Trong các yếu tố cơ bản của cuộc sống “áo mặc, cơm ăn, nhà ở” thì “cơm ăn” hay nói cách khác là thực phẩm có thể được xem là yếu tố quan trọng nhất để con người tồn tại. Không có thức ăn, con người thậm chí không thể duy trì sự sống và không thể di chuyển.
Đồng thời, ý nghĩa của thực phẩm đối với con người nhiều hơn là thực phẩm cần thiết cho sự tồn tại. Thực phẩm có thể tô điểm thêm màu sắc cho cuộc sống, là một trong những biểu tượng của sự giàu có, là liều thuốc tốt để duy trì sức khỏe, là hiện thân của những giá trị của người ăn chay, đồng thời cũng là yếu tố quan trọng định hình tôn giáo và văn hóa. Thực phẩm rất quan trọng đối với con người, nhưng trong những năm gần đây, nó phải đối mặt với nhiều vấn đề khác nhau, bao gồm khủng hoảng lương thực ở các nước đang phát triển, lãng phí thực phẩm, an toàn thực phẩm và thiếu lực lượng lao động để sản xuất lương thực.
Với những thực tế này, các hoạt động đang được tích cực nâng cấp để đạt được sản xuất, cung cấp và tiêu thụ thực phẩm đầy đủ và bền vững hơn bằng cách sử dụng đầy đủ các công nghệ mới nhất. Ở đây, chúng tôi sẽ giới thiệu cho bạn một phong trào phát triển công nghệ theo đuổi một dạng thức ăn mới, đó là “công nghệ thực phẩm”.
Tiến bộ công nghệ thực phẩm đã đẩy nhanh quá trình công nghiệp hóa sản xuất lương thực
Công nghệ thực phẩm (Foodtech) là một thuật ngữ mới được hình thành từ sự kết hợp giữa Food (thực phẩm) và Technology (công nghệ). Khi nhắc đến các ngành liên quan đến thực phẩm, tin rằng nhiều người sẽ nghĩ ngay đến nông nghiệp, công nghiệp chế biến thực phẩm và nhà hàng,… Cho đến bây giờ, những ngành công nghiệp này thường được coi là ngoài tầm với với công nghệ mới nhất. Nhưng ngày nay, những ngành này đã phát triển thành những lĩnh vực lý tưởng mà các công nghệ như CNTT, người máy và sinh học có thể được áp dụng đầy đủ. Không chỉ vậy, ngày càng có nhiều công ty tích cực giới thiệu các công nghệ thực phẩm này, cố gắng giải quyết các thách thức khác nhau như nâng cao hiệu quả sản xuất thực phẩm, hiện thực hóa việc tạo ra thực phẩm chức năng, hợp lý hóa phân phối và tiêu dùng, đáp ứng nhu cầu đa dạng của người tiêu dùng và giải quyết tình trạng thiếu lao động.
Hiện nay, một trong những lý do chính khiến công nghệ thực phẩm thu hút được nhiều sự quan tâm là với sự tiến bộ của công nghệ, nguyên liệu và thực phẩm đang dần được coi là sản phẩm công nghiệp dựa trên khoa học và công nghệ. Hầu hết các thực phẩm tham gia vào ngành công nghiệp thực phẩm là sinh học. Không cần phải nói, có những khác biệt cá nhân trong những sinh vật này và trạng thái của chúng thay đổi theo thời gian. Do đó, không giống như các sản phẩm công nghiệp như thiết bị điện tử và ô tô, có thể được tiêu chuẩn hóa và sản xuất hàng loạt với chất lượng ổn định, thực phẩm không thể được phát triển và quản lý một cách chính xác nên khó xử lý như một hoạt động sản xuất thông thường. Ví dụ, ngay cả nhiệm vụ hái và sắp xếp những quả dâu tây mềm có kích cỡ khác nhau con người cũng có thể dễ dàng thực hiện, nhưng những con robot trong quá khứ thì không thể.
