Biến vỏ và thịt quả cà phê thành sản phẩm giá trị

Cascara - phụ phẩm giàu tiềm năng

Cascara, gồm vỏ và thịt quả cà phê sau khi tách hạt, đang được quan tâm như một nguồn nguyên liệu có tiềm năng thương mại, có thể chế biến thành nhiều sản phẩm thực phẩm. Đặc tính cascara phụ thuộc vào giống và vùng nguyên liệu, trong đó Arabica và Robusta có sự khác biệt đáng kể về thành phần hóa học.

Việt Nam, với vị thế là quốc gia sản xuất cà phê lớn thứ hai thế giới và trung tâm Robusta toàn cầu, có nguồn cascara rất dồi dào. Theo Bộ Nông nghiệp Hoa Kỳ (USDA), niên vụ 2026-2027, Việt Nam dự kiến đạt khoảng 1,95 triệu tấn cà phê, trong vỏ và thịt quả chiếm khoảng 41-45% khối lượng quả cà phê tươi, cho thấy nguồn phụ phẩm cascara rất dồi dào.

Nghiên cứu cho thấy cascara Robusta có hàm lượng protein, xơ thô và polyphenol cao hơn Arabica, với polyphenol tổng số đạt 80,00 mg GAE/100 g so với 21,99 mg GAE/100 g ở Arabica, đồng thời có khả năng kháng oxy hóa tốt hơn. Trong khi đó, Arabica có hàm lượng chất rắn hòa tan cao hơn.

Sự khác biệt về tannin, pectin, caffeine và các hợp chất polyphenol, anthocyanin không chỉ ảnh hưởng đến vị, cấu trúc và màu sắc mà còn quyết định hướng chế biến phù hợp. Đây là cơ sở để nghiên cứu, khai thác cascara theo từng giống, qua đó nâng giá trị phụ phẩm và mở ra các sản phẩm thực phẩm mới.

Đa dạng hóa hướng ứng dụng

Trên thực tế, vỏ và thịt quả cà phê đã được ứng dụng trong đời sống và sản xuất theo một vòng tuần hoàn khép kín: làm giá thể trồng trọt, phân hữu cơ, năng lượng sinh khối, vật liệu hấp phụ và vật liệu sinh học. Ngoài ra, chúng còn được dùng làm chất đốt hay thức ăn chăn nuôi. Tuy nhiên, đây đều là những hướng tận dụng có giá trị gia tăng thấp. Hướng đi mới, giàu tiềm năng hơn, là thu hồi các hợp chất có giá trị từ cascara để phát triển thành sản phẩm thực phẩm.

Trên thế giới, cascara đã được phát triển thành nhiều dòng sản phẩm thực phẩm đa dạng: trà cascara (cascara khô dùng pha nóng hoặc lạnh), đồ uống đóng chai (nước pha cascara, nước ép, đồ uống có gas), syrup và mứt (tạo giá trị từ màu sắc, hương vị và cấu trúc), bột nguyên liệu và dịch chiết (ứng dụng trong đồ uống, bánh và thực phẩm phối hợp), cho đến các sản phẩm bánh như cookies, biscuit, chocolate và sản phẩm dạng thanh.

Điều này chứng minh rằng từ một nguồn nguyên liệu duy nhất, có thể mở ra rất nhiều hướng phát triển sản phẩm khác nhau, và thị trường quốc tế đã cho thấy cascara có thể được thương mại hóa ở cả dạng nguyên liệu thô, đồ uống lẫn thực phẩm chế biến.

Tại Việt Nam, thị trường cascara tuy đã xuất hiện một số sản phẩm trà và đồ uống, nhưng quy mô còn nhỏ. Điều này đồng nghĩa với việc vẫn còn nhiều dư địa cho các sản phẩm được chuẩn hóa và có khả năng mở rộng quy mô sản xuất trong tương lai.

Từ nghiên cứu đến chuyển giao công nghệ

Từ nguồn vỏ và thịt quả cà phê, nhóm nghiên cứu Khoa Kỹ thuật Hóa học, Trường Đại học Bách khoa TP.HCM, tập trung phát triển ba sản phẩm là trà cascara, mứt đông cascara và mật cascara, nhằm nâng cao giá trị sử dụng của phụ phẩm này trong chuỗi cà phê.

Tại 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”, do Sàn Giao dịch Công nghệ TP. Hồ Chí Minh (TP. HCM) (TECHPORT) phối hợp với Trường Đại học Bách khoa TP. HCM tổ chức ngày 10/9, PGS. TS. Nguyễn Thị Thu Trà, Khoa Kỹ thuật Hóa học, Trường Đại học Bách khoa TP. HCM, cho biết, điểm khác biệt của sản phẩm do nhóm nghiên cứu thực hiện là ứng dụng lên men, nhằm hỗ trợ quá trình trích ly và ổn định các hợp chất có lợi cho sức khỏe như polyphenol và catechin.

Hiện nay, cà phê được chế biến theo ba phương pháp chính, gồm: chế biến khô, chế biến ướt và chế biến mật ong. Mỗi phương pháp tạo ra nguồn cascara có những đặc tính khác nhau. Với phương pháp chế biến khô, quả cà phê được phơi trong thời gian dài. Nếu quá trình phơi không được kiểm soát tốt về nhiệt độ, ánh sáng và thời gian, chất lượng cascara có thể bị ảnh hưởng, trong đó hàm lượng các hợp chất có lợi có nguy cơ suy giảm.

