Theo ước tính của tổ chức Nông Lương Thế Giới (FAO, 2005), thiệt hại kinh tế toàn cầu do lãng phí thực phẩm gây ra lên tới 1 nghìn tỷ đô la Mỹ mỗi năm.
Rác thải thực phẩm gây ô nhiễm môi trường
Trong đó, lượng ngũ cốc, rau, củ, trái cây, cá, hạt lấy dầu, thịt và các sản phẩm từ sữa bị lãng phí trong ngành công nghiệp thực phẩm dao động từ 20 đến 50% mỗi năm (FAO, 2015). Tại Úc, lượng chất thải thực phẩm ước tính khoảng 7,5 triệu tấn tương đương với mức thiệt hại khoảng 8 tỷ đô la Mỹ trong năm 2014 (Torrisi, 2014).
Báo cáo quốc gia về chất thải thực phẩm của Úc trong năm 2016 cho thấy phần lớn rác thải thực phẩm được đưa đến các bãi rác để chôn lấp thay vì được xử lý hoặc tái sử dụng bằng các phương pháp khác, chiếm 58% tổng lượng rác thải thực phẩm phát sinh trong năm (Pickin và Randell, 2016). Khi thực phẩm bị lãng phí, tất cả các chi phí liên quan đến việc sản xuất, chế biến, đóng gói, vận chuyển, buôn bán của thực phẩm đó cũng mất. Hơn nữa, rác thải thực phẩm chôn lấp tại các bãi rác có thể gây ra những tác động môi trường nghiêm trọng (Kawashima, 2004). Salemdeeb và cộng sự (2017) cho biết việc tái chế/tái sử dụng chất thải thực phẩm dưới dạng thức ăn cho lợn (ướt hoặc khô) có thể đem lại những tác động tích cực hơn về môi trường và sức khỏe cộng đồng so với các phương pháp xử lý khác như ủ phân hay ủ kỵ khí. Dân số thế giới được dự đoán sẽ tăng lên 9,8 tỷ người vào năm 2050 (Liên Hợp Quốc - UN, 2017).
Cùng với tốc độ tăng trưởng dân số toàn cầu, rác thải thực phẩm sẽ tăng lên tương ứng. Đây là một thách thức lớn của nhân loại nhưng cũng là cơ hội để chúng ta nhìn nhận lại và tìm ra các phương pháp xử lý/tái chế chất thải thực phẩm mới mang lại hiệu quả tốt hơn. Ở một số nước châu Á như Nhật Bản và Hàn Quốc nơi có nhu cầu thức ăn chăn nuôi cao, việc tái chế chất thải thực phẩm làm thức ăn chăn nuôi rất phổ biến và được pháp luật ủng hộ (Gen, 2006; Kim và cộng sự, 2011). Trong số các nguồn chất thải thực phẩm, bã/váng đậu hoặc váng shochu là những nguyên liệu được sử dụng phổ biến nhất để sản xuất thức ăn chăn nuôi ở Nhật Bản, tiếp đến là các thực phẩm quá hạn sử dụng từ siêu thị, bánh mì, mì và các sản phẩm tương tự (Sugiura và cộng sự, 2009). Khác với châu Âu và một số nước phát triển khác, việc sử dụng chất thải thực phẩm cũng như các nguyên liệu thức ăn có nguồn gốc động vật làm thức ăn chăn nuôi tại Việt Nam và phần lớn các nước châu Á không bị pháp luật ngăn cấm. Do đó, việc chế biến chất thải thực phẩm/thức ăn thừa thành thức ăn chăn nuôi là lĩnh vực rất tiềm năng.
Thông thường, thức ăn chiếm khoảng 70% tổng chi phí chăn nuôi. Trong đó, phần lớn chi phí thức ăn đến từ các nguồn nguyên liệu giàu protein/axit amin (DeGroot, 2014). Nghiên cứu gần đây của Dao và cộng sự (2019) cho thấy chất thải thực phẩm có thể cung cấp một lượng đáng kể thậm chí toàn bộ lượng protein cần thiết trong khẩu phần ăn cho gia cầm. Các tác giả cho biết hàm lượng protein trong thức ăn thừa thu từ các câu lạc bộ-dịch vụ là 404 g/kg tương tự như hàm lượng protein của các nguyên liệu giàu protein được sử dụng làm thức ăn chăn nuôi (Dao và cộng sự, 2019).
