Nước cam vắt để trong tủ lạnh bao lâu thì mất chất?

Nhiều gia đình có thói quen vắt sẵn một bình nước cam lớn vào buổi sáng, sau đó cất vào ngăn mát tủ lạnh để cả nhà uống dần trong ngày hoặc sang ngày hôm sau. Không ít người tin rằng nhiệt độ thấp của tủ lạnh có thể "đóng băng" mọi phản ứng hóa sinh, giúp bảo toàn trọn vẹn các chất dinh dưỡng như khi vừa mới vắt. Tuy nhiên, liệu lượng vitamin C quý giá trong ly nước ép có thực sự giữ được nguyên vẹn qua thời gian lưu trữ đó hay không?

Câu trả lời ngắn gọn là nước cam tươi bắt đầu mất chất ngay sau khi vắt ra, và tốc độ suy giảm vitamin C diễn ra tính theo từng giờ chứ không phải từng ngày. Nghiên cứu thực nghiệm cho thấy thời gian bán rã của vitamin C trong nước cam tươi chỉ dao động trong khoảng từ hơn 6 giờ đến hơn 17 giờ tùy thuộc vào mức độ tiếp xúc với không khí và ánh sáng ^[1]. Do đó, việc bảo quản trong tủ lạnh thông thường không thể ngăn chặn hoàn toàn quá trình oxy hóa tự nhiên này.

Nước cam để tủ lạnh bao lâu thì bắt đầu mất chất?

Khi cam được vắt nước, các màng tế bào thực vật bị phá vỡ hoàn toàn, giải phóng các hợp chất hòa tan và khiến vitamin C tiếp xúc trực tiếp với môi trường ngoài. Ngay tại thời điểm đó, quá trình phân hủy vitamin C (axit ascorbic) đã được kích hoạt theo mô hình động học bậc một ^[1]. Điều này đồng nghĩa với việc tốc độ thất thoát chất dinh dưỡng diễn ra nhanh nhất vào những giờ đầu tiên sau khi vắt.

Trong một nghiên cứu đo lường sự suy giảm vitamin C ở các loại nước ép cam chanh tươi, các nhà khoa học đã tính toán được thời gian bán rã dự đoán của vitamin C trong nước cam dao động từ 365,702 phút đến 1044,668 phút (tương đương khoảng 6,1 đến 17,4 giờ) ^[1]. Thời gian bán rã này là khoảng thời gian mà một nửa lượng vitamin C ban đầu bị phân hủy hoàn toàn ^[1]. Như vậy, ngay cả khi được bảo quản lạnh, chỉ sau nửa ngày đến một ngày, hàm lượng vitamin C trong bình nước cam tươi đã có thể hao hụt đi một nửa ^[1].

Mặc dù trong số các loại quả có múi được khảo sát, nước cam tươi là loại giữ được lượng vitamin C cao nhất so với bưởi hay quýt, sự suy giảm vẫn diễn ra liên tục theo thời gian lưu trữ ^[1]. Nếu người dùng để nước cam qua 24 đến 48 giờ trong ngăn mát gia đình, phần lớn vitamin C ban đầu đã bị suy hao, khiến giá trị dinh dưỡng của thức uống không còn như mong đợi.

Cơ chế oxy hóa: Vì sao vitamin C trong nước cam suy hao nhanh?

Vitamin C là một trong những vitamin kém bền vững nhất trong tự nhiên vì nó hoạt động như một chất khử mạnh. Khi quả cam còn nguyên vỏ, lớp vỏ tự nhiên và các mô liên kết đóng vai trò như một lớp màng chắn tuyệt đối ngăn cản ánh sáng và khí oxy xâm nhập. Thao tác vắt ép đã đưa một lượng lớn oxy hòa tan vào dịch quả, đồng thời tạo ra khoảng trống không khí trong vật chứa.

Nghiên cứu khoa học đã chỉ ra rằng thời gian bảo quản, độ xuyên thấu của ánh sáng và sự hiện diện của oxy là ba yếu tố tác động mạnh mẽ nhất đến tốc độ phân hủy vitamin C trong nước ép quả có múi tươi ^[1]. Phản ứng oxy hóa biến đổi axit ascorbic thành axit dehydroascorbic, sau đó tiếp tục phân hủy thành các sản phẩm không còn hoạt tính sinh học ^[2].

