Nhiều người có thói quen ngâm hạt vừng đen (mè đen), các loại đậu và ngũ cốc vào nước trước khi rang chín để mong loại bỏ hoàn toàn các chất cản trở hấp thu. Trong số các hợp chất này, acid phytic (phytate) thường được nhắc tới nhiều nhất do khả năng tạo phức không tan với các vi chất dinh dưỡng. Liệu thao tác ngâm nước thông thường có thực sự "thổi bay" được lượng acid phytic này như lời đồn?

Thực tế nghiên cứu cho thấy việc ngâm hạt trong nước chỉ giúp giảm một phần khiêm tốn acid phytic chứ không thể loại bỏ triệt để. Để giảm sâu hợp chất này, các loại hạt và ngũ cốc cần trải qua quá trình ngâm kết hợp ủ nảy mầm hoặc lên men kéo dài.

Acid phytic: Kẻ ngáng đường hấp thu khoáng chất

Acid phytic là một dạng dự trữ phosphor phổ biến trong các loại hạt ngũ cốc, đậu đỗ và hạt có dầu. Hợp chất này được xếp vào nhóm chất kháng dinh dưỡng (antinutrient) do có đặc tính gắn kết mạnh với các khoáng chất thiết yếu trong đường tiêu hóa [1].

Khi liên kết với kẽm, sắt hay canxi, acid phytic tạo thành các phức hợp muối không hòa tan [2]. Hệ tiêu hóa của con người thiếu enzyme phytase nội sinh để bẻ gãy liên kết này một cách hiệu quả, từ đó làm giảm độ hòa tan và khả năng hấp thu của các khoáng chất [3, 4]. Ngoài ra, acid phytic còn có thể liên kết với protein, gây cản trở hoạt động tiêu hóa protein bình thường của cơ thể [2, 5].

Chính vì vậy, việc tìm kiếm các biện pháp sơ chế nhằm phân giải hợp chất phytate luôn là mối quan tâm lớn trong kỹ thuật chế biến thực phẩm truyền thống lẫn công nghiệp.

Ngâm hạt truyền thống: Mức độ suy giảm thực sự là bao nhiêu?

Nhiều tài liệu dân gian tin rằng chỉ cần thả hạt vào bát nước ngâm vài tiếng trước khi vớt ra rang là đã sạch hoàn toàn chất ức chế. Tuy nhiên, các phân tích định lượng khoa học cho thấy hiệu quả của bước ngâm đơn thuần là khá hạn chế.

Theo nghiên cứu tổng hợp năm 2022 về hạt kê (finger millet), quá trình ngâm hạt trong nước cất từ 12 giờ trở lên ở nhiệt độ 30–60°C, sau đó bỏ nước ngâm và rửa kỹ, giúp làm giảm một phần các chất kháng dinh dưỡng [3]. Việc ngâm loại hạt này từ 1 đến 2 ngày ở nhiệt độ phòng giúp giảm lượng acid phytic và gia tăng sinh khả dụng của kẽm [3]. Cụ thể, sau 48 giờ ngâm, mức suy giảm acid phytic ghi nhận được chỉ đạt khoảng 15–18% ở ba giống kê khác nhau [3]. Một thử nghiệm khác nêu trong báo cáo này cũng chỉ ra phytate giảm 13,22% và chất ức chế trypsin giảm 13,51% [3]. Khi ngâm hạt kê trong nước cất hoặc dung dịch NaOH suốt 8 giờ, hàm lượng tanin và acid phytic cũng được ghi nhận là giảm đáng kể [3].

Đối với gạo lứt, một nghiên cứu năm 2008 chỉ ra rằng việc ngâm các hạt nguyên vẹn trong 24 giờ ở 25°C cho hiệu quả loại bỏ acid phytic rất thấp, dưới 20% [2]. Một phương pháp khác là ngâm ở 10°C sau khi tiền xử lý nhiệt ướt thì đạt mức giảm acid phytic từ 42–59% [2]. Như vậy, nếu chỉ ngâm nước thông thường vài tiếng ở nhiệt độ phòng, lượng acid phytic tồn lưu trong hạt vẫn còn rất lớn.

Cơ chế phá vỡ phytate qua quá trình ủ mầm

So với việc chỉ ngâm tĩnh trong nước, bước ủ nảy mầm kích hoạt cơ chế sinh hóa mạnh mẽ hơn rất nhiều. Khi hạt bắt đầu nảy mầm, độ ẩm, oxy và nhiệt độ thích hợp sẽ đánh thức enzyme phytase nội tại trong hạt [1, 4, 7]. Cây non cần nguồn phosphor vô cơ để phát triển, vì vậy enzyme phytase sẽ xúc tác thủy phân acid phytic thành các dẫn xuất inositol phosphate thấp hơn và giải phóng phosphate tự do [4, 5, 7].

Nghiên cứu năm 2008 trên gạo lứt chứng minh rằng khi tăng thời gian nảy mầm ở 30°C, tỷ lệ loại bỏ acid phytic tiến triển rõ rệt từ 4% lên đến 60% [2]. Nghiên cứu này cũng ghi nhận quá trình lên men đạt hiệu quả giảm phytate cao nhất, từ 56–96% [2].

Tương tự, nghiên cứu năm 2023 trên hạt diêm mạch (quinoa) gồm 3 loại trắng, đỏ và đen cho thấy: sau bước ngâm 6 giờ rồi tiến hành ủ nảy mầm trong 4 và 7 ngày, hoạt tính của phytase tăng mạnh ở mọi giống hạt, kéo theo hàm lượng acid phytic giảm sâu từ 32% đến 74% [4]. Quá trình nảy mầm ở hạt quinoa cũng làm tăng hàm lượng chất xơ, protein cũng như các khoáng chất sắt, kẽm và canxi [4].

Trên đậu đen (Phaseolus vulgaris L.), nghiên cứu năm 2020 ghi nhận nồng độ acid phytic ban đầu là 17,33 mg eq/g chất khô đã giảm xuống còn 12,8 mg eq/g (tương đương giảm 26,5%) sau khi nảy mầm [5]. Báo cáo này cũng trích dẫn dữ liệu từ các thử nghiệm khác: hạt đậu tây và đậu đen giảm từ 45% đến 52% acid phytic sau 5 ngày nảy mầm; ở đậu lăng, mức giảm đạt từ 45% vào ngày thứ 3 lên tới 74% vào ngày thứ 6 [5].

Với đậu nành, nghiên cứu năm 2013 cho thấy thời gian ủ mầm càng lâu thì acid phytic trong sữa đậu nành càng giảm rõ rệt [6]. Quá trình nảy mầm dưới 72 giờ làm giảm 19% acid phytic, nhưng khi kết hợp nảy mầm với xử lý nhiệt khi nấu sữa, mức giảm đạt từ 19% đến 35%, vượt trội so với mức giảm 5% khi chỉ đun nhiệt đơn thuần [6].

Nghiên cứu năm 2000 trên hai giống đậu đen trắng (cowpea) CS-46 và CS-88 cho thấy việc ngâm 12 giờ kết hợp nảy mầm ở các mốc 24, 36 và 48 giờ làm giảm mạnh acid phytic và polyphenol, đồng thời cải thiện độ tiêu hóa protein và tinh bột trong ống nghiệm [7]. Việc bóc vỏ hạt sau khi ngâm còn làm giảm 70–71% lượng polyphenol [7].

Hiện tượng thủy phân protein và chất béo khi ngâm hạt vừng

Đối với hạt vừng, nghiên cứu năm 2020 phát hiện một cơ chế sinh hóa đáng chú ý khi hạt được ngâm trong môi trường acid [8]. Khi ngâm hạt vừng trong dung dịch acid acetic 2% ở 25°C, các enzyme protease bên trong hạt có hoạt tính cực đại ở pH 4,5 đã được kích hoạt hoàn toàn trong vòng 9 giờ [8].

Dưới kính hiển vi điện tử và phương pháp khối phổ, các nhà khoa học nhận thấy protease nội sinh định vị tại các không bào lưu trữ protein (PSVs), đồng thời nhận diện được 9 loại lipase [8]. Sau khi được hoạt hóa, protease phá vỡ màng không bào và phân giải protein màng của thể dầu, giúp lipase tiếp cận được khối dầu bên trong [8]. Sau 7 ngày ngâm, hệ thống ghi nhận 39% peptide nhỏ và 31% acid amin tự do, trong khi chất béo bị thủy phân thành 26% acid béo tự do và 13% diacylglycerol [8]. Điều này chứng minh quá trình ngâm hạt có thể kích hoạt các enzyme nội tại làm biến đổi sâu sắc cấu trúc đại phân tử của hạt.

Bằng chứng khoa học: Lợi ích và những giới hạn cần lưu ý

Mặc dù ngâm và ủ mầm chứng minh được khả năng làm suy giảm chất kháng dinh dưỡng, các dữ liệu khoa học cũng chỉ ra những giới hạn quan trọng mà người dùng cần hiểu đúng:

Thứ nhất, việc giảm acid phytic không đồng nghĩa với việc toàn bộ khoáng chất được giải phóng ngay lập tức. Trong nghiên cứu năm 2008 trên gạo lứt, dù quá trình ngâm nảy mầm và lên men làm tụt giảm mạnh acid phytic, nhưng độ hòa tan của kẽm trong ống nghiệm lại không tăng tương ứng [2]. Các nhà khoa học giải thích điều này có thể do kẽm tiếp tục tạo phức hợp với các thành phần thức ăn khác [2].

Thứ hai, các phương pháp ngâm rửa ướt có thể gây thất thoát chất dinh dưỡng. Nghiên cứu trên gạo lứt chỉ ra hầu hết các quy trình xử lý ướt (ngoại trừ ngâm sau khi tiền xử lý nhiệt) đều gây mất mát khối lượng chất khô và làm hao hụt từ 1% đến 20% lượng kẽm [2]. Nghiên cứu năm 2019 trên bột gạo nguyên cám cũng cho thấy ngâm và nảy mầm làm hao hụt protein do hiện tượng rửa trôi (lixiviation) và thủy phân [1]. Khi kết hợp ngâm, nảy mầm với đùn ép nhiệt, dù giảm được trên 50% inositol phosphate, lượng chất xơ cũng bị suy giảm khoảng 73% [1].

Thứ ba, nảy mầm không làm giảm tất cả các chất kháng dinh dưỡng. Trên cây đậu đen, sau quá trình nảy mầm, lượng tanin ngưng tụ lại tăng thêm 73%, và hàm lượng saponin tăng từ 7,05 lên 9,37 mg diosgenin eq/g [5].

Những hiểu lầm thường gặp khi ngâm hạt

Hiểu lầm phổ biến nhất là cho rằng chỉ cần ngâm hạt vừng trong nước 1–2 giờ rồi rang lên là loại bỏ được 100% acid phytic. Các số liệu thực nghiệm cho thấy acid phytic là hợp chất khá bền nhiệt; nếu không nảy mầm hoặc kết hợp các biện pháp xử lý đặc biệt, mức giảm sau khi ngâm thông thường chỉ dao động từ dưới 20% [1, 3, 5].

Hiểu lầm thứ hai là xem acid phytic hoàn toàn như một "chất độc" cần triệt tiêu tuyệt đối. Ở góc độ sinh học, nồng độ phytate vừa phải vẫn tồn tại song song với các chất chống oxy hóa tự nhiên. Trong nghiên cứu trên bột gạo nguyên cám, việc xử lý nảy mầm kết hợp đùn ép giúp đạt hoạt tính chống oxy hóa cao nhất (54 micromol trolox/g) cùng hàm lượng polyphenol tự do và liên kết cao (lần lượt 66 và 69 mg GA/100g) [1].

Nhóm đối tượng nên thận trọng

Mặc dù ngâm hạt là kỹ thuật hữu ích, các nhóm đối tượng sau cần lưu ý đặc biệt:

  • Người có hệ tiêu hóa nhạy cảm, dễ nhiễm khuẩn: Quá trình ngâm hạt và ủ mầm ẩm ướt ở nhiệt độ phòng tạo môi trường thuận lợi cho vi sinh vật, nấm mốc phát triển nếu nguồn nước và dụng cụ không đảm bảo vệ sinh.
  • Người bệnh đang theo phác đồ dinh dưỡng điều trị thiếu máu do thiếu sắt hoặc thiếu kẽm: Không nên tự ý dựa hoàn toàn vào các loại hạt ngâm mầm để bù đắp vi chất; cần tham khảo ý kiến bác sĩ chuyên khoa hoặc chuyên gia dinh dưỡng để sử dụng phác đồ bổ sung phù hợp.
  • Người đang dùng thuốc điều trị mạn tính: Cần trao đổi với bác sĩ khi thay đổi lớn chế độ ăn uống với các loại hạt ủ nảy mầm dài ngày, tránh nguy cơ tương tác hấp thu vi chất ngoài ý muốn.

Cách áp dụng ngâm hạt thực tế trong đời sống

Để tận dụng tối đa lợi ích giảm chất kháng dinh dưỡng từ các loại hạt như vừng đen, đỗ đen hay ngũ cốc thô, người nội trợ có thể thực hiện theo quy trình gợi ý:

  • Thời gian ngâm: Với các loại hạt nhỏ như vừng đen hoặc hạt kê, thời gian ngâm nước nên duy trì từ 8 đến 12 giờ [3]. Không nên ngâm quá ngắn dưới 1-2 giờ vì không đủ thời gian để kích hoạt enzyme nội sinh [2].
  • Kỹ thuật ủ mầm: Sau khi ngâm đủ thời gian, chắt bỏ hoàn toàn nước ngâm cũ và xả rửa hạt thật kỹ bằng nước sạch [3]. Để kích thích enzyme phytase phân giải mạnh acid phytic, cần ủ hạt ẩm trong điều kiện thoáng khí ở nhiệt độ phòng (khoảng 25–30°C) trong 24 đến 48 giờ cho hạt nhú mầm [1, 3, 4].
  • Kết hợp nhiệt độ: Sau bước ngâm hoặc ủ nảy mầm, tiếp tục làm khô và rang chín hạt. Sự kết hợp giữa xử lý ướt/nảy mầm và nhiệt độ nấu nướng sẽ giúp phân giải acid phytic hiệu quả hơn so với chỉ dùng một biện pháp đơn lẻ [6].
  • Loại bỏ vỏ khi cần: Với một số loại đậu đỗ, thao tác bóc bỏ vỏ hạt sau khi ngâm 12 giờ có thể hỗ trợ loại bỏ bớt hàm lượng polyphenol và cải thiện khả năng tiêu hóa protein, tinh bột [7].

Tóm lại, ngâm hạt vừng đen hay các loại ngũ cốc trong nước là một bước khởi đầu tốt nhưng chỉ làm giảm một phần nhỏ acid phytic. Để tối ưu hóa giá trị dinh dưỡng và giảm sâu chất kháng dinh dưỡng, người tiêu dùng nên kết hợp ngâm đủ thời gian, ủ nảy mầm sạch sẽ và nấu chín kỹ trước khi thưởng thức.