lớn cho cả gia đình do khói sinh ra từ dầu cháy.

Khi dầu ăn bị đun vượt ngưỡng chịu nhiệt, cấu trúc chất béo bị bẻ gãy và giải phóng hàng loạt hợp chất bay hơi độc hại. Đáng chú ý nhất trong số này là acrolein và nhóm hydrocarbon thơm đa vòng (PAH) – những hóa chất có khả năng kích ứng mạnh đường hô hấp và làm tăng nguy cơ ung thư khi hít phải thường xuyên [1], [2].

Hiện tượng bốc khói của dầu ăn dưới góc nhìn hóa học

Mỗi loại chất béo đều có một "điểm khói" nhất định, tức ngưỡng nhiệt độ mà tại đó dầu bắt đầu phân hủy nhiệt và tạo ra làn khói xanh xám nhìn thấy được. Dưới tác động của nhiệt độ cao, các phân tử triglyceride trong dầu bị thủy phân thành glycerol và các acid béo tự do. Quá trình oxy hóa nhiệt tiếp tục phân cắt các acid béo không bão hòa thành hàng loạt sản phẩm thứ cấp bay hơi vào không khí [1].

Khói bếp phát sinh lúc này không chỉ đơn thuần là hơi dầu ngưng tụ mà là một hỗn hợp khí và hạt bụi mịn phức tạp chứa nhiều chất gây đột biến gen [2], [3]. Các chất này dễ dàng xâm nhập sâu vào phế nang và gây tổn thương tế bào khi hít phải [4].

Acrolein: Thủ phạm gây cay mắt và kích ứng đường hô hấp

Khi chiên xào ở nhiệt độ cao, cảm giác cay mắt, rát cổ và chảy nước mắt chủ yếu do acrolein gây ra. Đây là một aldehyde không bão hòa cực kỳ dễ bay hơi, hình thành nhanh chóng khi glycerol và các acid béo bị nhiệt phân bẻ gãy liên kết [1].

Một nghiên cứu công bố năm 2023 đã phân tích quá trình oxy hóa nhiệt của ba acid béo không bão hòa phổ biến trong dầu thực vật gồm acid oleic, acid linoleic và acid linolenic [1]. Bằng kỹ thuật khối phổ quang ion hóa bức xạ synchrotron (SR-PIMS), các nhà khoa học phát hiện hơn 100 sản phẩm bay hơi và bán bay hơi [1]. Hỗn hợp này chứa formaldehyde, acetaldehyde, ethylene, furan và acrolein [1]. Kết quả theo dõi thời gian thực ghi nhận acid linolenic là nguồn phát sinh acrolein chủ yếu khi đun nóng [1].

Nguy cơ tiềm ẩn từ hydrocarbon thơm đa vòng (PAH)

Bên cạnh acrolein, nhóm hóa chất nguy hiểm nhất trong khói dầu ăn là hydrocarbon thơm đa vòng (PAH) và các dẫn xuất nitro-PAH (NPAH) [2]. Đây là nhóm chất gây độc gen và sinh ung thư đã được ghi nhận có liên quan mật thiết đến tỷ lệ mắc ung thư phổi cao ở phụ nữ châu Á không hút thuốc nhưng thường xuyên nấu ăn [3], [5].

Các thử nghiệm trong phòng thí nghiệm xác nhận khói dầu ăn chứa nhiều PAH nguy hiểm như benzo[a]pyrene (BaP), dibenz[a,h]anthracene (DBahA), benzo[a]anthracene (BaA) và benzo[b]fluoranthene (BbFA) [2], [3], [6]. Điển hình, một phân tích năm 1997 đối với khói từ ba loại dầu ăn thương mại tại Đài Loan (mỡ lợn, dầu đậu nành, dầu lạc) cho thấy dịch chiết khói gây đột biến gen trong thử nghiệm vi sinh [3]. Hàm lượng DB[a,h]A và B[a]A được ghi nhận lần lượt là 1,9 và 2,2 microgam/m3 trong khói mỡ lợn; 2,1 và 2,3 microgam/m3 trong khói dầu đậu nành; 1,8 và 1,3 microgam/m3 trong khói dầu lạc [3]. Đáng chú ý, nồng độ BaP trong khói dầu đậu nành và dầu lạc đo được rất cao, lần lượt là 19,6 và 18,3 microgam/m3 [3].

