Nhiều gia đình hiện nay có xu hướng chuyển hẳn từ mỡ động vật sang các loại dầu thực vật ép từ hạt như dầu hạt phỉ, dầu hướng dương, dầu đậu nành hay dầu ngô vì tin rằng chúng tốt hơn cho tim mạch. Khi nấu ăn, không ít người vẫn giữ thói quen dùng chính những loại dầu hạt đắt tiền này để chiên ngập dầu, rán giòn thực phẩm ở nhiệt độ rất cao trong thời gian dài. Tuy nhiên, liệu việc gia nhiệt các loại dầu hạt thực vật ở nhiệt độ cao có thực sự an toàn, hay đang vô tình tạo ra những hợp chất nguy hại cho cơ thể?
Câu trả lời từ các bằng chứng khoa học là: Dầu ép từ hạt khi bị đun nóng ở nhiệt độ cao (thường từ 150°C đến trên 200°C) sẽ trải qua quá trình oxy hóa nhiệt rất mạnh mẽ, làm suy giảm giá trị dinh dưỡng và hình thành hàng loạt sản phẩm oxy hóa lipid độc hại. Các chất biến tính này không chỉ bay hơi vào không khí mà còn tích tụ trực tiếp trong dầu và ngấm vào thức ăn, tiềm ẩn nguy cơ gây tổn thương tế bào và nhiều bệnh lý mạn tính.
Bản chất của dầu hạt và phản ứng nhiệt khi chiên rán
Dầu thực vật chiết xuất từ hạt thường rất giàu các axit béo chưa bão hòa (chất béo không no đa nguyên và đơn nguyên), chẳng hạn như axit linoleic hoặc axit oleic [1]. Trong quá trình chiên ngập dầu thông thường, dầu ăn đóng vai trò là chất truyền nhiệt trực tiếp cho thực phẩm ở dải nhiệt độ dao động phổ biến từ 150°C đến 190°C trong môi trường tiếp xúc với không khí [2]. Khi vượt qua ngưỡng chịu nhiệt hoặc bị gia nhiệt kéo dài, các liên kết chưa bão hòa của axit béo rất dễ bị bẻ gãy dưới tác động của oxy và nhiệt độ cao, thúc đẩy phản ứng oxy hóa nhiệt diễn ra liên tục [2].
Quá trình suy thoái nhiệt oxy hóa này sẽ giải phóng ra các gốc tự do và những hợp chất phân cực (polar compounds) [2], [3]. Các hợp chất phân cực sinh ra bao gồm axit béo tự do, monoglyceride, diglyceride, hydroperoxide và hàng loạt aldehyde thứ cấp [2]. Khi quá trình đun nấu tiếp diễn, hàm lượng hợp chất phân cực này tích tụ ngày càng nhiều trong chảo dầu và ngấm thẳng vào lớp vỏ ngoài cùng của thực phẩm theo cùng nồng độ [2].
Bằng chứng phòng thí nghiệm: Hàng loạt độc chất hình thành khi đun nóng dầu
Nhiều nghiên cứu thực nghiệm đã đo lường chính xác các hợp chất độc hại xuất hiện khi dầu hạt và dầu thực vật tiếp xúc với nhiệt độ chiên rán thực tế:
Nghiên cứu công bố năm 2022 về sự biến đổi của dầu hạt phỉ (hazelnut oil) khi chịu xử lý nhiệt đã chỉ ra rằng nhiệt độ tác động rõ rệt lên các chỉ số oxy hóa với độ tin cậy thống kê cao (p <= 0.01) [1]. Khi gia nhiệt dầu hạt phỉ ở 210°C trong vòng 10 phút, tổng hàm lượng hợp chất phân cực (TPC) đã vượt mốc 24% [1]. Hàm lượng axit linoleic và axit oleic bị biến đổi sâu sắc theo nhiệt độ, trong đó sự biến đổi của axit linoleic tương thích với mô hình động học oxy hóa bậc một [1]. Đáng chú ý, các nhà khoa học đã định danh được hai aldehyde cốt lõi là aldehyde 9-oxo và aldehyde 10-oxo-8, trong đó aldehyde 9-oxo tăng biến thiên mạnh nhất theo nhiệt độ và đóng vai trò là aldehyde không bay hơi chính trong quá trình oxy hóa nhiệt của dầu hạt phỉ [1].
