Củ dền đỏ (còn gọi là củ cải ngọt đỏ) thường xuất hiện trong các món canh hầm xương hoặc cháo dinh dưỡng tại nhiều gia đình Việt. Khi ninh nấu lâu trên bếp, nước canh thường chuyển màu nhạt dần hoặc ngả sang tông vàng nâu. Điều này khiến nhiều người nội trợ lo ngại nhiệt độ cao đã phá hủy toàn bộ dưỡng chất quý giá bên trong củ.

Thực tế, việc đun nấu ở nhiệt độ cao làm suy giảm đáng kể sắc tố betalain (bao gồm betacyanin), nhưng không làm mất sạch hoàn toàn hoạt tính sinh học của thực phẩm này [1]. Ngay cả khi cấu trúc sắc tố bị biến đổi do nhiệt, các sản phẩm phân hủy hoặc chiết xuất qua xử lý nhiệt vẫn duy trì được một phần khả năng chống oxy hóa và hoạt tính sinh học [1]. Tuy nhiên, mức độ hao hụt nhiều hay ít phụ thuộc rất lớn vào phương pháp chế biến, mức nhiệt và thời gian gia nhiệt [2].

Hoạt chất tạo màu đỏ và cơ chế biến đổi dưới nhiệt độ cao

Củ dền chứa hai nhóm hợp chất sinh học chính được giới khoa học quan tâm là nitrate và betalain [3]. Trong đó, betalain là nhóm sắc tố chứa nitơ tan trong nước, đóng vai trò tạo màu tự nhiên và mang lại các đặc tính chống oxy hóa, kháng viêm, bảo vệ gan [4]. Nhóm betalain được chia thành hai phân nhóm dựa trên màu sắc: betacyanin mang sắc đỏ tím (với đại diện dồi dào nhất là betanin) và betaxanthin mang sắc vàng cam [3]. Về mặt cấu trúc hóa học, betacyanin hình thành từ acid betalamic liên kết với cyclo-3,4-dihydroxyphenylalanine, trong khi betaxanthin gắn kết acid betalamic với các acid amin hoặc amine [3].

Các sắc tố betalain vốn nhạy cảm với các yếu tố môi trường như nhiệt độ, độ pH, oxy và ánh sáng [4]. Ngưỡng nhiệt độ mà betalain chịu đựng tốt thường được ghi nhận là dưới 45 độ C [1]. Khi vượt qua ngưỡng này trong quá trình chế biến, sự phân hủy sắc tố bắt đầu diễn ra theo động học bậc nhất, nghĩa là nhiệt độ càng cao thì tốc độ mất màu càng nhanh [2].

Giữa hai phân nhóm sắc tố, betacyanin (màu đỏ tím) nhìn chung có độ bền nhiệt cao hơn so với betaxanthin (màu vàng cam) [2]. Khi tiếp xúc với nhiệt độ cao, phân tử betanin trải qua quá trình khử carboxyl (mất nhóm COOH) và oxy hóa giải phóng phân tử nước [1]. Quá trình này tạo ra các chất chuyển hóa biến đổi nhiệt như 15,17-bidecarboxy-betanin, 2,15-bidecarboxy-xanbetanin và 2,15,17-tridecarboxy-xanneobetanin [1].

Đáng chú ý, một số quy trình xử lý nhiệt chỉ làm suy giảm nhẹ lượng betacyanin nhưng lại làm tăng nồng độ betaxanthin lên khoảng 14% [5]. Các phép đo quang phổ màu cho thấy tỷ lệ sắc tố vàng tăng lên trong dịch chiết chần nhiệt, chứng tỏ các hợp chất màu vàng betaxanthin có thể được tạo thành từ sự chuyển hóa của các hợp chất khác dưới tác động của nhiệt độ [5]. Đây chính là lý do nồi canh củ dền hầm lâu thường bớt đỏ tươi và ngả sang màu vàng cam hoặc nâu nhạt.

Nghiên cứu khoa học nói gì về độ bền nhiệt và khả năng hấp thu?

