Nồi chiên không dầu có tạo ra chất gây ung thư acrylamide không?

Nồi chiên không dầu đang hiện diện trong gian bếp của hàng triệu gia đình như một giải pháp thay thế lành mạnh cho phương pháp chiên ngập dầu truyền thống. Nhiều người tin rằng việc cắt giảm dầu mỡ đồng nghĩa với việc loại bỏ hoàn toàn các chất độc hại phát sinh trong quá trình nấu nướng. Tuy nhiên, sự xuất hiện của các vệt màu vàng nâu giòn rụm trên bề mặt thực phẩm nướng lại làm dấy lên một nỗi lo ngại lớn: liệu thiết bị này có tạo ra acrylamide – một hợp chất có khả năng gây ung thư?

Câu trả lời ngắn gọn là có. Nồi chiên không dầu hoàn toàn có thể tạo ra acrylamide khi chế biến các thực phẩm giàu tinh bột ở nhiệt độ cao, bởi cơ chế sinh nhiệt đối lưu của thiết bị này vẫn thúc đẩy phản ứng nâu hóa Maillard diễn ra mạnh mẽ. Lượng chất này sinh ra nhiều hay ít không phụ thuộc vào việc có dùng dầu hay không, mà phụ thuộc trực tiếp vào nhiệt độ, thời gian chế biến và hàm lượng các chất phản ứng có sẵn trong nguyên liệu thực phẩm.

Bản chất phản ứng Maillard và nguồn gốc hình thành acrylamide

Acrylamide có công thức hóa học là CH2=CHC(O)NH2, là một hợp chất được phát hiện phổ biến trong các loại thực phẩm giàu tinh bột qua xử lý nhiệt ^[1]. Hợp chất này được xác định là có độc tính thần kinh, độc tính di truyền và khả năng gây ung thư cho sinh vật ^[2], ^[1]. Ngoài ra, acrylamide còn được ghi nhận có nguy cơ gây độc tính đối với hệ sinh sản ^[2]. Trong quá trình chế biến nhiệt, sự thủy phân acrylonitrile được xem là một trong những con đường chủ đạo dẫn đến sự xuất hiện của hợp chất này ^[1].

Nguồn gốc chính của acrylamide trong bếp ăn gia đình bắt nguồn từ phản ứng Maillard – phản ứng tạo màu nâu và mùi thơm đặc trưng khi nướng thực phẩm ^[3]. Phản ứng này xảy ra khi axit amin tự do, đặc biệt là asparagine, phản ứng với các loại đường khử dưới tác động của nhiệt độ cao ^[3], ^[4]. Trong thực phẩm, asparagine tự do phản ứng với tinh bột và đường ở nhiệt độ cao tạo ra acrylamide ^[4].

Các nghiên cứu cho thấy đường khử đóng vai trò rất quyết định; hàm lượng acrylamide trong khoai tây chiên chủ yếu bị chi phối bởi mức đường khử hơn là lượng asparagine ^[1]. Một nghiên cứu năm 2023 trên các mô hình khoai tây tổng hợp khẳng định asparagine, glucose và fructose giữ vai trò quan trọng trong việc tạo thành hợp chất độc hại này ^[5]. Các phân tích sắc ký khí ion hóa ngọn lửa (GC-FID) ghi nhận acrylamide vượt ngưỡng phát hiện 333,33 microgam/kg chỉ xuất hiện ở các mô hình kết hợp glucose-fructose, sucrose đơn thuần, hoặc asparagine kết hợp cùng glucose, fructose và sucrose ^[5].

Nghiên cứu so sánh: Nồi chiên không dầu, chiên ngập dầu hay lò nướng?

Một hiểu lầm phổ biến là dùng nồi chiên không dầu sẽ ngăn chặn được các hợp chất nguy hại so với chiên ngập mỡ. Một nghiên cứu thực nghiệm đã phân tích lượng acrylamide trên các thanh khoai tây chế biến bằng ba phương pháp: nồi chiên không dầu, chiên ngập dầu và nướng lò, bằng phương pháp sắc ký lỏng ghép khối phổ hai lần (LC-MS/MS) ^[6]. Kết quả cho thấy hàm lượng acrylamide cao nhất được ghi nhận ở khoai tây nấu bằng nồi chiên không dầu, đạt mức trung bình 12,19 ± 7,03 microgam/kg ^[6].

