Nhiều người tiêu dùng hiện nay có thói quen tìm kiếm các giải pháp thay thế đường mía để cắt giảm calo, hỗ trợ kiểm soát cân nặng hoặc ổn định đường huyết. Trong số các lựa chọn tự nhiên, cỏ ngọt nổi lên như một giải pháp cứu cánh và nhanh chóng xuất hiện phổ biến dưới hai dạng chính: lá cỏ ngọt phơi khô dùng để nấu nước uống mộc mạc và các gói đường Stevia tinh chế trắng mịn tiện lợi bán tại siêu thị. Điều này khiến không ít người băn khoăn liệu sử dụng lá cây phơi khô nguyên bản tốt hơn hay dùng các gói bột chiết xuất công nghiệp như Rebaudioside A sẽ an toàn và hiệu quả hơn.
Thực tế, dù cùng bắt nguồn từ một loài thực vật, lá cỏ ngọt phơi khô và đường gói Stevia công nghiệp là hai sản phẩm hoàn toàn khác biệt về độ tinh khiết, thành phần hóa học lẫn mức độ kiểm định an toàn thực phẩm. Lá khô chứa hỗn hợp thô gồm nhiều hoạt chất khác nhau cùng diệp lục và tạp chất hữu cơ, trong khi đường gói công nghiệp là tinh chất glycoside đã qua tinh chế sâu, đòi hỏi những tiêu chuẩn kỹ thuật nghiêm ngặt về độ sạch trước khi được phép lưu hành rộng rãi trên thị trường.
Bản chất khác biệt giữa thảo dược thô và tinh chất Rebaudioside A
Cây cỏ ngọt có tên khoa học đầy đủ là Stevia rebaudiana Bertoni, thuộc họ Cúc Asteraceae [1]. Trong tự nhiên, lá của loài thực vật này chứa các hợp chất tạo vị ngọt tự nhiên được gọi chung là steviol glycoside, trong đó hai thành phần chiếm tỷ lệ chủ yếu và mang lại vị ngọt đậm đà nhất là stevioside và rebaudioside A [1]. Khi người dân thu hái lá cỏ ngọt tươi rồi đem phơi hoặc sấy khô thủ công, toàn bộ cấu trúc tế bào thực vật, chất xơ, sắc tố diệp lục, khoáng chất cùng hỗn hợp nhiều loại glycoside khác nhau đều được giữ nguyên vẹn trong lá khô.
Ngược lại, đường gói Stevia công nghiệp được tạo ra không đơn thuần là lá cây nghiền nhỏ thành bột. Để sản xuất ra các gói đường ăn kiêng thương mại, các nhà sản xuất phải trải qua quy trình chiết xuất, phân tách và tinh chế phức tạp nhằm thu được hoạt chất rebaudioside A hoặc các steviol glycoside có độ tinh khiết rất cao [2], [1]. Rebaudioside A là một steviol glycoside tự nhiên được chiết xuất và tinh chế trực tiếp từ lá Stevia rebaudiana Bertoni [2]. Dạng tinh chế này có ưu điểm vượt trội là vị ngọt thanh, ít hậu vị đắng ngái hơn hẳn so với dịch hãm từ lá thô, đồng thời cung cấp hàm lượng hoạt chất đồng nhất trong từng gói nhỏ tiện dụng [2], [1].
Tuy nhiên, việc xác định chính xác hàm lượng hoạt chất giữa các mẫu thương mại không hề đơn giản. Một nghiên cứu công bố năm 2013 cho biết hàm lượng của từng loại steviol glycoside thường được định lượng bằng cách so sánh tỷ lệ khối lượng phân tử và diện tích pic sắc ký của mẫu thử với các chất chuẩn stevioside hoặc rebaudioside A theo tiêu chuẩn của Ủy ban Chuyên gia chung về Phụ gia Thực phẩm thuộc FAO/WHO (JECFA) [1]. Nghiên cứu năm 2013 này cũng chỉ ra rằng các chất chuẩn thương mại của stevioside và rebaudioside A hiện có trên thị trường có độ tinh khiết rất khác nhau và thường không ghi rõ độ tinh khiết chính xác trên nhãn [1]. Để giải quyết sai số này, các nhà khoa học đã ứng dụng phương pháp cộng hưởng từ hạt nhân định lượng (qNMR) có khả năng truy xuất nguồn gốc về Hệ đơn vị quốc tế (SI) nhằm xác định chính xác độ tinh khiết thực tế của các chất chuẩn [1].
