Lên men bền vững: Góc nhìn toàn cầu về các phương pháp cổ xưa cho thế giới hiện đại

Lên men, một quy trình cổ xưa được sử dụng qua hàng thiên niên kỷ ở vô số nền văn hóa, đang trải qua một thời kỳ phục hưng hiện đại. Không chỉ là một phương pháp bảo quản thực phẩm, lên men ngày càng được công nhận vì tác động sâu sắc đến tính bền vững, sức khỏe con người và kinh tế tuần hoàn. Bài viết này khám phá các nguyên tắc của quá trình lên men bền vững, giới thiệu các ứng dụng đa dạng của nó trên toàn thế giới và tiềm năng đóng góp vào một tương lai có trách nhiệm hơn với môi trường.

Lên men bền vững là gì?

Lên men bền vững bao gồm việc áp dụng các quy trình lên men theo cách giảm thiểu tác động môi trường, thúc đẩy trách nhiệm xã hội và đảm bảo tính khả thi về kinh tế. Nó không chỉ đơn thuần là sản xuất hàng hóa lên men; nó xem xét toàn bộ vòng đời của quy trình, từ việc tìm nguồn nguyên liệu thô đến quản lý các dòng chất thải.

Các khía cạnh chính của lên men bền vững bao gồm:

• Hiệu quả tài nguyên: Tối ưu hóa việc sử dụng nước, năng lượng và nguyên liệu thô.
• Giảm thiểu chất thải: Giảm thiểu việc tạo ra chất thải và tối đa hóa việc tận dụng giá trị của các sản phẩm phụ.
• Bảo vệ môi trường: Giảm phát thải khí nhà kính, ngăn ngừa ô nhiễm và thúc đẩy đa dạng sinh học.
• Công bằng xã hội: Đảm bảo các thực hành lao động công bằng, hỗ trợ cộng đồng địa phương và thúc đẩy khả năng tiếp cận thực phẩm dinh dưỡng.
• Tính khả thi kinh tế: Phát triển các mô hình kinh doanh bền vững về mặt kinh tế có thể phát triển trong dài hạn.

Bối cảnh toàn cầu của thực phẩm lên men

Thực phẩm lên men là một phần không thể thiếu trong truyền thống ẩm thực trên toàn thế giới. Mỗi nền văn hóa đã phát triển các kỹ thuật lên men độc đáo để tạo ra một loạt các sản phẩm, từ thực phẩm thiết yếu đến các món đặc sản.

Các ví dụ về thực phẩm lên men được công nhận trên toàn cầu bao gồm:

• Đông Á: Nước tương, miso, kimchi, natto, sake (Nhật Bản); Gochujang, doenjang (Hàn Quốc); Doubanjiang (Trung Quốc)
• Đông Nam Á: Tempeh, kefir, tape (Indonesia); Nước mắm, pla ra (Thái Lan); Buro (Philippines)
• Châu Âu: Dưa cải bắp (Đức); Phô mai, sữa chua (nhiều quốc gia); Rượu vang, bia (nhiều quốc gia); Bánh mì men tự nhiên (nhiều quốc gia)
• Châu Phi: Injera (Ethiopia); Kenkey (Ghana); Mageu (Nam Phi)
• Mỹ Latinh: Chicha (dãy Andes); Pulque (Mexico); Pozol (Mexico)

Những ví dụ đa dạng này làm nổi bật khả năng thích ứng của quá trình lên men với các vùng khí hậu, nguyên liệu địa phương và sở thích văn hóa khác nhau.

Lợi ích môi trường của lên men bền vững

Lên men mang lại một số lợi thế về môi trường so với các phương pháp sản xuất thực phẩm thông thường:

Giảm lãng phí thực phẩm

Lên men kéo dài thời hạn sử dụng của thực phẩm dễ hỏng, giúp giảm lãng phí thực phẩm. Điều này đặc biệt quan trọng ở những khu vực có hệ thống làm lạnh hạn chế hoặc không có sẵn. Ví dụ, ở nhiều vùng của Châu Phi, lên men được sử dụng để bảo quản các loại cây trồng chủ lực như sắn và ngô, đảm bảo an ninh lương thực quanh năm.

