Sắp đến thời của cà phê nhân tạo?

Các nhà khoa học ở Trung tâm nghiên cứu công nghệ VTT (Phần Lan) sản xuất cà phê bằng cách nuôi tế bào của cây cà phê trong lò phản ứng sinh học. vttresearch.com

Giải pháp bền vững cho tình trạng khan khiến nguồn cung cà phê

Trên thế giới, mỗi ngày có khoảng 2 tỉ tách cà phê được tiêu thụ. Trung bình, mỗi cây cà phê arabica chỉ sản xuất được từ 1-2 pound (0,453- 0,96 kg) cà phê mỗi năm. Có nghĩa là cần khoảng 20 cây cà phê arabica để phục vụ một người uống trung bình 2 tách cà phê mỗi ngày.

Nhu cầu cà phê cao đã dẫn đến nạn phá rừng hàng loạt và lượng khí thải carbon tăng lên đáng kể từ hoạt động sản xuất cà phê lẫn chuỗi cung ứng liên quan. Nghiên cứu cho thấy, khoảng một nửa diện tích đất phù hợp nhất trên thế giới để trồng cà phê sẽ trở nên không phù hợp cho mục đích đó vào năm 2050 do biến đổi khí hậu. Ở Brazil, con số đó lên tới 88%.

Vì những lý do này, một số công ty đang sử dụng công nghệ sinh học và khoa học thực phẩm để sản xuất cà phê nhân tạo, gần như không gây hại cho môi trường. Các công ty như Voyage Foods, Minus Coffee, Atomo, Prefer, Stem và Northern Wonder đều đã bắt đầu bán hoặc đang nghiên cứu cái gọi là sản phẩm cà phê không hạt.

Loại cà phê này có thể được làm từ nhiều nguyên liệu khác nhau, bao gồm đậu gà và hạt chà là. Các phương pháp khác sử dụng tế bào của cây cà phê thực tế để nuôi trong phòng thí nghiệm.

Công ty thực phẩm Cargill gần đây ký thỏa thuận để trở thành nhà phân phối độc quyền các sản phẩm chocolate không chứa ca cao và bơ phết không có thành phần truyền thống là hạt đậu phộng và hạt quả phỉ của công ty Voyage Foods có trụ sở ở bang California.

Nếu các công ty này có thể tiếp cận một người tiêu dùng lớn, đó sẽ là một trường hợp điển hình của điều mà các nhà kinh tế và nhà đầu tư khí hậu gọi là hiệu ứng thay thế (substitution effect). Hiệu ứng này có nghĩa là khi cà phê truyền thống trở nên khan hiếm và đắt hơn, người tiêu dùng sẽ chuyển sang những loại cà phê thay thế rẻ hơn và dồi dào hơn.

Hiện tại, Voyage Foods đã bán sản phẩm bơ phết không chứa ca cao và hạt phỉ, để thay thế cho sản phẩm bơ phết Nutella nổi tiếng tại hệ thống siêu thị của Walmart trên toàn nước Mỹ với cùng mức giá. Công ty cho biết đây là sản phẩm bơ phết không chứa các thành phân gây gây dị ứng có giá bán rẻ nhất tại Walmart.

CEO Adam Maxwell của Voyage Foods cho biết, để mọi người chuyển đổi từ các thương hiệu mà họ quen sử dụng, sản phẩm thay thế cần cần có chi phí phải chẳng và có hương vị ngon.

Gần đây, cây bút bình luận công nghệ Christopher Mims của tờ Wall Street Journal thưởng thức cà phê tổng hợp của công ty Atomo Coffee pha với sữa yến mạch nhưng hoàn toàn không phân biệt được rõ ràng với cà phê truyền thống.

Cà phê của Atomo, công ty đặt trụ sở tại thành phố Seattle, được làm từ một số nguyên liệu lên men và rang, bao gồm cả hạt ramon. Đây là loại hạt sử dụng trong đồ uống truyền thống ở Nam Mỹ từ rất lâu trước khi người Tây Ban Nha đến lục địa này. Nhưng thành phần chính của cà phê Atomo là hạt chà là, thường bị vứt bỏ trong quá trình chế biến quả chà là.

Maxwell cho rằng hương vị của hạt cà phê tươi không giống như hương vị của tách cà phê thường uống. Ông nói: “Trải nghiệm mà chúng ta có từ được cà phê và chocolate thực sự chủ yếu đến từ quá trình chế biến chúng”.

Christopher Mims cũng thử sản phẩm bơ phết của Voyage Foods và không cảm thấy thiếu thành phần đậu phộng hay ca cao trong đó.

Cà phê của Atomo Coffee được làm từ các nguyên liệu lên men và rang bao gồm hạt ramon và hạt chà là. Ảnh: uw.edu

Nuôi tế bào cây cà phê trong lò phản ứng sinh học

Lò phản ứng sinh học, về cơ bản là những thùng thép lớn đã được sử dụng trong nhiều thập niên để sản xuất dược phẩm, mỹ phẩm và phụ gia thực phẩm.

Heiko Rischer, người đứng đầu bộ phận công nghệ sinh học thực vật của Trung tâm nghiên cứu công nghệ VTT ở Phần Lan cho biết, bất kỳ tế bào thực vật nào cũng có thể nuôi dưỡng và phát triển trong lò phản ứng sinh học bằng các dưỡng chất.

Năm 2021, nhóm nghiên cứu của Rischer đã chứng minh có thể phát triển tế bào từ cây cà phê bên trong lò phản ứng sinh học. Và bột tế bào thu được khi rang lên có nhiều đặc tính của cà phê. Các nhà nghiên cứu của Trung tâm nghiên cứu công nghệ VTT cũng đang nghiên cứu một quy trình tương tự để phát triển các tế bào của cây ca cao, giúp tạo ra hương vị đặc trưng của chocolate.

Rischer nói, không có giới hạn nào về loại tế bào thực vật có thể được nuôi trong các lò phản ứng sinh học. Điều đó không có nghĩa là đây sẽ là giải pháp thần kỳ giúp tạo ra các sản phẩm thay thế nhanh chóng. Mỗi loại tế bào thực vật đều phải được nghiên cứu riêng lẻ và có những yêu cầu riêng khi nuôi trong lò phản ứng sinh học.

Chi phí là một vấn đề khác, vì nuôi tế bào cà phê và ca cao chưa thể cạnh tranh về chi phí ngay cả khi giá hai mặt hàng tiếp tục tăng.

Trong tương lai, đối thủ cạnh tranh lớn nhất của cà phê không hạt vẫn có thể là cà phê truyền thống nhưng được cải tiến và trồng trong các quần thể sinh vật thân thiện hơn khi hành tinh nóng lên.

Các nhà khoa học có thể sử dụng công nghệ nhân giống để đưa những đặc tính ưu việt của cây cà phê hoang dã vào cây cà phê truyền thống. Các đặc tính này gồm chịu được nhiều áp lực nhiệt hơn và chống được loại nấm gây “bệnh gỉ sắt” làm lá cây cà phê úa vàng và rụng.

Năm ngoái, chuỗi cửa hàng cà phê Starbucks cho biết đang nghiên cứu nhân giống cây cà phê có khả năng chống chịu tốt hơn tác động của biến đổi khí hậu.

Nhưng một ngày nào đó, người tiêu dùng có thể chấp nhận một loại cà phê thay thế rẻ hơn và bền vững hơn, nếu cà phê truyền thống trở nên đắt đỏ đến mức chỉ dành riêng cho những dịp đặc biệt.

Theo WSJ

Chánh Tài