Một phát hiện đáng ngạc nhiên từ thực nghiệm là nhiệt độ bảo quản (khảo sát ở 4 độ C và 25 độ C) lại không cho thấy tác động đáng kể đến lượng vitamin C bị suy giảm trong khoảng thời gian lưu trữ ngắn 4 giờ ^[1]. Điều này giải thích vì sao dù bạn đặt ly nước cam vào ngăn mát tủ lạnh 4 độ C ngay sau khi vắt, vitamin C vẫn tiếp tục bị oxy hóa với tốc độ tương đối nhanh nếu bình chứa không kín khí và để lọt ánh sáng ^[1]. Không khí tồn tại trong khoảng trống phía trên của bình chứa chính là tác nhân chính thúc đẩy sự biến mất nhanh chóng của vitamin C trong môi trường bảo quản lạnh ^[3].

Các nghiên cứu khoa học vạch rõ tốc độ biến đổi của nước cam

Để làm sáng tỏ bức tranh thoái hóa dinh dưỡng, các nhà nghiên cứu đã tiến hành nhiều thử nghiệm động học với các điều kiện bảo quản và phương pháp xử lý khác nhau.

Một nghiên cứu công bố năm 2020 đã theo dõi động học phân hủy vitamin C trên các loại nước ép cam chanh tươi gồm quýt, bưởi, cam và chanh trong 4 giờ ở nhiệt độ 4 độ C và 25 độ C dưới các điều kiện ánh sáng và oxy khác nhau ^[1]. Kết quả cho thấy sự suy hao vitamin C ở mọi mẫu đều tuân theo mô hình động học bậc một ^[1]. Trong đó, thời gian bán rã dự đoán của vitamin C ở nước quýt dao động từ 137,586 đến 467,486 phút, nước bưởi từ 105,444 đến 203,100 phút, nước cam từ 365,702 đến 1044,668 phút và nước chanh từ 540,076 đến 722,016 phút ^[1]. Nước cam ghi nhận tỷ lệ giữ lại vitamin C cao nhất, trong khi nước bưởi có tỷ lệ giữ lại thấp nhất trong quá trình bảo quản ^[1].

Ở một khía cạnh khác, nghiên cứu năm 2015 trên nước cam thanh trùng bảo quản ở dải nhiệt độ 20 đến 42 độ C đã phân tích chi tiết các thông số chất lượng ^[2]. Nghiên cứu xác nhận sự phân hủy vitamin C tuân theo mô hình bậc một, trong khi sự thay đổi đường sucrose tuân theo mô hình bậc hai và sự suy giảm oxy theo mô hình chuyển đổi phân đoạn ^[2]. Năng lượng hoạt hóa của các phản ứng dao động từ 22 đến 136 kJ/mol, trong đó sự hình thành hydroxymethylfurfural (HMF) là phản ứng nhạy cảm nhất với nhiệt độ ^[2]. Phản ứng phân hủy đường có xúc tác axit cùng sự phân hủy axit ascorbic được xác định là nguyên nhân chính gây ra hiện tượng sẫm màu ở nước cam khi lưu trữ ^[2].

Đối với các dòng sản phẩm nước cam thanh trùng tối thiểu bảo quản lạnh tại Tây Ban Nha, một nghiên cứu năm 2005 cho thấy hàm lượng axit ascorbic suy giảm theo thời gian theo một đường thẳng ^[4]. Tốc độ suy giảm của axit ascorbic, tinh dầu, độ axit, độ dẫn điện và chỉ số HMF diễn ra rõ rệt ở 10 độ C hơn là ở 4 độ C ^[4]. Ở điều kiện 4 độ C, các thông số như mật độ và màu sắc không bị thay đổi, giúp thiết lập hạn sử dụng của loại nước cam thanh trùng này là ít nhất 42 ngày ở 4 độ C và 35 ngày ở 10 độ C ^[4]. Cần lưu ý rằng đây là sản phẩm thương mại đã qua thanh trùng và đóng gói công nghiệp kiểm soát khí, hoàn toàn khác với nước cam tươi vắt thủ công tại nhà.

Nghiên cứu năm 2019 trên nước ép giống cam 'Cara Cara' tiệt trùng lưu trữ suốt 16 tuần ở 4, 20, 30 và 40 độ C cũng củng cố xu hướng này ^[5]. Trong khi flavonoid và carotenoid tổng số chỉ suy giảm nhẹ ở các mức nhiệt độ, thì vitamin C và đường hòa tan lại phân hủy rất mạnh mẽ, đặc biệt là ở 40 độ C đi kèm với sự tích tụ một lượng lớn chất HMF ^[5].