Tiêu thụ năng lượng thấp hơn

Lên men thường đòi hỏi ít năng lượng hơn các phương pháp bảo quản khác, chẳng hạn như đóng hộp hoặc đông lạnh. Nhiều quy trình lên men truyền thống dựa vào nhiệt độ môi trường và hoạt động của vi sinh vật tự nhiên, giảm thiểu nhu cầu về năng lượng đầu vào từ bên ngoài. Hơn nữa, thực phẩm lên men được sản xuất tại địa phương giúp giảm năng lượng cần thiết cho việc vận chuyển.

Cải thiện sự sẵn có của chất dinh dưỡng

Lên men có thể nâng cao giá trị dinh dưỡng của thực phẩm bằng cách tăng cường khả dụng sinh học của một số chất dinh dưỡng và tổng hợp vitamin. Ví dụ, quá trình lên men có thể phá vỡ axit phytic, một chất kháng dinh dưỡng cản trở sự hấp thụ các khoáng chất như sắt và kẽm. Ở các nước đang phát triển, nơi tình trạng thiếu hụt dinh dưỡng phổ biến, thực phẩm lên men có thể là một nguồn cung cấp các chất dinh dưỡng thiết yếu có giá trị.

Tiềm năng tận dụng giá trị sản phẩm phụ

Các quy trình lên men thường tạo ra các sản phẩm phụ có thể được tái sử dụng cho các ứng dụng khác. Ví dụ, bã hèm từ quá trình sản xuất bia có thể được dùng làm thức ăn chăn nuôi hoặc làm giá thể để trồng nấm. Nước whey, một sản phẩm phụ của quá trình làm phô mai, có thể được sử dụng để sản xuất nhiên liệu sinh học hoặc làm chất bổ sung protein. Cách tiếp cận kinh tế tuần hoàn này giúp giảm thiểu chất thải và tối đa hóa giá trị của các nguồn tài nguyên.

Sản xuất Protein thay thế

Lên men đang đóng một vai trò ngày càng quan trọng trong việc phát triển các nguồn protein thay thế. Mycoprotein, được sản xuất bằng cách lên men nấm, là một sản phẩm thay thế thịt có bán trên thị trường, giàu protein và chất xơ. Lên men chính xác, một kỹ thuật tiên tiến hơn, liên quan đến việc sử dụng các vi sinh vật được biến đổi gen để sản xuất các protein cụ thể, chẳng hạn như casein cho các sản phẩm thay thế sữa hoặc albumin trứng cho các sản phẩm thay thế trứng. Các protein có nguồn gốc từ quá trình lên men này cung cấp một giải pháp thay thế bền vững hơn cho nông nghiệp chăn nuôi, vốn là một tác nhân chính gây ra phát thải khí nhà kính và phá rừng.

Các thực hành bền vững trong lên men

Để tối đa hóa tính bền vững của các quy trình lên men, điều cần thiết là phải thực hiện các phương pháp tốt nhất trong toàn bộ chuỗi giá trị.

Tìm nguồn cung ứng nguyên liệu thô bền vững

Tác động môi trường của quá trình lên men phụ thuộc vào tính bền vững của nguyên liệu thô được sử dụng. Việc lựa chọn các nguyên liệu hữu cơ, có nguồn gốc địa phương có thể giảm chi phí vận chuyển và giảm thiểu việc sử dụng thuốc trừ sâu và phân bón. Hỗ trợ các phương pháp nông nghiệp tái sinh, tập trung vào sức khỏe của đất và đa dạng sinh học, có thể nâng cao hơn nữa tính bền vững của sản xuất nguyên liệu thô. Ví dụ, việc sử dụng rong biển được thu hoạch bền vững trong các quy trình lên men từ rong biển, chẳng hạn như sản xuất một số loại nori hoặc nhiên liệu sinh học từ tảo, đảm bảo sự gián đoạn tối thiểu đối với hệ sinh thái biển.

