Thói quen rang hạt kỹ và nỗi lo biến chất dinh dưỡng
Các loại hạt dinh dưỡng như hạnh nhân, hạt dẻ cười, đậu phộng hay hạt thông từ lâu đã trở thành món ăn vặt quen thuộc trong nhiều gia đình Việt Nam. Để hạt đạt độ giòn rụm, dậy mùi thơm nồng và có màu nâu óng ả bắt mắt, nhiều người thường có thói quen rang hạt thật kỹ hoặc nướng ở nhiệt độ cao. Tuy nhiên, ranh giới giữa một mẻ hạt chín thơm hoàn hảo và một mẻ hạt bị quá lửa hay thậm chí cháy xém thường rất mong manh.
Việc rang hạt quá nhiệt không đơn thuần làm mất đi vị bùi nguyên bản mà còn tác động trực tiếp lên cấu trúc hóa học của hạt. Dưới tác động của nhiệt lượng quá lớn, protein bị biến tính mạnh mẽ còn các acid béo không bão hòa quý giá có nguy cơ bị phân hủy. Điều này biến một món ăn giàu giá trị dinh dưỡng thành nguồn chứa các hợp chất oxy hóa và phụ phẩm nhiệt độc hại cho cơ thể.
Rang quá nhiệt làm biến tính và giảm khả năng tiêu hóa protein
Thành phần protein trong hạt dinh dưỡng rất nhạy cảm trước tác động nhiệt trong quá trình rang nướng. Khi gặp nhiệt độ cao, hiện tượng biến tính nhiệt sẽ diễn ra làm thay đổi cấu trúc không gian ban đầu của protein [1]. Tình trạng protein bị biến tính khiến các phân tử này trở thành đối tượng dễ bị tấn công hơn bởi quá trình glycat hóa [1].
Trong quá trình gia nhiệt chứa cả đường và chất đạm, phản ứng Maillard xảy ra mạnh mẽ dẫn đến sự ngưng kết các chuỗi protein [2]. Phản ứng tạo màu và mùi này diễn ra thông qua việc các nhóm amin tự do (chủ yếu là lysine và arginine) liên kết cộng hóa trị với đường khử [2]. Các bazơ Schiff hình thành, trải qua quá trình tái sắp xếp Amadori và các bước oxy hóa kế tiếp, cuối cùng tạo ra các sản phẩm glycat hóa bền vững (AGE) [2]. Việc hình thành các AGE này gây cản trở vị trí cắt của các enzyme tiêu hóa [2].
Hệ quả rõ rệt nhất là khả năng hấp thu đạm của cơ thể bị suy giảm nghiêm trọng sau khi hạt bị xử lý nhiệt quá mức. Nghiên cứu thực nghiệm cho thấy protein Ara h 1 có trọng lượng phân tử cao trong đậu phộng rang và chiên trở nên khó tiêu hóa hơn hẳn so với mẫu đậu phộng tươi hoặc luộc [2]. Khi các enzyme đường ruột không thể phân cắt hiệu quả các chuỗi protein đã bị glycat hóa, cơ thể sẽ khó hấp thu các acid amin thiết yếu [2]. Ngoài ra, nhiệt độ gia tăng còn thúc đẩy quá trình deamin hóa oxy hóa gốc lysine để tạo thành các hợp chất oxy hóa nâng cao như alpha-aminoadipic acid (AAA) [3].
Chất béo tốt bị oxy hóa và tạo ra chất béo chuyển hóa
Điểm quý giá nhất của các loại hạt dinh dưỡng nằm ở hàm lượng dồi dào các acid béo không bão hòa đơn và đa. Thế nhưng, các liên kết đôi trong chuỗi acid béo này lại rất kém bền trước nhiệt độ cao và sự có mặt của oxy. Quá trình rang hạt làm gia tăng đáng kể các sản phẩm oxy hóa lipid sơ cấp như hydroperoxide và thứ cấp như các hợp chất aldehyde [4].
Sự phân hủy nhiệt của các acid béo tạo ra hàng loạt aldehyde và các hợp chất bay hơi không mong muốn. Chẳng hạn, sự tự oxy hóa của acid linoleic sẽ tạo ra hexanal và 2-nonenal, trong khi quá trình oxy hóa acid oleic tạo ra nonanal và 2-decenal [5]. Hợp chất 1-octen-3-ol hình thành từ sự phân hủy nhiệt của hydroperoxide methyl linoleate, còn 1-butanol sinh ra từ quá trình phân hủy acid linolenic [5]. Quá trình oxy hóa lipid ở nhiệt độ cao còn sản sinh các chất chỉ thị nguy hại như malondialdehyde (MDA) và 4-hydroxy-2-nonenal (HNE) [3]. Khi nhiệt độ rang vượt ngưỡng, lượng MDA gắn kết và làm biến đổi các gốc acid amin như arginine và lysine có thể tăng lên gấp đôi [3].
Nguy hiểm hơn, nhiệt độ khắc nghiệt trong quá trình chế biến hạt còn làm đảo lộn cấu trúc không gian tự nhiên của acid béo. Nghiên cứu xác nhận quá trình rang các loại hạt như hạt dẻ cười, hạnh nhân, đậu phộng dẫn đến sự hình thành chất béo chuyển hóa (trans fatty acids - tFA) với hàm lượng từ 0,6 đến 0,9 g trên 100 g sản phẩm, trong khi chất này hoàn toàn không có trong hạt thô ban đầu [4]. Đồng thời, phụ phẩm glycat hóa carboxymethyllysine (CML) cũng xuất hiện với hàm lượng từ 12,7 đến 17,7 ng/mg sau khi hạt trải qua xử lý nhiệt [4]. Chỉ số p-anisidine biểu thị mức oxy hóa thứ cấp trong các sản phẩm hạt rang có thể chạm mức 6 đến 11,5 [4].
Điểm qua các bằng chứng khoa học thực nghiệm
Nhiều công trình khoa học đã trực tiếp phân tích sự biến đổi của các thành phần trong hạt dưới các mức nhiệt rang khác nhau. Một nghiên cứu công bố năm 2008 về quá trình chế biến hạt dẻ cười, hạnh nhân, đậu phộng và vừng cho thấy rang là giai đoạn làm bùng phát mạnh mẽ các chỉ số oxy hóa lipid [4]. Sự gia tăng của các chất phản ứng với acid thiobarbituric đạt mức 3 đến 5 mg/kg tương đương malondialdehyde [4]. Kết quả này khẳng định các thông số nhiệt độ và thời gian rang chính là yếu tố cốt lõi quyết định hàm lượng chất béo chuyển hóa và độc chất CML sinh ra [4].
Năm 2024, một nghiên cứu tại Nga khảo sát ảnh hưởng của việc sấy rang hạt thông ở nhiệt độ 180 độ C trong vòng 20 phút [6]. Các nhà khoa học nhận thấy hạt thông sau khi rang 180 độ C có sự thay đổi nhẹ về độ ổn định oxy hóa và thành phần chất không xà phòng hóa nhưng nhìn chung quá trình rang này ít tác động tiêu cực đến cấu trúc lipid tổng thể [6]. Cả hạt thông sống và hạt rang ở mức nhiệt này đều giữ được giá trị năng lượng cao, hàm lượng protein tốt và duy trì các hợp chất hoạt tính sinh học tan trong chất béo [6].
Một khía cạnh thú vị khác được ghi nhận khi nghiên cứu về lớp vỏ lụa tự nhiên của hạt thông trong quá trình rang [7]. Nghiên cứu chỉ ra rằng việc giữ lại lớp vỏ tự nhiên giúp giảm tới 45,03% tổng giá trị oxy hóa chất béo trong hạt thông rang [7]. Lớp vỏ giúp hạt đạt độ giòn lý tưởng, thúc đẩy sự liên kết giữa protein hoặc polysaccharide vào chuỗi acyl của chất béo, từ đó tăng cường khả năng giữ nước và kiểm soát sự dịch chuyển của lipid [7].
Ở góc độ chuyển hóa protein, nghiên cứu năm 2018 cho thấy phản ứng Maillard tác động trái ngược nhau tùy thuộc vào loại protein [2]. Trong khi protein Ara h 1 của đậu phộng rang khó tiêu hóa hơn đậu phộng luộc thì globulin 11S của quả óc chó sau khi rang lại có độ hòa tan và khả năng tiêu hóa cao hơn [2]. Điều này cho thấy đặc tính cấu trúc nội tại của từng loại hạt quy định mức độ nhạy cảm trước nhiệt lượng [2].
Lợi ích của việc rang đúng cách và giới hạn của nghiên cứu
Xử lý nhiệt không phải lúc nào cũng mang lại tác động tiêu cực. Khi được thực hiện ở mức độ vừa phải, rang là phương pháp chế biến quan trọng giúp cải thiện chất lượng cảm quan và kéo dài thời gian bảo quản của hạt dinh dưỡng [8]. Quá trình này giúp làm giảm độ ẩm, vô hiệu hóa các enzyme gây hư hỏng dinh dưỡng và tiêu diệt các vi sinh vật nhiễm bẩn [8].
Phản ứng Maillard mức độ vừa phải tạo ra các hợp chất melanoidin mang lại màu sắc hấp dẫn, kết cấu giòn xốp và mùi thơm đặc trưng [8]. Thậm chí, nhiệt lượng phù hợp còn có thể giải phóng các hợp chất phenolic liên kết, giúp gia tăng hoạt tính chống oxy hóa của một số loại hạt [8]. Tuy nhiên, các nghiên cứu cũng lưu ý rằng nếu nhiệt độ quá cao hoặc thời gian rang quá dài, lượng hợp chất phenolic bảo vệ này sẽ suy giảm nhanh chóng [8].
Dù cung cấp nhiều số liệu giá trị, các nghiên cứu thực nghiệm hiện nay vẫn tồn tại một số giới hạn. Phần lớn các phép đo phản ứng oxy hóa protein và lipid cực đoan được tiến hành trong phòng thí nghiệm trên các hệ mô hình tách rời hoặc trên nền nhiệt độ rất cao như 230 độ C đến 310 độ C [3]. Trong điều kiện nấu nướng gia đình thông thường, việc xác định chính xác thời điểm hạt chuyển từ trạng thái chín tối ưu sang giai đoạn bắt đầu phân hủy acid béo thường phụ thuộc vào cảm tính của người chế biến.
Những hiểu lầm phổ biến khi chế biến hạt dinh dưỡng
Một hiểu lầm rất phổ biến là cho rằng hạt rang càng thơm nồng và càng sẫm màu thì càng bổ dưỡng. Mùi thơm khét nồng thực chất xuất phát từ sự thoái hóa của các acid amin chứa lưu huỳnh như cysteine và methionine thành dimethyl sulfide, cùng với sự bẻ gãy các acid béo không no [5]. Hạt bị cháy sém cạnh không chỉ bị hao hụt vitamin mà còn tích tụ các chất độc hại do quá trình biến đổi lipid [4].
Nhiều người cũng tin rằng hạt đã qua chế biến đóng gói sẵn luôn giữ nguyên vẹn 100% lợi ích tim mạch như hạt tươi. Thực tế, nếu sản phẩm bị rang sấy công nghiệp ở nhiệt độ quá cao để rút ngắn thời gian, một phần chất béo không bão hòa có thể đã chuyển hóa thành chất béo chuyển hóa tFA [4]. Hàm lượng acid béo có lợi bị suy giảm trong khi lượng chất oxy hóa thứ cấp lại tăng lên [4].
Hiểu lầm khác là việc ngâm rửa hạt rồi đem rang thật lâu ở lửa lớn để hạt nhanh khô giòn. Việc làm này khiến lớp vỏ hạt dễ bị cháy xém bên ngoài trong khi bên trong chưa kịp thoát ẩm hoàn toàn. Sự kết hợp giữa nhiệt độ cao không đồng đều và bề mặt cháy khét sẽ đẩy nhanh quá trình glycat hóa các protein đã bị biến tính nhiệt [1].
