Thói quen bắt đầu ngày mới bằng một ly cà phê thơm lừng đã trở thành nét sinh hoạt quen thuộc của hàng triệu người Việt. Để làm dịu bớt vị đắng gắt và tăng thêm hương vị đậm đà, không ít người lựa chọn thêm vào tách cà phê một hoặc hai thìa đường trắng. Tuy nhiên, nhiều người cũng băn khoăn liệu sự xuất hiện của chất tạo ngọt này có làm phá vỡ các tương tác hóa học tự nhiên và làm mất đi lượng chất chống oxy hóa quý giá vốn có trong hạt cà phê hay không.

Câu trả lời dưới góc nhìn khoa học sẽ khiến nhiều người bất ngờ: đường không hề phá hủy các hoạt chất chống oxy hóa tự nhiên trong cà phê. Thậm chí, các thử nghiệm tiêu hóa mô phỏng trong phòng thí nghiệm còn ghi nhận sự hiện diện của đường và sữa giúp gia tăng tỷ lệ giải phóng một số nhóm polyphenol quan trọng. Dẫu vậy, xét trên tổng thể chuyển hóa của cơ thể, việc lạm dụng quá nhiều đường trắng vẫn có thể làm suy giảm những lợi ích sức khỏe lâu dài mà đồ uống này mang lại.

Bản chất của các chất chống oxy hóa trong cà phê

Cà phê từ lâu đã được công nhận là một trong những nguồn cung cấp polyphenol dồi dào hàng đầu trong chế độ ăn uống hằng ngày của con người [1]. Các hợp chất polyphenol được phân loại là những chất chuyển hóa thứ cấp tự nhiên, xuất hiện phổ biến trong nhiều loại thực vật, trái cây và các thức uống quen thuộc như trà, rượu vang, socola, bia cũng như cà phê [2]. Lịch sử nghiên cứu các hoạt chất sinh học này đã đạt được những bước tiến vượt bậc kể từ các công trình tiên phong của hai nhà khoa học E. Fischer và K. Freudenberg, đưa polyphenol từ một chất được dùng trong ngành thuộc da trở thành tâm điểm của y học hiện đại [3].

Ngày nay, giới khoa học đã chứng minh các hợp chất này đảm nhận nhiều vai trò trị liệu đa dạng, bao gồm việc hỗ trợ trong điều trị ung thư, ngăn ngừa tổn thương tế bào, chống viêm và chống oxy hóa mạnh mẽ [3]. Ngoài ra, polyphenol còn cho thấy tiềm năng trong việc kiểm soát bệnh béo phì, các bệnh tim mạch và hỗ trợ điều hòa thần kinh [3]. Trong quả và hạt cà phê, các nhà nghiên cứu đã phân lập được nhiều hoạt chất tiêu biểu như axit caffeic, axit gallic và đặc biệt là axit chlorogenic [4]. Bên cạnh đó, các flavonoid quan trọng như catechin hay dẫn xuất quercetin glycosides cũng đóng góp đáng kể vào tổng khả năng dọn dẹp các gốc tự do [5].

Tuy mang hoạt tính sinh học rất cao, polyphenol tự nhiên lại gặp phải một rào cản lớn là tỷ lệ hấp thu qua đường tiêu hóa của con người vốn dĩ khá thấp [3]. Sự phân bố của các chất này đến các mô trong cơ thể cũng bị suy giảm phần nào theo cơ chế đào thải tự nhiên [2]. Quá trình sinh tổng hợp các chất chống oxy hóa trong thực vật còn chịu sự chi phối chặt chẽ từ môi trường, yếu tố di truyền cũng như độ chín của quả khi thu hoạch [3]. Do đó, việc hiểu rõ các yếu tố ảnh hưởng đến độ giải phóng sinh học của polyphenol sau khi pha chế là điều vô cùng cần thiết.

Đường trắng và tương tác hóa học trong cấu trúc đồ uống

Trong tự nhiên, các hợp chất polyphenol chính là yếu tố tạo nên vị đắng đặc trưng và cảm giác chát nhẹ nơi đầu lưỡi khi chúng ta thưởng thức cà phê [1]. Để giảm bớt vị đắng này, đường trắng hay sucrose thường được người tiêu dùng lựa chọn thêm vào. Khi hòa tan vào môi trường lỏng, đường sẽ trở thành một phần của ma trận thực phẩm, làm thay đổi môi trường tương tác vật lý và hóa học giữa các phân tử.

