Từ tảo đến in 4D - Bốn xu hướng trong ngành công nghệ thực phẩm

Trong ba thập kỷ nghiên cứu về công nghệ thực phẩm, Giáo sư Benu Adhikari quan sát thấy những thay đổi mạnh mẽ trong nhận thức về thực phẩm và dinh dưỡng của chúng ta.

Là lãnh đạo của Trung tâm Nghiên cứu và Cải tiến thực phẩm hàng đầu thế giới của Đại học RMIT tại Australia, Giáo sư đã quy tụ đội ngũ nghiên cứu viên và các doanh nghiệp cùng nhau phát triển những sản phẩm cải tiến mới cho thị trường toàn cầu.

Dưới đây là chia sẻ của Giáo sư Adhikari về bốn xu hướng công nghệ chính mà ông nhận thấy đang định hình tương lai của thực phẩm.

Đạm thực vật - ngành công nghiệp đang bùng nổ

Trong bối cảnh người tiêu dùng hiện nay hiểu biết hơn về nguồn gốc thực phẩm và tác động của chúng lên môi trường, không có gì lạ khi thực phẩm nguồn gốc thực vật đang tăng trưởng theo cấp số nhân trên toàn cầu.

Theo một báo cáo của Bloomberg Intelligence, ngành này được dự đoán sẽ nhảy vọt từ 24,9 tỉ USD trong năm 2020 lên 162 tỉ USD đến năm 2030.

Một trong những xu hướng đang nở rộ là đạm thực vật. Doanh nghiệp bán sản phẩm đạm động vật hiện đang mở rộng cung cấp thực phẩm có nguồn gốc thực vật như “thịt thực vật” và sản phẩm thay thế thịt, cũng như bột đạm thuần chay, để có thể chiếm lĩnh thị trường mới.

Ngành thực phẩm có nguồn gốc thực vật dự đoán sẽ trị giá 162 tỉ USD đến năm 2030. Ảnh: Unsplash.

Giáo sư Adhikari giải thích rằng, “thực vật bao hàm những hợp chất với thành phần dinh dưỡng quan trọng như đạm, các chất dinh dưỡng đa lượng (carbs), vitamin, khoáng chất và hoá chất tự nhiên như polyphenol (một nhóm hợp chất tự nhiên có trong thực vật). Một số thực vật chứa hàm lượng đạm rất lớn, có thể chiết xuất và dùng để tạo ra sản phẩm giàu dinh dưỡng và ngon miệng thay thế đạm động vật”.

Trong khi đậu nành, đậu Hà Lan và đậu lăng được dùng phổ biến trong thực phẩm nguồn gốc thực vật hiện có, nhóm nghiên cứu của Giáo sư Adhikari đang tìm hiểu về nguồn đạm thực vật, chẳng hạn hạt gai dầu và khoai tây, để hỗ trợ giúp chế độ ăn dựa trên thực vật đa dạng hơn.

Đạm thực vật còn có ích lợi về mặt kinh tế và môi trường. Theo một nghiên cứu công bố trên tạp chí khoa học Nature Food (Thực phẩm tự nhiên), thịt chiếm gần 60% lượng phát thải nhà kính từ sản xuất thực phẩm.

“Sản xuất đạm động vật tốn nhiều chi phí tính trên mỗi kí lô gam”, Giáo sư Adhikari nhận định. “Đạm thực vậy cần ít chi phí trồng trọt và thu hoạch hơn rất nhiều, và nguồn đạm này còn giàu dinh dưỡng và ít tác động đến môi trường hơn gia súc”.

Một số đạm thực vật như hạt lanh và đạm hạt cải được xem là sản phẩm phụ từ việc khai thác dầu. Trước đây các loại đạm này được xem là thức ăn gia súc vì giá trị dinh dưỡng cao và bị đem bán đổ bán tháo, còn hiện nay các nhà khoa học đang tìm cách thay đổi mục đích sử dụng của chúng nhằm cải thiện kết cấu của nhiều loại thực phẩm nguồn gốc thực vật.

Đạm từ tảo - thay đổi lớn tiếp theo

Trong bối cảnh ngành thực phẩm chú trọng hơn vào cách làm bền vững, Giáo sư Adhikari cho biết các công ty đang xem tảo như một nguồn đạm đầy tiềm năng.

“Đạm thực vật đã hiện hữu trên thị trường nhưng đạm từ tảo sẽ là thay đổi lớn tiếp theo. Tảo nuôi trồng trong hệ thống bioreactor (một môi trường kiểm soát khép kín) tạo ra lượng đạm tương đương như thực vật, giúp tiết kiệm hàng hecta đất”, Giáo sư Adhikari chia sẻ.

Tảo cần ít đất trồng trọt và tạo ra lượng đạm tương đương với cây trồng trên đất. Ảnh: Pixabay.

Tương tự như đạm thực vật, đạm tảo được chiết xuất từ dầu tảo. Giáo sư Adhikari và nhóm nghiên cứu của ông tại RMIT đang làm việc với các công ty để tìm hiểu cách làm thế nào để họ có thể đưa đạm tảo vào thực phẩm một cách tốt nhất.