Nghiên cứu năm 2023 tập trung phân tích các tác nhân gây tổn thương vật liệu di truyền khi đun nóng dầu thực vật trong điều kiện chiên ngập dầu ở 170°C suốt 45 phút [4]. Kết quả tách chiết sắc ký lỏng hiệu năng cao (HPLC) phát hiện sự tạo thành hai chất cộng gộp nucleoside là 8-hydroxy-ipG và 1,N2-etheno-ipG [4]. Thủ phạm chính được xác định là 2,4-heptadienal (HDE) – một sản phẩm oxy hóa lipid quan trọng trong dầu ăn đun nóng, có khả năng phản ứng mạnh với guanosine để hình thành etheno-ipG khi có sự hiện diện của tert-butyl hydroperoxide (tBuOOH) [4]. Các nhà nghiên cứu cũng phát hiện ra các thành phần phân cực mới có hoạt tính cực mạnh gồm 6-oxo- và 6-hydroxy-2,4-HDE, cũng như 6-oxo- và 6-hydroxy-2,4-DDE sinh ra từ 2,4-decadienal (DDE) [4]. Những aldehyde phân cực này trực tiếp gây đột biến tổn thương ADN dạng 1,N2-ethenoguanine [4].
Một nghiên cứu năm 2017 khảo sát quá trình thoái hóa nhiệt của các este phytosterol (phytosteryl esters) – thành phần tự nhiên có trong màng tế bào thực vật hạt [5]. Kết quả cho thấy khi đun nóng ở 180°C, hàm lượng hợp chất phân cực tăng lên rất nhanh chỉ sau 1 giờ gia nhiệt đầu tiên [5]. Đồng thời, quá trình gia nhiệt ở 180°C làm nồng độ các sản phẩm oxy hóa phytosterol (StOX) tăng gấp 10 lần vào cuối chu kỳ gia nhiệt [5]. Có 6 loại oxyphytosterol độc hại được nhận diện bao gồm 7alpha-hydroxystigmasterol, 7beta-hydroxystigmasterol, beta-epoxystigmasterol, alpha-epoxystigmasterol, stigmastentriol và 7-ketostigmasterol [5].
Ngoài các chất lỏng ngấm vào thức ăn, quá trình chiên hạt ở nhiệt độ 160°C đến 200°C còn giải phóng các hợp chất hữu cơ dễ bay hơi độc hại [6]. Khi chiên hạt hạnh nhân, quá trình oxy hóa axit linoleic làm tăng nồng độ 1-pentanol cùng hàng loạt aldehyde, cồn và pyrazine như hexanal, 1-octen-3-ol và 1-butanol [6]. Mẫu hạnh nhân chiên xuất hiện thêm 18 hợp chất dễ bay hơi so với hạt rang bằng khí nóng thông thường [6].
Nghiên cứu năm 2022 về chế biến nhiệt thủy hải sản ghi nhận rằng cá hồi chiên ngập trong dầu ô liu hoặc dầu ngô ở 180°C làm tăng chỉ số peroxide (PV) lên lần lượt gấp 3 lần và 2 lần, trong khi cá hồi chấm cẩm thạch chiên trong dầu hướng dương làm chỉ số peroxide tăng gần gấp đôi [3]. Nhiệt độ cao thúc đẩy giải phóng các gốc tự do, tạo thành các chất chuyển hóa thứ cấp như F2-isoprostanes và nhiều loại aldehyde nguy hiểm [3].
Mối liên hệ giữa sản phẩm oxy hóa từ dầu và bệnh mạn tính
Những hợp chất sinh ra khi đun nấu dầu hạt ở nhiệt độ cao không đơn thuần làm mất mùi vị món ăn mà còn tác động trực tiếp lên sinh học tế bào:
Thứ nhất là tổn thương mạch máu và bệnh tim mạch. Các chất béo bị oxy hóa (gồm isoprostane, các chất giống PAF, aldehyde và các gốc oxy hóa phản ứng ROS) đóng vai trò trung tâm trong quá trình sinh xơ vữa động mạch [3]. Khi hấp thu vào cơ thể, lipid bị oxy hóa liên kết với lipoprotein tỷ trọng thấp (LDL), kích thích hình thành tế bào bọt, gây viêm thành mạch và làm rối loạn chức năng nội mô [3]. Đặc biệt, các phân tử LDL nhỏ đậm đặc (sdLDL) bị oxy hóa có khả năng sinh xơ vữa mạnh hơn nhiều so với phân tử kích thước lớn, từ đó làm tăng nguy cơ biến cố mạch vành và thúc đẩy đề kháng insulin [3]. Đánh giá tổng quan năm 2021 cũng khẳng định các aldehyde độc hại như malondialdehyde (MDA) và 4-hydroxy-2-nonenal (4-HNE) sinh ra từ dầu chiên đi chiên lại kích hoạt phản ứng viêm toàn thân, trực tiếp liên quan đến bệnh tăng huyết áp và xơ vữa động mạch [7].
