Nỗi lo về thực phẩm bẩn, dư lượng thuốc bảo vệ thực vật và vi khuẩn gây ngộ độc khiến nhiều gia đình tìm đến các thiết bị sục ozone để làm sạch rau củ quả, thịt cá. Không ít người tin rằng việc ngâm rửa bằng nước ozone có thể "thần thánh hóa" bữa ăn, biến thực phẩm nhiễm bẩn thành thực phẩm tuyệt đối an toàn.

Thực tế khoa học cho thấy máy sục ozone có tác dụng diệt khuẩn bề mặt và hỗ trợ phân hủy một phần hóa chất bám ngoài vỏ thực phẩm [2, 4]. Dù vậy, phương pháp này hoàn toàn bất lực trước các độc chất ngấm sâu bên trong mô tế bào và có thể làm biến đổi màu sắc, hao hụt lượng vitamin C [1, 5].

Ozone xử lý vi khuẩn và hóa chất bề mặt như thế nào?

Ozone ($O_3$) là một chất oxy hóa cực mạnh, khi tan trong nước sẽ tạo ra các gốc hydroxyl ($\cdot OH$) có hoạt tính cao nhằm phá vỡ cấu trúc phân tử hữu cơ [4, 6]. Nhờ đặc tính này, ozone được ứng dụng rộng rãi trong ngành công nghiệp thực phẩm để kiểm soát vi sinh vật và kéo dài thời gian bảo quản [1].

Khả năng tiêu diệt mầm bệnh của ozone bao gồm vi khuẩn, nấm, ký sinh trùng và virus khi chúng hiện diện trong môi trường ít tiêu hao ozone [1]. Ưu điểm nổi bật của ozone là phân rã rất nhanh thành oxy thông thường ($O_2$), không để lại dư lượng hóa chất gây ô nhiễm thứ cấp sau quá trình xử lý [2].

Tuy nhiên, cơ chế oxy hóa mạnh mẽ này là con dao hai lưỡi. Các thành phần hữu cơ có sẵn trong thực phẩm sẽ cạnh tranh trực tiếp với vi sinh vật để phản ứng với lượng ozone được cấp vào [1]. Khi bề mặt có quá nhiều chất hữu cơ, hiệu quả khử trùng của nước ozone sẽ bị sụt giảm đáng kể [1].

Nghiên cứu thực tế: Khả năng diệt khuẩn đến đâu?

Nhiều thử nghiệm đã đánh giá hiệu quả kháng khuẩn của nước ozone trên các loại nông sản. Trong một nghiên cứu công bố năm 2006, các nhà khoa học đã kiểm tra khả năng bất hoạt vi khuẩn Yersinia enterocolitica gây bệnh đường ruột và hệ vi sinh vật tự nhiên trên bề mặt khoai tây [3]. Kết quả ghi nhận xử lý bằng nước ozone nồng độ 1,4 ppm và 1,9 ppm trong 1 phút làm giảm quần thể vi khuẩn Y. enterocolitica tự do trong nước lần lượt là 4,6 và 6,2 log CFU/ml [3].

Tuy nhiên, khi vi khuẩn bám trên bề mặt khoai tây, việc xử lý bằng nước ozone nồng độ 5 ppm trong 1 phút chỉ làm giảm được 1,6 log CFU/g vi khuẩn Y. enterocolitica và 0,8 log CFU/g vi khuẩn Listeria monocytogenes [3]. Điều này chứng tỏ hiệu lực diệt khuẩn trên bề mặt thực phẩm thực tế thấp hơn rất nhiều so với khi vi khuẩn lơ lửng trong nước sạch [3].

Năm 2021, một nghiên cứu khác kết hợp ozone (9 mg/l) và axit lactic (2,5 ml/l) trong 10 phút trên cà chua, dưa chuột, cà rốt và rau diếp [4]. Liệu pháp kết hợp này đã làm giảm từ 1,5 đến 3,5 log CFU/g vi khuẩn ưa ấm bản địa và giảm 1,6 đến 2,9 log CFU/g vi khuẩn Escherichia coli được cấy nhân tạo [4]. Các tác giả ghi nhận ozone ở dạng khí hoặc sục nước cũng có khả năng ức chế nhiều loại nấm và vi khuẩn gây bệnh trên hạt giống cây trồng [5].

Dù vậy, giới hạn lớn nhất của ozone là không thể làm sạch giá đỗ hay loại bỏ cấu trúc màng sinh học (biofilm) phức tạp của vi khuẩn [1]. Tác động cơ học để làm bong tróc vi sinh vật khỏi bề mặt là điều kiện bắt buộc nhằm giúp ozone tiếp xúc và phát huy tác dụng [1].

