Nước dùng dashi từ rong biển kombu là linh hồn tạo nên vị ngọt umami thanh khiết trong ẩm thực Nhật Bản. Nhiều người nội trợ khi nấu canh hoặc ninh nước dùng thường có thói quen đun lửa lớn và để nồi nước sôi sùng sục suốt thời gian dài vì nghĩ rằng nhiệt lượng lớn sẽ giúp chiết xuất tối đa chất ngọt từ rong. Tuy nhiên, kết quả thu được lại thường là một nồi nước dùng bị đục ngầu, xuất hiện nhớt dính đặc quánh cùng vị chát đắng khó chịu.
Hiện tượng nước dùng bị đục và nhớt bắt nguồn trực tiếp từ việc sốc nhiệt độ cao khi nước sôi bùng. Khi vượt qua ngưỡng nhiệt kiểm soát, màng tế bào của rong biển kombu bị phá vỡ cấu trúc cơ học, giải phóng ồ ạt hợp chất polysaccharide tạo gel mang tên alginate cùng các tạp chất carbohydrate và protein hòa tan vào môi trường nước.
Cấu trúc sinh học của rong biển và vai trò của alginate
Rong biển kombu thuộc nhóm tảo nâu biển lớn, sinh trưởng tại các vùng biển lạnh. Cấu trúc sinh học của nhóm tảo này cần độ dẻo dai cao để chịu đựng áp lực dòng chảy và sóng biển liên tục. Để duy trì tính toàn vẹn này, thành tế bào và gian bào của tảo nâu được cấu tạo chủ yếu từ alginate, một loại polysaccharide cấu trúc tự nhiên chiếm tỷ trọng lớn trong sinh khối khô.
Alginate trong tự nhiên tồn tại dưới dạng muối hỗn hợp giữa axit alginic với các cation kim loại như canxi, magie và natri. Hợp chất này có cấu trúc chuỗi polyme tuyến tính gồm các đơn vị axit beta-D-mannuronic và axit alpha-L-guluronic liên kết với nhau. Ở trạng thái nguyên vẹn trong mô tế bào sống của lá rong khô, alginate đóng vai trò như một bộ khung giá đỡ vững chắc, giữ nước và bảo vệ các bào quan nội bào chứa hợp chất tạo vị ngọt tự nhiên là glutamate.
Khi được ngâm trong nước ở nhiệt độ phòng hoặc nhiệt độ ấm vừa phải, chỉ có các phân tử glutamate tự do, khoáng chất hòa tan và một lượng rất nhỏ hợp chất bề mặt thẩm thấu qua vách tế bào ra ngoài dung dịch. Quá trình này tạo nên dòng nước dùng trong veo, có màu vàng nhạt hoặc hổ phách với vị ngọt thanh khiết đặc trưng. Cấu trúc mô của lá rong lúc này vẫn giữ được độ liên kết bền vững, không bị nhũn nát.
Hiện tượng sốc nhiệt phá vỡ vách tế bào kombu
Khi nhiệt độ nước đạt mức 100 độ C và duy trì sôi sục cuộn trào, môi trường nhiệt lượng cao tác động dữ dội lên phiến rong biển. Nhiệt độ cao làm trương nở nhanh chóng các túi dự trữ nội bào, gây ra hiện tượng sốc nhiệt và phá hủy lớp màng bảo vệ bên ngoài của rong.
Động năng mạnh mẽ của dòng nước sôi cắt đứt các liên kết hydro yếu giữa các chuỗi polyme sinh học. Hậu quả là mạng lưới alginate vốn bị giam giữ bên trong vách tế bào bị hòa tan ồ ạt ra ngoài dung môi. Các chuỗi alginate tự do sau khi thoát ra ngoài lập tức liên kết với các phân tử nước xung quanh nhờ tính hút nước cực mạnh của nhóm carboxylate trên khung phân tử.
Hiện tượng hydrat hóa này làm tăng độ nhớt động học của dung dịch một cách đột ngột. Đồng thời, lực khuấy đảo cơ học từ bọt khí sôi liên tục làm phân tán các hạt keo alginate cùng các mảnh vụn vi mô của mô rong khắp nồi canh, ngăn cản các hạt lắng xuống tự nhiên. Kết quả là nước dùng mất đi độ trong suốt, chuyển sang trạng thái mờ đục và có kết cấu sền sệt, nhầy dính.
Nghiên cứu khoa học về quá trình chiết tách alginate bằng nhiệt độ sôi
Cơ chế giải phóng hợp chất alginate từ mô tảo nâu dưới tác động của nhiệt độ sôi đã được làm sáng tỏ chi tiết qua các thử nghiệm chiết xuất vật liệu sinh học. Một nghiên cứu công bố năm 2021 về đặc tính của alginate chiết xuất từ rong biển Sargassum latifolium cho thấy tác động mạnh mẽ của các bước xử lý nhiệt độ sôi lên sinh khối rong [1].
