マテリアルフロー分析に基づく中国食品廃棄物の評価とシナリオ仮説

npj Urban Sustainability volume 3、記事番号: 2 (2023) この記事を引用

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1 オルトメトリック

メトリクスの詳細

現地調査では、中国の現在の食品廃棄状況を解明できる可能性は限られている。物質フロー分析を使用して、2010 年から 2019 年までの 5 つの段階で、選択された 7 種類の廃棄物の規模と特性を評価しました。小麦の無駄遣いが最も多く38％、牛乳の無駄遣いが最も少なく4％でした。収穫後の取り扱いと保管、加工と包装、消費の際に最も多く廃棄されたのは小麦 (56%、36%、48%) であり、生産と販売の際に最も多く廃棄されたのはトマト (28% と 25%) でした。。小麦、リンゴ、トマト、豚肉、牛乳は消費時に最も多く廃棄され、大豆は加工と包装時に最も多く廃棄され、淡水魚は生産時に最も多く廃棄されました。シナリオ仮説により、各段階で 5% 削減すると大豆の輸入需要が 7% 削減されることが証明されました。この研究は、食品廃棄物への介入と食品安全保障戦略に対するデータ参照と理論的根拠を提供します。

食品ロスまたは廃棄は、生産、保管、輸送、加工、消費のすべての段階で存在し、人間が消費できる大量の食品が世界中で失われ、廃棄されています。食品廃棄物は、世界の食料システムの安全保障に影響を与える主要な要因の 1 つであると同時に、深刻な資源問題や環境問題も引き起こしています1。これは新興国にとって特に深刻であり、食品ロスと廃棄物（FLW）に関連する温室効果ガス（GHG）排出量の最大の増加は発展途上国で見られます。都市化と食生活と収入の変化により、人々は急速に変化しています。中国は FLW の驚くべき増加を示しており、食品ロスと廃棄物およびそれに伴う GHG 排出量の点で世界のトップ 10 国の 1 つ2となっており、世界のわずか 7% の食料で世界人口の 19% を養おうとする同国の努力とは矛盾している。資源（水やエネルギーなど）がすでに制約されている場合の耕作可能な土地。国連 (UN) のデータによると、アジアは依然として世界で最も食糧不足の人口 (3 億 8,100 万人) を抱えています3。環境問題と食料安全保障の課題が増大する中、食品ロスとの闘いは緊急の課題となっています。

この問題に対応して、国連は持続可能な目標 2.0 飢餓ゼロとターゲット 12.3 を導入し、2030 年までに小売レベルと消費者レベルの両方で食品廃棄物を 50% 削減することを求めています。世界最大の発展途上国であり、二酸化炭素の排出量が最も多い国である中国は、世界にとってこの目標を達成するために重要な国である。食品ロスと廃棄物に関してはいくつかの実証研究が実施されているが、食品サプライチェーン全体について実施されたものはほとんどなく、このテーマに関する既存の研究のほとんどはすべての食品カテゴリーを網羅しているわけではなく、食品のさまざまな段階での廃棄物に関する研究が特に不足している。野菜、水産物、牛乳などのカテゴリーの食品サプライチェーン。また、研究のほぼ半数は古いデータを使用しており、サンプルサイズが非常に限られていたため、食品ロスと廃棄物の推定に大きな影響を与える可能性があります4。

一部の国では、法案の初めに、さまざまなシナリオや分野に応じた比較的明確な食品廃棄物削減目標を導入しています。 2021年に制定された中国の食品廃棄物防止法に具体的かつ明確な定量的目標が欠如しているのは、食品サプライチェーンのさまざまな段階におけるさまざまな食品カテゴリーに関する廃棄物の現状についての知識が不足していることが部分的に原因である。洗練された管理に関する科学的研究は、この緊急の問題に対処するためにさまざまな方法を必要とします。これらの研究のギャップを埋めるために、この研究ではマテリアルフロー分析（MFA）技術を使用して、7つの食品カテゴリーのさまざまな管理段階（生産、収穫後の取り扱いと保管、加工と包装、流通、および住民の消費）における廃棄物の規模を体系的に評価しました。食品廃棄物削減の主要な課題と機会を特定することを目的として、中国で活動している。この研究では、さまざまなシナリオ仮説を使用して大豆輸入管理のプロファイルについても議論しました。この研究では 3 つの重要な課題に取り組んでいます: (1) さまざまなライフサイクル段階で食品サプライチェーン全体に沿った食品の流れを追跡し、各段階で在庫を整理します。 (2) さまざまな食品カテゴリーの廃棄物構造を分析し、段階を比較し、食品廃棄物介入の機会ポイントを評価する。 (3) 大豆輸入依存による削減可能性の予測。この研究の結果は、食品廃棄物に対するMFAの有用性を示し、食品廃棄物を削減するための対応する政策提言を示唆するとともに、この点に関する政府管理と政策開発を支援します。

