新的3D打印墨水可以使人造肉更具成本效益

培养肉(也称为细胞培养肉或实验室培育肉)是一种很有前途、更环保的替代品，可以替代传统畜牧业生产的肉类。然而，生产成本仍然很高，需要降低才能广泛使用。

现在，来自新加坡和中国的研究人员已经找到了一种方法，可以利用食物垃圾来培养肉类，降低生产成本，并帮助使培养肉类成为养活世界人口的可行选择。

扩大生产

为了生产培养肉，动物肌肉干细胞在支架上生长，支架通过促进营养物质的运输改善细胞的环境，并允许产生质地和结构。没有它，肉更像是块状土豆泥。

独特的支架可以使用新兴的3D打印技术、电流体动力学(EHD)打印来创建。由于支架成为肉类产品的一部分，它们需要可食用，因此通常由明胶和胶原蛋白等动物产品或合成材料制成，但生产成本很高。寻找具有成本效益的可食用印刷油墨是生产人造肉的主要挑战之一。

在最近发表在AdvancedMaterials上的一项研究中，研究人员开发出了可食用的植物性墨水，这种墨水来源于食物垃圾，例如谷壳。这种新型墨水可以完全被肉制品吸收，而且生产成本低廉，因此可以显着降低大规模养殖肉生产的成本。

来自中国西交利物浦大学的孙杰教授是该研究的作者之一，他说：“我们已经针对3D打印技术优化了基于植物的墨水，这样我们就可以打印支架并将肌肉干细胞置于其上.然后细胞可以随着支架的结构生长，我们用甜菜给长出来的肉上色，让它看起来像传统的肉。

来自中国新加坡国立大学苏州研究院和新加坡国立大学的孙教授和研究人员将从大麦或黑麦中提取的谷物蛋白与玉米蛋白(玉米醇溶蛋白)混合，首次生产出纯谷物蛋白墨水时间。

孙教授说：“这是一种大规模生产人造肉的新颖且具有颠覆性的想法。利用食物垃圾中的营养物质打印支架，不仅可以利用和增加食物垃圾的价值，还可以减轻畜牧业对环境的压力。”

通过3D打印技术使用基于植物蛋白的支架培养人造肉的过程。图片来源：JieSun/西交利物浦大学

寻找新墨水

孙教授解释了为什么创建用于培养肉类的支架的要求不同于用于培养其他类型细胞的支架。

“在培养癌细胞用于药物研究时，我们希望它们聚集成簇，以模仿它们在人体中的生长方式。因此，我们对支架的强度有很高的要求，它必须足够坚固以支撑细胞簇.

“然而，在培养肉类时，我们希望肉能均匀生长，这样肉质才能更好吃，”她继续说道。“因此，我们不需要抗拉强度高的支架。相反，我们希望它可以被肌肉细胞食用和吸收。

“这些是寻找适合支架EHD打印的可食用墨水的一些最大挑战。我们测试了各种材料，最终决定使用植物蛋白来制作支架，”孙教授说。

孙教授希望，在未来，植物提取物也将被用来制造肉细胞赖以生长的富含营养的物质。

“目前，人造肉成本高的主要原因之一是肌肉细胞的营养培养基，仍然来自动物蛋白。未来，如果能找到合适的植物提取物来提供营养，将进一步降低人造肉的成本。”培养肉的成本，使其更实惠，”孙教授总结道。