Hiệu quả loại bỏ thuốc bảo vệ thực vật

Khả năng làm sạch dư lượng thuốc bảo vệ thực vật của ozone phụ thuộc lớn vào cấu trúc phân tử hóa chất và đặc điểm bề mặt rau củ [4, 5]. Nghiên cứu năm 2021 trên ớt chuông cho thấy sục khí ozone liên tục ở nồng độ 3 mg/l giúp loại bỏ từ 67% đến 87% dư lượng thuốc trừ nấm (gồm azoxystrobin, difenoconazole và chlorothalonil) [6]. Khi giảm nồng độ xuống 1 mg/l, tỷ lệ loại bỏ đạt từ 53% đến 75% [6].

Năm 2022, nghiên cứu trên đậu bắp và ớt xanh chỉ ra rằng nước ozone xử lý thuốc bảo vệ thực vật tốt hơn nước máy thông thường nhờ sự hình thành các gốc hydroxyl [2]. Các hoạt chất có khối lượng phân tử nhỏ như acetamiprid (222,67 g/mol) được loại bỏ hiệu quả hơn so với ethion (384,48 g/mol) [2]. Tuy nhiên, nghiên cứu phát hiện nếu tăng thời gian tiếp xúc của việc ngâm rửa, dư lượng thuốc bảo vệ thực vật bám lại có xu hướng gia tăng do hiện tượng tái hấp thu ngược từ nước vào nông sản [2].

Một thử nghiệm năm 2022 trên cải thìa cho thấy xử lý với nước ozone 2,0 mg/l trong 30 phút phân hủy được 58,3% malathion và 38,2% carbosulfan [7]. Đáng chú ý, quá trình phân hủy hóa chất mẹ carbosulfan bằng ozone tạo ra các sản phẩm phụ như carbofuran và benzofuranol, dù chúng chỉ xuất hiện ở lượng vết tạm thời trước khi biến mất hoàn toàn [7].

Đặc biệt, nghiên cứu năm 2023 trên rau cần tây, cải thìa và đậu đũa khẳng định ozone chỉ phát huy tác dụng cao với các loại hóa chất không lưu dẫn, tan tốt trong nước như emamectin benzoate (tỷ lệ loại bỏ đạt 65% đến 94%) [8]. Ngược lại, đậu đũa có bề mặt gồ ghề và nhiều khí khổng khiến hóa chất ngấm vào trong, khiến tỷ lệ loại bỏ sụt giảm mạnh chỉ còn 28% đến 65% [8].

Giới hạn: Không xử lý được độc chất ngấm sâu

Tất cả bằng chứng khoa học đều khẳng định ozone chỉ hoạt động trên bề mặt ngoài của thực phẩm [2, 4]. Đối với các loại thuốc bảo vệ thực vật có tính nội hấp (lưu dẫn), tức là hoạt chất đã ngấm sâu qua lớp biểu bì đi vào mạch dẫn và mô tế bào thực vật, nước sục ozone hoàn toàn không thể tiếp cận để phân hủy [1, 5].

Bên cạnh đó, ozone chỉ phù hợp nhất với các loại thực phẩm dạng rắn, có bề mặt nhẵn và nguyên vẹn như quả cà chua, quả dưa chuột [1]. Với những bề mặt phức tạp, nhăn nheo, nhiều kẽ hở hoặc có khí khổng như đậu đũa hay các loại rau ăn lá cuốn chặt, ozone bị cản trở rất nhiều [2, 5]. Do đó, việc nghĩ rằng dùng máy ozone là khử sạch mọi loại hóa chất là một nhận định thiếu căn cứ khoa học.

Ngoài ra, quá trình sục rửa bằng ozone nồng độ cao có thể làm tổn hại chất lượng cảm quan và giá trị dinh dưỡng của thực phẩm [6]. Nghiên cứu trên ớt chuông ghi nhận sau khi xử lý bằng các nồng độ ozone, những thông số hóa lý bị ảnh hưởng tiêu cực nhiều nhất bao gồm sự hao hụt khối lượng, biến đổi màu sắc vỏ và sụt giảm hàm lượng vitamin C tự nhiên [6].

Những hiểu lầm phổ biến khi dùng máy sục ozone

Nhiều người tiêu dùng lầm tưởng ngâm rau củ quả trong bồn ozone càng lâu thì thực phẩm càng sạch độc chất. Thực tế nghiên cứu chỉ ra rằng việc kéo dài thời gian tiếp xúc quá mức trong nước ngâm có thể dẫn đến hiện tượng hóa chất độc hại bị hấp thụ ngược trở lại vào mô thực phẩm [2].