Trong khi đó, ở phương pháp chế biến ướt và chế biến mật ong, phần vỏ và thịt quả có thể được thu nhận ngay sau công đoạn rửa và xay xát. Do được thu nhận sớm, nguồn nguyên liệu này có khả năng giữ được hàm lượng các hợp chất có lợi cao hơn. Vì vậy, nguồn cascara từ cà phê chế biến ướt được nhóm lựa chọn làm nguyên liệu cho quá trình nghiên cứu.

Sau khi quả cà phê chín được rửa sạch và đưa vào xay xát, phần nguyên liệu thu được gồm vỏ, thịt quả và có thể có thêm một phần lớp nhớt. Đây là nguồn nguyên liệu tiềm năng để phát triển các sản phẩm mới. Tuy nhiên, để có thể sử dụng cho người tiêu dùng, nguyên liệu cần được thu nhận càng sớm càng tốt và kiểm soát chặt chẽ chất lượng ngay từ đầu vào, nhằm bảo đảm các yêu cầu về an toàn thực phẩm.

Theo TS. Nguyễn Thị Thu Trà, quy trình sản xuất chung cho cả ba sản phẩm bắt đầu từ cascara nguyên liệu, qua công đoạn nghiền, ủ với dung dịch enzyme, rồi lọc để thu được dịch cascara. Từ đây, dịch được chia thành ba nhánh sản xuất riêng: trà cascara (phối trộn đường, phụ gia, rót chai, thanh trùng, dán nhãn), mật cascara (cô đặc, phối trộn, rót chai, thanh trùng, dán nhãn) và mứt đông cascara (cô đặc, phối trộn, rót lọ thủy tinh, thanh trùng, tạo đông, dán nhãn).

Cascara dù xuất phát từ phụ phẩm vẫn phải được quản lý nghiêm ngặt như một loại nguyên liệu thực phẩm, tuân theo các quy chuẩn và tiêu chuẩn kỹ thuật quốc gia (TCVN). Cụ thể, cần thực hiện việc thu nhận riêng biệt, ngăn ngừa lẫn tạp chất, kiểm soát chặt chẽ thời gian lưu trữ, đảm bảo khả năng truy xuất nguồn gốc và tuyệt đối không để nguyên liệu tiếp xúc trực tiếp với nền đất.

Đối với sản phẩm đầu ra, cũng cần kiểm soát chất lượng như cảm quan, hóa lý, vi sinh, chất nhiễm bẩn, phụ gia thực phẩm, và bao bì - ghi nhãn, tất cả đều được đối chiếu theo hệ thống TCVN - QCVN - TCCS.

Để hiện thực hóa các sản phẩm từ cascara, nhóm nghiên cứu đề xuất một quy trình chuyển giao công nghệ gồm 5 bước: khảo sát nguyên liệu và hiện trạng; xác lập yêu cầu sản phẩm; thử nghiệm và lựa chọn thiết bị; hoàn thiện hồ sơ chất lượng; đào tạo, vận hành hỗ trợ sau chuyển giao. Đây không phải là một giao dịch một lần mà là một quá trình đồng hành lâu dài, với bốn trụ cột xuyên suốt: nguyên liệu, quy trình, thiết bị phù hợp và sản phẩm có khả năng thương mại hóa.

TS. Nguyễn Thị Thu Trà cho biết thêm, ngoài ba sản phẩm cốt lõi cho biết thêm, nhóm nghiên cứu định hướng mở rộng sang các sản phẩm khác. Từ cascara, có thể phát triển cookie bổ sung cascara, cracker bổ sung cascara, hay trà cascara lên men sấy khô.

Từ bã cà phê sau trích ly (phần bã còn lại từ cà phê rang xay), có thể tạo ra cookie và cracker bổ sung bã cà phê, hay nước uống phối hợp với trà. Toàn bộ quá trình phát triển sản phẩm đều tuân theo một chuỗi khép kín: xử lý và ổn định nguyên liệu, phát triển công thức, hoàn thiện quy trình, lựa chọn thiết bị, kiểm soát chất lượng và hỗ trợ sản xuất thử, nhằm đưa ra thị trường những sản phẩm phù hợp với nhu cầu thực tế của doanh nghiệp.

Tại sự kiện Hợp tác công nghệ, các sản phẩm từ cascara nhận được sự quan tâm của nhiều doanh nghiệp, đặc biệt về khả năng ứng dụng và thương mại hóa. Một số doanh nghiệp bày tỏ mong muốn tiếp cận và nhận chuyển giao quy trình công nghệ để phát triển sản phẩm từ nguồn nguyên liệu sẵn có, mở rộng danh mục sản phẩm và nâng cao giá trị chuỗi cà phê.

Từ một phụ phẩm sau chế biến, vỏ và thịt quả cà phê đang mở ra hướng khai thác mới, không chỉ góp phần giảm lãng phí nông nghiệp mà còn tạo thêm giá trị và cơ hội kinh doanh cho ngành cà phê Việt Nam./.