Đặt vấn đề Cà phê từ lâu nay đã được xem như một trong những loại thức uống phổ biến nhất trên thế giới. Thị trường tiêu thụ của cà phê là vô cùng lớn và ngày một tăng lên, điều này thể hiện rõ thông qua việc các thương hiệu cà phê nổi tiếng ngày càng được mở rộng và phát triển trên thế giới. Nhu cầu sử dụng cà phê tăng kéo theo rác thải từ cốc cà phê ngày càng nhiều đã gây áp lực rất lớn cho việc xử lý rác thải nhựa trên toàn cầu. Theo một thống kê gần đây, riêng ở Anh, mỗi năm ước tính có khoảng 2.5 tỷ cốc cà phê dùng một lần bị vứt bỏ và chỉ 0.25% trong số đó được tái chế, điều đó có nghĩa là 99.75% cốc cà phê tương đương với 2.44 tỷ cốc đã không được tái chế mỗi năm (Committee, 2017).
Theo một cuộc khảo sát khác, mỗi năm có khoảng 16 tỷ cốc cà phê được thải ra ngoài. Vì hầu hết các cốc cà phê đều có một lớp nhựa bên trong nên chúng không có khả năng phân hủy sinh học và phần lớn trong số 16 tỷ cốc này cuối cùng sẽ nằm trong các bãi rác trên khắp thế giới (Mathews, 2021). Như vậy có thể thấy lượng rác thải nhựa từ cốc cà phê là rất lớn và khả năng tái chế để sử dụng lại của cốc cà phê là rất nhỏ, phần lớn cốc cà phê vẫn được thải ra ngoài môi trường. Hiện nay đa phần rác thải nhựa được xử lý bằng cách chôn lấp để cốc phân hủy theo thời gian hoặc sử dụng phương pháp đốt, các phương pháp xử lý này đều gây ra những ảnh hưởng tiêu cực đến môi trường và sức khỏe con người như: các mảnh vỡ nhỏ khi chôn lấp sẽ xen lẫn vào trong đất ảnh hưởng đến nguồn nước ngầm; khí dioxin, furan,… phát sinh từ việc đốt rác thải nhựa sẽ ảnh hưởng rất lớn đến tuyến nội tiết, giảm khả năng miễn dịch, thậm chí gây ung thư (Borrelle và cộng sự, 2020).
Tác hại của rác thải nhựa đối với cuộc sống con người là hiện hữu, vì vậy đã có nhiều biện pháp giúp giảm thiểu tối đa lượng rác thải nhựa ra ngoài môi trường. Riêng đối với ngành hàng cà phê đã có nhiều ý tưởng ra đời nhằm giảm lượng rác thải từ cốc cà phê, có thể kể đến như: sử dụng cốc cá nhân mỗi lần mua cà phê, cốc có thể tự phân hủy… Trong số đó, ý tưởng chuyển đổi từ cốc không thể tái chế sang “Edible coffee cup” - một loại cốc được làm và có thể ăn như bánh sau khi sử dụng hết cà phê - được coi là một giải pháp tối ưu và bền vững giúp giải quyết vấn đề môi trường mà các doanh nghiệp kinh doanh đang gặp phải (Mathews, 2021). ECC không phải là một ý tưởng hoàn toàn mới. Bắt đầu từ năm 2015, với nỗ lực trong việc hạn chế lượng rác thải nhựa, KFC đã lần đầu tiên thử nghiệm ECC với hình dạng chiếc 1 cốc được tạo thành từ bột nhào xốp, giúp người dùng có thể ăn kèm chúng với cà phê.
Ý tưởng này đã mở ra hy vọng cho việc giải quyết rác thải từ cốc cà phê. Tuy nhiên, phản hồi của khách hàng là không thực sự tích cực, họ phàn nàn về lớp phủ chocolate bên trong cốc, một số khác thì không đánh giá cao độ bền của cốc khi chứa cà phê nóng trong thời gian dài (Strom, 2015). Đến năm 2018, “Cupffee” là loại cốc làm từ bánh quy có thể ăn cùng với cà phê, đã được một nhóm bạn ở Bulgaria lên ý tưởng cho việc khởi nghiệp. “Cupffee” có công thức giống như bánh quế không chứa chất bảo quản và chất tạo màu; có thể giữ cà phê trong 40 phút mà không bị biến dạng và không làm thay đổi đáng kể hương vị của cà phê.