食品廃棄物の定義は研究機関や学者によって異なります。この研究では、国連食糧農業機関 (FAO) の FLW の定義を採用しています。つまり、食品ロスとは、主観的ではない食糧供給プロセス中に発生する食品の量の減少であり、食品廃棄物とは、人間の消費のために生産された食品です。食品サプライチェーンのさまざまな段階で人為的に廃棄されるもの（飼料や種子などの非食品用途を除く）5.

ある研究によると、中国の食品および飲料の消費段階での食品廃棄物は、2016 年の穀物年間総生産量の 4.47% 以上に相当することが示されました6。全産業チェーン追跡調査により、Zhou ら 7 は、損失が発生していることを発見しました。中国における豚肉、鶏肉、牛肉、子羊肉のチェーン全体（養殖、屠殺、酸除去、分割、輸送、小売、保管）の割合は、それぞれ8.1%、11.22%、1.47%、7.45%であった7。 Lu ら 8 は、中国の主要な稲作地域で産業チェーン全体の現地調査を実施し、米の損失と廃棄率を合わせたものが 13.64%、産業チェーン全体の損失率が 8.42%、標準化された損失率が 13.64% であることを発見しました。収穫、収穫後の取り扱い、保管、加工、流通ではそれぞれ2.84%、1.85%、1.21%、1.73%、0.79%であり、消費段階の廃棄物の割合は5.22%でした8。 Li et al.9 は、リンゴとオレンジの産業チェーン全体 (生産、収穫後の処理、保管、流通、消費) の損失率と廃棄率がそれぞれ 18.56% と 17.15% であり、流通が最も高い割合を占めていることを発見しました。廃棄物全体の約 3 分の 19。実地調査が難しいため、現在、野菜、水産物、牛乳などの特定の食品カテゴリーに関する業界全体の廃棄物調査が不足しています。

食品ロスの定量的測定は、主に農家へのアンケートや実証的評価に基づいており、生産後の段階での現場測定が不足しています。消費者段階での食品廃棄物を調査するには、簿記的アプローチ10、「考古学的」アプローチ11、皿の残り物の計量12、二次データからの推論13を含む4つのアプローチがあり、それぞれに独自の長所と短所があります（表1）。ほとんどの研究では、これらの方法の 2 つ以上を組み合わせていますが、MFA 方法を使用して食品ロスと廃棄物の研究を行った学者はわずか数人だけです。 MFA 法は回答者に干渉せず、大きなサンプルサイズでの計算をサポートし、計算の精度が高く、重要なことに、物質の流れのパターン、つまり食品廃棄物に特に特徴的な段階を特定できます14。

Li15 は、中国の食料サプライチェーンのエネルギーフロー入出力モデルを構築し、食品製造および加工産業が石炭から最も多くのエネルギーを消費しており、一人当たり食料支出の増加と人口増加が食料成長を推進する主な要因であることを発見しました。サプライチェーンのエネルギー消費15. Padeyand et al.16 は、MFA とライフサイクル評価手法を組み合わせて、北朝鮮での取り扱い段階で環境への高い影響が発生していることを発見しました。マンソルら。 (2016) は、将来の MFA 研究の基礎を提供するために、3 つの異なる食品消費パターンの割合を導き出しました17。 Munsol (2017) も日本で実施された研究で MFA を使用し、損失率が最も高い食品カテゴリーは野菜であることを発見しました18。タマガソンとファリノ 19 は、機内食の機内食から出る食品廃棄物について MFA を実施し、このカテゴリーの食品廃棄物全体の 47.58% を野菜廃棄物が占めていることを発見しました 19。 Amicarelli ら 20 は、イタリアのジャガイモ産業における廃棄物削減の機会を評価するために MFA を適用しました 20。 Sadeleer ら 21 は、ノルウェーのチェーン全体での少量の廃棄物が大量の GHG 排出につながることを発見しました 21。食品廃棄物の分野における MFA 法の適用は依然として非常に限られており、特に中国では食品廃棄物研究のさらなる拡大が必要であることがわかります。

