Biến phụ phẩm thành nguyên liệu có giá trị

Ngày 10/9, tại Sàn Giao dịch Công nghệ TP. Hồ Chí Minh (Techport), Sở Khoa học và Công nghệ TP. Hồ Chí Minh tổ chức sự kiện “Hợp tác công nghệ” với chủ đề “Quy trình công nghệ sản xuất các sản phẩm từ vỏ và thịt quả cà phê”.

Sự kiện nằm trong chuỗi hoạt động “Cà phê công nghệ”, nhằm kết nối viện nghiên cứu, trường đại học, doanh nghiệp sở hữu công nghệ… với các đơn vị có nhu cầu ứng dụng, thúc đẩy hợp tác nghiên cứu, chuyển giao và thương mại hóa kết quả khoa học, công nghệ.

Tham dự chương trình có ông Võ Ngọc Hải - Phó Giám đốc Trung tâm Khởi nghiệp sáng tạo TP. Hồ Chí Minh (Sở Khoa học và Công nghệ TP. Hồ Chí Minh); ông Nguyễn Thành Tài - Ủy viên Ban Chấp hành Hiệp hội Cà phê - Ca cao Việt Nam (Vicofa); PGS,TS. Trần Thị Thu Trà - Giảng viên Khoa Kỹ thuật Hóa học, Trường Đại học Bách khoa (Đại học Quốc gia TP. Hồ Chí Minh); bà Phan Thị Trà My - Giám đốc Công ty TNHH Việt Thảo Mộc… cùng đại diện các doanh nghiệp, đơn vị nghiên cứu và tổ chức quan tâm đến công nghệ chế biến phụ phẩm cà phê.

Phát biểu tại chương trình, ông Võ Ngọc Hải cho rằng, vỏ và thịt quả cà phê lâu nay thường được xem là phụ phẩm trong quá trình chế biến. Tuy nhiên, với sự hỗ trợ của khoa học, công nghệ, nguồn nguyên liệu này có thể được khai thác để phát triển các sản phẩm có giá trị gia tăng… Theo ông Hải, tận dụng phụ phẩm cà phê vừa góp phần giảm chất thải phát sinh trong sản xuất, vừa nâng cao hiệu quả sử dụng tài nguyên, phù hợp với định hướng phát triển nông nghiệp tuần hoàn, xanh và bền vững.

Từ nhu cầu của doanh nghiệp, Techport phối hợp với Trường Đại học Bách khoa (Đại học Quốc gia TP. Hồ Chí Minh) giới thiệu quy trình công nghệ sản xuất các sản phẩm từ vỏ và thịt quả cà phê, đồng thời tạo cơ hội để các nhà nghiên cứu, chuyên gia và doanh nghiệp trao đổi về khả năng ứng dụng, hợp tác đầu tư và chuyển giao công nghệ.

Theo PGS,TS. Trần Thị Thu Trà, cascara là phần vỏ và thịt quả cà phê được thu nhận sau khi tách hạt... Tùy giống, độ chín và điều kiện canh tác, phần vỏ và thịt quả chiếm khoảng 43 - 45% khối lượng quả Arabica và 41 - 42% đối với Robusta.

Với sản lượng cà phê lớn, Việt Nam có nguồn nguyên liệu cascara đáng kể, không chỉ dồi dào về khối lượng, cascara còn chứa carbohydrate, chất xơ, khoáng chất và nhiều hợp chất có hoạt tính sinh học… Trong nguyên liệu này, tannin góp phần tạo vị chát, pectin liên quan đến khả năng tạo gel, caffeine góp phần tạo vị đắng, còn polyphenol và anthocyanin liên quan đến màu sắc và hoạt tính chống oxy hóa.

Kết quả khảo sát của Nhóm nghiên cứu cho thấy thành phần cascara có sự khác biệt giữa Arabica và Robusta. Trong bộ mẫu được khảo sát, nguyên liệu Robusta có hàm lượng polyphenol tổng số cao hơn. Đây là cơ sở cho thấy giống, vùng nguyên liệu và điều kiện sản xuất cần được tính đến khi xây dựng quy trình chế biến.