Năm 2019, ECC của hãng Twiice đã được sử dụng trên các chuyến bay của hãng hàng không New Zealand và đã nhận được những phản hồi tích cực từ khách hàng (Marcus, 2019). Chính điều này đã giúp tăng độ tin cậy về chất lượng của cốc cà phê ăn được, góp phần đưa ECC dần phổ biến hơn với người tiêu dùng. Từ những hạn chế còn tồn tại của các sản phẩm ECC của hãng KFC và Twiice đã được nhắc tới như: độ bền nhiệt thấp, thời gian sử dụng là không dài, bề mặt cốc rỗ, các vụn của thành cốc có thể hòa tan vào cà phê làm mất đi hương vị nguyên bản của cà phê, ly quá cứng không phù hợp thị hiếu người tiêu dùng. Các nghiên cứu trước cho thấy việc bổ sung chất nhũ hóa có thể giúp khối bột nhào mịn hơn, đồng nhất và ít lỗ khí hơn, nhờ đó chất lượng bánh cũng được cải thiện.
Cụ thể theo nghiên cứu của Norn (2014), việc bổ sung mono- diglyceride trong bột nhào có hiệu quả trong việc giảm độ cứng và hạn chế sự hình thành các lỗ khí giúp cải thiện hơn bề mặt của bánh. Nghiên cứu của List (2015) cũng kết luận rằng trong sản xuất cookies thì lecithin có chức năng cải thiện khả năng nhào trộn, tiết kiệm chất béo, đồng thời giúp việc tách cookies ra khỏi khuôn dễ dàng hơn. Kế thừa những kết quả của những nghiên cứu đi trước, đề tài “Khảo sát ảnh hưởng của các chất nhũ hóa đến chất lượng của Edible coffee cup” đã được đề xuất tiến hành, bằng cách bổ sung hai chất nhũ hóa khác nhau (lecithin và mono diglyceride) vào bột nhào để cải thiện chất lượng ECC. Việc bổ sung hai loại chất nhũ hóa vào bột nhào với hy vọng có thể khắc phục những hạn chế còn tồn tại nêu trên, từ đó có thể ứng dụng sản phẩm cốc cà phê ăn được một cách phổ biến và hiệu quả hơn.
Mục tiêu nghiên cứu Đề tài “Khảo sát ảnh hưởng của các chất nhũ hóa đến chất lượng của Edible coffee cup” tập trung khảo sát sự ảnh hưởng của phụ gia cải thiện cấu trúc (chất nhũ hóa) đến tính 2 chất cơ lý của bột nhào và ECC cũng như độ bền của ECC. Qua đó chọn được chất nhũ hóa phù hợp vừa giúp cải thiện các tính chất cơ lý của ECC và cải thiện độ bền trong thời gian sử dụng đáp ứng nhu cầu thị hiếu người tiêu dùng. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu Đối tượng nghiên cứu Đề tài tiến hành nghiên cứu và phát triển ly cà phê ăn được bằng cách bổ sung chất nhũ hóa vào bột nhào nhằm cải thiện tính chất cơ lý và cảm quan của ECC. Phạm vi nghiên cứu Phạm vi nghiên cứu của đề tài tập trung vào việc khảo sát tính chất cơ lý của bột nhào và độ bền của sản phẩm theo thời gian, phân tích thành phần dinh đưỡng và đánh giá cho điểm chất lượng sản phẩm.
