Lưu ý khi sơ chế ngưu bàng: Ngâm nước lâu có hao hụt chất?

Nhiều người nội trợ khi nấu củ ngưu bàng thường gặp tình trạng củ thâm đen rất nhanh ngay sau khi gọt vỏ hoặc thái lát. Để giữ màu trắng đẹp mắt, thói quen phổ biến là thả ngay ngưu bàng vào chậu nước lã hoặc nước pha giấm, thậm chí ngâm hàng giờ trước khi chế biến. Tuy nhiên, liệu việc ngâm nước quá lâu có làm thất thoát các hợp chất quý giá trong loại củ này hay không là băn khoăn của không ít người.

Thực tế, việc ngâm rửa đúng cách giúp ức chế quá trình sẫm màu tự nhiên, nhưng ngâm nước quá lâu lại khiến các chất chống oxy hóa hòa tan bị rửa trôi đáng kể. Hiểu rõ cơ chế biến đổi màu sắc và đặc tính của các dưỡng chất sẽ giúp bạn sơ chế ngưu bàng vừa giữ được màu sắc tươi tắn vừa bảo tồn trọn vẹn giá trị dinh dưỡng.

Vì sao ngưu bàng nhanh thâm đen sau khi cắt gọt?

Hiện tượng ngưu bàng đổi màu đen sẫm khi tiếp xúc với không khí bắt nguồn từ phản ứng hóa sinh tự nhiên gọi là hóa nâu do enzyme (enzymatic browning). Đây là nguyên nhân hàng đầu thứ hai gây giảm chất lượng rau quả sau nhiễm vi sinh vật ^[1]. Khi mô thực vật còn nguyên vẹn, các hợp chất phenolic chống oxy hóa được lưu trữ an toàn trong không bào, trong khi các enzyme oxy hóa lại nằm ở lạp thể hoặc các bào quan khác ^[2].

Khi chúng ta dùng dao gọt vỏ hoặc bào sợi, cấu trúc tế bào bị phá vỡ hoàn toàn do tổn thương cơ học ^[3], ^[2]. Sự xáo trộn này khiến enzyme tiếp xúc trực tiếp với các chất nền polyphenol khi có mặt oxy không khí ^[2]. Quá trình này kích hoạt chuỗi phản ứng sinh hóa biến đổi các chất chống oxy hóa tự nhiên thành sắc tố màu tối ^[4], ^[2].

Bản chất của enzyme polyphenol oxidase gây thâm

Enzyme chính đứng sau phản ứng sẫm màu này là polyphenol oxidase (thường viết tắt là PPO), một enzyme oxy hóa khử chứa đồng ^[1], ^[5], ^[3], ^[2]. Ngoài PPO, một enzyme khác là peroxidase (POD) cũng tham gia vào quá trình tạo sắc tố sẫm không mong muốn trong nhiều mô thực vật ^[4], ^[1]. PPO hoạt động như một chất xúc tác chuyển đổi các phenol đơn (monohydroxy phenol) thành diphenol, rồi tiếp tục khử hydro để tạo thành o-quinone ^[1], ^[2].

Các phân tử o-quinone là hợp chất trung gian có hoạt tính phản ứng rất mạnh ^[2]. Chúng nhanh chóng trải qua các phản ứng thứ cấp phi enzyme để liên kết với các nhóm chức protein và trùng hợp lại tạo thành melanin – phức hợp sắc tố màu nâu đen ^[2], ^[6]. Phản ứng oxy hóa biến polyphenol thành sản phẩm màu tối này trực tiếp làm suy giảm tổng lượng polyphenol (TPC) và hao hụt khả năng chống oxy hóa tổng thể của thực phẩm ^[5], ^[3].

Bằng chứng khoa học về sự suy giảm chất chống oxy hóa

Nhiều công trình nghiên cứu đã đo lường chính xác mức độ tổn thất dưỡng chất khi hiện tượng hóa nâu do PPO xảy ra:

• Nghiên cứu năm 2022 về enzyme polyphenol oxidase trên quả mơ ghi nhận: Enzyme PPO tái tổ hợp (L-PaPPO) chứa đồng ở trung tâm hoạt động, có khối lượng phân tử 56.531,3 Da và pH tối ưu là 7,0 ^[5]. Khi enzyme này xúc tác phản ứng hóa nâu, tổng lượng polyphenol và hoạt tính chống oxy hóa (đo qua thử nghiệm DPPH và CUPRAC) đều giảm rõ rệt ^[5]. Các chất bị phân hủy nhanh nhất là catechin, epicatechin, procyanidin loại B, tiếp theo là axit chlorogenic và neochlorogenic ^[5]. Giới hạn của nghiên cứu này là tiến hành trên mô hình quả mơ với enzyme in vitro biểu hiện qua vi khuẩn E. coli, do đó tốc độ suy giảm cụ thể có thể khác nhau tùy loại nông sản ^[5].