スペースの制約のため、この研究では、補足表 1 の各段階における 7 つの食品の完全な在庫、フロー、および廃棄物を示しています。2010 年から 2019 年にかけて、小麦は生産チェーン内で最大の在庫を有し、他のものよりもはるかに高かった食品カテゴリー (図 1)。これは主に、人間の典型的な 1 日 3 回の食事のほとんどが穀物ベースの食品で構成されているためです。 2010 年から 2017 年の成長率は約 2% でしたが、2018 年の生産量は前年に比べてわずかに減少しました。豚肉、トマト、牛乳、リンゴ、淡水魚、大豆の順で生産量が減少しているのは、消費者の需要だけでなく、魚の捕獲生産量が21にとどまるなど、食品そのものの特性にも関係している。国の総魚生産量（養殖魚と捕獲魚で構成される）の%であり、79%が養殖魚によるものです。近年、中国の多くの地域では、生態環境を保護し、水産養殖による汚染を規制するためのさまざまな取り組みが開始されており、養殖面積は年々減少している22。これに、2016年に農業省が発令した漁業制限政策が重なっている。 2013 年末には、他の食品カテゴリーに比べてこのカテゴリーの生産量が減少しました。

中国の食品廃棄物は、食品サプライチェーンの 5 段階にわたって定量化されており (ラベルが上部)、7 つの食品カテゴリー (ラベルが左側) がカバーされています。データは 2010 年から 2019 年の期間の年平均です。

年間平均廃棄量に関しては、小麦が4,570万トンで最も多く廃棄されており、7つの食品グループ全体の廃棄物総量の38％を占め、次いでトマト、リンゴ、豚肉、淡水魚、大豆が19％、13％、それぞれ10%、8%、8%でしたが、牛乳の無駄が最も少なく430万トンで全体の4%を占めました。小麦、大豆、リンゴ、牛乳は、多少の変動はあるものの、各段階にわたって顕著な時間的特徴は見られませんでした。トマトと淡水魚という 2 つの食品カテゴリーでは、5 つの段階を通じて廃棄物総量が増加傾向にあり、平均年間増加率はそれぞれ 4% と 2% でした。豚肉は、2014 年以降、5 つの段階にわたって時間の経過とともに廃棄物が減少する傾向を示し、廃棄物総量は年平均 2% 減少しました。経済成長と生活水準の向上に伴い、食品廃棄物の量は全体的に増加傾向を示しており、肉廃棄物の総量のみが減少傾向を示しており、これが他の食品と比較して肉の販売価格が高いことに関係しているとこの研究は推測している。。中国国家統計局が発表した食品カテゴリーの消費者物価指数によると、2016年から2020年にかけて畜肉の価格指数は他の食品カテゴリーの価格よりも高かったため、消費者による購入回数が制限され、廃棄物が削減された。消費者の経済的損失の回避23により、廃棄物の量もそれに応じて減少します。一方で、ベジタリアンの人気24により、肉に対する消費者の需要が減少し、その結果、食品廃棄の全体量に影響を与えています。

注目に値するのは、小麦総生産量の19%に相当する2,410万トンの小麦が、通常、飼料、種子、その他の用途に使用されており、そのすべてが家庭用食料供給に回されるわけではないということです。大豆は 930 万トンを占め、飼料、種子、および動物飼料としての輸入品の 69% に相当します。淡水魚の量は 0.7 トンで、他の用途に使用される総生産量の 3% に相当し、タンパク質含有量の一部は化学製品や医薬品にも作られています。生産された牛乳は 0.2 トンで、このカテゴリーの総生産量の 0.5% が飼料やその他の用途に使用されており、直接消費以外の用途に利用されている牛乳はごくわずかであることを示しています。野菜や果物は人間の食用以外には利用できません。

2010 年から 2019 年の 7 つの食品カテゴリーについて、段階別の食品廃棄物の平均量がさらに計算されました。図2によれば、7つの食品カテゴリーのうち、廃棄物総量が最も多いのは小麦、次いでトマト、リンゴ、豚肉、淡水魚、大豆、牛乳となっていることがわかります。中でも小麦は、収穫後の取り扱いと保管、加工と包装、消費の段階で最も多く廃棄されていました。 7つの食品カテゴリーの各段階での廃棄物の総量を計算すると、小麦は収穫後の取り扱いと保管、加工と包装、消費の段階でそれぞれ廃棄物の56%、36%、48%を占めることが判明した。。トマトの廃棄物は、生産段階と流通段階でそれぞれ 28% と 25% で最も高かった。

5 つの異なる段階 (横線のラベル) の 7 つの食品カテゴリ (中央のラベル) ごとの中国の食品廃棄物の量 (左側のラベル) と総量 (左側のラベル)。 Mt. Data のデータは、2010 年から 2019 年の期間の年間平均です。

人的資源の制約と技術の不足により、小麦の廃棄物が最も多くなります。中国南部では小麦の収穫期間が非常に短く、収穫時の成熟期が遅れることが多いため、「駆け込み収穫」により大量の小麦が直接畑に廃棄されています。不十分な保管設備により穀物の損失が加速し、小麦の機械収穫率が 82% であることに加えて、機械の全体的な品質が高くないため、穀物の損失は避けられません。これは、害虫、病気、人為的および機械による収穫被害が組み合わさった結果です25。さらに、中国は世界有数の小麦生産国であるにもかかわらず、小麦の輸入は生産量で見ると7つの食品グループの中で2番目に多く、4％となっている。小麦の輸入は主に農業再構築に利用されており、小麦栽培畑が他の換金作物や農作物に転換される場合や、農家が家畜の飼料ニーズを満たすために価格が高騰したトウモロコシではなく小麦の使用を選択する場合に使用される26。したがって、小麦廃棄物の削減は小麦の輸入依存を減らすための重要な方法でもあり、真剣に取り組む必要があります。近年、消費者はベジタリアンの食生活に移行しており、その結果、野菜の過剰購入が発生しています。その結果、野菜は傷みやすい性質のため、野菜の総廃棄率が小麦に次いで第 2 位となっています27。 7 つのカテゴリーの中で牛乳の廃棄が最も少ない理由の 1 つは、牛乳の加工および包装の廃棄量と廃棄率が他の食品カテゴリーに比べてはるかに低いことです。

さまざまな段階における各食品カテゴリーの廃棄物シェアの特徴がさらに調査されました。図３によれば、小麦、リンゴ、トマト、豚肉、牛乳は住民消費段階での廃棄物が最も多く、大豆は加工・包装段階での廃棄物が最も多く、淡水魚は消費段階での廃棄物が最も多いことが分かります。生産（釣り）段階。この研究は、国連環境計画の食品廃棄物指数 2021 報告書と世界銀行の国別所得グループ基準 28 を組み合わせたもので、中国の食品廃棄物については、消費段階での廃棄物が所得水準の異なる多くの大陸や国に共通しており、顕著なパターンはないことが判明しました。特に消費段階が深刻で、食品廃棄量では第1位となっている（別表2）。具体的には、小麦は消費段階で最も多く廃棄されており、食品サプライチェーンプロセス全体の廃棄量の51％を占めています。この現象は主に、典型的な中国の食文化と関連する規制制度の不備に関連しています。「見せびらかし」「贅沢」という消費価値観である綿子意識の影響を受け、消費者は綿子を獲得し、ゲストへのおもてなしをするために過剰注文する傾向があります。彼らはより多くの食べ物を注文するほど、経済力が強くなり、社会的地位が高いと認識されるため、彼らは残り物には幸運が訪れると信じて、注文の際に残り物をより多く注文することを好みます29,30。一方で、中国初の食品廃棄物防止法がつい最近導入され、食品廃棄物の規制プロセスはまだ未熟です。それ以前は、食品廃棄物の削減は消費者の意識のみに依存しており、消費者の間で深刻な食品廃棄が発生し、消費段階で食品廃棄率の大部分が見られるようになっていました31。大豆は加工と包装の際に最も多く廃棄され、この段階で食品廃棄物全体の 46% を占めました。これは、大豆製品の生産プロセスがより複雑で、加工ラインが長くなり、廃棄される可能性が高くなるためです。消費段階で最も多くの廃棄物があったのはリンゴで、この段階の廃棄物全体の 34% でした。これは、リンゴは収穫後にあまり加工する必要がなく、包装ロスが少ないためですが、見た目が「醜い」果物や、色が鮮やかではない32．消費段階での廃棄が最も多かったのはトマトで全体の34％だった。これは多くの場合、トマトが果物と同様の特性を持ち、多くの加工を必要とせず、包装ロスが少ないという事実によるものです。しかし、先進国と比較して、低所得国では冷蔵倉庫などの果物や野菜のインフラや保管施設が貧弱であり、収穫後の取り扱いや保管中に損失が発生します33。流通過程で廃棄される豚肉の割合は 27% でしたが、これは主に肉の傷みやすさが原因であり、流通および輸送における大量の廃棄につながります。中国における食品輸送は、物品の道路輸送全体の 30% 近くを占めると推定されており 15、食品の輸送距離が長いほど腐敗の可能性が高くなります。淡水魚は生産（養殖または漁業）段階での廃棄物が最も多く、この段階での廃棄物全体の 37% が発生しました。それは高度な漁業技術の欠如と関係しています。牛乳は消費段階で最も無駄にされており、この段階での無駄全体の 45% が無駄でした。乳製品の無駄は主に、健康リスクに対する消費者の敏感な認識と、安全性と健康上の理由から、たとえまだ食べられるものであっても、安全性と健康上の理由から、消費期限が近い商品や最適な賞味期限を過ぎた商品を廃棄する傾向によるものです34。

中国の各食品カテゴリー（左側のラベル）の食品サプライチェーンにおける5つの段階（下のラベル）における食品廃棄物の割合。データは 2010 年から 2019 年の期間の年平均です。

各食品グループの生産利用率は、廃棄物総量と生産量を比較して算出し、比率が大きいほど生産利用率が低いことを示します。表 2 からわかるように、大豆の利用率が最も低いのは主に中国が大豆の輸入依存度を高めており、国内生産量が減少し輸入率が上昇しているためです。中国税関総署が発表したデータによると、2021年上半期の中国の大豆輸入量は4,800万トンで、前年同期比8％増加した。食糧安全保障の確保の必要性により、穀物生産の自給自足を達成することが急務となっており、大豆の食物連鎖のさまざまな段階で廃棄物が存在することを考慮して、この研究ではさらに、さまざまな段階での廃棄物の削減が大豆輸入に及ぼす影響を予測するためのシナリオを仮説立てています。 MFAを通じて。国連 12.3 目標では、2030 年までに小売および消費者レベルで食品廃棄物を 50% 削減することが求められていることから、この研究では、現在の現実を考慮して、大豆輸入要件の各段階で廃棄物を 5% 削減するシナリオを想定しています。 (図4)。

5 つの各段階で廃棄物を 5% 削減した後の、食品サプライチェーンを通る大豆の流れ。 Mt. Data の値は、2010 年から 2019 年の期間の年平均です。

グラフからも明らかなように、大豆のかなりの部分が飼料として利用されており、食料自給率を高め、輸入依存を減らすことが重要です。研究結果によれば、5段階すべてで廃棄物を5％削減すると、輸入に比較的大きな影響を及ぼし、具体的には輸入量が7％削減され、輸入依存度の低減に廃棄物削減の役割を果たせるとは言えない。無視されました。

この調査結果に基づいて、次の政策提言が行われます。

食品廃棄物削減目標はカテゴリーと段階ごとに設定されるべきであり、主要な段階は介入強化の対象となるべきである。さまざまな段階の食品廃棄物の総量の中で小麦が目立った。病気、貧弱なインフラ、非効率な機械や設備が穀物損失の主な原因である 35 ため、新しい技術の開発と応用を精力的に推進する必要があります。穀物の加工、貯蔵、輸送のインフラを刷新し、それに対応する新しい設備を開発し、先進的かつ合理的な加工設備を奨励し、収穫効率を最適化し、小麦をより適切な貯蔵設備を備えた国立貯蔵所や穀物銀行に委託すべきである。条件。業者はさらに、小麦廃棄物を減らすために、主食の半分または少量の量を導入し、顧客が主食が必要かどうかを選択できるようにし、販売用のパッケージをまとめるべきではない。 7つの食品グループの中で廃棄総量が2番目に多いトマトも同様に増加傾向にあり、研究者にとってもう1つの重要な関心領域となるはずだ。消費者は購入をより適切に計画し、必要な分だけ購入し、腐敗や廃棄を防ぐためにトマトを適切に保管する必要があります。小麦とトマトの両方の廃棄物決定要因に関するさらなる研究は、廃棄物削減の効率を向上させるのに有益となるでしょう。さらに、豚肉廃棄物の総量は減少傾向を示しており、この食品カテゴリーの適切な管理政策が他の食品の介入政策にも適用できるよう、食肉チェーン全体について今後さらなる研究が行われる必要がある。小麦やトマトなど。例えば、食品価格を適切に引き上げたり、このカテゴリーの深刻な廃棄物を出している企業や個人に金銭的罰金を課したり、地域開発改革委員会が家庭用食品廃棄物の処理についてさまざまなレベルでの計量と有料化を促進して注意を引くこともできるだろう。食品ロス問題にも。廃棄物が増加傾向にある淡水魚の場合、管理努力を強化することが有益である可能性があり、養殖部門と漁業部門に焦点を当て、廃棄物の段階に応じて目標を設定する必要がある。農家や大手スーパーマーケットなど、食品廃棄物に対する取り組みが比較的進んでいる利害関係者は、他の農家や商人などに食品廃棄物削減の取り組みを奨励するために、食品の節約と廃棄物の削減という概念を推進できる典型的なモデル個人および組織です。食品ロスを減らす取り組み。

食料供給システムを最適化し、効率的な食料サプライチェーンシステムを確立する必要があります。この研究では、あらゆる種類の食品の消費段階での食品廃棄物が他の段階に比べてはるかに多いため、サプライチェーンの末端の最適化、つまり消費段階での廃棄物の削減が重要であることがわかりました。中国の都市化の進行と急速な経済成長により、外食の平均頻度が増加し、食品廃棄が発生する機会が増加しており、これが中国の特殊な食文化と相まって、消費段階での深刻な廃棄につながっている36。したがって、政府は広報と教育を強化して、現在の持続不可能な消費の概念を変え、健康的で環境に優しい消費を促進し、不必要な食品の購入数を減らす必要があります。消費段階での無理な需要量を抑制することで、食品サプライチェーンの上流主体における食品ロスを間接的に削減することができます。消費段階での食品リサイクルの観点から、フードバンクの構築と現地化を強化し、変革する必要がある。 2015 年 3 月、上海オアシスフードバンクは中国本土で唯一のフードバンクとしてグローバルフードバンクネットワークに参加しました 37。しかし、オアシスフードバンクは中国ではあまり効果がありませんでした。将来的には、食品の利用と廃棄物のリサイクルを増やすために、主要な廃棄物発生場所でのリサイクルプロセスを改善するために、より大きな促進努力が必要です。さらに、この研究では、小麦が収穫後の取り扱いと保管、加工と包装、および消費において、7つの食品グループの中で最も深刻に廃棄されていることがわかりました。この点において、政府は小麦のサプライチェーンのインテリジェンスを促進し、小麦の合理的かつ節度ある加工を奨励し、その副産物の加工を総合的に活用すべきである。トマトは、生産、輸送、流通の観点から、7 つの食品カテゴリーの中で廃棄物の割合が最も多くなっています。これに対応して、コールドチェーン輸送や生鮮食品の一般物流輸送における汚職のリスクを防ぐために、トマトの物流プロセスのデジタル監視を強化する必要があります。これは、トマトの上流で投資された人的、物的、財政的資源の無駄につながります。食物連鎖。同時に、長距離輸送による食品の腐敗や廃棄を減らすために、消費者は地元の食品を購入するよう奨励されるべきです。

食品のグリーン供給基準のシステムを開発する必要があります。グリーン食品サプライチェーンとは、経済、環境、社会の発展を考慮し、生産、加工、保管、包装から輸送、消費、さらにはリサイクルに至る食品のライフサイクル全体にわたるグリーンコンセプトの導入を指します38,39。現在のグリーン食品サプライチェーンは、食品の安全性と衛生を重視していますが、食品資源の利用改善、グリーン食品消費の促進、食品廃棄物による環境への影響の削減には十分に焦点を当てていません。この点において、本研究は、グリーンプロセシングの観点から、処理装置の厳密な選択、処理現場の環境管理、過剰な処理による廃棄物の回避が必要であることを示唆している。グリーン物流の観点からは、食品の特性の考慮と、コールドチェーン保管や豚肉の輸送などの保管場所と形態の科学的な選択と組み合わせた、合理的なルート計画と梱包が推奨されます。グリーンマーケティングのレベルは、サプライチェーン内のすべての関連主体の共同の取り組み 40 と、消費者による過剰購入につながる過剰マーケティング、特に賞味期限の短い食品を回避するための消費者とのグリーンインタラクションの重要性によって決まります。牛乳など。この研究では、牛乳の総廃棄物が最も少なく、加工および包装段階での廃棄物が比較的多いことがわかりました。したがって、牛乳の廃棄物を削減するための方法とアプローチを移転し、サプライチェーンのさまざまな段階でさまざまな食品グループに適したグリーン基準のシステムを確立することによって、加工段階を超えてこのカテゴリーに関する研究を強化する必要があります。ただし、2017年に世界の大手乳業会社13社が3億3,800万トンを超える温室効果ガスを生産したことに注意することが重要です。これは世界の2大化石燃料排出量の二酸化炭素排出量を上回り、2020年には全世界の化石燃料排出量に相当します。英国の排出量。これらの排出量の 90% は乳牛から発生しており、牛はたくさん食べるのに消化するのに苦労するため、中国では乳牛や肉牛の腸内発酵と糞尿の貯蔵により、年間 1.09 トンのメタンが生成されます41。したがって、政府は乳業チェーン全体が「カーボンニュートラル」目標に積極的に対応し、特に上流の生産端で乳牛の飼料の処理を改善し、メタン生成を削減するために飼料の栄養利用を増やすことを促進すべきである。

