Đã đạt những thành tựu rực rỡ trong việc gia tăng hiệu quả
của chuỗi sản xuất lương thực, thực phẩm, ngành công nghệ sinh học thế giới mấy
năm gần đây đang hướng đến một mắt xích nằm sau chuỗi này: Xử lý rác thực phẩm
để tận dụng nó như một nguồn tài nguyên quý giá.
1/3 lượng thực phẩm trở thành rác
Vài năm trở lại đây, vấn đề lãng phí thực phẩm nổi lên như
một nguyên nhân quan trọng gây thất thoát tài nguyên, tác động xấu đến môi
trường và gia tăng bất bình đẳng. Theo Tổ chức Nông - Lương Liên Hợp Quốc (FAO),
mỗi năm loài người lãng phí khoảng 1,3 tỷ tấn thực phẩm, tương đương 1/3 lượng
sản xuất ra trên toàn thế giới.
Dân số thế giới tăng nhanh làm tăng nhu cầu thực phẩm, kéo
theo sự phình to của công nghiệp chế biến và quá trình chế biến tạo ra lượng
rác thải lớn. Đây là một cấu phần quan trọng trong tỷ trọng lãng phí thực phẩm.
Rác thải - nguồn tài nguyên chưa được tận dụng đúng mức.
(Ảnh: Pinterest).
Với hàm lượng dinh dưỡng cao, rác thải thực phẩm dễ thối rữa
khi tích tụ số lượng lớn, trở thành nơi sinh sôi, tập trung của nhiều loại sinh
vật gây bệnh. Điều này gây ra các vấn đề nghiêm trọng không dễ giải quyết về
môi trường.
Hiện việc xây dựng các chiến lược quản lý, xử lý và hủy bỏ
chất thải của các quốc gia vẫn đang tiến triển khá chậm chạp. Do đó, xử lý rác
thải thực phẩm nổi lên như một vấn đề cần được khoa học ưu tiên.
Nguồn nguyên liệu truyền thống
Năm 2010, một báo cáo do Liên minh châu Âu (EU) công bố đã
ước tính, mỗi năm có tới gần 90 triệu tấn rác thực phẩm được thải ra từ các
công đoạn của ngành công nghiệp chế biến trên toàn thế giới. Rác thải thực phẩm
xuất phát từ nhiều công đoạn trong chuỗi cung ứng: Đóng gói và lưu trữ sau sản
xuất, sản xuất, bán buôn, bán lẻ và tiêu thụ.
Trong quá trình sản xuất, chế biến thực phẩm, chất thải
thường phát sinh từ các công đoạn bóc gọt, rửa, luộc, cắt và từ các sản phẩm
phụ như bã ép. Đối với các loại rác thải phát sinh từ hoạt động chế biến thực
phẩm có nguồn gốc động vật, rủi ro về vệ sinh thường lớn hơn nhiều. Do đó, phần
lớn các nỗ lực hiện được tập trung vào xử lý loại rác này.
Cá, thịt gia súc và gia cầm là những nguồn sản sinh rác thải
thực phẩm có nguồn gốc động vật lớn nhất. Loại rác này có hàm lượng protein rất
cao nên không thể thải bỏ trực tiếp ra môi trường mà chưa qua xử lý.
Rác thải thực vật bắt nguồn từ ngũ cốc, hoa quả và rau.
Nguồn chất thải động vật lớn nhất đến từ các lò mổ gia súc
với những phế phẩm không bán được cho người tiêu dùng như nội tạng và sinh khối
nhầy. Ngành công nghiệp sản xuất, chế biến sữa cũng như các sản phẩm từ sữa
cũng tạo ra nhiều rác thải, phổ biến nhất là nước whey từ bơ. Chúng vẫn đang
được sử dụng để sản xuất các chất trích xuất protein và saccharides.
Rác thải thực vật bắt nguồn từ ngũ cốc, hoa quả và rau. Hiện
chất thải từ chế biến gạo, mì và ngô vẫn là những nguồn chính để sản xuất nhiên
liệu sinh học, bởi đây là nguồn lương thực chủ chốt tại nhiều quốc gia. Quá
trình sản xuất lúa gạo mỗi năm cung cấp 730 triệu tấn rơm cho gia súc, đủ để
sản xuất đến 205 tỷ lít ethanol. Rơm rạ có hàm lượng cellulose và hemicellulose
lớn, có thể dễ dàng chuyển hóa thành ethanol qua phân giải.
Quá trình sản xuất lúa mì với tổng sản lượng toàn cầu đạt
682 triệu tấn vào năm 2009 cũng tạo ra các sản phẩm phụ như vỏ trấu - nguồn
nguyên liệu tốt để sản xuất ethanol.
Tăng mạnh giá trị gia tăng
Việc ứng dụng công nghệ để tạo thêm giá trị gia tăng từ rác
thực phẩm là một bước tích cực để cải thiện bức tranh hiệu quả sử dụng thực
phẩm và bảo vệ môi trường. Tinh chế sinh học (biorefinery) là một khái niệm mới
tương tự lọc hóa dầu trước đây.
Chất thải thực phẩm là nguồn nguyên liệu đầu vào rất tốt cho
việc sản xuất năng lượng tái tạo.
Theo đó, tất cả các cấu phần của nguyên liệu thô đều được
chuyển hóa thành sản phẩm có giá trị thương mại như nhiên liệu sinh học,
enzyme, dầu, các chế phẩm hỗ trợ dinh dưỡng.
Chất thải thực phẩm là nguồn nguyên liệu đầu vào rất tốt cho
việc sản xuất năng lượng tái tạo bởi thành phần giàu cellulose và lignin (trừ
chất thải có nguồn gốc động vật). Nhiều nghiên cứu mới đây đã chỉ ra rằng, việc
chế tạo các hóa chất từ chất thải sinh khối tạo ra lợi nhuận nhiều gấp 3 lần so
với con đường chế tạo nhiên liệu sinh học.
Trong bối cảnh đó, nếu các quy định và chính sách quản lý
chất thải tập trung vào việc khuyến khích nâng cao giá trị của chất thải trong
công nghiệp thực phẩm và các công nghệ liên quan, chúng ta có thể kỳ vọng có
nhiều đột phá mới trong lĩnh vực này.
Theo khoahocphattrien