Trăm năm làm ngọt thay đường

Chất làm ngọt nhân tạo (artificial sweetener) là tên gọi chung của các phụ gia thực phẩm có khả năng tạo vị ngọt cho thức ăn hoặc đồ uống. Chúng ngọt hơn đường saccharose từ 200 đến 700 lần và không chứa calo, vì cơ thể không thể chuyển hóa các chất này thành năng lượng.

Vẫn còn đó tranh cãi về độ an toàn của các hợp chất tạo ngọt và cuộc đối đầu không hồi kết giữa ngành công nghiệp thực phẩm sử dụng chúng với các cơ quan quản lý, mà ví dụ mới nhất là cảnh báo "có thể gây ung thư" của WHO về chất tạo ngọt aspartame (xem thêm bài bên).

Nhưng nếu có một điều mà người tiêu dùng sợ còn hơn bệnh tật thì đó chính là một bàn ăn thiếu đi vị ngọt và lịch sử đã chứng minh dù trải qua bao nhiêu trắc trở thì chất làm ngọt nhân tạo luôn trở lại mạnh mẽ để vỗ về những chiếc lưỡi hảo ngọt của nhân gian.

Lược sử chất tạo ngọt

Bạn có thể tìm thấy chúng ở hầu hết mọi nhà hàng và siêu thị trên khắp nước Mỹ: những gói giấy nhỏ màu xanh lam, vàng hoặc hồng chứa đường ăn kiêng với các nhãn hiệu Equal, Splenda hoặc Sweet'N Low. Trong hơn một thế kỷ kể từ lúc nó được tìm thấy lần đầu, chất làm ngọt nhân tạo đã trở thành một phần trong trải nghiệm ăn uống của người dân Mỹ và lan ra toàn cầu qua các sản phẩm chế biến sẵn.

Có một trùng hợp thú vị là các chất làm ngọt nhân tạo phổ biến hiện nay đều được phát hiện một cách tình cờ. Phát hiện sớm nhất được ghi nhận là vào năm 1878 với công lao thuộc về nhà hóa học người Nga Constantin Fahlberg, khi đó đang làm việc tại một phòng thí nghiệm của Đại học John Hopkins (Mỹ).

Một ngày nọ trong lúc dùng bữa, Fahlberg nếm thấy vị ngọt bất thường trên những đầu ngón tay mà ông quên rửa sau khi tiếp xúc với các hóa chất. Ông tức tốc đến chỗ làm nếm thử tất cả những thứ mình từng chạm vào và tìm ra thủ phạm là benzoic sulfimide - một dẫn xuất từ nhựa than đá. Fahlberg đặt tên cho chất này là saccharin, trong tiếng Latin có nghĩa là "đường".

Đến những năm 1950, thị trường biết đến một chất làm ngọt khác là cyclamate cùng với sự bùng nổ của đường ăn kiêng thương hiệu Sweet'N Low. Cyclamate được phát hiện trước đó vào năm 1937 khi một sinh viên cao học tại Đại học Illinois trong lúc nghiên cứu thuốc hạ sốt đã nếm thấy vị ngọt trên ngón tay mình khi hút thuốc trong giờ nghỉ giải lao. 

Khi trộn cyclamate và saccharin theo tỉ lệ 10:1, người ta nhận thấy cyclamate giúp trung hòa hậu vị đắng của saccharin và tạo ra thành phẩm có vị giống với đường thật nhất. Tuy nhiên, chất này bị cấm dùng trong thực phẩm ở Mỹ từ năm 1968 và Sweet'N Low đã thay đổi công thức sang 100% saccharin cho đến nay.

Phải mất hơn một thập niên sau cyclamate thì chất làm ngọt nhân tạo phổ biến tiếp theo mới được phát hiện qua một khám phá tình cờ khác bởi nhà hóa học James Schlatter trong lúc nghiên cứu một loại thuốc trị loét vào năm 1965. 

Chất này chính là aspartame, một hợp chất axit amin ngọt hơn đường 200 lần. Aspartame ra mắt thị trường dưới thương hiệu Nutrasweet vào năm 1981. Ngày nay, aspartame được lưu hành thương mại phổ biến dưới tên gọi đường ăn kiêng Equal có bao bì màu xanh lam.

Chất cuối cùng trong "bộ tứ" làm ngọt nhân tạo là sucralose, được bán với tên thương mại Splenda. Sucralose được phát hiện vào năm 1976 khi một nhà nghiên cứu được yêu cầu "thử nghiệm" (test) một hợp chất hóa học đã nghe nhầm thành "nếm thử" (taste) và… làm theo. 

