HIỆU ỨNG CỘNG HƯỞNG VỊ UMAMI – BÍ QUYẾT LÀM NÊN MÓN ĂN TRÒN VỊ

Ngoài Glutamate, một số Ribonucleotit cũng có thể tạo vị Umami. Điều thú vị là khi kết hợp các thành phần này với nhau, hiệu ứng cộng hưởng sẽ giúp chúng ta cảm nhận cường độ vị của Umami tăng lên gấp nhiều lần. Để khám phá thêm thông tin về hiệu ứng thú vị này, hãy cùng tìm hiểu bài viết sau nhé!

1. Vị Umami không chỉ đến từ Glutamate

Năm 1907, khi cùng gia đình thưởng thức món Yudofu (đậu phụ nấu với nước dùng từ tảo bẹ Kombu), Giáo sư Kikunae Ikeda cảm nhận được một vị ngon không thể định nghĩa bằng 4 vị cơ bản được công nhận tại thời điểm bấy giờ là ngọt, chua, mặn, đắng.

Vị này khiến ông nhớ đến các thực phẩm ông từng thưởng thức khi còn du học ở Đức như phô mai, cà chua và măng tây. Từ đó, GS. Ikeda tin rằng có sự tồn tại của vị cơ bản thứ năm trong thế giới vị.

Sau nhiều nghiên cứu phân tách thành phần của tảo bẹ Kombu, năm 1908, GS. Ikeda phát hiện vị ngon đặc trưng đó được tạo nên từ Glutamate - một Axit amin cấu thành nên Protein trong cơ thể các loài sinh vật.

Glutamate có nhiều trong thịt, hải sản, rau củ, sữa và đặc biệt là sữa mẹ, thực phẩm lên men như phô mai, nước tương... GS. Ikeda gọi vị của Glutamate là “vị Umami”, nghĩa là “vị ngon” trong tiếng Nhật.

Sau phát hiện của GS. Ikeda, những năm sau đó, các nhà khoa học Nhật Bản đã khám phá ra thêm các thành phần tạo Umami khác. Vào năm 1913, một học trò của GS. Ikeda là GS. Kodama đã khám phá ra inosinate (axit inosinic) là thành phần tạo umami có trong cá ngừ khô bào [1]. Inosinate chủ yếu có mặt trong các loại thịt và thủy hải sản [3].

Đến năm 1957, một nhà khoa học khác người Nhật Bản là TS. Kuninaka phát hiện một thành phần tạo vị umami quan trọng khác là guanylate (axit guanylic), sau đó, guanylate cũng được tìm thấy trong nấm hương khô [1]. Guanylate có mặt trong cả thực phẩm có nguồn gốc động vật và thực vật, đặc biệt có nhiều trong các loại nấm khô [3].

Cả hai thành phần tạo umami là inosinate và guanylate đều là các ribonucleotit.

Ra mắt Fanpage Dinh dưỡng Mẹ và bé, bấm nút "Thích Trang" để cập nhật những thông tin bổ ích nhé

Các thành phần tạo umami trong 3 loại thực phẩm đặc trưng: glutamate trong tảo bẹ kombu, inosinate trong cá ngừ khô bào và guanylate trong nấm hương khô.

Sự hình thành các ribonucleotit tạo vị umami

Sự hình thành inosinate

Trong cơ thể sinh vật, inosinate được hình thành bởi sự phân giải ATP dưới tác dụng của enzym ATPase. ATP trong tế bào được phân giải thành ADP, sau đó thành AMP và cuối cùng là inosinate [2]. Sơ đồ phản ứng phân giải ATP tạo ra inosinate được biểu diễn đơn giản như sau:

Inosinate có nhiều trong các loại thịt và thủy hải sản do tế bào cơ động vật cần nhiều ATP cho hoạt động tế bào. Đối với cá, những loài bơi nhiều ở tốc độ cao và có cơ săn chắc như cá hồi, cá ngừ, cá thu thường có phần thịt cá mang vị umami rõ rệt hơn.

