Nhiều gia đình thường có thói quen mua khoai tây về rồi tiện tay cất ngay vào ngăn mát tủ lạnh để củ lâu hỏng, không mọc mầm. Tuy nhiên, nếu bạn dự định đem số khoai tây này đi chiên hoặc nướng giòn ở nhiệt độ cao, thói quen tưởng chừng vô hại đó lại tiềm ẩn nhiều nguy cơ cho sức khỏe.

Câu trả lời ngắn gọn là: Nhiệt độ thấp trong tủ lạnh kích thích quá trình chuyển hóa tinh bột thành các loại đường khử, khiến củ khoai tích tụ lượng đường tự do rất cao [1, 2]. Khi đem chiên ở nhiệt độ trên 120 độ C, lượng đường này sẽ phản ứng với axit amin tự nhiên có trong khoai tây tạo thành acrylamide – một chất hóa học được xếp vào nhóm có khả năng gây ung thư cho con người [2, 4].

Vì sao cất khoai tây vào tủ lạnh lại làm tăng lượng đường?

Khoai tây là một thực vật sống ngay cả sau khi thu hoạch. Hiện tượng tích tụ đường khi gặp lạnh được gọi trong khoa học là "ngọt hóa do lạnh" (cold-induced sweetening) [1].

Ở điều kiện nhiệt độ thấp, đặc biệt là mức nhiệt phổ biến trong ngăn mát tủ lạnh gia đình khoảng 4 độ C, các enzyme thủy phân trong khoai tây bị kích hoạt để phân giải carbohydrate và đường sucrose thành các loại đường khử đơn giản như glucose và fructose [1, 2, 7]. Một thử nghiệm công bố năm 2008 cho thấy, sau 1 tháng bảo quản khoai tây ở 4 độ C, hàm lượng glucose trong củ đạt mức 8,8 +- 0,37 mg/g trọng lượng tươi, cao gấp 12 lần so với củ khoai tây vừa mới thu hoạch [2].

Khoai tây bảo quản lạnh dưới 7 độ C có thể phù hợp để bán tươi ăn liền qua các cách chế biến luộc nấu, nhưng với khoai tây dùng để chế biến chiên rán công nghiệp, nhiệt độ bảo quản bắt buộc phải duy trì ở mức cao hơn, từ 8-13 độ C để giữ chất lượng và giảm tích tụ đường [1].

Phản ứng sinh ra độc chất acrylamide khi chiên rán

Khi bạn đem chiên khoai tây có hàm lượng đường khử cao ở nhiệt độ trên 120 độ C trong môi trường độ ẩm thấp, phản ứng Maillard sẽ diễn ra [2, 4]. Đây là phản ứng tạo màu nâu giòn và mùi thơm đặc trưng của thực phẩm chiên nướng [2, 7].

Tuy nhiên, mặt trái của phản ứng Maillard là sự hình thành chất acrylamide khi đường khử phản ứng với axit amin tự do asparagine có sẵn trong củ khoai [2, 4]. Các sản phẩm từ khoai tây thường có hàm lượng acrylamide cao hơn nhiều loại thực phẩm khác (dao động từ 250 đến 4000 microgam/kg) chính vì củ khoai chứa nồng độ asparagine tự do dồi dào [3].

Cơ quan Nghiên cứu Ung thư Quốc tế đã phân loại acrylamide vào nhóm 2A, tức nhóm "chất có thể gây ung thư cho con người" (probably carcinogenic to humans) [2, 4]. Ủy ban châu Âu từng đưa ra mức chỉ thị vào năm 2011 và điều chỉnh giảm vào năm 2013, khuyến cáo mức acrylamide trong khoai tây chiên giòn (crisps) chỉ nên ở mức 100 microgam/kg và khoai tây chiên que (French fries) là 600 microgam/kg [1].

Các nghiên cứu khoa học thực nghiệm nói gì?

Mối liên hệ giữa việc trữ lạnh khoai tây và nồng độ acrylamide sau khi chiên đã được kiểm chứng qua nhiều công trình thực nghiệm.