Cơ chế chuyển hóa của các hợp chất steviol glycoside trong cơ thể
Để hiểu được vì sao các nhà khoa học đánh giá cao hoạt chất tinh khiết rebaudioside A, chúng ta cần xem xét cách thức cơ thể con người tiếp nhận và xử lý phân tử này. Dù có độ ngọt cao gấp hàng trăm lần đường kính thông thường, các steviol glycoside như rebaudioside A không bị phân cắt bởi các enzyme tiêu hóa ở dạ dày hay ruột non của con người. Chúng đi thẳng xuống ruột già mà không làm tăng lượng calo nạp vào cơ thể, do đó trở thành giải pháp chất tạo ngọt tự nhiên, ít calo vô cùng phổ biến trên toàn thế giới [1].
Một báo cáo tổng quan khoa học công bố năm 2008 đã làm rõ các vấn đề mấu chốt về chuyển hóa và an toàn của hoạt chất này [2]. Theo báo cáo năm 2008, các nghiên cứu chuyển hóa so sánh đã khẳng định con đường chuyển hóa chung cho tất cả các steviol glycoside, đồng thời chứng minh có sự tương đồng hoàn toàn về cơ chế chuyển hóa này giữa loài chuột và con người [2]. Khi đến đại tràng, hệ vi sinh vật đường ruột sẽ thủy phân các phân tử đường gắn kết để đưa hợp chất về dạng khung steviol cơ bản, sau đó chuyển hóa qua gan và nhanh chóng đào thải ra ngoài cơ thể qua đường bài tiết [2].
Điểm đặc biệt quan trọng đối với sức khỏe tim mạch và chuyển hóa là tác động của hoạt chất này lên các chỉ số sinh hóa. Các thử nghiệm lâm sàng đã cung cấp bằng chứng rõ ràng cho thấy rebaudioside A tinh khiết hoàn toàn không gây bất kỳ ảnh hưởng tiêu cực nào lên huyết áp hoặc sự cân bằng nội môi của đường huyết trong cơ thể người [2]. Điều này lý giải vì sao tinh chất rebaudioside A tinh khiết cao sản xuất theo tiêu chuẩn thực phẩm và tuân thủ Thực hành sản xuất tốt (GMP) được kết luận là an toàn cho con người khi dùng làm chất tạo ngọt đa dụng [2].
Nghiên cứu khoa học nói gì về độ an toàn của đường cỏ ngọt chế biến?
Trước khi trở thành một chất phụ gia thực phẩm phổ biến toàn cầu, các hợp chất chiết xuất từ cỏ ngọt đã trải qua lịch sử kiểm định vô cùng khắt khe. Theo đánh giá tổng quan năm 2008, trong một thời gian dài, steviol glycoside chỉ được phép sử dụng làm thành phần thực phẩm tại một số ít quốc gia do những thắc mắc chưa có lời giải về quy chuẩn kỹ thuật, mức độ an toàn và tác động lên các nhóm đối tượng đặc thù [2]. Sau đó, các nghiên cứu hoàn thành năm 2008 về độc tính chung và độc tính sinh sản của rebaudioside A đã củng cố vững chắc cho các nghiên cứu trước đó thực hiện trên steviol glycoside tinh chế, chứng minh độ an toàn của hoạt chất ngay cả ở mức tiêu thụ cao trong chế độ ăn [2].