Hơn nữa, Kwak và Kang (2006) chỉ ra rằng chi phí thức ăn có thể giảm đáng kể (32,9%) khi sử dụng 50% hỗn hợp thức ăn bao gồm thức ăn thừa từ nhà hàng, tiệm bánh mỳ và phân gà thịt đã qua xử lý trong khẩu phần ăn cho lợn giai đoạn vỗ béo so với lô đối chứng (0,57 đô la Mỹ so với 0,85 đô la Mỹ/kg khối lượng tăng trọng).
Về mặt dinh dưỡng, Kwak và Kang (2006) cho biết hàm lượng vật chất khô, protein, chất béo trong thức ăn thừa thu gom từ nhà hàng (tính theo vật chất khô) lần lượt là 191 g/kg, 220 g/kg và 126 g/kg; trong chất thải từ các tiệm bánh mỳ lần lượt là 890 g/kg, 95 g/kg và 20 g/kg. Các kết quả tương tự được công bố bởi Dao và cộng sự (2019). Các báo cáo khác cho thấy hàm lượng chất béo và protein trong thức ăn thừa từ nhà hàng là cao hơn (tương ứng là 173 g/kg và 250 g/kg) và mức năng lượng tiêu hóa là thấp hơn (2344 Kcal ME/kg) so với nhu cầu dinh dưỡng của gà thịt (Chae và cộng sự, 2000; Aviagen, 2014).
Ngược lại, chất thải thực phẩm có nguồn gốc từ các tiệm bánh mỳ thường giàu năng lượng nhưng có hàm lượng protein và khoáng thấp (Ensminger và cộng sự, 1990). Dao và cộng sự (2019) cho biết hàm lượng chất béo và Na trong thức ăn hỗn hợp hoàn chỉnh chế biến từ thức ăn thừa có thể cao hơn và hàm lượng Ca có thể thấp hơn so với yêu cầu của gà thịt. Đáng chú ý, Chen và cộng sự (2014) chỉ ra rằng vấn đề vệ sinh an toàn thực phẩm của các sản phẩm thức ăn chăn nuôi chế biến từ chất thải thực phẩm tại Trung Quốc là tốt với nguy cơ ô nhiễm mầm bệnh thấp. Tuy nhiên, cần có thêm nhiều nghiên cứu hơn nữa để xác định hàm lượng axit amin được tiêu hóa từ thức ăn thừa và chi phí của thức ăn hoàn chỉnh được chế biến từ chất thải thực phẩm.
Chăn nuôi gà đẻ công nghiệp
Ngoài ra, do số lượng và thành phần của chất thải thực phẩm có thể thay đổi đáng kể giữa các khu vực/địa điểm thu gom và các mùa trong năm nên việc thực hiện các nghiên cứu sâu hơn về khả năng thu gom chất thải thực phẩm ở các khu vực nhất định là cần thiết để xác định độ tin cậy và tính bền vững của nguồn nguyên liệu tiềm năng này. Axit béo tự do, quá trình oxy hóa và năng lượng tiêu hóa của chất thải thực phẩm cũng cần được xem xét khi nguồn nguyên liệu này được sử dụng làm thức ăn chăn nuôi. Bên cạnh đó, cần lưu lý sự biến động về hàm lượng dinh dưỡng của các nguồn chất thải thực phẩm khi phối trộn khẩu phần cho vật nuôi như đã chỉ ra ở các nghiên cứu trước đây (Myer và cộng sự, 1999; Yang và cộng sự, 1999; Kawashima, 2004; Sugiura và cộng sự, 2009). Đáng tiếc là các giải pháp để giải quyết vấn đề này ít được đề cập trong các nghiên cứu đó. Phương pháp chế biến có thể đóng một vai trò quan trọng trong việc duy trì thành phần dinh dưỡng của các nguyên liệu thức ăn có nguồn gốc từ chất thải thực phẩm. Nghiên cứu của Kawashima (2004) cho thấy khi chất thải thực phẩm được thu gom và trộn lẫn từ nhiều nguồn/địa điểm khác nhau, sự biến đổi hàm lượng dinh dưỡng sẽ giảm đi.