Tương tự, thịt động vật trưởng thành có nhiều cơ thường có vị umami rõ nét hơn, ví dụ sử dụng gà trưởng thành để hầm thường sẽ giúp tạo ra nước hầm ngon hơn so với dùng gà non.

Bên cạnh đó, quá trình phơi khô cá cũng có thể làm tăng lượng inosinate đáng kể, điển hình là hàm lượng inosinate trong cá ngừ khô bào tăng gấp khoảng 30 lần so với cá tươi nhờ vào sự phân giải ATP.

Sự hình thành guanylate

Sự phân giải ARN dưới tác dụng của enzyme ribonuclease tạo thành guanylate. Khi tế bào tồn tại nguyên vẹn, ARN không tiếp xúc được với ribonuclease khiến phản ứng phân giải không xảy ra, và nồng độ guanylate được duy trì ở mức thấp.

Khi tế bào chết và vỡ, quá trình tiếp xúc này diễn ra dẫn đến sự tạo thành guanylate. Nhiệt độ tối ưu cho hoạt động của ribonuclease là 60 đến 70^oC.

Quá trình phơi khô nấm là một minh họa cho quá trình phân giải ARN. Khi nấm còn tươi, hàm lượng guanylate thấp nhưng sẽ tăng lên nhiều lần qua quá trình phơi khô nấm, khi tế bào vỡ ra dẫn đến sự tạo thành guanylate.

Một mách nhỏ đó là khi ngâm nấm khô trước khi nấu, nên ngâm nấm trong nước lạnh để bảo toàn guanylate. Tại nhiệt độ phòng, guanylate rất dễ bị phân giải thành guanosine bởi hoạt tính của enzyme nucleotidase.  

Ngày nay, inosinate và guanylate chủ yếu được sản xuất công nghiệp bằng phương pháp lên men tự nhiên từ nguyên liệu thiên nhiên là tinh bột khoai mì/sắn.

Tham khảo:

• Vị Umami là gì mà con người đã thích ngay từ lúc còn bé?
• Bí quyết thái thịt đúng thớ, mềm mỏng chuẩn đầu bếp

Hiệu ứng cộng hưởng vị umami

Hiệu ứng cộng hưởng vị umami diễn ra khi kết hợp glutamate và ribonucleotit (inosinate và guanylate), được khám phá bởi TS. Kuninaka vào năm 1960 [4]. Ông đã cảm nhận được sự gia tăng cường độ vị umami đáng kể khi nếm glutamate và inosinate cùng lúc. Hiện tượng tương tự cũng xảy ra khi kết hợp glutamate và guanylate [2].

Để cảm nhận được vị, trên bề mặt lưỡi chúng ta có rất nhiều gai vị giác, trên các gai này chứa các nụ vị giác được cấu tạo bởi các tế bào vị giác kết nối với dây thần kinh vị giác và cùng chụm lại gọi là lỗ vị giác. Trên các lỗ vị giác này chứa các thụ thể giúp cảm nhận vị, trong đó có thụ thể cảm nhận vị umami.

Hiệu ứng cộng hưởng được hình thành bởi sự liên kết đồng thời của glutamate và ribonucleotit trên các thụ thể này, kích thích mạnh mẽ tín hiệu thần kinh đến trung tâm vị giác trong não, do đó tăng cường độ cảm nhận vị umami [6].

Nghiên cứu của Yamaguchi đã xác định rằng khi kết hợp hai thành phần này với nhau, cường độ vị umami tăng lên gấp nhiều lần. Đặc biệt, theo biểu đồ dưới đây, cường độ vị umami thể hiện mạnh nhất khi kết hợp glutamate và inosinate với tỷ lệ 1:1. Trong đó, tổng nồng độ cố định của các chất tạo vị umami trong dung dịch là 0.05g/100mL [5].

Biểu đồ thể hiện cường độ vị của umami theo tỷ lệ kết hợp glutamate và inosinate.

