Chất lượng của các sản phẩm thực phẩm không những bao hàm giá trị dinh dưỡng mà còn bao hàm cả giá trị cảm quan của chúng nữa. Màu sắc là một trong những chỉ số quan trọng của giá trị cảm quan. Màu sắc của thực phẩm không chỉ có giá trị về mặt hình thức mà còn có tác dụng sinh lý rất rõ rệt. Màu sắc thích hợp sẽ giúp cho cơ thể đồng hóa thực phẩm đó dễ dàng. Chính vì vậy, trong sản xuất tỏi đen cường độ màu nâu có ý nghĩa lớn trong việc quyết định đến giá trị của sản phẩm, sự biến đổi cường độ màu nâu được thể hiện trên Hình 3.2 và Hình 3.3.
Ngày lên
men Tỏi nguyên củ Tỏi đã cắt đôi củ
0
1
3
7
9
11
13
Hình 3.3. Sự biến đổi cường độ màu nâu của tỏi theo thời gian lên men
Các chữ cái khác nhau thể hiện sự khác biệt có ý nghĩa thống kê về cường độ màu nâu của tỏi (p < 0,05)
Kết quả thu được cho thấy, cường độ màu nâu tăng dần theo thời gian lên men. Tuy nhiên, cường độ màu nâu có xu hướng tăng chậm từ ngày 0 đến ngày 7, sau đó tăng đột biến từ ngày 7 đến ngày 9; từ ngày 9 đến ngày 13 cường độ màu nâu của tỏi tăng chậm lại (Hình 3.3). Kết quả về sự biến đổi màu nâu của tỏi hoàn toàn phù hợp với sự thay đổi màu sắc bên trong của tỏi được thể hiện trên Hình 3.2. Sự biến đổi về cường độ màu nâu này là do phản ứng Maillard và phản ứng melanoidin, đây là phản ứng hóa nâu phi enzyme, cường độ sẫm màu phụ thuộc vào bản chất của acid amin, bản chất của đường, nồng độ chất khô với dung dịch, nhiệt độ, pH và một số yếu tố khác [10], [11]. Tỏi được lên men ở nhiệt độ cao (75 °C), đây là điều kiện thích hợp để xảy ra phản ứng hóa nâu giữa các acid amin và đường được hình thành trong quá trình lên men, đồng thời pH cũng là điều kiện cần thiết để phản ứng này được xảy ra [7]. Cường độ màu nâu tỉ lệ thuận với hàm lượng acid amin và đường theo thời gian lên men. Cường độ màu nâu tăng nhanh sau 9 ngày lên men là do trong giai đoạn đầu của quá trình lên men, trong điều kiện nhiệt độ
0 1 2 3 4 0 1 3 5 7 9 11 13 C ư ờ ng độ m àu nâ u ( A B S42 0 n m )
Thời gian lên men (ngày)
a a b c c c d d
cao thì phức đường amin bị đồng phân hóa hay còn gọi là bị chuyển vị nội phân Amadori, phẩm vật của sự chuyển vị Amadori là hợp chất có khả năng phản ứng và là chất khởi đầu để tạo thành polyme có màu sẫm, sau đó tiếp tục xảy ra phản ứng tạo furfurol và ozon, xảy ra sự phân hủy đường và phân hủy các hợp chất amin nên sự phản ứng tạo màu diễn ra mạnh nhờ sự tương tác giữa các acid amin và đường. Sau đó, từ ngày 9 đến ngày 13 cường độ màu tăng lên không đáng kể là do sự ngưng tụ alcol tạo thành polyme màu nâu không chứa nitơ và phản ứng trùng hợp hóa aldehitamin với sự tạo thành các hợp chất nitơ dị vòng, đây là giai đoạn cuối của phản ứng Maillard sẽ tạo nên các polyme không no hòa tan được trong nước, sau đến là các polyme không no và không hòa tan được trong nước, nhưng đều có màu đậm [7], [14]. Chính vì vậy, sản phẩm rỏi đen ngày 13 có màu nâu đậm hơn so với những ngày lên men trước đó. Sự tăng cao của cường độ màu nâu cũng đã được chứng minh trong đề tài nghiên cứu của Bae và cộng sự [10], kết quả cho thấy cường độ biến nâu của tỏi phụ thuộc vào nhiệt độ xử lý nhiệt. Nhiệt độ xử lý càng cao thi cường độ biến nâu càng nhanh [10], [11]. Nguyên nhân do tốc độ phản ứng biến nâu phi enzyme phụ thuộc rất lớn vào nhiệt độ [22], [23], [25]. Ngoài ra, các phản ứng hóa nâu cũng bị ảnh hưởng bởi hàm lượng nước của mẫu tỏi [18].
Tuy nhiên, tốc độ biến nâu của tỏi trong nghiên cứu này (từ 0,38 đến 3,44 sau 13 ngày lên men) diễn ra nhanh hơn so với tốc độ biến nâu của tỏi trong nghiên cứu của Bae và cộng sự (từ 0,69 đến 2,05 trong sau 45 ngày lên men) [10]. Nguyên nhân có thể do chế độ (nhiệt độ và độ ẩm) lên men khác nhau, thành phần hóa học của nguyên liệu tỏi ban đầu khác nhau. Hàm lượng nước ảnh hưởng đến năng lượng hoạt hóa phi enzyme màu nâu, và màu nâu phụ thuộc vào sự loại bỏ hàm lượng nước ở nhiêt độ cao. Xử lý nhiệt trong quá trình sản xuất tỏi đen tăng khả năng loại bỏ nước. Vì vậy tỏi lên men ở nhiệt độ cao được cho là tạo một năng lượng hoạt hóa tương đối cao cho màu nâu dựa trên sự thấp hơn của hàm lượng nước.