Công nghiệp hóa thực phẩm đã phát triển nhanh chóng theo những cách mới do sự tiến bộ của nhiều công nghệ liên quan, bao gồm công nghệ xử lý thông tin có thể trích xuất các xu hướng có ý nghĩa từ các nhóm cá nhân khác nhau thông qua các công nghệ như trí tuệ nhân tạo (AI), IoT,… chi tiết đến từng công nghệ phân biệt, nắm bắt và phân tích một cá thể, và công nghệ sinh học có thể quản lý và kiểm soát bản chất của động vật và thực vật,…
Ngoài ra, lý do công nghệ thực phẩm đang được chú ý nhiều là do các ngành công nghiệp liên quan đến thực phẩm rất lớn và đang phát triển, điều này không thể bỏ qua. Theo kết quả dự báo của Viện Chính sách Nông Lâm Thủy sản Nhật Bản, quy mô thị trường thực phẩm và đồ uống thế giới năm 2030 sẽ tăng từ 890 nghìn tỷ Yên năm 2015 lên 1360 nghìn tỷ Yên, tăng gấp rưỡi. Thị trường cho ứng dụng của nó là rất lớn và dự kiến sẽ chứng kiến sự tăng trưởng hơn nữa.
Phát triển công nghệ giải quyết các vấn đề nội tại và tạo ra giá trị mới, đây vẫn là cơ hội đầu tư rất lớn. Để đưa công nghệ thực phẩm trở thành ngành tăng trưởng, một số quốc gia đã xây dựng các chính sách hỗ trợ trên toàn quốc. Tại Nhật Bản, chính phủ đã thành lập “Hội đồng khoa học và công nghệ thực phẩm” vào năm 2020, với hy vọng thúc đẩy sự phát triển của khoa học và công nghệ thực phẩm thông qua hợp tác giữa ngành công nghiệp – trường đại học và chính phủ, từ đó thúc đẩy giải quyết các vấn đề và xây dựng các biện pháp liên quan.
Loại bỏ khủng hoảng lương thực và lãng phí thực phẩm thông qua công nghệ thực phẩm
Chúng ta muốn giải quyết những vấn đề xã hội liên quan đến thực phẩm nào, chúng ta tạo ra giá trị gì và chúng ta cần áp dụng những công nghệ nào cho việc này? Cùng đối chiếu và xem qua các biện pháp trong hai lĩnh vực tiêu biểu dưới đây.
Đầu tiên là các biện pháp đối phó khủng hoảng lương thực. Theo dự báo, tổng dân số thế giới vào năm 2050 sẽ tăng khoảng 30% so với hiện nay. Không cần phải nói, nhu cầu thực phẩm sẽ theo sau. Cũng có lo ngại rằng, do biến đổi khí hậu do sự nóng lên toàn cầu, các loại cây trồng trước đây phù hợp để canh tác sẽ không còn thu hoạch được nữa. Mục tiêu thứ hai trong danh sách các mục tiêu và chỉ số các mục tiêu phát triển bền vững (SDGs) là “Không còn nạn đói”.
Để giải quyết những vấn đề này, nhiều công nghệ khác nhau liên tục được giới thiệu, bao gồm việc phân lớp các tấm tế bào động vật được nuôi cấy thông qua công nghệ sinh học hoặc phát triển thịt nuôi cấy bằng công nghệ đúc máy in 3D và khả năng phát triển và sản xuất thịt ngay cả trong điều kiện khắc nghiệt, phát triển các giống cây trồng có năng suất cao… Bên cạnh đó, các công nghệ phục vụ nông nghiệp và ngư nghiệp mới cũng đã được đưa vào ứng dụng thực tế như nhà máy sản xuất và thủy sản trên cạn sử dụng công nghệ nhân tạo để cải thiện môi trường tăng trưởng. Với các công nghệ này, không chỉ có thể tăng sản lượng thu hoạch mà còn có thể kích thích tiềm năng ẩn chứa trong gen của động vật và thực vật để giúp tạo ra các loại thực phẩm giàu thành phần có thể tăng cường sức khỏe con người một cách hiệu quả.
