Nhiều người nội trợ duy trì thói quen đi chợ mỗi ngày vì tin rằng rau củ, thịt cá bảo quản trong tủ lạnh sẽ biến thành "thực phẩm chết", tiêu biến hết năng lượng sống hoặc dưỡng chất tự nhiên. Khái niệm "sinh khí" thường được các trường phái thực dưỡng nhắc đến như một nguồn năng lượng vô hình nuôi dưỡng cơ thể, vốn sẽ biến mất nếu thức ăn bị đóng băng.
Dưới góc nhìn hóa sinh và vi sinh vật học hiện đại, quan niệm này hoàn toàn không chính xác. Nhiệt độ thấp trong tủ lạnh hoặc ngăn đông thực chất chỉ làm chậm tốc độ phân rã tự nhiên, hạ thấp cường độ hô hấp của mô thực vật và bảo vệ phần lớn vi chất dinh dưỡng nếu được bảo quản đúng cách [2, 3].
'Sinh khí' dưới góc nhìn sinh hóa thực phẩm
Trong các trường phái dưỡng sinh truyền thống, "sinh khí" biểu thị trạng thái tươi mới, trọn vẹn và giàu sức sống của cây cỏ, muôn loài. Khi chuyển dịch khái niệm trừu tượng này sang khoa học thực phẩm, các nhà nghiên cứu thường định lượng qua các chỉ số cụ thể: hoạt tính của các enzyme trao đổi chất, hàm lượng chất chống oxy hóa tự nhiên, vitamin, khoáng chất và cấu trúc nguyên vẹn của tế bào [1, 2, 7].
Sau khi thu hoạch, các loại nông sản như ngô ngọt vẫn tiếp tục hô hấp rất mạnh mẽ do hàm lượng ẩm và đường cao [1]. Chính quá trình trao đổi chất tự nhiên này tiêu hao dần lượng đường hòa tan, vitamin và khoáng chất quý giá, đồng thời kích thích các vi sinh vật gây bệnh phát triển làm hỏng nông sản [1]. Nhiệt độ môi trường càng tăng cao, cường độ hô hấp của mô thực vật càng mạnh, thúc đẩy tốc độ già hóa và hư hỏng diễn ra nhanh hơn [1].
Do đó, việc làm lạnh không phải là hành động "hút cạn năng lượng sống", mà là biện pháp vật lý nhằm kìm hãm phản ứng chuyển hóa tiêu cực, giữ lại tối đa các hợp chất có lợi vốn sẽ nhanh chóng mất đi nếu để ở nhiệt độ phòng [1].
Cơ chế tác động của nhiệt độ thấp lên mô thực phẩm
Bản chất của việc làm lạnh hoặc cấp đông là làm giảm động năng của các phân tử nước và hóa chất, từ đó hạ thấp tốc độ phản ứng enzyme và ngăn chặn sự phát triển của vi sinh vật gây ươn hỏng thực phẩm [2, 6].
Tuy nhiên, quá trình hạ nhiệt độ xuống dưới điểm đóng băng cũng đem lại các biến đổi vật lý đáng chú ý. Tinh thể băng hình thành trong quá trình cấp đông có thể gây vỡ màng tế bào thực vật hoặc mô cơ động vật [6, 7]. Khi rã đông hoặc bảo quản kém, các tinh thể này có xu hướng kết tinh lại tạo thành cấu trúc băng lớn hơn, gây rách thành tế bào, làm rò rỉ dịch tế bào chứa các hợp chất chống oxy hóa ra bên ngoài [6, 7]. Những hợp chất này sau đó dễ bị biến tính do tiếp xúc trực tiếp với phản ứng oxy hóa hóa học hoặc hoạt tính enzyme còn sót lại [6, 7].
Ngoài ra, nhiệt độ lạnh có thể gây biến tính protein và kích hoạt hoặc ức chế chọn lọc một số phản ứng enzyme nhất định, phụ thuộc lớn vào phương pháp bảo quản cũng như bản chất từng loại nguyên liệu [6, 7].
