Công nghệ sinh học đang tạo ra những bước tiến vượt bậc trong ngành thực phẩm toàn cầu. Theo báo cáo của Grand View Research, thị trường công nghệ sinh học thực phẩm đạt giá trị 28,7 tỷ USD vào năm 2023 và dự kiến tăng trưởng với tốc độ CAGR 7,6% từ 2024 đến 2030. Bài viết này sẽ phân tích tổng quan về các ứng dụng quan trọng, lợi ích, xu hướng tương lai, cùng những thách thức và giải pháp khi áp dụng công nghệ sinh học trong lĩnh vực thực phẩm.
Công nghệ sinh học thực phẩm là việc ứng dụng kiến thức và kỹ thuật sinh học vào quá trình sản xuất, chế biến và bảo quản thực phẩm. Khác với phương pháp truyền thống, công nghệ sinh học hiện đại sử dụng vi sinh vật, enzyme, và kỹ thuật di truyền để tạo ra các sản phẩm thực phẩm mới, cải thiện chất lượng và giá trị dinh dưỡng, đồng thời giảm thiểu tác động tiêu cực đến môi trường.
Các đặc điểm chính của công nghệ sinh học thực phẩm hiện đại bao gồm:
Công nghệ sinh học tác động đến toàn bộ chuỗi giá trị thực phẩm, từ sản xuất nguyên liệu đến phân phối sản phẩm cuối cùng:
Đặc biệt, công nghệ sinh học đóng vai trò then chốt trong việc đảm bảo an ninh lương thực toàn cầu khi đối mặt với các thách thức như biến đổi khí hậu, gia tăng dân số và khan hiếm tài nguyên.
Trên thế giới, công nghệ sinh học thực phẩm đã trải qua nhiều giai đoạn phát triển quan trọng:
Tại Việt Nam, mặc dù còn khoảng cách so với các nước phát triển, công nghệ sinh học thực phẩm đã được quan tâm và đầu tư phát triển:
Cây trồng biến đổi gen được tạo ra bằng cách chèn các gen mong muốn vào bộ gen của cây để tạo ra các đặc tính có lợi. Theo Tổ chức ISAAA (International Service for the Acquisition of Agri-biotech Applications), ngô Bt giúp giảm lượng thuốc trừ sâu sử dụng và tăng năng suất đáng kể so với giống truyền thống.
CRISPR/Cas9 mang lại nhiều ưu điểm vượt trội so với công nghệ biến đổi gen truyền thống:
Theo nghiên cứu được công bố trên tạp chí Nature Biotechnology, công nghệ CRISPR đã được ứng dụng thành công để phát triển các giống cây trồng với những đặc tính cải tiến như nấm không bị nâu hóa và cà chua có hàm lượng GABA cao hơn.
Probiotic là các vi sinh vật sống có lợi cho sức khỏe đường ruột, trong khi prebiotic là các chất dinh dưỡng không tiêu hóa được, nuôi dưỡng các vi khuẩn có lợi trong ruột.
Theo báo cáo của WHO và FAO, probiotic và prebiotic mang lại nhiều lợi ích sức khỏe đã được khoa học chứng minh:
Công nghệ biofortification sử dụng kỹ thuật sinh học để tăng cường hàm lượng vi chất dinh dưỡng trong cây trồng. Một ví dụ tiêu biểu là gạo Golden Rice, được phát triển bằng cách đưa các gen sản xuất beta-carotene vào gạo.
Theo nghiên cứu từ Viện Nghiên cứu Gạo Quốc tế (IRRI), một khẩu phần gạo Golden Rice có thể cung cấp một phần đáng kể nhu cầu vitamin A hàng ngày, giúp giải quyết tình trạng thiếu hụt vitamin A ở các nước đang phát triển.
Enzyme là protein xúc tác sinh học đóng vai trò quan trọng trong quy trình sản xuất thực phẩm. Các loại enzyme chính và vai trò của chúng:
Theo nghiên cứu của Tổ chức Enzyme Kỹ thuật (EE), việc sử dụng enzyme trong sản xuất thực phẩm có thể cải thiện hiệu suất chiết xuất, giảm thời gian chế biến và nâng cao chất lượng sản phẩm.
Lên men là quy trình sinh học sử dụng vi sinh vật để chuyển đổi cơ chất thành sản phẩm mong muốn, tạo ra hương vị đặc trưng và kéo dài thời hạn sử dụng.
Các ứng dụng lên men phổ biến:
Theo Viện Lên men Thực phẩm Quốc tế, các quy trình lên men hiện đại không chỉ cải thiện hương vị mà còn tăng giá trị dinh dưỡng và kéo dài thời hạn sử dụng của thực phẩm.
Chất bảo quản sinh học là các hợp chất có nguồn gốc tự nhiên được sử dụng để kéo dài thời hạn sử dụng thực phẩm mà không gây hại cho sức khỏe.