Một nghiên cứu công bố năm 2022 đã đi sâu tìm hiểu hiện tượng này bằng cách khảo sát ma trận đồ uống từ cà phê terebinth (Pistacia terebinthus L.) khi bổ sung thêm sữa, đường và chất tạo ngọt [5]. Nhóm nghiên cứu đã sử dụng mô hình mô phỏng hệ thống tiêu hóa dạ dày - ruột in vitro để theo dõi sự biến đổi của các hợp chất sinh học [5]. Kết quả ghi nhận rằng việc bổ sung riêng lẻ hoặc kết hợp đường, chất tạo ngọt cùng sữa không những không làm suy giảm mà còn làm tăng độ giải phóng sinh học (bioaccessibility) của các chất chống oxy hóa từ 36% đến 70% khi đo lường bằng phương pháp CUPRAC [5].

Điều này cho thấy cấu trúc phân tử của đường trắng ở nồng độ pha chế thông thường không trực tiếp bẻ gãy hay làm biến tính các liên kết chống oxy hóa của polyphenol. Trái lại, trong một hệ dung dịch phức hợp, sự có mặt của đường có thể tạo điều kiện giúp bảo tồn hoặc giải phóng tốt hơn các phân tử hoạt tính khi đi qua các giai đoạn tiêu hóa mô phỏng [5]. Công thức kết hợp cà phê terebinth với sữa nguyên kem và đường đã ghi nhận lượng hợp chất flavonoid và phi-flavonoid có thể giải phóng cao nhất, đạt mức từ 42,71 đến 47,07 mg trên 100 g sản phẩm [5].

Nghiên cứu nói gì về sự kết hợp giữa đường, sữa và cà phê?

Để có cái nhìn toàn diện, các nhà khoa học đã tiến hành nhiều thử nghiệm đối chứng nhằm đánh giá tác động của các thành phần phụ gia lên độ hòa tan và hấp thu của chất chống oxy hóa. Trong thử nghiệm năm 2022 trên cà phê terebinth, các hoạt chất flavonoid chính được xác định bao gồm quercetin glycosides và catechin, trong khi các hợp chất phi-flavonoid gồm có axit gallic, axit protocatechuic, axit syringic và axit ellagic [5]. Khi kiểm tra qua mô hình tiêu hóa nhân tạo, việc thêm sữa nguyên kem đã làm tăng đáng kể tổng lượng flavonoid giải phóng sinh học lên 45%, trong khi sữa tách béo lại không tạo ra sự thay đổi rõ rệt [5].

Bên cạnh đó, các nghiên cứu chuyên sâu về tương tác giữa polyphenol và protein trong đồ uống cũng cung cấp thêm nhiều góc nhìn giá trị. Hoạt chất chống oxy hóa trong cà phê có ái lực tự nhiên với protein trong sữa, tương tự như các tương tác đã được quan sát thấy ở trà xanh [6]. Các phân tử polyphenol có khả năng tương tác với protein thông qua lực liên kết kỵ nước hoặc ưa nước, dẫn tới việc hình thành các phức hợp dạng hòa tan hoặc không hòa tan [1].

Sự hình thành phức hợp protein - polyphenol này có thể làm thay đổi sinh khả dụng và đặc tính có lợi của từng thành phần theo nhiều chiều hướng khác nhau [1]. Trong một số trường hợp, liên kết này giúp che chở cho các chất chống oxy hóa khỏi sự phân hủy sớm trong môi trường dịch ruột vốn thiếu tính ổn định [6]. Hơn nữa, việc biến đổi hoặc tạo ra các phức hợp đại phân tử này còn được ghi nhận là giúp cải thiện tính bền vững, hỗ trợ quá trình thủy phân của enzym tiêu hóa và tăng cường khả năng vận chuyển trúng đích của các hoạt chất [2].

Tuy nhiên, các chuyên gia cũng chỉ ra giới hạn của các nghiên cứu trên: phần lớn những phát hiện về sự gia tăng giải phóng chất chống oxy hóa khi thêm đường hoặc sữa đều bắt nguồn từ mô hình mô phỏng tiêu hóa in vitro trong phòng thí nghiệm [5]. Quá trình tiêu hóa và hấp thu thực tế trên cơ thể người phức tạp hơn rất nhiều, chịu sự điều tiết của hệ vi sinh vật đường ruột, enzym gan và các con đường chuyển hóa nội sinh [1, 3].

