Đề tài nguồn thực phẩm mới và hệ thống sản xuất thực phẩm

Chủ đề về “Nguồn thực phẩm mới và hệ thống sản xuất thực phẩm” đã thu hút được sự quan tâm đáng kể khi có thể chuyển đổi chế độ ăn uống sang những chế độ ăn kết hợp các lựa chọn bền vững

TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM, ĐẠI HỌC HUẾ

KHOA CƠ KHÍ VÀ CÔNG NGHỆ

ĐỀ TÀI:

NGUỒN THỰC PHẨM MỚI VÀ HỆ THỐNG SẢN XUẤT THỰC PHẨM

SINH VIÊN : TRẦN NHẬT QUYÊN

VÕ VĂN NHẬT THÀNH

LÊ THỊ LỆ THÙY THONGPASEUTH NOYSOYLINA HOÀNG SONG NGỌC TIÊN

MỤC LỤC

MỞ ĐẦU 3

I Côn trùng ăn được 4

1.1 Nguồn gốc 4

1.2 Ý nghĩa về mặt an toàn thực phẩm 5

1.3.Cơ hội tiềm năng 6

II Con sứa 7

2.1 Nguồn gốc 7

2.2.Ý nghĩa về an toàn thực phẩm 7

2.3 Cơ hội tiềm năng 9

III Các lựa chọn thay thế dựa từ vật 11

3.1 Nguồn gốc 11

3.2 Kinh tế tuần hoàn từ việc tái chế thực phẩm 12

3.3 Các thành phần để lựa chọn thực phẩm thay thế dựa trên thực vật 13

3.4 Ý nghĩa về an toàn thực phẩm 14

3.5 Cơ hội tiềm năng 17

4 Rong biển 19

4.1 Đặc điểm của rong biển 19

4.2 Tích hợp thu hoạch rong biển với các ứng dụng khác 19

4.3 Một số mối nguy hiểm chính về an toàn thực phẩm 21

4.4 Biến đổi khí hậu dọa lớn đối với ngành trồng rong biển 22

V Sản xuất thực phẩm từ tế bào 24

5.1 Nguồn gốc 24

5.2 Một số khái niệm 24

5.3 Ý nghĩa về an toàn thực phẩm 26

5.4 Thực phẩm thay thế thịt dựa trên công nghệ ‘’nuôi cấy tế bào’’ và các vấn đề liên quan 28

5.5 Cơ hội tiềm năng 32

MỞ ĐẦU

Dân số toàn cầu dự kiến sẽ đạt 9,7 tỷ người vào năm 2050 với tốc độ tăng trưởng dự kiến sẽ khác nhau giữa các khu vực khác nhau Để đáp ứng nhu cầu lương thực ngày càng tăng, tổng sản lượng lương thực sẽ cần phải tăng khoảng 70% so với mức năm 2009 vào năm 2050 (FAO, 2009) Tuy nhiên, những thành tựu đạt được trong sản xuất thực phẩm cho đến nay đã ảnh hưởng đến hệ sinh thái và môi trường một cách nghiêm trọng.

Các nghiên cứu cho thấy nông nghiệp ảnh hưởng đến biến đổi khí hậu và

có tác động đáng kể đến đất, rừng và hệ sinh thái Người ta ước tính rằng 34% tổng lượng khí thải nhà kính trong năm 2015 đến từ hệ thống thực phẩm của chúng ta Nông nghiệp cũng ngày càng gây áp lực lên nguồn tài nguyên thiên nhiên hữu hạn của chúng ta với gần một nửa diện tích đất canh tác trên hành tinh

và 70% lượng nước ngọt trên toàn thế giới được sử dụng cho nông Mặt khác, biến đổi khí hậu đã ảnh hưởng đến khả năng duy trì sản xuất lương thực của chúng ta bằng cách giảm năng suất cây trồng và hàm lượng dinh dưỡng của các loại ngũ cốc chính Agnolucci và cộng sự (2020) nhận thấy rằng nhiệt độ trái đất ngày càng tăng sẽ có tác động tiêu cực đối với các quốc gia đang phải đối mặt với tình trạng mất an ninh lương thực Việc nâng cao nhận thức về những tác động này đang thúc đẩy các nỗ lực tìm kiếm (hoặc đổi mới) và đưa các nguồn thực phẩm mới và hệ thống sản xuất thực phẩm bền vững hơn những nguồn thực phẩm hiện có vào dòng chính thống.

Chủ đề về “Nguồn thực phẩm mới và hệ thống sản xuất thực phẩm” đã

thu hút được sự quan tâm đáng kể khi có thể chuyển đổi chế độ ăn uống sang những chế độ ăn kết hợp các lựa chọn bền vững đồng thời giảm tiêu thụ thực phẩm có nguồn gốc động vật đã được quảng bá như một phương tiện tiềm năng

để giảm thiểu những lo ngại về môi trường và phúc lợi động vật cũng như giảm bớt một số vấn đề sức khỏe cộng đồng Một số nguồn thực phẩm mới được nêu bật trong các phần tiếp theo là côn trùng ăn được, sứa, các loại thực phẩm thay thế có nguồn gốc thực vật và rong biển (hoặc tảo vĩ mô) Sản xuất thực phẩm dựa trên tế bào như một hệ thống sản xuất thực phẩm mới cũng được thảo luận.

