Vỏ quả, vỏ trấu và vỏ lụa cà phê có thể trở thành nguồn chất chống oxy hóa?

Trong quá trình chế biến cà phê, phần lớn sự chú ý thường tập trung vào hạt nhân xanh. Tuy nhiên, để thu được hạt cà phê, nhà sản xuất phải loại bỏ nhiều lớp vật chất khác nhau như vỏ quả, thịt quả, vỏ trấu và vỏ lụa.

Những phần này thường được xem là phụ phẩm, dù vẫn chứa các hợp chất phenolic có hoạt tính chống oxy hóa trong những hệ thống thử nghiệm. Một nghiên cứu công bố ngày 09/11/2026 trên tạp chí Discover Food đã khảo sát khả năng thu hồi các hợp chất này bằng dung môi glycerol–nước, sau đó thử ứng dụng dịch chiết trong mayonnaise để đánh giá khả năng làm chậm quá trình oxy hóa.

Nghiên cứu không chứng minh mọi phụ phẩm cà phê đều có thể dùng trực tiếp làm thực phẩm. Giá trị của công trình nằm ở việc khảo sát một quy trình chiết xuất và một ứng dụng cụ thể của các hợp chất thu được.

Bốn loại phụ phẩm được đưa vào nghiên cứu

Nhóm tác giả khảo sát bốn dòng phụ phẩm từ Coffea arabica:

• Skin & pulp: phần vỏ và thịt quả được tách ra trong quá trình sơ chế.
• Husk: nhóm phụ phẩm vỏ quả thu được tùy theo phương pháp chế biến và cách phân loại nguyên liệu.
• Silverskin: lớp vỏ lụa mỏng bao quanh hạt, thường bong ra trong quá trình rang.
• Parchment: lớp vỏ trấu bao quanh hạt nhân xanh, được loại bỏ trong công đoạn xay xát.

Các dòng phụ phẩm này không giống nhau về cấu trúc, thành phần hóa học và nguồn gốc công đoạn. Vì vậy, không thể gộp chúng thành một loại nguyên liệu chung rồi giả định hiệu suất chiết xuất như nhau.

Vì sao glycerol–nước được sử dụng làm dung môi?

Để thu hồi hợp chất phenolic, nhóm nghiên cứu sử dụng phương pháp chiết xuất có hỗ trợ vi sóng kết hợp hệ dung môi eutectic sâu dạng nước (aqueous deep eutectic solvent).

Trong hệ được khảo sát, glycerol kết hợp với nước tạo thành dung môi có khả năng hòa tan một số hợp chất phân cực. Glycerol là một polyol được sử dụng trong nhiều lĩnh vực thực phẩm và công nghiệp. Tuy nhiên, việc một thành phần dung môi quen thuộc được sử dụng không tự động có nghĩa toàn bộ dịch chiết sau quy trình đều đạt tiêu chuẩn thực phẩm.

Nhóm tác giả so sánh ba hệ dung môi. Hệ glycerol–nước với tỷ lệ 61,3% thể tích glycerol cho tổng hàm lượng phenolic cao nhất trong các điều kiện được thử nghiệm.

Phụ phẩm nào cho hàm lượng phenolic cao hơn?

Trong điều kiện chiết xuất tối ưu của nghiên cứu, hai nhóm nguyên liệu nổi bật là:

• Skin & pulp: tổng hàm lượng phenolic đạt 16,5 mg GAE/g.
• Husk: tổng hàm lượng phenolic đạt 15,2 mg GAE/g.

GAE là viết tắt của gallic acid equivalent, tức đương lượng acid gallic. Đây là cách biểu thị kết quả của phép thử tổng hàm lượng phenolic, không phải khẳng định rằng mỗi gram phụ phẩm chứa đúng lượng acid gallic tương ứng.

Các hợp chất được phân tích cho thấy chlorogenic acids, đặc biệt là 5-CQA, là nhóm phenolic đáng chú ý. Hàm lượng được báo cáo trong các dòng phụ phẩm nằm trong khoảng 0,07–2,3 mg/g. Caffeine cũng được phát hiện, với khoảng 5,3–13,6 mg/g tùy loại phụ phẩm.

Như vậy, phụ phẩm không chỉ chứa các hợp chất có tiềm năng chống oxy hóa. Chúng còn có thể chứa caffeine, nên thành phần của dịch chiết cần được xác định trước khi cân nhắc ứng dụng trong thực phẩm.

Từ dịch chiết đến ứng dụng trong mayonnaise

Để kiểm tra khả năng ứng dụng, nhóm nghiên cứu bổ sung các dịch chiết vào mayonnaise – một hệ nhũ tương dầu trong nước có chứa pha dầu dễ xảy ra quá trình oxy hóa.