Về phương pháp bảo quản tiên tiến, các nghiên cứu tổng quan chỉ ra rằng xử lý áp suất thủy tĩnh cao (HHP ở 500 MPa, 35 độ C trong 5 phút) giúp kéo dài độ bền của nước cam hoàn nguyên thêm 11% đến 65% so với phương pháp thanh trùng nhiệt truyền thống ở 80 độ C trong 30 giây ^[3]. Xử lý áp suất cao cũng đã được chứng minh bằng mô hình toán học là mang lại hiệu quả vượt trội trong việc giữ lại vitamin C ^[3].

Biến đổi về màu sắc, đường và các chất chống oxy hóa khác

Không chỉ có vitamin C bị đe dọa, việc trữ nước cam lâu trong tủ lạnh còn kéo theo sự thay đổi của hàng loạt hợp chất sinh học quý giá và cảm quan của đồ uống. Màu sắc tự nhiên của nước cam vốn được tạo nên bởi hệ sắc tố carotenoid phong phú.

Một nghiên cứu kéo dài 32 tuần trên nước cam thanh trùng ở các mức nhiệt độ từ 20 đến 42 độ C cho thấy màu sắc biến đổi tuân theo mô hình động học bậc không với năng lượng hoạt hóa từ 64 đến 73 kJ/mol ^[6]. Sự suy giảm của sắc tố beta-cryptoxanthin xảy ra ở nhiệt độ cao hơn, trong khi antheraxanthin bắt đầu suy giảm ngay từ các mức nhiệt độ thấp ^[6]. Tùy thuộc vào thời gian và nhiệt độ, các phản ứng đồng phân hóa carotenoid sẽ diễn ra và dẫn đến sự thay đổi màu sắc có thể nhận biết rõ bằng mắt thường ^[6].

Trong thử nghiệm với nước cam 'Cara Cara', các nhà khoa học đã phát hiện tới 29 loại carotenoid khác nhau ^[5]. Nhóm este carotenoid chứa cấu trúc epoxy bị suy giảm rất nhanh chóng ngay trong 4 tuần đầu tiên ở tất cả các mức nhiệt độ bảo quản ^[5]. Ngoài ra, dạng 13- hoặc 15-cis-lycopene đồng phân hóa từ all-trans-lycopene gia tăng theo thời gian lưu trữ ^[5]. Chỉ số carotenoid và flavonoid tổng số có mối tương quan thuận trực tiếp với năng lực chống oxy hóa ưa nước và ưa dầu của nước cam ^[5]. Do đó, khi các hợp chất này cùng vitamin C bị phân hủy, khả năng chống oxy hóa tổng thể của nước ép sẽ giảm sút đáng kể.

Bên cạnh đó, sự biến đổi của đường hòa tan kết hợp với sự phân hủy của axit ascorbic còn thúc đẩy phản ứng tạo thành hợp chất furfural và HMF ^[2]. Sự hình thành các chất này có mối tương quan chặt chẽ với mức độ lệch màu tổng thể, làm nước cam mất đi màu vàng tươi sáng và dần chuyển sang tông màu sẫm hoặc nâu xỉn ^[2].

Những hiểu lầm phổ biến khi bảo quản nước cam tươi

Nhiều người tiêu dùng hiện nay vẫn duy trì những quan niệm chưa chính xác về việc cất giữ nước cam trong sinh hoạt hàng ngày:

• Hiểu lầm 1: Tủ lạnh bảo vệ 100% vitamin C. Đây là sai lầm phổ biến nhất. Dù nhiệt độ thấp làm chậm một số phản ứng hóa học, nhưng các nghiên cứu đã chứng minh sự hiện diện của oxy và ánh sáng mới là những nhân tố quyết định tốc độ phá hủy vitamin C trong nước ép tươi ^[1]. Ở môi trường 4 độ C trong tủ lạnh, vitamin C vẫn suy thoái đều đặn theo từng giờ nếu nước cam tiếp xúc với không khí trong bình chứa ^[1].
• Hiểu lầm 2: Nước cam chưa đổi vị hay đổi màu thì dưỡng chất vẫn còn nguyên. Quá trình suy giảm vitamin C diễn ra rất sớm ngay từ những giờ đầu sau khi vắt ^[1]. Trong khi đó, hiện tượng nước cam chuyển sang màu sậm hoặc tích tụ vị lạ do các sản phẩm phân hủy của đường và axit như furfural hay HMF là các biểu hiện xuất hiện muộn hơn trong quá trình lưu trữ ^[2]. Do đó, một ly nước cam trông vẫn có vẻ tươi ngon sau 24 giờ để tủ lạnh thực chất đã mất đi lượng lớn vi chất.
• Hiểu lầm 3: Nước cam tự vắt để được cả tuần như nước cam đóng chai. Nước cam đóng hộp công nghiệp thường được áp dụng công nghệ thanh trùng, khử khí oxy hòa tan và đóng trong bao bì ngăn sáng chuyên dụng, cho phép duy trì chất lượng ổn định nhiều tuần ở 4 độ C ^[4]. Ngược lại, nước cam tự vắt tại nhà hoàn toàn không qua xử lý vi sinh hay bài khí, nên tốc độ oxy hóa và nguy cơ nhiễm khuẩn cao hơn rất nhiều.

