Understanding and addressing food loss and waste : a multidimensional analysis of wheat loss and bread waste in Iran

Abstract

Food loss and waste (FLW) is a global issue with significant environmental and economic consequences, threatening food security. Reports show that 14% of global food production is lost in production and supply chains, while 17% is wasted at the consumption stage. Despite this, theres a lack of knowledge, especially in developing countries like Iran, facing challenges due to sanctions, environmental issues, and water scarcity. This doctoral study focuses on FLW in Iran, adopting a lifecycle approach, with wheat and wheat bread in Fars province as the main focus. The research aims to quantify and analyze food waste, identify hotspots, enhance quantification methods, and explore causes and solutions. The study includes mapping the wheat lifecycle, analyzing loss and waste factors, and proposing interventions. Data collection involves surveys and a laboratory experiment. The first survey in October 2018 used value stream mapping to overview the wheat and bread lifecycle. It identified farms, foodservice establishments, and households as major hotspots, revealing data gaps. The second survey, from December 2018 to August 2019, focused on household bread waste (HBW) in Shiraz. The survey involved 419 households and included a self-assessment questionnaire, a food frequency questionnaire for dietary data collection, and a socioeconomic status section. Findings led to three articles. The third article addressed underestimation in self-assessment methods using a lab experiment, improving accuracy. A lab experiment simulated common consumption recipes and measured resulting waste. Comparing the lab results with HBW estimates from the questionnaire survey, the article presents underestimation ratios ranging from 1.24 to 1.80. The fourth article reveals HBW in Shiraz at 1.80%, with traditional bread waste at 1.70% and non-traditional bread waste at 2.50%. However, these percentages do not consider the underestimation inherent in the self-assessment method. Adjusting for underestimation within this study population, traditional bread waste increases to 3.06%, and non-traditional bread waste rises to 3.58%. Outdated data from previous Iranian reports was highlighted. The final article uses multiple regression modeling to predict HBW based on household dietary patterns and socioeconomic scores. It emphasizes the need for consumer-focused interventions to address household food waste effectively, such as developing FLW reduction policies targeting specific consumers grouped based on waste-related characteristics. In conclusion, the dissertation provides a comprehensive analysis of wheat loss and bread waste in Iran, offering insights into environmental, economic, and food security implications. It guides improvements in agricultural productivity, farmer cooperation, and consumer-focused strategies for sustainable consumption. The research contributes methodological advancements and informs decision-making for reducing wheat loss and bread waste, fostering responsible production and consumption.

Lebensmittelverluste und -verschwendung (LVV) sind ein globales Problem mit erheblichen Umwelt- und Wirtschaftsauswirkungen, das die Lebensmittelsicherheit bedroht. Berichte zeigen, dass 14% der weltweiten Lebensmittelproduktion in Produktions- und Lieferketten verloren gehen, während 17% in der Verbrauchsphase verschwendet werden. Trotzdem besteht besonders in Entwicklungsländern wie dem Iran ein Mangel an Wissen, der auf Sanktionen, Umweltprobleme und Wasserknappheit zurückzuführen ist. Diese Doktorarbeit konzentriert sich auf LVV im Iran, unter Anwendung eines Lebenszyklusansatzes mit Schwerpunkt auf Weizen und Weizenbrot in der Provinz Fars. Die Forschung zielt darauf ab, Lebensmittelverschwendung zu quantifizieren und zu analysieren, Hotspots zu identifizieren, Quantifizierungsmethoden zu verbessern und Ursachen sowie Lösungen zu erkunden. Die Studie umfasst die Kartierung des Weizenlebenszyklus, die Analyse von Verlust- und Abfallfaktoren und die Vorstellung von Interventionen. Die Datensammlung umfasst Umfragen und ein Laborexperiment. Die erste Umfrage im Oktober 2018 verwendete die Methode des Wertstrom-Mappings, um den Weizen- und Brotlebenszyklus zu überblicken. Sie identifizierte Bauernhöfe, Gastronomiebetriebe und Haushalte als Haupt-Hotspots und deckte Datenlücken auf. Die zweite Umfrage von Dezember 2018 bis August 2019 konzentrierte sich auf die Verschwendung von Hausbrot (HBV) in Shiraz. An der Umfrage nahmen 419 Haushalte teil und sie beinhaltete einen Selbstbeurteilungsfragebogen, einen Fragebogen zur Erfassung von Ernährungsdaten und einen Abschnitt zum sozioökonomischen Status. Die Ergebnisse führten zu drei Artikeln. Der dritte Artikel behandelte Unterschätzungen in Selbstbeurteilungsmethoden unter Verwendung eines Laborexperiments zur Verbesserung der Genauigkeit. Ein Laborexperiment simulierte gängige Rezepte und maß den resultierenden Abfall. Der Artikel verglich die Laboregebnisse mit den Schätzungen von HBV aus der Umfrage und präsentierte Unterschätzungsverhältnisse von 1,24 bis 1,80. Der vierte Artikel enthüllt eine HBV in Shiraz von 1,80%, wobei traditionelle Brotverschwendung bei 1,70% und nicht-traditionelle Brotverschwendung bei 2,50% liegt. Diese Prozentsätze berücksichtigen jedoch nicht die in der Selbstbeurteilungsmethode inhärente Unterschätzung. Bei Berücksichtigung der Unterschätzung in dieser Studienpopulation steigt die traditionelle Brotverschwendung auf 3,06% und die nicht-traditionelle Brotverschwendung auf 3,58%. Es wurde auf die unzuverlässige Natur veralteter Daten aus früheren iranischen Berichten hingewiesen. Der letzte Artikel verwendet Multiple-Regression-Modelle, um HBV basierend auf Ernährungsgewohnheiten der Haushalte und sozioökonomischen Punktzahlen vorherzusagen. Er betont die Notwendigkeit von verbraucherorientierten Interventionen zur effektiven Bekämpfung von Lebensmittelverschwendung im Haushalt, wie die Entwicklung von LVV-Reduktionsrichtlinien, die sich auf bestimmte Verbrauchergruppen mit abfallbedingten Merkmalen konzentrieren. Zusammenfassend bietet die Dissertation eine umfassende Analyse von Weizenverlust und Brotverschwendung im Iran und gibt Einblicke in Umwelt-, Wirtschafts- und Ernährungssicherheitsaspekte. Sie leitet Verbesserungen in der landwirtschaftlichen Produktivität, fördert die Zusammenarbeit der Landwirte und verbraucherorientierte Strategien für nachhaltigen Konsum. Die Forschung trägt zu methodischen Fortschritten bei und bietet Einblicke für zukünftige Forschung. Die Ergebnisse der Studie liefern entscheidende Informationen für fundierte Entscheidungen zur Reduzierung von Weizenverlust und Brotverschwendung und tragen zur Etablierung eines verantwortungsbewussteren Produktion- und Konsumsystems bei.