Năm 1998, một nghiên cứu khác tiếp tục phát hiện các hợp chất nitro-PAH cực độc gồm 1-nitropyrene (1-NP) và 1,3-dinitropyrene (1,3-DNP) trong khói dầu ăn [2]. Nồng độ 1-NP và 1,3-DNP trong khói mỡ lợn lần lượt là 1,1 và 0,9 microgam/m3; trong khói dầu đậu nành là 2,9 và 3,4 microgam/m3; trong khói dầu lạc là 1,5 và 0,4 microgam/m3 [2]. Các nhà nghiên cứu cũng phát hiện việc bổ sung chất chống oxy hóa tự nhiên catechin với nồng độ 500 ppm vào dầu ăn trước khi đun giúp loại bỏ hoàn toàn B(a)A, DB(ah)A và hai chất NPAH nói trên, đồng thời làm giảm đáng kể nồng độ BaP [2].

Nghiên cứu thực tế tại các nhà bếp và cơ sở ăn uống

Nồng độ PAH trong không khí không chỉ dừng lại ở các mô hình thí nghiệm mà còn hiện diện rõ rệt tại môi trường làm việc thực tế. Nghiên cứu năm 1994 khảo sát khói dầu từ các loại dầu thương phẩm và tại ba cơ sở dịch vụ ăn uống [5]. Nồng độ BaP và DBahA trong khói dầu thực vật tinh luyện lần lượt là 0,463 và 5,736 microgam/g; trong dầu đậu nành là 0,341 và 3,725 microgam/g; trong dầu thực vật thường là 0,305 và 4,565 microgam/g [5].

Tại các cơ sở ăn uống, mức BaP tại một tiệm bán quẩy chiên đo được là 4,18 microgam/100 m3, xưởng bánh ngọt chiên là 2,28 microgam/100 m3 và bếp nhà hàng là 0,49 microgam/100 m3 [5]. Nồng độ DBahA tại các địa điểm này lần lượt đạt 33,80; 14,41 và 3,03 microgam/100 m3 [5]. Hàm lượng DBahA trong các mẫu khói cao gấp 5,7 đến 22,8 lần so với BaP [5].

Tác động sinh học trực tiếp của khói bếp lên cơ thể người được làm rõ qua nghiên cứu dọc năm 2014 trên 61 nam đầu bếp quân đội và 37 binh sĩ văn phòng đối chứng tại Đài Loan [4]. Mức bụi mịn chứa PAH trong không khí khu vực bếp cao vượt trội so với khu văn phòng [4]. Nồng độ chất chuyển hóa 1-OHP trong nước tiểu (chỉ thị sinh học cho mức phơi nhiễm PAH) của các đầu bếp tăng đáng kể sau 5 ngày làm việc liên tục [4].

Phân tích hồi quy hiệu chỉnh cho thấy sự gia tăng phơi nhiễm khói dầu có liên quan chặt chẽ với tình trạng tổn thương oxy hóa DNA (thể hiện qua nồng độ 8-OHdG tăng với hệ số beta = 0,06; KTC 95%: 0,001 - 0,12) và quá trình peroxy hóa lipid màng tế bào (thể hiện qua isoprostane tăng với hệ số beta = 0,07; KTC 95%: 0,001 - 0,13) [4].

Cách thức nấu nướng và loại dầu quyết định mức độ phơi nhiễm

Mức phát thải chất độc phụ thuộc lớn vào phương pháp gia nhiệt và loại dầu sử dụng. Nghiên cứu năm 2015 kiểm tra 16 loại PAH phát thải từ các phương pháp chiên ngập dầu (deep-frying) và chiên áp chảo (frying) trên 4 loại dầu (hạt cải, đậu nành, lạc, ô liu) [7]. Kết quả chỉ ra chiên ngập dầu tạo ra lượng PAH tổng số cao gấp 1,3 lần và lượng benzo[a]pyrene cao gấp 10,9 lần so với chiên áp chảo do tiêu thụ lượng dầu lớn hơn và duy trì nhiệt độ cao hơn [7].

Đương lượng độc tính BaP (B[a]Peq) của chiên ngập dầu cao gấp 2,2 lần chiên thường [7]. Trong số 4 loại dầu, dầu hạt cải tạo ra lượng phát thải PAH nhiều nhất [7]. Đáng chú ý, các hợp chất thể khí chiếm từ 59% đến 96% tổng lượng PAH, trong khi phần hạt bụi mịn tập trung các PAH có khối lượng phân tử lớn với 5-6 vòng thơm [7].

Mặc dù khói bốc lên chứa nhiều chất nguy hại, các nghiên cứu cũng làm rõ giới hạn của vấn đề. Một nghiên cứu năm 2006 kiểm tra quá trình chiên công nghiệp và gián đoạn ở nhiệt độ 160-205 độ C cho thấy tải lượng PAH trong bản thân dầu chiên không có sự khác biệt đáng kể trước và sau khi chiên [8]. Nồng độ benzo[a]pyrene trong dầu giữ ở mức vết đến 0,7 ppb, nằm sâu dưới ngưỡng giới hạn 2 ppb do Cộng đồng châu Âu đề xuất [8]. Điều này chứng minh mối nguy hại sức khỏe cấp thiết nhất đến từ con đường hít thở khói bốc lên thay vì việc hấp thụ qua đường tiêu hóa từ thực phẩm [8], [7].

