Gói mì ăn liền để lâu có mùi “hôi dầu”, hạt điều rang để quá hạn có vị đắng khét, dầu ăn chiên đi chiên lại sẫm màu và bốc mùi, sữa bột mở nắp lâu ngày có mùi lạ: đây đều là dấu hiệu của sự ôi hóa chất béo. Ôi hóa là nguyên nhân hàng đầu giới hạn hạn sử dụng của thực phẩm khô giàu chất béo, ảnh hưởng trực tiếp đến cảm quan, dinh dưỡng và có thể cả an toàn.

Sự ôi hóa là gì?

Sự ôi hóa (rancidity) là quá trình chất béo trong thực phẩm bị biến đổi hóa học, tạo ra các hợp chất có mùi vị khó chịu (mùi dầu cũ, mùi sơn, mùi xà phòng, vị đắng), làm thực phẩm không còn được chấp nhận. Có nhiều con đường dẫn đến ôi hóa, trong đó hai cơ chế chính là thủy phân và oxy hóa.

1. Ôi hóa thủy phân

Ôi hóa thủy phân xảy ra khi liên kết este trong triglyceride bị cắt bởi nước, giải phóng axit béo tự do (xem sự thủy phân). Phản ứng được xúc tác bởi:

  • Enzyme lipase có sẵn trong nguyên liệu (cám gạo, hạt, sữa) hoặc do vi sinh vật sinh ra;
  • Nhiệt độ cao và nước, như trong quá trình chiên.

Với chất béo chứa nhiều axit béo mạch ngắn (bơ sữa, dầu dừa, dầu hạt cọ), axit butyric, caproic, caprylic tự do gây mùi ôi, mùi phô mai, mùi xà phòng rõ rệt ngay ở nồng độ thấp. Với dầu thực vật mạch dài, axit béo tự do ít mùi hơn nhưng làm giảm điểm bốc khói và thúc đẩy oxy hóa. Chỉ tiêu đánh giá là chỉ số axit.

2. Ôi hóa oxy hóa

Đây là dạng ôi hóa phổ biến và quan trọng nhất, chủ yếu ở chất béo chứa axit béo không bão hòa. Cơ chế chi tiết được trình bày tại oxy hóa chất béo; tóm tắt gồm:

  • Tự oxy hóa: chuỗi phản ứng gốc tự do gồm khơi mào, lan truyền, kết thúc. Sản phẩm sơ cấp là hydroperoxide, không mùi; sản phẩm thứ cấp như aldehyde (hexanal, nonenal), ketone, rượu gây mùi ôi rõ rệt.
  • Oxy hóa quang hóa: ánh sáng kích hoạt chất nhạy quang (chlorophyll, riboflavin) tạo oxy đơn bội, oxy hóa axit béo nhanh gấp hàng nghìn lần tự oxy hóa. Sữa trong chai trong suốt, dầu ô liu xanh để dưới ánh sáng dễ bị ảnh hưởng.
  • Oxy hóa do enzyme: lipoxygenase trong đậu nành, ngũ cốc, rau tạo mùi “hăng đậu”, mùi cỏ; bất hoạt bằng chần hoặc xử lý nhiệt.

3. Ôi hóa do vi sinh vật (ôi hóa ketone)

Một số nấm mốc như Penicillium, Aspergillus phân giải axit béo thành methyl ketone, tạo mùi “ôi dừa” ở dừa nạo, cơm dừa khô, bơ sữa bảo quản kém. Đây cũng là cơ chế tạo hương đặc trưng có lợi của phô mai xanh.

Dấu hiệu nhận biết

  • Mùi dầu cũ, mùi sơn, mùi giấy cạc-tông, mùi cá ở dầu giàu omega-3.
  • Vị đắng, khét, cay hậu.
  • Màu sẫm hơn, dầu đặc hơn, tạo bọt khi chiên.
  • Mất màu ở thực phẩm có sắc tố carotenoid (gấc, ớt bột, cà rốt sấy).

