Khi đứng trước quầy sữa ở siêu thị, không ít người tiêu dùng băn khoăn trước hai lựa chọn quen thuộc: sữa tươi thanh trùng đặt trong tủ mát với hạn dùng ngắn ngủi vài ngày, và sữa tươi tiệt trùng xếp ngay ngắn trên kệ thường với hạn sử dụng kéo dài nhiều tháng. Đa số chúng ta thường tự hỏi liệu phương pháp xử lý nhiệt kéo dài hay nhiệt độ cực cao có làm “cháy” mất các chất dinh dưỡng quý giá trong sữa hay không.

Câu trả lời ngắn gọn là cả hai phương pháp đều giữ lại được phần lớn các dưỡng chất cốt lõi như canxi và chất đạm, nhưng mức độ tác động lên cấu trúc protein và một số vi chất nhạy cảm với nhiệt độ giữa chúng có sự khác biệt rõ rệt. Việc hiểu rõ bản chất công nghệ và cơ chế biến đổi sinh hóa sẽ giúp bạn đưa ra lựa chọn phù hợp nhất cho nhu cầu dinh dưỡng và lối sống của gia đình mình.

Công nghệ xử lý nhiệt: Thanh trùng và tiệt trùng khác nhau thế nào?

Sữa tươi nguyên liệu sau khi vắt là một môi trường rất giàu dinh dưỡng nhưng cũng là môi trường lý tưởng để vi sinh vật sinh sôi nhanh chóng [1]. Nếu không qua xử lý nhiệt, sữa rất dễ bị ôi thiu và có nguy cơ lây truyền các bệnh nhiễm khuẩn nguy hiểm qua đường tiêu hóa [2]. Do đó, can thiệp nhiệt là bước bắt buộc trong quy trình chế biến công nghiệp để đảm bảo an toàn cho người sử dụng [3].

Phương pháp thanh trùng truyền thống thường sử dụng mức nhiệt vừa phải, phổ biến là khoảng 72 độ C trong vòng 15 giây hoặc 63 độ C trong 30 phút [4]. Mức nhiệt này đủ để tiêu diệt các vi khuẩn gây bệnh thông thường mà vẫn hạn chế tối đa việc làm suy giảm phẩm chất ban đầu của sữa tươi [4]. Tuy nhiên, thanh trùng không tiêu diệt được toàn bộ các bào tử vi khuẩn chịu nhiệt hay làm bất hoạt hoàn toàn một số enzyme tự nhiên, dẫn đến hạn sử dụng của sữa thanh trùng khá ngắn và bắt buộc phải bảo quản liên tục trong điều kiện lạnh từ 2 đến 6 độ C [4].

Ngược lại, công nghệ tiệt trùng nhiệt độ siêu cao (thường gọi tắt là UHT) sử dụng mức nhiệt khắc nghiệt hơn rất nhiều, dao động từ 135 đến 140 độ C nhưng chỉ duy trì trong khoảng thời gian cực ngắn từ 2 đến 10 giây [4]. Quá trình xử lý chớp nhoáng này tiêu diệt hầu như toàn bộ vi sinh vật và enzyme gây hư hỏng sữa, cho phép sản phẩm có thể lưu trữ an toàn ở nhiệt độ phòng trong nhiều tháng mà không cần chất bảo quản [1], [4].

Tác động của nhiệt lên protein: Không chỉ là hao hụt

Nhiều người lầm tưởng rằng nhiệt độ cao trong quy trình tiệt trùng sẽ làm mất hoàn toàn hàm lượng chất đạm trong sữa. Tuy nhiên, các nhà khoa học chỉ ra rằng nhiệt độ không làm biến mất protein mà chủ yếu gây ra hiện tượng biến tính (denaturation), kết tụ (aggregation) và biến đổi hóa học ở các gốc axit amin [1]. Khi chịu nhiệt độ siêu cao, các liên kết không bền trong phân tử protein bị bẻ gãy, khiến cấu trúc không gian ba chiều của chúng bị biến đổi [1].

Một nghiên cứu phân tích quang phổ huỳnh quang đã ghi nhận rằng quá trình tiệt trùng UHT tạo ra những thay đổi cấu hình protein không thể đảo ngược, thể hiện qua các biến đổi vĩnh viễn ở đỉnh phát xạ huỳnh quang bước sóng 410 nm [3]. Trong khi đó, ở sữa thanh trùng và sữa đun sôi gia dụng ở mức 93 độ C, những biến đổi cấu hình này có tính chất thuận nghịch, tức là cấu trúc protein có thể phục hồi một phần trạng thái ban đầu khi sữa được làm nguội trở lại mức 10 độ C [3].