Nhóm tác giả theo dõi hai chỉ số quan trọng:

• Peroxide value (PV): chỉ số phản ánh các sản phẩm oxy hóa sơ cấp, đặc biệt là hydroperoxide hình thành trong giai đoạn đầu của quá trình oxy hóa lipid.
• p-Anisidine value (p-AV): chỉ số thường dùng để đánh giá một số sản phẩm oxy hóa thứ cấp, chủ yếu là aldehyde.

Kết quả cho thấy việc bổ sung dịch chiết giúp giảm đáng kể các chỉ số peroxide và p-anisidine trong điều kiện thử nghiệm. Hiệu quả nổi bật được ghi nhận ở công thức sử dụng dịch chiết từ skin & pulp với tỷ lệ 1,5%.

Nhóm nghiên cứu cũng ghi nhận màu sắc mayonnaise thay đổi do sắc tố tự nhiên trong dịch chiết. Trong khi đó, pH nằm trong khoảng 4,3–4,4 và các đặc tính kết cấu như độ cứng, độ dính, tính kết dính và độ đàn hồi nhìn chung không thay đổi đáng kể.

Đây là kết quả trong một công thức và điều kiện bảo quản cụ thể. Không nên suy rộng rằng mọi dịch chiết phụ phẩm cà phê đều có thể thay thế chất chống oxy hóa thương mại hoặc kéo dài hạn sử dụng của mọi loại thực phẩm.

Không phải cứ phụ phẩm cà phê là có thể đưa vào thực phẩm

Muốn biến phụ phẩm thành nguyên liệu thực phẩm, nhà sản xuất phải kiểm soát nhiều vấn đề ngoài hàm lượng phenolic:

• Chất lượng nguyên liệu: phụ phẩm phải được thu gom, phân loại và bảo quản đúng cách, tránh nấm mốc và nhiễm bẩn.
• Dư lượng hóa chất: cần kiểm tra thuốc bảo vệ thực vật, kim loại nặng và các chất không mong muốn tùy nguồn nguyên liệu.
• Quy trình chiết xuất: phải xác định thành phần dung môi, điều kiện xử lý và lượng dung môi tồn dư trong sản phẩm cuối.
• Thành phần dịch chiết: cần định lượng caffeine, polyphenol và các hợp chất có thể ảnh hưởng đến mùi, vị hoặc độ an toàn.
• Độ ổn định: phải đánh giá hoạt tính chống oxy hóa trong thời gian bảo quản thực tế, không chỉ ở một thời điểm thử nghiệm.

Đặc biệt, một phép thử hoạt tính chống oxy hóa trong phòng thí nghiệm không đồng nghĩa với lợi ích sức khỏe đã được chứng minh khi con người ăn thực phẩm chứa dịch chiết đó. Nghiên cứu này đánh giá khả năng hạn chế oxy hóa của mayonnaise, không phải thử nghiệm lâm sàng.

Giá trị của phụ phẩm nằm ở khả năng thu hồi có kiểm soát

Trong sản xuất cà phê, phụ phẩm thường được nhìn nhận qua chi phí xử lý hoặc giá trị làm phân bón, thức ăn chăn nuôi và nhiên liệu sinh khối. Nghiên cứu mới cho thấy một hướng khác: thu hồi các hợp chất phenolic để tạo nguyên liệu có chức năng trong hệ thực phẩm.

Tuy nhiên, hiệu quả kinh tế còn phụ thuộc vào lượng phụ phẩm có thể thu gom, chi phí sấy và vận chuyển, hiệu suất chiết, khả năng tái sử dụng dung môi, tiêu chuẩn an toàn và nhu cầu thị trường. Một kết quả tốt trong phòng thí nghiệm chưa đủ để khẳng định mô hình sản xuất có lợi nhuận ở quy mô công nghiệp.

Điều đáng quan tâm là phụ phẩm cà phê có thể được đánh giá như một dòng nguyên liệu có thành phần hóa học riêng, thay vì xem tất cả là chất thải đồng nhất. Khi phân loại đúng và lựa chọn quy trình phù hợp, một phần giá trị còn lại sau chế biến có thể được thu hồi theo hướng kinh tế tuần hoàn.

Tài liệu tham khảo

• Adoyo, G. O., Owino, W. O., Wafula, E. N., Engelsen, S. B. & Abong, G. O. (2026). Green extraction of bioactive compounds from Coffea arabica sidestreams with aqueous deep eutectic solvent and their application in mayonnaise as antioxidant agents. Discover Food. https://doi.org/10.1007/s44187-026-01300-5.