Thói quen muối chua sắn và nỗi lo ngộ độc xyanua

Củ sắn (khoai mì) là thực phẩm quen thuộc trong bữa ăn của người Việt, nhưng việc tích tụ độc tố tự nhiên luôn là nỗi e ngại lớn [1, 3]. Nhiều người cho rằng việc muối chua củ sắn như muối dưa cải sẽ giúp vi khuẩn lactic "ăn" hết độc chất xyanua, biến món ăn trở nên hoàn toàn an toàn.

Thực tế, quá trình lên men giúp loại bỏ độc chất, nhưng tác nhân chính phân giải xyanua không hoàn toàn do vi khuẩn tự thân thực hiện. Cơ chế cốt lõi lại nằm ở chính enzym tự nhiên sẵn có của củ sắn, kết hợp với các tác động phá vỡ cấu trúc tế bào trong quá trình ngâm muối [2, 4].

Linamarin chuyển hóa thế nào khi sắn tiếp xúc với enzym?

Độc tố chính trong củ sắn là các glucoside sinh xyanua, điển hình là linamarin và lotaustralin [1]. Bản thân linamarin tương đối bền với nhiệt, nhưng khi tế bào củ sắn bị phá vỡ, nó sẽ tiếp xúc với men linamarase [2]. Phản ứng thủy phân này giải phóng đường glucose và acetone cyanohydrin [2].

Chất trung gian acetone cyanohydrin khá bền trong môi trường axit của quá trình lên men [2]. Tuy nhiên, nếu tiếp tục được xử lý nhiệt qua nấu nướng, chất này sẽ phân hủy thành axít hydrocyanic bay hơi và acetone [2]. Quá trình ngâm nước kéo dài cũng hỗ trợ rút bớt một phần linamarin ra khỏi củ sắn [2].

Vi khuẩn lactic hay enzym nội sinh của củ sắn đảm nhiệm khử độc?

Để làm rõ vai trò của vi sinh vật và enzym nội sinh, một nghiên cứu công bố năm 1995 đã so sánh quá trình ngâm sắn tự nhiên và ngâm trong môi trường vô trùng [3]. Kết quả cho thấy việc khử độc xyanua diễn ra ở cả hai môi trường vô trùng và tự nhiên [3].

Thí nghiệm chứng minh enzym linamarase chịu trách nhiệm phá hủy glucoside sinh xyanua chủ yếu là enzym nội sinh của bản thân cây sắn [3]. Dù vậy, các enzym beta-glucosidase từ vi sinh vật cũng có thể hỗ trợ một phần vào quá trình khử độc này [3]. Nghiên cứu cũng chỉ ra hiện tượng mềm củ sắn chỉ xảy ra khi lên men tự nhiên nhờ sự kết hợp của enzym pectin methyl esterase nội sinh và enzym phân hủy vi khuẩn tiết ra [3].

Trong chế biến thực phẩm lên men từ sắn như bột gari, một số sinh vật lên men tự nhiên có tiết ra lượng đáng kể enzym linamarase và amylase [4]. Nghiên cứu năm 1999 ghi nhận chủng Lactobacillus spp. và nấm men đã được biến đổi gen để tăng tiết lysine cùng với linamarase nhằm nâng cao chất lượng dinh dưỡng của bột sắn [4].

Mối tương tác vi sinh vật trong sắn lên men cũng rất đa dạng. Nghiên cứu năm 2001 về quá trình lên men món fufu từ sắn phát hiện 6 chủng nấm men, trong đó chỉ có chủng Candida krusei là có khả năng sản sinh linamarase [5]. Khi đồng nuôi cấy, sự có mặt của Candida krusei đã thúc đẩy đáng kể sự phát triển của vi khuẩn lactic Lactobacillus plantarum [5].

Nghiên cứu đánh giá rủi ro năm 2019 khẳng định các phương pháp phá vỡ cơ học cấu trúc tế bào (như nghiền nhỏ, giã nát, mài) hoặc ngâm nước nhiều ngày kết hợp lên men và xử lý nhiệt có thể làm giảm lượng cyanogen và xyanua trên 90% [2]. Ngược lại, nếu chỉ luộc, hấp hoặc chiên cả củ sắn tươi thì không hiệu quả, lượng xyanua tồn dư vẫn ở mức từ 50% trở lên do nhiệt độ làm bất hoạt men linamarase [2].

