Phẩm màu caramel trong nước ngọt có ga: Bằng chứng về độ an toàn

Nhiều người tiêu dùng lo lắng khi thấy chất tạo màu caramel xuất hiện dày đặc trên nhãn nước ngọt có ga, cà phê hoặc thực phẩm chế biến sẵn. Mối lo này bắt nguồn từ thông tin cho rằng phụ gia caramel có chứa hợp chất phụ độc hại có thể làm tăng nguy cơ mắc bệnh ung thư.

Người tiêu dùng hoàn toàn có thể yên tâm ở mức độ thực tế: các cơ quan quản lý an toàn thực phẩm trên thế giới áp dụng các giới hạn kiểm soát dư lượng phụ gia rất nghiêm ngặt, và hàm lượng thực tế trong khẩu phần ăn uống thông thường chưa đủ để gây hại cho sức khỏe.

Bản chất của phẩm màu caramel và nguồn gốc hợp chất 4-MEI

Chất màu caramel được sử dụng phổ biến trong ngành công nghiệp thực phẩm và đồ uống hơn 150 năm qua nhằm tạo ra màu nâu đặc trưng ^[1]. Phụ gia này được chia thành bốn nhóm rõ rệt, gồm nhóm I (caramel nguyên chất), nhóm II (caramel xử lý sulfite), nhóm III (caramel xử lý amoniac) và nhóm IV (caramel xử lý sulfite amoniac) ^[1].

Hợp chất 4-methylimidazole (thường viết tắt là 4-MEI hoặc 4-MI) không phải là chất cố ý thêm vào thực phẩm ^[2], ^[3]. Đây là sản phẩm phụ ngoài ý muốn hình thành từ phản ứng Maillard giữa đường khử và hợp chất chứa amoniac dưới tác động nhiệt trong quá trình sản xuất caramel nhóm III và IV ^[2], ^[4], ^[5].

Ngoài quy trình công nghiệp, phản ứng Maillard cũng diễn ra tự nhiên trong nấu nướng thường ngày khi nướng, sấy khô hoặc gia nhiệt thực phẩm ^[4]. Do đó, 4-MEI không chỉ có trong nước ngọt có ga mà còn hiện diện trong cà phê, bia, bánh quy hay nước tương ^[2], ^[6].

Cơ chế tác động và phân loại nguy cơ sinh học

Mối băn khoăn về phụ gia này bắt nguồn từ các nghiên cứu độc tính thực hiện trên động vật thí nghiệm ^[2]. Chương trình Độc chất học Quốc gia Hoa Kỳ (NTP) ghi nhận bằng chứng rõ ràng về nguy cơ gây khối u phổi trên chuột nhắt ở cả hai giới khi tiếp xúc với 4-MEI ở liều lượng rất cao ^[2]. Dù vậy, hiện tượng khối u này không xuất hiện trên chuột cống ^[2].

Dựa trên các dữ liệu trên động vật gặm nhấm, Cơ quan Nghiên cứu Ung thư Quốc tế (IARC) xếp 4-MEI vào nhóm 2B, tức nhóm các tác nhân "có thể gây ung thư cho người" ^[2].

Dù mang danh mục cảnh báo trên, các thử nghiệm về độc tính di truyền như nghiệm pháp Ames hay nghiệm pháp vi nhân hồng cầu trên chuột đều cho kết quả âm tính ^[2]. Các đánh giá khoa học tổng quan chỉ ra bản thân chất màu caramel và các thành phần cấu thành không có tính gây độc tế bào hay làm tổn thương trực tiếp đến bộ máy di truyền ^[2], ^[1].

Bằng chứng khoa học: Các nghiên cứu nói gì?

Để hiểu rõ mức độ rủi ro, các nhà khoa học đã tiến hành nhiều nghiên cứu đánh giá chuyên sâu về dư lượng và phơi nhiễm thực tế:

Nghiên cứu đánh giá độc tính sinh sản và phát triển (công bố năm 2025) sử dụng dữ liệu từ chương trình phối giống liên tục của NTP và dữ liệu tiêu thụ ăn uống ở bách phân vị thứ 90 của Cơ quan Quản lý Thực phẩm và Dược phẩm Hoa Kỳ (USFDA) ^[7]. Dù 4-MEI ở mức phơi nhiễm rất cao gây độc tính sinh sản ở chuột Sprague Dawley, mô hình tính toán cho thấy mức giới hạn phơi nhiễm (Margin of Exposure - MOE) thấp nhất là 1489 theo phương pháp liều chuẩn, và 735 theo mức liều không quan sát thấy tác dụng phụ (NOAEL) ^[7]. Vì chỉ số MOE trên 100 được coi là mức an toàn, nguy cơ tổn hại hệ sinh sản hoặc thai nhi từ lượng 4-MEI trong khẩu phần ăn thực tế của con người là không đáng ngại ^[7].

Một nghiên cứu định lượng rủi ro thực hiện năm 2015 đã khảo sát nồng độ 4-MEI trong 12 loại đồ uống bày bán tại California và New York bằng kỹ thuật sắc ký lỏng siêu cao áp ghép khối phổ (UHPLC-MS/MS) ^[8]. Kết quả cho thấy đồ uống Malta Goya có nồng độ 4-MEI cao nhất, đạt 915,8 đến 963,3 microgam/lít, tương đương gánh nặng ung thư trọn đời ước tính là 5.011 ca trong dân số Mỹ qua 70 năm ^[8]. Ngược lại, đồ uống Coca-Cola ghi nhận mức thấp nhất, chỉ từ 9,5 đến 11,7 microgam/lít, với rủi ro trọn đời khoảng 76 ca ^[8]. Khảo sát này nhấn mạnh rằng nồng độ hoạt chất thay đổi rất lớn tùy loại nhãn hàng và khu vực địa lý ^[8].

Năm 2018, USFDA công bố báo cáo phân tích hơn 700 mẫu thực phẩm và đồ uống thu thập từ năm 2013 đến 2015 bằng phương pháp LC-MS/MS để đo lường mức độ phơi nhiễm trong chế độ ăn của người dân Mỹ ^[4]. Dữ liệu chỉ ra thực phẩm chứa phẩm màu caramel nhân tạo đóng góp lượng phơi nhiễm 4-MEI cao hơn so với thực phẩm chỉ qua nấu nướng nhiệt ^[4]. Trong nhóm sản phẩm có màu caramel bổ sung, nước ngọt có ga vị cola là nguồn đóng góp chính; còn ở nhóm thực phẩm tự sinh chất qua chế biến nhiệt, cà phê là nguồn đóng góp phơi nhiễm lớn nhất ^[4].

Tại phân tích tổng quan hệ thống năm 2023 rà soát 15 nghiên cứu chuyên sâu, các nhà khoa học ghi nhận hàm lượng 4-MEI được báo cáo cao nhất chủ yếu tập trung trong màu caramel nguyên liệu, cà phê và nước uống có ga vị cola ^[6]. Đồng thời, theo mức tiêu thụ bình quân đầu người, nguồn phơi nhiễm 4-MEI nhiều nhất trong sinh hoạt thực tế lại đến từ thói quen uống cà phê ^[6].

Góc nhìn khác nhau giữa các cơ quan quản lý an toàn thực phẩm

Dù cùng nhìn vào dữ liệu khoa học, mức quy định an toàn giữa các cơ quan trên thế giới có sự khác biệt rõ rệt về mặt quan điểm pháp lý ^[2].

Cơ quan Bảo vệ Môi trường California (CEPA) áp dụng Đạo luật Dự luật 65 (Proposition 65), thiết lập "Mức không có rủi ro đáng kể" (NSRL) là 29 microgam/người/ngày dựa trên phương pháp không có ngưỡng an toàn (non-threshold) cho rủi ro ung thư trọn đời mức một phần một trăm nghìn ^[2], ^[8], ^[3]. Bất kỳ đồ uống nào vượt quá mức phơi nhiễm 29 microgam/ngày đều phải in nhãn cảnh báo ung thư bắt buộc ^[2], ^[8]. Các nghiên cứu ghi nhận rằng nồng độ 4-MEI trong nước ngọt có ga dao động từ 0 đến khoảng 500 ppm, và quy định nghiêm ngặt tại California đã thúc đẩy hiệu quả các hãng đồ uống giảm mạnh dư lượng hoạt chất ^[8], ^[5].

Trái lại, Cơ quan An toàn Thực phẩm Châu Âu (EFSA) xác định 4-MEI không gây độc tính di truyền ^[2]. Dựa trên nguyên lý có ngưỡng an toàn, EFSA thiết lập mức liều không quan sát thấy tác dụng phụ (NOAEL) lên tới 80 mg/kg thể trọng/ngày và kết luận hàm lượng chất màu caramel trong thực phẩm hiện nay không gây nguy hại ^[2]. Nhìn chung, các nghiên cứu toàn diện cập nhật đều ủng hộ nhận định lượng caramel và các chất phụ gia hấp thu qua ăn uống bình thường không vượt ngưỡng rủi ro an toàn ^[1].

Hiểu lầm thường gặp về phẩm màu caramel

Nhiều người lầm tưởng rằng chỉ cần sản phẩm chứa phẩm màu caramel là sẽ gây ung thư ngay lập tức. Trên thực tế, nguy cơ ung thư trong các thí nghiệm động vật chỉ xuất hiện khi sinh vật ăn phải liều lượng 4-MEI cực kỳ đậm đặc, vượt hơn 10.000 lần so với mức phơi nhiễm bình thường từ khẩu phần ăn của con người ^[2].

Một hiểu lầm khác là loại bỏ hoàn toàn nước ngọt có ga sẽ triệt tiêu 100% việc nạp chất này. Như dữ liệu USFDA và các nghiên cứu tổng quan đã chỉ ra, 4-MEI tự sản sinh trong phản ứng nướng nhiệt của nhiều món quen thuộc, và nguồn đóng góp lớn nhất trong đời sống hằng ngày của nhiều người trưởng thành thực chất lại là cà phê ^[6], ^[4].

Ai nên thận trọng với các thực phẩm chứa phụ gia này?

Dù nồng độ 4-MEI trong thực phẩm nằm trong tầm kiểm soát của cơ quan y tế, việc tiêu thụ các loại đồ uống màu sẫm vẫn cần thận trọng ở một số đối tượng:

Người tiêu thụ nước ngọt có ga số lượng lớn mỗi ngày: Việc uống dồn dập nhiều lon nước ngọt caramel nhóm IV không chỉ đưa lượng 4-MEI vượt mốc khuyến nghị khắt khe 29 microgam/ngày mà còn làm tăng gánh nặng đường tinh luyện và năng lượng rỗng ^[8].

Trẻ nhỏ và thanh thiếu niên: Tỷ lệ thể trọng thấp khiến mức độ phơi nhiễm tính theo mg/kg cân nặng ở trẻ em luôn cao hơn người lớn khi dùng chung một lượng đồ uống ^[8].

Người có bệnh lý chuyển hóa hoặc bệnh mạn tính: Nhóm đối tượng này nên ưu tiên chế độ ăn nguyên bản, giảm thiểu thực phẩm chế biến sâu hoặc phụ gia công nghiệp, đồng thời luôn tham khảo tư vấn từ bác sĩ điều trị hoặc chuyên gia dinh dưỡng.

Áp dụng thực tế để bảo vệ sức khỏe cả gia đình

Người tiêu dùng không cần quá hoang mang hay tẩy chay cực đoan các thực phẩm chứa caramel, nhưng cần duy trì thói quen tiêu dùng thông thái:

Đọc kỹ bảng thành phần: Phẩm màu caramel nhóm III và IV thường dùng trong nước ngọt sẫm màu, nước sốt công nghiệp; hãy ưu tiên sản phẩm ghi rõ dùng màu tự nhiên hoặc nhóm caramel không xử lý amoniac khi có thể lựa chọn ^[2], ^[1].

Kiểm soát tần suất sử dụng: Hãy coi nước ngọt có ga như món giải khát thỉnh thoảng thay vì dùng thay thế nước lọc hàng ngày. Hạn chế thói quen uống nước ngọt đóng chai theo từng lít.

Cân bằng cách chế biến tại nhà: Thay vì nướng cháy sém đồ ăn hoặc dùng nhiều nước màu, nước sốt chế biến sẵn ở nhiệt độ quá cao, nên tăng cường các món luộc, hấp, nấu chậm để giảm thiểu các sản phẩm phụ từ phản ứng Maillard ^[4].

Tóm lại, sự hiện diện của 4-MEI trong phẩm màu caramel loại IV được các cơ quan khoa học kiểm soát ở ngưỡng dư lượng an toàn cho đa số người dùng thông thường ^[2], ^[1]. Thay vì lo lắng thái quá về phụ gia, việc duy trì chế độ ăn uống điều độ, cắt giảm đồ uống ngọt công nghiệp và uống đủ nước lọc mới là giải pháp căn cơ nhất để bảo vệ sức khỏe lâu dài.