Bằng chứng khoa học về sự biến đổi enzyme và dưỡng chất
Các thử nghiệm thực tế cho thấy nhiệt độ bảo quản có tác động nhiều chiều tới các thành phần sinh học:
Một nghiên cứu công bố năm 2022 đã khảo sát tác động của nhiệt độ bảo quản lạnh thông thường và đông lạnh lên hoạt tính enzyme của sữa ong chúa nguyên chất [2]. Các nhà nghiên cứu theo dõi hoạt tính của enzyme glucose oxidase, 5 loại protease và 2 enzyme chống oxy hóa trong các mẫu sữa ong chúa được giữ ở điều kiện bảo quản mát và cấp đông trong thời gian 1 năm [2]. Kết quả ghi nhận việc bảo quản ở ngăn mát tủ lạnh làm suy giảm đáng kể hoạt tính của enzyme glucose oxidase và carboxypeptidase A sau 1 năm, trong khi ở mẫu cấp đông, hoạt tính của các enzyme này không có sự thay đổi [2]. Sau 1 năm, hoạt tính của glucose oxidase và carboxypeptidase A ở mẫu đông lạnh cao hơn rõ rệt so với mẫu bảo quản mát [2]. Nghiên cứu kết luận cấp đông là phương pháp thay thế hiệu quả để bảo tồn hoạt tính enzyme trong ít nhất 1 năm [2]. Tuy vậy, nghiên cứu này mới chỉ là bước điều tra sơ bộ trên sữa ong chúa và cần thêm dữ liệu dài hạn hơn [2].
Một nghiên cứu khác công bố năm 2023 tập trung vào ngô ngọt sau thu hoạch, đối chiếu các phương pháp cấp đông khác nhau gồm cấp đông hỗ trợ sóng siêu âm, cấp đông bằng nước muối, cấp đông bằng gió mạnh và cấp đông bằng tủ lạnh [1]. Các nhà khoa học đã phân tích độ cứng, tỷ lệ mất nước, màu sắc, cấu trúc biểu bì, hàm lượng chất rắn hòa tan, hàm lượng đường hòa tan cùng hoạt tính của các enzyme chống oxy hóa gồm peroxidase (POD), catalase (CAT) và ascorbate peroxidase (APX) trong suốt quá trình lưu trữ [1]. Kết quả chỉ ra rằng cấp đông bằng nước muối và gió mạnh giúp duy trì màu sắc, bảo tồn lượng đường hòa tan và chất rắn hòa tan, đồng thời làm chậm quá trình suy giảm hoạt tính của các enzyme chống oxy hóa, hạn chế thất thoát chất lượng của ngô ngọt khi bảo quản dài hạn [1].
Đối với dâu tây, một công bố năm 2020 đã so sánh hệ thống cấp đông nhanh tại nhà mới (ở nhiệt độ -30 độ C kèm luồng khí thổi 1,2 m/s) với tủ đông tĩnh truyền thống tại gia đình (-18 độ C, không thổi gió) trong thời gian bảo quản 4 tháng ở -25 độ C [3]. Tốc độ đông lạnh của hệ thống mới đạt 1,51 cm/h, nhanh hơn nhiều so với mức 0,32 cm/h của tủ đông tĩnh, giúp dâu tây chạm mốc -15 độ C sớm hơn khoảng 234 phút [3]. Hình ảnh kính hiển vi điện tử quét (SEM) khẳng định tốc độ cấp đông nhanh bảo vệ cấu trúc mô và thành tế bào tốt hơn [3]. Đặc biệt, hoạt tính chống oxy hóa của dâu tây bảo quản bằng hệ thống cấp đông nhanh tăng 8,96% sau quá trình cấp đông, độ sáng và sắc đỏ cũng được giữ tốt hơn trong suốt 4 tháng lưu trữ, trong khi các chỉ tiêu vi sinh không ghi nhận khác biệt rõ rệt [3].