Nghiên cứu tổng quan năm 1995 chỉ ra quy trình chế biến truyền thống kết hợp ngâm nước rồi luộc sẽ loại bỏ xyanua tốt hơn việc chỉ ngâm hoặc chỉ luộc đơn thuần [1]. Các chuỗi thao tác như nạo, vắt nước, lên men và rang trong sản xuất bột gari giúp loại bỏ từ 80% đến 95% lượng xyanua [1].

Ngoài enzym tự nhiên, các enzym bổ sung cũng mang lại hiệu quả cao. Nghiên cứu năm 2010 sử dụng hỗn hợp enzym xylanase và cellulase từ vi khuẩn Bacillus firmus K-1 và Paenibacillus curdlanolyticus B-6 tỷ lệ 1:9 để thủy phân thành tế bào vỏ sắn [6]. Phương pháp này giúp tăng giải phóng linamarin lên 90% và tạo ra sản phẩm tinh bột giảm tới 96% nồng độ linamarin so với mẫu không xử lý enzym [6].

Hiểu lầm: Cứ ngâm chua là sắn hết sạch xyanua

Nhiều người lầm tưởng quá trình lên men dưa chua bằng vi khuẩn lactic tự nhiên sẽ khử sạch 100% độc tố mà không cần sơ chế kỹ. Đây là hiểu lầm nguy hiểm vì vi khuẩn lactic chủ yếu tạo môi trường axit, trong khi sự phân hủy linamarin đòi hỏi sự tiếp xúc trực tiếp với linamarase nội sinh [2, 4].

Hơn nữa, acetone cyanohydrin sinh ra trong quá trình lên men lại khá bền trong môi trường axit [2]. Nếu ngâm nguyên củ mà không cắt mỏng, băm nhỏ hay ngâm nước đủ lâu để làm tan rã tế bào, men nội sinh không được giải phóng tối đa thì lượng xyanua sót lại vẫn rất cao [2].

Những ai cần đặc biệt thận trọng với món sắn muối chua?

Chưa có nghiên cứu riêng biệt đánh giá độ an toàn của sắn lên men trên phụ nữ mang thai, phụ nữ cho con bú hay trẻ nhỏ; các dữ liệu hiện có tập trung vào phân tích hóa sinh và chế biến thực phẩm nói chung [1, 2, 4]. Do đó, những nhóm đối tượng nhạy cảm này cần hết sức thận trọng và tránh sử dụng các món sắn muối chua tự làm tại nhà khi chưa rõ nồng độ độc tố còn lại.

Người có chức năng tiêu hóa kém, bệnh lý nền hoặc đang phải dùng thuốc điều trị cũng nên tham khảo ý kiến bác sĩ trước khi sử dụng. Không nên tự ý coi sắn lên men là món ăn an toàn tuyệt đối để thay thế các loại củ thông thường.

Cách chế biến và áp dụng thực tế để giảm thiểu xyanua

Để hạn chế tối đa nguy cơ ngộ độc khi ăn sắn, cần kết hợp đồng thời nhiều bước xử lý cơ học, ngâm nước và nhiệt độ thích hợp [2, 3]:

  • Gọt sạch toàn bộ lớp vỏ cùi dày bên ngoài vì đây là nơi chứa nhiều cyanogen.
  • Cắt lát mỏng hoặc giã dập nhẹ để phá vỡ cấu trúc mô tế bào, tạo điều kiện cho men linamarase tiếp xúc với linamarin [2].
  • Ngâm củ sắn ngập trong nước nhiều ngày để chiết bớt một phần linamarin hòa tan và kích thích tế bào rã ra từ từ [2].
  • Khi muối dưa chua, cần cho thời gian lên men đủ độ, sau đó nếu đem chế biến nên nấu chín kỹ hoặc xào nấu có gia nhiệt để phân hủy acetone cyanohydrin còn sót [2].
  • Luôn kết hợp ngâm và luộc chín kỹ, mở vung khi sôi để chất độc hydrocyanic acid dễ dàng bay hơi [2, 3].

Quá trình lên men chua có hỗ trợ giảm độc tố, nhưng chìa khóa chính là sự giải phóng enzym linamarase nội sinh của củ sắn khi tế bào bị phá vỡ [2, 4]. Người tiêu dùng không nên chủ quan chỉ dựa vào men chua mà bỏ qua các bước sơ chế cơ học và gia nhiệt kỹ lưỡng.