Cộng hưởng vị umami trong nền ẩm thực thế giới  

Thật ngạc nhiên, trước khi khám phá được sự tồn tại của hiệu ứng cộng hưởng umami, các đầu bếp và người nội trợ đã biết cách kết hợp khéo léo nguyên liệu giàu glutamate và inosinate, guanylate lại với nhau để tạo nên hương vị tuyệt vời cho món ăn.

Sự kết hợp nguyên liệu giàu glutamate và ribonucleotit tại Việt Nam và trên thế giới.

Tại Việt Nam, nước dùng món phở bò chính là sự kết hợp hài hòa giữa inosinate, guanylate có trong thịt, xương bò và glutamate trong hành tây. Hiệu ứng cộng hưởng vị umami giữa các thành phần cũng làm cho các món ăn truyền thống như bún bò Huế, bánh canh… thêm ngon tròn vị, góp phần định hình nền ẩm thực Việt.

Còn tại các nước châu Âu, các đầu bếp đã kết hợp tinh tế cà chua (giàu glutamate) và thịt bò (giàu inosinate) làm nên món mì Spaghetti hấp dẫn; hay tạo ra nước dùng cho các món súp từ hành tây, cà rốt, cần tây giàu glutamate và thịt bò giàu inosinate.

Tại Nhật Bản, các lát cá ngừ khô bào và tảo bẹ khô chính là nguyên liệu không thể thiếu cho nước dùng dashi, một loại nước dùng cơ bản cho nhiều món ăn đa dạng trong ẩm thực Nhật.

Một số phân tích về thành phần nước dùng ichiban dashi cho thấy tỷ lệ hoàn hảo 1:1 của glutamate và inosinate, điều này đã thể hiện rằng ngay cả trước khi các đầu bếp biết về bản chất khoa học của hiện tượng cộng hưởng vị umami, họ đã biết dựa vào kinh nghiệm để tạo ra tỷ lệ hoàn hảo cho umami nổi trội trong các món ăn.

Chính vì vậy, có thể nói rằng hiệu ứng cộng hưởng vị umami vẫn luôn được áp dụng rộng rãi nhằm mang đến hương vị trọn vẹn cho món ăn và là nhân tố không thể thiếu trong sự phát triển của văn hóa ẩm thực toàn cầu.

Trong công nghiệp chế biến thực phẩm ngày nay, inosinate và guanylate (thường dưới dạng phụ gia thực phẩm disodium 5'-inosinate và disodium 5'-guanylate) được sử dụng rộng rãi, kết hợp với glutamate (bột ngọt) trong các sản phẩm như hỗn hợp tăng vị bột ngọt; thực phẩm chế biến như nước súp, nước canh, các loại xốt, các sản phẩm đóng hộp và trong các loại gia vị nêm sẵn, nhằm tạo ra hiệu ứng cộng hưởng vị umami giúp thực phẩm ngon hơn.

Tài liệu tham khảo:

[1] Yamaguchi, Ninomiya, “Umami and food palatability”, The Journal of Nutrition, vol. 130, 921S-926S, 2000.

[2] K. Kurihara, “Umami the fifth basic taste: History of studies on receptor mechanisms and role as a food flavor”, BioMed Research International, Article ID 189402, 2015.

[3] K. Ninomiya, “Natural occurrence”, Food Review International, vol. 14(2&3), 177-211, 1998.

[4] A. Kuninaka, “Research on taste function of the nucleotides”, Journal of the Agricultural Chemical Society of Japan, vol. 34, 489–492, 1960.

[5] S. Yamaguchi, “The synergistic taste effect of monosodium glutamate and disodium 5′-inosinate,” Journal of Food Science, vol. 32, no. 4, 473–478, 1967.

[6] Schmidt, “Umami synergy as the scientific principle behind taste-pairing champagne and oysters”, Scientific Reports, 10, Article number: 20077, 2020.