Sơ lược
Nước tương là một trong những gia vị lâu đời nhất trên thế giới và đã được sử dụng ở Trung Quốc trong hơn 2500 năm. Là sản phẩm sinh ra từ quá trình lên men hỗn hợp đậu nành nghiền, muối và enzyme, nước tương cũng được tạo ra một cách nhân tạo thông qua một quá trình hóa học được gọi là thủy phân axit.
Lịch sử
Người tiền sử (châu Á) bảo quản thịt và cá bằng cách đóng gói chúng với muối. Các sản phẩm phụ dạng lỏng lấy từ thịt được bảo quản theo cách này thường được sử dụng làm gia vị lỏng cho các thực phẩm khác. Vào thế kỷ thứ sáu, khi Phật giáo được truyền bá rộng rãi hơn, chế độ ăn chay bắt đầu trở nên phổ biến. Do đó, những loại gia vị từ thịt dần được thay thế. Một trong những lựa chọn đó là hỗn hợp lên men từ các loại ngũ cốc, “xuất thân” của nước tương ngày nay. Một vị tu sĩ người Nhật đã tình cờ phát hiện được loại gia vị này khi đang học tại Trung Quốc và mang ý tưởng đó về Nhật Bản, nơi ông đã thực hiện những cải tiến của riêng mình về công thức nấu ăn. Một thay đổi lớn mà ông đã thực hiện đó chính là tạo ra một hỗn hợp các loại ngũ cốc, đặc biệt với lượng lúa mì và đậu nành bằng nhau. Sự thay đổi này đem lại một hương vị dịu hơn, đồng thời làm tăng hương vị cho các loại thực phẩm khác mà không “áp đảo” vị nguyên bản của chúng.
Vào thế kỷ thứ mười bảy, công thức này đã phát triển và được áp dụng khá phổ biến trong các loại nước tương hiện nay. Sự cải tiến này là nhờ vào nỗ lực của vợ một trong những lãnh chúa hàng đầu Nhật Bản, Toyotomi Hideyori. Năm 1615, lâu đài của Hideyori bị quân đội đối thủ tấn công. Một trong những người vợ của ông, Maki Shige, đã sống sót sau cuộc bao vây bằng cách chạy trốn khỏi lâu đài và đến làng Noda. Ở đó, cô đã học được quy trình sản xuất đậu nành lên men và cuối cùng đã mở nhà máy sản xuất nước tương thương mại đầu tiên trên thế giới. Tin tức về loại nước chấm độc đáo này đã sớm lan truyền khắp thế giới, và nó đã được sử dụng như một tác nhân tạo nên hương vị đậm đà cho thực phẩm.
Ngày nay, nước tương được sản xuất bằng hai phương pháp chính: phương pháp ủ truyền thống (lên men) và phương pháp không ủ (thủy phân hóa học). Phương pháp lên men mất tới sáu tháng để hoàn thành và cho kết quả là nước chấm trong suốt, có màu sắc tinh tế với hương vị và mùi thơm cân bằng. Đối với loại nước tương không ủ, chỉ mất hai ngày để thực hiện và thường có màu đục với hương vị hơi gắt và có mùi thơm hóa học. Nước tương đã được sử dụng để tăng cường hương vị của nhiều loại thực phẩm, bao gồm các món thịt gà và thịt bò, súp, mì ống và các món rau. Vị ngọt, chua, mặn và đắng của nó làm tăng thêm sự thú vị cho các món ăn chế biến có vị lạt. Các đặc tính làm tăng hương vị (umami) của chiết xuất đậu nành được công nhận giúp cân bằng lại hương vị cho món ăn. Những gia vị khác cũng có chức năng bảo quản, hàm lượng axit, độ cồn và muối giúp ngăn ngừa sự hư hỏng của thực phẩm.