• Nghiên cứu năm 2022 trên lá củ cải đường cũng chứng minh: Phản ứng giữa PPO và polyphenol làm giảm hoạt tính chống oxy hóa và làm suy giảm tổng lượng polyphenol TPC ^[3]. Nghiên cứu chỉ ra việc kiểm soát độ pH môi trường, bổ sung axit ascorbic hoặc xử lý nhiệt có thể làm giảm hoạt tính PPO một phần hoặc toàn bộ ^[3].

• Nghiên cứu năm 2021 về kiểm soát hóa nâu ghi nhận: Quá trình hóa nâu do enzyme làm giảm các đặc tính cảm quan (màu, mùi, cấu trúc) và gây ảnh hưởng tiêu cực đến đặc tính chức năng và dinh dưỡng do làm giảm hàm lượng polyphenol ^[4]. Nghiên cứu cũng khảo sát các chất ức chế và ghi nhận chiết xuất từ kinh giới ô, kinh giới cay, húng quế và xạ hương ức chế enzyme POD mạnh gấp hơn 60 lần so với axit citric ^[4]. Các ion kim loại như kali không ức chế PPO, trong khi mangan và kẽm thậm chí còn kích hoạt enzyme này ^[4].

• Nghiên cứu năm 2017 về trà ngưu bàng chỉ ra đặc tính chiết xuất của các chất chống oxy hóa trong củ ngưu bàng: Khi đun chiết xuất rễ ngưu bàng rang trong nước, hoạt tính dọn gốc tự do DPPH và ABTS ở nồng độ 1,00 mg/mL cao gấp khoảng 2,5 lần so với nồng độ 0,10 mg/mL ^[7]. Đáng chú ý, khả năng thải trừ kim loại đồng ở nồng độ 1,00 mg/mL cao gấp khoảng 5 lần so với 0,10 mg/mL ^[7]. Thời gian chiết xuất 60 phút là đủ để hòa tan tối đa toàn bộ thành phần chống oxy hóa từ ngưu bàng vào nước ^[7]. Điều này cho thấy các chất chống oxy hóa phenolic trong ngưu bàng rất dễ hòa tan vào môi trường nước theo thời gian.

Ngâm nước lâu: Trắng củ nhưng thất thoát hoạt chất

Khi bạn gọt ngưu bàng rồi ngâm chìm hoàn toàn trong thau nước, mục đích là ngăn oxy tiếp xúc với bề mặt cắt, từ đó làm chậm tạm thời phản ứng của PPO ^[1], ^[2]. Tuy nhiên, các polyphenol và chất chống oxy hóa tự nhiên trong thực vật phần lớn là các hợp chất tan tốt trong nước ^[1], ^[7].

Nghiên cứu về ngưu bàng đã khẳng định các chất chống oxy hóa dễ dàng khuếch tán ra ngoài môi trường nước khi ngâm lâu ^[7]. Việc ngâm ngưu bàng thái lát mỏng trong nước lã suốt vài tiếng đồng hồ sẽ tạo điều kiện cho các polyphenol quý giá ngấm ra nước ngâm rồi bị đổ bỏ. Kết quả là miếng ngưu bàng có thể giữ được màu sáng nhưng giá trị dinh dưỡng thực tế đã bị hao hụt đáng kể.

Giải pháp ngâm nước giấm hoặc axit: Lợi và hại thế nào?

Nhiều người rỉ tai nhau mẹo vắt chanh hoặc cho giấm ăn vào nước ngâm ngưu bàng. Về mặt sinh hóa, việc hạ độ pH môi trường là một phương pháp kinh điển để kìm hãm hoạt động của polyphenol oxidase ^[3]. PPO hoạt động mạnh nhất ở môi trường trung tính quanh pH 7,0 ^[5]. Khi gặp môi trường axit từ giấm (chứa axit axetic) hoặc chanh (chứa axit citric), hoạt tính xúc tác của enzyme bị ức chế rõ rệt, ngăn chặn tạo sắc tố melanin sẫm màu ^[4], ^[3], ^[6]. Axit citric cũng là chất chống hóa nâu phổ biến trong ngành thực phẩm ^[4], ^[6].