Giáo sư Adhikari cho biết loại đạm này rất giàu tiềm năng trong việc đem đến nguồn thực phẩm đa dạng, đặc biệt cho những người có chế độ ăn nghiêm ngặt. Điều này có thể bao hàm thay thế cho thành phần từ nguồn gốc động vật nhằm cải thiện kết cấu của thực phẩm có nguồn gốc thực vật, cũng như thực phẩm chức năng tăng cường sức khoẻ, chẳng hạn như squalene.

Polyphenol – cú kích cho thực phẩm lành mạnh

Người uống trà xanh đã hưởng lợi từ polyphenol, hợp chất giàu thành phần chống oxy hoá tồn tại tự nhiên trong thực vật. Polyphenol được bổ sung vào thực phẩm lành mạnh hay hỗ trợ sức khoẻ như thực phẩm chức năng, giúp bổ sung thêm lợi ích sức khoẻ bên cạnh các thành phần dinh dưỡng cơ bản. Chẳng hạn, khi một người không nghỉ ngơi đầy đủ, tế bào của họ tạo ra nhiều gốc oxy hoá hơn làm đẩy mạnh quá trình lão hoá. Polyphenol bóc tách các gốc oxy hoá này và giúp quá trình lão hoá chậm lại.

Giáo sư Adhikari giải thích: “Thực vật sản sinh ra polyphenol để bảo vệ chúng khỏi côn trùng, các vết cắt và thương tổn. Nếu chúng ta dùng polyphenol theo định lượng nhất định, chúng sẽ có tác dụng bảo vệ, đặc biệt khỏi các gốc oxy hoá”.

Dù việc dùng polyphenol để tăng cường hiệu quả cho thực phẩm lành mạnh không mới, nghiên cứu kết cấu của polyphenol vẫn mới ở giai đoạn cơ bản.

“Các nhà nghiên cứu hiện đang tìm hiểu các dạng polyphenol khác nhau, xem xét tính năng của chúng và nơi chúng ta có thể có được chúng”, Giáo sư nói.

Nhóm nghiên cứu của ông hiện đang tìm hiểu đặc tính của hoa atiso đỏ (hay hoa bụt giấm), loại thực vật có thể hỗ trợ điều trị tiểu đường và kiểm soát béo phì.

Thành phần của trà atiso đỏ có thể hỗ trợ điều trị tiểu đường và kiểm soát béo phì. Ảnh: Freepik.com.

“Chúng tôi biết trong hoa atiso đỏ có polyphenol. Chúng tôi đang tìm hiểu xem chất này hoạt động như thế nào và so với các loại polyphenol hiện có, chúng tốt ra sao. Chúng tôi nghĩ rằng một số polyphenol từ hoa atiso đỏ có thể giúp giảm béo phì bằng cách không cho các tế bào mỡ nhân lên quá nhiều”, Giáo sư Adhikari chia sẻ.

Thực phẩm in 4D – nhà tiên phong tương lai

Giáo sư Adhikari cho biết nếu bạn đã nghe đến thực phẩm in 3D thì thực phẩm in 4D chính là bước tiếp theo. In 4D là quy trình trong đó vật thể in 3D thay đổi kết cấu theo thời gian - hiện tượng thường sẽ được kích hoạt bởi các yếu tố môi trường như độ ẩm, hơi nóng hay năng lượng từ lò vi sóng.

Yếu tố mới mẻ của thực phẩm in 4D, từ bánh donut thay đổi hình dạng đến bánh quy đổi màu theo thời gian, đang khiến nhiều người rất thích thú. Song tiềm năng thật sự của công nghệ này chính là hỗ trợ cho những người bị chứng khó nuốt.

Giáo sư Adhikari cho biết có nhiều yếu tố cần phải cân nhắc, như kích cỡ, hình dạng, kết cấu, mật độ dinh dưỡng và sự kết hợp các thành phần, những điều không chỉ giúp việc nuốt và tiêu hoá dễ dàng hơn mà còn tránh được nguy cơ mắc nghẹn”.

Bánh donut thay đổi hình dạng chỉ là phần nổi của những gì thực phẩm 4D có thể mang tới. Ảnh: Pixabay.

Vậy thì Giáo sư Adhikari có thấy được tương lai của in 4D, như bánh pizza tự hydrat hoá trong lượng bột làm bánh pizza như trong phim Trở lại tương lai 2 không? Có thể.

“Điều này sẽ còn tuỳ vào tiến bộ công nghệ phần cứng, phần mềm và nguyên liệu trong tương lai. Và tuỳ vào thị trường – các chuyên gia công nghệ thực phẩm sẽ nỗ lực đáp ứng nếu có nhu cầu”, Ông Benu Adhikari là Giáo sư Sinh học và Công nghệ thực phẩm tại Đại học RMIT, chuyên sâu về kỹ thuật thực phẩm, đạm, kết cấu và tính năng.