Tối ưu hóa quy trình lên men

Tối ưu hóa các thông số lên men, chẳng hạn như nhiệt độ, độ pH và mức dinh dưỡng, có thể cải thiện hiệu quả và giảm lãng phí. Sử dụng các hệ thống giám sát và kiểm soát tiên tiến có thể giúp duy trì các điều kiện tối ưu và ngăn ngừa hư hỏng. Ví dụ, trong các quy trình lên men công nghiệp, các cảm biến và thuật toán phần mềm tinh vi được sử dụng để giám sát và kiểm soát môi trường lên men trong thời gian thực, đảm bảo chất lượng sản phẩm ổn định và giảm thiểu tiêu thụ năng lượng.

Quản lý nước

Nước là một nguồn tài nguyên quan trọng trong quá trình lên men, và việc quản lý nước hiệu quả là điều cần thiết. Việc triển khai các hệ thống tái chế nước, chẳng hạn như lọc màng hoặc thẩm thấu ngược, có thể làm giảm lượng nước tiêu thụ. Xử lý nước thải để loại bỏ các chất ô nhiễm trước khi thải ra ngoài cũng rất quan trọng để bảo vệ chất lượng nước. Ví dụ, các nhà máy bia đang ngày càng áp dụng các hệ thống nước tuần hoàn khép kín để tái chế nước thải cho việc làm sạch và làm mát, giúp giảm đáng kể dấu chân nước của họ.

Hiệu quả năng lượng

Giảm tiêu thụ năng lượng là một khía cạnh quan trọng của quá trình lên men bền vững. Sử dụng các nguồn năng lượng tái tạo, như năng lượng mặt trời hoặc gió, có thể giảm đáng kể lượng phát thải khí nhà kính. Tối ưu hóa hệ thống cách nhiệt và thông gió trong các cơ sở lên men cũng có thể giảm thiểu tổn thất năng lượng. Ngoài ra, việc khám phá các phương pháp sưởi ấm và làm mát thay thế, chẳng hạn như năng lượng địa nhiệt, có thể nâng cao hơn nữa hiệu quả sử dụng năng lượng.

Quản lý và tận dụng giá trị chất thải

Giảm thiểu việc tạo ra chất thải và tối đa hóa việc tận dụng giá trị của các sản phẩm phụ là điều cần thiết cho cách tiếp cận kinh tế tuần hoàn đối với quá trình lên men. Như đã đề cập trước đó, bã hèm, nước whey và các sản phẩm phụ khác có thể được tái sử dụng làm thức ăn chăn nuôi, sản xuất nhiên liệu sinh học hoặc các ứng dụng khác. Ủ phân hữu cơ cũng có thể giảm rác thải chôn lấp và tạo ra các chất cải tạo đất có giá trị. Ví dụ, các nhà máy chưng cất đang khám phá những cách sáng tạo để chuyển đổi các dòng chất thải của họ thành khí sinh học thông qua quá trình phân hủy kỵ khí, cung cấp một nguồn năng lượng tái tạo và giảm lượng khí thải carbon của họ.

Các nghiên cứu điển hình về lên men bền vững

Một số công ty và tổ chức trên thế giới đang đi tiên phong trong các thực hành lên men bền vững.

The Perfect Day

The Perfect Day, một công ty khởi nghiệp có trụ sở tại Hoa Kỳ, sử dụng phương pháp lên men chính xác để sản xuất protein sữa mà không cần bò. Quy trình của họ bao gồm việc chèn các gen của protein casein và whey vào vi sinh vật, sau đó vi sinh vật này sẽ sản xuất các protein này thông qua quá trình lên men. Các protein thu được giống hệt với các protein có trong sữa bò và có thể được sử dụng để làm các sản phẩm từ sữa như kem và phô mai với tác động môi trường thấp hơn đáng kể. Điều này làm giảm đáng kể lượng khí thải nhà kính, việc sử dụng đất và tiêu thụ nước so với chăn nuôi bò sữa truyền thống.