Một hiểu lầm khác là dùng ozone để "tẩy sạch" thịt cá bị ôi thiu hoặc có mùi lạ. Ozone là chất oxy hóa cực mạnh, khi tiếp xúc với nguồn giàu chất béo và protein, ozone sẽ phản ứng ngay với nền hữu cơ này làm tiêu hao hoạt lực diệt khuẩn nhanh chóng [1]. Mặt khác, quá trình oxy hóa có thể tác động tiêu cực đến các axit béo lành mạnh trong thực phẩm, làm biến chất chất béo và suy giảm dinh dưỡng.

Cũng không ít người cho rằng máy ozone có thể thay thế hoàn toàn các thao tác rửa thủ công. Nghiên cứu thực tế khẳng định ozone không thể tự làm sạch nếu thiếu tác động cơ học như chà rửa, khuấy đảo nhằm đánh bật màng bám vi khuẩn và bụi bẩn bám ngoài vỏ [1].

Ai nên thận trọng khi sử dụng thiết bị ozone?

Khí ozone thoát ra không khí trong quá trình sục rửa là một tác nhân gây kích ứng đường hô hấp nghiêm trọng. Những người có tiền sử mắc các bệnh về hô hấp như hen suyễn, bệnh phổi tắc nghẽn mạn tính (COPD), người cao tuổi, phụ nữ mang thai và trẻ nhỏ cần tránh tiếp xúc với luồng khí này. Nếu ngửi thấy mùi tanh nồng đặc trưng của ozone trong phòng kín, người dùng cần lập tức tắt máy và mở cửa thông gió.

Những gia đình phụ thuộc hoàn toàn vào thiết bị sục ozone mà bỏ qua các bước sơ chế an toàn cơ bản cũng đối mặt với nguy cơ ngộ độc thực phẩm cao. Cần nhớ rằng ozone không loại bỏ được độc tố bên trong thực phẩm đã biến chất hay thực phẩm nhiễm hóa chất nội hấp [2, 5].

Hiện nay, các nghiên cứu công bố chỉ tập trung khảo sát trên một số loại rau củ cụ thể (như ớt chuông, khoai tây, cà chua, dưa chuột, cải thìa, đậu đũa) hoặc trên hạt giống [1, 3, 5, 7, 8]. Chưa có đủ dữ liệu kiểm chứng về độ an toàn và biến đổi dinh dưỡng khi sục rửa trực tiếp trên các loại thực phẩm dinh dưỡng chuyên biệt dành cho trẻ sơ sinh hoặc người đang điều trị bệnh lý đường ruột nặng.

Cách áp dụng thực tế để đảm bảo an toàn

Để tối ưu hóa việc làm sạch nông sản mà vẫn bảo toàn dinh dưỡng, người tiêu dùng nên kết hợp linh hoạt nhiều bước sơ chế cơ bản thay vì chỉ phụ thuộc vào máy sục khí:

  • Rửa kỹ dưới vòi nước chảy: Luôn rửa sạch đất cát và chà xát nhẹ bề mặt rau quả bằng tay hoặc bàn chải mềm để tạo tác động cơ học làm bong màng vi khuẩn trước khi đưa vào các bước khử trùng [1].
  • Cân nhắc các dung dịch gia dụng thay thế: Ngâm rửa bằng dung dịch baking soda (natri bicacbonat) 5% đã được chứng minh có khả năng loại bỏ từ 60% đến 81% dư lượng thuốc bảo vệ thực vật trên ớt chuông, dù có thể ảnh hưởng đôi chút đến màu sắc [6].
  • Kiểm soát nồng độ và thời gian: Nếu sử dụng máy sục ozone, chỉ nên vận hành ở nồng độ vừa phải và thời gian ngâm ngắn theo đúng hướng dẫn kỹ thuật của thiết bị; tuyệt đối không ngâm quá lâu để tránh việc hóa chất tái hấp thu vào nông sản hoặc làm thất thoát vitamin C [1, 4].
  • Môi trường thoáng khí: Đặt máy sục ozone ở khu vực thông thoáng, gần cửa sổ hoặc quạt hút mùi để tránh khí ozone tích tụ gây hại niêm mạc mắt và đường hô hấp.
  • Cắt gọt vỏ sâu: Đối với các loại củ quả nghi ngờ nhiễm hóa chất lưu dẫn, cách an toàn nhất là gọt bỏ lớp vỏ ngoài dày thay vì chỉ ngâm bề mặt [8].

Máy sục ozone là một công cụ hỗ trợ công nghệ có khả năng khử khuẩn và giảm một phần hóa chất bám trên bề mặt nông sản nhẵn [2, 4]. Tuy nhiên, thiết bị này không thể thay thế các nguyên tắc vệ sinh an toàn thực phẩm nền tảng và không thể loại bỏ độc chất bên trong [1, 5]. Người tiêu dùng nên giữ thói quen ăn chín uống sôi, gọt vỏ thực phẩm có nguy cơ cao và chọn mua nông sản từ nguồn gốc đáng tin cậy.