终极钢铁厨师——当3D打印机入侵厨房

11.5封面

作者:Dr. Robert Gorkin, Susan Dodds            翻译:徐翰

“打印食品”听起来不像是普通家庭里,而似乎更像是《星际迷航》里的想法。但3D打印技术(正式名称“增材制造”)正使概念接近实现。从3D打印的金属机翼到近在咫尺的替代器官,下一个会是打印食品吗?当它被端上桌时我们会有怎样的感觉呢?

从圣代冰淇淋到航天食品

在某种意义上,我们已经“打印”了数十年的食物——想想用自动挤出冰淇淋机做的圣代吧。通过喷嘴来挤压材料,这与FDM法3D打印机的工作状态类似,虽然FDM法主要用于塑料原型,但已经在烹饪艺术中使用了多年。康奈尔大学的研究者就率先开创了这样的工作,他们在2007年利用开源的挤压打印机(叫Fab@Home Lab)来料理食物。他们做得非常深入,甚至还与曼哈顿的法国烹饪学院合作,打印了个性化的巧克力、奶酪、曲奇饼干、菜泥火鸡块、芹菜意大利面乃至一架炸扇贝飞船。

巧克-2

创新的食品供应商已成为类似技术的早期尝试者。各种巧克力打印机已经上市,今年情人节时,在日本就可以预定3D扫描面孔而做成的巧克力,其他例子还包括去年众筹网Kickstarter上的Burritobot以及谷歌的3D打印意大利面,其他用于食品的3D打印技术也在研究中。2007年“邪恶疯狂科学家实验室 ”就引进了改进SLS技术的DIY打印机“CandyFab 4000”,利用在糖床上移动的聚焦热源来熔化大型3D糖雕塑;而几个月前,一群滑铁卢大学的学生用定制机来烧结巧克力。

增材制造市场的现有玩家也已经注意到这些。今年9月,3D System公司(NYSE:DDD)收购了The Sugar Lab——一家生产可食用3D糖制点心的创业公司。The Sugar Lab利用了3D System的CJP技术在糖床上打印有味道、可食用的束状形态,以制作固态结构。

Windell_Oskay_3DSugar_Flickr

除了新奇以外,打印食品还可提供显著的医学价值。荷兰应用科学研究组织(TNO)宣布,他们将建立打印机来重新组装菜泥食品——想象从西兰花泥中3D打印的西兰花瓣吧。TNO的目标锁定为护理院用的打印机,以帮助有咀嚼和吞咽困难的老年人。除了医疗,TNO也提出了以不同层次的基本元素——碳水化合物、蛋白质和脂肪——来打印定制化正餐,供给从老年人到运动员、孕妇的所有人。

NASA则将3D打印食品看作制造个性宇航餐的革命方式,并资助了3D打印机的开发,以使得NASA可以在将混合物喷涂到烤盘上之前预混食物成分,NASA的最终目标是打印比萨!除了航天供应,食物也可以随宇航员的日常活动而修改。

打印肉的伦理

打印食品的价值将超越创新层面吗?它应该代替其他食物或补充现有食物的营养价值吗?在这方面的辩论,最有趣也许也是最有争议的领域之一是关于3D打印肉的。

meat

有人提出3D打印肉可以在不增加耕地压力、不持续消耗海洋的情况下,为不断增长的全球人口提供优质蛋白质,也可以解决农业的甲烷排放等问题。

Modern Meadow公司在2011年接受了挑战,开始从生物打印机上制造生态经济型皮革和肉类,他们培养活检牛细胞来产生组织层,最终形成肉或皮,他们预测在五年内培养皮革将上市。Modern Meadow的首席执行官Andras Forgacs是生物打印领域的先驱,他还与他的父亲Gabor Forgacs联合创办了3D打印公司Organovo(NYSE:ONVO)的。2011年在TEDMED大会上,Modern Meadow的首席科学家Gabor烹饪并吃掉了所制作的猪肉。

目前,生产微量的打印肉非常昂贵,在实验室里的价格估计高达数千美元/磅。细胞培养过程可以通过规模化变得更便宜吗?活检的确不是唯一的培养来源,上述过程可利用干细胞。工业规模化还可以使用藻基细胞培养皿中生长的细胞,并采用仿光合作用太阳能系统的新技术。

对于素食主义者,3D打印肉在一定程度上规避了他们对吃动物的担忧。活动物仅用于提供细胞,并从中生长出细胞系(虽然需要未出生的牛的血液来培养多数细胞)。伦理素食主义者仍可能反对因人类目的而利用动物,尽管这样的利用不具有破坏性,但仍是带有剥削性质的。目前尚不清楚3D打印肉是否符合清真或犹太教要求。如果没有涉及动物屠宰,这也有可能不是问题。

我们会吃它吗?

虽然我们通常“用眼睛吃”,但3D打印肉也可以做成我们熟悉的形状和纹理,而我们的味觉将成为主导因素——用以说明打印肉是安全的。

3D打印肉可能会导致类似对转基因食品的争论。普通大众当然想知道3D打印肉是否可供安全食用。消费者将很可能要求足够的保护,确保开发3D打印肉不对他们吃到有机食品产生限制或者至少不影响食用有机食品。可以合理假设大多数人会在“吃真正的肉“和“试试打印肉”之间抉择,那么标签法规就很重要。

农业团体和农业食品生产者也希望能对自身产业是否、何时以及如何被工业化的3D打印肉改变来说上一两句。早期的认识是有必要的,受此影响的团体或关心3D打印食品的团体的广泛参与也是有必要的。虽然还没有针对性的探索,但类似形式的团体参与已经在澳大利亚通过“科学技术参与途径框架”(STEP)发展起来。STEP就广泛的问题——包括合成生物学和仿生植入等——与团体一道工作。STEP支持在澳大利亚研究委员会EES中心道德项目的研究人员,确定有效的公众参与和协商民主进程,揭示和阐明团体对新兴技术的担忧。其他如RiAus——一家澳大利亚非营利组织,则一直活跃在激励团体进行辩论,特别是有关合成肉的。

证据打印中……

3D打印的发展并无放缓,也肯定会在打印食品上有新的进步。这一技术是否能真正脱离新奇性质而走向大众,很可能依赖于处理更多食品的能力——要求厨房、打印机开发者施加影响。如果打印出的肉在经济上可行、消费者能接受,那么3D打印食品是否可以被整合进全球供应链也是有争议的。然而,3D打印食品的好处也是巨大的。时间会告诉我们下一个时尚是否将是“3D打印饮食”。直到那时,各团体也应该持续讨论3D打印食品。

原文链接:http://www.sciencealert.com.au/features/20132110-24918.html? 

其它落款