Các chỉ số đánh giá ôi hóa

  • Chỉ số peroxide (PV): đo hydroperoxide, phản ánh giai đoạn đầu của oxy hóa.
  • Chỉ số p-anisidine (AnV): đo aldehyde, phản ánh sản phẩm thứ cấp.
  • Giá trị TOTOX = 2 × PV + AnV: đánh giá tổng thể mức oxy hóa.
  • Chỉ số axit, axit béo tự do (FFA): đánh giá ôi hóa thủy phân.
  • TBARS: đo malondialdehyde, dùng nhiều cho thịt, cá.
  • Hexanal, hợp chất bay hơi đo bằng GC: liên hệ tốt với mùi ôi cảm nhận.
  • Hợp chất phân cực tổng số (TPC): đánh giá dầu chiên; nhiều nước châu Âu quy định loại bỏ dầu khi vượt khoảng 24–27%.
  • Độ bền oxy hóa (Rancimat, OSI): gia nhiệt dầu, thổi không khí, đo thời gian cảm ứng; dùng so sánh độ bền giữa các loại dầu, đánh giá hiệu quả chất chống oxy hóa.
  • Đánh giá cảm quan bởi hội đồng đã huấn luyện.

Không chỉ số nào đủ một mình. PV tăng ở giai đoạn đầu rồi giảm khi hydroperoxide phân hủy, nên sản phẩm có PV thấp vẫn có thể đã ôi nặng; cần kết hợp chỉ số sơ cấp, thứ cấp và cảm quan.

Yếu tố thúc đẩy ôi hóa

  • Mức độ không bão hòa cao (dầu cá, dầu hạt lanh, dầu đậu nành).
  • Oxy, ánh sáng, nhiệt độ cao.
  • Ion kim loại (sắt, đồng) xúc tác.
  • Hoạt độ nước: oxy hóa lipid chậm nhất ở hoạt độ nước khoảng 0,2–0,4; thực phẩm quá khô hoặc ẩm hơn đều bị oxy hóa nhanh hơn.
  • Diện tích bề mặt lớn: bột, hạt nghiền, nhũ tương, sản phẩm sấy phun.
  • Dầu đã chiên nhiều lần, chứa sẵn sản phẩm oxy hóa.

Biện pháp phòng ngừa

  • Nguyên liệu: chọn dầu tươi, PV và axit béo tự do thấp; bất hoạt enzyme lipase, lipoxygenase.
  • Chất chống oxy hóa: tocopherol, chiết xuất hương thảo, ascorbyl palmitate, BHA, BHT, TBHQ (trong giới hạn cho phép); chất tạo phức kim loại như axit citric.
  • Bao bì: chắn oxy và ánh sáng (màng ghép nhôm, mạ nhôm, chai tối màu), xem tốc độ thấm oxy.
  • Loại oxy: bơm nitơ, hút chân không, gói hút oxy.
  • Bảo quản: nơi khô, mát, tránh ánh sáng; đậy kín sau khi mở.
  • Công thức: chọn chất béo bền hơn (dầu oleic cao, dầu cọ phân đoạn), vi bao dầu giàu omega-3.
  • Quản lý dầu chiên: lọc cặn, bổ sung dầu mới, không để dầu quá nóng, thay dầu theo chỉ tiêu.

Ôi hóa và sức khỏe

Ngoài việc làm giảm chất lượng cảm quan, ôi hóa làm mất axit béo thiết yếu, vitamin A, E và tạo ra một số hợp chất như aldehyde không bão hòa có khả năng gây hại khi tiêu thụ thường xuyên với lượng lớn. Dầu chiên đi chiên lại nhiều lần là nguồn đáng lưu ý nhất.

Câu hỏi thường gặp

Dầu ăn chưa mở nắp có bị ôi không? Có, nhưng chậm hơn. Dầu chưa mở vẫn chứa một lượng oxy hòa tan và oxy trong khoảng trống chai; bảo quản nơi nóng, có ánh sáng sẽ làm ôi nhanh hơn.

Ăn thực phẩm bị ôi nhẹ có sao không? Một lần với lượng nhỏ thường không gây ngộ độc cấp, nhưng không nên ăn thường xuyên vì giảm dinh dưỡng và tích lũy các sản phẩm oxy hóa. Thực phẩm có mùi ôi rõ nên bỏ.

Thuật ngữ liên quan

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