Rất may mắn người này đã sống sót, và sự nhầm lẫn đó lại mở đường cho sự phát hiện một hợp chất ngọt hơn đường gấp 600 lần. Khác với các chất làm ngọt nhân tạo trước đó, sucralose được cơ thể chuyển hóa một phần, có nghĩa là nó vẫn cung cấp calo dù ít hơn đáng kể so với đường saccharose tự nhiên. Ưu điểm của sucralose là ổn định ở nhiệt độ cao nên có thể được sử dụng trong các công thức nấu ăn và làm bánh.

Sự trỗi dậy của saccharin

Thời gian đầu sau khi công bố bài báo về saccharin, Fahlberg và cộng sự không nghĩ nhiều về tiềm năng thương mại của hợp chất này. Tuy nhiên sau khi rời phòng thí nghiệm John Hopkins, từ năm 1884 Fahlberg bắt đầu nộp đơn xin cấp nhiều bằng sáng chế tại Đức và Mỹ liên quan đến phương pháp mới để sản xuất saccharin với giá thành rẻ hơn và số lượng lớn hơn.

Với phương pháp này, Fahlberg quyết định "khởi nghiệp" ở thành phố New York với cửa hàng đầu tiên chỉ có ông và một nhân viên, sản xuất 5kg saccharin mỗi ngày để làm phụ gia đồ uống. 

Thị trường tiếp nhận saccharin ngoài mong đợi: các bác sĩ bắt đầu kê chất này cho bệnh nhân để "trị" các chứng đau đầu và buồn nôn; các xưởng chế biến thức ăn đóng hộp dùng saccharin làm chất bảo quản; bệnh nhân tiểu đường dùng nó để làm ngọt trà và cà phê thay cho đường.

Khi Fahlberg thử nghiệm saccharin vào cuối năm 1882, ông đã tự mình tiêu thụ 10g hóa chất này, đợi 24 giờ và không nhận thấy phản ứng xấu nào: gần như toàn bộ lượng saccharin đều bị đào thải qua đường nước tiểu mà không được cơ thể chuyển hóa.

Nhưng khi việc sử dụng saccharin trong cộng đồng tăng lên, người tiêu dùng, cơ quan quản lý và các đối thủ cạnh tranh bắt đầu đặt câu hỏi về độ an toàn của nó. Năm 1908, Harvey Washington Wiley - người đứng đầu Cục Hóa học thuộc Cơ quan Quản lý thực phẩm và dược phẩm (FDA) - đề xuất một lệnh cấm saccharin nhưng bị Tổng thống Theodore Roosevelt gạt sang một bên. 

Nguyên nhân là chính Roosevelt khi đó đang điều trị béo phì bằng… saccharin do bác sĩ riêng chỉ định. Tuy vậy, năm 1910 Roosevelt đồng ý thành lập ban cố vấn gồm các chuyên gia khoa học với nhiệm vụ đầu tiên là kiểm tra ảnh hưởng của saccharin đối với sức khỏe con người. Ban cố vấn sau đó đã tuyên bố saccharin vô hại ở liều lượng nhỏ.

Nhưng Wiley chưa bỏ cuộc: ông lập luận rằng vì saccharin tồn tại trong quá nhiều loại thực phẩm chế biến sẵn phổ biến, một người tiêu dùng trung bình ở Mỹ sẽ tiêu thụ lượng chất làm ngọt nhiều hơn mức khuyến nghị của các nhà khoa học mà không hề hay biết. 

Kết quả là từ năm 1912 các nhà quản lý thực phẩm ở Mỹ xem saccharin là chất tạp nhiễm (adulterant) và cấm sử dụng trong thực phẩm chế biến sẵn. Dù vậy saccharin vẫn được phép bán trực tiếp đến người tiêu dùng và tiếp tục là sản phẩm thay thế đường phổ biến.

Đường chông gai đến bao tử

Trong khi cấu tạo hóa học của các chất tạo ngọt vẫn vậy, nhận thức về chúng đã trải qua nhiều biến động với những thay đổi chóng mặt. Trong lịch sử hơn 100 năm của mình, saccharin đã từng được xem là một tai nạn trong phòng thí nghiệm, một loại thuốc kỳ diệu, một chất gây ung thư nguy hiểm, và một vấn đề chính trị gây tranh cãi.

Lệnh cấm saccharin nửa vời của Mỹ năm 1912 đại diện cho thế bế tắc giữa các cơ quan quản lý và ngành công nghiệp sản xuất chất làm ngọt nhân tạo. Không bên nào thống nhất được định nghĩa thế nào là "có hại", chứ đừng nói đến bằng chứng khoa học không thể chối cãi để chứng minh saccharin có hại hay không. "Cũng chính bởi không có thử nghiệm khách quan nào tồn tại, bất kỳ dữ liệu thử nghiệm nào đều mặc nhiên gây tranh cãi" - trang Science History nhận xét.