I Côn trùng ăn được

1.1 Nguồn gốc

Trong nhiều thế kỉ qua, ở các khu vực khác nhau trên thế giới, các chuyên gia

đã phát hiện trong chế độ ăn của con người có những thói quen ăn uống côn trùng.Điều này không những có lợi về mặt dinh dưỡng mà còn thân thiện với các hoạt độngvăn hoá - xã hội khác nhau và niềm tin tôn giáo

Côn trùng được xem như nguồn thực phẩm mới bởi vì nó đã được tiêu thụnhiều khu vực trên thế giới Hơn nữa, sự quan tâm về nó cũng ngày được tăng lêntrong việc kết hợp các sản phẩm dựa trên côn trùng vào cơ sở người tiêu dùng rộnghơn, bao gồm cả các nước phương Tây, nơi tiêu thụ côn trùng không phổ biến Dinhdưỡng, côn trùng ăn được có thể là một nguồn protein tốt, chất xơ ăn kiêng, axit béo

có lợi, và vi chất dinh dưỡng như sắt, kẽm, mangan và magiê

Việc bán côn trùng ăn được từ nguồn nuôi hoặc thu thập từ tự nhiên có thể tạo

cơ hội kinh tế cho các cộng đồng nông thôn Hầu hết các loài côn trùng ăn được từhoang dã hay nuôi côn trùng quy mô lớn làm nguồn thức ăn của con người và chănnuôi đều đang tăng lên do sự dễ dàng canh tác, tuy nhiên còn lo ngại về những tácđộng từ môi trường trong việc sản xuất chăn nuôi

Đánh giá về việc nuôi côn trùng và chu kỳ sống cho các loài côn trùng có giớihạn với chăn nuôi gia súc thì nuôi côn trùng nói chung có liên quan đến ít đất và sửdụng nước hơn, và mức phát thải khí nhà kính thấp hơn trái ngược với chăn nuôi giasúc thông thường, làm cho nó hấp dẫn từ khía cạnh bền vững môi trường Một số loàicôn trùng có tầm quan trọng thương mại bao gồm ruồi lính đen, giun vàng, giun nhỏ,châu chấu và ruồi nhà

1.2 Ý nghĩa về mặt an toàn thực phẩm

Cũng giống như các loại thực phẩm khác, côn trùng ăn được có thể liên quanđến một số mối nguy an toàn thực phẩm và đánh giá kỹ lưỡng các mối nguy về an toànthực phẩm sẽ giúp thiết lập các tiêu chuẩn phù hợp cho ngành Một số ý nghĩa quantrọng về an toàn thực phẩm đối với việc sản xuất và tiêu thụ côn trùng ăn được đãđược miêu tả chi tiết trong một ấn phẩm gần đây của FAO có tựa đề ‘nhìn vào côntrùng ăn được từ gốc độ an toàn thực phẩm

Rủi ro an toàn thực phẩm liên quan đến côn trùng ăn được phụ thuộc vào cácloài côn trùng, thức ăn cho côn trùng được sử dụng, cách chúng được nuôi, thu hoạch,chế biến, bảo quản và vận chuyển Côn trùng thu thập từ môi trườngtự nhiênvà tiêu thụsống có thể mang lại những rủi ro an toàn thực phẩm cao hơn những nguồn được nuôi

và chế biến theo điều kiện vệ sinh có kiểm soát

Hệ vi sinh vật của côn trùng có thể chứa mầm bệnh từ thực phẩm, ví dụ như vikhuẩn hình thành bào tử như Bacillus cereus sensu stricto (s.s.) và những loài khácnhư Salmonella sp và Campylobacter sp Nhiều nghiên cứu hơn về các loài vi sinh vậtthường tạo nên hệ vi sinh vật côn trùng quan trọng về mặt thương mại là cần thiết nhưcôn trùng thường được tiêu thụ toàn bộ Xử lý không đúng và việc bảo quản côn trùng

ăn được không hợp vệ sinh cũng có thể dẫn đến đến các vấn đề ô nhiễm sau cácphương pháp chế biến (ví dụ: chần, sấy khô hoặc chiên) đã được sử dụng để loại bỏmầm bệnh truyền qua thực phẩm Một số lựa chọn thay thế cho chất nền thông thường

là đang được khai thác, ví dụ như chất thải thực phẩm, phụ phẩm nông nghiệp và thậmchí cả phân từ các trang trại chăn nuôi, không chỉ thúc đẩy nền kinh tế tuần hoàn màcòn để giảm thiểu chi phí liên quan đến nuôi côn trùng Tuy nhiên, chất lượng và sự antoàn của chất nền cần phải được theo dõi cẩn thận để bất kỳ chất gây ô nhiễm nào(sinh học và hóa học) mà chúng có thể chứa hàm lượng dinh dưỡng và độ an toàn củasản phẩm được sản xuất côn trùng phụ thuộc vào chất nền được sử dụng để

Thuốc trừ sâu dùng trong nông nghiệp các sản phẩm và dư lượng kháng sinhtrong phân cũng có thể được tìm thấy ở côn trùng nếu chúng được nuôi trên chất nềnnhư vậy Sự tích tụ kim loại nặng (cadmium, chì, asen, v.v.) ở côn trùng ăn được phụthuộc vào nhiều yếu tố khác nhau như ô nhiễm môi trường, loài côn trùng, loại kimloại, cũng như chất nền được sử dụng

Một số mối nguy hóa học tiềm ẩn khác có thể được tìm thấy liên quan đến cácloại côn trùng ăn được khác nhau là ngọn lửa, chất làm chậm, dioxin, amin thơm dịvòng, một số khác Xác định khả năng gây dị ứng của côn trùng ăn được và ảnh hưởngcủa quá trình xử lý đến nhu cầu dị ứng nghiên cứu thấy người bị dị ứng với động vậtgiáp xác (tôm, tôm v.v.) có thể dễ bị dị ứng hơn phản ứng với côn trùng và thực phẩm

có nguồn gốc từ côn Dị ứng phản ứng chéo có thể do một số nguyên nhân các chấtgây dị ứng, như arginine kinase và tropomyosin, phổ biến ở động vật chân đốt Ngoài

ra, sự nhạy cảm đối với các chất gây dị ứng chưa được biết đến từ côn trùng có thể xảy

ra và do đó cần nghiên cứu thêm

1.3.Cơ hội tiềm năng

Sự quan tâm đến các nguồn thực phẩm (và thức ăn chăn nuôi) thay thế đangtăng lên để đáp ứng với nhận thức ngày càng tăng về môi trường tác động của sản xuấtlương thực, cần phải được tăng cường trước sự gia tăng dân số toàn cầu Đây là thúcđẩy sự phát triển của ngành côn trùng ăn được, với sản xuất hàng loạt các loài côntrùng khác nhau đang được tiến hành ở các vùng khác nhau

