Tại sao in 3D là lý tưởng để tái tạo thịt động vật

Ngày tạo: 25/11/2020 4:28:56 CH

Ngành thịt thay thế đã phát triển theo cấp số nhân trong vài năm qua và mục tiêu là tạo ra các sản phẩm thịt không chỉ bền vững hơn nhiều so với thịt động vật mà còn ngon hơn. Những lợi thế vốn có của in 3D khiến nó trở thành một sản phẩm hoàn hảo để giải quyết một số thách thức phức tạp nhất trong việc thay thế động vật làm nguồn thịt và là chìa khóa để phá vỡ thách thức tái tạo bít tết thịt bò. Đây là mục tiêu của Redefine Meat.

Trong khi tác động của thịt đối với môi trường đã được thảo luận nhiều trong những năm gần đây, COVID-19 chỉ làm trầm trọng thêm vấn đề, cho thấy sự mong manh của chuỗi cung ứng thực phẩm hiện tại và khiến các lò mổ phải đóng cửa trên diện rộng do dịch bệnh bùng phát quy mô lớn. Mối quan tâm đến thịt thay thế chắc chắn đã tăng lên, nhưng việc thiếu các sản phẩm đủ ngon để chuyển đổi phần lớn những người yêu thích thịt vẫn khiến ngành công nghiệp này thực sự phát triển và thúc đẩy bất kỳ sự thay đổi có ý nghĩa nào trong việc tiêu thụ thịt toàn cầu. Trong khi những người đi đầu ngoài Thịt và Thực phẩm Bất khả thi chắc chắn đã đạt được những bước tiến lớn trong lĩnh vực này, thực tế là vẫn còn một khoảng trống đáng kể. Trên thực tế, trên toàn cầu, các con số cho thấy sự tăng trưởng của ngành công nghiệp thịt vẫn vượt xa thị trường thịt thay thế.

Với nhiều năm nghiên cứu và phát triển và hàng tỷ đô la đầu tư cho đến nay, bạn sẽ được tha thứ cho việc tự hỏi mình câu hỏi - “Vậy chính xác thì điều gì đang ngăn ngành công nghiệp tiếp tục phát triển? Tại sao đến bây giờ chúng ta vẫn chưa thể nhân rộng thực sự thịt động vật? ”. Câu hỏi rất đơn giản để trả lời, nhưng câu trả lời còn lâu mới đơn giản.

Cấu trúc cơ phức tạp của thịt động vật

Khả năng tái tạo mùi vị, kết cấu và vẻ ngoài của thịt động vật từ lâu đã được coi là chén thánh của thịt thay thế và là một cột mốc quan trọng vẫn chưa đạt được đầy đủ. Để tái tạo thịt động vật một cách hiệu quả, trước tiên cần phải hiểu chính xác thứ tạo ra thịt, ‘thịt’. Thật vậy, chức năng lớn nhất của thịt, và là chức năng đóng góp nhiều nhất vào việc đánh giá cảm quan của chúng ta về nó, là thực tế rằng hầu hết tất cả “thịt” chúng ta ăn đều là cơ động vật. Mặc dù điều này đã được thừa nhận rộng rãi trong toàn ngành, nhưng vẫn chưa hiểu rõ về thành phần và hành vi của cấu trúc cơ động vật, cũng như chức năng của cấu trúc cơ trong kết cấu, hương vị và cảm giác ngon miệng.

Đã phát triển qua hàng triệu năm thông qua quá trình tiến hóa, và hoàn thiện trong nhiều thiên niên kỷ bằng cách lai tạo giữa các khoa học nông nghiệp, cấu trúc của thịt rất tinh vi và phức tạp trong thành phần của nó. Trên thực tế, người ta có thể lập luận rằng thịt, ở dạng cơ, là sản phẩm thực phẩm phức tạp nhất tồn tại. Sự phức tạp này rõ ràng dưới nhiều hình thức - ở trạng thái sống của thịt, quá trình chuyển đổi trong quá trình nấu nướng, và cuối cùng, trong quá trình cảm nhận phức tạp diễn ra trong miệng khi chúng ta ăn thịt. Tất cả những yếu tố này cùng nhau mang đến một trải nghiệm không chỉ ngon và thú vị mà còn là một trải nghiệm thực sự đặc biệt đối với thịt. Đây cũng là lý do tại sao thách thức trong việc tạo lại nó là rất lớn và không thể đơn giản hóa thành một công thức ma thuật. Rốt cuộc, kẻ gánh toàn bộ gánh nặng trong việc làm thịt là một loài động vật, với đặc điểm sinh học, sự sống và chuyển động của nó.

