Người trồng xoài, thanh long, sầu riêng đo độ ngọt trái cây bằng một chiếc ống nhỏ soi lên ánh sáng; nhà máy nước giải khát kiểm tra mỗi mẻ siro bằng máy đo điện tử; cơ sở làm mứt biết khi nào ngừng sên nhờ cùng một con số: độ Brix. Đây là chỉ tiêu nhanh, rẻ và được dùng rộng rãi nhất để kiểm soát hàm lượng chất rắn hòa tan trong thực phẩm lỏng.
Độ Brix là gì?
Độ Brix (°Bx) là số gam saccharose có trong 100 gam dung dịch, tức phần trăm khối lượng saccharose. Một dung dịch 10 °Brix chứa 10 g saccharose trong 100 g dung dịch. Thang đo được đặt theo tên nhà khoa học người Đức Adolf Brix (thế kỷ 19).
Trong thực tế, nước quả, nước mía, siro, sữa đậu nành không chỉ chứa saccharose mà còn có glucose, fructose, axit hữu cơ, muối khoáng, protein hòa tan. Khi đo các sản phẩm này, độ Brix phản ánh tổng chất rắn hòa tan (TSS) quy đổi theo saccharose, không phải hàm lượng đường chính xác.
Phương pháp đo
Khúc xạ kế
Phương pháp phổ biến nhất dựa trên chiết suất: chất rắn hòa tan càng nhiều, chiết suất của dung dịch càng cao, ánh sáng bị bẻ cong càng mạnh.
- Khúc xạ kế cầm tay quang học: nhỏ một giọt mẫu lên lăng kính, nhìn qua thị kính đọc vạch ranh giới sáng tối; rẻ, dùng tại vườn, xưởng nhỏ.
- Khúc xạ kế điện tử cầm tay: hiển thị số, có bù nhiệt độ tự động.
- Khúc xạ kế để bàn (Abbe, kỹ thuật số): độ chính xác cao (đến 0,01 °Bx), dùng trong phòng QC.
- Khúc xạ kế lắp trên đường ống (in-line): theo dõi liên tục quá trình phối trộn, cô đặc.
Tỷ trọng kế và máy đo khối lượng riêng
Phù kế Brix (hydrometer) hoặc máy đo khối lượng riêng dao động (densitometer) xác định Brix từ khối lượng riêng của dung dịch; phổ biến trong ngành đường, nước giải khát. Ngành bia dùng thang tương tự là độ Plato.
Lưu ý khi đo
- Nhiệt độ: chiết suất thay đổi theo nhiệt độ; thang Brix chuẩn ở 20 °C. Thiết bị cần bù nhiệt độ (ATC) hoặc mẫu phải được đưa về 20 °C.
- Hiệu chuẩn: kiểm tra điểm 0 bằng nước cất và hiệu chuẩn bằng dung dịch saccharose chuẩn định kỳ.
- Mẫu: mẫu đục, nhiều thịt quả, có bọt khí cần lọc hoặc để lắng; mẫu đặc (mứt, siro) có thể cần pha loãng rồi tính lại.
- Hiệu chỉnh axit: với nước quả cô đặc nhiều axit (cam, chanh, chanh dây), axit citric làm sai lệch số đo khúc xạ; tiêu chuẩn quốc tế áp dụng hệ số hiệu chỉnh theo độ axit để có “Brix hiệu chỉnh”.
- Sản phẩm chứa cồn, chất béo, chất tạo ngọt cường độ cao: Brix không phản ánh đúng hàm lượng đường. Đồ uống “không đường” dùng chất tạo ngọt có Brix rất thấp dù có vị ngọt.
Giá trị Brix tham khảo
- Nước giải khát có đường: khoảng 8–12 °Bx.
- Nước cam ép: khoảng 10–13 °Bx; tiêu chuẩn Codex quy định mức Brix tối thiểu cho nước quả hoàn nguyên từ cô đặc theo từng loại quả (ví dụ cam khoảng 11,2 °Bx).
