可持续饮食新路径：植物基与混合型汉堡对水足迹和碳足迹的减量效应研究

《Renewable Agriculture and Food Systems》：A comparative analysis of the water and carbon footprints of hybrid, plant-based, and animal-based burgers

本研究针对传统肉类生产高环境代价问题，以西班牙纳瓦拉地区生产的牛肉汉堡、植物基汉堡（大豆/豆类/大米）及混合汉堡（50%牛肉+50%植物蛋白）为对象，通过水足迹（WF）和碳足迹（CF）评估体系，量化其生命周期环境影响。结果显示：植物基汉堡的WF（184升/个）和CF（0.15千克CO2e/个）显著低于牛肉汉堡（3,871升/个；2.1千克CO2e/个），混合汉堡环境效益居中。研究创新性引入营养水生产力（NWP）与营养碳生产力（NCP）指标，揭示植物基蛋白的资源效率优势，为可持续饮食转型提供量化依据。

　　

随着全球人口增长和饮食结构变化，肉类消费量持续上升，传统畜牧业对环境的压力日益凸显。牛肉生产尤其被认为是资源密集型产业，其高水耗和高温室气体排放量引发广泛关注。在此背景下，植物基肉制品作为潜在替代方案迅速兴起，但其真实环境效益缺乏与传统肉制品的系统对比。更值得探索的是，将动物蛋白与植物蛋白结合的混合产品能否在保持肉类感官特性的同时，显著降低环境负荷？这一问题的解答对推动食品系统可持续转型具有迫切意义。

在《Renewable Agriculture and Food Systems》上发表的最新研究中，Paula Dominguez-Lacueva、Maria Jose Beriain和Maite M. Aldaya团队对三种汉堡——传统牛肉汉堡（使用纳瓦拉原产地命名保护（PGI）牛肉）、植物基汉堡（以大豆、豆类和大米为原料）及混合汉堡（50%牛肉+50%植物蛋白）——进行了全生命周期环境足迹评估。研究采用国际标准化方法，重点分析水足迹（包括蓝水、绿水和灰水）和碳足迹，并创新性引入营养水生产力（NWP）和营养碳生产力（NCP）指标，以综合评价其资源利用效率。

研究主要依托生命周期评估（LCA）方法论框架，遵循ISO 14046（水足迹）和ISO 14067（碳足迹）标准。数据来源包括当地农场生产记录、企业（Alimentos Sanygran S.L.U.）提供的加工数据、国际数据库（如Mekonnen & Hoekstra的水足迹数据、ADEME的碳足迹数据）以及实际采样检测（营养成分分析）。研究边界涵盖从作物种植/动物饲养到加工成品的完整供应链，关键环节包括饲料作物生产、动物养殖、植物蛋白制备、产品加工等。对共生产品采用经济分配和质量分配原则处理环境负荷。

水足迹分析结果

牛肉汉堡的总水足迹高达3,871升/个，显著高于植物基汉堡（184升/个）和混合汉堡（2,127升/个）。进一步分解显示，牛肉汉堡的水足迹主要来自饲料生产阶段（占84%），其中绿水（雨水）占比最高，反映出畜牧业对土地和水资源的广泛依赖。植物基汉堡的水足迹绝大部分（99.6%）来自作物种植，但其蓝水（灌溉水）和灰水（污染水）消耗量远低于牛肉汉堡。混合汉堡的环境表现介于二者之间，其水足迹约为牛肉汉堡的55%。

碳足迹分析结果

牛肉汉堡的碳足迹为2.1千克CO₂e/个，分别是混合汉堡（1.1千克CO₂e/个）和植物基汉堡（0.15千克CO₂e/个）的2倍和13倍。饲料生产和反刍动物肠道发酵是牛肉汉堡碳足迹的主要来源，占总排放量的91%。植物基汉堡的碳排放主要集中于作物种植过程中的化肥使用和机械作业。值得注意的是，运输环节的模拟分析表明，若考虑国际原料运输，牛肉汉堡的碳足迹可能再增加8%，凸显本地化供应链的重要性。

营养生产力比较

植物基汉堡在营养-资源效率方面表现突出：其蛋白质、脂肪和碳水化合物的营养水生产力（NWP）分别是牛肉汉堡的27倍、14倍和150倍；营养碳生产力（NCP）分别为牛肉汉堡的15.4倍、5.4倍和65倍。混合汉堡虽不及植物基产品，但其NWP和NCP也显著高于传统牛肉汉堡，显示其在平衡营养与可持续性方面的潜力。

本研究通过系统量化对比，证实植物基汉堡在降低水足迹和碳足迹方面具有显著优势，混合汉堡作为过渡方案也能有效减轻环境压力。研究创新性地将营养生产力指标引入可持续饮食评估，为政策制定者和消费者提供了基于科学数据的食物选择依据。尽管植物基产品在加工度和添加剂使用方面仍需优化，但其资源效率优势明确指向饮食结构转型的迫切性。未来研究应纳入更多环境指标（如土地利用、生物多样性影响）和社会经济维度，以全面评估可持续食物系统的实现路径。