Nguyên liệu thô
Đậu nành
Đậu nành (Glycine max) cũng được gọi là soja beans, Chinese peas, soy peas, và Manchurian beans. Chúng được mệnh danh là “Vua của các loại đậu” nhờ các đặc tính dinh dưỡng quý giá. Trong số tất cả các loại đậu, đậu nành có lượng tinh bột thấp nhất và có hỗn hợp protein đầy đủ và tốt nhất. Chúng cũng có nhiều khoáng chất, đặc biệt là canxi, magiê và Vitamin B. Chúng đã được trồng từ sơ khai của nền văn minh Trung Quốc, Nhật Bản và được du nhập vào Hoa Kỳ vào thế kỷ 19. Trong những năm 1920 và 1930, đậu nành đã trở nên phổ biến ở Hoa Kỳ như một loại cây lương thực.
Đậu nành có cấu trúc ngắn, có lông, chứa hai hoặc ba hạt có thể nhỏ và tròn hoặc lớn hơn và thon dài. Màu sắc của chúng đa dạng từ vàng, nâu, xanh lá cây đến đen. Giống được chỉ định có màu vàng # 2 được sử dụng phổ biến nhất cho các sản phẩm thực phẩm. Tên của chúng bắt nguồn từ bộ phận hilum có màu vàng chạy dọc thân bên của vỏ. Tiêu chuẩn các loại ngũ cốc được phép giao dịch tuân theo Tiêu chuẩn ngũ cốc Hoa Kỳ do Bộ Nông nghiệp Hoa Kỳ quản lý. Đậu nành không giống như các loại ngũ cốc khác, hầu hết chúng được sử dụng trong chế biến hoặc xuất khẩu, và không được dùng làm thức ăn chăn nuôi trực tiếp. Điều này là do đậu nành có chứa các chất “phản dinh dưỡng” (anti-nutrients) phải được loại bỏ khỏi đậu thì mới đem lại giá trị dinh dưỡng cho động vật. Đậu nành được sử dụng trong chế biến nước tương thường được nghiền trước khi trộn với các thành phần khác.
Lúa mì
Trong nhiều công thức lên men truyền thống, lúa mì được trộn với tỉ lệ thành phần bằng nhau với đậu nành. Lúa mì và đậu nành nghiền là thành phần chính của hỗn hợp. Tuy nhiên, với kỹ thuật không ủ (nonbrewed), lúa mì thường không được sử dụng.
Muối
Muối, hoặc natri clorua, được thêm vào lúc bắt đầu lên men với khoảng 12-18% trọng lượng thành phẩm. Muối không chỉ được thêm vào như một gia vị; nó cũng giúp thiết lập môi trường hóa học thích hợp cho vi khuẩn lactic và nấm men lên men đúng cách. Nồng độ muối cao cũng cần thiết trong việc bảo vệ thành phẩm khỏi hư hỏng.
Chất lên men
Hỗn hợp lúa mì-đậu nành được “tiếp xúc” với các chủng nấm mốc cụ thể mang tên Aspergillus oryzae hoặc Aspergillus soyae, giúp phá vỡ các protein trong hỗn hợp. Tiếp theo, quá trình lên men tiếp tục xảy ra thông qua việc bổ sung các vi khuẩn (lactobacillus) và nấm men, tạo nên phản ứng enzyme với dư lượng protein, đồng thời cũng sản xuất ra một số axit amin và peptide, bao gồm axit glutamic và aspartic, lysine, alanine, glycine và tryptophan. Các dẫn xuất protein này đều đóng góp hương vị cho sản phẩm cuối cùng.
Chất bảo quản và các chất phụ gia khác
Natri benzoate hoặc axit benzoic được thêm vào để giúp ức chế sự phát triển của vi sinh vật trong nước tương thành phẩm. Quá trình không ủ (nonbrewed) đòi hỏi phải bổ sung thêm các chất tạo màu và hương vị.
Quy trình sản xuất
Phương pháp ủ truyền thống
Ủ là một phương pháp làm nước tương truyền thống, bao gồm ba bước: sản xuất koji, lên men muối (brine fermentation) và tinh chế.