Novozymes

Novozymes, một công ty công nghệ sinh học của Đan Mạch, phát triển các enzyme và vi sinh vật cho nhiều ứng dụng công nghiệp khác nhau, bao gồm sản xuất thực phẩm và xử lý chất thải. Họ cung cấp một loạt các giải pháp lên men giúp cải thiện hiệu quả, giảm chất thải và nâng cao tính bền vững của quá trình chế biến thực phẩm. Các enzyme của họ có thể được sử dụng để phân hủy carbohydrate phức tạp thành các loại đường đơn giản hơn, cải thiện hiệu suất của các quy trình lên men và giảm nhu cầu sử dụng hóa chất mạnh.

Fairtrade International

Fairtrade International làm việc với nông dân và nhà sản xuất ở các nước đang phát triển để thúc đẩy các thực hành thương mại bền vững và công bằng. Họ hỗ trợ sản xuất các loại thực phẩm lên men như cà phê và ca cao thông qua các phương pháp canh tác bền vững nhằm bảo vệ môi trường và đảm bảo mức lương công bằng cho người lao động. Bằng cách ủng hộ các sản phẩm được chứng nhận Fairtrade, người tiêu dùng có thể đóng góp vào một hệ thống thực phẩm bền vững và có đạo đức hơn.

Các nhà sản xuất địa phương và thủ công

Nhiều nhà sản xuất quy mô nhỏ và thủ công trên khắp thế giới đang áp dụng các thực hành lên men bền vững. Họ thường sử dụng các nguyên liệu có nguồn gốc địa phương, các kỹ thuật lên men truyền thống và bao bì tối giản để giảm dấu chân môi trường của mình. Việc hỗ trợ các nhà sản xuất địa phương này có thể giúp bảo tồn các truyền thống văn hóa và thúc đẩy các hệ thống thực phẩm bền vững.

Thách thức và Cơ hội

Mặc dù lên men bền vững mang lại nhiều lợi ích, cũng có những thách thức cần phải vượt qua.

Khả năng mở rộng quy mô

Việc mở rộng quy mô các quy trình lên men bền vững có thể gặp nhiều thách thức. Lên men công nghiệp thường đòi hỏi vốn đầu tư lớn và công nghệ tinh vi. Đảm bảo rằng các thực hành bền vững được duy trì ở quy mô lớn đòi hỏi phải lập kế hoạch và giám sát cẩn thận.

Sự chấp nhận của người tiêu dùng

Một số người tiêu dùng có thể do dự khi chấp nhận thực phẩm lên men do lo ngại về hương vị, sự an toàn hoặc sở thích văn hóa. Việc giáo dục người tiêu dùng về lợi ích của việc lên men và giải quyết các mối quan tâm của họ là rất quan trọng để thúc đẩy sự chấp nhận rộng rãi hơn. Nhấn mạnh những lợi ích sức khỏe, hương vị đa dạng và ý nghĩa văn hóa của thực phẩm lên men có thể giúp vượt qua những rào cản này.

Quy định và Chính sách

Cần có các quy định rõ ràng và nhất quán để đảm bảo an toàn và tính bền vững của các quy trình lên men. Chính phủ có thể đóng vai trò trong việc thúc đẩy quá trình lên men bền vững bằng cách cung cấp các ưu đãi cho nghiên cứu và phát triển, hỗ trợ các nhà sản xuất địa phương và thiết lập các tiêu chuẩn về bảo vệ môi trường. Ví dụ, các chính sách khuyến khích sử dụng năng lượng tái tạo và tận dụng giá trị các dòng chất thải có thể giúp thúc đẩy việc áp dụng các thực hành lên men bền vững.

Bất chấp những thách thức này, cơ hội cho việc lên men bền vững là rất lớn.

Đổi mới

Nghiên cứu và phát triển không ngừng đang dẫn đến các công nghệ lên men mới và sáng tạo. Lên men chính xác, ví dụ, có tiềm năng cách mạng hóa việc sản xuất protein thay thế và các sản phẩm có giá trị khác. Khám phá các chủng vi sinh vật mới và tối ưu hóa các quy trình lên men có thể nâng cao hơn nữa hiệu quả và tính bền vững của quá trình lên men.