Trong những năm sau đó lịch sử lại tiếp tục lặp lại: sự không chắc chắn của bằng chứng khoa học kích hoạt biện pháp quản lý nhà nước, làm xáo trộn những khu vực công nghiệp lớn và gây hoang mang cho công chúng, rồi một chất tạo ngọt mới ưu việt hơn ra đời và tiếp tục trải qua vòng đời luẩn quẩn đó.

Năm 1958, Quốc hội Mỹ thông qua "Điều khoản Delaney" yêu cầu FDA cấm sử dụng các chất gây ung thư trong thực phẩm. Một quy định nghe có vẻ rất hiển nhiên (ai lại muốn ăn đồ gây ung thư?) nhưng về sau lại gây ra nhiều tranh cãi: các nhà lập pháp đã đánh giá thấp lượng dữ liệu cần thiết để tuyên bố một cách dứt khoát chất nào là chất gây ung thư.

Khác với thời của Fahlberg, ngành khoa học sức khỏe nửa sau thế kỷ 20 đã bắt đầu nghiên cứu các tác động ít hiển nhiên và lâu dài hơn lên cơ thể, với các nhóm đối chứng khác nhau để đo lường nhiều biến số. 

Nghiên cứu theo cách này tạo ra dữ liệu có giá trị nhưng đồng thời cũng phức tạp hơn: một chất không còn có thể được dán nhãn đơn giản là "chất độc" hoặc "không phải chất độc" như trước, và việc diễn giải kết quả nghiên cứu cũng vì thế mà trở nên rắc rối hơn.

Năm 1972, FDA loại bỏ saccharin khỏi danh sách các chất phụ gia thực phẩm "nhìn chung được công nhận là an toàn" sau khi một nghiên cứu của Trường y Đại học Wisconsin cho thấy tỉ lệ ung thư bàng quang cao hơn ở những con chuột tiêu thụ saccharin hằng ngày. 

Peter B. Hutt, trưởng cố vấn pháp lý của FDA khi đó, tuyên bố chắc nịch: "Nếu sản phẩm có chứa chất gây ung thư thì dù (ngưỡng an toàn) là 875 chai hay 11 chai/ngày cũng sẽ bị loại khỏi thị trường."

Điều ngọt ngào tiếp theo

Năm 1977, một lệnh cấm saccharin chính thức có hiệu lực và chỉ trong vòng một tuần sau đó, Quốc hội Mỹ nhận được hơn 1 triệu lá thư phản đối. Sự phản ứng dữ dội của công chúng đối với một quy định mà nhiều người xem là sự can thiệp quá mức của chính phủ vào đời sống cá nhân khiến Quốc hội phải chặn lệnh cấm của FDA và ban hành đạo luật thay thế trong cùng năm. 

Đạo luật nghiên cứu và dán nhãn saccharin yêu cầu mọi sản phẩm chứa saccharin phải có nhãn cảnh báo trên bao bì và tạm hoãn mọi hành động của chính quyền nhằm loại bỏ saccharin ra khỏi thị trường trong hai năm để các công ty có thời gian nghiên cứu về độ an toàn của nó.

Hưởng ứng động thái này, doanh số Sweet'N Low tăng vọt ở Mỹ trong thời gian sau đó và đến năm 1979 đã có 44 triệu người Mỹ tiêu thụ saccharin hằng ngày. Rõ ràng, người tiêu dùng đã bỏ phiếu bằng tiền của mình. 

Thời gian tạm hoãn lệnh cấm được xem xét lại và gia hạn mỗi hai năm cho đến năm 2000, khi một nghiên cứu của Viện Khoa học sức khỏe môi trường quốc gia (NIEHS) tuyên bố kết quả nghiên cứu trước đó không hợp lệ vì quá trình chuyển hóa của chuột khác với người. NIEHS khuyến nghị Quốc hội bãi bỏ đạo luật tồn tại từ năm 1977, chính thức tuyên bố saccharin an toàn cho con người.

Tuy nhiên, đến cuối cùng, saccharin vẫn bị lật khỏi ngai vàng của nó, dù không phải do quy định của chính phủ (ít nhất là không phải một cách trực tiếp). Chính mối đe dọa của một lệnh cấm saccharin lơ lửng trên đầu đã khiến các nhà sản xuất tìm kiếm các giải pháp thay thế, và một thế hệ chất làm ngọt nhân tạo mới đã ra đời và nở rộ.

Năm 1965 aspartame được phát hiện; năm 1976 là sucralose; và mới đây nhất vào năm 2002 là neotame - hợp chất ngọt hơn đường từ 7.000 đến 13.000 lần. Ngày nay, saccharin - một thời là vị vua không thể tranh cãi của các chất làm ngọt nhân tạo - đã tụt hậu và bị thay thế bởi thứ ngọt ngào tiếp theo.