Bên cạnh đó, nhiệt độ khắc nghiệt của quy trình tiệt trùng UHT còn thúc đẩy phản ứng Maillard – phản ứng tương tác giữa đường lactose và các nhóm axit amin của protein sữa [1], [3]. Phản ứng này tạo ra các hợp chất đặc trưng làm sữa tiệt trùng có màu sẫm hơn, xuất hiện vị như bị nấu chín (cooked flavor) và trong quá trình lưu trữ lâu dài có thể dẫn đến hiện tượng tách béo, lắng cặn hoặc đông tụ gel [1], [5].

Sự biến đổi vi chất và khoáng chất qua lăng kính khoa học

Khi xem xét về mặt vi chất, các nghiên cứu thực tế cho thấy khoáng chất lại là thành phần cực kỳ bền vững trước tác động nhiệt. Một nghiên cứu công bố năm 2013 đánh giá các thông số dinh dưỡng trên các mẫu sữa thương mại tại Ý từ năm 2009 đến 2012 đã chỉ ra rằng hàm lượng canxi và natri hoàn toàn không có sự khác biệt giữa sữa tiệt trùng UHT và sữa thanh trùng [5]. Điều này đồng nghĩa với việc dù bạn uống sữa thanh trùng hay tiệt trùng, giá trị cung cấp canxi để xây dựng hệ xương khớp là hoàn toàn tương đương nhau.

Tuy vậy, các thành phần vi chất khác lại nhạy cảm hơn trước nhiệt độ cao. Nghiên cứu năm 2013 tại Ý ghi nhận sự khác biệt có ý nghĩa thống kê giữa sữa UHT và sữa thanh trùng đối với hàm lượng chất choline (p < 0.05) [5]. Đồng thời, mức độ can thiệp nhiệt càng khắc nghiệt thì mức độ đồng phân hóa của retinol (vitamin A) diễn ra càng mạnh mẽ [5]. Sự thay đổi của vitamin A dưới tác động nhiệt siêu cao cũng được ghi nhận trong các phân tích quang phổ [3].

Đặc biệt, ở sữa tiệt trùng UHT, do chịu tác động nhiệt độ cao nên đường lactose bị đồng phân hóa thành lactulose với hàm lượng dao động từ 8,6 đến 104,0 mg trên mỗi 100g sữa, hiện tượng hầu như không xuất hiện ở sữa thanh trùng [5]. Sự hình thành lactulose này cũng có mối tương quan chặt chẽ với sự biến đổi chỉ số màu sắc của sữa tiệt trùng [5].

Tốc độ tiêu hóa và hấp thu protein: Bất ngờ từ các thử nghiệm lâm sàng

Một quan niệm phổ biến là sữa thanh trùng giữ nguyên bản cấu trúc tự nhiên nên sẽ dễ tiêu hóa và hấp thu tốt hơn sữa tiệt trùng. Thế nhưng, các bằng chứng khoa học gần đây lại đem đến những phát hiện rất thú vị và có phần ngược lại với định kiến này.

Một nghiên cứu năm 2019 thực hiện trên mô hình dạ dày chuột in vivo và hệ thống mô phỏng dạ dày người in vitro đã so sánh quá trình đông tụ của sữa thanh trùng và sữa tiệt trùng UHT [6]. Kết quả cho thấy khi tiếp xúc với môi trường dịch vị dạ dày, sữa thanh trùng hình thành các khối đông tụ kết dính và tương đối đặc chắc [6]. Ngược lại, sữa tiệt trùng UHT lại tạo thành những mảng đông tụ vụn vỡ, phân mảnh [6]. Nguyên nhân là do nhiệt độ cao trong quá trình UHT đã khiến protein váng sữa (beta-lactoglobulin) liên kết chặt với các hạt micelle casein, tạo nên sự cản trở không gian khiến các khối casein khó liên kết dày đặc lại với nhau [6]. Nhờ cấu trúc vụn vỡ này, sữa tiệt trùng UHT có tốc độ thủy phân chất đạm và giải phóng các giọt chất béo trong dạ dày diễn ra nhanh hơn rõ rệt [6].