Tuy nhiên, môi trường axit loãng cũng không ngăn được sự hòa tan của các hợp chất phenolic vào nước nếu ngâm kéo dài. Hơn nữa, việc lạm dụng quá nhiều giấm hoặc ngâm quá lâu có thể làm thay đổi hương vị nguyên bản của ngưu bàng, làm giảm độ giòn ngọt tự nhiên. Vì vậy, giấm chỉ nên đóng vai trò chất hỗ trợ xử lý nhanh chứ không phải giải pháp để ngâm trữ ngâm chờ chế biến.

Những hiểu lầm thường gặp khi sơ chế ngưu bàng

Nhiều người cho rằng củ ngưu bàng bị thâm đen đồng nghĩa với việc đã bị hư hỏng, ôi thiu và sinh độc tố nên vội vã vứt bỏ. Thực chất, vết thâm nâu chỉ là kết quả của phản ứng enzyme tự nhiên giữa polyphenol và oxy tạo ra sắc tố melanin vô hại ^[2]. Dù miếng ngưu bàng thâm có thể suy giảm một phần hoạt tính chống oxy hóa ^[5], ^[3], chúng hoàn toàn an toàn để sử dụng nếu củ vẫn tươi và không có dấu hiệu nấm mốc hay mùi lạ.

Hiểu lầm thứ hai là quan niệm gọt củ càng trắng tinh, cạo càng sâu lớp vỏ ngoài thì càng sạch và bổ. Trong thực vật, các hợp chất phenolic và hệ thống phòng vệ chống oxy hóa thường phân bố tập trung nhiều ở các lớp mô sát vỏ ^[1]. Khi bạn dùng dao gọt bỏ một lớp vỏ quá dày, bạn đã vô tình loại bỏ một lượng lớn dưỡng chất quý giá của củ ngưu bàng trước cả khi nấu nướng.

Ai nên thận trọng khi sử dụng ngưu bàng?

Ngưu bàng là thực phẩm bổ dưỡng nhưng không phải phù hợp với tất cả mọi người trong mọi tình huống. Những người có cơ địa dễ dị ứng với các loài thực vật họ Cúc cần cẩn trọng khi lần đầu sử dụng ngưu bàng vì có thể xuất hiện phản ứng mẫn cảm.

Người đang mắc các bệnh lý mạn tính đường tiêu hóa hoặc đang dùng các loại thuốc điều trị đặc hiệu nên tham khảo ý kiến bác sĩ chuyên khoa hoặc chuyên gia dinh dưỡng để điều chỉnh liều lượng ăn phù hợp, không nên tự ý lạm dụng như một vị thuốc điều trị bệnh.

Cách sơ chế chuẩn: Giữ màu đẹp, bảo toàn chất

Để ngưu bàng không bị thâm đen mà vẫn giữ được trọn vẹn chất chống oxy hóa, bạn nên áp dụng quy trình sơ chế khoa học sau:

• Dùng sống dao hoặc búi cọ rửa sạch chà nhẹ lớp vỏ đất bên ngoài, tránh dùng dao nạo gọt bỏ lớp vỏ quá dày để bảo tồn tối đa các hợp chất phenolic ^[1].
• Chuẩn bị sẵn một âu nước lạnh pha một lượng rất nhỏ giấm gạo hoặc vài giọt nước cốt chanh để hạ nhẹ độ pH nhằm ức chế PPO ^[5], ^[3], ^[6].
• Bào lát hoặc thái sợi ngưu bàng đến đâu thì thả ngay vào âu nước đến đó, nhưng chỉ ngâm ngập nước trong khoảng 3 đến 5 phút để loại bỏ nhựa thừa và khóa enzyme bề mặt ^[3]. Tuyệt đối không ngâm ngập kéo dài hàng giờ để tránh chiết xuất hết polyphenol vào nước ^[7].
• Vớt ngưu bàng ra rổ cho ráo nước ngay sau đó. Nếu chưa nấu ngay, bạn có thể chần nhanh ngưu bàng qua nước sôi trong 30-60 giây rồi vớt ra xả nước đá lạnh; nhiệt độ cao sẽ vô hiệu hóa hoàn toàn enzyme PPO mà không làm mất đi độ giòn ^[3].
• Ưu tiên sử dụng ngưu bàng trong các món hầm, nấu canh, xào cùng các loại rau củ khác để hấp thu được cả phần nước nấu nếu có dưỡng chất tan ra ^[7].

Sơ chế ngưu bàng đúng cách là sự cân bằng khéo léo giữa thẩm mỹ và dinh dưỡng. Thay vì ngâm nước quá lâu làm trôi mất hoạt chất, việc xử lý nhanh với môi trường axit nhẹ hoặc nhiệt độ vừa đủ sẽ giúp bữa ăn của gia đình bạn luôn ngon miệng, đẹp mắt và trọn vẹn dưỡng chất.