據(jù)聯(lián)合國(guó)統(tǒng)計(jì),2050年全球人口將達(dá)90億,屆時(shí)糧食需求將上升70%,食物短缺將使得素食成為未來人類的主要飲食方式。
如今,畜牧業(yè)占用了全球約1/3的土地和約1/4的淡水,并釋放了約15%的溫室氣體,無論是從節(jié)省自然資源還是控制碳排放考慮,未來我們不得不放棄吃肉。
圖片來自:MeaTech
正是在這一大背景下,3D打印可能是解決這一問題的有效方案,吃肉,但不吃動(dòng)物,重新定義肉類;它或許會(huì)徹底改變我們未來消費(fèi)肉類產(chǎn)品的方式。而在這個(gè)百億級(jí)別的藍(lán)海市場(chǎng)中,也將誕生多家3D打印肉類的行業(yè)領(lǐng)導(dǎo)者。
目前,3D打印肉已經(jīng)成為可能,并被搬上了餐桌,但該行業(yè)仍處于起步階段。然而,隨著過去幾年技術(shù)上的突破,這一愿景離現(xiàn)實(shí)越來越近,我們今天就和大家聊一聊3D打印肉類替代品的歷史來源,工作原理,代表企業(yè)和優(yōu)缺點(diǎn)等。
3D打印肉 - 歷史與科學(xué)
2006年,一群來自美國(guó)康奈爾大學(xué)的學(xué)生創(chuàng)造了第一臺(tái)面向公眾的多材料3D打印機(jī)Fab@Home,通過它可以打印各種食品,包括巧克力、餅干面團(tuán)和起司。時(shí)間來到2012年,第一臺(tái)商用巧克力3D打印機(jī)Choc Edge問世。
隨著食品3D打印技術(shù)的進(jìn)步,出現(xiàn)了更多可食用的打印材料。2018年,西班牙食品科技初創(chuàng)公司Novameat成為第一家使用3D打印技術(shù)生產(chǎn)3D打印植物牛排的公司。
圖片來自:Novameat
從此,3D打印替代肉的市場(chǎng)被正式打開,并有越來越多的科技公司投身其中。
3D打印肉是如何工作的?
通常的做法是將肉的結(jié)構(gòu)分解為三個(gè)主要成分:血液、脂肪和肌肉,然后使用模仿真實(shí)肉的植物提取物和天然植物性著色劑的混合物來設(shè)計(jì)每個(gè)組件。再將這些混合物冷卻并制成泥狀,將其送入專門的肉類3D打印機(jī)。圖片來自:Redefine Meat
與常見的FDM(熔融沉積工藝)3D打印過程非常相似,設(shè)計(jì)軟件用于計(jì)算三部分中每一個(gè)的最佳分布,將肉分割成虛擬層,生成打印所需要的路徑,然后通過機(jī)器內(nèi)的單獨(dú)噴嘴一層層疊加成型,打印完成后,將其壓制成更堅(jiān)固的結(jié)構(gòu),然后可以切片、烹飪和食用。
3D打印肉類領(lǐng)域的領(lǐng)先企業(yè)
Novameat
2018年,西班牙初創(chuàng)公司Novameat成功用植物性蛋白質(zhì)3D打印了素食牛排,它被譽(yù)為最逼真的肉類替代品之一,這也使得它成為世界上第一家完成3D打印牛排的公司。
圖片來自:Novameat
隨后,這家公司繼續(xù)開發(fā)和改進(jìn)其純素肉類替代品,并在2020年推出了3D打印牛排的2.0版,在質(zhì)感和外觀上都進(jìn)行了很大地改進(jìn),而且成本也在下降,生產(chǎn)50克的成本約為10元。Novameat的下一步將是改善口味和營(yíng)養(yǎng)價(jià)值,以提供真正可以與肉類競(jìng)爭(zhēng)的替代品。
Redefine Meat
Redefine Meat是一家成立于2018年的以色列初創(chuàng)公司,也是目前3D打印素肉企業(yè)中知名度最高的公司之一。截至目前,其總?cè)谫Y額已超過1.7億美元。Redefine Meat率先生產(chǎn)以植物為基礎(chǔ)的整塊肉,已經(jīng)推出了碎牛肉、漢堡、烤肉串和香腸等產(chǎn)品。
圖片來自:Redefine Meat
如今,它在全球布局了六臺(tái)自制研發(fā)的Alt-Meat食品工業(yè)3D打印機(jī),其設(shè)備的打印速度達(dá)到了每小時(shí)10公斤?,F(xiàn)在,這家以色列初創(chuàng)公司的New-Meat產(chǎn)品已在以色列、荷蘭、德國(guó)和英國(guó)的120多家餐廳中銷售。
Steakholder Foods
