Acrylamide hình thành trong khi chế biến thức ăn có thể gây nguy hiểm

Acrylamide hình thành trong khi chế biến thức ăn có thể gây nguy hiểm

Khám phá ra acrylamide trong thực phẩm

Ban đầu, acrylamide chỉ được biết đến với ứng dụng trong công nghiệp sản xuất đồ nhựa, keo dính, giấy và mỹ phẩm. Các công nhân khi phơi nhiễm với hóa chất này ở nồng độ cao đã xuất hiện các triệu chứng nhiễm độc thần kinh. Điều đó có nghĩa là nồng độ cao của acrylamide có khả năng gây tổn thương các mô thần kinh. Trên mô hình động vật, liều cao của hợp chất này đã được biết đến là có thể gây ung thư và ảnh hưởng đến khả năng sinh sản.

Vào năm 2012, các nhà khoa học thuộc Đại học Stockholm (Thụy Điển) đã bất ngờ công bố sự hình thành của acrylamide trong thực phẩm và kể từ đó, người ta đã tìm ra sự hiện diện của hợp chất này trong rất nhiều loại thực phẩm khi được chế biến ở nhiệt độ cao. Thông thường, acrylamide được hình thành trong thực phẩm khi nhiệt độ lên tới 120 độ C hay cao hơn trong quá trình chiên rán, nướng và rang. Các thực phẩm như khoai tây chiên, snack khoai tây giòn, bánh quy, ngũ cốc, các loại bánh nướng và cà phê là những loại đầu tiên được tìm ra sự hiện diện của acrymide. Những nghiên cứu về sau đã phát hiện được acrylamide trong trái cây khô, rau củ nướng, dầu olive đen và một vài loại quả hạch rang.

Acrylamide được hình thành như thế nào?

Sự hình thành của acrylamide trong thực phẩm là kết quả của phản ứng Maillard – một phản ứng hóa học giữ một amino acid (cấu tạo protein) và một đường như glucose, fructose hay lactose.

Phản ứng này cần nhiệt độ để bắt đầu một chuỗi các thay đổi hóa học mà cuối cùng dẫn đến sự “hóa nâu” của thực phẩm và sự hình thành của một loạt các hợp chất tạo mùi vị và hình thức cảm quan của thực phẩm chế biến. Một trong những ví dụ điển hình của phản ứng Maillard là nướng bánh mỳ trắng trong lò nướng để tạo ra bánh mỳ nướng có màu nâu.

Bản thân sự hình thành của acrylamide trong thực phẩm là một trong những phản ứng hóa học phức tạp nhất xảy ra trong thực phẩm. Tuy nhiên, sự hình thành và nồng độ của acrylamide dường như lại phụ thuộc vào loại thực phẩm, nhiệt độ và thời gian gia nhiệt. Nói chung, những thực phẩm chứa tinh bột (như bánh mỳ, khoai tây) được nấu ở nhiệt độ cao hơn và thời gian lâu hơn sẽ chứa lượng acrylamide nhiều hơn.

Ngoài thời gian và nhiệt độ chế biến, các nghiên cứu cũng chỉ ra rằng nồng độ của amino acid asparagine cũng có liên quan đến sự tạo thành của acrylamide. Loại amino acid này có cấu trúc hóa học rất giống với acrylamide, do vậy rất có thể là trong quá trình phản ứng Maillard, asparagines đã được chuyển thành hợp chất acrylamide.

Nồng độ của acrylamide trong thực phẩm

Các nhà khoa học đều công nhận rằng những thực phẩm chứa hàm lượng acrylamide cao nhất là những thứ được chiên rán, chiên ngập dầu hay nướng trong lò như bánh ngọt, bánh mỳ và khoai tây chiên. Ủy ban chuyên gia về phụ gia thực phẩm châu Âu (JECFA) báo cáo rằng những thực phẩm chứa hàm lượng acrylamide cao nhất ở đa số các quốc gia bao gồm khoai tây chiên (16-30%), snack khoai tây (6-46%), cà phê (13-39%), bánh quy (10-20%) và bánh mỳ/bánh mỳ nướng (10-30%).

Các thực phẩm khác đều chứa ít hơn 10% tổng lượng acrylamide đưa vào cơ thể. Tại các nước châu Âu, hàm lượng acrylamide đưa vào cơ thể mỗi ngày vào khoảng 0.3-1.4 mcg/kg thể trọng và loại thực phẩm tùy thuộc vào chế độ ăn của mỗi quốc gia.

Hiện tại người ta chưa tìm thấy sự hiện diện của hợp chất này trong những thực phẩm được chế biến bằng cách luộc, hầm hoặc hấp. Điều này có thể giải thích là do nhiệt độ tối đa khi sử dụng những phương pháp chế biến này đều không vượt quá 100 độ C và do sự vắng mặt của phản ứng than hóa.