Nhiều công trình nghiên cứu đã đo lường cụ thể mức độ hao hụt betalain qua các phương pháp xử lý nhiệt và áp suất khác nhau. Một nghiên cứu công bố năm 2023 đã phân tích bột vỏ củ dền được sấy ở mức nhiệt 70 độ C — cao hơn nhiều so với ngưỡng chịu đựng 45 độ C của betalain [1]. Qua phân tích sắc ký lỏng hiệu năng cao ghép nối khối phổ (UHPLC-HRMS), nhóm nghiên cứu xác nhận sự xuất hiện của hàng loạt hợp chất betalain đã bị khử carboxyl do nhiệt [1]. Tuy nhiên, điểm đáng chú ý là dù sắc tố nguyên bản bị phân hủy nhiệt, mẫu bột vỏ củ dền này vẫn thể hiện hoạt tính kháng khối u trong thí nghiệm [1].

Một tổng quan và thực nghiệm năm 2022 về dịch ép củ dền cho thấy sự khác biệt rõ rệt giữa các kỹ thuật chế biến [5]. Khi thanh trùng dịch chiết ở 95 độ C trong 5 phút, lượng betacyanin chỉ suy giảm nhẹ [5]. Ngược lại, khi áp dụng kỹ thuật carbon dioxide siêu tới hạn (SCCD) theo mẻ ở áp suất 37,5 MPa và nhiệt độ 55 độ C trong 60 phút, hàm lượng betanin, isobetanin, vulgaxanthin I và II giảm lần lượt là 7%, 13%, 17% và 19% [5]. Ở điều kiện khắc nghiệt hơn (áp suất 60 MPa, nhiệt độ 55 độ C trong 30 phút), tỷ lệ phân hủy betacyanin lên tới 58% và betaxanthin là 32% [5]. Ngoài ra, khi đi vào cơ thể, quá trình mô phỏng tiêu hóa tại khoang miệng cũng làm giảm thêm khoảng 22% (cộng trừ 5%) lượng betacyanin trong tất cả các mẫu nước ép [5].

Bên cạnh phương pháp nấu truyền thống, một nghiên cứu năm 2025 trên sản phẩm bánh dẻo củ dền (pestil) đã đánh giá tác động của vi sóng và siêu âm nhiệt [2]. Kết quả cho thấy việc xử lý sơ bộ bằng vi sóng giúp tăng cường thu hồi betalain và bảo toàn tính toàn vẹn của sắc tố tốt hơn nhờ giảm thời gian tiếp xúc nhiệt và phá vỡ mạng lưới tế bào hiệu quả [2]. Tổng khả năng chống oxy hóa của sản phẩm đo bằng phương pháp CUPRAC (đo cả chất chống oxy hóa ưa nước và ưa béo) đạt từ 182,07 đến 870,78 mg TE trên 100 g chất khô, cao hơn hẳn phương pháp DPPH (chỉ đo chất ưa béo) với mức 14,05 đến 48,18 mg TE trên 100 g chất khô [2].

Về khả năng hấp thu thực tế trên người, một thử nghiệm lâm sàng ngẫu nhiên có đối chứng chéo công bố năm 2017 đã được thực hiện trên 10 nam giới khỏe mạnh [6]. Những người tham gia lần lượt dùng 250 ml nước ép củ dền, 300 g củ dền nguyên củ hoặc đồ uống giả dược, sau đó lấy mẫu máu tĩnh mạch ở các mốc trước khi ăn và sau 1, 2, 3, 5, 8 giờ [6]. Phân tích cho thấy 250 ml nước ép chứa khoảng 194 mg betanin, còn 300 g củ dền nguyên củ chứa khoảng 66 mg betanin [6]. Tuy nhiên, các nhà khoa học không tìm thấy sự hiện diện của betanin trong huyết tương ở bất kỳ thời điểm lấy mẫu nào [6]. Ngược lại, nồng độ nitric oxide (NOx) trong huyết tương tăng cao hơn mức nền suốt 8 giờ sau khi uống nước ép và 5 giờ sau khi ăn củ dền nguyên củ [6]. Điều này chứng tỏ củ dền giúp tăng sinh khả dụng của NOx trong máu rất tốt, nhưng sắc tố betanin nguyên bản lại có sinh khả dụng trong huyết tương rất thấp [6].