Trong quy trình thực nghiệm được ghi nhận, 20 g sinh khối rong sau khi nghiền đã được rửa sạch bằng 300 mL nước cất sôi trong thời gian 30 phút [1]. Ngay ở bước xử lý bằng nước sôi này, các thành phần tạp chất dễ hòa tan đã bắt đầu tách ra khỏi mô rong [1]. Mẫu sinh khối sau đó tiếp tục được đun sôi với 300 mL dung dịch canxi clorua 0,5% trong 30 phút để loại trừ các muối không mong muốn [1].
Sau khi thu gom bã rong còn lại, nghiên cứu tiếp tục đun sôi bã với 300 mL dung dịch natri clorua 0,5% trong vòng 1 giờ [1]. Sau quá trình lọc, mẫu rong được đun sôi tiếp với 100 mL dung dịch natri cacbonat 5% trong 30 phút kết hợp khuấy trộn mạnh [1]. Cuối cùng, natri alginate được kết tủa bằng phương pháp khử nước với cồn ethyl 80%, sau đó được sấy khô ở 50 độ C và nghiền nhỏ trước khi bảo quản [1].
Bằng quy trình phân tích thành phần hóa học, nghiên cứu năm 2021 đã đánh giá hàm lượng carbohydrate tổng số theo phương pháp Farmer, lượng protein hòa tan theo giao thức Idrees, hàm lượng lipid bằng hệ dung môi chloroform-methanol, và hàm lượng sulfate sau khi thủy phân bằng axit clohydric 2 M trong 2 giờ ở 100 độ C [1]. Hàm lượng axit uronic được xác định bằng phản ứng với natri tetraborat trong axit sulfuric đậm đặc kết hợp thuốc thử m-hydroxydiphenyl và đo quang phổ ở bước sóng 520 nm [1].
Dung dịch alginate thu được còn được quét phổ hấp thụ UV-Vis trong dải sóng từ 200 đến 800 nm, đồng thời phân tích cấu trúc khối polyme bằng phổ cộng hưởng từ hạt nhân 1H NMR với mẫu nồng độ 6 mg/mL trong nước nặng [1]. Dữ liệu từ nghiên cứu chứng minh rằng nhiệt độ sôi 100 độ C kéo dài kết hợp với sự hiện diện của các ion khoáng đóng vai trò quyết định trong việc bẻ gãy cấu trúc và giải phóng alginate cùng các phân đoạn carbohydrate, protein hòa tan khỏi cấu trúc rong biển tự nhiên [1].
Vì sao nước dùng lại có vị đắng chát khi ninh quá lâu?
Bên cạnh hiện tượng nhớt dính do alginate hòa tan, việc nấu kombu quá sôi còn làm phát sinh vị chát, đắng gắt lấn át hoàn toàn vị umami tinh tế của axit glutamic. Vị đắng này sinh ra từ hai nguồn tạp chất chính: các sắc tố tế bào và hợp chất tannin thực vật (phlorotannin).
Phlorotannin là nhóm polyphenol đặc trưng của tảo nâu, có chức năng tự vệ chống lại bức xạ cực tím và sinh vật ăn cỏ dưới biển. Bình thường, các phân tử này nằm cô lập trong những bào quan chuyên biệt gọi là physode. Ở nhiệt độ nước thấp dưới 80 độ C, physode duy trì trạng thái ổn định và không thể rò rỉ ra ngoài.
Tuy nhiên, dưới tác động của nhiệt độ sôi kéo dài, màng physode bị vỡ vụn hoàn toàn. Phlorotannin cùng các hợp chất diệp lục và sắc tố fucoxanthin bị tống xuất vào dung dịch. Các hợp chất này hòa lẫn với chuỗi alginate đang lơ lửng, tạo ra vị chát se lưỡi, dư vị ngái đắng và biến nước dùng từ màu hổ phách trong chuyển sang màu vàng xỉn hoặc nâu đục.
Những hiểu lầm thường gặp khi nấu nước dùng rong biển
Một trong những sai lầm phổ biến nhất trong gian bếp gia đình là tư duy coi rong biển kombu như xương thịt động vật. Khi hầm xương heo hoặc gà, người nội trợ cần thời gian ninh dài và nhiệt độ cao để thủy phân collagen thành gelatin tạo độ ngọt béo. Nhưng đối với rong biển, nguyên lý hoàn toàn ngược lại. Axit glutamic tạo vị umami trong kombu là axit amin tự do nằm ngay dưới bề mặt phiến lá, có khả năng khuếch tán vào nước rất nhanh mà không cần nhiệt độ sôi hỗ trợ.
Hiểu lầm thứ hai là quan niệm nước dùng càng đặc nhớt thì càng giàu dưỡng chất. Thực tế, lớp nhớt alginate hòa tan quá mức không mang lại giá trị ẩm thực mà ngược lại còn cản trở vị giác tiếp nhận các phân tử ngọt umami. Hơn nữa, việc đun sôi kéo dài phá hủy các hợp chất mùi thơm dễ bay hơi, khiến nồi nước chỉ còn lại mùi tanh nồng của biển thay vì hương thơm dịu nhẹ.
