Từ protein đến thịt thực vật
Khai thác và sử dụng protein thực vật đã diễn ra từ rất lâu. Protein có thể khai thác từ nhiều loại thực vật khác nhau, trong đó, đa số là từ đậu nành. Tuy nhiên, do thâm canh và đậu nành biến đổi gen được trồng tại nhiều quốc gia đã gây ra những quan ngại trong sử dụng và tác động tiêu cực đến môi trường. Điều này đã hướng việc nghiên cứu đến khai thác nguồn protein từ các loại thực vật khác như đậu lăng, đậu Hà lan, đậu trắng,… lúa mì, lúa gạo, hạt cải dầu, rau trái, các loại vi tảo, nấm, men…để sử dụng trong các sản phẩm thực phẩm hoặc trích xuất protein. Ngoài nguồn protein truyền thống từ các loại đậu, ứng dụng công nghệ lên men để sản xuất sinh khối giàu dinh dưỡng nhằm chiết xuất protein và các thành phần hữu ích có thể sử dụng trong thực phẩm được đánh giá giàu tiềm năng, đang thu hút các nhà nghiên cứu và đầu tư. Rosie Wardle, nhà đầu tư của CPT Capital - công ty đầu tư mạo hiểm tư nhân nước Anh, cho biết: “Với đa dạng các ứng dụng, chúng tôi tin rằng quá trình lên men có thể giải quyết nhiều thách thức hiện tại mà các protein thay thế phải đối mặt. Một mặt, quá trình lên men sinh khối có thể tạo ra protein sạch, bổ dưỡng một cách hiệu quả và chi phí thấp. Mặt khác, tiềm năng lên men chính xác để tạo ra các thành phần có giá trị gia tăng, chức năng cao và bổ dưỡng là rất thú vị và có thể cách mạng hóa ngành hàng từ thực vật”.
Có nhiều cách khai thác sử dụng protein thực vật, từ những công nghệ tạo ra các loại thực phẩm/đồ uống giàu dinh dưỡng, đến công nghệ chiết xuất protein thực vật để sử dụng trong các loại thực phẩm. Xu hướng hiện được quan tâm là nghiên cứu công nghệ tạo ra các loại thịt từ protein thực vật. Từ nghiên cứu thành phần, cấu trúc thịt của các loại động vật khác nhau để có thể tính toán tạo ra sản phẩm từ nguồn nguyên liệu thực vật, nhưng có dinh dưỡng, mùi vị, cảm giác giống như loại thịt động vật theo ý muốn. Với những tiến bộ của khoa học và công nghệ hiện nay, mức độ tinh vi các hệ thống tính toán, các cảm biến và cả máy in 3D,… là những nền tảng kỹ thuật để có thể tạo ra các sản phẩm từ protein thực vật có kết cấu, hương vị, độ ẩm đồng nhất tương tự thịt của một loài động vật như ý.
Vấn đề được quan tâm giải quyết là thành phần của protein thực vật không có đầy đủ các axit amin thiết yếu cho nhu cầu dinh dưỡng con người như protein động vật. Do đó, để các sản phẩm protein thực vật thay thế thịt động vật trong các bữa ăn, cần có những nghiên cứu bổ sung dưỡng chất, hay kết hợp các nguồn protein khác nhau để tạo ra nguồn dinh dưỡng hoàn chỉnh, đáp ứng nhu cầu con người.
Một thách thức nữa là cách tạo cho thịt từ thực vật có màu giống như thịt động vật! Để giải bài toán này, các nhà khoa học đã chú tâm đến heme - một phân tử gần như có trong mọi sinh vật sống. Heme là viết tắt của hemoglobin, bao gồm globin và heme, chức năng chủ yếu là vận chuyển oxy đến các tế bào và tạo cho các tế bào hồng cầu màu sắc đặc trưng. Heme có thể được thu hoạch dễ dàng từ rễ cây đậu nành ở dạng leghemoglobin đậu nành. Ngoài ra, công ty Impossible Foods (Mỹ) đã phát triển một phương pháp sản xuất leghemoglobin từ một loại nấm men được chỉnh sửa gen và sử dụng chúng để làm cho thịt thực vật có màu đỏ giống như thịt bò. Cơ quan Quản lý thực phẩm và dược phẩm của Mỹ (FDA- Food and Drug Administration) đã phân loại leghemoglobin là một chất phụ gia màu và chấp nhận sử dụng chúng trong các sản phẩm protein thực vật.