Không dừng lại ở việc chiết xuất truyền thống, ngành công nghiệp thực phẩm hiện đại còn ứng dụng công nghệ sinh học để tạo ra các thế hệ steviol glycoside mới có vị ngọt tối ưu hơn. Tuy nhiên, mỗi quy trình sản xuất mới đều phải trải qua sự thẩm định gắt gao của Cơ quan An toàn Thực phẩm Châu Âu (EFSA). Vào năm 2019, Ban Hội thẩm về Phụ gia Thực phẩm và Hương liệu (FAF) của EFSA đã công bố ý kiến khoa học về đề xuất sửa đổi quy chuẩn đối với steviol glycoside (E 960), cụ thể là Rebaudioside M được sản xuất qua con đường chuyển đổi sinh học xúc tác bởi enzyme từ dịch chiết lá cỏ ngọt tinh khiết [3].
Theo báo cáo năm 2019 của EFSA, Rebaudioside M đạt độ tinh khiết 95% tính theo chất khô được tạo ra nhờ quá trình biến đổi sinh học bằng enzyme UDP-glucosyltransferase và sucrose synthase có nguồn gốc từ nấm men biến đổi gen K. phaffii chủng UGT-a và UGT-b [3]. Ban Hội thẩm EFSA nhận định rằng chủng nấm men bố mẹ K. phaffii ATCC 20864 đủ điều kiện đáp ứng phương pháp tiếp cận suy đoán an toàn đủ điều kiện (QPS) và an toàn cho mục đích sản xuất [3]. Do đó, EFSA kết luận không có lo ngại về mặt an toàn đối với Rebaudioside M được sản xuất bằng quy trình này khi sử dụng làm phụ gia thực phẩm, đồng thời khuyến nghị Ủy ban Châu Âu thiết lập quy chuẩn kỹ thuật riêng biệt trong Quy định (EU) số 231/2012 [3].
Tương tự, vào năm 2021, Ban Hội thẩm FAF của EFSA tiếp tục công bố ý kiến khoa học đánh giá an toàn đối với các chế phẩm steviol glycoside, bao gồm rebaudioside AM, thu được từ quá trình chuyển đổi sinh học bằng enzyme từ dịch chiết stevioside hoặc rebaudioside A có độ tinh khiết cao [4]. Các chế phẩm này được tạo ra bằng cách sử dụng hai enzyme UDP-glucosyltransferase và một enzyme sucrose synthase từ các chủng vi khuẩn biến đổi gen E. coli K-12 [4]. Do chủng vi khuẩn bố mẹ là dẫn xuất của E. coli K-12 đã được mô tả đặc tính rõ ràng và có hồ sơ an toàn đầy đủ, EFSA kết luận các chế phẩm steviol glycoside này hoàn toàn không gây lo ngại về an toàn khi dùng làm phụ gia thực phẩm và đề xuất đưa vào quy chuẩn riêng biệt [4].
Tuy nhiên, khoa học luôn duy trì sự cẩn trọng tối đa trước các rủi ro tiềm ẩn. Trong một đánh giá an toàn khác vào năm 2022 đối với Rebaudioside D (độ tinh khiết 95% tính theo chất khô, mã E 960c) sản xuất bằng enzyme từ nấm men K. phaffii UGT-A, EFSA nhận thấy không có lo ngại về độc tính [5]. Dẫu vậy, Ban Hội thẩm năm 2022 lưu ý rằng dựa trên dữ liệu sẵn có, họ không thể loại trừ khả năng còn tồn dư một lượng nhỏ DNA mã hóa cho gen kháng kháng sinh kanamycin trong sản phẩm cuối cùng [5]. Nếu gen này phát tán vào hệ vi sinh vật đường ruột, đó sẽ là một mối lo ngại lớn [5]. Do chưa chứng minh được sự vắng mặt hoàn toàn của DNA tái tổ hợp, EFSA đã kết luận độ an toàn của Rebaudioside D sản xuất theo quy trình cụ thể này là chưa được chứng minh đầy đủ [5]. Điều này cho thấy các cơ quan quản lý kiểm soát cực kỳ nghiêm ngặt mọi sản phẩm đường tinh chế trước khi đến tay người tiêu dùng.