Côn trùng ăn được có thể có tiềm năng cung cấp nhiều lợi ích như dinh dưỡng,môi trường và kinh tế xã hội Tuy nhiên, để tích hợp thành công các sản phẩm ăn đượccôn trùng vào hệ thống thực phẩm của chúng ta, quan điểm an toàn thực phẩm củanguồn thực phẩm này sẽ cần được xem xét cẩn thận, một số đã được mô tả trong ấnphẩm của FAO (2021)

Việc xác định đặc điểm của các mối nguy an toàn thực phẩm sẽ cho phép tạo racác biện pháp vệ sinh dành riêng cho loài côn trùng để nuôi, chế biến và phân phối Nócũng sẽ mở đường cho cách để phát triển các tiêu chuẩn và quy định quốc tế khuônkhổ, đây cũng là một trong những rào cản lớn trong cách thiết lập thị trường cho côntrùng và các sản phẩm từ côn trùng sản phẩm (FAO, 2021)

tế đã được tiêu thụ ở một số nơi ở châu Á như một phần của ẩm thực truyền thống quanhiều thế hệ và được đánh giá cao vì lợi ích sức khỏe của chúng Ăn được các loài có

xu hướng chứa ít carbohydrate và lipid, cao về hàm lượng protein (chủ yếu đại diệnbởi collagen) và một số khoáng sản Trong khi một số loài sứa có thể gây độc cho conngười, có những loại khác an toàn để tiêu thụ

Nghề đánh bắt sứa có thể được tìm thấy ở một số nước châu Á các nước nhưNhật Bản, Malaysia, Hàn Quốc và Thái Lan, với ngành xuất khẩu cũng được tìm thấy

ở Australia, Argentina, Namibia, Bahrain, Nicaragua, Mexico và Hợp chủng quốc Hoa

Kỳ và các quốc gia khác Mặc dù tổng số việc chiếm giữ Rhopilema trên biển spp vàStomolophus meleagris (sứa súng thần công) là ước tính khoảng 300.000 tấn vào năm

2018 (FAO, 2020), không có dữ liệu đáng tin cậy về hoạt động đánh bắt toàn diệnthống kê về sứa

2.2.Ý nghĩa về an toàn thực phẩm

Giống như các loại thực phẩm khác, sứa cũng có liên quan đến một số mốinguy an toàn thực phẩm phải được xem xét để thúc đẩy sự phát triển hơn nữa tronglĩnh vực này

A, Mối nguy vi sinh vật

Sứa tươi có xu hướng dễ bị hư hỏng ở nhiệt độ môi trường và do đó chúng có

xu hướng được xử lý tương đối nhanh chóng sau khi bắt được Điều này làm giảm rủi

ro liên quan đến ô nhiễm vi sinh vật Theo các nghiên cứu thì không các mầm bệnhtruyền qua thực phẩm đã được phát hiện có liên quan với sứa Tuy nhiên, nghiên cứu

về sự đa dạng của quần thể vi khuẩn liên quan đến sứa cho thấy sự hiện diện của khảnăng giống vi khuẩn gây bệnh – Vibrio, Mycoplasma, Burkholderia và Acinetobacter,

trong số những loài khác Điều này biểu thị rằng sứa có thể là vật trung gian truyền vikhuẩn gây bệnh có liên quan đến việc ảnh hưởng sức khỏe con người cũng như sứckhỏe của động vật biển Ngoài ra, Bleve và cộng sự (2019) báo cáo thấp mức độStaphylococci trong sứa và cho rằng điều đó là do hàm lượng vi sinh vật được tìm thấytrong môi trường biển cụ thể nơi sứa được thu thập

B, Mối nguy hóa học

- Kim loại nặng: Tích lũy sinh học các chất ô nhiễm từ biển môi trường đang là

vấn đề được quan tâm về an toàn thực phẩm ở loài sứa Epstein, Templeman vàKingsford (2016) đã nghiên cứu tỷ lệ hấp thu và lưu giữ các kim loại vi lượng ởCassiopea maremetens và phát hiện ra rằng sự tích tụ kim loại trong sứa bắt đầu từ bêntrong 24 giờ tiếp xúc với nước đã qua xử lý Nồng độ cao của đồng đã được quan sátthấy, đạt hơn 18 phần trăm trên nồng độ xung Một nghiên cứu khác được thực hiệnbởi Muñoz-Vera, Castejón và García (2016) đã đánh giá khả năng tích lũy sinh họccủa các kim loại nặng và vi lượng khác nhau (nhôm, titan, crom, mangan, sắt, niken,đồng, kẽm, asen, cadmium và chì) bởi Rhizostoma pulmo, trong đầm phá ven biển ĐịaTrung Hải từ phía đông nam Tây Ban Nha Các nồng độ sinh học của các nguyên tốnày trong sứa, liên quan nồng độ kim loại trong nước biển cao, đặc biệt là asen Nguy

cơ này nhấn mạnh tầm quan trọng của việc thực hiện giám sát liên tục các nước nơisứa bị bắt hoặc sinh sản