Để kiểm chứng hiện tượng này trên người, một thử nghiệm lâm sàng ngẫu nhiên, mù đôi có đối chứng chéo được công bố năm 2024 đã theo dõi 20 phụ nữ trẻ khỏe mạnh (độ tuổi trung bình 27,3 tuổi) khi họ uống 500 mL sữa tiệt trùng UHT hoặc sữa thanh trùng (tương đương năng lượng 1340 kJ và 1320 kJ) [7]. Các nhà nghiên cứu đã sử dụng kỹ thuật chụp cộng hưởng từ (MRI) để đo thể tích dạ dày và xét nghiệm máu liên tục trong 5 giờ [7].

Kết quả nghiên cứu năm 2024 cho thấy thể tích dịch vị dạ dày rỗng 25% (GCV T25) ở nhóm dùng sữa UHT kéo dài hơn 31% so với nhóm dùng sữa thanh trùng (42 phút so với 32 phút, p = 0.004) [7]. Tuy nhiên, mặc dù khối lượng thức ăn nằm lại trong dạ dày lâu hơn, diện tích dưới đường cong (AUC) của nồng độ axit amin thiết yếu trong huyết tương của nhóm uống sữa tiệt trùng UHT lại cao hơn đáng kể so với sữa thanh trùng (55.324 so với 36.598 micromol.min/L, p = 0.006) [7]. Nghiên cứu cũng ghi nhận việc xử lý nhiệt không làm thay đổi hoạt tính điện cơ dạ dày hay các chỉ số hormone kiểm soát cảm giác thèm ăn [7]. Điều này chứng minh rằng việc biến tính protein do nhiệt UHT thực chất lại tạo điều kiện cho các enzyme tiêu hóa tiếp cận và cắt đứt chuỗi peptide nhanh hơn, giúp giải phóng lượng axit amin thiết yếu vào máu dồi dào hơn sau khi uống [7], [6].

Đánh giá an toàn vi sinh và rủi ro bảo quản

Dù sữa thanh trùng bảo tồn được tốt hơn một số vi chất nhạy cảm và hương vị thanh nhẹ tự nhiên, nhưng nhược điểm lớn nhất của nó nằm ở tính an toàn vi sinh nếu chuỗi cung ứng lạnh bị gián đoạn. Trong một nghiên cứu vi sinh năm 2015 đánh giá chất lượng sữa, chỉ có 23,3% trong số 30 mẫu sữa thanh trùng tươi vượt qua được thử nghiệm vi khuẩn coliform và có đến 46,6% mẫu không đạt tiêu chuẩn về tổng số lượng khuẩn lạc [2]. Sau khi được xử lý đun nóng lại bằng dụng cụ nấu sữa gia đình, tỷ lệ đạt thử nghiệm coliform mới tăng lên 53,3% [2].

Ngược lại, sữa tiệt trùng UHT thể hiện ưu thế vượt trội về mặt an toàn khi toàn bộ các mẫu thử đều vượt qua kiểm tra vi khuẩn coliform [2]. Trong số 60 mẫu sữa tiệt trùng được khảo sát, chỉ có 7 mẫu không đạt tiêu chuẩn đếm khuẩn lạc, và điều đáng lưu ý là 6 trong số 7 mẫu này (chiếm 20% nhóm cận hạn) là những hộp sữa sắp hết hạn sử dụng [2]. Kết quả này nhấn mạnh rằng dù sữa tiệt trùng rất an toàn, người tiêu dùng vẫn cần chú ý không nên tích trữ quá lâu và cẩn trọng với các hộp sữa đã cận kề ngày hết hạn [2].

Những hiểu lầm phổ biến khi lựa chọn sữa

Hiểu lầm thứ nhất là cho rằng sữa tiệt trùng UHT chứa hóa chất bảo quản nên mới để được lâu ở nhiệt độ phòng. Thực tế, thời hạn sử dụng dài hoàn toàn nhờ vào công nghệ tiệt trùng nhiệt độ cực cao kết hợp với kỹ thuật đóng gói vô trùng nhiều lớp kín khí, ngăn chặn tuyệt đối sự xâm nhập của vi khuẩn và ánh sáng bên ngoài [1], [4].

