3d打印与切削加工的比较（肉也能用3D打印生产）

现在，3D打印的应用越来越广泛，已经渗透到了人类的吃穿住行当中，比如我们的日常饮食中就出现了这样的高精尖技术——当真科技与狠活相结合，3D打印与蛋白、脂肪相融洽，一个崭新的、充满变数的食物未来在我们面前徐徐展开。

“3D打印肉”是以色列一家年轻公司Mea Tech 3D所主要负责研发出的人造肉项目，它此前的研发重心是人造鸡肉与牛肉，并且大获成功。

该公司旗下研制出的人造鸡肉是以色列特拉维夫地区餐厅特色菜的原料，而今年二月，Mea Tech 3D又研制出了第一块3D打印牛排，并且以迅雷掩耳不及之势投入了到商用领域。在德国、荷兰、比利时的许多餐厅已经能通过预约品尝这一“人造美味”。

虽然作为出产公司，Meat - Tech 3D大力说明打印肉的健康无害与环保，但无数的消费者还是对其持怀疑态度：

3D打印肉是真的肉吗？它是如何生产出来的？它的生成过程中是否会出现对人体有害的物质？以及它的营养价值真的和真实的肉一样吗？

而这些问题，归根究底就八个大字：3D打印肉能吃吗？

【1】“打印原理”

“3D打印肉”能不能吃要先从它的生产方式、打印过程说起。

说到“打印”，人们下意识想到的就是在电脑上把文件准备好，连接上打印机通过墨盒进行操作，打印出来一份扁平的纸质文件。虽然3D打印与此又异曲同工之妙，但事实上，3D打印的重心更在于3D——即三维立体上。

3D打印是一种快速成型技术，以数字模型为基础，各种塑料、粉末状金属为原料，通过3D打印机构造出立体的物体来。

3D打印肉，也是同样的原理——只是原料从塑料、粉末金属变成了猪、牛、鸡肉中的干细胞，因此，与其说是“打印”技术，不如说这是一种新的食品工程技术。

实验室会从现实中被麻醉的鸡、牛、猪等动物禽类身上进行细胞分离，提取质量最好的干细胞，在动物体外进行大规模的细胞培养。这些细胞则会在技术作用下分化成肌肉细胞和脂肪细胞，就像红色和白色的墨水，这两种墨水作用在一起才能成为“墨盒”，勾画出具体的“肉”的形状。有了“墨水”还不够，科研人员们还要控制细胞与细胞之间的间隔与位置，组装相应的肉类结构。然后才通过3D打印环节和生物支架将其转变为组织。

之后的打印环节并不像我们打印纸张，揭开机器的盖子就能取出完整成熟的“产品”。打印出来的“肉”还需要在超清洁的培养基里浸泡上一段时间，目的是为了促进肉中细胞的增殖繁衍与成熟。这个过程和牛犊、猪崽都需要养殖一段时间变成肉牛、熟种之后才出栏宰杀是一样的原因，只是自然的生长变成了通过生物手段进行的催化生长。

只有经过培养基浸泡过一段时间的“打印肉”才会出现和真肉一样的纹理、口感与稠度，甚至成分与营养也十分相近。

在这一整套流程中，肥瘦肉，即肌肉与脂肪的比例甚至可以通过在程序参数上的预先设置进行比例定制，肥多瘦少、瘦多肥少，或者五花，都可以接受个性化设计。当然形状上，只要你喜欢，打印成心形也可以。

【2】成本巨大，但前景光明

所以根据以上原理，3D打印肉不仅能吃，而且因为比植物肉、微生物发酵肉更安全、完整、健康，所以已经在全球的某些区域大受食客欢迎，更刺激着细胞培养肉机构下大力气更迭研发，以谋求能完全代替市场的真实肉。

2013年，荷兰马斯特里赫特大学的一位教授第一次通过细胞培养肉加3D打印技术成功合成出了第一块可食用“人造肉”，而这块肉的造价为32.5万美元。荷兰细胞培养肉公司Mosa Meat也在2020年表示，它们的“打印牛肉”产品成本为每公斤180美元，而自然养殖的牛肉每公斤饲养成本才仅2美元。

从细胞分离、提取到打印、合成、培养、成熟，每一个环节都意味着一笔巨大的资金和时间投入。3D打印技术的耗资强，周期也格外的长。但仍然有许多国内外的生物科技公司选择攻克这一研发难度最高的技术：

澳大利亚细胞培养肉初创公司Vow Food在2019年推出了世界上第一款“打印”出来的袋鼠肉，目前正在研发羊驼的人造肉；美国的创新食品公司Blue Nalu则是致力于通过鱼细胞研创出三文鱼、金枪鱼等无骨无皮的鱼片；中国南京的培养肉科技公司周子未来在2022年研发出了中国第一块“细胞培养五花肉”，用到的技术不仅仅是3D打印，还有静电纺丝、水凝胶、组织化植物等生物支架。可以说，在这条赛道上，已经涌现出无数的领跑者。

为什么大家会热衷于研究3D打印肉呢？

一是因为打印肉替代真实肉，可以降低畜牧业对环境的影响，畜牧业排出的粪便会造成气体、生物的污染，使用的饲料和微量元素也会造成金属元素的污染；同时畜牧业的减少也能降低对土地、水源、能源的使用；

二是因为“打印肉”中的营养与成分受人类控制与设定，就能避免很多真实肉所附带的诸如胆固醇、三高等疾病与过量元素；三是对于以色列等犹太地区的居民而言，“打印肉”的市场明显非常客观，而且这个群体随着宗教信仰以及素食主义偏向的扩大在增加。

因此3D打印肉的发展不仅能减少传统养殖业对环境的影响，还能降低有害病原体污染的风险、消除对抗生素等药物的需求，避免农药残留进入肉品的可能，保障国民肉食供应的同时保证食品的安全。

上文中我们已经提及，许多大型细胞培养肉科技公司的“初创肉类”都是鸡肉或者牛肉，而且3D打印也是目前所知的唯一可能代替母牛制造牛肉的技术。但因为猪肉是全球消费最多的肉类，所以各大机构也纷纷拓宽了猪肉研发线。还有许多企业将重点放在了鱼、袋鼠、羊驼以及其他非驯服动物上。

当然，除了肉类，3D打印技术还用在了许多食品上。由果泥和素食凝胶打印出的3D棒棒糖，造型随心多变； 意大利意面公司百味来还推出了多款3D打印意大利面；美国甜品创意工坊The Sugar Lab还用最普通的白砂糖打印出了精致又复杂的各种糖果雕塑；日本的3D打印食品公司也不甘落后，Open Meals可以用海藻酸和乳酸钙3D打印出各种造型的寿司，不管是荷包蛋还是小章鱼，应有尽有，就是看起来十分像素风。

既然肉类和甜点、零食都可以3D打印，那素食自然也可以。荷兰应用科学研究组织的多位专家一同研制出一种可以生长、可食用的素食。它使用真菌和豆芽等作为打印材料，创造出一种像是圈养着豆芽和蘑菇生长的球状曲奇饼干。只是，可以但没有必要。而且，新加坡科技与设计大学的研究员也发现，牛奶也是一种非常好的3D打印材料。造型多样，可控制添加多种软填充料，可以保持原有的营养成分，且尤其适合有特殊饮食要求的病患或孩童。

针对有吞咽困难的患者，新加坡南洋理工大学的研究员还发现，可以用蔬菜制造“素食墨水”打印出液体或果胶形状的食物，不仅能更好保留其口感和营养价值，还能保持具有吸引力的造型吸引患者食欲。

3D打印技术应用到食品加工和工程领域，妥妥的就是叠上了美食加科技的双Buff了。这项技术不仅可以创造出更安全健康的“人造肉”，也能提取非食用的藻类、昆虫等物质中的营养成分加工为非传统食物……任何技术都是发展的过程，我们也期待能看到在这个过程中，3D打印技术如何在人类食物供应中发挥出惊人的作用于价值！

参考资料：

1. 李鑫、张爽、许月明等：3D打印技术在肉类加工中应用的研究进展，武汉轻工大学学报. 2022,41(04)
2. 杨庆余、王妍文、李响等：基于食品3D打印技术的食品原料研究及应用，食品工业科技. 2021,42(08)
3. 我国第一块肌肉干细胞培养肉面世，食品工业. 2020,41(01)
4. 何炜：畜牧业生产带来的生态环境问题，《城镇建设》2020,9(25)
5. 赵勇、王凡、张昭寰等：人造海鲜的研究进展与展望，水产学报. 2021,45(02)
6. 王明爽、姜涵骞、李林等：基于果蔬原料的食品3D打印技术及其应用，食品科学. 2021,42(07)
7. 西班牙展示3D打印肉 用类似肉纤维蛋白食材喷涂堆积而成，食品与机械. 2015,31(02)
8. 王淋靓、许伟等：3D打印食品的新发展，轻工科技. 2015,31(07)