Nghiên cứu xác thực chỉ dẫn địa lý cà phê và tác động đến ý định mua hàng bằng quang phổ hồng ngoại gần

• Tác giả: Tô Phan Chiêu Đan
• Người hướng dẫn: Tiến Sĩ Nguyễn Quốc Cường
• Trường học: Đại học Quốc gia TP. HCM
• Chuyên ngành: Công nghệ thực phẩm
• Đề tài: Xác thực chỉ dẫn địa lý cà phê bằng quang phổ hồng ngoại gần và ảnh hưởng đến ý định mua hàng
• Loại tài liệu: luận văn thạc sĩ
• Năm xuất bản: 2022
• Địa điểm: TP. Hồ Chí Minh

• LỜI MỞ ĐẦU
• 1. CHƯƠNG 1: INTRODUCTION
• 1.1. Coffee
• 1.2. Consumer trend on coffee label
• 1.3. National situation- Our problem
• 1.4. Geography Indicator overview
• 1.5. GI for Buon Me Thuot Coffee in Vietnam
• 1.6. Methods for authentication
• 1.6.1. Near Infrared spectroscopy (NIR)
• 1.6.2. Advantages & disadvantages of NIR
• 1.6.3. SCiO handheld NIR device from Consumer Physics
• 1.7. GI coffee authentication model
• 1.7.1. SIMCA classification model- Class modeling method
• 1.7.2. PLS-DA classification model- Discriminant method
• 1.8. Impact of extrinsic characteristics on product evaluation
• 1.9. Effective of GI label on liking and purchase intention
• 1.10. The purpose of study
• 3. CHAPTER 3: MATERIAL AND METHODS
• 3.1. NIR spectra acquisition
• 3.2. Research flowchart for building model by NIR spectra
• 3.3. Experiment protocol for consumer test
• 3.3.1. Blind evaluation of sensory
• 3.3.2. Sensory expectation from extrinsic cues by evaluating acceptance of extrinsic attributes
• 3.3.3. Combined evaluation of sensory stimulus with extrinsic cues
• 3.4. Pre-processing data (for NIR data)
• 4. CHAPTER 4: RESULTS AND DISCUSSION
• 4.1. Building a model to authenticate GI coffee and non-GI coffee
• 4.1.1. Visualize raw and pre-processed spectral data
• 4.1.2. Building model and Internal validation
• 4.1.3. Testing SIMCA model by External validation
• 4.2. PLS-DA model
• 4.2.1. Building model and Internal validation
• 4.2.2. Testing PLS-DA model by External validation
• 4.3. Discussion about pre-processing performance
• 4.4. Discussion about the model performance
• 4.5. Evaluation the effectiveness of GI label on purchase intent of consumer
• 4.5.1. Descriptive of dependent and independent variables
• 4.5.2. Informed hedonic liking
• 5. CHAPTER 5: CONCLUSION
• 5.1. Building a model to authenticate GI coffee and non-GI coffee
• 5.2. Evaluation the effectiveness of GI label on purchase intent of consumer
• PHỤ LỤC
• TÀI LIỆU THAM KHẢO

I. Tổng quan về xác thực chỉ dẫn địa lý cà phê bằng quang phổ hồng ngoại gần

Cà phê là một trong những mặt hàng xuất khẩu chủ lực của Việt Nam, đóng góp 3% GDP quốc gia. Việc xác thực chỉ dẫn địa lý (GI) cho cà phê không chỉ giúp bảo vệ thương hiệu mà còn nâng cao chất lượng sản phẩm. Sử dụng quang phổ hồng ngoại gần (NIR) là một phương pháp hiện đại, không phá hủy mẫu, giúp phân tích nhanh chóng và chính xác nguồn gốc cà phê.

1.1. Ứng dụng quang phổ hồng ngoại gần trong xác thực GI

Quang phổ hồng ngoại gần (NIR) cho phép phân tích thành phần hóa học của cà phê mà không cần chuẩn bị mẫu phức tạp. Phương pháp này giúp phân biệt giữa cà phê đạt và không đạt chỉ dẫn địa lý một cách hiệu quả.

