Muối và đường giữ thức ăn lâu hỏng vì chúng giữ chặt lấy nước, làm vi khuẩn và nấm mốc không còn nước tự do để sống, và còn rút nước ra khỏi chính tế bào của những vi sinh vật ấy. Nói gọn, thức ăn không hỏng vì muối độc, mà vì vi khuẩn bị khát.
Chào bạn, đây là Nhà Hoá Học. Từ con cá khô treo gác bếp, hũ mứt gừng ngày Tết cho tới chai nước mắm, ông bà mình đã dùng cùng một nguyên lý hoá học hàng trăm năm. Tập này mình kể nó ra cho rõ.
Vi khuẩn cần nước như thế nào?
Mọi sinh vật đều cần nước, vi khuẩn và nấm mốc cũng vậy. Chúng hấp thụ chất dinh dưỡng qua màng tế bào, và việc đó chỉ diễn ra được khi thức ăn quanh chúng ẩm.
Nhưng không phải nước nào trong thực phẩm cũng dùng được. Các nhà hoá học thực phẩm phân biệt nước tự do, thứ nước có thể di chuyển, tham gia phản ứng, và nước bị liên kết, thứ nước đã bám chặt vào các phân tử khác. Vi khuẩn chỉ dùng được nước tự do.
Người ta đo lượng nước tự do này bằng một chỉ số gọi là hoạt độ nước. Nước tinh khiết có hoạt độ bằng một. Thịt cá tươi gần bằng một, nên rất dễ hỏng. Mứt, cá khô, mật ong thấp hơn nhiều, nên để được lâu.
Điều thú vị là một miếng mứt gừng có thể vẫn còn ẩm, dẻo, chứ không khô như bánh tráng, mà vẫn không mốc. Vì phần lớn nước trong đó đã bị đường giữ lại, vi khuẩn nhìn thấy nước mà không uống được.
Muối và đường giữ nước bằng cách nào?
Phân tử nước có hai đầu tích điện trái dấu, giống một thỏi nam châm nhỏ. Khi muối hoà tan, nó tách thành các hạt mang điện, và mỗi hạt đó bị một vòng phân tử nước bao quanh, ôm chặt. Phần nước ấy không còn tự do nữa.
Đường không tách thành hạt mang điện, nhưng phân tử đường có rất nhiều nhóm có thể kết nối với nước qua liên kết hiđrô. Mỗi phân tử đường giữ được vài phân tử nước bên cạnh mình. Với lượng đường lớn như trong mứt, hầu hết nước đều bị chiếm chỗ.
Vì phân tử đường to và nặng hơn nhiều so với các hạt của muối, nên tính theo cùng khối lượng, muối giữ nước mạnh hơn đường. Đó là lý do cá khô chỉ cần muối vừa đủ, còn mứt phải dùng đường rất nhiều, có khi ngang khối lượng trái cây.
Cũng vì thế mà người làm mứt hay nói: giảm đường là giảm tuổi thọ. Mứt ít ngọt ăn dễ chịu hơn, nhưng phải cất tủ lạnh và ăn trong thời gian ngắn hơn.
Vì sao vi khuẩn bị khô héo khi gặp muối?
Ngoài chuyện cướp nước tự do, muối và đường còn tấn công vi khuẩn trực tiếp qua một hiện tượng gọi là thẩm thấu. Nước luôn có xu hướng đi từ nơi loãng sang nơi đậm đặc qua một lớp màng.
Bên trong tế bào vi khuẩn là dung dịch tương đối loãng. Bên ngoài, trong miếng cá ướp muối, là dung dịch rất mặn. Thế là nước từ trong tế bào chảy ra ngoài, tế bào co lại, mất nước, không còn sinh sản được.
Bạn có thể thấy cùng hiện tượng này khi rắc muối lên dưa chuột thái lát, vài phút sau đĩa đọng nước. Hay khi ướp cá, thịt cá săn lại, rỉ dịch. Đó là nước bị kéo ra khỏi tế bào của chính miếng thực phẩm.
Với vi khuẩn, cái giá của việc mất nước là chúng ngừng hoạt động, có loài chết, có loài chỉ ngủ đông chờ thời. Nên khi cá khô bị ẩm lại, ví dụ mùa nồm, những vi sinh vật đang ngủ có thể tỉnh dậy, và cá bị mốc.