Sản xuất Koji
Đậu nành và lúa mì sau khi được lựa chọn cẩn thận sẽ trải qua quá trình nghiền và trộn với nhau trong các điều kiện được kiểm soát. Sau đó, nước được thêm vào hỗn hợp, đun sôi cho đến khi các hạt được nấu chín kỹ và mềm. Kế tiếp, hỗn hợp (mash) được làm nguội đến khoảng 80°F (27°C) trước khi con mốc (Aspergillus) được thêm vào. Hỗn hợp này được tiếp tục ủ trong vòng ba ngày ở các thùng lớn đục lỗ mà thông qua đó không khí được lưu thông. Kết quả thu được từ quá trình này được gọi là koji.
Lên men muối (brine fermentation)
Koji sau đó được chuyển đến các thùng lên men, trộn với nước và muối để tạo ra một hỗn hợp gọi là moromi. Vi khuẩn lactic và nấm men sau đó được thêm vào để thúc đẩy quá trình lên men. Moromi phải được lên men trong vài tháng để chuyển đổi hỗn hợp đậu nành và lúa mì thành một hỗn hợp bán lỏng có màu nâu đỏ. Quá trình lên men này tạo ra hơn 200 hợp chất hương vị khác nhau.
Tinh chế
Sau khoảng sáu tháng lên men moromi, nước tương thô được tách ra khỏi bã của lúa mì và đậu nành bằng cách ép qua các lớp vải lọc. Chất lỏng nổi lên sau đó được thanh trùng với hai mục đích chính. Quá trình này giúp kéo dài thời hạn sử dụng của thành phẩm, và góp phần tạo nên các hợp chất tạo mùi và vị thơm ngon. Cuối cùng, chất lỏng được đóng vào các chai tạo ra sản phẩm cuối cùng.
Phương pháp không ủ (thủy phân hóa học)
Thay vì lên men, nhiều nhà sản xuất hiện nay phá vỡ protein đậu nành một cách nhân tạo bằng một quá trình hóa học được gọi là thủy phân vì nó nhanh hơn nhiều. (Quá trình thủy phân chỉ mất vài ngày so với vài tháng đối với quá trình ủ.)
- Trong phương pháp này, đậu nành được đun sôi trong axit hydrochloric trong 15-20 giờ để loại bỏ các axit amin. Khi lượng tối đa đã được loại bỏ, hỗn hợp được làm lạnh để dừng phản ứng thủy phân.
- Chất lỏng axit amin được trung hòa bằng natri cacbonat, ép qua bộ lọc, trộn với than hoạt tính và được tinh chế qua quá trình lọc. Giải pháp này được gọi là thủy phân protein thực vật.
- Màu caramel, xi-rô ngô và muối được thêm vào hỗn hợp protein này để tạo ra màu sắc và hương vị thích hợp. Hỗn hợp này sau đó sẽ được tinh chế và đóng gói.
Nước tương sản xuất theo phương pháp hóa học thường có vị gắt hơn và không đạt được mùi vị mong muốn như phương pháp ủ truyền thống. Sự khác biệt về hương vị xảy ra do quá trình thủy phân axit được sử dụng trong phương pháp không ủ có xu hướng hoàn thiện hơn. Điều này có nghĩa là hầu hết tất cả các protein trong nước tương không ủ được chuyển đổi thành axit amin, trong khi đối với sản phẩm được ủ, nhiều axit amin ở lại với nhau dưới dạng peptide, mang đến những hương vị đặc trưng khác. Sản phẩm được ủ cũng có cồn, este và các hợp chất khác góp phần tạo mùi thơm và cảm nhận khác nhau trong vị giác.
Ngoài phương pháp ủ và phương pháp không ủ, còn có phương pháp bán ủ, trong đó protein đậu nành thủy phân được lên men một phần bằng hỗn hợp lúa mì. Phương pháp này được cho là tạo ra nước tương có chất lượng cao hơn so với khi được sản xuất từ quá trình thủy phân thông thường.