Giá trị sức khỏe thực sự và giới hạn của các bằng chứng

Từ các dữ liệu trên, có thể thấy lợi ích của củ dền đến từ sự hiệp đồng của cả betalain và nitrate, cùng các polyphenol [7]. Trong các thử nghiệm tiền lâm sàng, betalain giúp loại bỏ căng thẳng oxy hóa, ngăn ngừa tổn thương DNA và giảm cholesterol xấu (LDL) [7]. Hợp chất này cũng được báo cáo là có khả năng tương tác với con đường tín hiệu mTOR trong các mô hình tế bào ung thư phổi và tuyến tiền liệt [1].

Trong khi đó, nitrate đóng vai trò chính trong việc hỗ trợ hạ lipid máu, đường huyết và huyết áp, đồng thời cải thiện hiệu suất vận động thể thao và giảm đau nhức cơ bắp ở một số bài tập nhất định [7]. Khi ăn củ dền hoặc uống nước ép, lượng nitrate chuyển hóa giúp duy trì nồng độ NOx trong máu kéo dài nhiều giờ [6].

Tuy nhiên, người tiêu dùng cần nhìn nhận rõ giới hạn của các bằng chứng hiện tại. Phần lớn các báo cáo về hoạt tính kháng ung thư của củ dền đều sử dụng dịch chiết tươi sống, thịt củ sấy khô không khí hoặc vỏ củ sấy thăng hoa trong phòng thí nghiệm [1]. Vai trò của nitrate trong việc điều trị dứt điểm bệnh tăng huyết áp hay tăng đường huyết ở người vẫn chưa được khẳng định rõ ràng [7]. Hơn nữa, các nghiên cứu trên động vật chỉ ra rằng tác dụng hạ huyết áp của việc tiêu thụ nitrate có xu hướng giảm dần khi duy trì sử dụng trong thời gian dài [3]. Giới khoa học vẫn cần thêm nhiều nghiên cứu lâm sàng trên người để xác nhận liệu hiện tượng nhờn tác dụng này có xảy ra ở cơ thể người hay không [3].

Những hiểu lầm thường gặp khi chế biến củ dền

Hiểu lầm phổ biến nhất là nhìn màu sắc nước canh để đoán lượng dưỡng chất một cách cảm tính bằng mắt thường. Một nghiên cứu năm 2020 đã khảo sát mối liên hệ giữa các thông số màu sắc và hàm lượng betalain trên ba sản phẩm xử lý nhiệt gồm nước ép, củ dền nghiền (puree) và củ dền nguyên củ [8]. Kết quả cho thấy mối tương quan giữa màu sắc và tổng lượng betalain phụ thuộc chặt chẽ vào dạng cấu trúc thực phẩm, trong đó nước ép có mối tương quan rõ ràng nhất [8]. Ở dạng củ dền nguyên củ nấu chín, cấu trúc nền phức tạp khiến việc đánh giá hàm lượng sắc tố qua màu sắc bề mặt kém chính xác hơn, đòi hỏi phải ép lấy dịch mới đo lường chuẩn xác được [8]. Trong công nghiệp, người ta phải dùng màng polymer thông minh chịu nhiệt trên 250 độ C kết hợp ứng dụng điện thoại mới định lượng nhanh được betalain trong củ dền nấu chín trong 90 phút thay vì 180 phút như trước [4].

Hiểu lầm thứ hai là cho rằng mất màu đỏ đồng nghĩa với việc củ dền biến thành "xác thực phẩm" vô bổ. Như nghiên cứu năm 2023 đã chỉ ra, dù nhiệt độ 70 độ C làm biến đổi betalain thành các dẫn xuất khử carboxyl, sản phẩm vẫn bảo tồn được hoạt tính sinh học đáng kể [1]. Ngoài ra, củ dền nguyên củ và nước ép còn chứa lượng lớn polyphenol (khoảng 1606,9 mg GAE/L trong nước ép và 1,67 mg GAE/g trong củ nguyên) cùng nguồn nitrate dồi dào giúp tăng NOx máu [6].

Ai nên thận trọng khi sử dụng củ dền thường xuyên?