Có những sinh vật không sợ muối và đường
Giờ mình nói sang mặt còn lại. Không phải mọi vi sinh vật đều thua. Một số loài vi khuẩn ưa mặn sống khoẻ trong môi trường mà loài khác chết. Một số nấm men và nấm mốc chịu được đường rất cao.
Đây chính là chỗ làm nên món ăn chứ không chỉ là nỗi lo. Nước mắm truyền thống được làm từ cá và muối, ủ nhiều tháng. Trong thời gian đó, các enzyme có sẵn trong thịt và ruột cá cùng những vi khuẩn chịu mặn từ từ phân giải chất đạm thành nước mắm thơm. Muối chặn kẻ phá hoại, nhưng để lại người thợ.
Mặt trái là mứt để lâu đôi khi bị lên men, có mùi rượu nhẹ hay sủi bọt. Đó là nấm men chịu đường đang làm việc. Hoặc lớp mốc trắng xanh xuất hiện trên mặt hũ mứt mở nắp nhiều lần. Những hũ như vậy nên bỏ, đừng vớt lớp mốc rồi ăn phần dưới.
Cũng cần biết rằng muối và đường không phá huỷ độc tố đã có sẵn. Thực phẩm đã hỏng trước khi đem ướp thì ướp bao nhiêu cũng không thành an toàn.
Áp dụng trong bếp nhà mình
Thứ nhất, đồ ướp muối, phơi khô cần được giữ khô. Cá khô, tôm khô nên cho vào hộp kín, để ngăn mát nếu nhà ẩm. Chỉ cần hút ẩm trở lại là hoạt độ nước tăng, và mọi lợi thế mất đi.
Thứ hai, mứt và các loại sốt ngọt tự làm ở nhà thường ít đường hơn hàng công nghiệp, nên cần tủ lạnh, dùng thìa sạch, khô mỗi lần lấy. Một thìa ướt cũng có thể mang nước và vi sinh vào hũ.
Thứ ba, mật ong là một ví dụ đẹp về hoạt độ nước thấp, để rất lâu không hỏng. Nhưng chính vì một số bào tử vi khuẩn vẫn có thể nằm im trong đó, các bác sĩ khuyên không cho trẻ dưới một tuổi ăn mật ong. Đây là lời khuyên y tế phổ biến, có gì thắc mắc bạn hỏi bác sĩ nhi.
Và cuối cùng, ướp mặn hay ngâm ngọt là cách giữ đồ ăn, không phải cách ăn uống hằng ngày. Người cần hạn chế muối hay đường nên hỏi bác sĩ về khẩu phần. Lần tới thấy hạt muối trắng đọng trên con mực khô, bạn có thể nghĩ đến hàng nghìn vòng nước nhỏ đang bị giữ chặt, không cho một con vi khuẩn nào uống.
Câu hỏi thường gặp
Vì sao chanh muối, mơ muối để được nhiều năm?
Vì chúng kết hợp hai hàng rào cùng lúc: muối giữ nước và axit có sẵn trong trái làm môi trường chua. Rất ít vi sinh vật vượt qua được cả hai, nên hũ chanh muối có thể để rất lâu nếu giữ sạch và kín.
Thịt kho mặn để ngoài được bao lâu?
Thịt kho mặn để được lâu hơn thịt kho nhạt, nhưng vẫn còn nhiều nước nên không thể coi như đồ khô. Trong khí hậu nóng ẩm, tốt nhất vẫn là cất tủ lạnh và đun lại kỹ trước khi ăn.
Đường phèn và đường cát có giữ thức ăn khác nhau không?
Về hoá học, cả hai chủ yếu là cùng một loại đường, nên khả năng giữ nước tương tự nhau khi đã hoà tan. Khác biệt chủ yếu nằm ở vị và độ trong của nước đường.
Vì sao bánh mì để lâu bị cứng còn bánh quy lại mềm ra?
Bánh mì mất nước ra không khí và tinh bột bên trong kết tinh lại nên cứng. Bánh quy thì khô hơn không khí, nên hút ẩm vào và mềm ra. Cùng một nguyên lý nước đi từ nơi nhiều sang nơi ít.
Muối iốt có giữ đồ ăn kém hơn muối thường không?
Lượng iốt thêm vào rất nhỏ, không làm thay đổi khả năng giữ nước của muối. Một số người làm đồ muối truyền thống thích muối hạt vì vị và độ giòn, đó là chuyện khẩu vị nhiều hơn là hoá học bảo quản.
