Επιχειρηματικές Καινοτομίες

Τι θα εκτυπώσετε για το πιάτο σας σήμερα;

Επιχειρηματικές Καινοτομίες

Τι θα εκτυπώσετε για το πιάτο σας σήμερα;

Η τεχνολογία του 3D printing, μια τεχνολογία ψηφιακής παραγωγής τροφίμων, έρχεται να ενισχύσει σημαντικά την αναδυόμενη τεχνολογία παραγωγής καλλιεργούμενου εργαστηριακά κρέατος, με στόχο την μείωση των περιβαλλοντικών επιπτώσεων του τρόπου ζωής αλλά και της διατροφής μας. Ο συνδυασμός των δύο αυτών τεχνολογιών αποσκοπεί στην ταχεία εισαγωγή νέων, καινοτόμων και υψηλής θρεπτικής αξίας εναλλακτικών κρέατος στην αγορά προσφέροντας στην κυτταρική γεωργία, μια πολλά υποσχόμενη πορεία προς την επίτευξη παραγωγής εναλλακτικού κρέατος σε βιομηχανική κλίμακα.

Τα τελευταία χρόνια ορισμένοι ολλανδικοί ερευνητικοί οργανισμοί,  όπως το Wageningen Food & Biobased Research και το TNO, αναπτύσσουν από κοινού και εφαρμόζουν τεχνολογίες 3D εκτύπωσης στον κλάδο των τροφίμων, δίνοντας την ευκαιρία στους παραγωγούς να δημιουργούν βελτιωμένα ή ακόμη και εντελώς νέα προϊόντα τροφίμων με διαφορετικά σχήματα, υφές και γεύσεις. Μέχρι σήμερα η τεχνολογία της τρισδιάστατης εκτύπωσης έχει εμφανιστεί σε επίπεδο σούπερ μάρκετ, προσφέροντας προϊόντα 3D εκτυπωμένων ζυμαρικών, καραμέλες και σοκολάτες, όχι όμως ακόμα στο εναλλακτικό κρέας.

Το 2013, μάλιστα, η TNO συνεργάστηκε με τον ηγέτη παραγωγής ζυμαρικών, την Barilla, για την ανάπτυξη ενός εκτυπωτή τρισδιάστατων τροφίμων, ικανού να παράγει ζυμαρικά σε προσαρμοσμένα σχήματα κατ’ απαίτηση.

Σε ποια τρόφιμα εφαρμόζεται η τεχνολογία αυτή σήμερα;

Τρόφιμα όπως ζάχαρη ή το άμυλο, σκόνες αλλά και πάστες, όπως ο πουρές πατάτας, διάφορα μείγματα, η ζύμη, η σοκολάτα ή το τυρί αποτελούν φυσικά εκτυπώσιμα υλικά. Αυτά τα συστατικά μπορούν εύκολα να αναμιχθούν και να προσαρμοστούν, ενώ τα περισσότερα από αυτά μάλιστα απαιτούν σπανίως μετεπεξεργασία, με εξαίρεση τη ζύμη.

Η δεύτερη κατηγορία συστατικών τροφίμων αφορά τα τρόφιμα τα οποία είναι μη εκτυπώσιμα από τη φύση τους, όπως τα φρούτα και τα λαχανικά, το ρύζι και το κρέας. Αυτή η κατηγορία τροφίμων μπορεί να πάρει εκτυπώσιμη μορφή με την ανάμιξη απλών προσθέτων, όπως τα υδροκολλοειδή, υλικά που προσδίδουν σταθερότητα στα τρόφιμα (Cohen et al., 2009).   

Τελευταία κατηγορία συστατικών περιλαμβάνει βιώσιμα και καινοτόμα συστατικά όπως πρωτεΐνες εντόμων, πρωτεΐνες από φύκια κλπ. Αυτά θεωρούνται ως συστατικά τροφίμων του μέλλοντος, καθώς μπορούν να αντιμετωπίσουν προκλήσεις που σχετίζονται με τη βιωσιμότητα και την ασφάλεια των τροφίμων. Η τρισδιάστατη εκτύπωση τροφίμων μπορεί να χρησιμοποιηθεί για την ανάμειξη των εντόμων σε μορφή σκόνης με άλλα τρόφιμα προκειμένου να ενθαρρυνθεί η αποδοχή τους ως συστατικό τροφίμων.