Vì sao việc bảo toàn chất chống oxy hóa không đồng nghĩa với có lợi toàn diện?

Mặc dù các phản ứng hóa học trong cốc cà phê cho thấy đường không làm hủy hoại polyphenol [5], tác động chuyển hóa của loại thức uống này lên toàn bộ cơ thể lại là một bài toán khác. Các hợp chất chống oxy hóa sau khi vào cơ thể sẽ tạo ra các sản phẩm phụ có hoạt tính sinh học trong quá trình tiêu hóa và đi vào hệ tuần hoàn [3]. Chúng đóng góp vào việc bảo vệ tế bào gan, hỗ trợ chống viêm và điều hòa quá trình xơ hóa [7].

Một đánh giá khoa học công bố năm 2019 tập trung vào các bệnh gan viêm mạn tính đã nhấn mạnh rằng việc duy trì thói quen uống cà phê thường xuyên có thể mang lại nhiều tác dụng bảo vệ sức khỏe phòng ngừa [7]. Đáng chú ý, cơ chế bảo vệ của cà phê không chỉ đến từ caffeine mà còn nhờ vào các thành phần chống viêm và chống oxy hóa khác [7]. Ngay cả đối với cà phê đã khử caffeine (decaf), hàm lượng polyphenol bên trong vẫn thể hiện tác động tích cực tương đương lên tình trạng xơ gan và nồng độ enzym gan trong huyết thanh so với cà phê chứa caffeine [7]. Bên cạnh polyphenol, nhóm hoạt chất diterpene trong cà phê cũng phát huy hoạt tính chống oxy hóa và thải độc hữu hiệu [7].

Tuy nhiên, phần tổng kết của đánh giá năm 2019 lại đưa ra một lưu ý đặc biệt quan trọng: tác dụng bảo vệ và phòng ngừa bệnh của cà phê đạt được hiệu quả tốt nhất khi thức uống này được tiêu thụ mà không có thêm đường [7]. Việc hấp thụ quá nhiều đường sucrose từ đồ uống ngọt có thể gây ra gánh nặng lớn cho chuyển hóa năng lượng, làm tăng nguy cơ kháng insulin và tích tụ mỡ nội tạng. Do đó, dù hàm lượng chất chống oxy hóa được bảo tồn về mặt hóa học [5], mặt tiêu cực của đường trắng lên hệ tim mạch và chuyển hóa có thể làm lu mờ những lợi ích mà polyphenol mang lại [1, 4].

Những hiểu lầm thường gặp về cà phê và đường

Hiểu lầm đầu tiên và phổ biến nhất là quan niệm cho rằng đường trắng sẽ phản ứng và phá hủy hoàn toàn mọi hoạt tính chống oxy hóa của cà phê. Như các phân tích hóa học đã chỉ ra, phương pháp đo lường khả năng chống oxy hóa CUPRAC chứng minh sự hiện diện của đường và sữa vẫn cho phép giải phóng các chất chống oxy hóa ở mức rất cao trong quá trình tiêu hóa [5]. Đường đơn thuần không phải là một chất triệt tiêu polyphenol.

Hiểu lầm thứ hai là việc nhiều người tin rằng thêm sữa vào cà phê sẽ làm mất tác dụng của thức uống. Trên thực tế, sữa nguyên kem khi kết hợp với cà phê terebinth đã giúp gia tăng lượng flavonoid có thể hấp thu lên tới 45% [5]. Sự tương tác giữa protein sữa và các chất chống oxy hóa trong cà phê còn tạo ra các liên kết bảo vệ, giúp các hoạt chất này ổn định hơn trước tác động của môi trường tiêu hóa [5, 7].

Hiểu lầm thứ ba là cho rằng chỉ cà phê nguyên bản đậm đặc và chứa caffeine mới có tác dụng chống oxy hóa bảo vệ sức khỏe. Nghiên cứu y khoa đã chứng minh rằng các polyphenol trong cà phê decaf vẫn phát huy hiệu quả hỗ trợ bảo vệ gan và cải thiện men gan tương tự như cà phê thường [7]. Hoạt tính sinh học của cà phê đến từ sự hiệp đồng của nhiều nhóm chất như polyphenol và diterpene chứ không phụ thuộc hoàn toàn vào caffeine [7].