Kiểm soát chất lượng
Nhiều thử nghiệm phân tích được tiến hành để đảm bảo nước tương thành phẩm đáp ứng yêu cầu chất lượng tối thiểu. Ví dụ, trong nước tương, một số thông số kỹ thuật cần được lưu ý đến. Cụ thể, tổng lượng muối phải là 13-16% sản phẩm cuối cùng; độ pH nên vào khoảng 4.6-5.2; và tổng lượng đường nên là 6%. Đối với loại không ủ, nên có tối thiểu 42% protein thủy phân; xi-rô ngô nên dưới 10%; và màu carmel 1-3%.
Tại Hoa Kỳ, chất lượng của nước tương thành phẩm được bảo đảm theo đặc điểm kỹ thuật liên bang EE-S-610G (thành lập năm 1978), với yêu cầu nước tương lên men phải được làm từ hỗn hợp lên men, nước muối và chất bảo quản (cả natri benzoat hoặc axit benzoic). Thông số kỹ thuật này cũng nói rằng sản phẩm cuối cùng nên là một chất lỏng có màu nâu đỏ rõ ràng, không chứa cặn. Còn đối với nước tương không lên men, đó là một sản phẩm có công thức bao gồm protein thực vật thủy phân, xi-rô ngô, muối, màu caramel, nước và chất bảo quản. Chất lỏng cần có màu nâu sẫm, trong suốt.
Người Nhật, mặt khác, cụ thể hơn trong việc phân loại chất lượng nước tương đậu nành của họ. Họ có năm loại nước tương: koikuchi-shoyu (nước tương thông thường), usukuchi-shoyu (nước tương sáng màu), tamari-shoyu, saishikomi-shoyu, và shiro-shoyu. Các loại này tiếp tục được phân thành ba loại: Thượng hạng, Đặc biệt và Thông thường, tùy thuộc vào các đặc điểm cảm giác như mùi, vị và cảm nhận vị giác, cũng như các giá trị phân tích về hàm lượng nitơ, nồng độ cồn và chất rắn hòa tan.
Phụ phẩm / Chất thải
Quá trình lên men sẽ tạo ra nhiều “sản phẩm phụ” nhưng thực chất là các hợp chất hương vị rất hữu ích. Ví dụ, các loại đường khác nhau có nguồn gốc từ tinh bột thực vật do tác động của các enzyme moromi. Điều này giúp làm dịu bớt vị mặn của thành phẩm. Ngoài ra, rượu được hình thành do tác động của nấm men lên đường. Ethanol là sản phẩm phổ biến nhất và góp phần tạo nên cả hương vị và mùi. Axit được tạo ra từ rượu và đường giúp làm tròn hương vị và cung cấp vị chua. Cuối cùng, este thơm (chất đóng góp hương vị và mùi thơm) được hình thành khi ethanol kết hợp với axit hữu cơ.
Thủy phân hóa học cũng dẫn đến các sản phẩm phụ không mong muốn. Đây là kết quả của các phản ứng thứ cấp tạo ra các thành phần hương liệu khó chịu như furfural, dimethyl sulfide, hydro sulfide, axit levulinic và axit formic. Một số hóa chất này gây nên mùi và hương vị khó chịu cho thành phẩm.
Tương lai
Tương lai của nước tương không ngừng phát triển khi công nghệ thực phẩm luôn được cải tiến. Các kỹ thuật này cho phép phát triển các loại nước tương đậu nành chuyên dụng, chẳng hạn như các loại ít natri và không có chất bảo quản. Ngoài ra, bột hương vị đậu nành đã được sản xuất bằng phương pháp sấy phun. Những vật liệu bột này được sử dụng để tẩm, nêm súp, gia vị ướp, và các ứng dụng khác.
Trong tương lai, có thể hình dung rằng những tiến bộ trong công nghệ sinh học sẽ dẫn đến những cải thiện về các phản ứng enzyme và dẫn đến các phương pháp lên men hiệu quả hơn hơn. Một ngày nào đó, công nghệ có thể sẽ cho phép hương vị của quá trình ủ thực sự được tái tạo thông qua các quá trình tổng hợp hóa học.
Translated by Science Vietnam