大豆を非食用として摂取する代替方法を特定する必要がある。中国は世界最大の大豆輸入国であり42、中国の大豆生産レベルと国際レベルとの間には、主にコストと品質の点で差がある。大豆は土地集約型作物であり、中国の大豆農家の土地の平均面積はわずか660～1300平方メートルに過ぎず、農場の機械化と標準化の程度は国際基準をはるかに下回っている。大豆の価格は国際市場と最終生産物としての農家の利益率に影響され、生産を拡大・改善する資本もインセンティブもないため、極端に圧縮されている。コスト面では、例えば中国での大豆栽培コストは米国よりもはるかに高く、栽培規模が小さいため物流コストが高くなります43。中国の国内生産が減少している一方で、国民の大豆消費量は増加しており、世界の大豆消費量の30％以上を占めています44。これに応えて、より高品質のツルマメを生産するためにダイズの育種努力を強化する必要がある。また、耕地補助政策を充実させ、一定規模の大豆作付け面積を確保するため大豆農家に対する保険制度を導入し、大豆の大規模生産を促進すべきである。さらに、標準化された大豆栽培技術体系を確立し、大豆自給率を高める必要がある。さらに、輸入大豆は主に家畜および養鶏の主要な飼料タンパク質源として、また家庭消費用の大豆油として使用されています45。したがって、飼料や種子として大豆の代替品を探し、他の用途での消費を減らすために農業業界向けの低タンパク質飼料配合を促進する取り組みを強化することは批判的です。油の適度な使用は人間の健康に良く46、国民による健康的な消費を奨励し、消費用の大豆油の過剰な使用を減らすことが重要です。この研究では、大豆が加工段階で大幅に無駄になっていることも判明し、加工に焦点を当て、大豆加工技術とイノベーションを加速する必要があることが示された。人間の使用基準を満たしていない大豆でも飼料として使用できます。したがって、加工段階で廃棄される大豆はリサイクルされ、家畜の飼料や資源利用に利用されるべきである。政府と大豆業界団体は、中国の地元大豆企業を支援、指導、監視、サービスする役割を果たすべきである。

Paul と Helmut (2004) は、「マテリアルフロー分析の実践ハンドブック」の中で、MFA を特定の空間的および時間的スケールでの特定のシステムのマテリアルフローと保管の体系的な分析または評価として定義しています。この方法では、マテリアルフローのソース、パス、中間プロセス、および最終目的地 (シンク) がリンクされます。質量保存の法則によれば、MFA の結果は、入力、保存、出力プロセスのすべてを比較し、単純なマテリアルバランスを制御することによって常に取得できます 47。 MFA は、材料リサイクルや再生利用などの持続可能な材料管理を達成するために、ストックとフローの両方の材料サイクルを記述するためによく使用されます48。この研究で提示された食品サプライチェーンの分析は、産業部門のマテリアルフロー分析であり、STAN 2.5 (物質フロー分析用ソフトウェア) [バージョン 2.5、無料アクセス、開発者: Oliver Cencic (ウィーン工科大学、iwr. tuwien.ac.at)、Alfred Kovacs (Inka Software、www.inkasoft.net)、連絡先アドレス: Institute for Water Quality, Resource and Waste Management、Vienna University of Technology、Karlsplatz 13/226、A-1040 Vienna、Austria] 。

MFA の最初のステップは、明確な境界を確立することです。この研究の空間境界は、中国本土、香港、マカオ、台湾を含む中国 (FAO の国コードは 351) です。研究期間は2010年から2019年までです（これが報告された最新のデータです）。システム境界は、農業生産から収穫後の取り扱いと保管、加工と包装、流通、消費に至るまでの食品サプライチェーンをカバーします。食品の輸出入はサプライチェーン内の量の変化にも影響を与えるため、この研究ではこれら 2 つの段階のデータが考慮されます。国家統計局が公開したデータによると、中国に輸入される食品のほとんどは未加工食品、つまり製造後加工前に輸入されるのに対し、輸出される食品は加工食品であることが多いため、輸入食品も含まれる。加工および包装段階に含まれ、輸出食品は流通段階に含まれます。また、一部の食品には飼料、種子、その他の非食用用途があり、これらの量は生産段階から除外されます。この研究では、食品の可食部分のみが考慮されました。食品カテゴリーは、FAO 分類および中華人民共和国農業産業規格 NY/T 2137-2012「農産物市場情報の分類とコンピューターコーディング」49,50 を参照して定義されました。中国人消費者の食品消費特性と先行研究51の情報を組み合わせて、穀物としては小麦、豆類としては大豆、果物としてはリンゴ、野菜としてはトマト、肉としては豚肉、水産物としては淡水魚、乳製品カテゴリーでは牛乳（液体）が挙げられます。小麦を除くこれら 7 つの食品グループは、同じカテゴリーの中で中国人によって最も消費される食品であることに注意する必要があります (補足表 3)。穀物のカテゴリーとして小麦が選ばれたのは、小麦が世界で最も広く流通している食用作物であり、経済協力開発機構のデータベースのデータによると、2010年から2019年にかけて中国が小麦の世界有数の生産国および消費国であったことが示されている。、小麦廃棄物の研究は中国だけでなく他の国にとっても重要です。 MFA のフレームワークを図 5 に示します。