Acrylamide trong thực phẩm có gây hại cho sức khỏe con người hay không?

Một thời gian ngắn sau nghiên cứu tại Thụy Điển, Hiệp hội khoa học về thực phẩm đã đưa ra ý kiến về những ảnh hưởng cho sức khỏe con người có liên quan đến acrylamide trong thực phẩm. Tổ chức y tế thế giới (WHO) đưa ra thông báo rằng “acrylamide được xếp vào nhóm các chất hóa học không đảm bảo an toàn nằm tại ngưỡng, nghĩa là tại nồng độ rất thấp cũng có thể gây ra những nguy cơ thấp chứ không phải là không có nguy cơ.”

Vào năm 2005, Cơ quan an toàn thực phẩm châu Âu (EFSA) đã đồng thuận với kết luận từ báo cáo của JECFA và cho rằng cộng đồng cần nỗ lực giảm thiểu phơi nhiễm với hợp chất này.

Để hiểu sâu hơn về nguy cơ gặp phải khi chế biến thực phẩm ở nhiệt độ cao, Ủy ban châu Âu đã tài trợ cho một dự án tên là HEATOX (Heat-generated Food Toxicants – Identification, Characterization and Risk Minimalisation). Mục tiêu của HEATOX là nhận biết và giảm thiểu nguy cơ cho sức khỏe từ những hợp chất sản xuất ra trong quá trình chế biến thức ăn. Đặc biệt, nó tập trung vào acrylamide và vào năm 2007 đã đưa ra 4 khám phá dựa trên những nghiên cứu từ phòng thí nghiệm: 1) acrylamide trong thực phẩm có thể là một yếu tố nguy cơ gây ung thư; 2) có thể giảm được nồng độ acrylamide trong thực phẩm nhưng không thể loại bỏ hoàn toàn nó; 3) những phương pháp phân tích để phát hiện acrylamide trong thực phẩm là sẵn có; 4) quá trình chế biến thực phẩm có thể sản sinh ra những hợp chất khác gây ảnh hưởng đến sức khỏe con người.

Cộng đồng đã làm gì để giảm thiểu lượng acrylamide trong thực phẩm?

Các nhà sản xuất thực phẩm đã áp dụng các biện pháp để giảm sự hình thành của acrylamide trong thực phẩm bằng cách tập trung vào quản lý chất lượng, thay đổi công thức và quá trình chế biến. Tuy nhiên cũng cần lưu ý rằng những biện pháp này không thể loại bỏ những yếu tố mùa vụ có những tác động lên thành phần tiền chất tạo acrylamide trong nguyên liệu thô.

Các nhà khoa học hiện tại đang tìm kiếm những biện pháp để giảm nồng độ của acrylamide trong thực phẩm bằng cách chặn các phản ứng có hại trong quá trình nấu nướng, thông qua công nghệ sinh học và và các kỹ thuật nông nghiệp. Ví dụ, việc tăng hàm lượng lưu huỳnh trong đất và giảm hàm lượng nitơ đã được chứng minh có thể giảm nồng độ của acrylamide trong một số loại cây lương thực. Ngoài ra, thông qua kỹ thuật biến đổi gien, các nhà khoa học đã tạo ra nhiều giống khoai tây mới có chứa hàm lượng đường thấp hơn khoai tây trồng tự nhiên. Làm giảm nồng độ đường khử (ví dụ như glucose) trong khoai tây cũng có thể giúp giảm nồng độ acrylamide do loại đường này là một thành phần quan trọng của phản ứng Maillard. Tương tự như vậy, việc tác động vào những gen nhất định trong thực vật cũng có thể giúp kiểm soát sự tạo thành của asparagines, một tiền chất để tạo thành acrylamide.

Bạn có thể làm gì?

Khi các nghiên cứu đang tiếp tục khám phá ra những biện pháp giúp giảm thiểu sự tạo thành của acrylamide trong quá trình gia nhiệt một số thực phẩm, người tiêu dùng nên tránh việc chế biến quá lâu những thực phẩm này. Tuân theo những hướng dẫn chế biến trên nhãn thực phẩm và thiết bị nấu nướng có thể giúp đạt được mục tiêu này. Ngoài ra, chúng ta cũng nên ưu tiên chế biến thực phẩm bằng các phương pháp như luộc, hấp… để giảm thiểu sự hình thành của acrylamide. Và nên nhớ cần hạn chế tiêu thụ những thực phẩm chế biến sẵn bởi ngoài việc chứa hàm lượng rất cao acrylamide, chúng còn rất cao năng lượng và có thể gây thừa cân, béo phì.

Tham khảo thêm thông tin tại bài viết: Bệnh từ thực phẩm: Nguyên nhân và cách phòng tránh