Trà chiều cùng KisStartup: Chuyện tuần hoàn của dứa
Cây dứa, giống như hạt lúa trong lịch sử nông nghiệp Việt Nam, là một thực thể vừa quen đến mức tưởng đã hiểu hết, vừa liên tục bị đặt vào những “bài toán mới” của thời đại. Nếu trước đây, bài toán của dứa là năng suất và đầu ra trái tươi, thì hôm nay, bài toán đã mở rộng: làm thế nào để mỗi phần của cây – từ trái, vỏ, lõi, thân đến lá – đều được đưa vào một chu trình tạo giá trị, giảm phát thải và nuôi dưỡng lại đất đai. Trên thế giới, câu trả lời đang dần hình thành thông qua các công nghệ chế biến và sinh học ngày càng đa dạng, tạo nên một bức tranh kinh tế tuần hoàn rõ nét quanh cây dứa [1].
Từ chế biến truyền thống nâng cấp đến sinh học giá trị cao
Các công nghệ chế biến dứa hiện nay trải dài trên một phổ rộng. Ở đầu phổ là những công nghệ “truyền thống nâng cấp”, vốn quen thuộc với các nhà máy chế biến nông sản Việt Nam, như nước ép, dứa đóng hộp hay sấy khô. Ở đầu kia là các công nghệ sinh học – vật liệu – năng lượng, nơi dứa không còn là trái cây mà trở thành nguyên liệu cho enzyme, polymer sinh học, nhiên liệu và vật liệu mới [1].
Trong chế biến quả dứa – phần sản phẩm chính – các dây chuyền nước ép, nectar và đồ uống đã được chuẩn hóa ở quy mô công nghiệp. Quy trình điển hình bao gồm phân loại, rửa, gọt vỏ, bỏ lõi, ép, lọc, chuẩn hóa độ Brix và độ acid, sau đó thanh trùng nhanh ở khoảng 80 °C trước khi đóng chai hoặc hộp. Việc kiểm soát nhiệt độ và thời gian thanh trùng đóng vai trò quyết định trong việc giữ hương vị và màu sắc tự nhiên của dứa [2]. Ở mức cao hơn, công nghệ phun sấy (spray drying) cho phép biến nước dứa thành bột hòa tan, kéo dài thời hạn bảo quản, giảm chi phí logistics và mở ra khả năng ứng dụng trong thực phẩm chức năng và đồ uống pha nhanh [3].
Với dứa đóng hộp và dứa sấy, các cải tiến công nghệ đang tập trung vào chất lượng hơn là sản lượng. Dây chuyền đóng hộp hiện đại sử dụng hút chân không, ghép mí chính xác và thanh trùng ở 90–95 °C trong thời gian kiểm soát chặt chẽ để đảm bảo an toàn thực phẩm mà vẫn giữ cấu trúc mô quả [4]. Trong sấy khô, việc kết hợp các phương pháp như sấy lạnh hoặc tiền xử lý bằng xung điện trường (PEF) trước sấy đã được chứng minh giúp giảm thời gian sấy, hạn chế tổn thất dinh dưỡng và giữ màu sắc tự nhiên tốt hơn so với sấy nóng truyền thống [5].
Khi phụ phẩm trở thành trung tâm của đổi mới
Điểm đột phá của kinh tế tuần hoàn từ cây dứa nằm ở việc phụ phẩm không còn bị coi là “phần dư”, mà trở thành trung tâm của đổi mới công nghệ. Vỏ, lõi, thân và cuống dứa là nguồn giàu enzyme bromelain – một hợp chất có giá trị cao trong thực phẩm, y sinh và mỹ phẩm. Các quy trình chiết xuất hiện đại ưu tiên phương pháp “xanh”, sử dụng nghiền cơ học với nước hoặc dung dịch đệm, sau đó tinh sạch bằng màng siêu lọc, thẩm tách và cô đặc. Sản phẩm cuối cùng thường được đông khô để giữ hoạt tính enzyme cao mà không cần dung môi hữu cơ [6]. Một số nghiên cứu cho thấy công nghệ màng có thể đạt hiệu suất thu hồi bromelain tới gần 96,5%, với hoạt tính enzyme đủ tiêu chuẩn cho ứng dụng thực phẩm và dược phẩm [7].
Song song với enzyme, pectin, polyphenol và các chất chống oxy hóa từ vỏ dứa đang được chiết xuất bằng các kỹ thuật tiên tiến hơn. Chiết pectin bằng vi sóng cho phép rút ngắn thời gian, tăng hiệu suất và cải thiện cấu trúc phân tử so với đun truyền thống. Các phương pháp chiết “xanh” khác như siêu âm, dung môi sâu eutectic hay CO₂ siêu tới hạn đang mở ra khả năng thu nhận các hợp chất hương liệu và hoạt chất sinh học với độ tinh khiết cao, phù hợp cho mỹ phẩm và thực phẩm chức năng cao cấp [8], [9].