Thứ hai là nguy cơ tổn thương ADN và bệnh lý đường tiêu hóa. Nghiên cứu thực nghiệm chứng minh các hợp chất phân cực 6-oxo- và 6-hydroxy-2,4-alkadienal tạo ra từ dầu ăn bị đun nóng có khả năng gây đột biến tổn thương ADN dạng 1,N2-ethenoguanine [4]. Quá trình này không chỉ xảy ra trên chảo nấu mà còn tiếp tục được tạo ra từ 2,4-alkadienal trong quá trình tiêu hóa sinh lý bình thường bên trong dạ dày, đường ruột [4]. Đáng chú ý, phản ứng tạo ra 6-oxo- và 6-hydroxy-2,4-HDE bị đẩy nhanh hơn rất nhiều khi có sự hiện diện của hemin (sắt heme) và hydroperoxide [4]. Điều này cho thấy việc ăn thực phẩm chiên kỹ bằng dầu thực vật kèm với các loại thịt đỏ chứa nhiều sắt heme có thể tạo điều kiện cho các đột biến tế bào phát triển, tạo mối liên kết tiềm tàng với bệnh ung thư đường tiêu hóa [4].
Những hiểu lầm phổ biến khi dùng dầu hạt chiên nấu
Hiểu lầm thứ nhất: "Dầu hạt đắt tiền, chiết xuất thực vật luôn chịu nhiệt tốt và tốt cho sức khỏe". Thực tế hoàn toàn ngược lại. Dầu hạt càng giữ được độ nguyên bản hoặc chứa nhiều axit béo không no thì tính bền nhiệt càng kém [1]. Khi gặp nhiệt độ cao, cấu trúc mạch carbon không no rất nhạy cảm với oxy, dễ dàng phân hủy nhiệt và tạo ra các hợp chất phân cực độc hại vượt ngưỡng an toàn chỉ sau thời gian ngắn [1].
Hiểu lầm thứ hai: "Chưa thấy dầu bốc khói thì chưa có độc chất". Điểm khói chỉ là mốc cảm quan khi dầu bốc hơi các hợp chất dễ bay hơi có thể nhìn thấy bằng mắt thường. Tuy nhiên, các phản ứng oxy hóa và tích tụ hợp chất phân cực độc hại đã âm thầm diễn ra mạnh mẽ từ ngưỡng trên 100°C, trước khi dầu đạt tới điểm bốc khói [8]. Việc chờ đến khi chảo dầu bốc khói nghi ngút mới cho thực phẩm vào chiên thực chất đã khiến lượng độc chất tích tụ ở mức rất cao.
Hiểu lầm thứ ba: "Cho thêm chất chống oxy hóa tự nhiên vào bột tẩm là có thể ngăn hoàn toàn việc dầu bị oxy hóa". Nghiên cứu năm 2022 cho thấy việc phủ bột khoai lang tím (giàu chất chống oxy hóa phân cực) vào bánh croquette chiên ngập dầu đậu nành không hề bảo vệ được dầu tốt hơn bột khoai lang thường, mà ngược lại chỉ số oxy hóa tổng thể còn cao hơn [2]. Lý do là sự xuất hiện của các ion kim loại chuyển tiếp trong thực phẩm thực tế đã làm tăng hoạt tính tiền oxy hóa (pro-oxidant), khiến giả thuyết chống oxy hóa trong phòng thí nghiệm không phát huy hiệu quả trên nền thực phẩm thực tế [2].
Hiểu lầm thứ tư: "Dầu thừa sau khi chiên chỉ cần lọc cặn là có thể dùng lại an toàn". Việc đun nóng dầu nhiều lần làm tăng độ nhớt, sẫm màu, tạo bọt, đồng thời làm mất hoàn toàn hàm lượng chất chống oxy hóa tự nhiên vốn có của dầu [7]. Sử dụng dầu tái nhiệt kéo dài làm suy giảm khả năng phòng vệ chống oxy hóa của cơ thể và sinh ra stress oxy hóa nghiêm trọng [7]. Hơn nữa, việc để dầu nguội từ từ tự nhiên trong chảo sau khi chiên ở nhiệt độ trên 100°C vẫn tiếp tục tạo ra một lượng lớn hợp chất phân cực độc hại [8].