- Độc tố tảo: Một trường hợp nghi ngờ cá ciguatera ngộ độc sau khi ăn sứa

nhập khẩu Cần phải có các nghiên cứu sâu hơn để có thể tìm ra các nguy cơ tiềm ẩnnày Tuy nhiên thì không có báo cáo nào về ngộ độc từ chất độc biển trênviệc tiêu thụsứa ăn được

- Khả năng gây dị ứng: Nghiên cứu cho thấy những người có tiền sử phản ứng

dị ứng với động vật giáp xác, động vật chân đầu và/hoặc cá có thể ăn sứa một cách antoàn mà không có bất kỳ phản ứng bất lợi nào.Hầu hết các phản ứng dị ứng với việctiêu thụ sứa đã được ghi nhận ở những người trước đây đã bị động vật không xươngsống đốt Tuy nhiên, có một vài trường hợp sốc phản vệ sau khi ăn sứa được ghi nhận

ở các cá nhân không có tiền sử bị sứa đốt Các chất gây dị ứng trong sứa gây ra cácphản ứng dị ứng này khi tiêu thụ vẫn chưa được xác định

- Các mối nguy hóa học khác từ giai đoạn sau thu hoạch: Cách chế biến sứa

truyền thống sử dụng phương pháp ngâm nước muối dung dịch chứa phèn chua Quá

trình này làm mất nước sứa và làm giảm độ pH, đồng thời có thể kéo dài thời hạn sửdụng nếu sứa được giữ ở nhiệt độ thích hợp sau khi chế biến Có mối lo ngại về lượngnhôm được giữ lại trong các sản phẩm sứa do sử dụng phèn Một nghiên cứu xem xétviệc tiếp xúc với chế độ ăn uống đối với nhôm ở Trung Quốc, Đặc khu hành chínhHồng Kông được quan sát thấy ở mức cao mức độ nhôm trong sứa ăn liền và các sảnphẩm làm từ sứa Mặc dù tối đa cấp độ (ML) chưa được thiết lập ở cấp độ của CodexAlimentarius, một số nước châu Á đã đặt ML đối với nhôm (100 mg/kg trọng lượngkhô), đặc biệt dành cho con sứa Ngoài ra, Ủy ban chung của FAO/WHO về Thựcphẩm Các chất phụ gia (JECFA) đã xác định mức độ có thể chấp nhận được tạm thờilượng tiêu thụ hàng tuần (PTWI) là 2 mg/kg trọng lượng cơ thể đối với nhôm, với ướctính về mức độ tiếp xúc với nhôm trong chế độ ăn uống (không phải bao gồm cả sứa, ởhầu hết các nước) được biết là có khả năng vượt quá PTWI

Mức độ cao của nhôm trong chế độ ăn uống đã được đề xuất đóng một vai tròtrong các vấn đề phát triển ở trẻ sơ sinh và trẻ nhỏ cũng như tổn thương gan, sinh sảnđộc tính, bệnh viêm ruột (IBD) và nguy cơ nguy cơ phát triển bệnh Alzheimer ở ngườilớn

C, Mối nguy vật lý

Sứa, giống như các sinh vật biển khác, đã được báo cáoăn nhựa (vĩ mô, vi mô

và nano) từ chúngmôi trường, tạo điều kiện cho chúng chuyển lên bậc dinh dưỡngvà

có khả năng gây ra mối nguy vật lý Trong khi những tác động của hạt vi nhựa đối vớisức khỏe con người vẫn chưa được hiểu rõ, mọi nguy cơ tiềm ẩn khi con người tiếpxúc vớivi nhựa thông qua việc tiêu thụ sứa sẽ cần phải đượcđược khám phá thông quacác nghiên cứu sâu hơn

2.3 Cơ hội tiềm năng

Việc tiêu thụ sứa ăn được không phổ biến ở phương Tây các nước do thiếu nhucầu thị trường về sứa sản phẩm cũng như sự thiếu vắng quy trình xử lý thích hợpphương pháp và thiếu các tiêu chuẩn chất lượng và an toàn quốc gia Nghiên cứu các

kỹ thuật xử lý thay thế để loại bỏ ví dụ như phèn chua bằng cách xử lý ở nhiệt độ cao,

có thể mở ra những thị trường tiềm năng Ngoài ra, đánh giá kỹ lưỡng các mối nguy antoàn thực phẩm liên quan đến việc thu hoạch, chế biến và nuôi sứa tiêu thụ sẽ giúpthiết lập vệ sinh thích hợp và thực hành sản xuất cũng như phát triển các giải pháp liênquan khung pháp lý cho ngành này

Mặc dù việc khai thác tài nguyên biển này có thể rất hấp dẫn là thức ăn, điềuquan trọng cần lưu ý là quần thể sứa có thể rất khác nhau về độ phong phú của chúngtheo năm sang năm, có thể đầu tư vào cơ sở hạ tầng để tạo ra nghề cá mới khá khókhăn Một số loài sứa có thể ăn được và do đó không phải tất cả các loại hoa đều cóthể quản lý được bằng cách đánh bắt chúng Ngoài ra, chỉ có một nhóm nhỏ sứa loàihình thành hoa Tập trung vào một vài loài có thể không bền vững với môi trường vì

nó làm tăng cơ hội đánh bắt quá mức trừ khi có chiến lược quản lý phù hợp được đặttại chỗ Ví dụ, quan trọng về mặt thương mại Rhopilema esculentum được tăng cườngtrữ lượng ở Trung Quốc nơi sứa con được nuôi và thả ở vịnh Liaodong của biển BộtHải Điều này nhằm đáp lại những biến động tự nhiên trong dân số của họ cũng như

đánh bắt quá mức Hơn nữa, nó là điều cần thiết để thúc đẩy nghiên cứu về bằng cáchtiếp cận dựa vào hệ sinh thái để nâng cao kiến thức và mô hình dự đoán về sứa nở hoacũng như thực hiện giám sát chiến lược và kế hoạch quản lý để phát triển nguồn tàinguyên này như một nguồn thực phẩm bền vững

