Nhiều gia đình Việt Nam vẫn giữ thói quen cố gắng nhai cả vỏ tôm hoặc xay nhuyễn vỏ tôm nấu canh vì tin rằng đây là kho chứa canxi dồi dào giúp xương chắc khỏe. Hình ảnh những con tôm rang giòn nguyên vỏ hay bát canh riêu tôm xay đã trở nên vô cùng quen thuộc trong bữa cơm thường nhật. Tuy nhiên, liệu lớp vỏ cứng cáp này có thực sự cung cấp nguồn canxi tối ưu cho cơ thể hay chỉ là một sự ngộ nhận kéo dài qua nhiều thế hệ?

Câu trả lời ngắn gọn từ góc độ khoa học: Vỏ tôm thực tế có chứa muối khoáng canxi nhưng ở dạng canxi cacbonat liên kết chặt chẽ trong mạng lưới sợi chitin, khiến hệ tiêu hóa của con người gần như không thể nghiền nát và hấp thu [1]. Ngược lại, nguồn dinh dưỡng dễ dung nạp và các dưỡng chất giá trị nhất của con tôm lại nằm ở phần thịt, trong khi việc cố nuốt vỏ cứng còn tiềm ẩn nhiều rủi ro cho đường ruột.

Thực hư về thành phần dinh dưỡng của vỏ tôm

Quan niệm ăn vỏ tôm để bổ sung canxi xuất phát từ cảm quan bên ngoài khi thấy lớp vỏ tôm giáp xác dày dặn, cứng cáp. Sự cứng cáp này khiến nhiều người liên tưởng trực tiếp đến hàm lượng canxi cô đặc tương tự như xương động vật hay vỏ trứng.

Thế nhưng, các nghiên cứu hóa sinh đã làm sáng tỏ cấu trúc thực sự của lớp vỏ ngoài loài giáp xác. Vỏ của động vật giáp xác được tạo thành từ 30% đến 40% protein, 30% đến 50% muối khoáng mà chủ yếu là canxi cacbonat cùng phốt phát, và khoảng 13% đến 42% là chitin với các cấu trúc hóa học khác nhau [1]. Chitin là một loại polymer sinh học tự nhiên đứng thứ hai về độ dồi dào sau cellulose, tạo nên bộ khung xương ngoài vững chắc để bảo vệ cơ thể tôm [2].

Bên cạnh đó, lớp vỏ tôm phế phẩm cũng chứa một tỷ lệ chitin dao động khoảng 15% đến 40% tính theo trọng lượng khô [3]. Trong một phân tích thành phần cụ thể trên vỏ tôm royal, hàm lượng chitin chiếm khoảng 24% và lượng canxi ghi nhận ở mức 77,33-ppm [4]. Điều này cho thấy canxi tồn tại trong vỏ tôm nhưng bị giam giữ chặt chẽ trong cấu trúc hữu cơ phức tạp.

Cơ chế liên kết khiến canxi trong vỏ tôm khó hấp thu

Để cơ thể con người có thể hấp thu được canxi từ thực phẩm, khoáng chất này cần được hòa tan và ion hóa trong môi trường dịch vị dạ dày. Tuy nhiên, cấu trúc mô học của vỏ tôm lại tạo ra một rào cản vật lý và hóa học vô cùng kiên cố trước các enzyme tiêu hóa thông thường của con người.

Khi phân tích cấu trúc lát cắt của vỏ tôm Penaeus monodon, các nhà khoa học phát hiện ra rằng protein tập trung chủ yếu ở lớp biểu bì ngoài (exocuticle), trong khi chitin và canxi lại nằm đậm đặc ở lớp biểu bì trong (endocuticle) [5]. Lớp endocuticle này liên kết canxi cacbonat đan cài chặt chẽ với các vi sợi chitin, tạo nên một tấm khiên sinh học cực kỳ bền vững [1], [5].

Hệ tiêu hóa của con người không tiết ra enzyme chitinase để cắt đứt các liên kết beta-(1-4)-glucan của phân tử chitin [2], [6]. Nếu không có enzyme chuyên biệt phá vỡ lớp màng sinh học này, axit dịch vị dạ dày không thể tiếp cận toàn diện để tách canxi ra khỏi mạng lưới hữu cơ. Do đó, phần lớn vỏ tôm khi nuốt vào sẽ đi qua ống tiêu hóa gần như nguyên vẹn dưới dạng chất xơ không hòa tan và bị đào thải ra ngoài theo phân mà không giải phóng được khoáng chất.

Các nghiên cứu khoa học phải dùng hóa chất mạnh để tách canxi

Minh chứng rõ ràng nhất cho độ bền của liên kết canxi trong vỏ tôm là việc các nhà khoa học luôn phải sử dụng các điều kiện xử lý hóa học hoặc công nghệ sinh học cực kỳ nghiêm ngặt mới có thể khử khoáng và tách chiết canxi thành công.

Một nghiên cứu công bố năm 2010 đã tiến hành tách chiết chitin từ phế phụ phẩm vỏ tôm Metapenaeus monoceros [7]. Để loại bỏ hoàn toàn canxi ra khỏi lớp vỏ, các nhà nghiên cứu đã phải ngâm mẫu vỏ trong dung dịch axit clohydric (HCl) nồng độ 1,25 M suốt 6 giờ liên tục ở nhiệt độ phòng [7]. Sau quá trình xử lý axit gắt gao này, lượng canxi tồn dư trong chitin mới giảm xuống mức dưới 0,01% [7].

Để khắc phục tình trạng ô nhiễm môi trường do dùng axit mạnh như HCl và kiềm mạnh NaOH, các nghiên cứu mới đã tìm kiếm giải pháp thay thế thân thiện hơn [3], [2]. Năm 2019, một phương pháp chiết xuất hai bước được phát triển, sử dụng axit citric kết hợp dung môi eutectic sâu (DES) có hỗ trợ vi sóng, giúp đạt hiệu suất khử khoáng loại bỏ canxi trên 98% và khử protein trên 88% [2]. Một nghiên cứu khác vào năm 2020 áp dụng kỹ thuật nổ hơi tức thời (ICSE) kết hợp axit hữu cơ yếu (HCOOH) và lượng kali hydroxit (KOH) thấp hơn 90% mol để đạt tỷ lệ khử khoáng 98,2% [3].

Các quy trình sinh học sử dụng vi sinh vật cũng đòi hỏi thời gian rất dài để bẻ gãy cấu trúc này [5], [8]. Nghiên cứu năm 2013 cho thấy việc khử canxi từ vỏ tôm bằng vi khuẩn sinh axit lactic phải mất tới 48 giờ liên tục trong điều kiện nuôi cấy chọn lọc [5]. Trong tự nhiên, để phân giải được chitin từ vỏ tôm làm thức ăn cho cá rô phi, các nhà khoa học phải phân lập một loại enzyme chitinase đặc hiệu (ChiB565) từ vi khuẩn Aeromonas veronii B565 và cho phản ứng tối ưu ở pH 5,0 cùng nhiệt độ 50 độ C [6]. Điều này chứng minh dạ dày người hoàn toàn không đủ điều kiện khắc nghiệt để tự chiết xuất lượng canxi này.

So sánh giá trị dinh dưỡng giữa vỏ và thịt tôm

Nhiều người vì cố gắng ăn vỏ mà bỏ qua việc thưởng thức trọn vẹn phần thịt tôm, vốn là nơi chứa đựng giá trị dinh dưỡng sinh học cao nhất của loài hải sản này. Trong ngành công nghiệp chế biến, tôm chiếm khoảng 45% tổng sản lượng hải sản chế biến, để lại lượng vỏ khổng lồ thường chỉ được tận dụng làm thức ăn chăn nuôi giá trị thấp hoặc phân bón [2].

Dung dịch nước thải sau quá trình tiền xử lý vỏ tôm thực tế có chứa các oligopeptide, canxi và kali có thể tái chế làm phân bón cho cây trồng [3]. Tuy nhiên, đối với dinh dưỡng người, phần thịt tôm mới là nguồn cung cấp protein nạc chất lượng cao, dễ tiêu hóa và giàu các khoáng chất cần thiết. Vỏ tôm chỉ chứa một lượng rất nhỏ carotenoid (chủ yếu là astaxanthin) cùng một ít lipid còn sót lại từ mô cơ hoặc nội tạng [1].

Canxi và các khoáng chất tồn tại tự nhiên trong thịt tôm ở dạng phức hợp hữu cơ liên kết với protein, giúp ruột non hấp thu vào máu thuận lợi hơn rất nhiều so với muối canxi cacbonat không hòa tan nằm trong vỏ [1]. Hơn nữa, thịt tôm mềm, phù hợp với mọi độ tuổi và không gây cản trở cơ học cho ống tiêu hóa.

Những hiểu lầm phổ biến khi ăn tôm

Hiểu lầm lớn nhất chính là quan niệm "ăn gì bổ nấy", cho rằng vỏ tôm cứng thì ăn vào sẽ giúp xương và răng cứng cáp. Sự thật là độ cứng của vỏ giáp xác được tạo nên bởi mạng lưới chitin kết hợp muối vô cơ để làm áo giáp tự vệ, không đồng nghĩa với việc cơ thể người có thể đồng hóa lượng khoáng đó [1], [2].