Nhóm đối tượng cần thận trọng với hạt rang quá lửa
Người có hệ tiêu hóa kém hoặc mắc chứng khó tiêu mãn tính nên tránh xa các loại hạt rang quá kỹ hay cháy cạnh. Do protein Ara h 1 và các protein hạt khác khi bị glycat hóa sâu sẽ kháng lại sự phân cắt của enzyme tiêu hóa trypsin và chymotrypsin, người ăn rất dễ bị đầy bụng, chướng hơi và khó hấp thu [2].
Những người đang gặp vấn đề về tim mạch, mỡ máu cao hoặc xơ vữa động mạch cần đặc biệt cảnh giác với hạt rang cháy. Việc dung nạp các sản phẩm oxy hóa lipid như hydroperoxide, MDA và chất béo chuyển hóa tFA sinh ra từ quá trình rang hạt quá lửa sẽ tạo thêm gánh nặng cho hệ tuần hoàn [3] [4]. Các hợp chất AGE hình thành từ phản ứng nhiệt độ cao cũng là tác nhân liên quan đến các phản ứng viêm trong cơ thể [2] [1].
Ngoài ra, người có cơ địa dị ứng thực phẩm cũng cần thận trọng khi thay đổi cách chế biến hạt. Xử lý nhiệt làm biến đổi cấu trúc protein và có thể làm thay đổi khả năng gắn kết với kháng thể IgE của các chuỗi polypeptide, làm tăng tính kháng tiêu hóa của dị nguyên [2]. Do đó, bệnh nhân có bệnh nền chuyển hóa hoặc tiền sử dị ứng nên tham khảo ý kiến bác sĩ chuyên khoa hoặc chuyên gia dinh dưỡng để chọn dạng thức chế biến an toàn nhất.
Mẹo kiểm soát nhiệt độ để giữ trọn dưỡng chất trong hạt
Để bảo toàn tối đa lượng acid béo không no và nguồn protein chất lượng cao, việc kiểm soát nhiệt độ và thời gian là nguyên tắc then chốt. Thay vì rang ở lửa lớn, bạn nên duy trì mức nhiệt vừa phải, tốt nhất là không vượt quá 160 đến 180 độ C đối với lò nướng hoặc nồi chiên không dầu [6]. Thời gian gia nhiệt nên giới hạn trong khoảng 15 đến 20 phút tùy kích thước hạt [6].
Khi rang bằng chảo trên bếp gas, cần đảo đều tay liên tục trên lửa nhỏ để hạt chín đều từ trong ra ngoài. Ngay khi hạt tỏa mùi thơm nhẹ, chuyển màu vàng rơm và đạt độ giòn thì cần tắt bếp và trút hạt ra đĩa ngay. Tránh để hạt trên chảo nóng vì lượng nhiệt dư thừa có thể khiến hạt tiếp tục bị sém cạnh.
Nếu có thể, hãy ưu tiên chọn mua các loại hạt còn nguyên lớp vỏ lụa tự nhiên để rang nướng [7]. Lớp màng mỏng này đóng vai trò như một tấm lá chắn tự nhiên giúp giảm tới 45% mức độ oxy hóa chất béo trong suốt quá trình tiếp xúc với nhiệt [7]. Sau khi rang chín, hãy để hạt nguội hoàn toàn rồi bảo quản trong hũ thủy tinh kín khí, đặt ở nơi khô ráo, thoáng mát hoặc trong ngăn mát tủ lạnh để ngăn chặn hiện tượng tự oxy hóa lipid khi tiếp xúc với không khí bên ngoài [5].
Tóm lại, hạt dinh dưỡng chỉ thực sự mang lại lợi ích vàng cho sức khỏe khi được chế biến đúng cách. Rang hạt quá lửa hay để hạt cháy khét sẽ làm suy giảm độ tiêu hóa của protein và biến chất béo lành mạnh thành nguồn phụ phẩm oxy hóa có hại. Giữ mức nhiệt vừa phải và thời gian chế biến hợp lý chính là chìa khóa đơn giản nhất để bạn thưởng thức món hạt thơm ngon mà vẫn an toàn trọn vẹn.