Nhóm đối tượng cần đặc biệt thận trọng
Mặc dù bất kỳ ai cũng nên hạn chế ăn đồ chiên rán ở nhiệt độ cao, một số nhóm người cần phải tuyệt đối cẩn trọng:
Người mắc bệnh tim mạch, xơ vữa động mạch hoặc tăng huyết áp: Các sản phẩm phân hủy lipid như MDA, 4-HNE và F2-isoprostanes trong dầu đun nóng kích hoạt quá trình viêm thành mạch và phá hủy chức năng nội mô, làm bệnh cảnh tim mạch thêm trầm trọng [3], [7].
Người có nguy cơ hoặc đang điều trị bệnh lý đường tiêu hóa: Các chất cộng gộp ADN gây đột biến gen phát sinh khi tiêu hóa dầu bị oxy hóa nhiệt có liên quan mật thiết đến stress oxy hóa và nguy cơ ung thư biểu mô đường tiêu hóa, đặc biệt là khi chế độ ăn kết hợp nhiều thịt đỏ giàu sắt heme [4].
Người mắc hội chứng chuyển hóa và đái tháo đường: Lipid bị oxy hóa từ dầu ăn qua xử lý nhiệt làm gia tăng các phân tử sdLDL gây viêm và thúc đẩy tình trạng kháng insulin trong cơ thể [3].
Hướng dẫn sử dụng dầu hạt và chiên rán an toàn trong gian bếp
Để tận dụng giá trị dinh dưỡng của dầu ép từ hạt mà không biến chúng thành nguồn sinh độc chất, người nội trợ cần thay đổi một số thói quen nấu nướng:
Lựa chọn đúng phương pháp cho từng loại dầu: Các loại dầu ép từ hạt giàu chất béo chưa bão hòa (dầu hạt phỉ, dầu óc chó, dầu hạt lanh, dầu mè) chỉ nên dùng để trộn salad, làm sốt hoặc thêm vào thức ăn sau khi đã tắt bếp. Đối với các món cần chiên rán, xào nhẹ, nên chọn các loại dầu có độ bền nhiệt cao hơn, đồng thời hạn chế tối đa việc chiên ngập dầu kéo dài.
Kiểm soát nhiệt độ và thời gian đun nấu: Không để nhiệt độ dầu vượt quá mức cần thiết. Dầu hạt phỉ đun ở 210°C trong 10 phút đã vượt ngưỡng hợp chất phân cực cho phép [1]. Duy trì ngọn lửa vừa phải, không đun dầu rỗng trên chảo nóng quá lâu trước khi cho thực phẩm vào.
Xử lý và làm nguội dầu đúng cách: Nếu cần xử lý dầu sau khi chiên, việc làm mát nhanh dầu từ 180°C xuống nhiệt độ phòng trong vòng 30 phút bằng hệ thống tản nhiệt hoặc cách ly nhiệt có thể ngăn chặn hiệu quả sự gia tăng của peroxide và các hợp chất phân cực, do quá trình oxy hóa hầu như không đáng kể ở nhiệt độ dưới 60°C nhưng tăng đột biến ở mức trên 100°C [8].
Tuyệt đối không tái sử dụng dầu chiên: Dầu đã qua chiên ngập lửa cần được đổ bỏ đúng cách, tuyệt đối không châm thêm dầu mới vào dầu cũ để chiên tiếp. Thói quen tái sử dụng dầu chiên đi chiên lại là con đường ngắn nhất dẫn đến việc dung nạp các chất biến tính độc hại vào cơ thể [7].
Dầu ép từ hạt mang lại nhiều giá trị dinh dưỡng tự nhiên quý giá, nhưng chúng vô cùng nhạy cảm với nhiệt độ cao. Việc sử dụng sai công năng bằng cách mang dầu hạt đi chiên rán ngập lửa sẽ biến một thực phẩm lành mạnh thành nguồn phát sinh các aldehyde và hợp chất phân cực gây hại cho hệ tim mạch và ADN. Hãy ưu tiên các phương pháp nấu ăn nhiệt độ thấp như luộc, hấp, áp chảo nhẹ và sử dụng dầu hạt ở trạng thái tươi sống để bảo vệ tối đa sức khỏe của cả gia đình.