Trong những ngày hè oi bức, các loại thức uống thanh nhiệt từ thảo mộc thiên nhiên luôn là ưu tiên hàng đầu của nhiều gia đình Việt Nam. Mủ trôm từ lâu đã trở thành nguyên liệu quen thuộc trong các món chè và nước giải khát nhờ đặc tính trương nở và tạo độ sánh mát lành. Gần đây, người tiêu dùng còn biết đến nhựa cây ốc tử, hay còn gọi là katira gum, với hình thái bề ngoài khá tương đồng khiến không ít người lầm tưởng chúng là một loại thực phẩm.
Thực tế, nhựa cây ốc tử và mủ trôm thông thường là hai loại gôm thực vật xuất phát từ các chi cây hoàn toàn khác nhau, sở hữu cấu trúc polysaccharide riêng biệt cũng như cơ chế tương tác với nước không hề giống nhau. Dù cả hai đều được xếp vào nhóm lâm sản ngoài gỗ có giá trị ứng dụng cao, sự khác biệt về bản chất hóa học dẫn đến các tính chất nhũ hóa, độ nhớt và hướng ứng dụng thực tế khác biệt rõ rệt.
Nguồn gốc thực vật: Hai loài cây mang đặc tính riêng biệt
Nhựa cây ốc tử (katira gum hay gum kondagogu) là chất tiết tự nhiên chảy ra từ thân cây ốc tử có tên khoa học là Cochlospermum religiosum, thuộc họ Bixaceae [1]. Loài thực vật này cùng với loài liên quan là Cochlospermum gossypium được ghi nhận là nguồn cung cấp hydrocolloid tự nhiên bền vững [2]. Trong y học bản địa truyền thống, dịch tiết từ cây ốc tử đã được người dân thu hái và sử dụng từ lâu đời cho nhiều mục đích chăm sóc sức khỏe và công nghiệp [1].
Trong khi đó, mủ trôm thông dụng tại thị trường Việt Nam và quốc tế thường được biết đến với tên gọi thương phẩm là karaya gum hoặc gum karaya, có nguồn gốc từ loài cây Sterculia urens thuộc chi Trôm (Sterculia) [2], [3]. Chi thực vật Sterculia còn bao gồm các loài khác cũng tiết ra chất gôm giàu polysaccharide như cây Sterculia striata (chicha gum) hay cây Sterculia foetida [3]. Như vậy, ngay từ nguồn gốc thực vật học, nhựa ốc tử và mủ trôm đã đại diện cho hai họ và chi thực vật tách biệt nhau [3], [1].
Cả mủ trôm từ cây Sterculia urens và nhựa ốc tử từ Cochlospermum gossypium hay Cochlospermum religiosum đều là các đại phân tử carbohydrate có nguồn gốc tự nhiên [2]. Chúng đóng vai trò quan trọng trong việc cải thiện sinh kế của người dân địa phương tại nhiều quốc gia đang phát triển [2]. Tuy nhiên, việc hiểu rõ nguồn gốc thực vật giúp người tiêu dùng tránh sự nhầm lẫn phổ biến khi tìm mua các sản phẩm từ nhựa cây thiên nhiên [2], [1].
Thành phần polysaccharide: Sự khác biệt ở cấp độ phân tử
Sự khác biệt cốt lõi quyết định tính chất vật lý của hai loại nhựa cây nằm ở cấu trúc đại phân tử polysaccharide. Một nghiên cứu chuyên sâu về cấu trúc đã phân lập heteropolysaccharide từ nhựa cây ốc tử Cochlospermum religiosum và xác định các đơn vị đường cấu thành [4]. Kết quả phân tích cấu trúc chỉ ra rằng heteropolysaccharide trong nhựa cây ốc tử gồm có ba thành phần chính là D-galactose, axit D-galacturonic và L-rhamnose được sắp xếp theo tỷ lệ mol xác định là 2:1:3 [4].
Cấu trúc phân tử lặp lại của chuỗi polysaccharide trong nhựa cây ốc tử được xác định chi tiết thông qua các phản ứng thủy phân axit, thoái biến hóa học và phân tích quang phổ cộng hưởng từ hạt nhân đa chiều [4]. Thành phần hóa học đặc thù này mang lại cho nhựa ốc tử tính chất nhũ hóa, khả năng tạo màng và tạo đặc độc đáo [1]. Nhựa ốc tử được phân loại là một polyme sinh học tự nhiên có cấu trúc phức tạp và mang các nhóm chức năng riêng biệt trên khung carbohydrate [2], [1].
Đối với mủ trôm (Sterculia urens), các nghiên cứu xác định đây là một vật liệu sinh học mang điện tích âm (anionic biomaterial) [3]. Các chất tiết từ cây thuộc chi Sterculia là chuỗi polyme carbohydrate tự nhiên chứa hàm lượng cao các nhóm acetyl trên khung phân tử [5], [3]. Để cải thiện độ tan trong một số ứng dụng công nghệ, chuỗi polyme của mủ trôm Sterculia urens cần trải qua quá trình khử acetyl (deacetyl hóa) bằng phương pháp hóa học [5].
Chính cấu trúc polysaccharide mang điện tích âm và mức độ acetyl hóa tự nhiên này tạo ra sự khác biệt lớn về độ phân cực và khả năng tương tác với các dung môi giữa mủ trôm và nhựa ốc tử [5], [3]. Trong khi nhựa cây ốc tử sở hữu khung heteropolysaccharide giàu rhamnose và galactose theo tỷ lệ 2:1:3, mủ trôm lại là một polyme anion có độ nhớt tự nhiên rất cao [3], [4].
Độ nở nước, khả năng tạo gel và hành vi trong dung dịch
Khi tiếp xúc với môi trường nước, cả hai loại nhựa cây đều thể hiện đặc tính hút nước nhưng theo các cơ chế vật lý rất khác biệt. Mủ trôm Sterculia urens được biết đến với khả năng trương nở mạnh mẽ và tạo hệ gel nhớt trong môi trường lỏng mà không cần hòa tan hoàn toàn [3], [6]. Các phân tử polysaccharide của mủ trôm hấp thụ nước, làm gia tăng chỉ số trương nở của khối gôm và hình thành một mạng lưới giữ nước có độ nhớt cao [3], [6].
Nghiên cứu thực nghiệm trên viên nhân thẩm thấu chứa mủ trôm với nồng độ gôm từ 10% đến 40% cho thấy lực trương nở của mủ trôm là rất lớn [6]. Lực trương nở này có khả năng phá vỡ lớp màng bao bên ngoài để giải phóng hoạt chất khi gặp môi trường thích hợp [6]. Tuy nhiên, mủ trôm tự nhiên có độ tan hạn chế trong nước lạnh và thường tạo thành dạng huyền phù đặc quánh hoặc hydrogel nhớt thay vì dung dịch trong suốt đồng nhất [5], [3].
Ngược lại, nhựa cây ốc tử (gum kondagogu hay katira) lại có khả năng tương tác linh hoạt với nước để phát huy vai trò làm chất ổn định và chất nhũ hóa [1]. Các thành phần đường D-galactose, axit D-galacturonic và L-rhamnose trong cấu trúc nhựa ốc tử giúp polyme này duy trì trạng thái phân tán tốt hơn trong các hệ nhũ tương [4], [1]. Thay vì chỉ trương nở đơn thuần tạo khối gel dày, nhựa ốc tử có thể đóng vai trò chất tạo màng và chất làm đặc đồng đều trong môi trường lỏng [1].
Độ nhớt và tính chất gelling trong môi trường nước của mủ trôm phụ thuộc nhiều vào nồng độ polyme cũng như các chất phối hợp, ví dụ như nồng độ axit citric từ 10% đến 30% có ảnh hưởng đến chỉ số trương nở [6]. Trong khi đó, nhựa cây ốc tử thể hiện khả năng tạo phức và tạo màng linh hoạt hơn nhờ khung carbohydrate đặc thù đã được chứng minh qua các nghiên cứu hóa lý [4], [1].
Ứng dụng trong công nghệ thực phẩm: Ổn định và làm đặc
Trong ngành công nghiệp thực phẩm, cả mủ trôm và nhựa cây ốc tử đều được công nhận là phụ gia thực phẩm an toàn có nguồn gốc tự nhiên [2], [7]. Polysaccharide chiết xuất từ các loại gôm tự nhiên này được ứng dụng rộng rãi làm chất ổn định và chất làm đặc cho nhiều sản phẩm khác nhau [7]. Nhờ nguồn gốc carbohydrate bền vững và có thể phân hủy sinh học, chúng đáp ứng xu hướng ưa chuộng các thành phần thiên nhiên của người tiêu dùng [2], [1].
Nhựa cây ốc tử với các đặc tính làm đặc, tạo màng, ổn định và nhũ hóa đóng vai trò quan trọng trong việc cải thiện kết cấu thực phẩm [1]. Khả năng nhũ hóa tốt của nhựa ốc tử giúp giữ cho các giọt dầu và nước phân tán đều, ngăn ngừa hiện tượng tách lớp trong các sản phẩm chế biến [1]. Ngoài ra, loại gôm này còn được nghiên cứu ứng dụng trong việc chế tạo các màng bao bì thực phẩm sinh học, thân thiện với môi trường [2].