Nhóm đối tượng nên thận trọng khi uống cà phê thêm đường

Dù cà phê là thức uống lành mạnh, một số nhóm đối tượng cụ thể cần đặc biệt lưu ý về lượng đường mà mình cho vào cốc mỗi sáng:

  • Những người mắc các bệnh lý gan mạn tính, bao gồm xơ gan hay có nguy cơ ung thư biểu mô tế bào gan [7]. Đối với nhóm đối tượng này, việc duy trì uống cà phê không hề bị cấm đoán mà thậm chí còn được khuyến khích nhờ các đặc tính bảo vệ gan của polyphenol và diterpene [7]. Tuy nhiên, để phát huy tối đa lợi ích, người bệnh cần tuyệt đối hạn chế hoặc không thêm đường vào thức uống [7].
  • Những người đang đối mặt với hội chứng chuyển hóa, thừa cân, béo phì hoặc bệnh lý tim mạch [3]. Bản thân polyphenol có tiềm năng hỗ trợ quản lý các bệnh lý này [3], nhưng lượng calo dư thừa từ đường trắng sẽ cản trở hoàn toàn quá trình cải thiện sức khỏe.
  • Những người có vấn đề về hấp thu dinh dưỡng hoặc rối loạn enzym tiêu hóa cần thận trọng, do sự tương tác giữa phức hợp polyphenol với các enzym đường ruột có thể ảnh hưởng đến khả năng phân giải thức ăn [3, 7]. Bất kỳ ai đang có bệnh nền mạn tính hoặc đang trong quá trình dùng thuốc điều trị đều nên tham khảo ý kiến trực tiếp từ bác sĩ chuyên khoa để điều chỉnh chế độ ăn uống cho phù hợp.

Cách thưởng thức cà phê khoa học và tối ưu hoạt chất

Để tận dụng tối đa lượng chất chống oxy hóa dồi dào trong cà phê mà không phải gánh chịu những hệ lụy từ đường trắng, người tiêu dùng có thể áp dụng các thói quen pha chế khoa học sau:

  • Tập làm quen với việc giảm dần lượng đường: Nếu đã quen uống ngọt, bạn hãy cắt giảm từng chút lượng đường trắng mỗi ngày cho đến khi có thể thưởng thức hương vị nguyên bản của cà phê đen. Điều này giúp kích hoạt trọn vẹn tiềm năng phòng ngừa bệnh của cà phê theo khuyến nghị y khoa [7].
  • Kết hợp với một lượng nhỏ sữa tươi không đường: Thử nghiệm tiêu hóa cho thấy sự hiện diện của chất béo và protein trong sữa nguyên kem giúp gia tăng độ giải phóng sinh học của flavonoid lên 45% [5]. Bạn có thể thay thế đường bằng một chút sữa tươi không đường để vừa làm dịu vị đắng vừa tận dụng tối đa hoạt tính chống oxy hóa [2, 5].
  • Đa dạng hóa nguồn cung cấp chất chống oxy hóa: Bên cạnh cà phê, polyphenol còn hiện diện dồi dào trong các loại trà xanh, socola đen hay các loại rau củ và trái cây tươi [3, 5]. Một chế độ ăn cân bằng, đa dạng thực phẩm là cách tốt nhất để bù đắp cho hạn chế sinh khả dụng thấp của từng loại polyphenol đơn lẻ [1, 3].

Tóm lại, đường trắng không trực tiếp làm giảm hay phá hủy các hoạt chất chống oxy hóa trong tách cà phê sáng xét trên phương diện tương tác hóa học [5]. Tuy vậy, để bảo vệ sức khỏe chuyển hóa và nuôi dưỡng các cơ quan nội tạng một cách bền vững, việc thưởng thức một ly cà phê nguyên chất ít đường hoặc không đường vẫn luôn là lựa chọn tối ưu nhất [7]. Hãy lắng nghe cơ thể và tham khảo ý kiến chuyên gia y tế để xây dựng thói quen dinh dưỡng an toàn cho chính mình.