Nội dung nghiên cứu Đề tài “Nghiên cứu khảo sát ảnh hưởng của chất nhũ hóa đến chất lượng của Edible coffee cup”, bao gồm các nội dung cụ thể sau: - Lựa chọn công thức sản xuất Edible coffee cup khi có sự thay đổi về thành phần chất béo trong công thức bột nhào; - Khảo sát ảnh hưởng của lecithin và mono-diglyceride đến chất lượng bột nhào; - Khảo sát ảnh hưởng của lecithin và mono-diglyceride đến chất lượng ECC; - Xác định thành phần dinh dưỡng của ECC. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn Ý nghĩa khoa học Kết quả của đề tài nghiên cứu là cơ sở, nền tảng cho các nghiên cứu sản xuất ECC sau này. Qua đó, mở ra một hướng nghiên cứu mới về chất lượng của sản phẩm này là bổ sung phụ gia khác nhau để cải thiện chất lượng sản phẩm. Ý nghĩa thực tiễn Việc nghiên cứu phát triển sản phẩm này góp phần đa dạng hóa sản phẩm thực phẩm, đáp ứng xu hướng mới trong ngành đồ uống thực phẩm là bao bì thân thiện với môi trường.
Từ đó, hạn chế lượng rác thải nhựa hay giấy, góp phần chung tay bảo vệ môi trường sống tự nhiên của nhân loại. 3 CHƯƠNG 2: TỔNG QUAN 2. Tổng quan về Edible coffee cup 2. Giới thiệu về Edible coffee cup Edible cup (EC) là tên dùng để gọi một loại ly hay cốc ăn được.
Loại ly này dùng chứa chất lỏng có độ nhớt thấp và có nhiệt độ cao hoặc thấp chẳng hạn như nước lọc, nước ngọt có gas, sữa, cà phê,…trong một thời gian dài nhưng vẫn giữ được kết cấu sản phẩm (Mathews, 2021). Edible coffee cup là một loại cốc chuyên sử dụng cho cà phê. Một số nghiên cứu trước đây chỉ dừng lại ở việc thiết kế khuôn mẫu và tạo hình cho ECC. Cụ thể, Savage và cộng sự (1989) đã mô tả phương pháp tạo hình bánh cookie hình chiếc ly để chứa kem hoặc bánh kẹo.
Bell và cộng sự (1997) thiết kế một chiếc ly ăn được với bản vẽ chi tiết các mặt cắt của sản phẩm. Petrini và cộng sự (2000) đã mô tả một chiếc ly được làm từ bánh pastry nướng hai lần có khả năng chứa đồ uống nóng và lạnh mà không làm mất độ cứng và không làm chất lỏng bị rò rỉ ra ngoài. Vào năm 2015, ý tưởng sản xuất ECC được công ty Kentucky Fried Chicken (KFC) hiện thực hóa bằng cách kết hợp với một loại cà phê mới tại cửa hàng của họ ở Anh, được xem như một chiến lược kinh doanh để thu hút khách hàng (Lynch, 2015). Tuy nhiên, chiếc cốc này đã bị ngừng sản xuất vào cùng năm ra mắt do khi sử dụng độ bền của cốc có sự thay đổi và ảnh hưởng đến hương vị của cà phê (Vermeulen, 2018).
Sau đó vào năm 2018, sản phẩm Cupffee – là một ý tưởng khởi nghiệp từ ba người bạn Bulgaria đã cải thiện được một phần nhược điểm của sản phẩm của KFC. Sản phẩm Cupffee này làm từ bánh quế không chứa chất bảo quản và chất tạo màu, có thể giữ cà phê nóng lên đến 85oC trong 40 phút nhưng vẫn giữ được độ giòn (Parkins, 2019). ECC thường được tạo hình từ bột nhào xốp (short dough) như bột nhào bánh cookies hoặc bánh pastry. Trong công thức bột nhào xốp, loại bột mì sử dụng có hàm lượng protein thấp khoảng 8% (Manley, 2011) và chất béo chiếm từ 25-35% khối lượng bột nhào đối với sản phẩm bánh giàu béo hay đối với các sản phẩm ít béo là 15- 20% khối lượng bột nhào (Atkinson, 2011).
Bột nhào xốp được phân biệt với các nhóm bột nhào khác ở đặc tính mạng gluten không phát triển không có tính kéo giãn và tính đàn hồi (Manley, 2011). Tuy nhiên, yêu cầu về mặt tạo hình đối với ECC là tương đối khó. Bột được ép tạo hình trụ (hình chiếc cốc) với đáy dày hơn thành cốc để tạo nên kết cấu vững chắc.