Nghiên cứu năm 2005 đánh giá các phương pháp bảo quản ảnh hưởng đến acrylamide khi chiên trên 3 giống khoai tây (Bintje, Ramos, và Saturna) [4]. Kết quả ghi nhận khoai tây bảo quản ở mức nhiệt thấp 4 độ C làm tăng mạnh lượng acrylamide sinh ra khi chiên so với củ bảo quản ở 8 độ C, xuất phát từ việc đường khử tăng vọt [4]. Phân tích thống kê cho thấy sự thay đổi nồng độ acrylamide phần lớn được giải thích bởi lượng đường khử của khoai tây với hệ số tương quan R2 = 0,84 (trên 160 mẫu thử) [4]. Giống khoai Saturna có xu hướng ít tạo acrylamide hơn trong thử nghiệm này [4].

Nghiên cứu năm 2008 cũng chứng minh thời gian chiên càng lâu thì lượng độc chất tích tụ càng lớn [2]. Khi các dải khoai tây trữ lạnh ở 4 độ C (nhóm đối chứng) được đem chiên hoàn thiện trong 2 phút 45 giây, mức acrylamide đo được qua sắc ký lỏng hiệu năng cao (HPLC) là 126 ng/g [2]. Nhưng khi kéo dài thời gian chiên lên 4 phút để tạo độ nâu sẫm, mức acrylamide đã tăng vọt lên 1097 ng/g [2]. Nghiên cứu xác định hệ số tương quan giữa mức asparagine của củ và nồng độ acrylamide sau chiên lên tới 0,9074 [2].

Một mô hình động học năm 2021 làm rõ rằng đường fructose phản ứng đóng góp lượng acrylamide cao gấp đôi so với đường glucose [5]. Quá trình sinh độc chất bắt đầu khi độ ẩm của lát khoai giảm xuống dưới ngưỡng tới hạn 6% [5].

Bên cạnh đó, nghiên cứu năm 2019 theo dõi khoai tây lưu trữ 4 tháng ghi nhận lượng acrylamide tạo thành sau khi chiên đạt mức 1030 mg/kg, cao hơn đáng kể so với mức 725 mg/kg ở khoai tây mới thu hoạch [3]. Nghiên cứu về độ khả dụng sinh học (bioaccessibility) sau đó chỉ ra rằng khoảng 70% nồng độ acrylamide vẫn tồn tại và việc suy giảm chủ yếu diễn ra ở giai đoạn tiêu hóa ruột khi phản ứng với các hợp chất ái nhân [3].

Hiểu lầm phổ biến khi chiên khoai tây tại nhà

Nhiều người nội trợ cho rằng khoai tây chiên bị sẫm màu và sinh chất độc là do dùng loại dầu ăn không tốt hoặc chiên lại dầu cũ.

Tuy nhiên, một nghiên cứu năm 2005 sử dụng lò phản ứng dạng ống thép không gỉ khép kín để loại bỏ các biến số vật lý và đối chiếu với thử nghiệm chiên thực tế đã chỉ ra: nguồn gốc của các loại dầu thực vật dùng để chiên ngập dầu không tạo ra sự khác biệt đáng kể đối với lượng acrylamide sinh ra trong khoai tây chiên [6]. Điều ngạc nhiên là khi hỗn hợp thử nghiệm hoàn toàn không chứa dầu thực vật thì lượng acrylamide tạo thành mới thấp hơn rõ rệt so với hỗn hợp có dầu [6].

Điều này khẳng định nguyên nhân cốt lõi khiến khoai tây chiên tạo ra nhiều acrylamide nằm ở hàm lượng đường khử và axit amin có sẵn trong bản thân củ khoai do khâu bảo quản, chứ không phụ thuộc vào việc bạn dùng loại dầu thực vật nào [3, 8]. Việc dùng chất ức chế mọc mầm cũng không làm thay đổi thành phần củ và không ảnh hưởng đến lượng sinh acrylamide [4].

Ai nên thận trọng với món khoai tây chiên giòn?

Acrylamide là một chất gây ô nhiễm hình thành từ quá trình chế biến nhiệt, có mặt nhiều trong các món giàu carbohydrate qua xử lý nhiệt cao như bánh mì giòn, ngũ cốc ăn sáng, bánh ngọt, cà phê và khoai tây chiên [3].