Steakholder Foods的前身為MeaTech 3D,這同樣是一家來自以色列的公司,已經(jīng)在納斯達(dá)克上市。與前面2家3D打印植物蛋白的技術(shù)路線不同,Steakholder是從動(dòng)物(牛、豬、雞)中提取干細(xì)胞進(jìn)行人工培育,再將其作為生物墨水進(jìn)行3D打印,打印后繼續(xù)放在培養(yǎng)皿中進(jìn)行培養(yǎng),最終才形成3D打印的人造肉。
圖片來自:MeaTech
去年,該公司推出了一種生物打印的3.67 盎司(104 克)牛排,就在今年9月,Steakholder又推出了新品Omakase Beef Morsels,一種使用牛的干細(xì)胞3D打印而成的大理石紋路牛肉。如今,該公司宣布已與以色列一家最大的連鎖超市合作,通過當(dāng)?shù)厣a(chǎn)設(shè)施擴(kuò)大其培育肉產(chǎn)品的開發(fā)。
Aleph Farms
Steakholder Foods的主要競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手是以色列初創(chuàng)公司Aleph Farms,該公司成立于2017年通過3D生物打印和動(dòng)物細(xì)胞的活體培養(yǎng)物,可以在3-4周內(nèi)用干細(xì)胞培育出一塊牛排。
圖片來自:Aleph Farms
2018年,Aleph發(fā)布了世界上第一個(gè)用牛細(xì)胞制作培育的牛排,2019年,他們與3D Bioprinting Solutions合作生產(chǎn)了第一批在太空種植的肉類。他們上一輪的融資超過了1.05 億美元,并預(yù)計(jì)將在今年年底前獲得監(jiān)管部門的批準(zhǔn),開始銷售其產(chǎn)品。
除了以上4家公司之外,還有包括上海食未生物科技CellX,香港Alt Farm,西班牙Cocuus System Ibérica,美國(guó)Mooji Meats,智利BlueNalu,奧地利Revo Foods等在內(nèi)的多家3D打印肉類企業(yè)。
3D打印肉 - 優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)
很顯然,3D打印人造肉想要作為主流的肉制品仍有很長(zhǎng)的路要走,其中有一些問題還有待解決。
圖片來自:Redefine Meat
我們先來看看它有什么優(yōu)勢(shì)。
1,更健康、更合乎道德和更環(huán)??沙掷m(xù)
可以在保證人體所需營(yíng)養(yǎng)元素外,減少血管的膽固醇,增強(qiáng)抗病能力;不需要?dú)⒙緞?dòng)物無疑將是人類最偉大的道德進(jìn)步之一;大大減少水、土地面積和能源使用,從而減少溫室氣體排放。
2,不容易變質(zhì),存儲(chǔ)時(shí)間更長(zhǎng),減少浪費(fèi)
比傳統(tǒng)肉類相比不容易變質(zhì),且只需要更少的冷藏,保存的時(shí)間更長(zhǎng),從而也將減少浪費(fèi)。
3,生產(chǎn)成本更低
飼養(yǎng)動(dòng)物以獲取肉類每年可能會(huì)花費(fèi)更多的土地、飼料、水、圍欄和一般開支,而種植3D打印所需植物材料的成本將大大低于飼養(yǎng)牲畜的成本。
圖片來自:Steakholder Foods
3D打印肉的優(yōu)勢(shì)明顯,但缺點(diǎn)也特別突出,成本高,產(chǎn)能有限。目前3D打印肉的價(jià)格明顯高于傳統(tǒng)的肉類,而且外觀和口感還達(dá)不到消費(fèi)者的期待值。但是,相信隨著需求的增加和技術(shù)的進(jìn)步,制作的成本也將急劇下降,最終售價(jià)也將顯著降低。
和大多數(shù)新技術(shù)一樣,3D打印肉最終在商業(yè)化上何時(shí)能取得成功,還有待觀察。但至少現(xiàn)在3D打印的植物肉、動(dòng)物肉都已經(jīng)制作出來,接下來的挑戰(zhàn)是打印出色、香、味都符合消費(fèi)者期望的肉,而且要保證價(jià)格和普通肉相差不大。
未來幾年,由于動(dòng)物福利、健康和環(huán)境問題,更多人將減少肉類消費(fèi),替代蛋白質(zhì)市場(chǎng)將持續(xù)擴(kuò)張。在更遠(yuǎn)的未來,我們將無需殺死任何動(dòng)物,而是按需3D打印牛排、豬肉、魚片等,這可能成為常態(tài)。
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