Hợp tác

Sự hợp tác giữa các nhà nghiên cứu, ngành công nghiệp và các nhà hoạch định chính sách là điều cần thiết để thúc đẩy quá trình lên men bền vững. Việc chia sẻ kiến thức, tài nguyên và các phương pháp tốt nhất có thể đẩy nhanh quá trình phát triển và áp dụng các công nghệ lên men bền vững.

Giáo dục và Nâng cao nhận thức

Nâng cao nhận thức về lợi ích của việc lên men bền vững là rất quan trọng để thúc đẩy việc áp dụng rộng rãi hơn. Giáo dục người tiêu dùng, nông dân và các nhà hoạch định chính sách về các lợi ích môi trường, xã hội và kinh tế của việc lên men có thể giúp tạo ra một hệ thống thực phẩm bền vững hơn.

Tương lai của Lên men Bền vững

Lên men bền vững được dự đoán sẽ đóng một vai trò ngày càng quan trọng trong tương lai của ngành sản xuất thực phẩm và hơn thế nữa. Khi thế giới đối mặt với những thách thức môi trường ngày càng tăng và dân số toàn cầu gia tăng, lên men bền vững mang đến một con đường đầy hứa hẹn hướng tới một tương lai kiên cường, công bằng và có trách nhiệm với môi trường hơn.

Các xu hướng chính cần theo dõi trong những năm tới bao gồm:

• Gia tăng áp dụng lên men chính xác để sản xuất protein thay thế.
• Tăng cường chú trọng vào việc tận dụng giá trị sản phẩm phụ và các phương pháp kinh tế tuần hoàn.
• Phát triển các công nghệ lên men hiệu quả và bền vững hơn.
• Nhu cầu ngày càng tăng của người tiêu dùng đối với thực phẩm và đồ uống lên men.
• Sự công nhận rộng rãi hơn về vai trò của lên men trong việc thúc đẩy sức khỏe đường ruột và sức khỏe tổng thể.

Các hành động thiết thực

Dưới đây là một số bước bạn có thể thực hiện để hỗ trợ quá trình lên men bền vững:

• Hỗ trợ các nhà sản xuất thực phẩm lên men địa phương và thủ công. Tìm kiếm các chợ nông sản, cửa hàng địa phương và các nhà bán lẻ trực tuyến cung cấp các sản phẩm lên men được sản xuất bền vững.
• Chọn các sản phẩm được chứng nhận Fairtrade như cà phê và ca cao. Điều này hỗ trợ các phương pháp canh tác bền vững và đảm bảo mức lương công bằng cho người lao động.
• Giảm lãng phí thực phẩm bằng cách tự lên men thực phẩm của riêng bạn. Khám phá các công thức lên men đơn giản cho rau, củ, quả và ngũ cốc.
• Tự tìm hiểu về lợi ích của thực phẩm lên men. Tìm hiểu về những lợi thế dinh dưỡng và môi trường của quá trình lên men.
• Vận động cho các chính sách hỗ trợ lên men bền vững. Liên hệ với các quan chức được bầu của bạn và kêu gọi họ hỗ trợ nghiên cứu, phát triển và áp dụng các công nghệ lên men bền vững.

Kết luận

Lên men bền vững không chỉ là một kỹ thuật bảo quản thực phẩm; đó là một công cụ mạnh mẽ để xây dựng một hệ thống thực phẩm bền vững và kiên cường hơn. Bằng cách áp dụng các thực hành bền vững trong suốt chuỗi giá trị lên men, chúng ta có thể giảm lãng phí thực phẩm, bảo tồn tài nguyên, bảo vệ môi trường và tăng cường sức khỏe con người. Khi nhìn về tương lai, lên men bền vững có tiềm năng to lớn để đóng góp vào một thế giới bền vững và công bằng hơn cho tất cả mọi người. Bây giờ là lúc để đón nhận phương pháp cổ xưa này cho một thế giới hiện đại.