打印模型、打印汽车、打印房子乃至打印肾脏,近十年来,3D打印技术在许多领域取得惊人突破,这不,研发人员正在探索3D打印技术在农业领域的应用,“不用养殖,直接将整块肉打印出来”,近日已成为热点。

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牛不用养,机器“印肉”


畜牧业被认为是全球暖化的原因之一。地球上将近30%的无冰表面被开垦用来发展畜牧业,造成森林砍伐、土地退化、水污染和荒漠化等。
为了对抗日趋严重的全球暖化问题,研究人员开发的各种替代肉制品横空出世,如“植物肉”。


然而,大多植物肉在生产过程中都使用传统的食品挤出机,无法制造出肌肉纤维或“切割肉块”的纹理,无法给消费者大口咬下肉的口感与嚼劲。3D打印技术则解决了这个问题。

近期,以色列理工学院和阿莱夫农场公司研究人员报告了一种可用于“培养肉”制造的富含植物蛋白的支架材料。研究人员尝试利用豌豆分离蛋白或大豆分离蛋白与经过修饰的海藻酸盐组成可定制的、可被3D打印的支架,并使用牛肌卫星细胞作为培养人造肉的细胞,开发出一种以琼脂作为培养基的“挤出式”3D打印方法。牛间充质干细胞是另一种常用于人造肉培养的细胞类型。


实验和分析表明,这类富含植物蛋白的材料适合用作3D打印“培养肉”的支架材料。有了这些与肌肉组织相同质地的微纤维,就可以模拟真实牛肉的质地和口感。同时,这类非动物源性支架材料还具有更高的营养价值和较低的过敏反应风险。

此外,3D食品打印可以对食物的质地和组合进行自由变化,可以帮助老年患者或其他吞咽困难患者改善进食情况,还可以应用在军用食品、太空食品等特殊食品的制造上。

02
蛋糕、巧克力……这些美食都可打印

                   
事实上,3D打印食物早已不是什么新鲜事。早在2011年,英国研究人员就开发出世界上第一台巧克力3D打印机,食物3D打印技术正式走入人们的视野,这也是食品3D打印机的雏形。
2016年4月,全球第一家3D打印餐厅Food Ink在荷兰开业,餐厅从家具、餐具、装饰到实物,都由3D打印而成。


这家餐厅使用的3D打印机可以用鹰嘴豆泥、巧克力慕斯、豌豆泥、山羊奶酪或披萨面团为客户制作菜肴——这些食材基本上是糊状的,被装进3D打印机里,通过挤出机打造出各种食物造型。


到了2019年,3D食品打印机走上了街头。我国企业时印科技就推出了“盼打”自助式3D巧克力打印机,消费者可以通过微信扫码,选择自己喜欢的模型进行现场打印。


有人猜想,如果其他食品都能这样直接打印出来,未来还需要农田与农户吗?

大可不必为此担忧。老话说“巧妇难为无米之炊”,3D打印技术这位“巧妇”,也是要以农产品作为打印用的“墨水”的:打印蛋糕离不开面粉、奶油,打印巧克力离不开可可豆,打印牛肉使用的纤维支架来自豌豆和大豆。

这些“生物墨水”不仅离不开农田,反而有可能因为开拓新的市场,身价大涨。

03
3D打印助力农业生产


在农业种植领域,3D打印技术也有建树。今年春耕,长沙一家农业科技有限公司就使用了“水稻3D精量定位播种技术”,补齐了水稻机械化生产栽插短板。

该技术是将包衣水稻种子倒入精量定位印刷播种机中,在印刷播种机上铺放特殊竹炭纤维纸,利用滚筒上的固定孔在纸上均匀涂上食用胶,通过滚轮将印刷机输送的稻种,固定在印刷纸上并卷成筒状。


一台印刷机像印刷报纸一样,吐出一幅幅“长长的画卷”,上面印刷的不是文字,而是一粒粒排列整齐的稻种。

打印完成后,村民们便可将育秧纸反铺在提前抹好泥的育秧盘上,再在纸上撒一层细土,施水后3至4个小时,纸张分解,稻种就落到育秧盘里,效率极高,且便于后期使用机插。

这项技术在湖南省衡阳市得到推广。“3D打印1小时能完成50亩左右的育苗任务,省时、省力还省钱!”祁东县风石堰镇农业综合服务中心主任肖顺舟说。


测产证明,“3D打印播种育秧技术”每亩可增产8%-13%。祁东今年种植早稻32.4万亩,其中6万亩应用了3D精量定位播种技术育秧,预计晚稻应用此技术育秧达10万亩以上。

不仅是传统农耕生产,3D打印技术还可以解决都市农业中空间狭小、规格不统一等痛点。

意大利一家公司致力于发展都市农业和都市花园产业,为此他们推出了HealGigo都市农业项目:选择3D打印他们的活农林的小连接器。


这些连接器支持定制各种形状的架构,可以像乐高玩具一样进行组装,满足客户的特定需求。得益于3D打印技术对整个产品开发流程的改善,这种灵活的“农田”将推动都市农业的普及。

拖拉机替代了田里的老牛,无人机解放了农民的双手,科技的发展使农耕生活发生了翻天覆地的变化,或许未来3D打印机也将成为“新型农机”中的一员。

END


南方农村报记者方壮玮 整理报道

参考资料:
央广网《湖南祁东:6万亩早稻使用3D打印技术育秧》
新华社《以色列团队用植物蛋白支架3D打印“培养肉”》
3D打印资源库《3D打印食品:你需要知道的一切都在这里》
35斗《3D打印肉类全产业链解析:2大技术流派,头部机构和食品企业参与》

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