Khi lên men tỏi ở nhiệt độ cao với độ ẩm chính xác, tỏi trải qua các thay đổi đặc tính lý hóa bao gồm thay đổi mùi vị, màu sắc và thành phần dinh dưỡng bên trong. Dưới tác dụng của nhiệt độ, một số acid amin trong tỏi cũng chuyển hóa và giảm đi đáng kể giúp tạo hương vị mới cho sản phẩm. Ví dụ các hợp chất chứa lưu huỳnh như methionine, cysteine, methanethiol trong tỏi tươi quyết định đến mùi hăng và vị cay nồng trong quá trình lên men sẽ được chuyển hóa thành những hợp chất mới chứa lưu huỳnh tan được trong nước như S- Allyl-S-cysteine, alliin, isoalliin, methionine, cycloalliin. Những chất mới này làm giảm vị hăng cay của tỏi, tỏi từ màu trắng sẽ chuyển sang màu đen, có vị ngọt, đồng thời các chất mới được tạo thành đã được chứng minh có vai trò tốt hơn trong chống oxy hóa các gốc tự do và chống ung thư.

Nhiều nghiên cứu đã chứng minh tỏi đen có hoạt tính dược lý cao hơn tỏi trắng như hàm lượng glucid tăng 1,6 lần, S-allys-S-cysteine tăng 6 lần. Với các tính chất ưu việt như vậy nhưng do sản phẩm tỏi đen hiện nay có giá thành khá cao cũng như còn rất ít các dòng sản phẩm đi từ tỏi đen nên chúng ta vãn còn khá xa lạ với người tiêu dùng.

Người Việt Nam có thói quen sử dụng nước mắm trong chế biến các món ăn, do đó với mục đích đưa sản phẩm tỏi đen vào đời sống hằng ngày, gần gũi hơn với người tiêu dùng, chúng tôi nghiên cứu các thành phần và tỷ lệ thích hợp để tạo ra các sản phẩm nước mắm tỏi đen hài hòa, thơm ngon thuận tiện sử dụng trong các bữa ăn đồng thời giúp đáp ứng được nhu cầu chất chống oxy hóa tối thiểu hằng ngày cho con người.

Sản xuất tỏi đen từ tỏi tươi

Trong các giống tỏi phổ biến trên thị trường hiện nay như tỏi cô đơn, tỏi Hải Dương, tỏi Trung Quốc, tỏi Lý Sơn, chúng tôi chọn tỏi Hải Dương làm nguyên liệu nghiên cứu do loại tỏi này có tép lớn, giá thành rẻ phù hợp cho việc sản xuất tỏi đen. Mặc dù tỏi Trung Quốc có kích thước tương tự và rẻ hơn nhưng chúng tôi không sử dụng do chúng được khuyến cáo không an toàn cho người sử dụng.

Tỏi Hải Dương, Ảnh: Sưu tầm

Tỏi sau khi ngâm được ủ ở 70°C và độ ẩm được duy trì ở 80% - 90% trong tủ ấm. Độ ẩm là một trong những thông số quan trọng trong khi ủ tỏi, nếu độ ẩm không khí thấp, tỏi sẽ bị khô và khi chín sẽ có vị đắng, nếu độ ẩm duy trì quá cao, sản phẩm tỏi đen sẽ bị quá ướt, tỏi bị nhão và biến dạng, màu đen của thịt tỏi sẽ làm đen phần vỏ bên ngoài giảm tính cảm quan của sản phẩm. Trong nghiên cứu này, để duy trì được độ ẩm 80-90% trong suốt quá trình ủ ở nhiệt độ cao, chúng tôi ngâm tỏi trong nước từ 4 – 5 giờ để nước ngấm qua lớp vỏ bên ngoài, sau đó bọc kín bằng giấy bạc để tránh hiện tượng mất nước do bay hơi. Dưới tác động của nhiệt độ cao trong quá trình ủ, nước ở lớp vỏ bên ngoài bốc hơi và làm tăng độ ẩm không khí trong gói giấy bạc. Sử dụng ẩm kế Testo 175 - H1 để đo độ ẩm của không khí trong gói giấy bạc. Qua quá trình nghiên cứu chúng tôi nhận thấy ngâm tỏi trước khi ủ sẽ giúp duy trì độ ẩm không khí trong gói giấy bạc tốt hơn, tỏi không bị khô và độ ẩm không khí trong khối ủ được duy trì từ  80 – 90% trong khoảng 15 - 20 ngày đầu. Ở những ngày tiếp theo, nếu độ ẩm trong gói giấy bạc giảm, sử dụng bình phun nước dạng sương xịt nhẹ lên trên bề mặt tỏi rồi gói kỹ sẽ giúp làm tăng độ ẩm trong khối ủ. Theo thời gian kiểm tra và quan sát, màu trắng của tỏi giảm dần và ngày càng hóa nâu, mùi hăng nồng của tỏi cũng giảm và vị ngọt xuất hiện thay thế dần cho vị cay của tỏi. Vào ngày thứ 35, khi tỏi chín hoàn toàn, tép tỏi sẽ có màu từ nâu đậm đến đen, mềm và dẻo, có vị chua ngọt đậm đà, không có vị đắng và mùi không còn nồng mà dịu đi đáng kể. Tỏi sau khi chín được tiếp tục làm khô trong tủ ấm ở 35°C từ 2 đến 3 ngày.

Trong quá trình lên men ở nhiệt độ và độ ẩm cao, các thành phần trong tỏi được phân cắt thành các sản phẩm đơn giản như các đường, các acid amin làm cho tỏi có vị ngọt và chua nhẹ. Bên cạnh đó, phản ứng giữa các đường và các acid amin giúp hình thành melanoidin làm tỏi có màu nâu đậm.

Tỏi đen sau khi chế biến, Ảnh: Sưu tầm

Tỏi tươi qua quá trình lên men ở độ ẩm và nhiệt độ cao sẽ trải qua quá trình biến đổi các thành phần lý hóa của tỏi làm tỏi có màu đen, mềm, vị ngọt, không còn mùi hăng cay. Khả năng chống oxy hóa của tỏi đen tăng gấp 5 lần, hàm lượng flavonoid tăng 8 lần, hàm lượng đường tổng tăng 2,8 lần và đường khử tăng 11 lần so với tỏi tươi nên tỏi đen được xem là có giá trị dược tính cao hơn so với tỏi tươi. Tỏi đen được ứng dụng để sản xuất nước mắm tỏi đen với tỷ lệ tỏi đen và nước mắm là 3:15 (g/mL) cung cấp đủ lượng chất chống oxi hóa tối thiểu cho một người trong một ngày. Sản phẩm có mùi thơm của tỏi và mùi vị đặc trưng của nước mắm, sản phẩm không bị phân lớp, độ sệt sản phẩm vừa phải, đạt giới hạn về coliform và vẫn giữ được hoạt tính chống oxy hóa của tỏi đen ban đầu. Trong những nghiên cứu tiếp theo, chúng tôi tiếp tục khảo sát các phương pháp khác nhau để bảo quản và duy trì chất lượng của sản phẩm, cũng như tiếp tục phát triển các sản phẩm mới như nước tương tỏi đen, sốt tỏi đen nhằm tạo ra nhiều sản phẩm chất lượng cho người tiêu dùng.