Quy trình chiết xuất công nghiệp và vấn đề kiểm soát tạp chất
Sự khác biệt căn bản giữa lá thô và đường gói thương mại nằm ở khâu tinh chế và loại bỏ tạp chất. Khi sử dụng lá phơi khô, người dùng thường nấu nước uống trực tiếp mà không thể loại bỏ các sắc tố, nhựa cây và các chất màu hữu cơ. Ngược lại, quy trình sản xuất công nghiệp phải giải quyết triệt để vấn đề này để thu được tinh chất đạt chuẩn thực phẩm.
Một nghiên cứu thực nghiệm công bố năm 2015 đã nghiên cứu tối ưu hóa quá trình chiết xuất rebaudioside A từ lá Stevia rebaudiana Bertoni bằng phương pháp sóng siêu âm và khử màu dịch chiết bằng polyme [6]. Nghiên cứu năm 2015 đã khảo sát nồng độ cồn isopropyl (60% theo thể tích), thời gian chiết (từ 6 đến 24 phút), nhiệt độ (30 độ C) và công suất siêu âm (từ 300 đến 480 W) [6]. Kết quả công bố năm 2015 cho thấy việc sử dụng cồn isopropyl nồng độ 60% rất thích hợp để chiết xuất rebaudioside A, đạt hiệu suất thu hồi lên tới 35,61 g trên 100 g lá khi vận hành ở công suất siêu âm 360 W trong thời gian 18 phút [6].
Nghiên cứu năm 2015 cũng chỉ ra rằng sóng siêu âm làm giảm kích thước hạt của bột lá cỏ ngọt khi tăng cường độ, đồng thời màu sắc của các dung dịch chiết xuất thay đổi khác biệt có ý nghĩa thống kê (P < 0.05) [6]. Để loại bỏ các tạp chất màu gây đục và vị khó chịu, các tác giả đã thử nghiệm sử dụng polyme Separan AP30 kết hợp với canxi oxit (CaO) và nhựa hấp phụ ADS-7 [6]. Kết quả ghi nhận sự kết hợp giữa Separan AP30 và CaO đã loại bỏ được hơn 65% các tạp chất mang màu trong dịch chiết [6]. Nhờ những công đoạn khử tạp và tách màu hiện đại này, đường gói Stevia công nghiệp mới có dạng tinh thể trắng sạch và loại bỏ được các thành phần hữu cơ không mong muốn vốn tồn tại nhiều trong lá khô.
Những hiểu lầm thường gặp khi so sánh lá cỏ ngọt và đường gói
Một hiểu lầm hết sức phổ biến ở người tiêu dùng là suy nghĩ cứ thảo dược thô, tự nhiên là luôn an toàn tuyệt đối, còn sản phẩm qua chế biến công nghiệp là độc hại. Trên thực tế, lá cỏ ngọt phơi khô tự nhiên tuy mang tính mộc mạc nhưng lại rất khó kiểm soát liều lượng hoạt chất nạp vào cơ thể. Tùy thuộc vào thổ nhưỡng, thời tiết, kỹ thuật thu hái và phơi sấy, hàm lượng stevioside và rebaudioside A trong từng mẻ lá khô có thể biến động rất lớn [1]. Hơn nữa, việc phơi sấy thủ công nếu không bảo đảm vệ sinh có thể tiềm ẩn nguy cơ nấm mốc hoặc tồn dư bụi bẩn, tạp chất từ môi trường.
Ngược lại, nhiều người e ngại đường gói Stevia là chất tạo ngọt nhân tạo độc hại tương tự như một số hóa chất tổng hợp. Đây là quan điểm chưa chính xác. Bản chất rebaudioside A trong các gói đường ăn kiêng chất lượng cao là một glycoside tự nhiên được chiết xuất từ chính lá cây Stevia rebaudiana [2]. Khi được sản xuất theo đúng tiêu chuẩn Thực hành sản xuất tốt (GMP), sản phẩm này đã được khoa học chứng minh là an toàn cho sức khỏe và không làm rối loạn đường huyết hay huyết áp [2]. Tuy vậy, người tiêu dùng cũng cần nhận diện rằng các sản phẩm công nghiệp áp dụng công nghệ biến đổi sinh học mới cần phải tuân thủ nghiêm ngặt các quy chuẩn kỹ thuật để tránh các rủi ro về tồn dư sinh học như trường hợp gen kháng kháng sinh đã được EFSA cảnh báo [5].