Bacteriocin là các peptide kháng khuẩn được sản xuất bởi vi khuẩn, có hiệu quả cao trong việc ức chế các vi sinh vật gây hư hỏng thực phẩm. Nisin là bacteriocin phổ biến nhất, được FDA chấp thuận sử dụng trong thực phẩm, có hiệu quả chống lại nhiều vi khuẩn gram dương gây bệnh.
Màng bọc sinh học là lớp phủ có thể ăn được hoặc phân hủy sinh học được phủ lên bề mặt thực phẩm để bảo vệ khỏi vi sinh vật, oxy và độ ẩm.
Theo nghiên cứu từ Tạp chí Khoa học và Công nghệ Thực phẩm, các loại màng bọc sinh học được chế tạo từ polysaccharides, protein, và lipid có thể kéo dài thời gian bảo quản của nhiều loại thực phẩm tươi sống.
Bao bì phân hủy sinh học được tạo ra từ nguyên liệu tự nhiên có thể phân hủy hoàn toàn trong môi trường tự nhiên, giải quyết vấn đề ô nhiễm nhựa.
Theo báo cáo của Hiệp hội Bao bì Bền vững Quốc tế, bao bì phân hủy sinh học có thể phân hủy trong vòng 3-6 tháng, so với 500-1000 năm của bao bì nhựa truyền thống.
Bao bì ăn được là dạng bao bì có thể tiêu thụ cùng với thực phẩm, giảm thiểu rác thải và tăng tiện lợi cho người tiêu dùng.
Các nghiên cứu được công bố trên Tạp chí Food Engineering cho thấy bao bì ăn được từ protein, carbohydrate và lipid không chỉ giảm rác thải mà còn có thể cải thiện chất lượng và hương vị của sản phẩm thực phẩm.
Công nghệ sinh học giúp tăng cường hàm lượng vitamin và khoáng chất trong thực phẩm, khắc phục tình trạng thiếu hụt dinh dưỡng ở nhiều quốc gia đang phát triển.
Theo dữ liệu từ Chương trình HarvestPlus, các giống cây trồng được tăng cường dinh dưỡng có thể chứa lượng vitamin và khoáng chất cao hơn đáng kể so với giống thông thường, giúp cải thiện tình trạng dinh dưỡng của các cộng đồng dễ bị tổn thương.
Công nghệ sinh học cũng giúp giảm thiểu hoặc loại bỏ các chất gây dị ứng và chất độc tự nhiên trong thực phẩm. Nghiên cứu từ Tạp chí Công nghệ Thực phẩm chỉ ra rằng enzyme và các kỹ thuật lên men có thể làm giảm đáng kể lượng chất gây dị ứng trong nhiều loại thực phẩm.
Theo dữ liệu từ Tổ chức Lương thực và Nông nghiệp Liên Hợp Quốc (FAO), việc áp dụng công nghệ sinh học trong sản xuất thực phẩm có thể giúp giảm chi phí sản xuất và nâng cao năng suất một cách đáng kể.
Báo cáo từ Ủy ban Liên chính phủ về Biến đổi Khí hậu (IPCC) cho thấy công nghệ sinh học có thể giúp giảm thiểu tác động tiêu cực đến môi trường thông qua việc giảm sử dụng hóa chất, tiết kiệm nước và năng lượng, đồng thời giảm phát thải khí nhà kính trong sản xuất thực phẩm.
Công nghệ sinh học cung cấp các phương pháp hiện đại để phát hiện và kiểm soát mầm bệnh trong thực phẩm. Theo FDA, các phương pháp như PCR và ELISA có độ nhạy và độ đặc hiệu cao hơn so với phương pháp truyền thống, giúp phát hiện nhanh chóng các mối nguy về an toàn thực phẩm.
Theo Tổ chức Y tế Thế giới (WHO), probiotic và prebiotic có thể cải thiện sức khỏe đường ruột và tăng cường hệ miễn dịch, góp phần phòng ngừa nhiều bệnh liên quan đến tiêu hóa và hệ miễn dịch.
Thịt nuôi cấy được tạo ra bằng cách nuôi cấy tế bào gốc từ động vật trong môi trường phòng thí nghiệm, không cần giết mổ động vật.
Theo dữ liệu từ Good Food Institute, thịt nuôi cấy có thể giảm đáng kể tác động môi trường so với thịt truyền thống, bao gồm giảm sử dụng đất, nước và phát thải khí nhà kính.
Chi phí sản xuất thịt nuôi cấy đã giảm đáng kể trong những năm gần đây. Theo báo cáo từ McKinsey & Company, chi phí sản xuất thịt nuôi cấy đã giảm từ hàng trăm nghìn USD/kg xuống còn khoảng vài chục USD/kg, và dự kiến sẽ tiếp tục giảm trong tương lai.
Singapore là quốc gia đầu tiên phê duyệt thịt nuôi cấy vào năm 2020, tiếp theo là Mỹ đã phê duyệt sản phẩm thịt gà nuôi cấy vào năm 2023, theo thông tin từ FDA và USDA.