Hiểu lầm thứ ba liên quan đến lớp phấn trắng mỏng bám trên bề mặt thanh kombu khô. Nhiều người lầm tưởng đây là mốc hoặc tạp chất bẩn nên chà rửa thật mạnh dưới vòi nước chảy. Lớp phấn trắng đó chính là mannitol, một loại đường tự nhiên mang vị ngọt mát được kết tinh trong quá trình phơi sấy rong. Hành động cạo rửa quá mức làm trôi mất lượng mannitol quý giá này, giảm đáng kể chất lượng nước dùng.
Những đối tượng cần thận trọng khi sử dụng nước dùng rong biển
Mặc dù rong biển là thực phẩm giàu khoáng chất, việc tiêu thụ nước dùng kombu chiết xuất đậm đặc đòi hỏi sự cẩn trọng đối với một số nhóm người có tình trạng sức khỏe đặc biệt. Người tiêu dùng cần lưu ý các yếu tố sau để đảm bảo an toàn.
Nhóm người mắc bệnh lý tuyến giáp như cường giáp hoặc viêm tuyến giáp tự miễn cần kiểm soát nghiêm ngặt lượng nước dùng rong biển tiêu thụ. Kombu là một trong những loài sinh vật biển có mật độ iod tự nhiên cao nhất. Khi nấu nước dùng, đặc biệt là khi đun sôi làm chiết xuất kiệt bã, lượng iod tự do giải phóng vào nước rất lớn. Việc nạp đột ngột lượng iod vượt ngưỡng có thể gây rối loạn chức năng tổng hợp hormone tuyến giáp.
Bệnh nhân suy thận mạn tính hoặc người có chức năng đào thải kali suy giảm cũng cần thận trọng. Rong biển chứa hàm lượng kali và natri tự nhiên đáng kể. Khi chức năng thận bị tổn thương, lượng kali dư thừa từ nước dùng kombu không được lọc thải kịp thời có nguy cơ dẫn đến tình trạng tăng kali huyết, đe dọa trực tiếp đến nhịp tim. Những người đang trong chế độ ăn kiêng natri nghiêm ngặt hoặc đang điều trị bệnh nền nên tham khảo ý kiến bác sĩ chuyên khoa dinh dưỡng trước khi bổ sung thường xuyên nước dùng rong biển vào khẩu phần.
Hướng dẫn kỹ thuật nấu nước dùng kombu chuẩn xác
Để khắc phục triệt để tình trạng nước dùng bị đục và nhớt, người nấu cần tuân thủ nghiêm ngặt kỹ thuật kiểm soát nhiệt độ và thời gian theo phương pháp chiết xuất lạnh hoặc chiết xuất nhiệt độ thấp.
Bước đầu tiên là chuẩn bị thanh kombu. Dùng một chiếc khăn ẩm sạch lau nhẹ nhàng trên bề mặt lá rong để loại bỏ bụi bẩn cơ học bám bên ngoài, tuyệt đối giữ lại lớp phấn trắng mannitol. Khía nhẹ vài đường dọc theo thớ lá để tăng diện tích tiếp xúc mà không làm đứt rời cấu trúc mô.
Phương pháp chiết xuất tối ưu nhất là ngâm lạnh (mizudashi). Thả kombu vào nồi nước nguội với tỷ lệ khuyến nghị từ 10 g đến 20 g rong cho 1 lít nước, đậy kín và ngâm trong ngăn mát tủ lạnh từ 6 đến 10 tiếng. Phương pháp này giúp glutamate và mannitol thẩm thấu tự nhiên vào nước mà không hòa tan bất kỳ phân tử alginate hay hợp chất đắng nào, cho ra nước dùng trong vắt tuyệt đối.
Nếu cần nấu nhanh bằng nhiệt độ (nidashi), hãy cho kombu ngâm trong nồi nước nguội khoảng 30 phút trước khi bật bếp. Đặt nồi lên bếp và đun ở mức lửa vừa đến nhỏ, để nhiệt độ nước tăng từ từ trong khoảng 10 đến 15 phút. Theo dõi sát sao đáy nồi, khi thấy các bọt khí nhỏ li ti bắt đầu lăn tăn nổi lên quanh mép thành nồi (nhiệt độ đạt khoảng 60 đến 80 độ C, ngay trước khi bùng sôi), lập tức gắp thanh kombu ra khỏi nồi. Tuyệt đối không để nước sôi bùng khi kombu còn nằm trong nồi canh.
Nước dùng sau khi vớt kombu có thể tiếp tục đun sôi nhẹ để thả thêm các nguyên liệu khác như nấm, rau củ, đậu phụ hoặc bào cá ngừ bonito. Cách làm này đảm bảo nước dùng giữ trọn độ trong trẻo, thơm thanh, hoàn toàn sạch nhớt và tròn đầy hương vị nguyên bản của đại dương.