Theo Dao và cộng sự (2019), các vấn đề liên quan đến biến đổi thành phần dinh dưỡng trong thức ăn chăn nuôi chế biến từ chất thải thực phẩm có thể được giải quyết bằng cách phân tích hàm lượng dinh dưỡng và phối trộn chất thải thực phẩm đã xử lý/làm khô với các chất phụ gia chăn nuôi như axit amin, phốt phát, vitamin, khoáng vi lượng, chất chống oxy hóa và chất chống nấm mốc.
Phương pháp này có thể giúp tối ưu hóa việc sản xuất thức ăn chăn nuôi từ chất thải thực phẩm tiến tới việc áp dụng sản xuất trên quy mô công nghiệp. Việc chế biến thành công chất thải thực phẩm thành thức ăn chăn nuôi hứa hẹn sẽ tạo ra những bước đi đột phá giúp giảm thiểu chi phí chăn nuôi, tăng thu nhập cho người nông dân và giảm thiểu các tác hại môi trường do rác thải thực phẩm gây ra.
(Tác giả: Đào Thị Hiệp, nghiên cứu sinh tại Đại học New England, Úc)
Tài liệu tham khảo
Aviagen (2014) Ross 308 Broiler: Nutrition Specifications, http://en.aviagen.com/assets/Tech_Center/Ross_Broiler/Ross308BroilerNutritionSpecs2014-EN.pdf
Chae BJ, Choi SC, Kim YG, Kim CH & Sohn KS (2000) Asian-Australian Journal of Animal Science 13: 1304-1308.
Chen T, Jin Y, Qiu X & Chen X (2014) Expert Systems with Applications 41: 7328-7337.
Dao TH, Yayasena V, Hagare D, Boyle N, Rahman M & Swick RA (2019) Proceedings of the Australian Poultry Science Symposium, Sydney, Australia, 17-20/2/2019. pp. 204-207.
DeGroot A (2014) Master thesis, the University of Illinois, Urbana, Illinois.
Ensminger ME, Oldfield JE & Heinemann WW (1990). Feed and Nutrition (2nd Eds.), Ensminger Publishing Company, California, USA.
FAO (2015) Global Initiative on Food Loos and Waste Reduction, http://www.fao.org/3/a-i4068e.pdf
Gen I (2006) Proceedings of International Workshop on Urban/Peri-urban Agriculture in the Asian and Pacific Region pp. 85-97.
Kawashima T (2004) The Use of Food Waste as a Protein Source for Animal Feed - Current Status and Technological Development in Japan, https://pdfs.semanticscholar.org/8406/9a807c588d499270b47fb88b5bb68a9f854d.pdf
Kim MH, Song YE, Song HB, Kim JW & Hwang SJ (2011) Waste Management 31: 2112-2120.
Kwak WS & Kang JS (2006) Bioresource Technology 97: 243-249.
Myer RO, Brendemuhl JH & Johnson DD (1999) Journal of Animal Science 77: 685-692.
Pickin J & Randell P (2016) Australian National Waste Report 2016, Department of Environment and Energy & Blue Environment Pty Ltd, Victoria, Australia pp. 22.
Torrisi MR (2014) Future Directions International, Strategic Analysis Paper - Food Waste in Australia.
UN (2017) World population projected to reach 9.8 billion in 2050, and 11.2 billion in 2100, https://www.un.org/development/desa/en/news/population/world-population-prospects-2017.html
Salemdeeb R, zu Ermgassen EK, Kim MH, Balmford A & Al-Tabbaa A (2017) Journal of Cleaner Production 140: 871-880.
Sugiura K, Yamatani S, Watahara M & Onodera T (2009) Veterinaria Italiana 45: 397-404.
Yang CJ (1999) Proceedings of Symposium for Use of Food Wastes in Animal Production pp. 131-145.