Thách thức này đặc biệt đáng chú ý với bít tết và các loại thịt khác mà chúng ta tiêu thụ nguyên con, và chính lý do tại sao nó hầu như không được ngành công nghiệp thịt thay thế động đến cho đến nay, với các sản phẩm sao chép thịt băm. Trong các sản phẩm như bánh mì kẹp thịt hoặc xúc xích, người bán thịt hoặc người chế biến thịt thực sự phá hủy sự phức tạp ban đầu của thịt và đơn giản hóa mọi thứ. Thay vì cấu trúc, tương tác và phức tạp, chúng ta có sự đồng nhất. Nói cách khác, mọi thứ đều trung bình và thay vì cơ bắp, chúng ta có khối lượng. Danh sách các thuộc tính cần thiết để tạo ra một món 'bít tết hoàn hảo' rộng hơn nhiều so với một chiếc bánh hamburger: độ cứng, cấu trúc sợi, độ kết dính, độ dốc màu, cấu trúc không đồng nhất, sự thay đổi về nhiệt, mùi, hương vị và nhiều thứ khác. Có rất nhiều thông số mà chúng ta là con người không biết làm thế nào để định lượng hoặc trình bày rõ ràng, nhưng khi chúng ta cắn vào miếng bít tết yêu thích của mình, chúng ta chắc chắn cảm nhận được chúng.

Redefine Meat’s Alt-SteakTM được sản xuất bằng cách in thực phẩm nhiều chất liệu

Tái tạo thịt từ dưới đất lên

Tái tạo chính xác cấu trúc cơ phức tạp của thịt động vật là chìa khóa để tạo ra các sản phẩm bít tết thay thế được những người yêu thích thịt mong muốn. Trên đây là Redefine Meat’s Alt-SteakTM được sản xuất bằng cách in thực phẩm nhiều chất liệu.

Để giải quyết thách thức này đòi hỏi một cách tiếp cận mới khi nói đến thịt thay thế - chấp nhận sự phức tạp chứ không phải né tránh. Trong khi các phát triển đang được thực hiện ở một số lĩnh vực, các thuộc tính vốn có của in 3D khiến nó trở thành một đề xuất hấp dẫn cho sản xuất thịt thay thế. Điều quan trọng đối với điều này là khả năng của in 3D để tạo ra các hình học phức tạp không thể đạt được bằng các phương pháp truyền thống. Khi các bộ phận được chế tạo theo từng lớp, hầu như không có giới hạn nào về mức độ phức tạp của bộ phận và việc tái tạo cấu trúc thịt cũng vậy. In 3D cho phép thành phần chính xác của từng lớp thịt để mang đến từng thớ thịt của thịt thật theo cách mà các quy trình thay thế thông thường không làm được.

Tuy nhiên, trong những năm gần đây, chúng ta đã thấy sự ra đời của công nghệ in 3D đa vật liệu mới đưa sự tự do thiết kế này lên một tầm cao mới - và có lẽ đây là tiềm năng lớn nhất để sản xuất thịt thay thế trong việc tái tạo cấu trúc cơ phức tạp thịt động vật. Đặc biệt là khi xử lý bít tết, trái ngược với các quy trình thịt thay thế hiện có được sử dụng ngày nay để chỉ làm các sản phẩm thịt băm từ thực vật, chẳng hạn như bánh mì kẹp thịt.

In 3D đa vật liệu cung cấp cho các kỹ sư và nhà đổi mới khả năng độc đáo để tạo ra các sản phẩm bao gồm nhiều vật liệu khác nhau, tất cả trong một quy trình duy nhất. Nếu bạn lấy một cặp kính râm làm ví dụ, ngày nay các nhà sản xuất đang in 3D khung cứng, lớp lót cao su bên trong để ngồi trên tai và thấu kính trong suốt đồng thời trong một bản in - điều mà trước đây không thể tưởng tượng được. Đối với Thịt tái xác định, việc áp dụng một cách tiếp cận tương tự để in thực phẩm đa nguyên liệu (MMFP) đã không thể thiếu để giải quyết thách thức về thành phần của bít tết. Được thiết kế đặc biệt cho Alt-Meat, máy in 3D Redefine Meat phân phối máu, chất béo và protein đồng thời ở mức voxel theo cấu trúc kỹ thuật số bắt chước cấu trúc của thịt động vật. Hơn nữa, các thành phần này cũng có thể được kết hợp chính xác khi đang di chuyển trong chính quá trình in để tạo ra các vật liệu kỹ thuật số hoàn toàn mới được thiết kế để tái tạo một hỗn hợp động vật cụ thể. Khả năng tiên tiến này cho phép món bít tết thay thế không chỉ có hương vị mà còn tái tạo kết cấu và cảm giác ngon miệng. Xét cho cùng, đây là phương pháp tương tự đang được sử dụng ngày nay để thử và bắt chước mô người trong quá trình in sinh học, vậy tại sao không mở rộng khả năng này để tái tạo một mục tiêu đơn giản hơn nhiều - mô động vật đã giết mổ.

In thực phẩm đa nguyên liệu cho phép các nhà sản xuất thịt tạo ra nhiều loại bít tết và phần cắt toàn bộ cơ - chẳng hạn như thăn nội, mắt sườn hoặc thăn - chỉ bằng cách thay đổi tệp kỹ thuật số.