1.2. Tầm quan trọng của chỉ dẫn địa lý trong ngành cà phê

Chỉ dẫn địa lý không chỉ bảo vệ thương hiệu mà còn tạo ra giá trị gia tăng cho sản phẩm cà phê. Điều này giúp người tiêu dùng nhận diện và tin tưởng vào chất lượng sản phẩm.

II. Vấn đề và thách thức trong xác thực chỉ dẫn địa lý cà phê

Mặc dù có nhiều lợi ích, việc xác thực chỉ dẫn địa lý cho cà phê vẫn gặp phải nhiều thách thức. Sự gian lận trong chuỗi cung ứng cà phê là một vấn đề nghiêm trọng, ảnh hưởng đến uy tín và chất lượng sản phẩm. Cần có các biện pháp hiệu quả để ngăn chặn tình trạng này.

2.1. Gian lận trong chuỗi cung ứng cà phê

Gian lận trong việc ghi nhãn và phân phối cà phê có thể dẫn đến việc người tiêu dùng mua phải sản phẩm kém chất lượng. Điều này không chỉ ảnh hưởng đến doanh thu mà còn làm giảm lòng tin của người tiêu dùng.

2.2. Thiếu nhận thức về chỉ dẫn địa lý

Người tiêu dùng chưa có đủ thông tin về chỉ dẫn địa lý, dẫn đến việc họ không sẵn sàng chi trả cho sản phẩm có chỉ dẫn địa lý. Cần có các chiến dịch truyền thông để nâng cao nhận thức này.

III. Phương pháp xác thực chỉ dẫn địa lý cà phê hiệu quả

Sử dụng quang phổ hồng ngoại gần kết hợp với các phương pháp xử lý số liệu như PLS-DA và SIMCA là giải pháp hiệu quả để xác thực chỉ dẫn địa lý cho cà phê. Các mô hình này cho phép phân tích chính xác và nhanh chóng, giúp nâng cao chất lượng sản phẩm.

3.1. Mô hình PLS DA trong xác thực cà phê

Mô hình PLS-DA cho phép phân tích dữ liệu quang phổ và phân loại cà phê đạt và không đạt chỉ dẫn địa lý với độ chính xác cao. Kết quả cho thấy mô hình này có thể đạt độ chính xác lên đến 87%.

3.2. Mô hình SIMCA và ứng dụng của nó

Mô hình SIMCA cũng được sử dụng để phân loại cà phê, tuy nhiên độ chính xác thấp hơn so với PLS-DA. Mô hình này giúp xác định các nhóm cà phê khác nhau dựa trên đặc điểm quang phổ.

IV. Ảnh hưởng của chỉ dẫn địa lý đến ý định mua hàng của người tiêu dùng

Nghiên cứu cho thấy rằng chỉ dẫn địa lý có ảnh hưởng tích cực đến ý định mua hàng của người tiêu dùng. Tuy nhiên, nhận thức về chỉ dẫn địa lý vẫn còn thấp, cần có các biện pháp để nâng cao giá trị của nó trong mắt người tiêu dùng.

4.1. Kết quả nghiên cứu về ý định mua hàng

Kết quả từ 100 người tiêu dùng cho thấy rằng thông tin về chỉ dẫn địa lý trên bao bì cà phê có tác động lớn đến quyết định mua hàng. Tuy nhiên, yếu tố này không phải là yếu tố quyết định duy nhất.

4.2. Các yếu tố ảnh hưởng đến quyết định mua hàng

Ngoài chỉ dẫn địa lý, các yếu tố như giá cả và chất lượng cảm quan cũng đóng vai trò quan trọng trong quyết định mua hàng của người tiêu dùng.

V. Kết luận và tương lai của xác thực chỉ dẫn địa lý cà phê

Việc xác thực chỉ dẫn địa lý cho cà phê bằng quang phổ hồng ngoại gần là một bước tiến quan trọng trong ngành cà phê Việt Nam. Tương lai của phương pháp này hứa hẹn sẽ mang lại nhiều lợi ích cho cả người tiêu dùng và nhà sản xuất.

5.1. Tương lai của công nghệ quang phổ trong ngành cà phê

Công nghệ quang phổ hồng ngoại gần sẽ tiếp tục phát triển và được áp dụng rộng rãi hơn trong ngành cà phê, giúp nâng cao chất lượng và bảo vệ thương hiệu.

5.2. Đề xuất cho các nghiên cứu tiếp theo

Cần có thêm nhiều nghiên cứu để nâng cao nhận thức của người tiêu dùng về chỉ dẫn địa lý và phát triển các chiến lược marketing hiệu quả cho sản phẩm cà phê có chỉ dẫn địa lý.

Tổng quan nghiên cứu

Cà phê là một mặt hàng chiến lược quan trọng của Việt Nam, chiếm khoảng 3% GDP quốc gia và duy trì kim ngạch xuất khẩu trên 3 tỷ USD mỗi năm. Việt Nam hiện là nhà sản xuất cà phê robusta lớn thứ hai thế giới, với vùng trồng chủ lực tại Tây Nguyên, đặc biệt là Buôn Ma Thuột. Tuy nhiên, tình trạng gian lận về nguồn gốc và chất lượng cà phê vẫn diễn ra phổ biến, ảnh hưởng đến uy tín thương hiệu và giá trị sản phẩm trên thị trường trong nước và quốc tế. Nghiên cứu này nhằm mục tiêu sử dụng kỹ thuật quang phổ cận hồng ngoại (NIR) kết hợp với các phương pháp xử lý số liệu đa biến để xác thực nguồn gốc địa lý (GI) của cà phê Buôn Ma Thuột, đồng thời đánh giá mức độ ảnh hưởng của chứng nhận GI đến ý định mua hàng của người tiêu dùng tại TP. Hồ Chí Minh.

Phạm vi nghiên cứu bao gồm 152 mẫu cà phê nhân Robusta thu thập từ bốn tỉnh Tây Nguyên (Đắk Lắk, Đắk Nông, Gia Lai, Lâm Đồng) trong giai đoạn từ tháng 10/2021 đến tháng 1/2022. Phương pháp nghiên cứu kết hợp phân tích phổ NIR không phá hủy trên thiết bị cầm tay SCiO™ và khảo sát cảm quan với 100 người tiêu dùng. Kết quả nghiên cứu có ý nghĩa quan trọng trong việc bảo vệ thương hiệu cà phê GI, nâng cao nhận thức người tiêu dùng và hỗ trợ cơ quan quản lý trong việc kiểm soát chất lượng sản phẩm, góp phần phát triển bền vững ngành cà phê Việt Nam.

Cơ sở lý thuyết và phương pháp nghiên cứu

Khung lý thuyết áp dụng

Nghiên cứu dựa trên hai lý thuyết chính: lý thuyết chỉ dẫn địa lý (Geographical Indication - GI) và lý thuyết phân tích phổ cận hồng ngoại (Near Infrared Spectroscopy - NIR) kết hợp với hóa số liệu (chemometrics). GI là dấu hiệu nhận diện sản phẩm có nguồn gốc địa lý cụ thể, mang đặc tính chất lượng và danh tiếng gắn liền với vùng sản xuất, giúp bảo vệ quyền lợi người sản xuất và người tiêu dùng. NIR là kỹ thuật quang phổ sử dụng vùng bước sóng từ 740 nm đến 1070 nm, cho phép phân tích nhanh, không phá hủy và thân thiện môi trường các thành phần hóa học trong mẫu cà phê.

Mô hình phân loại dữ liệu phổ được xây dựng dựa trên hai phương pháp chính: Soft Independent Modeling of Class Analogy (SIMCA) - mô hình phân loại theo vùng đặc trưng, và Partial Least Square Discriminant Analysis (PLS-DA) - mô hình phân loại phân biệt. Các kỹ thuật tiền xử lý dữ liệu như Multiplicative Scatter Correction (MSC), Standard Normal Variate (SNV), và đạo hàm bậc hai (2nd Derivative) được áp dụng để loại bỏ nhiễu và tăng cường tín hiệu.