Mức acrylamide ở khoai tây chiên ngập dầu đứng thứ hai với 8,94 ± 9,21 microgam/kg, trong khi nướng bằng lò nướng tạo ra lượng thấp nhất là 7,43 ± 3,75 microgam/kg ^[6]. Mặc dù khoai tây làm từ nồi chiên không dầu có mức số học cao hơn, nghiên cứu kết luận sự khác biệt giữa ba phương pháp nấu này không có ý nghĩa thống kê ^[6]. Điểm mấu chốt là nồi chiên không dầu vẫn sản sinh acrylamide tương đương, thậm chí không hề thấp hơn phương pháp truyền thống nếu cùng chịu mức nhiệt cao ^[6].

Bên cạnh acrylamide, quá trình xử lý nhiệt độ cao còn sản sinh ra furan – một chất độc hại khác nằm trong danh sách các chất có khả năng gây ung thư nhóm 2B của Tổ chức Y tế Thế giới (WHO) ^[1]. Furan hình thành do sự phân hủy nhiệt của đường và axit amin, cũng như quá trình oxy hóa nhiệt của các axit béo không bão hòa đa và axit ascorbic ^[1]. Do đó, việc chuyển đổi từ chiên dầu sang nồi chiên không dầu không thể giúp loại bỏ hoàn toàn các chất sinh ung thư nếu nhiệt độ nấu không được kiểm soát chặt chẽ.

Tác động của thời gian, nhiệt độ và hình dạng thực phẩm

Nhiệt độ và thời lượng chế biến là hai biến số can thiệp sâu nhất vào quá trình tích tụ độc chất. Một nghiên cứu năm 2004 đã xem xét tác động của nhiệt độ, thời gian gia nhiệt, mức độ hóa nâu và tỷ lệ diện tích bề mặt trên thể tích (SVR) đối với sự sinh ra acrylamide ^[3]. Nghiên cứu chỉ ra rằng ở các miếng khoai tây có tỷ lệ bề mặt trên thể tích thấp, lượng acrylamide liên tục gia tăng khi nhiệt độ và thời gian chế biến kéo dài ^[3].

Ngược lại, đối với thực phẩm có tỷ lệ diện tích bề mặt trên thể tích từ trung bình đến cao (như các lát khoai tây mỏng), lượng acrylamide tạo thành đạt mức tối đa trong khoảng nhiệt độ 160 đến 180 độ C ^[3]. Khi nâng nhiệt độ lên cao hơn nữa hoặc kéo dài thời gian chiên, mức acrylamide lại có xu hướng suy giảm ^[3]. Tuy nhiên, nghiên cứu năm 2004 cũng cảnh báo mức độ ngả màu nâu không phải là thước đo đáng tin cậy để đánh giá hàm lượng acrylamide trong các sản phẩm có bề mặt tiếp xúc lớn ^[3].

Hàm lượng acrylamide còn thay đổi tùy theo nguyên liệu thực vật được sử dụng trong nồi chiên không dầu. Một nghiên cứu năm 2024 khảo sát quá trình rang các loại đậu hạt bằng nồi chiên không dầu ghi nhận hàm lượng asparagine tự do khác nhau đáng kể giữa các loài đậu ^[2]. Đậu Hà Lan (Wandu kong) rang bằng nồi chiên không dầu tạo ra lượng acrylamide cao nhất, tiếp theo là đậu thận (Ultari kong) và thấp nhất là đậu nành đen (Heoktae) ^[2]. Các hạt đậu bị rang càng lâu trong nồi chiên không dầu thì lượng độc chất tích tụ càng cao ^[2].

Nghiên cứu trên chỉ ra mối tương quan thuận rất mạnh giữa sự hình thành chất gây ung thư này với mức asparagine tự do ban đầu trong hạt đậu ^[2]. Sucrose là loại đường chiếm ưu thế trong các mẫu đậu, đi kèm lượng nhỏ galactose và glucose ^[2]. Do đó, việc chế biến các loại hạt giàu asparagine bằng nồi chiên không dầu ở thời gian dài tiềm ẩn nguy cơ tích lũy acrylamide rất rõ rệt ^[2].

Độc chất phát tán vào không khí: Nguy cơ tiềm ẩn từ hơi nhiệt

Mối nguy từ acrylamide không chỉ giới hạn ở thực phẩm bày trên đĩa ăn. Một nghiên cứu động học năm 2016 đã theo dõi sự phân bố của acrylamide trong ba pha gồm: thực phẩm (khoai tây chiên), dầu chiên và không khí ^[7]. Kết quả phân tích khí thoát ra cho thấy acrylamide phát tán trực tiếp vào hơi khí nóng trong quá trình chế biến ^[7].

Nồng độ acrylamide cao đo được trong không khí cho thấy hợp chất này dễ bay hơi theo các luồng khí đối lưu nhiệt ^[7]. Điều này đồng nghĩa với việc người đứng nấu hoặc nhân viên bếp tại các nhà hàng thức ăn nhanh có thể đối mặt với nguy cơ phơi nhiễm nghề nghiệp qua đường hô hấp khi hít phải hơi thức ăn chiên nướng ^[7].

Đối với nồi chiên không dầu gia đình, luồng khí nóng đối lưu tuần hoàn liên tục và thổi hơi ra môi trường xung quanh qua khe tản nhiệt. Nếu không gian bếp kín và không có hệ thống hút mùi, việc hít phải lượng khí mang hạt vi mô có chứa acrylamide và các sản phẩm oxy hóa nhiệt là một nguồn phơi nhiễm thụ động cần được lưu tâm.

Giải pháp can thiệp khoa học để giảm acrylamide tại nhà

Hiểu rõ cơ chế phản ứng cho phép người tiêu dùng chủ động giảm thiểu chất độc hại này ngay tại gian bếp. Biện pháp can thiệp đơn giản nhất là sơ chế nguyên liệu bằng nước trước khi đưa vào nồi chiên. Nghiên cứu thực nghiệm so sánh phương pháp sơ chế cho thấy khoai tây được ngâm nước trước khi nấu có hàm lượng acrylamide thấp hơn đáng kể so với khoai chỉ rửa qua bề mặt ^[6]. Trong phương pháp chiên, việc ngâm khoai giúp giảm lượng acrylamide đạt ý nghĩa thống kê với chỉ số p = 0,029 ^[6].

Một công bố năm 2005 về các biện pháp giảm độc chất trong chế biến thức ăn cho thấy việc rửa sạch bề mặt giúp loại bỏ bớt asparagine và các loại đường khử dư thừa ^[8]. Khi phối hợp đồng thời các biện pháp tiền xử lý trên khoai tây nướng, mức giảm acrylamide có thể đạt tới 40% ngay cả trong điều kiện chưa tối ưu hóa ^[8]. Việc hạ thấp nhiệt độ nướng và chiên cũng là yếu tố cốt lõi giúp kìm hãm phản ứng ^[1], ^[8].

Về mặt công nghệ chế biến hiện đại, phương pháp chiên chân không được ghi nhận giúp giảm lượng acrylamide lên tới 94% so với chiên thông thường nhờ hoạt động ở mức nhiệt thấp hơn và môi trường ít oxy ^[1]. Ở cấp độ phòng thí nghiệm, enzyme asparaginase từ vi khuẩn Bacillus aryabhattai gắn trên hạt nano từ tính APTES đã được chứng minh có thể loại bỏ hơn 90% lượng acrylamide hình thành trong mô hình thực phẩm chỉ sau 30 phút tiền xử lý ^[4].

Trong thực hành nấu nướng hàng ngày, bổ sung một số thành phần tự nhiên cũng đem lại hiệu quả ức chế. Nghiên cứu mô hình năm 2023 chỉ ra rằng glutamine và sodium alginate có tác dụng ức chế nhất định đối với sự hình thành acrylamide ^[5]. Việc chọn lọc nguyên liệu tươi có lượng đường khử thấp, kiểm soát độ ẩm và bổ sung phụ gia sinh học phù hợp là những rào cản ngăn chặn độc chất phát sinh ^[1].

Ai nên thận trọng với các món nướng giòn bằng nồi chiên không dầu?

Mặc dù nồi chiên không dầu là công cụ nấu nướng tiện lợi và giảm bớt lượng chất béo bão hòa, một số nhóm đối tượng cần đặc biệt lưu ý khi sử dụng thường xuyên:

Trẻ nhỏ và phụ nữ mang thai: Acrylamide là chất có độc tính di truyền, ảnh hưởng xấu tới hệ thần kinh và sự phát triển của thai nhi cũng như chức năng sinh sản ^[2], ^[1]. Trẻ em có thể trọng nhỏ nên tỷ lệ phơi nhiễm hóa chất trên mỗi kilôgam cân nặng luôn cao hơn người trưởng thành khi cùng tiêu thụ một lượng thức ăn nướng giòn.

Người thường xuyên ăn đồ nướng, thức ăn nhanh: Những người có thói quen sử dụng nồi chiên không dầu hàng ngày cho các món khoai tây, bánh mì giòn, thịt nướng cháy cạnh hoặc các loại hạt rang khô sẽ tích lũy nồng độ acrylamide cao trong cơ thể theo thời gian. Sự tích tụ lâu dài các chất độc từ phản ứng Maillard làm tăng gánh nặng đào thải cho gan và thận.

Người làm việc lâu trong không gian bếp khép kín: Những người nội trợ hoặc nhân viên nấu nướng trong môi trường bếp không có quạt thông gió đối mặt với nguy cơ hít phải acrylamide phân tán trong không khí ^[7].

Lưu ý rằng thông tin khoa học này không nhằm mục đích thay thế lời khuyên y khoa cá nhân. Những người đang điều trị các bệnh lý mãn tính hoặc có vấn đề về thần kinh và tiêu hóa nên tham khảo ý kiến của bác sĩ chuyên khoa hoặc chuyên gia dinh dưỡng để xây dựng chế độ ăn phù hợp.

Hướng dẫn sử dụng nồi chiên không dầu an toàn, giảm độc chất

Để tận dụng ưu thế giảm dầu mỡ của nồi chiên không dầu mà không phải nạp thêm chất gây ung thư, người tiêu dùng nên áp dụng các bước thực hành khoa học sau:

• Ngâm kỹ nguyên liệu tinh bột: Cắt lát khoai tây hoặc các loại củ nhiều tinh bột và ngâm trong nước ấm hoặc nước sạch tối thiểu 15–30 phút trước khi nấu. Thao tác này giúp hòa tan bớt lượng đường khử và asparagine tự do bám trên bề mặt ^[6], ^[8].
• Kiểm soát nhiệt độ nấu dưới 160–180 độ C: Giữ nhiệt độ nồi chiên ở mức vừa phải, tránh cài đặt nhiệt độ quá cao vượt ngưỡng cần thiết ^[3]. Việc giảm nhiệt độ chế biến là chìa khóa then chốt để hạn chế cả acrylamide lẫn furan ^[1].
• Quan sát màu sắc thực phẩm: Nấu thức ăn đến khi đạt màu vàng sáng hoặc vàng rơm, không để bề mặt chuyển sang màu nâu sẫm hoặc cháy đen ^[3]. Khi nướng bánh hay khoai tây, nên loại bỏ những phần bị cháy viền trước khi ăn.
• Rút ngắn thời gian rang sấy các loại hạt: Khi rang các loại đậu như đậu Hà Lan, đậu nành bằng nồi chiên không dầu, cần tránh sấy quá lâu vì thời gian rang càng dài thì lượng độc tố tích tụ càng lớn ^[2].
• Đảm bảo thông gió gian bếp: Luôn bật máy hút mùi hoặc mở cửa sổ thông thoáng khi sử dụng nồi chiên không dầu để xua tan lượng khí nóng mang hợp chất độc hại thoát ra từ thiết bị ^[7].

Nồi chiên không dầu là một thiết bị hỗ trợ nấu nướng tiện ích, nhưng không thể biến thực phẩm nướng nhiệt độ cao thành món ăn vô hại hoàn toàn. Nắm vững cơ chế phát sinh acrylamide và chủ động điều chỉnh từ khâu sơ chế đến thiết lập nhiệt độ sẽ giúp bảo vệ sức khỏe gia đình trọn vẹn nhất.