Ai nên thận trọng khi sử dụng nước cam trữ lạnh?

Mặc dù nước cam là thức uống lành mạnh, một số nhóm đối tượng cần đặc biệt lưu ý khi sử dụng nước cam đã qua bảo quản lưu trữ:

• Người có bệnh lý dạ dày, viêm loét hoặc trào ngược: Nước cam có tính axit tự nhiên. Khi để lâu, một số thành phần đường và axit hữu cơ biến đổi, đồng thời độ lạnh sâu từ tủ lạnh có thể gây kích ứng niêm mạc dạ dày, làm trầm trọng thêm cảm giác ợ chua, xót ruột hoặc co thắt đường tiêu hóa.
• Người mắc bệnh đái tháo đường: Thành phần đường tự nhiên (fructose, glucose, sucrose) trong nước cam bị biến đổi tỷ lệ theo thời gian lưu trữ ^[2]. Uống nước cam bảo quản lâu không còn giữ được chất lượng dinh dưỡng tối ưu nhưng vẫn nạp vào cơ thể lượng đường hấp thu nhanh, dễ gây dao động đường huyết đột ngột.
• Trẻ nhỏ và người cao tuổi có hệ miễn dịch nhạy cảm: Nước cam vắt tươi để trong ngăn mát tủ lạnh nhiều ngày có nguy cơ nhiễm khuẩn chéo từ các thực phẩm tươi sống khác trong tủ lạnh gia đình. Trẻ nhỏ và người có thể trạng yếu nên hạn chế dùng nước cam tươi để lưu cữu quá 24 giờ để tránh nguy cơ rối loạn tiêu hóa. Người đang có bệnh nền cần tham khảo ý kiến bác sĩ điều trị về chế độ dinh dưỡng phù hợp.

Hướng dẫn bảo quản và sử dụng nước cam đúng cách tại nhà

Để giữ được tối đa lượng vitamin C và các chất chống oxy hóa tự nhiên trong nước cam, bạn nên áp dụng các nguyên tắc khoa học sau:

• Uống ngay sau khi vắt: Thời điểm vàng để thưởng thức nước cam là trong vòng 1 đến 2 giờ sau khi vắt. Đây là lúc hàm lượng vitamin C đạt đỉnh và chưa bị suy giảm theo mô hình động học bậc một ^[1].
• Hạn chế tối đa khoảng trống không khí: Nếu bắt buộc phải lưu trữ cho cả ngày, hãy rót nước cam vào chai thủy tinh sao cho nước dâng sát miệng chai rồi đậy nắp thật kín. Việc loại bỏ khoảng trống không khí phía trên giúp cắt giảm lượng oxy tiếp xúc với bề mặt chất lỏng, từ đó làm chậm đáng kể quá trình phân hủy vitamin C ^[1], ^[3].
• Sử dụng bình chứa tối màu: Ánh sáng là một trong những tác nhân hàng đầu phá hủy vitamin C trong nước ép họ cam chanh ^[1]. Hãy chọn bình thủy tinh sẫm màu hoặc bọc kín thân chai để ngăn cản ánh sáng xuyên thấu khi đặt trong tủ lạnh ^[1].
• Duy trì nhiệt độ lạnh ổn định và dùng trong 24 giờ: Đặt chai nước cam ở sâu bên trong ngăn mát (khoảng 4 độ C), tránh để ở cánh cửa tủ lạnh nơi có nhiệt độ dao động liên tục mỗi khi mở tủ. Đối với nước cam tươi tự vắt, không nên lưu trữ vượt quá 24 giờ để đảm bảo an toàn vệ sinh và giữ lại giá trị dinh dưỡng thiết thực.

Nước cam vắt là nguồn cung cấp vitamin C và chất chống oxy hóa tự nhiên tuyệt vời cho sức khỏe. Dù vậy, các bằng chứng khoa học đã khẳng định dưỡng chất này rất mong manh trước oxy và ánh sáng ^[1]. Thay vì vắt dồn một lượng lớn để tích trữ nhiều ngày trong tủ lạnh, việc vắt lượng vừa đủ và uống tươi mỗi ngày là giải pháp thông minh và an toàn nhất để chăm sóc sức khỏe bản thân cùng gia đình.