Ngoài ra, nghiên cứu áp dụng phương pháp đánh giá cảm quan kết hợp với phân tích conjoint để đo lường ảnh hưởng của các yếu tố bên ngoài như nhãn GI, vùng xuất xứ và giá cả đến mức độ yêu thích và ý định mua hàng của người tiêu dùng.

Phương pháp nghiên cứu

Nguồn dữ liệu chính gồm 152 mẫu cà phê nhân Robusta, trong đó 49 mẫu đạt chuẩn GI từ Đắk Lắk và 103 mẫu không đạt chuẩn từ các tỉnh khác. Mẫu được thu thập theo phương pháp chọn mẫu ngẫu nhiên phân tầng, đảm bảo khoảng cách tối thiểu 2 km giữa các điểm lấy mẫu, với ba lần lặp lại mỗi điểm. Mẫu được xử lý theo phương pháp khô hoặc ướt, bảo quản trong điều kiện nhiệt độ phòng 25-30°C.

Phân tích phổ NIR được thực hiện trên thiết bị cầm tay SCiO™ trong vòng 48 giờ sau khi nhận mẫu, thu thập phổ ở 331 bước sóng từ 740 nm đến 1070 nm, mỗi mẫu được quét 5 lần tại các vị trí khác nhau để đảm bảo tính đại diện. Dữ liệu phổ được tiền xử lý và phân tích bằng phần mềm chemometrics, xây dựng mô hình phân loại SIMCA và PLS-DA với 7 lần cross-validation.

Khảo sát cảm quan được tiến hành với 100 người tiêu dùng tại TP. Hồ Chí Minh, độ tuổi từ 18 đến 50, thu nhập từ 10 đến 30 triệu đồng/tháng, ưu tiên người uống cà phê đen. Thử nghiệm gồm ba giai đoạn: đánh giá cảm quan mù (blind test) về hương vị cà phê, đánh giá kỳ vọng dựa trên các yếu tố bên ngoài (nhãn GI, vùng xuất xứ), và đánh giá kết hợp cảm quan với thông tin nhãn mác. Dữ liệu được phân tích bằng phương pháp conjoint để xác định mức độ ảnh hưởng của từng yếu tố đến ý định mua hàng.

Kết quả nghiên cứu và thảo luận

Những phát hiện chính

1. Hiệu quả mô hình phân loại GI cà phê bằng phổ NIR: Mô hình PLS-DA kết hợp tiền xử lý MC và SNV đạt độ chính xác 87,96%, độ nhạy 81,25% và độ đặc hiệu 95,23% trong phân biệt cà phê GI và không GI. Mô hình SIMCA với tiền xử lý MC, đạo hàm bậc hai và SNV đạt độ chính xác 85,76%. Kết quả cho thấy phương pháp NIR kết hợp chemometrics là công cụ nhanh, không phá hủy và hiệu quả trong xác thực nguồn gốc cà phê.

2. Ảnh hưởng của nhãn GI đến mức độ yêu thích: Trong khảo sát cảm quan, thông tin về vùng xuất xứ trên bao bì là yếu tố tác động mạnh nhất đến mức độ yêu thích cà phê khi người tiêu dùng được cung cấp thông tin (informed liking), vượt qua cả yếu tố cảm quan mù và giá cả. Nhãn GI có tác động tích cực đến mức độ yêu thích nhưng không phải là yếu tố quyết định ý định mua hàng.

3. Ý định mua hàng và nhận thức về GI: Mặc dù nhãn GI có ảnh hưởng tích cực đến cảm nhận sản phẩm, nhận thức của người tiêu dùng về GI còn thấp, dẫn đến việc họ chưa sẵn sàng chi trả cao hơn cho cà phê GI (giá trung bình 260.000 VND/kg so với 220.000 VND/kg cà phê thường). Điều này cho thấy cần có các biện pháp nâng cao nhận thức để tăng giá trị thương hiệu GI.