Γενικότερα, η τεχνολογία αυτή αποτελεί μια καινοτομία με πρωτίστως δυναμικό πεδίο εφαρμογής. Γι’ αυτό, παρατηρείται μια ευρεία γκάμα εφαρμογών που βασίζονται στην εν λόγω καινοτομία.

Αρκετές είναι οι εταιρίες οι οποίες ερευνούν και εφαρμόζουν την τεχνολογία αυτή για τη παραγωγή εναλλακτικών προϊόντων κρέατος. Το Redefine Meat εφαρμόζει μια ιδιόκτητη τεχνολογία 3D εκτύπωσης για την παραγωγή κρέατος χωρίς την χρήση ζώων, αλλά επιδιώκοντας εμφάνιση, υφή και γεύση ολόκληρου του μυϊκού κρέατος. Σε τυφλή δοκιμή που πραγματοποίησε για το προϊόν του, το 90% των συμμετεχόντων, οι οποίοι κατανάλωναν κρέας, αποκρίθηκαν θετικά. Έτσι, το 2020, το Redifine Meat κυκλοφόρησε την πρώτη τρισδιάστατη τυπωμένη μπριζόλα με 95% μικρότερο περιβαλλοντικό αντίκτυπο, χωρίς χοληστερόλη και πιο προσιτό προϊόν σε σύγκριση με το ζωικό κρέας. Σήμερα παρουσιάζει την νέα σειρά προϊόντων τους με τίτλο «New-Meat» στο Ισραήλ, η οποία περιλαμβάνει χάμπουργκερ, λουκάνικο, κεμπάπ και αλεσμένο βόειο κρέας. 

Όμοια, η ισπανική εταιρία Novameat έχει αναπτύξει, επίσης, την τρισδιάστατη εκτύπωση για την παραγωγή vegan μπριζόλας προκειμένου να μιμηθεί με ακρίβεια την εμφάνιση, την υφή και τις θρεπτικές ιδιότητες των προϊόντων κρέατος χρησιμοποιώντας πρωτεΐνες από ρύζι ή αρακά , φυσικές χρωστικές φυτικής προέλευσης όπως η παέγια και μερικά λιπαρά όπως η ελιά, το κραμβέλαιο ή το λάδι καρύδας.

Στον τομέα των θαλασσινών, εταιρίες όπως η Revo Foods και η Coccus εφαρμόζουν τρισδιάστατες τεχνικές εκτύπωσης για τη παραγωγή εναλλακτικών προϊόντων sashimi σολομού, με βάση φυτικά συστατικά. Όραμα και σκοπός είναι να μπει ένα τέλος στην υπεραλίευση και στην καταστροφή των ωκεανών, προωθώντας ενναλακτικές λύσεις, υψηλής θρεπτικής αξίας με λιγότερα τοξικά απόβλητα στο περιβάλλον.

Η διαδικασία εκτύπωσης τροφίμων και γενικά πολύπλοκων υλικών, η οποία ελέγχεται από ένα πρόγραμμα υπολογιστή, απαιτώντας ελάχιστη ανθρώπινη αλληλεπίδραση, αποτελεί αναπόσπαστο μέρος της πρόκλησης για τη σύνθεση ολόκληρων μυϊκών ομάδων κρέατος, όπως η μπριζόλα. Η ικανότητα αυτή έγκειται στην ίδια την τεχνολογία η οποία επιτρέπει την δημιουργία πολύπλοκων δομών όπως αυτές των ζωικών μυών, τόσο σε εμφάνιση όσο και σε υφή και γεύση.