マテリアルフロー分析システムにおける 7 つの食品カテゴリーの流路、農業生産から収穫後の取り扱いと保管、加工と包装、流通、住民の消費までの 5 つの段階にわたる食品サプライチェーン。食品の取り扱い段階には、飼料、種子、その他の用途（非食品）があります。食品の輸入は加工や包装の段階で発生し、輸出は流通や観光客の消費段階で発生します。 S はストック、F はフロー、W は廃棄物、k はステージ内の廃棄率を指します。

データは主に、FAO が毎年作成する食糧バランスシートから得られており、主に食料品の生産と貿易に関する国レベルのデータに基づいています。食糧ごとの情報に加えて、FAO の食糧バランスシート (2004) は、水産物を含むすべての商品の食糧成分を集計することによって、総食糧利用可能量の推定値を提供しています52。この研究に含まれる用語の定義を表 3 に示します。

食品ロスが発生するメカニズムとしては、現在、食品廃棄物が発生する主な段階としては、生産（農業、漁業を含む）、収穫後の取り扱いと保管、加工と包装、流通、消費（観光客による消費を除く）が挙げられます。。この研究では、質量保存の法則と以前の研究の組み合わせに基づいて関連する式が得られました53。なお、食品の生鮮品の性質や中国国家食糧戦略備蓄局への聞き取り調査を考慮すると、保管された食品は一定期間内にサプライチェーンを通って消費段階まで流れるため、この研究で考慮されている食料システムは、システムの外に食料が蓄積または備蓄されていない定常状態のシステムであると想定されています。各段階の廃棄率 k 値を補足表 4 に示します。

研究デザインの詳細については、この記事にリンクされている Nature Research レポートの概要をご覧ください。

著者らは、この研究の結果を裏付けるデータが論文とその補足情報ファイル内で入手可能であることを宣言します。

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この研究は、中国国家社会科学財団の主要プロジェクト（No. 21&ZD166）、中国国家食糧戦略備蓄局のソフトサイエンスプロジェクト（2022）、および国家安全保障とグリーン開発研究所の特別プロジェクトによって支援されました。、江南大学（助成金番号 1095219032210060）。

Shiyan Jiang、Hong Chen の著者も同様に貢献しました。

中国鉱業大学経済管理学院、徐州市、221116、江蘇省、中国

Shiyan Jiang と Shuhan Yang

江南大学ビジネススクール、無錫、214122、江蘇省、中国

ホン・チェン

国家安全保障およびグリーン開発研究所、無錫、214122、江蘇省、中国

ホン・チェン

太原理工大学経済管理学部、太雲、030324、山西省、中国

ワン・ユジエ

ミシガン大学環境持続可能性学校、アナーバー、ミシガン州、48109、米国

ミン・シュウ

ミシガン大学土木環境工学部、アナーバー、ミシガン州、48109、米国

ミン・シュウ

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SJ と HC がこの作業を考案し、設計し、主導しました。 SY と YW はデータを分析し、図を描きました。 SJ がその論文の草稿を書きました。 MXは執筆、レビュー、編集に協力しました。すべての著者は最終原稿に貢献し、作業のあらゆる部分の正確性または完全性に関連する問題を確認する上で、作業のあらゆる側面に対する説明責任を調査および解決しました。著者全員が原稿の投稿を承認しました。

ホン・チェンまたはミン・シュウとの通信。

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転載と許可

Jiang, S.、Chen, H.、Yang, S. 他マテリアルフロー分析に基づく中国の食品廃棄物の評価とシナリオ仮説。 npjアーバンサステイン3、2（2023）。 https://doi.org/10.1038/s42949-022-00081-x

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受信日: 2021 年 12 月 31 日

受理日: 2022 年 12 月 21 日

公開日: 2023 年 1 月 5 日

DOI: https://doi.org/10.1038/s42949-022-00081-x

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