4. So sánh với các nghiên cứu khác: Kết quả phù hợp với các nghiên cứu quốc tế cho thấy GI là công cụ hiệu quả trong bảo vệ thương hiệu và nâng cao giá trị sản phẩm, nhưng hiệu quả thương mại phụ thuộc vào mức độ nhận biết và tin tưởng của người tiêu dùng.

Thảo luận kết quả

Việc sử dụng phổ NIR cầm tay SCiO™ cho phép phân biệt nhanh chóng và chính xác cà phê GI với cà phê không GI mà không cần chuẩn bị mẫu phức tạp, tiết kiệm thời gian và chi phí. Mô hình PLS-DA vượt trội hơn SIMCA nhờ khả năng phân biệt rõ ràng giữa các nhóm mẫu. Biểu đồ Coomans’ Plot và các bảng kết quả phân loại minh họa rõ ràng sự phân tách giữa hai nhóm mẫu, hỗ trợ trực quan cho hiệu quả mô hình.

Về mặt tiêu dùng, mặc dù nhãn GI tạo ra sự khác biệt trong đánh giá cảm quan, nhưng chưa đủ để thúc đẩy ý định mua hàng do nhận thức về GI còn hạn chế. Điều này đồng nghĩa với việc các chiến dịch truyền thông và giáo dục người tiêu dùng về ý nghĩa và lợi ích của GI là cần thiết để tăng giá trị thương hiệu và khuyến khích tiêu dùng bền vững.

Kết quả cũng cho thấy sự tương tác phức tạp giữa các yếu tố cảm quan và phi cảm quan trong quyết định mua hàng, phù hợp với lý thuyết về ảnh hưởng của các đặc tính bên ngoài sản phẩm đến hành vi tiêu dùng. Các biểu đồ phân tích conjoint có thể minh họa mức độ quan trọng tương đối của từng yếu tố như vùng xuất xứ, nhãn GI, giá cả và cảm quan mù.

Đề xuất và khuyến nghị

1. Triển khai rộng rãi công nghệ NIR cầm tay trong kiểm soát chất lượng: Khuyến khích các cơ quan quản lý và doanh nghiệp sử dụng thiết bị NIR để xác thực nguồn gốc cà phê GI nhanh chóng, tiết kiệm chi phí và bảo vệ thương hiệu. Thời gian thực hiện: trong vòng 1 năm.

2. Tăng cường truyền thông và giáo dục người tiêu dùng về GI: Xây dựng các chương trình truyền thông nhằm nâng cao nhận thức về ý nghĩa và lợi ích của GI đối với chất lượng và giá trị sản phẩm, từ đó thúc đẩy ý định mua hàng. Chủ thể thực hiện: Hiệp hội cà phê, các tổ chức ngành hàng, doanh nghiệp. Thời gian: 6-12 tháng.

3. Phát triển hệ thống quản lý và giám sát GI chặt chẽ: Thiết lập các quy trình kiểm tra, giám sát và xử lý vi phạm liên quan đến nhãn GI nhằm ngăn chặn gian lận, bảo vệ quyền lợi người sản xuất và người tiêu dùng. Chủ thể: Cơ quan quản lý nhà nước, Hiệp hội cà phê. Thời gian: liên tục.

4. Khuyến khích nghiên cứu và ứng dụng các phương pháp phân tích hiện đại: Hỗ trợ nghiên cứu phát triển các mô hình phân tích dữ liệu phổ kết hợp trí tuệ nhân tạo để nâng cao độ chính xác và khả năng ứng dụng thực tiễn. Chủ thể: Các viện nghiên cứu, trường đại học, doanh nghiệp công nghệ. Thời gian: 2-3 năm.

Đối tượng nên tham khảo luận văn

1. Doanh nghiệp sản xuất và xuất khẩu cà phê: Nắm bắt công nghệ xác thực nguồn gốc sản phẩm, nâng cao chất lượng và uy tín thương hiệu trên thị trường quốc tế.