Mặc dù cấp đông nhanh có lợi cho dâu tây, tốc độ hạ nhiệt quá nhanh lại có thể gây bất lợi cho một số loại enzyme đơn lẻ trong dung dịch. Một nghiên cứu năm 2021 tiến hành khảo sát enzyme L-lactate dehydrogenase ở các tốc độ đóng băng khác nhau từ 0,2 đến 70,6 độ C/phút [4]. Kết quả cho thấy tốc độ cấp đông quá nhanh dẫn đến mất hoạt tính, biến đổi cấu trúc và ngưng tụ protein [4]. Hoạt tính còn lại của enzyme ở các tốc độ đóng băng 0,2; 12,8 và 70,6 độ C/phút lần lượt là 77,6 ± 0,9%, 64,1 ± 0,4% và 44,8 ± 2,0% [4]. Phân tích điện di và quang phổ huỳnh quang phát hiện hiện tượng phân ly, mở chuỗi protein và hình thành các đám tụ amyloid xuất hiện dày đặc ở tốc độ làm lạnh cao (70,6 độ C/phút) [4].
Bên cạnh đó, việc biến đổi enzyme còn chịu sự chi phối của trạng thái vật lý. Nghiên cứu năm 2007 so sánh động học của enzyme glucose oxidase ở dạng tự do và dạng cố định trên màng bao bì polyethylene tỷ trọng thấp [5]. Ở nhiệt độ xử lý 10, 25 và 30 độ C, không có sự khác biệt đáng kể về khả năng xúc tác giữa hai dạng; tuy nhiên ở nhiệt độ bảo quản lạnh (5 độ C), giá trị xúc tác của enzyme tự do cao hơn đáng kể so với enzyme đã bị cố định [5].
Tổng quan nghiên cứu từ năm 1997 cũng nhấn mạnh rằng các biện pháp chế biến, bảo quản lạnh và cấp đông tại hộ gia đình có khả năng làm thay đổi hàm lượng vi chất dinh dưỡng, đặc biệt là lượng vitamin và khoáng chất trong thịt, cá, trái cây, rau củ và ngũ cốc nếu áp dụng kỹ thuật không phù hợp [6].
Lợi ích thực tế và giới hạn của bằng chứng
Việc lưu trữ thực phẩm ở nhiệt độ thấp rõ ràng giúp kéo dài thời gian sử dụng, ngăn chặn vi khuẩn gây ươn hỏng và duy trì các dưỡng chất thiết yếu tốt hơn nhiều so với việc để ôi thiu ngoài không khí tự nhiên [2, 5]. Bảo quản lạnh kìm hãm tốc độ hô hấp của nông sản, từ đó giữ lại lượng đường và dưỡng chất nguyên bản [1].
Tuy nhiên, bằng chứng khoa học cũng chỉ ra bảo quản lạnh không phải là giải pháp hoàn hảo tuyệt đối. Sự hình thành tinh thể đá có thể phá hủy màng tế bào, dẫn tới thoát dịch và oxy hóa các phân tử chống oxy hóa [6, 7]. Hơn nữa, ảnh hưởng của nhiệt độ cấp đông và thời gian lưu trữ lên hoạt tính chống oxy hóa của thực vật vẫn còn nhiều kết quả trái chiều trong các y văn khoa học, phụ thuộc vào đặc tính riêng của từng loại giống, độ chín, cấu trúc mô cũng như phương pháp định lượng tại phòng thí nghiệm [7].
Những hiểu lầm thường gặp về tủ lạnh
Nhiều người lầm tưởng rằng thực phẩm vừa hái từ trên cây luôn tốt hơn thực phẩm đông lạnh trong mọi trường hợp. Thực tế, rau quả tươi sau thu hoạch tiếp tục chuyển hóa mạnh mẽ; nếu vận chuyển đường dài hoặc để ở nhiệt độ phòng nhiều ngày, lượng vitamin và hoạt tính chống oxy hóa có thể suy giảm nhanh hơn so với việc được cấp đông sâu ngay sau thu hoạch [1].
Một hiểu lầm phổ biến khác là cho rằng quá trình đông lạnh phá hủy hoàn toàn enzyme. Như các số liệu đã chứng minh, cấp đông thực chất lại là phương pháp tối ưu để bảo tồn hoạt tính của nhiều loại enzyme như glucose oxidase hay carboxypeptidase A suốt 1 năm so với việc chỉ để ở ngăn mát [2]. Đồng thời, các enzyme chống oxy hóa trong nông sản vẫn duy trì được hoạt lực đáng kể qua thời gian dài nếu được cấp đông đúng quy trình [1].