III Các lựa chọn thay thế dựa từ vật

3.1 Nguồn gốc

Hiện tại đang có sự gia tăng áp dụng chế độ ăn từ thực vật, tương quan với các

xu hướng tăng của việc ăn chay, và chủ nghĩa linh hoạt Nhiều lý do như sức khỏe,môi trường mối quan tâm, vấn đề quyền động vật và tín ngưỡng tôn giáo được biết làliên quan đến việc áp dụng và thực hành chế độ ăn thực phẩm từ thực vật

Nói chung, chế độ ăn từ thực vật tập trung vào những vấn đề cơ bản tiêu thụthực phẩm có nguồn gốc từ thực vật (trái cây, rau, quả hạch, hạt, cây họ đậu và ngũcốc nguyên hạt) Nhưng nó cũng có thể bao gồm một lượng nhỏ thực phẩm có nguồngốc động vật - sữa, trứng, thịt và cá Vì vậy, thuật ngữ “dựa trên thực vật chế độ ănkiêng” có ý nghĩa khá rộng

Xu hướng ngày càng tăng trong việc áp dụng chế độ ăn dựa trên thực vật đangthúc đẩy những tiến bộ trong lĩnh vực trồng trọt dựa vào thực vật ngành công nghiệpthay thế Trong khi người tiêu dùng đang giảm tiêu dùng sản phẩm làm từ động vật vìnhiều lý do khác nhau, nhiều người vẫn mong muốn hương vị, kết cấu, cảm giác ngonmiệng và cảm giác no đặc trưng của các sản phẩm có nguồn gốc từ động vật Điều này

đã dẫn đến sự phát triển của nhiều loại cây trồng dựa trên các lựa chọn thay thế bắtchước hương vị và trải nghiệm tiêu dùng các sản phẩm làm từ động vật Dựa trên thựcvật sản phẩm thay thế sữa, được gọi trong báo cáo này là đồ uống và các sản phẩmthay thế thịt khá phổ biến và phổ biến ở các khu vực khác nhau trên toàn cầu, với cáclựa chọn thay thế dựa trên thực vật đối với trứng và hải sản chỉ xếp sau một chút pháttriển và thâm nhập thị trường Bán lẻ toàn cầu doanh số bán thực phẩm có nguồn gốcthực vật (chủ yếu là thực phẩm có nguồn gốc từ thực vật) sản phẩm thay thế thịt và đồuống) dự kiến sẽ đạt 162 tỷ USD vào năm 2030, tăng từ 29,4 tỷ USD năm 2020

Trong số các yếu tố khác nhau thúc đẩy sự tăng trưởng của lĩnh vực thay thếdựa vào thực vật, môi trường và khía cạnh dinh dưỡng là hai trong số những lý dochính đằng sau xu hướng Một số cơ hội và thách thức liên quan với hai yếu tố đượcthảo luận dưới đây

- Khía cạnh môi trường: Sản xuất chăn nuôi thường bị chỉ trích vì nhiều tác động tiêu

cực đến môi trường - phát thải khí nhà kính, suy thoái cảnh quan, sử dụng quá mứcnguồn cung cấp nước, tiềm năng phú dưỡng, trong số những người Môi trường tácđộng của các giải pháp thay thế dựa trên thực vật được coi là có khả năng sử dụng íttài nguyên hơn chăn nuôi

Một nghiên cứu năm 2018 của Poore và Nemecek gợi ý rằng việc sản xuất một

ly sữa bò đòi hỏi diện tích đất gần gấp chín lần và tạo ra lượng khí nhà kính nhiều gấp

ba lần so với việc trồng bất kỳ loại cây trồng nào cây trồng cần thiết để thay thế sữa.Nhiều lựa chọn thay thế dựa trên thực vật phổ biến có nguồn gốc từ cây họ đậu, ngoàiviệc bổ dưỡng còn làm giàu độ phì của đất thông qua quá trình cố định nitơ

Tuy nhiên, việc so sánh tác động môi trường giữa vật nuôi và các lựa chọn thaythế dựa vào thực vật có thể không luôn thẳng thắn như thường được miêu tả

Ví dụ, phân tích vòng đời cho thấy thịt có nguồn gốc thực vật các lựa chọn thaythế có thể có dấu chân môi trường thấp hơn khi so sánh với thịt bò thành phẩm ở vỗbéo, nhưng cao hơn thịt bò được nuôi trên đồng cỏ được quản lý

- Khía cạnh dinh dưỡng: Theo tài liệu đã xuất bản, chế độ ăn dựa trên thực vật

có xu hướng liên quan đến nguy cơ cao hơn chất lượng chế độ ăn uống và giảm nguy

cơ chuyển hóa mãn tính các bệnh thường liên quan đến việc tiêu thụ thực phẩm cónguồn gốc động vật Tuy nhiên, từ góc độ y tế công cộng có nghiên cứu còn hạn chế

về khía cạnh dinh dưỡng của các lựa chọn thay thế dựa trên thực vật Đề nghị thậntrọng đồng thời phân loại các lựa chọn thay thế dựa trên thực vật là tương đương cácsản phẩm có nguồn gốc động vật tương ứng Từ một nghiên cứu về chuyển hóa, họ kếtluận rằng sản phẩm làm từ động vật (thịt bò) và sản phẩm thay thế từ thực vật cho thịt

có nhiều khả năng được bổ sung hơn là có thể hoán đổi cho nhau về mặt chất dinhdưỡng được cung cấp