2. Cơ quan quản lý nhà nước và tổ chức chứng nhận GI: Áp dụng phương pháp kiểm tra nhanh, hiệu quả để giám sát và bảo vệ quyền lợi sản xuất cà phê GI.

3. Nhà nghiên cứu và sinh viên ngành công nghệ thực phẩm, hóa học: Tham khảo phương pháp ứng dụng phổ NIR và chemometrics trong phân tích và xác thực sản phẩm nông nghiệp.

4. Nhà tiếp thị và chuyên gia nghiên cứu thị trường: Hiểu rõ ảnh hưởng của nhãn GI và các yếu tố bên ngoài đến hành vi tiêu dùng, từ đó xây dựng chiến lược marketing phù hợp.

Câu hỏi thường gặp

1. Phổ cận hồng ngoại (NIR) là gì và tại sao được sử dụng trong xác thực cà phê GI?
   NIR là kỹ thuật quang phổ sử dụng ánh sáng gần hồng ngoại để phân tích thành phần hóa học không phá hủy mẫu. NIR nhanh, tiết kiệm chi phí và thân thiện môi trường, phù hợp để phân biệt cà phê GI và không GI dựa trên đặc trưng phổ riêng biệt.

2. Mô hình PLS-DA và SIMCA khác nhau như thế nào trong phân loại mẫu?
   PLS-DA là phương pháp phân loại phân biệt, phân chia mẫu thành các nhóm không chồng lấn dựa trên đường phân cách, trong khi SIMCA là mô hình phân loại theo vùng đặc trưng, cho phép mẫu có thể thuộc nhiều nhóm hoặc không thuộc nhóm nào.

3. Nhãn GI ảnh hưởng thế nào đến ý định mua hàng của người tiêu dùng?
   Nhãn GI làm tăng mức độ yêu thích sản phẩm khi người tiêu dùng được cung cấp thông tin, nhưng do nhận thức về GI còn thấp, nó chưa phải là yếu tố quyết định ý định mua hàng, cần nâng cao nhận thức để phát huy hiệu quả.

4. Làm thế nào để nâng cao nhận thức người tiêu dùng về GI?
   Thông qua các chiến dịch truyền thông, giáo dục về lợi ích của GI đối với chất lượng và giá trị sản phẩm, tổ chức sự kiện, hội thảo và quảng bá trên các phương tiện truyền thông đại chúng.

5. Phương pháp lấy mẫu và xử lý dữ liệu trong nghiên cứu này có điểm gì đặc biệt?
   Mẫu được lấy ngẫu nhiên phân tầng từ nhiều vùng, đảm bảo tính đại diện. Dữ liệu phổ NIR được tiền xử lý kỹ lưỡng bằng các kỹ thuật như MSC, SNV và đạo hàm để loại bỏ nhiễu, kết hợp với cross-validation để xây dựng mô hình phân loại chính xác và tin cậy.

Kết luận

• Nghiên cứu đã xây dựng thành công mô hình phân loại cà phê GI và không GI bằng phổ NIR với độ chính xác lên đến 87,96% (PLS-DA).
• Nhãn GI có tác động tích cực đến mức độ yêu thích sản phẩm nhưng chưa đủ để thúc đẩy ý định mua hàng do nhận thức người tiêu dùng còn hạn chế.
• Phương pháp NIR cầm tay là công cụ nhanh, không phá hủy, thân thiện môi trường và tiết kiệm chi phí trong xác thực nguồn gốc cà phê.
• Cần đẩy mạnh truyền thông nâng cao nhận thức về GI để tăng giá trị thương hiệu và khuyến khích tiêu dùng cà phê GI.
• Các bước tiếp theo bao gồm mở rộng ứng dụng công nghệ NIR, phát triển hệ thống quản lý GI và triển khai các chương trình giáo dục người tiêu dùng.

Hành động ngay: Các doanh nghiệp và cơ quan quản lý nên áp dụng công nghệ NIR và tăng cường truyền thông về GI để bảo vệ thương hiệu cà phê Việt Nam trên thị trường trong nước và quốc tế.