Hiểu lầm thứ hai là sữa thanh trùng tốt hơn sữa tiệt trùng về mọi mặt dinh dưỡng. Bằng chứng khoa học đã làm rõ: hàm lượng canxi ở hai loại là hoàn toàn như nhau [5], và khả năng giải phóng axit amin thiết yếu vào tuần hoàn máu của sữa UHT thậm chí còn vượt trội hơn nhờ cấu trúc protein biến tính dễ phân cắt hơn trong dịch vị [7], [6].

Hiểu lầm thứ ba là vị giác quyết định chất lượng sữa. Một nghiên cứu hành vi người tiêu dùng năm 2016 tại Trung Quốc và Úc cho thấy định kiến nhãn mác tác động rất lớn đến cảm nhận [8]. Người tiêu dùng Úc luôn trung thành thích hương vị tự nhiên của sữa thanh trùng hơn sữa UHT bất kể nhãn mác [8]. Trong khi đó, người tiêu dùng Trung Quốc trên thực tế thích vị đậm của sữa UHT hơn nhưng khi nhìn nhãn "sữa hạn dùng ngắn" (thanh trùng) lại có xu hướng đánh giá tích cực hơn do tâm lý cho rằng sữa đắt tiền hơn sẽ tốt hơn [8].

Ai nên thận trọng khi lựa chọn từng loại sữa?

Phụ nữ mang thai, trẻ nhỏ, người cao tuổi hoặc những người có hệ miễn dịch suy giảm cần hết sức cẩn trọng khi sử dụng sữa tươi thanh trùng. Do sữa thanh trùng vẫn có thể chứa một lượng nhỏ bào tử vi khuẩn và rất dễ nhiễm khuẩn trở lại nếu bảo quản sai nhiệt độ (vượt quá 2 đến 6 độ C) [4], [2], nhóm đối tượng nhạy cảm này nên ưu tiên sữa tiệt trùng UHT để đảm bảo an toàn tuyệt đối cho hệ tiêu hóa.

Những người có tiền sử bất dung nạp đường sữa hoặc hệ tiêu hóa nhạy cảm cũng nên lưu ý. Sữa tiệt trùng UHT có chứa một lượng lactulose sinh ra do nhiệt [5]. Mặc dù lactulose ở nồng độ nhất định có thể hoạt động như một prebiotic hỗ trợ nhuận tràng, nhưng với một số người quá nhạy cảm, nó có thể gây ra cảm giác đầy hơi nhẹ. Khi có các bệnh lý nền về đường tiêu hóa mạn tính hoặc đang theo chế độ điều trị y khoa đặc biệt, bạn nên tham khảo ý kiến của bác sĩ chuyên khoa hoặc chuyên gia dinh dưỡng để nhận được chỉ định phù hợp nhất.

Hướng dẫn sử dụng và bảo quản đúng cách

Đối với sữa tươi thanh trùng, nguyên tắc bất di bất dịch là phải duy trì bảo quản liên tục trong ngăn mát tủ lạnh ở nhiệt độ từ 2 đến 6 độ C ngay từ khi mua về [4]. Bạn nên sử dụng hết trong vòng 24 đến 48 giờ sau khi mở nắp hộp. Tuyệt đối không để sữa thanh trùng ở nhiệt độ phòng quá lâu trước khi uống, bởi vi khuẩn tồn dư có thể sinh sôi với tốc độ cấp số nhân [2].

Đối với sữa tươi tiệt trùng UHT, bạn có thể hoàn toàn yên tâm bảo quản ở nơi khô ráo, thoáng mát, tránh ánh nắng trực tiếp chiếu vào hộp sữa [1]. Tuy nhiên, một khi đã mở nắp bao bì, môi trường vô trùng không còn nữa, hộp sữa tiệt trùng phải được cất vào ngăn mát tủ lạnh và sử dụng hết trong vòng 3 đến 5 ngày. Ngoài ra, hãy luôn kiểm tra hạn sử dụng và tránh dùng các sản phẩm UHT đã quá cận ngày hết hạn để đảm bảo chất lượng vi sinh tốt nhất [2].

Sữa tươi thanh trùng và sữa tiệt trùng đều là những nguồn bổ sung dinh dưỡng chất lượng cao, cung cấp năng lượng, canxi và protein quý giá cho cơ thể [5], [4]. Việc chọn loại sữa nào không phụ thuộc vào việc loại nào "tốt tuyệt đối", mà nằm ở sự cân bằng giữa sở thích về hương vị, sự thuận tiện trong bảo quản và yêu cầu an toàn vệ sinh thực phẩm của từng cá nhân.