Dứa trong vai trò nguyên liệu năng lượng và hóa chất sinh học
Ở cấp độ hệ thống, nhiều nghiên cứu và mô hình thử nghiệm đã tiếp cận cây dứa theo hướng biorefinery. Phế phẩm dứa giàu đường và cellulose có thể được tiền xử lý, thủy phân và lên men đồng thời để sản xuất bioethanol, tích hợp với các dòng chiết enzyme trong cùng một nhà máy. Ngoài ethanol, các quá trình lên men còn tạo ra axit lactic, axit citric, xylitol hoặc phân bón lỏng, giúp tối đa hóa giá trị thu được từ cùng một dòng sinh khối [10], [11].
Phần sinh khối còn lại sau chiết xuất và lên men có thể tiếp tục được xử lý bằng tiêu hóa kỵ khí để tạo biogas, hoặc đốt yếm khí để tạo biochar. Biochar từ phế phẩm dứa khi trộn vào đất hoặc compost đã được chứng minh giúp tăng khả năng giữ dinh dưỡng, cải thiện cấu trúc đất và đóng góp vào giảm phát thải carbon trong nông nghiệp [11], [12].
Vật liệu và sợi lá dứa: khi nông nghiệp gặp thời trang
Một trong những biểu tượng rõ nét nhất của kinh tế tuần hoàn từ cây dứa là vật liệu từ sợi lá dứa. Lá dứa sau thu hoạch được tách sợi bằng máy decortication, sau đó rửa, tẩy keo và tạo thành sợi hoặc vải không dệt. Sợi lá dứa (PALF) có độ bền cơ học cao, phù hợp cho dệt may và vật liệu composite gia cường nhựa [1].
Trên nền tảng này, vật liệu “da” từ lá dứa như Piñatex đã đưa phụ phẩm nông nghiệp bước vào chuỗi giá trị thời trang toàn cầu. Quy trình công nghệ bao gồm tạo vải không dệt từ sợi lá dứa, sau đó phủ polymer gốc nước hoặc polymer sinh học để tạo bề mặt giống da, dùng cho giày dép, túi xách và phụ kiện. Điểm đáng chú ý không chỉ là vật liệu, mà là cách mô hình này kết nối nông dân, nhà sản xuất vật liệu và thương hiệu tiêu dùng trong một chuỗi giá trị giảm phát thải [13].
Gợi ý cho khởi nghiệp Việt Nam: công nghệ không đứng một mình
Từ góc nhìn của KisStartup, bài toán không nằm ở việc Việt Nam có hay không các công nghệ kể trên, mà ở cách kết nối chúng thành mô hình kinh doanh khả thi. Một startup hoặc hợp tác xã khó có thể cùng lúc làm enzyme, vật liệu và năng lượng, nhưng hoàn toàn có thể tham gia vào một mắt xích trong hệ sinh thái tuần hoàn. Điều quan trọng là thiết kế dòng vật chất và dòng tiền sao cho phụ phẩm của công đoạn này trở thành đầu vào của công đoạn khác.
Trong bối cảnh chuyển đổi xanh và yêu cầu giảm phát thải ngày càng rõ ràng, cây dứa có thể đi một con đường tương tự hạt lúa: từ giải quyết an ninh lương thực, sang bài toán giá trị xuất khẩu, rồi đến bài toán “xanh” – đo được phát thải, chứng minh được vòng đời và đóng góp cho đất đai. Công nghệ là chìa khóa, nhưng chỉ phát huy hết giá trị khi được đặt trong một tư duy kinh tế tuần hoàn, nơi thiên nhiên, con người và thị trường được kết nối trong cùng một hệ sinh thái bền vững.
© Bản quyền thuộc về KisStartup. Mọi hình thức sao chép, trích dẫn hoặc sử dụng lại cần ghi rõ nguồn KisStartup.
Tài liệu tham khảo (IEEE)
[1] S. R. et al., “Current status, challenges and valorization strategies of pineapple processing waste management,” Sustainable Resources Review, 2023.
[2] Rwanda Agriculture Board, “Pineapple juice processing,” 2020.
[3] P. K. et al., “Spray drying of pineapple juice,” Chiang Mai Journal of Science, 2019.
[4] DOST-ITDI, “Pineapple processing technology,” 2018.
[5] OptiCept, “Harnessing pulsed electric field technology in pineapple drying,” 2022.
[6] A. et al., “Green extraction of bromelain from pineapple waste,” Food Chemistry, 2024.
[7] C. et al., “Membrane purification of bromelain,” Chemical Engineering Transactions, 2023.
[8] M. et al., “Microwave-assisted extraction of pectin from pineapple peel,” Carpathian Journal of Chemistry, 2017.
[9] L. et al., “Green extraction technologies for bioactive compounds,” Journal of Cleaner Production, 2025.
[10] J. et al., “Integrated biorefinery for pineapple waste,” Journal of Cleaner Production, 2017.
[11] IJSRBP, “Valorization of pineapple waste into bioenergy and biofertilizer,” 2025.
[12] Frontiers in Agronomy, “Biochar from agricultural residues,” 2024.
[13] Design Life-Cycle, “Piñatex: pineapple leaf fiber leather,” 2020.