Ποια είναι τα πλεονεκτήματα μιας τέτοιας τεχνολογίας ;

Η τεχνολογία της τρισδιάστατης εκτύπωσης τροφίμων κινείται με γνώμονα τους καταναλωτές, ενώ παράλληλα αποτελεί σημείο διαφοροποίησης για τις εταιρίες που έχουν προχωρήσει στην ενσωμάτωσή της κατά την παραγωγική διαδικασία, λόγω της πληθώρας των πλεονεκτημάτων που αυτή εμφανίζει. Αυτά συνοψίζονται ως εξής:

1. Αρχικά, η ικανότητα της τρισδιάστατης εκτύπωσης να «χτίζει» το προϊόν στρώμα με στρώμα (τεχνολογία FLM – Food Layered Manufacture), εκμηδενίζει τα όρια που αφορούν στην πολυπλοκότητα που δύναται να υπάρχει ανά κατηγορία προϊόντος. Η ικανότητα αυτή αποκτά ιδιαίτερη σημασία στην περίπτωση του κρέατος, το οποίο αποτελεί από τη φύση του ένα προϊόν με δύσκολη δομή, δίνοντας έτσι την ευελιξία στην παραγωγή οποιουδήποτε μέρους του κρέατος πρόκειται να παραχθεί.

2. Η τεχνολογία αυτή επιτρέπει τον έλεγχο και την παραγωγή εξατομικευμένων τροφίμων για άτομα με ειδικές δίαιτες, εξασφαλίζοντας ποικίλα, φρέσκα και υγιεινά πιάτα προσαρμοσμένα ακριβώς στις ανάγκες και τις προτιμήσεις αυτής της καταναλωτικής ομάδας.

3. Η τρισδιάστατη εκτύπωση του κρέατος μπορεί να διαδραματίσει εξέχοντα ρόλο στην αντιμετώπιση εμποδίων που δημιουργούνται από τις διακοπτόμενες αλυσίδες τροφοδοσίας, δίνοντας την δυνατότητα εκτύπωσης τροφίμων ακόμα και στις αποκεντρωμένες περιοχές. Με την ζήτηση και την παραγωγή κατ’ απαίτηση (food on demand), τα εμπόδια στην αλυσίδα εφοδιασμού δύναται να αποτελέσουν παρελθόν καθώς τα τρόφιμα φτάνουν στο επιθυμητό σημείο πώλησης, την επιθυμητή χρονική στιγμή και στην ακριβή ποσότητα που ζητείται.

4. Απόρροια των ανωτέρω είναι η ενίσχυση μιας βιώσιμης πρακτικής που αποσκοπεί σε μείωση των επιπέδων ρύπανσης που προκύπτουν από τα απόβλητα μιας βιομηχανικής μονάδας αλλά και τις ανάγκες μεταφορών σε ειδικές συνθήκες (ψύξη ή κατάψυξη) σε μακρινές περιοχές. Ακόμα, ενισχύεται η έννοια της κυκλικής οικονομίας λόγω του μικρότερου αποτυπώματος άνθρακα και της σπατάλης των πρώτων υλών.

5. Τέλος, το βασικότερο ανταγωνιστικό πλεονέκτημα αυτής της τεχνολογίας είναι τα περιθώρια βελτίωσης. Επαναλήψεις κατά τον σχεδιασμό της δομής του κρέατος μπορούν να γίνουν ψηφιακά μέσω λογισμικού μέσα σε λίγα μόλις λεπτά, εκτυπώνοντας αφενός ποσότητα και αφετέρου ποιότητα του τελικού προϊόντος. Έτσι, δίνεται η δυνατότητα άμεσης σύγκρισης και αξιολόγησης προκειμένου να διορθωθούν τυχόν αστοχίες ή να επιτευχθεί το άριστο επιθυμητό τελικό προϊόν.

Ως αποτέλεσμα όλων των παραπάνω η αγορά της τρισδιάστατης εκτύπωσης τροφίμων προβλέπεται να φτάσει τα 400 εκατομμύρια δολάρια έως το 2024, με συνολικό ετήσιο ρυθμό ανάπτυξης 50% μεταξύ 2017 και 2024. (Research Nester, 2018).

Μια βασική πρόκληση που αντιμετωπίζει η καλλιεργημένη βιομηχανία κρέατος είναι η οικονομικά αποδοτική παραγωγή. Γι’ αυτό, μεγάλες εταιρίες στο χώρο, όπως η MeaTech 3D Ltd, επενδύουν στην ανάπτυξη τεχνολογίας τέτοιων τροφίμων σε πιλοτική κλίμακα προκειμένου να εξασφαλιστεί η βιωσιμότητα μιας τέτοιας τεχνολογίας (Εικόνα 6). Η MeaTech 3D Ltd συγκεκριμένα ανακοίνωσε πρόσφατα την πρόθεσή της να ιδρύσει ένα πιλοτικό εργοστάσιο το 2022 στη Γερμανία, με στόχο την παραγωγή πρωτεϊνικών συστατικών και φυτικού ή κυτταρικού λίπους κοτόπουλου καλλιεργημένο στο εργαστήριο.

Παράλληλα όμως δεν πρέπει να ξεχνάμε ότι στην πραγματικότητα η τεχνολογία 3D printing κρέατος και γενικότερα τροφίμων δεν είναι ακόμα επαρκώς δοκιμασμένη, ιδιαίτερα σε επίπεδο υγιεινής και ασφάλειας τροφίμων και δεν υπάρχει το σχετικό πλαίσιο μέσα στο οποίο θα μπορούσε να απευθυνθεί άμεσα στο καταναλωτικό κοινό. Όμως τα βήματα που γίνονται σήμερα έχουν πολύ μεγάλη ταχύτητα, καθώς υπάρχει η πίεση της σημαντικής μείωσης του μεγάλου αποτυπώματος της κτηνοτροφίας στο περιβάλλον.

Επίσης οι προσδοκίες που προσφέρει αυτή η τεχνολογία στον τομέα των τροφίμων και ειδικά στο κρέας, δεν αφορούν πρωτίστως τον vegan ή vegetarian πληθυσμό αλλά κυρίως τους flexitarians ή/και τους meat lovers ακόμα. Εκεί εντοπίζεται και η τεράστια οικολογική σημασία αυτής της καινοτομίας στα επόμενα χρόνια.

Μαρία Χαμηλάκη
Food Scientist MSc
Η
ellasVeg

ΒΙΒΛΙΟΓΡΑΦΙΑ

    1. Cohen, D. L. et al. 2009. “Hydrocolloid Printing: A Novel Platform for Customized Food Production.” In Proceedings of Solid Freeform Fabrication Symposium, Austin, Texas.

    2. Jie Sun et al. 2015. “A Review on 3D Printing for Customized Food Fabrication”. 43rd Proceedings of the North American Manufacturing Research, vol. 1, p. 308–319.

    3. Yang, F., Zhang, M., & Bhandari, B. (2015). “Recent development in 3D food printing”. Critical Reviews in Food Science and Nutrition, 57(14), 3145–3153.

ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΗ ΒΙΒΛΙΟΓΡΑΦΙΑ

  1. 3D food printing – WUR

  2. https://www.foodnavigator.com/Article/2021/01/21/Blind-tasting-3D-printed-alternative-meat-It-tastes-and-feels-like-meat2

  3. https://www.tno.nl/media/5517/3d_food_printing_march_2015.pdf

  4. https://www.digitalfoodprocessing.com/en/digitalfoodprocessing/show/3d-printing-opens-door-to-michelin-star-chocolate-creations.htm

  5. https://www.foodingredientsfirst.com/news/meatech-3d-exec-reveals-cultured-chicken-fat-scale-up-plans-for-new-belgium-pilot-plant.html

  6. Redefine Meat Announces Commercial Launch of its First Ever 3D Printed ‘New-Meat’ Series – vegconomist – the vegan business magazine

  7. https://www.youtube.com/watch?v=xyXhK2aE67M

  8. https://www.youtube.com/watch?v=4RvP3iNzpKc

  9. Revo Foods – Plant-Based Seafood (revo-foods.com)

  10. https://eitmanufacturing.eu/revo-foods-from-the-idea-of-plant-based-3d-printed-seafood-to-an-investment-of-almost-2-mio-euro/

  11. https://www.novameat.com/

  12. https://www.greenqueen.com.hk/novameats-version-2-0-3d-printed-vegan-steak-is-the-most-realistic-yet-2/

  13. https://cocuus.com/en_us/

  14. https://www.foodnavigator.com/Article/2021/06/22/Cocuus-Meet-the-start-up-disrupting-fake-meat-with-3D-printing

  15. https://www.foodnavigator.com/Article/2021/03/24/Has-the-alternative-meat-market-been-slowed-by-COVID-Redefine-Meat-thinks-not

  16. https://www.ift.org/news-and-publications/food-technology-magazine/issues/2017/april/columns/processing-3d-food-printing

Εγγραφείτε στο newsletter

Πρόσφατα άρθρα