Ngoài ra, MMFP cho phép các nhà sản xuất thịt thay thế giải quyết tình trạng thiếu đa dạng sản phẩm đang chứng kiến ​​ngày nay. Sử dụng cùng một máy in 3D, các công ty có thể in các loại thịt khác nhau (ví dụ: thịt bò, thịt lợn hoặc thịt cừu) và các loại thịt khác nhau (thăn nội, thăn nội, mắt sườn, v.v.) bằng cách thay đổi tệp kỹ thuật số. Mức độ linh hoạt trong sản xuất này giúp các nhà sản xuất thịt thay thế cung cấp nhiều loại sản phẩm, phương pháp nấu ăn và ứng dụng ẩm thực mà chúng ta mong đợi từ một lối đi hoặc nhà hàng thịt truyền thống.

In, kiểm tra, lặp lại

Như với bất kỳ quy trình phát triển nào, khả năng kiểm tra và lặp lại các thiết kế một cách nhanh chóng có thể quyết định rất nhiều đến tốc độ đạt được sản phẩm mong muốn cuối cùng. Trong khi các quy trình sản xuất thực phẩm truyền thống, chẳng hạn như ép đùn, cho phép các nhà sản xuất thịt thay thế sửa đổi thành phần và thử nghiệm các công thức mới trong quá trình phát triển sản phẩm, nó đòi hỏi một lượng lớn nguyên liệu và chu kỳ sản xuất dài để thử nghiệm từng công thức mới. Việc sửa đổi thành phần cấu trúc của thịt bằng các quy trình tương tự này thậm chí còn khó khăn hơn - máy móc hạng nặng cần phải được cấu hình lại, một công đoạn có thể mất vài ngày hoặc thậm chí vài tuần và thường là một quy trình rất tốn kém. Đây là những rào cản cố hữu trong thịt thay thế tự nhiên làm chậm các bước đột phá phát triển trong việc đạt được cấu trúc và kết cấu của sản phẩm cuối cùng.

Tuy nhiên, MMFP mang lại lợi ích của việc tạo mẫu nhanh và sản xuất kỹ thuật số cho ngành công nghiệp thịt. Nền tảng của thịt in 3D dựa trên các khối xây dựng kỹ thuật số được phân bổ và lắp ráp chính xác trong quá trình in, điều này quan trọng cho phép các kỹ sư vượt ra ngoài chỉ thao tác các nguyên liệu và thực sự thao tác cấu trúc và kết cấu của thịt. Trong giai đoạn phát triển, các lần lặp lại thiết kế mới đối với cấu trúc của thịt có thể được thực hiện kỹ thuật số thông qua phần mềm trong vòng vài phút và một số ‘nguyên mẫu thịt’ mẫu mới với các thông số cấu trúc khác nhau có thể được in và so sánh gần như ngay lập tức. Quá trình ‘in, lấy mẫu, lặp lại’ này mang lại tốc độ phát triển sản phẩm chưa từng có và lợi thế cạnh tranh đáng kể trong việc giải quyết sự phức tạp của việc tái tạo cấu trúc thịt động vật - đặc biệt là khi bẻ thịt bít tết.

Lợi ích của việc tạo mẫu nhanh và sản xuất kỹ thuật số mang lại tốc độ chưa từng có trong ví dụ khác, nếu dữ liệu phản hồi của người tiêu dùng cho thấy thịt quá béo, các tệp kỹ thuật số có thể được tối ưu hóa bằng cách sử dụng các phương pháp tính toán để cơ cấu lại sự phân bố chất béo nhằm giải quyết vấn đề.

Vượt xa sự đổi mới

Mặc dù các thuộc tính vốn có của in 3D đưa ra một đề xuất hấp dẫn cho thịt thay thế, nhưng vẫn còn một chặng đường dài phía trước nếu ngành công nghiệp này thực sự bắt đầu sử dụng thịt động vật. Nếu chúng ta thuyết phục những người yêu thích thịt hàng loạt chấp nhận Alt-Meat và giảm lượng thịt động vật ăn vào, thì thành phần phức tạp của cơ động vật vẫn cần được tái tạo thực sự. Mặc dù rõ ràng là cần phải có những cải tiến mới ở cấp độ công nghệ và quy trình để đạt được điều này, nhưng hiểu được các nguyên tắc cơ bản về những gì tạo nên thịt, ‘thịt’ sẽ rất quan trọng trong suốt hành trình này.

Nguồn: 3dprintingmedia

---

Tags: artec eva artec scanner artec 3d scanner artec spider artec eva 3d scanner artec 3d scanner price artec eva price artec eva scanner artec spider scanner artec eva 3d artec eva 3d scanner price artec 3d spider artec spider 3d scanner price máy quét artec máy quét 3d cầm tay máy quét 3D máy scan mini artec máy scan artec máy scan cầm tay máy scan 3d