Ai nên thận trọng khi sử dụng cỏ ngọt và sản phẩm chứa Stevia?
Mặc dù các steviol glycoside tinh chế như rebaudioside A đã được chứng minh an toàn ở các mức tiêu thụ cao trong khẩu phần ăn [2], một số nhóm đối tượng vẫn cần thận trọng khi sử dụng cả dạng lá thô lẫn dạng đường gói.
Trước hết, những người có bệnh lý nền mạn tính, đặc biệt là bệnh nhân đái tháo đường đang sử dụng thuốc hạ đường huyết hoặc người đang điều trị tăng huyết áp, nên tham khảo ý kiến của bác sĩ điều trị trước khi bổ sung thường xuyên cỏ ngọt vào chế độ ăn. Mặc dù rebaudioside A tinh khiết không tác động tiêu cực đến đường huyết và huyết áp [2], việc tự ý dùng lượng lớn lá cỏ ngọt thô không qua định lượng có thể gây ra những tương tác khó lường với phác đồ điều trị y khoa.
Ngoài ra, những người có cơ địa nhạy cảm, dễ dị ứng với các loài thực vật thuộc họ Cúc Asteraceae [1] cũng nên cẩn thận khi sử dụng lá khô nguyên bản. Phụ nữ mang thai, phụ nữ đang cho con bú và trẻ nhỏ nên ưu tiên các sản phẩm đường Stevia tinh chế đã được cấp phép chính thức bởi cơ quan quản lý thực phẩm, tránh sử dụng các loại lá khô trôi nổi không rõ nguồn gốc xuất xứ hoặc chưa qua kiểm định vệ sinh an toàn thực phẩm.
Hướng dẫn áp dụng thực tế: Sử dụng đúng cách và an toàn
Để tận dụng tối đa lợi ích tạo ngọt lành mạnh từ cỏ ngọt mà vẫn bảo đảm an toàn sức khỏe, người tiêu dùng có thể linh hoạt áp dụng theo từng mục đích sinh hoạt thường ngày:
- Sử dụng lá cỏ ngọt khô: Thích hợp nhất cho thói quen hãm trà thảo mộc mộc mạc tại nhà. Chỉ nên dùng một lượng nhỏ (từ 1 đến 2 lá khô cho một ấm trà) kết hợp cùng các loại thảo mộc khác như hoa cúc, atiso để tạo vị ngọt dịu nhẹ tự nhiên, tránh hãm quá đặc vì nồng độ glycoside cao sẽ để lại hậu vị đắng ngái nơi cuống họng. Cần bảo quản lá khô trong hũ thủy tinh kín khí, đặt nơi khô ráo để tránh ẩm mốc.
- Sử dụng đường gói Stevia công nghiệp: Phù hợp để pha chế cà phê, nước giải khát, sinh tố hoặc làm bánh cho người ăn kiêng, người muốn giảm cân hoặc người cần cắt giảm đường tinh luyện. Nên ưu tiên chọn mua sản phẩm của các thương hiệu uy tín, có công bố thành phần rebaudioside A rõ ràng và đạt chứng nhận an toàn thực phẩm theo quy chuẩn [2]. Khi sử dụng, chỉ cần nêm từng lượng rất nhỏ vì độ ngọt của tinh chất cao hơn nhiều lần so với đường mía thông thường.
Tóm lại, lá cỏ ngọt phơi khô và đường gói Stevia công nghiệp đều có những giá trị sử dụng riêng nếu được dùng đúng mục đích và đúng liều lượng. Lá khô mang lại nét mộc mạc tự nhiên nhưng khó định lượng, trong khi đường gói chứa tinh chất rebaudioside A mang lại vị ngọt chuẩn mực và đã được khoa học chứng minh an toàn [2]. Hiểu rõ bản chất từng dạng sản phẩm và lắng nghe cơ thể chính là chìa khóa giúp bạn tận hưởng trọn vẹn vị ngọt thanh mát mà không phải đánh đổi bằng sức khỏe.