Thứ hai là loại bỏ vấn đề lãng phí thực phẩm. Theo thống kê của Tổ chức Lương thực và Nông nghiệp Liên hợp quốc (FAO), trong toàn bộ chuỗi cung ứng thực phẩm từ sản xuất nông nghiệp đến tiêu dùng, khoảng 1/3 lượng thực phẩm bị loại bỏ vì nhiều lý do khác nhau, và tổng số lượng này rất cao, là 1,3 tỷ tấn mỗi năm. Tuy nhiên, ở Nhật Bản, có một tập quán kinh doanh lâu đời được gọi là “quy tắc một phần ba” vì chất lượng thực phẩm nghiêm ngặt, dẫn đến lãng phí thực phẩm. Theo quy tắc này, khoảng thời gian từ ngày sản xuất đến thời điểm nếm thử ngon nhất được chia thành ba phần bằng nhau, đồng thời xác định ngày giao hàng và ngày bán hàng, nếu quá thời hạn này thì sản phẩm sẽ bị loại bỏ. Hiện nay, chính phủ Nhật Bản đang tích cực sửa đổi các quy định liên quan để chấn chỉnh hoạt động kinh doanh này. SDGs cũng đặt mục tiêu tương ứng là giảm một nửa lượng lãng phí thực phẩm trên đầu người ở cấp độ bán lẻ và tiêu dùng vào năm 2030, đồng thời giảm thất thoát lương thực trong chuỗi sản xuất và cung ứng, chẳng hạn như thất thoát sau thu hoạch.
Công nghệ thực phẩm được lựa chọn để giải quyết vấn đề lãng phí thực phẩm là sử dụng thẻ RFID và IoT để đạt được quản lý chuỗi tiên tiến. Thông qua công nghệ này, có thể nắm bắt rõ ràng hồ sơ lưu hành của từng loại thực phẩm, từ đó có thể đưa ra các biện pháp linh hoạt hơn, chẳng hạn như khi thực phẩm tươi gần đến giai đoạn nếm thử ngon nhất có thể chuyển thành nguyên liệu thô cho thực phẩm chế biến. Nếu các phương pháp này có thể được đưa vào thực tế, quản lý truy xuất nguồn gốc có thể được thực hiện, để ngăn chặn việc làm giả nguồn gốc, theo dõi sự pha trộn của các chất lạ, kiểm tra xem có chất phụ gia và chất gây dị ứng hay không, cung cấp dịch vụ halal,…để đảm bảo thực phẩm sự an toàn.
Để thực hành quản lý chuỗi thực phẩm một cách hiệu quả, cần phải chia sẻ thông tin giữa các khuôn khổ quốc gia, ngành và doanh nghiệp. Hiện Nhật Bản cũng đang tích cực xây dựng cơ sở thông tin có thể đáp ứng các yêu cầu đó. Bộ Nông nghiệp, Lâm nghiệp và Thủy sản lần đầu tiên xây dựng một nền tảng thông tin có tên “Nền tảng cộng tác dữ liệu nông nghiệp (WAGRI)” để tóm tắt thông tin sản xuất nông nghiệp một cách hiệu quả. Nghĩa là bắt đầu từ trí thông minh của thượng nguồn chuỗi thức ăn, bằng cách kết nối các cơ sở thông tin, để thông tin chế biến và lưu thông ở trung nguồn và thông tin bán hàng và tiêu dùng ở hạ nguồn được thu thập và chia sẻ, nhằm nâng cao hiệu quả quản lý chuỗi thực phẩm và hình thành hệ thống thông tin “chuỗi thực phẩm thông minh”. Bằng cách này, có thể xây dựng các kế hoạch sản xuất và vận hành dựa trên hành vi của người tiêu dùng và chọn các tuyến mua hàng và phân phối lý tưởng dựa trên thông tin sản xuất, đặt hàng và thông tin hàng tồn kho, từ đó đạt được quản lý chuỗi thực phẩm liên ngành tối ưu.
Ngoài hai lĩnh vực được giới thiệu ở đây, nhiều biện pháp khác nhau liên quan đến công nghệ thực phẩm đã được thực hiện, chẳng hạn như công nghệ áp dụng kiến thức hóa học để kiểm soát hương vị và kết cấu của thực phẩm ở cấp độ phân tử và hiện thực hóa sản xuất thực phẩm bằng cách tái tạo năm giác quan của con người bao gồm cả xúc giác, công nghệ tự động hóa xử lý,… Trong tương lai, các công nghệ tiên tiến như CNTT-TT dự kiến sẽ được sử dụng đầy đủ trong các lĩnh vực khác nhau có trong danh mục công nghệ thực phẩm.