Một số đồ uống có nguồn gốc thực vật không phù hợp thay thế cho sữa cónguồn gốc động vật do chất dinh dưỡng hạn chế đa dạng Sự bất hợp lý này phải đượcxem xét tính đến những nhóm dân cư dễ bị tổn thương, ví dụ như xu hướng mới nổicủa công thức và dinh dưỡng dựa trên thực vật sản phẩm dành cho trẻ sơ sinh và trẻnhỏ Ngoài ra, điều cần thiết các khoáng chất như sắt, kẽm, magie và canxi có thể ítkhả dụng sinh học hơn trong một số thành phần có nguồn gốc thực vật được tìm thấytrong các lựa chọn thay thế Chế biến thực phẩm cũng có thể dẫn đến mất đi một sốchất dinh dưỡng và chất phytochemical được tìm thấy trong thực phẩm có nguồn gốcthực vật Những yếu tố này đòi hỏi nhiều nghiên cứu về khía cạnh dinh dưỡng của cácsản phẩm thực phẩm đó

Một số lựa chọn thay thế thịt làm từ thực vật có chứa nhiều muối hơn hơn cácsản phẩm thịt mà chúng được chế tạo để thay thế Hàm lượng natri cao được coi làdinh dưỡng không mong muốn và có thể khiến các cá nhân, theo thời gian, nguy cơmắc các vấn đề về tim mạch cao hơn

3.2 Kinh tế tuần hoàn từ việc tái chế thực phẩm

Ước tính có khoảng 931 triệu tấn lương thực, tương đương 17% tổng số thựcphẩm có sẵn để tiêu thụ vào năm 2019 là lãng phí ở cấp độ bán lẻ, dịch vụ thực phẩm

và hộ gia đình (UNEP, 2021) Với con số đáng kinh ngạc là 3 tỷ người không thể đủkhả năng cho một chế độ ăn uống lành mạnh, điều quan trọng là phải giải quyết vấn đềlãng phí thực phẩm

Một số công ty, đặc biệt là trong lĩnh vực thực phẩm thực vật, đang cố gắnggiảm lãng phí thực phẩm bằng cách “tái chế” thực phẩm có giá trị thấp hoặc các sảnphẩm phụ từ chế biến thực phẩm, điều đó sẽ nếu không thì không được sử dụng chocon người, mới sản phẩm thực phẩm

Thực phẩm được xem xét để nâng cấp có xu hướng những thứ dư thừa, cả ở cấp

độ thể chế hoặc ở mức tiêu dùng hộ gia đình, không đáp ứng được tiêu chuẩn của cáccửa hàng tạp hóa về hình thức và là những sản phẩm phụ được hình thành trong quátrình sản xuất các sản phẩm khác thực phẩm, trong số những thứ khác Một số mặthàng thực phẩm này được thường được dùng làm đống phân trộn hoặc được sử dụng

làm thức ăn chăn nuôi Thay vào đó, tùy theo loại chất thải thực phẩm được thu thập

để tái chế, chúng có thể được chuyển đổi thành các sản phẩm cuối cùng khác nhau –bột protein, vitamin, mứt và thạch, các sản phẩm bánh mì và đồ uống

Một số sản phẩm thực phẩm tái chế có hiệu quả kinh tế đã có mặt trên thịtrường - whey protein, từ phô mai sản xuất, được sử dụng trong bột protein và thanhsức khỏe và những hạt lúa mì còn sót lại sau quá trình xay xát là thêm vào ngũ cốc ănsáng để tăng cường chất xơ và các chất khác hàm lượng dinh dưỡng, trong số nhữngngười khác

Upcycling là một lĩnh vực mới nổi trong ngành công nghiệp thực phẩm để xâydựng các hướng dẫn và tiêu chuẩn phù hợp Đối với lĩnh vực này, điều quan trọng làphải hiểu được thực phẩm ý nghĩa an toàn đi kèm với nó

3.3 Các thành phần để lựa chọn thực phẩm thay thế dựa trên thực vật

Các nguồn protein thường được sử dụng trong thực phẩm có nguồn gốc thựcvật lựa chọn thay thế bao gồm từ cây họ đậu đến các loại hạt, hạt, ngũ cốc và củ Mộtphân khúc đang phát triển khác trong ngành công nghiệp protein từ thực vật làmycoprotein, có nguồn gốc từ nấm sợi như Fusarium

Chất béo trong chế độ ăn uống trong các sản phẩm

thay thế có nguồn gốc thực vật thường có nguồn gốc từ

nhiều loại sản phẩm thực vật (như dầu canola, bơ ca cao,

dầu dừa và dầu hướng dương) thường được sử dụng trong

hỗn hợp để đạt được các thông số lý hóa và dinh dưỡng

mong muốn Trong thịt thực vật thay thế, các protein thực

vật liên kết với nhau bằng methylcellulose (được sử dụng

làm chất làm đặc và chất nhũ hóa thực phẩm)

Một trong những lợi ích chính của việc sử dụng thực

vật lựa chọn thay thế là cơ hội để sử dụng nhiều loại thành phần để điều chỉnh thànhphần của sản phẩm đáp ứng các nhu cầu về công nghệ, dinh dưỡng, chức năng và sởthích của người tiêu dùng như nhau Vì vậy, bên cạnh số lượng lớn thành phần và chấtphụ gia được sử dụng để tạo màu sắc, tạo hình và kết cấu, một số sản phẩm này cũng

có xu hướng tăng cường vitamin và khoáng chất để tăng cường dinh dưỡng nội dung

và trong một số trường hợp để giải thích về dinh dưỡng sự khác biệt giữa các thành

Một số sản phẩm thực phẩm có nguồn gốc thực vật có xu hướng có sự đa dạngcao hơn của các thành phần trong chúng so với động vật sản phẩm, có khả năng cungcấp nhiều nguồn khác nhau từ nơi nguy hiểm có thể phát sinh Vì vậy, an toàn thựcphẩm có thể là một thách thức khác nhau đối với các lựa chọn thay thế dựa trên thựcvật với nhiều điểm xâm nhập của các chất gây ô nhiễm khác nhau - sinh học và hóachất