Hiểu lầm thường gặp khi nấu ăn bằng dầu thực vật

Nhiều người lầm tưởng rằng dầu ăn nào cũng có thể dùng để chiên ngập dầu ở nhiệt độ cao. Thực tế, các loại dầu chứa nhiều acid béo không bão hòa đa như dầu đậu nành hay dầu hạt cải có xu hướng giải phóng lượng acrolein và PAH lớn hơn khi bị quá nhiệt so với các loại dầu bền nhiệt khác [1], [7].

Một hiểu lầm tai hại khác là tin rằng chỉ cần mở cửa sổ là gian bếp đã thông thoáng. Nghiên cứu thực nghiệm năm 1999 trên 6 loại dầu (rum, ô liu, dừa, mù tạt, dầu thực vật, ngô) chỉ ra khói của chúng đều chứa BaP, DBahA, BbFA và BaA [6]. Tuy nhiên, việc vận hành máy hút khói gắn cạnh bếp giúp làm giảm trung bình tới 75% nồng độ BaP trong không khí xung quanh và đưa các PAH khác về ngưỡng không phát hiện được [6]. Nếu không có lực hút cơ học gom khói chủ động, khói dầu vẫn luẩn quẩn và bám dính trong không gian kín [7], [6].

Những nhóm đối tượng cần đặc biệt thận trọng

Đầu bếp chuyên nghiệp, nhân viên tại các quán ăn phục vụ món chiên rán liên tục và người nội trợ nấu nướng hàng ngày là những đối tượng chịu phơi nhiễm khói dầu tích lũy cao nhất [5], [4]. Nhóm người này phải đối mặt với nguy cơ tổn thương DNA kéo dài nếu môi trường bếp không có biện pháp hút xả đạt chuẩn [4].

Phụ nữ thường xuyên nấu nướng trong không gian bếp chật hẹp, thông gió kém cũng cần cẩn trọng. Nhiều bằng chứng dịch tễ và phân tích hóa học cho thấy đây là yếu tố rủi ro chính giải thích tỷ lệ ung thư biểu mô tuyến phổi gia tăng ở phụ nữ châu Á không hút thuốc [3], [5]. Ngoài ra, những người mắc bệnh hô hấp mạn tính như hen suyễn, viêm phế quản co thắt cũng rất nhạy cảm với các aldehyde bay hơi như acrolein [1].

Hướng dẫn nấu nướng an toàn để bảo vệ lá phổi

Để giảm thiểu phơi nhiễm với PAH và acrolein độc hại trong quá trình chế biến thức ăn, bạn nên thực hiện các biện pháp kiểm soát sau:

  • Kiểm soát nhiệt độ: Tuyệt đối không đun chảo dầu đến mức bốc khói nhìn thấy rõ. Nên hạ nhỏ lửa ngay khi dầu vừa lăn tăn bọt nhỏ hoặc thử đầu đũa gỗ thấy sủi tăm nhẹ là có thể bắt đầu nấu.
  • Ưu tiên phương pháp nấu ít nhiệt: Tăng cường các món luộc, hấp, kho hoặc xào nhanh lửa nhỏ; hạn chế lạm dụng món chiên ngập dầu ở nhiệt độ cao trên 180-200 độ C [7].
  • Lắp đặt và sử dụng máy hút mùi đúng cách: Luôn bật máy hút khói ngay từ khi bắt đầu bật bếp đun dầu và duy trì chạy thêm 3-5 phút sau khi nấu xong. Đặt máy hút mùi áp sát khu vực nấu nướng giúp loại bỏ tới 75% lượng độc chất BaP phát tán [6].
  • Không tái sử dụng dầu chiên nhiều lần: Dầu chiên đi chiên lại bị giảm điểm khói rất nhanh và dễ bị phân hủy nhiệt tạo khói độc ngay ở mức nhiệt thấp hơn bình thường.

Khói bốc lên từ chảo dầu quá nhiệt mang theo hàng chục hợp chất bay hơi nguy hiểm cho sức khỏe tế bào. Nhận thức đúng về điểm khói và chủ động cải thiện hệ thống thông khí nhà bếp là cách đơn giản, thiết thực nhất để bảo vệ hệ hô hấp cho bản thân và người thân trong từng bữa ăn.