Một hiểu lầm khác là rang tôm thật giòn hoặc nấu chín kỹ thì canxi trong vỏ sẽ dễ hấp thu hơn. Nhiệt độ nấu nướng thông thường trong bếp gia đình chỉ làm biến tính một phần protein và làm vỏ giòn, dễ gãy vụn hơn về mặt cơ học chứ không thể bẻ gãy liên kết phân tử giữa chitin và canxi cacbonat [1], [5]. Nghiên cứu nhiệt lượng cho thấy độ suy giảm nhiệt của chitin và chitosan bắt đầu ở ngưỡng rất cao, lần lượt là 326 độ C và 322 độ C [4]. Vì vậy, việc chiên xào thông thường không làm giải phóng canxi tự do.

Hiểu lầm thứ ba là xay nhuyễn vỏ tôm uống nước cốt sẽ lấy được trọn vẹn canxi. Khi lọc bỏ bã vỏ tôm xay, phần lớn bột chitin và canxi cacbonat không tan vẫn bị loại bỏ lại ở màng lọc, thứ nước thu được chủ yếu là dịch đạm hòa tan và hương vị tôm chứ không chứa hàm lượng canxi dồi dào như nhiều người kỳ vọng.

Những ai cần thận trọng khi ăn vỏ tôm?

Việc cố gắng nhai nuốt vỏ tôm dày, cứng không những không mang lại lợi ích bồi bổ canxi mà còn có thể gây hại cho sức khỏe của nhiều đối tượng nhạy cảm:

  • Trẻ nhỏ và người cao tuổi: Đây là hai nhóm đối tượng có phản xạ nuốt và chức năng tiêu hóa kém. Các mảnh vỏ tôm sắc nhọn rất dễ mắc kẹt ở ngã tư hầu họng, gây hóc dị vật, trầy xước niêm mạc thực quản hoặc thậm chí gây thủng đường tiêu hóa nếu mảnh vỏ lớn.
  • Người mắc bệnh lý dạ dày, viêm loét đại tràng: Vỏ tôm chứa lượng lớn chitin không thể tiêu hóa [1], [2]. Khi đi qua ống tiêu hóa, các cạnh sắc thô ráp của mảnh vỏ có thể cọ xát cơ học làm tổn thương các vết loét sẵn có, gây đau bụng, chướng hơi và khó tiêu kéo dài.
  • Người có hệ miễn dịch nhạy cảm hoặc tiền sử dị ứng hải sản: Mặc dù chitosan chiết xuất từ vỏ tôm có hoạt tính kháng khuẩn ức chế vi khuẩn Gram âm và Gram dương ở nồng độ 50 mg/mL [7], nhưng phần phế phụ phẩm vỏ tôm tự nhiên chưa qua tinh chế vẫn có thể chứa tàn dư mô cơ và protein lạ dễ kích hoạt phản ứng dị ứng [1].

Gợi ý chế biến và bổ sung canxi đúng cách từ tôm

Để tận dụng tối đa lợi ích dinh dưỡng từ tôm mà vẫn đảm bảo an toàn cho cả gia đình, người tiêu dùng nên áp dụng các thói quen ẩm thực khoa học sau:

  • Bóc bỏ vỏ đối với tôm to: Với các loại tôm lớn có lớp vỏ dày và cứng như tôm sú, tôm càng, nên bóc bỏ hoàn toàn phần vỏ cứng bên ngoài trước khi chế biến hoặc khi ăn. Hãy tập trung thưởng thức phần thịt tôm tươi ngon, giàu đạm và các vi chất dinh dưỡng.
  • Tận dụng tôm nhỏ nguyên vỏ mềm: Nếu muốn ăn cả vỏ, hãy chọn các loại tôm nhỏ, tép đồng hoặc tôm lột có lớp vỏ rất mỏng và mềm. Mặc dù canxi từ vỏ mềm này hấp thu không đáng kể, nhưng chúng không gây tổn thương cơ học cho niêm mạc họng và dạ dày.
  • Nấu chín đúng cách: Chế biến tôm bằng phương pháp luộc, hấp, xào hoặc nấu canh thanh đạm để giữ trọn dưỡng chất trong thịt, tránh chiên ngập dầu mỡ ở nhiệt độ cao làm biến chất protein nạc của tôm.
  • Đa dạng hóa nguồn canxi dễ hấp thu: Thay vì trông đợi vào vỏ tôm, hãy bổ sung canxi cho cơ thể từ những nguồn thực phẩm có sinh khả dụng cao như sữa, sữa chua, phô mai, các loại đậu, rau lá xanh thẫm và cá nhỏ ăn được cả xương.

Tóm lại, quan niệm ăn vỏ tôm để bổ sung canxi là một thói quen ăn uống chưa chuẩn xác dưới góc nhìn khoa học. Hãy bóc bỏ lớp vỏ cứng khó tiêu để bảo vệ đường tiêu hóa và thưởng thức trọn vẹn giá trị dinh dưỡng từ phần thịt tôm thơm ngon trong thực đơn cân bằng hàng ngày.