食品的未来:用3D打印重新定义肉类,这场革命在悄然进行中 

3D打印应用 /[其他]
发布时间: 2022-09-29 15:50
据联合国统计,2050年全球人口将达90亿,届时粮食需求将上升70%,食物短缺将使得素食成为未来人类的主要饮食方式。

如今,畜牧业占用了全球约1/3的土地和约1/4的淡水,并释放了约15%的温室气体,无论是从节省自然资源还是控制碳排放考虑,未来我们不得不放弃吃肉。
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图片来自:MeaTech

正是在这一大背景下,3D打印可能是解决这一问题的有效方案,吃肉,但不吃动物,重新定义肉类;它或许会彻底改变我们未来消费肉类产品的方式。而在这个百亿级别的蓝海市场中,也将诞生多家3D打印肉类的行业领导者。

目前,3D打印肉已经成为可能,并被搬上了餐桌,但该行业仍处于起步阶段。然而,随着过去几年技术上的突破,这一愿景离现实越来越近,我们今天就和大家聊一聊3D打印肉类替代品的历史来源,工作原理,代表企业和优缺点等。

3D打印肉 - 历史与科学

2006年,一群来自美国康奈尔大学的学生创造了第一台面向公众的多材料3D打印机[email protected],通过它可以打印各种食品,包括巧克力、饼干面团和起司。时间来到2012年,第一台商用巧克力3D打印机Choc Edge问世。

随着食品3D打印技术的进步,出现了更多可食用的打印材料。2018年,西班牙食品科技初创公司Novameat成为第一家使用3D打印技术生产3D打印植物牛排的公司。
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图片来自:Novameat

从此,3D打印替代肉的市场被正式打开,并有越来越多的科技公司投身其中。

3D打印肉是如何工作的?

通常的做法是将肉的结构分解为三个主要成分:血液、脂肪和肌肉,然后使用模仿真实肉的植物提取物和天然植物性着色剂的混合物来设计每个组件。再将这些混合物冷却并制成泥状,将其送入专门的肉类3D打印机。
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图片来自:Redefine Meat

与常见的FDM(熔融沉积工艺)3D打印过程非常相似,设计软件用于计算三部分中每一个的最佳分布,将肉分割成虚拟层,生成打印所需要的路径,然后通过机器内的单独喷嘴一层层叠加成型,打印完成后,将其压制成更坚固的结构,然后可以切片、烹饪和食用。

3D打印肉类领域的领先企业

Novameat

2018年,西班牙初创公司Novameat成功用植物性蛋白质3D打印了素食牛排,它被誉为最逼真的肉类替代品之一,这也使得它成为世界上第一家完成3D打印牛排的公司。
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图片来自:Novameat

随后,这家公司继续开发和改进其纯素肉类替代品,并在2020年推出了3D打印牛排的2.0版,在质感和外观上都进行了很大地改进,而且成本也在下降,生产50克的成本约为10元。Novameat的下一步将是改善口味和营养价值,以提供真正可以与肉类竞争的替代品。

Redefine Meat


Redefine Meat是一家成立于2018年的以色列初创公司,也是目前3D打印素肉企业中知名度最高的公司之一。截至目前,其总融资额已超过1.7亿美元。Redefine Meat率先生产以植物为基础的整块肉,已经推出了碎牛肉、汉堡、烤肉串和香肠等产品。
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图片来自:Redefine Meat

如今,它在全球布局了六台自制研发的Alt-Meat食品工业3D打印机,其设备的打印速度达到了每小时10公斤。现在,这家以色列初创公司的New-Meat产品已在以色列、荷兰、德国和英国的120多家餐厅中销售。

Steakholder Foods

Steakholder Foods的前身为MeaTech 3D,这同样是一家来自以色列的公司,已经在纳斯达克上市。与前面2家3D打印植物蛋白的技术路线不同,Steakholder是从动物(牛、猪、鸡)中提取干细胞进行人工培育,再将其作为生物墨水进行3D打印,打印后继续放在培养皿中进行培养,最终才形成3D打印的人造肉。
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图片来自:MeaTech

去年,该公司推出了一种生物打印的3.67 盎司(104 克)牛排,就在今年9月,Steakholder又推出了新品Omakase Beef Morsels,一种使用牛的干细胞3D打印而成的大理石纹路牛肉。如今,该公司宣布已与以色列一家最大的连锁超市合作,通过当地生产设施扩大其培育肉产品的开发。

Aleph Farms

Steakholder Foods的主要竞争对手是以色列初创公司Aleph Farms,该公司成立于2017年通过3D生物打印和动物细胞的活体培养物,可以在3-4周内用干细胞培育出一块牛排。
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图片来自:Aleph Farms

2018年,Aleph发布了世界上第一个用牛细胞制作培育的牛排,2019年,他们与3D Bioprinting Solutions合作生产了第一批在太空种植的肉类。他们上一轮的融资超过了1.05 亿美元,并预计将在今年年底前获得监管部门的批准,开始销售其产品。

除了以上4家公司之外,还有包括上海食未生物科技CellX,香港Alt Farm,西班牙Cocuus System Ibérica,美国Mooji Meats,智利BlueNalu,奥地利Revo Foods等在内的多家3D打印肉类企业。

3D打印肉 - 优点和缺点


很显然,3D打印人造肉想要作为主流的肉制品仍有很长的路要走,其中有一些问题还有待解决。
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图片来自:Redefine Meat

我们先来看看它有什么优势。

1,更健康、更合乎道德和更环保可持续

可以在保证人体所需营养元素外,减少血管的胆固醇,增强抗病能力;不需要杀戮动物无疑将是人类最伟大的道德进步之一;大大减少水、土地面积和能源使用,从而减少温室气体排放。

2,不容易变质,存储时间更长,减少浪费

比传统肉类相比不容易变质,且只需要更少的冷藏,保存的时间更长,从而也将减少浪费。

3,生产成本更低

饲养动物以获取肉类每年可能会花费更多的土地、饲料、水、围栏和一般开支,而种植3D打印所需植物材料的成本将大大低于饲养牲畜的成本。
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图片来自:Steakholder Foods

3D打印肉的优势明显,但缺点也特别突出,成本高,产能有限。目前3D打印肉的价格明显高于传统的肉类,而且外观和口感还达不到消费者的期待值。但是,相信随着需求的增加和技术的进步,制作的成本也将急剧下降,最终售价也将显著降低。

和大多数新技术一样,3D打印肉最终在商业化上何时能取得成功,还有待观察。但至少现在3D打印的植物肉、动物肉都已经制作出来,接下来的挑战是打印出色、香、味都符合消费者期望的肉,而且要保证价格和普通肉相差不大。

未来几年,由于动物福利、健康和环境问题,更多人将减少肉类消费,替代蛋白质市场将持续扩张。在更远的未来,我们将无需杀死任何动物,而是按需3D打印牛排、猪肉、鱼片等,这可能成为常态。
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