Mủ trôm (karaya gum) từ lâu cũng được xếp vào danh mục phụ gia tạo độ đặc và ổn định cấu trúc [7]. Nhờ độ nhớt cao và tính chất tạo gel tự nhiên trong môi trường nước, mủ trôm giúp tạo độ sánh đặc cho thực phẩm mà không làm biến đổi hương vị đặc trưng [3], [7]. Trong ẩm thực dân gian, mủ trôm thường được ngâm nở để nấu chè, pha chế các loại nước uống giải nhiệt kết hợp với hạt é, đường phèn hoặc táo đỏ.
Mặc dù cùng có chức năng làm đặc, việc lựa chọn loại gôm nào phụ thuộc vào yêu cầu công nghệ cụ thể [2], [1]. Nếu sản phẩm đòi hỏi khả năng nhũ hóa và tạo màng mỏng bao bọc, nhựa cây ốc tử là lựa chọn chiếm ưu thế [1]. Nếu mục tiêu là tăng cường độ nhớt khối, tạo gel trương nở mạnh hoặc giữ ẩm, các loại gôm từ chi Trôm như Sterculia urens lại thể hiện hiệu quả rõ nét [3], [6].
Tiềm năng y dược và công nghệ vật liệu sinh học
Không chỉ dừng lại ở phạm vi ẩm thực, cả nhựa ốc tử và mủ trôm đều là tâm điểm của nhiều nghiên cứu y dược hiện đại. Các chất gôm từ chi Sterculia, bao gồm Sterculia urens và Sterculia striata, là vật liệu sinh học có độc tính thấp, khả năng phân hủy sinh học và tính tương thích sinh học cao [3], [7]. Chúng đang được nghiên cứu ứng dụng làm giá đỡ polyme trong các hệ dẫn truyền thuốc đa dạng như viên nén, hydrogel, hạt vi mô, hạt nano và màng dán niêm mạc [3].
Một nghiên cứu công bố năm 2013 đã thử nghiệm mủ trôm Sterculia urens làm chất mang để giải phóng thuốc azathioprine nhắm đích tại đại tràng [6]. Nghiên cứu chỉ ra rằng vi khuẩn đường ruột (enterobacteria) trong môi trường manh tràng của chuột có khả năng phân hủy mủ trôm trong điều kiện kỵ khí [6]. Nếu không có lớp bao kháng axit dịch vị, mủ trôm sẽ giải phóng hoạt chất sớm ở đường tiêu hóa trên; do đó cần kỹ thuật bao hai lớp bằng chitosan/Eudragit RLPO để viên thuốc đến được đại tràng và phân hủy nhờ hệ vi sinh [6].
Mủ trôm còn được nghiên cứu chế tạo sợi nano composite khi kết hợp với polyvinyl alcohol (PVA) sau khi được khử acetyl [5]. Sự xuất hiện của mủ trôm giúp giảm đường kính sợi và thúc đẩy quá trình kết tinh của PVA sau khi xử lý nhiệt ở 150 độ C trong 15 phút [5]. Ngoài ra, mủ trôm Sterculia urens và gôm chicha còn được ứng dụng để chế tạo màng nano cảm biến phát hiện chất dẫn truyền thần kinh dopamine [7].
Về phía nhựa cây ốc tử, nghiên cứu tổng quan năm 2024 nhấn mạnh loại polyme này đang mở rộng ứng dụng trong các hệ thống phân phối thuốc mới và điều chế hạt nano [1]. Cả nhựa ốc tử Cochlospermum gossypium và mủ trôm Sterculia urens đều được đánh giá là vật liệu xanh tiềm năng cho việc tổng hợp hạt nano, chế tạo hydrogel, xử lý ô nhiễm môi trường và lọc nước [2].
Hiểu lầm thường gặp và những nhóm đối tượng cần thận trọng
Một trong những hiểu lầm phổ biến nhất của người tiêu dùng là cho rằng nhựa cây ốc tử và mủ trôm có công dụng trị bệnh thần kỳ hoặc có thể thay thế thuốc chữa bệnh. Các tài liệu khoa học hiện nay chỉ xác định hai loại gôm này là tá dược, phụ gia thực phẩm, chất làm đặc hoặc polyme sinh học mang thuốc chứ không phải là hoạt chất đặc trị độc lập [3], [6], [1]. Việc lạm dụng quá mức với hy vọng "thanh lọc cơ thể" hoàn toàn không có cơ sở khoa học xác thực.
Một hiểu lầm khác là xem tất cả các loại mủ cây ngâm nước đều có cách hoạt động giống nhau. Do mủ trôm có lực trương nở rất mạnh trong đường tiêu hóa, nếu người dùng uống mủ trôm chưa được ngâm nở hoàn toàn, khối gôm có thể tiếp tục hút nước trong ruột [6]. Quá trình này có nguy cơ gây đầy trướng bụng hoặc cản trở lưu thông tiêu hóa nếu không uống đủ lượng nước cần thiết.
Đối với các nhóm đối tượng đặc biệt như phụ nữ mang thai, phụ nữ đang cho con bú và trẻ nhỏ, hiện chưa có nghiên cứu an toàn lâm sàng đầy đủ về việc sử dụng nhựa cây ốc tử hay mủ trôm ở liều lượng lớn; các dữ liệu hiện có chủ yếu tập trung vào đặc tính hóa lý, tá dược hoặc mô hình động vật [6], [4], [1]. Do đó, những nhóm đối tượng này cần hết sức thận trọng và chỉ nên sử dụng ở lượng vừa phải trong ẩm thực thông thường.
Những người đang phải dùng thuốc điều trị hàng ngày, đặc biệt là các thuốc uống qua đường tiêu hóa, cũng cần lưu ý về thời điểm sử dụng mủ trôm. Do mủ trôm có độ nhớt cao và khả năng cản trở khuếch tán cơ học, chúng có thể ảnh hưởng đến tốc độ hòa tan và hấp thu của thuốc nếu dùng cùng một thời điểm [3], [6]. Bệnh nhân có bệnh nền đường tiêu hóa cần tham khảo ý kiến bác sĩ trước khi sử dụng các sản phẩm chứa lượng lớn gôm thực vật tự nhiên.
Áp dụng thực tế: Cách chế biến và sử dụng đúng cách
Để tận dụng tối đa lợi ích của mủ trôm và nhựa cây ốc tử mà vẫn đảm bảo an toàn cho sức khỏe, người tiêu dùng cần tuân thủ các nguyên tắc sơ chế khoa học. Đối với mủ trôm dạng thô, nguyên tắc quan trọng nhất là phải ngâm trong nước nguội đủ thời gian cho đến khi các tinh thể gôm nở đều, trong suốt và không còn lõi cứng [3], [6]. Tuyệt đối không ngâm mủ trôm bằng nước sôi vì nhiệt độ cao có thể làm biến tính cấu trúc polyme và làm giảm độ nhớt tự nhiên [5], [3].
Khi sử dụng nhựa cây ốc tử trong pha chế hoặc chế biến món ăn, nên khuấy đều để phân tán hoàn toàn gôm vào chất lỏng nhằm tận dụng khả năng tạo màng và ổn định nhũ tương [1]. Cả hai loại nhựa cây này chỉ nên được sử dụng với lượng vừa phải như một món giải khát phụ trợ trong khẩu phần ăn hàng ngày, kết hợp cùng chế độ dinh dưỡng cân bằng và uống đủ nước.
Người tiêu dùng nên chọn mua mủ trôm và nhựa ốc tử có nguồn gốc xuất xứ rõ ràng, đã qua quy trình làm sạch và sấy khô đạt chuẩn an toàn vệ sinh thực phẩm [2], [1]. Việc thu hái tự nhiên không kiểm soát có thể khiến sản phẩm lẫn tạp chất, đất cát hoặc nấm mốc gây hại cho đường tiêu hóa. Nếu có bất kỳ triệu chứng bất thường nào như đầy hơi, đau bụng hoặc khó tiêu sau khi dùng, cần ngưng sử dụng và theo dõi sức khỏe.
Tóm lại, nhựa cây ốc tử (katira gum) và mủ trôm (karaya gum) là hai món quà quý từ thiên nhiên với nguồn gốc thực vật và cấu trúc phân tử hoàn toàn khác biệt [3], [4], [1]. Sự khác nhau giữa chuỗi heteropolysaccharide giàu rhamnose của ốc tử và khung polyme trương nở mạnh của mủ trôm đã tạo nên giá trị riêng cho từng loại trong ẩm thực và công nghệ [6], [4]. Hiểu rõ bản chất khoa học giúp chúng ta sử dụng đúng cách, an toàn và tối ưu hóa lợi ích cho sức khỏe gia đình.