A, Mối nguy vi sinh vật

Ô nhiễm các sản phẩm thực phẩm có nguồn gốc thực vật mầm bệnh có thể xảy

ra thông qua tiếp xúc với các nguồn như phân động vật hoặc nước bị ô nhiễm Tuynhiên, những yếu tố này không phải duy nhất đối với sản phẩm thực phẩm có nguồngốc thực vật Hàm lượng ẩm cao và Độ pH trung tính của các sản phẩm thay thế thịtlàm từ thực vật có thể cung cấp môi trường thích hợp cho sự phát triển của vi sinh vậtthực phẩm mầm bệnh Một nghiên cứu của Geeraerts, De Vuyst và Leroy (2020) đãtìm thấy số lượng vi khuẩn cao ở vi sinh vật gây hư hỏng như Lactobacillus sakei vàEnterococcus faecium, sản phẩm thay thế thịt từ thực vật sản phẩm (nhưng thấp hơn sovới những gì được tìm thấy trên sản phẩm chưa nấu chín sản phẩm thịt làm từ độngvật) được mua thương mại ở nước Bỉ

Việc bổ sung các thành phần thực phẩm không vô trùng sau ép đùn, cách xử lý

và chéo không hợp vệ sinh ô nhiễm có thể gây ô nhiễm vi sinh vật cần phải điều trịthêm Về mặt lưu trữ, để ngăn chặn sự phát triển của hoạt động vi sinh vật thì hệ thốnglưu trữ và xử lý các lựa chọn thay thế thịt làm từ thực vật cũng tương tự như vậy củathịt sống Cần nghiên cứu để xác định xem vi khuẩn hình thành nội bào tử, chịu nhiệtnhư Bacillus spp Và Clostridium spp tồn tại trong quá trình ép đùn hoặc bất kỳ quátrình nào khác phương pháp được sử dụng trong chế biến các chất thay thế dựa trênthực vật

Thành phần thực vật có các thành phần khác nhau và nồng độ các chất dinhdưỡng đa lượng (carbohydrate, chất béo, protein) so với các sản phẩm có nguồn gốcđộng vật, dẫn đến đến sự thay đổi về chủng loại và mức độ vi sinh vật ô nhiễm có thểxảy ra Nhiều protein được tìm thấy trong đồ uống có nguồn gốc thực vật cho thấy sựkhác biệt về độ hòa tan và phản ứng với nhiệt tạo thêm rào cản liên quan đến các lựachọn sẵn có để duy trì đầy đủ các tiêu chuẩn an toàn thực phẩm

Ở nhiệt độ truyền thống được sử dụng để tiêu diệt các chất có hại mầm bệnh vàgiảm thiểu các vi sinh vật liên quan đến hư hỏng trong các sản phẩm có nguồn gốc

động vật, nhiều protein thực vật biến tính, ảnh hưởng đến hương vị, kết cấu và dinhdưỡng giá trị của các lựa chọn thay thế dựa trên thực vật Điều này đòi hỏi một khámphá các kỹ thuật xử lý khác nhau để đạt được an toàn thực phẩm, đồng thời giữ nguyênhương vị và kết cấu của các sản phẩm có nguồn gốc thực vật

B, Mối nguy hóa học

- Độc tố nấm mốc: Có nhiều loại độc tố nấm mốc được biết đến có thể có mặt

trong thực phẩm có nguồn gốc từ thực vật Độc tố nấm mốc có trong nguyên liệu thô ngũ cốc (yến mạch, gạo), các loại hạt (hạnh nhân, quả óc chó), các loại đậu (đậu nành)– có thể nhận được được chuyển sang các sản phẩm cuối cùng, như đồ uống có nguồngốc thực vật Miró-Abella và cộng sự đã phân tích một số loại thực vật đồ uống (đậunành, yến mạch và gạo) vì có sự hiện diện của một số chất độc tố nấm mốc(deoxynivalenol, aflatoxin B1, aflatoxin B2, aflatoxin G1, aflatoxin G2, ochratoxin A,độc tố T-2 và zearalenon) Họ phát hiện ra rằng tất cả các sản phẩm có nguồn gốc từthực vật đồ uống dễ bị nhiễm độc tố nấm mốc được xem xét, mặc dù ở các mức độkhác nhau (định lượng nằm trong khoảng 0,1 µg L-1 đến 19 µg L-1) Trong mộtnghiên cứu khác, Hamed et al (2017) khám phá sự hiện diện của độc tố Fusarium(fumonisin B1 và các độc tố B2, HT-2, T-2, zearalenone, deoxynivalenol vàfusarenon-X) trong yến mạch, gạo và đậu nành được sử dụng làm thực vật đồ uống vànhận thấy rằng đồ uống làm từ yến mạch được ưa chuộng nhất dễ bị nhiễmdeoxynivalenol (191 – 270 µg/L) Đồ uống làm từ yến mạch cũng đã được phát hiện là

-dễ bị nhiễm enniatins và beauvericin của Arroyo-Manzanares et al (2019) ai nghiêncứu sự hiện diện của một số độc tố nấm mốc mới xuất hiện trong một số đồ uống cónguồn gốc thực vật (đậu nành, gạo và yến mạch)