Cũng không ít người cho rằng tủ lạnh có thể diệt khuẩn hoàn toàn. Môi trường lạnh chỉ làm chậm hoặc tạm dừng sự nhân lên của đa số vi sinh vật chứ không tiêu diệt triệt để; khi gặp điều kiện ấm áp trở lại, vi khuẩn có thể tiếp tục phát triển nếu khâu vệ sinh không bảo đảm [2, 6].
Ai nên thận trọng với thực phẩm bảo quản lạnh?
Mặc dù thực phẩm bảo quản lạnh an toàn và giữ được giá trị dinh dưỡng cao, một số nhóm đối tượng vẫn cần lưu ý đặc biệt:
Người có hệ tiêu hóa nhạy cảm, người cao tuổi hoặc người mắc các hội chứng rối loạn đường ruột thường dễ bị kích ứng niêm mạc dạ dày khi tiêu thụ đồ ăn quá lạnh vừa lấy ra từ tủ đông; nhóm này nên hâm nóng hoặc để thức ăn nguội bớt trước khi ăn.
Phụ nữ mang thai, người đang suy giảm miễn dịch hoặc người mắc bệnh mạn tính cần đặc biệt tuân thủ nguyên tắc an toàn vệ sinh khi dùng thực phẩm trữ lạnh. Các thực phẩm tươi sống cất trữ lâu ngày nếu không được làm nóng kỹ trước khi ăn có thể tiềm ẩn nguy cơ nhiễm khuẩn do thao tác sơ chế ban đầu chưa chuẩn xác. Những người đang theo chế độ điều trị dinh dưỡng bệnh lý nghiêm ngặt nên tham khảo ý kiến bác sĩ hoặc chuyên gia dinh dưỡng để xây dựng khẩu phần phù hợp.
Cách bảo quản và sử dụng thực phẩm lạnh giữ trọn dưỡng chất
Để hạn chế tối đa việc biến chất hay hao hụt vi chất trong quá trình lưu trữ tại gia đình, người tiêu dùng nên áp dụng các nguyên tắc kỹ thuật sau:
- Cấp đông nhanh và triệt để: Sử dụng chế độ làm lạnh nhanh của tủ lạnh hoặc chia nhỏ thực phẩm thành từng phần mỏng để rút ngắn thời gian đóng băng, giúp cấu trúc tế bào ít bị tổn thương hơn [3].
- Tránh chu kỳ rã đông rồi cấp đông lại: Việc rã đông nhiều lần kích thích quá trình kết tinh lại của tinh thể đá, khiến tinh thể lớn dần lên, làm rách toạc màng tế bào, thúc đẩy quá trình oxy hóa chất béo và biến tính protein [8].
- Sơ chế đúng cách: Với các loại rau củ, nên rửa sạch, để ráo nước trước khi cho vào hộp kín nhằm hạn chế ẩm ướt bề mặt quá mức gây thối rữa do vi khuẩn [1].
- Quản lý thời gian lưu trữ: Dù đông lạnh bảo tồn enzyme tốt hơn bảo quản mát, việc lưu trữ không nên kéo dài quá mức khuyến cáo đối với từng loại thịt cá hay hoa quả để tránh tình trạng khô cháy lạnh và giảm sút chất lượng cảm quan [1, 3].
Bảo quản lạnh không hề làm mất đi "năng lượng" của thực phẩm như các quan niệm truyền miệng suy diễn, mà là công cụ khoa học giúp làm chậm quá trình suy giảm tự nhiên của dưỡng chất [2, 3]. Thay vì kiêng khem cực đoan, người tiêu dùng nên kết hợp linh hoạt giữa rau củ tươi trong ngày và thực phẩm trữ đông đúng kỹ thuật để vừa duy trì lối sống tiện lợi, vừa đảm bảo bữa ăn cân bằng, giàu dinh dưỡng cho cả gia đình.