Từ đặc tính của nguyên liệu, Nhóm nghiên cứu định hướng phát triển ba sản phẩm gồm trà cascara, mật cascara và mứt đông cascara... Cụ thể, đối với trà cascara đóng chai, nguyên liệu được nghiền, trích ly bằng nước nóng và xử lý enzyme pectinase, cellulase nhằm nâng cao hiệu suất thu hồi chất tan. Dịch sau đó được lọc, phối trộn đường và acid citric, rót chai và thanh trùng. Sản phẩm hướng đến thức uống có màu đỏ hổ phách, hương cascara đặc trưng, vị chua ngọt hài hòa và chát nhẹ.

Mật cascara được phát triển ở dạng lỏng sánh, thông qua các công đoạn xử lý enzyme, lọc, cô đặc, phối trộn và thanh trùng. Trong khi đó, mứt đông cascara được phát triển theo hướng tạo cấu trúc gel đồng nhất, có thể sử dụng trực tiếp hoặc kết hợp với bánh mì, bánh quy và các sản phẩm bánh nướng.

Một điểm đáng chú ý của giải pháp là nhóm nghiên cứu không đưa ra một dây chuyền thiết bị cố định cho tất cả sản phẩm. Thiết bị được lựa chọn dựa trên nguyên liệu, yêu cầu sản phẩm, quy mô sản xuất và khả năng đầu tư của doanh nghiệp.

Theo bà Trà, công đoạn xử lý enzyme có thể sử dụng từ bồn inox hai lớp có cánh khuấy đến hệ thống phản ứng kín, bán tự động hoặc tự động hóa cao. Công đoạn lọc cũng có thể lựa chọn nhiều phương án như lọc túi, lọc khung bản, ly tâm hoặc lọc màng. “Không có một thiết bị phù hợp cho mọi sản phẩm. Phương án phù hợp cần cân bằng chất lượng sản phẩm, quy mô đầu tư và chi phí vận hành”, bà Trà nhấn mạnh.

Theo đó, Nhóm nghiên cứu định hướng chuyển giao công nghệ theo hướng đồng hành cùng doanh nghiệp, từ khảo sát nguyên liệu, xác lập yêu cầu sản phẩm, thử nghiệm, lựa chọn thiết bị đến hoàn thiện hồ sơ chất lượng, đào tạo vận hành và hỗ trợ sản xuất thử.

Chuẩn hóa nguyên liệu, đón đầu thị trường

Theo các chuyên gia, công nghệ chế biến chỉ là một phần trong bài toán phát triển cascara. Muốn biến phụ phẩm thành nguyên liệu thực phẩm ổn định, chất lượng phải được kiểm soát ngay từ vùng trồng và khâu sơ chế.

Ba phương pháp sơ chế phổ biến gồm khô, honey và ướt tạo ra những dòng phụ phẩm có đặc điểm khác nhau. Nếu sử dụng vỏ và thịt quả làm nguyên liệu thực phẩm, việc thu nhận sớm, phân loại và ổn định nguyên liệu có ý nghĩa đặc biệt quan trọng.

Nhóm nghiên cứu đề xuất quản lý cascara như một nguyên liệu thực phẩm ngay từ thời điểm thu nhận, trong đó cần thu nhận riêng, hạn chế tạp chất, không để tiếp xúc với nền đất, kiểm soát thời gian lưu trữ và bảo đảm truy xuất nguồn gốc… Đây là cơ sở để kiểm soát các chỉ tiêu hóa lý, vi sinh, chất nhiễm bẩn, phụ gia, bao bì và ghi nhãn theo yêu cầu của từng sản phẩm. Ngoài ra, các yêu cầu pháp lý cũng cần được xác định phù hợp với công thức, quy trình và hình thức lưu thông thực tế.

Từ thực tế doanh nghiệp, bà Phan Thị Trà My - Giám đốc Công ty TNHH Việt Thảo Mộc cho biết, doanh nghiệp đã nghiên cứu cascara trong thời gian dài và hiện cung cấp nguyên liệu cho một số nhà máy sản xuất nước giải khát, bánh kẹo. Công ty cũng đang chào hàng tại Mỹ, Nhật Bản và Đài Loan.

Tuy nhiên, theo bà Trà My, khó khăn lớn nhất là kiểm soát vùng nguyên liệu, đặc biệt khi hướng tới xuất khẩu. Dư lượng thuốc bảo vệ thực vật, độc tố vi nấm và các chỉ tiêu an toàn là những yêu cầu doanh nghiệp phải kiểm soát chặt chẽ.