Nghiên cứu sáng tạo công nghệ tạo ra sản phẩm mới là chìa khóa để nâng cao việc khai thác và sử dụng protein thực vật, mở ra hướng mới trong công nghiệp thực phẩm. Từ nghiên cứu trồng trọt để có nguồn nguyên liệu giàu protein phù hợp có thể chế biến các sản phẩm thực phẩm mới giàu dinh dưỡng, sạch mà không làm hao tổn tài nguyên đất, nước, năng lượng và gây hại đến môi trường…Tất cả đang mở ra cuộc đua đầy thú vị trong hoạt nghiên cứu và triển khai khai thác protein thực vật hiện nay.
Thị trường tiềm năng
Nguồn protein làm thực phẩm cho người có thể từ động vật hay thực vật, protein động vật được sử dụng phổ biến và chiếm phần lớn. Hiện nay, xu thế tiêu dùng protein thực vật được quan tâm ngày một tăng vì không chỉ riêng những người ăn chay sử dụng mà còn được lựa chọn do được xem là lành mạnh, tốt cho sức khỏe và ít tạo tác động xấu đến môi trường. Mặt khác, nhờ những tiến bộ kỹ thuật đã thúc đẩy phát triển các loại thực phẩm từ protein thực vật ngày một chất lượng và phong phú hơn, bao gồm các sản phẩm thay thế sữa và thịt động vật, các loại thức ăn nhanh và nhiều loại thực phẩm khác.
Quy mô thị trường protein thực vật toàn cầu được dự báo sẽ tăng từ 10,3 tỷ USD năm 2020 lên 14,5 tỷ USD vào năm 2025 (nguồn: ResearchAndMarkets.com). Thị trường các sản phẩm từ protein thực vật sôi động nhất ở Bắc Mỹ và châu Âu, hai khu vực này chiếm hơn 65% thị phần, đồng thời là nơi tập trung đa số các nhà sản xuất. Khu vực châu Á được đánh giá là thị trường protein thực vật giàu tiềm năng do việc ăn chay phổ biến, xu hướng giảm tiêu thụ thịt động vật gia tăng và số lượng nhà hàng cung cấp các bữa ăn không thịt, thân thiện với môi trường ngày càng tăng.
Các công ty khởi nghiệp đóng vai trò chủ yếu trong nghiên cứu và sản xuất các sản phẩm từ protein thực vật. Các công ty như Beyond Meat, Impossible Foods Hampton Creek, Lyrical Foods, Muufri , Modern Meadow, Equinom…thu hút hàng tỉ USD từ các nhà đầu tư để nghiên cứu phát triển các loại thực phẩm có nguồn gốc thực vật. Thức ăn nhanh tạo điều kiện phát triển thị trường này, các chuỗi nhà hàng như Burger King, Dunkin Donuts, Qdoba, Carls Jr., Whole Foods, Kroger, Target, White Castle,..., đã tung ra các món ăn đặc trưng với protein thực vật, thí dụ như các sản phẩm thịt băm thực vật của công ty Impossible Foods được bán trong chuỗi Burger King, thịt gà thực vật của Beyond Meat được bán chuỗi cửa hàng KFC…
Song song đó, các công ty thực phẩm lâu đời cũng không bỏ qua thị trường nhiều triển vọng này như Tyson Foods, nhà sản xuất gà thịt số một ở Mỹ, đã nghiên cứu và tung ra dòng sản phẩm gà chay từ thực vật; công ty JBS tung ra một nhãn hàng thịt từ thực vật ở Brazil và Vương quốc Anh; Perdue Farms tung ra Chicken Plus - sản phẩm tẩm bột gà trộn với protein thực vật; nhà bán lẻ Kroger của Mỹ cũng công bố ra mắt sản phẩm tương tự thịt làm từ thực vật mang nhãn hiệu Simple Truth…và cả các công ty sừng sỏ trong ngành nông nghiệp như Cargill, ADM và DuPont,…cũng tham gia thị trường protein thực vật để đổi mới và tăng trưởng.
Trở thành một ngành công nghiệp?