Công nghệ in 3D thực phẩm sử dụng kỹ thuật in phun hoặc đùn để tạo ra cấu trúc thực phẩm phức tạp theo thiết kế kỹ thuật số.
Theo nghiên cứu được công bố trên Tạp chí Khoa học và Công nghệ Thực phẩm Tiên tiến, công nghệ in 3D thực phẩm có thể tạo ra các sản phẩm với hình dạng, cấu trúc và thành phần dinh dưỡng tùy chỉnh mà không thể đạt được bằng các phương pháp truyền thống.
Phân tích gen và thực phẩm tùy chỉnh:
Theo báo cáo từ Trung tâm Dinh dưỡng Cá nhân hóa, việc áp dụng các phương pháp dinh dưỡng tùy chỉnh có thể giúp giảm nguy cơ mắc các bệnh mạn tính liên quan đến chế độ ăn uống.
Công nghệ lên men chính xác sử dụng vi sinh vật đã được biến đổi gen để sản xuất các protein, enzymes, và hợp chất cụ thể.
Theo báo cáo từ RethinkX, công nghệ lên men chính xác có thể giảm đáng kể tác động môi trường so với phương pháp sản xuất truyền thống, bao gồm giảm sử dụng đất, nước và phát thải khí nhà kính.
Các công ty như Perfect Day và EVERY Company đang sử dụng công nghệ lên men chính xác để sản xuất protein sữa và protein lòng trắng trứng không từ động vật, theo dữ liệu từ các báo cáo ngành công nghiệp.
Khung pháp lý tại Việt Nam và quốc tế:
Phương pháp đánh giá rủi ro khoa học được Tổ chức Lương thực và Nông nghiệp Liên Hợp Quốc (FAO) và Tổ chức Y tế Thế giới (WHO) khuyến nghị bao gồm:
Theo Consumer Reports, một tỷ lệ đáng kể người tiêu dùng còn e ngại về thực phẩm biến đổi gen. Tại Việt Nam, nghiên cứu cho thấy nhiều người tiêu dùng còn ít hiểu biết về thực phẩm biến đổi gen.
Dữ liệu từ Nielsen cho thấy đa số người tiêu dùng toàn cầu ưu tiên thực phẩm “tự nhiên”, điều này tạo ra thách thức cho việc chấp nhận công nghệ sinh học trong thực phẩm.
Tranh luận về quyền sở hữu trí tuệ và công bằng:
Minh bạch thông tin và ghi nhãn sản phẩm được nhiều tổ chức bảo vệ người tiêu dùng ủng hộ như một giải pháp để tăng cường niềm tin của người tiêu dùng.
Đầu tư cho R&D và chuyển giao công nghệ:
Hợp tác giữa doanh nghiệp và viện nghiên cứu:
Đề xuất chính sách khuyến khích đổi mới:
Chiến lược tiếp cận thị trường quốc tế:
Phương pháp đánh giá hiệu quả đầu tư:
Các yếu tố cần xem xét:
Quy trình đánh giá và lựa chọn:
Lộ trình triển khai theo giai đoạn:
Các viện nghiên cứu hàng đầu trong lĩnh vực công nghệ sinh học thực phẩm:
Chương trình hỗ trợ doanh nghiệp:
Các quỹ đầu tư và hỗ trợ tài chính:
Hướng dẫn tiếp cận nguồn vốn:
Mô hình hợp tác công-tư và hợp tác quốc tế:
Quy trình chuyển giao và nội địa hóa công nghệ:
Công nghệ sinh học đang mở ra những cơ hội chưa từng có cho ngành thực phẩm, từ cải thiện chất lượng dinh dưỡng đến tạo ra các giải pháp sản xuất bền vững hơn. Để doanh nghiệp Việt Nam không bị bỏ lại phía sau trong cuộc cách mạng này, việc cập nhật kiến thức và kết nối với các chuyên gia hàng đầu là yếu tố then chốt.
Được tổ chức bởi Informa Markets Vietnam, VIETSTOCK 2025 – Triển Lãm Quốc Tế Chuyên Ngành Chăn Nuôi, Thức Ăn Chăn Nuôi & Chế Biến Thịt tại Việt Nam sẽ là điểm hẹn lý tưởng để tìm hiểu và kết nối với các giải pháp công nghệ sinh học tiên tiến. Với quy mô 13.000 m², hơn 300 đơn vị trưng bày và 13.000 khách tham quan từ 40 quốc gia, triển lãm mang đến cơ hội tuyệt vời để:
Sự kiện sẽ diễn ra từ ngày 08-10 tháng 10, 2025 tại Trung tâm Hội chợ và Triển Lãm Sài Gòn (SECC), 799 Nguyễn Văn Linh, Quận 7, TP. HCM với lịch trình:
Đăng ký ngay hôm nay để không bỏ lỡ cơ hội tiếp cận những công nghệ sinh học mới nhất có thể mang lại lợi thế cạnh tranh cho doanh nghiệp của bạn:
Để biết thêm thông tin chi tiết, vui lòng liên hệ Ban tổ chức:
