Năm 2002, Cơ quan Thực phẩm Quốc gia Thụy Điển cùng Đại học Stockholm công bố phát hiện gây chấn động: acrylamide, một hóa chất công nghiệp được xếp vào nhóm có thể gây ung thư, xuất hiện với hàm lượng đáng kể trong nhiều thực phẩm giàu tinh bột được chiên, nướng, rang. Từ đó đến nay, acrylamide trở thành một trong những chất gây ô nhiễm sinh ra trong chế biến được nghiên cứu và quản lý chặt chẽ nhất.

Acrylamide là gì?

Acrylamide (C₃H₅NO) là một hợp chất hữu cơ nhỏ, tan tốt trong nước. Trong công nghiệp, acrylamide được dùng để sản xuất polyacrylamide cho xử lý nước, giấy, mỹ phẩm. Trong thực phẩm, acrylamide không phải phụ gia và không có trong nguyên liệu tươi; nó tự hình thành khi chế biến ở nhiệt độ cao, nên được xếp vào nhóm chất gây ô nhiễm sinh ra trong quá trình chế biến (process contaminant).

Cơ chế hình thành

Con đường chính là phản ứng Maillard giữa axit amin asparagine và đường khử (glucose, fructose) khi thực phẩm được gia nhiệt khô ở nhiệt độ trên khoảng 120 °C. Cùng phản ứng tạo màu vàng nâu và hương thơm hấp dẫn của khoai chiên, bánh mì nướng, cà phê rang cũng tạo ra acrylamide. Các điều kiện thúc đẩy:

  • Nhiệt độ cao và thời gian dài: chiên, nướng, rang, quay; hàm lượng tăng mạnh khi sản phẩm bị nâu sẫm, cháy.
  • Độ ẩm thấp ở bề mặt: acrylamide chủ yếu hình thành ở lớp vỏ khô. Luộc, hấp (dưới 100 °C, nhiều nước) hầu như không tạo acrylamide.
  • Nguyên liệu giàu asparagine và đường khử: khoai tây, ngũ cốc (lúa mì, lúa mạch đen), hạt cà phê, cacao.

Thực phẩm chứa acrylamide

  • Khoai tây chiên, khoai tây lát chiên giòn (snack).
  • Cà phê rang, cà phê hòa tan, các sản phẩm thay thế cà phê từ ngũ cốc, rau diếp xoăn.
  • Bánh quy, bánh quy giòn, bánh xốp, bánh gừng.
  • Bánh mì, đặc biệt phần vỏ và bánh mì nướng.
  • Ngũ cốc ăn sáng, thực phẩm chế biến từ ngũ cốc cho trẻ em.
  • Một số sản phẩm nội địa có chiên, rang ở nhiệt độ cao như bánh phồng, khoai lang chiên, chuối chiên giòn có thể chứa acrylamide; mức độ phụ thuộc nguyên liệu và quy trình.

Nguy cơ đối với sức khỏe

  • IARC (Cơ quan Nghiên cứu Ung thư Quốc tế) xếp acrylamide vào nhóm 2A – có thể gây ung thư cho người, dựa trên bằng chứng đầy đủ ở động vật thí nghiệm.
  • EFSA trong đánh giá năm 2015 kết luận acrylamide trong thực phẩm có khả năng làm tăng nguy cơ ung thư ở mọi nhóm tuổi, và mức phơi nhiễm hiện tại là điều đáng quan ngại, trẻ em là nhóm phơi nhiễm cao nhất tính theo cân nặng.
  • Acrylamide và chất chuyển hóa glycidamide có thể gây tổn thương ADN; ở liều cao trong môi trường nghề nghiệp, acrylamide gây độc thần kinh.
  • Các nghiên cứu dịch tễ trên người đến nay chưa cho kết quả nhất quán về mối liên hệ giữa acrylamide trong khẩu phần và ung thư.

Do acrylamide có thể gây độc gen, các cơ quan quản lý không thiết lập mức ăn vào an toàn như ADI mà áp dụng nguyên tắc ALARA – giảm thấp nhất mức có thể đạt được một cách hợp lý.

Quy định

Liên minh châu Âu ban hành Quy định (EU) 2017/2158, yêu cầu các doanh nghiệp sản xuất, chế biến, kinh doanh thực phẩm liên quan áp dụng biện pháp giảm thiểu và lấy mẫu kiểm tra, so sánh với mức tham chiếu (benchmark level) cho từng nhóm sản phẩm, ví dụ khoai tây chiên dạng que, khoai tây lát chiên giòn, bánh mì, bánh quy, ngũ cốc ăn sáng, cà phê rang, cà phê hòa tan, thực phẩm cho trẻ em. Mức tham chiếu không phải giới hạn tối đa mà là thước đo hiệu quả của các biện pháp giảm thiểu; EU đang xem xét đặt giới hạn tối đa cho một số nhóm. Codex cũng có Quy phạm thực hành giảm acrylamide trong thực phẩm. Doanh nghiệp Việt Nam xuất khẩu snack, cà phê, bánh sang EU cần nắm rõ các yêu cầu này.

Cách giảm acrylamide trong sản xuất

Nguyên liệu

  • Chọn giống khoai tây có hàm lượng đường khử thấp.
  • Không bảo quản khoai tây dưới khoảng 6 °C: lạnh làm tinh bột chuyển thành đường khử (“ngọt hóa do lạnh”), làm tăng acrylamide khi chiên.
  • Với ngũ cốc, giảm asparagine qua chọn giống và kiểm soát bón phân lưu huỳnh.

Xử lý trước khi chiên nướng

  • Ngâm, rửa hoặc chần khoai tây cắt lát để loại bớt đường và asparagine trên bề mặt.
  • Dùng enzyme asparaginase chuyển asparagine thành axit aspartic, có thể giảm đáng kể acrylamide trong bánh quy, snack, khoai chiên mà không ảnh hưởng nhiều đến hương vị.
  • Thay amoni bicarbonate bằng chất tạo nở khác trong bánh quy.
  • Giảm đường khử trong công thức, hạ pH bề mặt, bổ sung ion canxi.
  • Lên men bột nhào bằng nấm men đủ lâu giúp tiêu thụ bớt asparagine.

Quá trình nhiệt

  • Chiên ở nhiệt độ vừa phải (thường khuyến nghị không quá khoảng 175 °C với khoai tây), tránh chiên quá lâu.
  • Kiểm soát màu sản phẩm cuối, dùng bảng màu chuẩn; loại bỏ miếng nâu sẫm, cháy bằng máy phân loại quang học.
  • Chiên chân không ở nhiệt độ thấp hơn cho snack trái cây, rau củ.
  • Điều chỉnh nhiệt độ rang cà phê và thời gian nướng bánh.

Lời khuyên cho người tiêu dùng

  • Chiên, nướng đến màu vàng nhạt, không để nâu sẫm, cháy (“vàng thay vì nâu”).
  • Không bảo quản khoai tây sống trong tủ lạnh.
  • Ưu tiên luộc, hấp, nấu canh cho thực phẩm giàu tinh bột.
  • Duy trì chế độ ăn cân bằng, hạn chế thực phẩm siêu chế biến chiên giòn.

Phân tích acrylamide

Phương pháp phổ biến là sắc ký lỏng ghép khối phổ hai lần (LC-MS/MS) hoặc sắc ký khí ghép khối phổ (GC-MS), với giới hạn định lượng thường ở mức vài chục microgam trên kilogam.

Câu hỏi thường gặp

Cà phê có acrylamide có nên bỏ không? Cà phê là một nguồn acrylamide trong khẩu phần, nhưng các cơ quan quản lý không khuyến nghị bỏ cà phê; trọng tâm là giảm thiểu trong sản xuất và cân bằng tổng thể chế độ ăn.

Nồi chiên không dầu có tránh được acrylamide? Không hoàn toàn. Nồi chiên không dầu vẫn gia nhiệt khô ở nhiệt độ cao nên vẫn tạo acrylamide; mức độ phụ thuộc nhiệt độ, thời gian và độ nâu của món ăn.

Thuật ngữ liên quan

Đọc thêm: Ngành Công Nghệ Thực Phẩm Là Gì? Tổng Quan A-Z