Người thường xuyên tiêu thụ các món chiên ngập dầu, đặc biệt là trẻ nhỏ và thanh thiếu niên vốn yêu thích món khoai tây chiên que, khoai tây chiên bim bim nên hạn chế ăn quá nhiều món này để giảm bớt gánh nặng tích lũy acrylamide trong khẩu phần ăn [2, 4].

Người có các vấn đề về chuyển hóa hoặc hệ tiêu hóa nhạy cảm cũng nên cân nhắc việc giảm tần suất ăn các món chiên giòn cháy cạnh do lượng acrylamide hấp thụ vào cơ thể vẫn duy trì ở mức cao tới 70% qua hệ tiêu hóa [3]. Hãy luôn tham khảo ý kiến bác sĩ hoặc chuyên gia dinh dưỡng nếu bạn đang theo dõi các bệnh lý mạn tính liên quan đến chế độ ăn.

Cách bảo quản và chế biến giảm thiểu độc chất

Nếu muốn thưởng thức khoai tây chiên thơm ngon mà vẫn hạn chế tối đa nguy cơ hình thành acrylamide, bạn có thể áp dụng các biện pháp khoa học sau:

Tuyệt đối không để khoai tây tươi vào ngăn mát tủ lạnh (nhiệt độ 4 độ C) [1, 3]. Hãy bảo quản khoai tây ở nơi thoáng mát, tối, nhiệt độ phòng thích hợp từ 8-13 độ C để hạn chế kích hoạt enzyme phân giải đường [1].

Nếu lỡ cất khoai tây trong tủ lạnh, bạn có thể thực hiện quá trình "tái điều hòa" (reconditioning) [1]. Nghiên cứu năm 2005 chỉ ra rằng phản ứng ngọt hóa do lạnh có tính thuận nghịch; việc chuyển khoai tây trữ lạnh ra để ở nhiệt độ 15 độ C trong 3 tuần giúp giảm đáng kể lượng đường khử đã tích tụ trước đó [4].

Khi chuẩn bị chiên, bạn nên chần qua khoai tây. Nghiên cứu năm 2008 cho thấy các dải khoai tây kích thước 0,8 x 0,8 x 5 cm sau khi chần ở 75 độ C trong 10 phút, sấy khô ở 85 độ C trong 10 phút rồi chiên sơ ở 175 độ C trong 1 phút sẽ giúp kiểm soát lượng độc chất [7]. Nếu không chần và không can thiệp, dải khoai chiên sơ tạo ra 370 microgam/kg acrylamide và khi chiên hoàn thiện ở 175 độ C trong 3 phút sẽ vọt lên tới 2075 microgam/kg acrylamide [7]. Các thí nghiệm sinh hóa cũng cho thấy việc xử lý ngâm enzyme asparaginase (10000 ASNU/l ở 40 độ C trong 20 phút) sau khi chần có thể làm giảm 60% hàm lượng acrylamide sau chiên nhờ loại bỏ bớt tiền chất asparagine [7].

Một giải pháp đơn giản khác là chuyển đổi phương thức nấu nướng: luộc khoai tây không làm phát sinh phản ứng Maillard tạo acrylamide, vì độc chất này chỉ hình thành khi xử lý nhiệt cao trên 120 độ C trong điều kiện độ ẩm thấp như chiên, nướng [2, 4, 7]. Khi chiên, chỉ nên chiên đến màu vàng sáng, tránh chiên quá lâu để khoai ngả sang màu nâu đậm [2].

Lời khuyên cân bằng cho bữa ăn gia đình

Khoai tây là nguồn cung cấp tinh bột và dưỡng chất phổ biến, không cần phải kiêng khem cực đoan. Để bảo vệ sức khỏe gia đình, bạn chỉ cần thay đổi thói quen lưu trữ: để khoai nơi khô thoáng, tránh nhiệt độ tủ lạnh trước khi chiên. Kết hợp các bước chần sơ trước khi rán và ưu tiên các cách chế biến luộc hoặc hầm sẽ giúp bạn vừa giữ trọn hương vị món ăn vừa an tâm cho sức khỏe dài lâu.