Các loại thực phẩm giàu protein thực vật đang phát triển với số lượng ngày càng tăng đã dần khẳng định protein thực vật là một trong số các nguồn protein thay thế cho đời sống con người. Chuỗi giá trị các hoạt động từ nghiên cứu, sản xuất đến tiêu thụ của lĩnh vực này bao quát rất rộng (từ giống cây trồng, kỹ thuật canh tác, thu hoạch, trích xuất protein và các dưỡng chất, chế tạo sản phẩm, cùng các thiết bị và công nghệ kèm theo,…), cùng với sự xuất hiện nhiều công ty khởi nghiệp, doanh nghiệp vừa và nhỏ, và sự vào cuộc của các tập đoàn lớn... đưa đến dự báo sẽ hình thành nên một ngành sản xuất lớn trong tương lai. Eric Schmidt, từng là Chủ tịch điều hành Alphabet, tại Hội nghị toàn cầu của Viện Milken (2016 Milken Institute Global Conference) ở Los Angeles-Mỹ, đã cho rằng, sự phát triển các protein có nguồn gốc thực vật là một trong những đột phá tuyệt vời (moonshot) làm thay đổi thế giới. Còn những người ủng hộ protein thực vật, với lập luận đơn giản rằng con người ăn động vật và động vật được nuôi lớn bằng thực vật, chúng ta chỉ cần loại bỏ bước trung gian và trực tiếp ăn thực vật, tức sẽ giảm được diện tích sử dụng đất nông nghiệp, giảm lượng khí thải carbon trong chăn nuôi và chế biến thịt động vật, đồng thời loại bỏ rủi ro sức khỏe liên quan đến thịt đỏ.
Tuy được cho là giàu tiềm năng nhưng sự phát triển của protein và thịt thực vật vẫn đang đối mặt không ít thách thức.
Trước tiên là về công nghệ. Các sản phẩm giàu protein thực vật thường được chế biến quá kỹ và chứa nhiều hóa chất, nên có những hoài nghi về việc có chuẩn xác, khi cho rằng sử dụng protein thực vật là ăn uống lành mạnh? Thậm chí, một tổ chức tư nhân phi lợi nhuận ở Mỹ là Center for Consumer Freedom đã thực hiện các chiến dịch tẩy chay "thịt giả", một cách gọi tên thịt được làm từ thực vật, vì cho rằng chứa nhiều hóa chất.
Tiếp theo là những quan ngại liên quan đến kỹ thuật di truyền, đến cây trồng biến đổi gen trong canh tác để khai thác protein, bởi đa phần protein thực vật hiện nay được khai thác từ đậu nành.
Hạn chế quan trọng không kém là chi phí sản xuất hầu hết các sản phẩm từ protein thực vật khá cao, khoảng gấp đôi so với các sản phẩm thịt động vật, giá chiếc bánh hamburger thịt thực vật của Beyond Meat hiện gấp 2-3 lần hamburger thịt động vật. Nguyên nhân được cho là quy mô sản xuất chưa đạt mức có thể giảm giá thành hợp lý cho người tiêu dùng.
Cách gọi tên các sản phẩm từ protein thực vật cũng là vấn đề, vì không ít ý kiến cho rằng sử dụng từ “thịt” cho các sản phẩm nguồn gốc thực vật sẽ tạo sự nhầm lẫn cho người tiêu dùng. Thậm chí, có những nhóm cho rằng việc gọi các sản phẩm giống như thịt động vật, được sản xuất dựa trên thực vật, mà gọi là thịt là bất hợp pháp! Bang Missouri (Mỹ) đã thông qua luật cấm sử dụng thuật ngữ "bánh mì kẹp thịt" liên quan đến thịt có nguồn gốc thực vật. Tương tự ở châu Âu, năm 2017, Liên minh châu Âu đã thông qua luật quy định rằng cách gọi tên là "sữa", "phô mai" và "sữa chua" chỉ sử dụng cho các sản phẩm có nguồn gốc từ động vật, mặc dù có những ngoại lệ cho "các thuật ngữ truyền thống" như "sữa dừa" và " bơ đậu”. Điều này làm cản trở khả năng nhận biết các sản phẩm được sản xuất dựa trên/hay có bổ sung protein thực vật, cũng như khả năng gặp bất lợi khi đăng ký để được chứng nhận nhãn hiệu hàng hóa cho các sản phẩm được chế biến từ protein thực vật được đặt tên "bánh mì kẹp thịt", "thịt" và "sữa", mặc dù chúng giống từ cảm quan cũng như về dinh dưỡng với các loại "bánh mì kẹp thịt", "thịt" và "sữa" từ động vật.
Cho dù còn nhiều tranh cãi, nhưng xu thế tiêu dùng protein thực vật và xu thế phát triển lĩnh vực này đã dần khẳng định!
Anh Vũ (CESTI)