- Nước mía tươi: thường khoảng 15–22 °Bx tùy giống và độ chín.
- Xoài, thanh long, nho chín: có thể đạt 14–20 °Bx hoặc cao hơn.
- Nước quả cô đặc: khoảng 60–70 °Bx.
- Mứt, jam: chất rắn hòa tan thường từ khoảng 60–65% trở lên theo tiêu chuẩn sản phẩm truyền thống.
- Mật ong, siro đặc, sữa đặc có đường: trên khoảng 70 °Bx.
Ứng dụng
Nông nghiệp và thu hoạch
Brix là chỉ tiêu xác định độ chín và chất lượng trái cây, quyết định thời điểm thu hoạch nho làm rượu, mía, cà chua chế biến, dưa hấu, thanh long xuất khẩu. Nhiều thị trường quy định Brix tối thiểu cho trái cây tươi nhập khẩu.
Tỷ lệ Brix/axit
Vị ngon của nước quả phụ thuộc vào cân bằng ngọt – chua. Tỷ lệ giữa Brix và độ axit chuẩn độ (Brix/acid ratio, maturity index) được dùng để đánh giá độ chín của cam, quýt, nho và để chuẩn hóa vị nước quả giữa các mẻ.
Sản xuất nước giải khát và nước quả
- Kiểm soát nồng độ siro, phối trộn, độ ngọt thành phẩm.
- Kiểm tra pha loãng nước quả cô đặc, phát hiện nước quả bị pha loãng hoặc pha đường.
- Theo dõi quá trình cô đặc.
Mứt, siro, kẹo
Brix cho biết lúc nào đạt nồng độ chất khô đủ để tạo gel pectin, đủ để giảm hoạt độ nước giúp bảo quản. Brix càng cao, hoạt độ nước càng thấp, sản phẩm càng bền vi sinh.
Lên men
Theo dõi Brix giảm dần trong lên men rượu vang, bia, kombucha, giấm giúp đánh giá tiến trình chuyển hóa đường. Lưu ý ethanol làm sai lệch số đo khúc xạ, cần công thức hiệu chỉnh.
Các ngành khác
Sữa đậu nành, sữa hạt, nước dừa, nước mắm (đo tổng chất rắn hòa tan như chỉ số tham khảo), sữa non bò (đánh giá chất lượng bằng Brix), nước ép rau.
Brix trong kiểm soát quy trình sản xuất
Trong nhà máy nước giải khát, độ Brix của siro gốc và thành phẩm được đo nhiều lần mỗi ca để đảm bảo mỗi chai có độ ngọt như nhau; sai lệch vài phần mười độ Brix đã đủ để người tiêu dùng quen sản phẩm cảm nhận khác biệt, đồng thời ảnh hưởng chi phí nguyên liệu. Với nước quả, Brix kết hợp độ axit chuẩn độ và màu sắc là bộ chỉ tiêu tối thiểu khi tiếp nhận nước quả cô đặc. Kết quả Brix nên được ghi chép, vẽ biểu đồ kiểm soát để phát hiện xu hướng lệch trước khi vượt giới hạn.
Câu hỏi thường gặp
Brix có bằng hàm lượng đường trên nhãn dinh dưỡng? Không chính xác. Brix gồm cả axit, khoáng và chất hòa tan khác, đo bằng chiết suất; hàm lượng đường trên nhãn phải được phân tích bằng phương pháp hóa học hoặc sắc ký.
Vì sao cùng một quả xoài, đo Brix ở đầu cuống và đầu kia lại khác? Đường phân bố không đều trong quả; phần gần cuống, gần hạt và phần ngoài có thể khác nhau. Khi đánh giá, nên lấy mẫu đại diện hoặc ép toàn bộ phần thịt quả.
Thuật ngữ liên quan
- Đương lượng dextrose (Dextrose equivalent)
- Độ acid chuẩn độ (Titratable acidity)
- Đường khử (Reducing sugar)
- Sự thủy phân (Hydrolysis)
- Nhiệt độ chuyển thủy tinh (Glass transition temperature)