Dù là thực phẩm tự nhiên giàu dinh dưỡng, việc tiêu thụ lượng lớn củ dền trong thời gian dài không phải lúc nào cũng an toàn tuyệt đối cho mọi đối tượng. Các báo cáo khoa học đã ghi nhận một số tác dụng không mong muốn về mặt chuyển hóa và nội tiết liên quan đến việc tiêu thụ nhiều nitrate [3].

Cụ thể, nhóm người có bệnh lý hoặc nguy cơ rối loạn tuyến giáp cần hết sức lưu ý. Các anion nitrate khi vào cơ thể sẽ cạnh tranh trực tiếp với i-ốt trong quá trình hấp thu tại tuyến giáp, từ đó ảnh hưởng tiêu cực đến chức năng hoạt động của tuyến này [3].

Bên cạnh đó, một số tác giả nghiên cứu chỉ ra rằng nitrate có thể ức chế quá trình tổng hợp hormone steroid [3]. Cơ chế này xảy ra do nitric oxide (NO) có nguồn gốc từ nitrite gắn kết với hemoglobin trong các enzyme cytochrome P450 [3]. Vì vậy, những người đang có bệnh nền về nội tiết, tuyến giáp hoặc đang dùng thuốc điều trị huyết áp, tim mạch nên tham khảo ý kiến bác sĩ chuyên khoa trước khi dùng nước ép hay món ăn từ củ dền với lượng lớn hàng ngày.

Cách chế biến thực tế giúp giữ trọn dưỡng chất

Để tối ưu hóa lượng hoạt chất sinh học thu nhận từ củ dền trong bữa ăn gia đình, người nội trợ có thể linh hoạt điều chỉnh cách sơ chế và nấu nướng dựa trên đặc tính chịu nhiệt của từng nhóm chất:

  • Ưu tiên thời gian gia nhiệt ngắn: Vì sự phân hủy betacyanin tuân theo động học bậc nhất và tăng tốc khi nhiệt độ vượt quá 45 độ C, việc đun nấu càng lâu sẽ làm mất càng nhiều sắc tố [1]. Thay vì cho củ dền vào hầm cùng xương ngay từ đầu hàng giờ đồng hồ, bạn nên ninh mềm xương trước, sau đó mới thả củ dền thái miếng nhỏ vào nấu chín tới ở giai đoạn cuối. Thanh trùng hoặc nấu nhanh ở nhiệt độ cao trong thời gian ngắn (như mức 95 độ C trong 5 phút) chỉ làm hao hụt một lượng nhỏ betacyanin [5].
  • Tận dụng lò vi sóng khi làm chín: Dữ liệu nghiên cứu năm 2025 xác nhận phương pháp có sự hỗ trợ của vi sóng giúp bảo toàn tính toàn vẹn của sắc tố betalain tốt hơn nhờ rút ngắn thời gian tiếp xúc nhiệt [2]. Bạn có thể hấp chín củ dền bằng lò vi sóng trong vài phút trước khi chế biến thành món trộn hoặc xay sinh tố.
  • Kết hợp cả dạng nước ép và ăn nguyên củ: Nếu mục tiêu là bổ sung tối đa sắc tố chống oxy hóa nguyên bản và tăng nhanh nồng độ nitric oxide trong máu kéo dài tới 8 giờ, uống 250 ml nước ép củ dền tươi là lựa chọn hiệu quả [6]. Nếu dùng củ dền nguyên củ (khoảng 300 g), hiệu quả duy trì NOx trong máu vẫn đạt được trong khoảng 5 giờ đồng hồ [6] đồng thời bổ sung thêm chất xơ cho hệ tiêu hóa.

Nhìn chung, việc nấu chín củ dền ở nhiệt độ cao chắc chắn làm suy giảm một phần sắc tố đỏ betacyanin và làm biến đổi màu sắc món ăn [2]. Tuy nhiên, các chất chuyển hóa sau gia nhiệt, hàm lượng polyphenol cùng nguồn nitrate tự nhiên vẫn mang lại nhiều giá trị sức khỏe thiết thực [1]. Duy trì cách nấu nhanh, không hầm quá nhừ và ăn đa dạng các loại rau củ sẽ giúp gia đình bạn tận dụng tối đa lợi ích từ loại củ này mà không lo ngại các tác dụng phụ lên tuyến giáp [3].