Chất kháng dinh dưỡng: Một số hợp chất có mặt tự nhiên trong cây họ đậu

-axit phytic, chất ức chế protease, lectin, saponin, trong số những chất khác – có thểlàm giảm sinh khả dụng của chất dinh dưỡng quan trọng và cản trở sự hấp thụ khoángchất khi hiện diện trong chế độ ăn uống với số lượng vừa phải đến cao.Phytoestrogen,12 như isoflavone, lignan và coumestan được tìm thấy trong nhiều loạithực phẩm có nguồn gốc thực vật khác nhau có thể ảnh hưởng đến hệ thống nội tiết cókhả năng dẫn tới những tác động xấu tới sức khỏe Các Phytoestrogen được nghiêncứu nhiều nhất là isoflavone (daidzein, genistein, glycitein) được tìm thấy chủ yếutrong đậu nành Có một số quá trình xử lý kỹ thuật có thể được sử dụng để vô hiệu hóahoặc làm giảm mức độ của các yếu tố kháng dinh dưỡng này

- Khả năng gây dị ứng: Một trong những thành phần protein chính lựa chọn

thay thế dựa trên thực vật là đậu nành Trong khi làm từ đậu nành các lựa chọn thaythế cho các sản phẩm từ sữa có thể được ưa thích bởi những người bị dị ứng với sữa

bò, nghiên cứu cho thấy rằng protein đậu nành có thể gây ra phản ứng dị ứng ở bòngười bị dị ứng sữa Một nghiên cứu của Rozenfeld và cộng sự (2002) cho rằng điềunày là do phản ứng chéo giữa casein từ sữa bò và polypeptide B3 từ globulin 11S củađậu nành Khác các thành phần thay thế dựa trên thực vật có thể gây ra phản ứng dịứng nghiêm trọng là các loại hạt cây, các loại đậu (đậu phộng) và ngũ cốc có chứagluten

Một số chất gây dị ứng khác cũng đang được chú ý, chẳng hạn như như kiềumạch và vừng Trong khi cái trước đã trở thành ngày càng phổ biến hơn bên ngoàichâu Á, nơi nó được tiêu thụ rộng rãi, sau này đang đạt được sự quốc tế chú ý và đượccoi là chất gây dị ứng lớn thứ chín bắt buộc phải dán nhãn trên bao bì thực phẩm Mặc

dù vừng không được coi là nguồn protein quan trọng, những nỗ lực đang được tiếnhành để tạo ra nhiều loại có hàm lượng protein cao của hạt giống (Ferrer, 2021), điềuquan trọng là phải giám sát không gian mới nổi này Bệnh Celiac là một chứng rốiloạn đặc trưng bởi sự không dung nạp gluten, một loại protein chính được tìm thấytrong một số loại ngũ cốc (ví dụ lúa mì, lúa mạch, lúa mạch đen)

Nguồn protein thực vật chủ yếu là các loại đậu (đậu xanh, đậu nành, đậu phộng,đậu lupin, đậu xanh và các loại đậu chẳng hạn như đậu xanh, đậu lăng, đậu thận và cácloại đậu khô khác đậu) và khả năng gây dị ứng của một số loại đậu đã được xác định

và mô tả cho đến nay Có tỷ lệ phản ứng chéo cao giữa các loại đậu khác nhau vớinhững người bị dị ứng với một loại đậu nhạy cảm với người khác, nhưng không nhấtthiết phải với tất cả Xu hướng gần đây là bổ sung nguồn gốc thực vật các nguồn,chẳng hạn như protein đậu cô đặc và protein đậu cô lập, vào nhiều loại thực phẩm để

bổ sung số lượng lớn và tăng mức độ protein có thể gây ra phản ứng dị ứng ở một sốkhi tiêu dùng

Những người bị dị ứng với đậu phộng cũng có thể bị dễ bị tổn thương bởi đậu

Hà Lan và ngược lại Ủy ban Codex Alimentarius bao gồm danh sách chất gây dị ứng

ưu tiên như một phần của Tiêu chuẩn chung đối với việc ghi nhãn thực phẩm đóng góisẵn dựa trên trên các tiêu chí được xác định trước, bao gồm cả mức độ phổ biến toàncầu Quốc gia được khuyến khích xem xét đưa các chất gây dị ứng thực phẩm khácvào danh sách ưu tiên khu vực dựa trên từng cá nhân (hoặc dữ liệu và mô hình tiêudùng theo quốc gia cụ thể)

Mặc dù có rất ít tài liệu về chất gây dị ứng tiềm năng của mycoprotein,Jacobson và DePorter (2018) phân tích các phản ứng dị ứng tự báo cáo vớimycoprotein và phát hiện ra rằng một số phản ứng xảy ra trên cơ thể của một cá nhânlần đầu tiên tiếp xúc với sản phẩm thực phẩm dựa trên mycoprotein Nghiên cứu củaHoff et al (2003) gợi ý rằng các cá nhân nhạy cảm với các chất gây dị ứng nấm mốc(Fusarium culmorum chất gây dị ứng Fus c 1) qua hô hấp có thể bị dị ứng phản ứngkhi tiêu thụ thực phẩm dựa trên mycoprotein sản phẩm do phản ứng chéo với proteingây dị ứng P2 từ Fusarium venenatum

- Mối nguy hóa học phát sinh từ quá trình xử lý: Dựa trên về cách các hợp

chất như amin thơm dị vòng, nitrosamine và hydrocarbon thơm đa vòng được hìnhthành trong các sản phẩm thịt, He et al (2020) đề xuất rằng trong quá trình sản xuất vàchế biến các chất thay thế thịt làm từ thực vật, những hợp chất này có thể cũng nổi lên.Tuy nhiên, việc sản sinh ra các hợp chất độc hại do quá trình xử lý nhiệt độ cao củathực vật các lựa chọn thay thế thịt vẫn chưa được nghiên cứu;

Ví dụ, khả năng xuất hiện của chất béo glycidyl este axit, monochloropropanediol (2-MCPD) và 3-monochloropropanediol (3-MCPD), là chấtgây ô nhiễm do nhiệt trong thực phẩm Có thể xuất hiện các axit béo chuyển hóa được