Doanh nghiệp cũng mong muốn tăng cường hợp tác với các trường Đại học, viện nghiên cứu để đánh giá sâu hơn đặc tính của cascara, trong đó có hàm lượng polyphenol và khả năng chống oxy hóa... Những dữ liệu này có thể hỗ trợ quá trình nghiên cứu, phát triển sản phẩm và xây dựng giá trị thương mại, với điều kiện được đánh giá và sử dụng phù hợp quy định.

Ở góc độ ngành hàng, ông Nguyễn Thành Tài - Ủy viên Ban Chấp hành Vicofa cho rằng, dư địa gia tăng giá trị ngành cà phê Việt Nam không chỉ nằm ở tăng sản lượng cà phê nhân. Với diện tích khoảng 720.000 ha và năng suất thuộc nhóm cao trên thế giới, ngành cà phê cần chú trọng hơn đến chế biến sâu, thu hồi và khai thác phụ phẩm để tạo thêm giá trị.

Theo ông Tài, Việt Nam có lợi thế khi vừa có nguồn phụ phẩm trước chế biến như vỏ, thịt quả, vừa có phụ phẩm sau chế biến như bã cà phê, vỏ lụa. Nếu được khai thác phù hợp, các dòng phụ phẩm này có thể tạo thêm sản phẩm và nguồn thu mới trong chuỗi giá trị cà phê. Tuy nhiên, công nghệ không thể giải quyết toàn bộ bài toán, vì vậy muốn cascara phát triển bền vững cần có sự liên kết giữa vùng nguyên liệu, nông dân, doanh nghiệp chế biến, đơn vị tiêu thụ và doanh nghiệp xuất khẩu...

Về thị trường, ông Tài cho rằng, doanh nghiệp cần chuyển từ tư duy “sản xuất rồi tìm đầu ra” sang xác định nhu cầu của người mua trước khi phát triển sản phẩm. Trên thị trường quốc tế, cascara đã được phát triển thành trà, đồ uống đóng chai, syrup, dịch cô đặc, mứt, bột, dịch chiết, bánh và nhiều sản phẩm phối hợp khác.

Từ hướng nghiên cứu hiện tại, bà Trà cho biết, Nhóm nghiên cứu cũng định hướng mở rộng ứng dụng cascara sang cookie, cracker bổ sung cascara, trà cascara lên men sấy khô và các sản phẩm thực phẩm phối hợp…

Theo Ban tổ chức, chương trình có 6 doanh nghiệp, đơn vị tham gia với nhu cầu hợp tác và chuyển giao công nghệ… Các bên đã trao đổi về khả năng ứng dụng giải pháp vào sản xuất, kinh doanh, đồng thời tìm kiếm cơ hội hợp tác nghiên cứu, đầu tư và thương mại hóa.

Đáng chú ý, việc ký kết Biên bản ghi nhớ hợp tác được xem là bước khởi đầu để các bên tiếp tục hoàn thiện phương án hợp tác và từng bước đưa công nghệ vào thực tiễn. Techport sẽ tiếp tục đóng vai trò cầu nối, hỗ trợ kết nối sau sự kiện.

Từ một phần phụ phẩm trong sơ chế, cascara đang được tiếp cận như nguồn nguyên liệu có khả năng hình thành hệ sinh thái sản phẩm mới. Giá trị của hướng đi này không chỉ ở việc giảm lượng phụ phẩm phải xử lý, mà còn tạo thêm nguồn thu, mở rộng chuỗi giá trị và nâng cao hiệu quả sử dụng tài nguyên.

Để cascara trở thành sản phẩm thương mại, ba bài toán cần được giải quyết đồng thời là nguyên liệu đạt chuẩn, công nghệ phù hợp và thị trường có nhu cầu… Khi hình thành được chuỗi liên kết từ vùng trồng đến chế biến và tiêu thụ, việc tận dụng vỏ và thịt quả cà phê có thể trở thành một hướng đi thiết thực để nâng cao giá trị ngành cà phê Việt Nam, đồng thời thúc đẩy kinh tế tuần hoàn và sử dụng hiệu quả hơn nguồn tài nguyên nông nghiệp.