اللحوم المطبوعة بطابعة ثلاثية الأبعاد هي لحوم مصنوعة من الخلايا الجذعية المزروعة في المختبر، وهي نسخة صالحة للأكل لمنتج يشبه اللحوم تم إنشاؤه من خلال عملية تصنيع مضافة. يتم تصنيع اللحوم المطبوعة الثلاثية الأبعاد، طبقة تلو الأخرى، من حبر حيوي ينبثق من فوهة الطابعة الثلاثية الأبعاد.
تحاكي هذه اللحوم المطبوعات المليئة بالبروتين شكلَ وملمس اللحوم المذبوحة والمزروعة تقليديًا، وصولاً إلى المستوى الخلوي، إلى حد أن معهد الغذاء الجيد يعتبرها "لحومًا أصلية"، في حين أنها قابلة للتخصيص بدرجة كبيرة، ولا تحتاج إلى ذبح أيَّ حيوان.
ما هي اللحوم المطبوعة الثلاثية الأبعاد؟
اللحوم المطبوعة الثلاثية الأبعاد عبارة عن نسخة طبق الأصل من اللحوم قابلة للبرمجة، مصنوعة من العملية المضافة للطابعة الثلاثية الأبعاد التي تكرر نظيرتها المزروعة تقليديًا على مستوى الخلية.
بصرف النظر عن الربح، فإن إنشاء التكنولوجيا الجديدة لإنتاج الغذاء بالطباعة الثلاثية الأبعاد له علاقة بتلبية الطلب المتزايد على بدائل اللحوم، ومعالجة هدر الطعام، وتطوير حلول مستدامة لمكافحة تغير المناخ.
لكن علينا أن نلاحظ أن اللحوم المطبوعة الثلاثية الأبعاد هي مجرد عملية إنتاج اللحوم، ويجب طهيها قبل أن يتم استهلاكها. تتضمن عملية الطباعة الثلاثية الأبعاد فقط طباعة المادة أو عرضها على السطح بالشكل المطلوب.
ممَّ تتكون اللحوم المطبوعة الثلاثية الأبعاد؟
يتم تصنيع اللحوم المطبوعة الثلاثية الأبعاد من اللحوم المستنبتة، مما يعني أنه تم زراعتها في المختبر أو على أساس الخلايا. على الرغم من أنها مصنوعة من الخلايا الدهنية والعضلية للحيوان، فإن العملية لا تتطلب ذبح أي نوعٍ من الماشية.
إنها تحتوي على تركيبة قطعة اللحم النيئة نفسها، تحتوي على بروتينات تحاكي بنْية الأنسجة، وتحتوي على خلايا دهنية تُعرف باسم الخلايا الشحمية، وخلايا العضلات الهيكلية التي توفر النكهة والملمس على التوالي.
تشتمل معظم الأطعمة الثلاثية الأبعاد على المكونات الآتية:
- هريس.
- بطاطس مهروسة.
- هلام (جل).
- جبنة.
- جليد.
- شوكولاتة.
- سكر.
- بودرة الشوكولاتة.
- مسحوق البروتين.
- الصلصات (كاتشب، بيتزا، صلصة حارة، خردل، إلخ)
- حبر طعام ملون.
بالنسبة للحوم المطبوعة الثلاثية الأبعاد، يمكن أن تتضمن قائمة المكونات هذه مكونات نباتية، مثل البازلاء والحمص والشمندر وما إلى ذلك، أو الخلايا الحيوانية المستنبتة.
كيف يتم تصنيع اللحوم المطبوعة الثلاثية الأبعاد؟
لبدء عملية تصنيع اللحوم المطبوعة الثلاثية الأبعاد، يقوم العلماء بأخذ خزعة من عيّنة من الخلايا الجذعية الحيوانية اعتمادًا على نوع اللحوم المرغوب فيه، سواء لحم البقر أو الدواجن أو حتى الأسماك. تخضع هذه الخلايا بعد ذلك لعملية تكاثر في المختبر، إذْ يتم غمرها في مصل مُغَذٍّ وغني بالعناصر الغذائية داخل مفاعل حيوي يتم التحكم في مناخه.
وعلى مدار عدة أسابيع، تتكاثر هذه الخلايا وتتفاعل وتتمايز إلى خلايا دهنية وعضلية تشكل الحبر الحيوي. بعد ذلك، تستخدم الذراع الآلية فوهة لتوزيع خيوط اللحم المزروعة الشبيهة بالمعجون في طبقات دقيقة فوق بعضها بعضًا.
تتبع الذراع تعليمات ملف رقمي تم تحميله باستخدام برنامج التصميم بمساعدة الحاسوب، أو برامج CAD، من أجل تكرار الشكل والهيكل الصحيحين للحوم المقصودة. يجب أن تكون مادة اللحوم المطبوعة الثلاثية الأبعاد لزجة وثابتة بما يكفي لإعادة إنتاج نموذج هيكلي مكتمل بأوعية دموية دقيقة للأنسجة، اعتمادًا على نوع اللحم وقطعه.
يعود المنتَج المطبوع إلى مرحلة الحضانة الثانية، والتي تسمح للخلايا الجذعية بالتمايز والنضج كما تفعل داخل الحيوان. هذا هو المكان الذي تتشكل فيه ألياف العضلات بشكل كامل بالكثافة والسُّمك والطول المناسبَين بعد أن اتخذت شكلها. بعد بضعة أسابيع أخرى، يصبح اللحم المعد للمختبر جاهزًا للطهي.
هل اللحوم المطبوعة الثلاثية الأبعاد نباتية أم غير ذلك؟
قد تكون اللحوم المطبوعة الثلاثية الأبعاد نباتية أو لا حسب المكونات المستخدمة في "طباعتها".
يتم تصنيع بعض اللحوم المطبوعة الثلاثية الأبعاد باستخدام مكونات نباتية، مثل الصويا وبروتين البازلاء والشمندر والحمص ودهن جوز الهند. بينما يتم تصنيع أنواع أخرى من اللحوم الثلاثية الأبعاد -والمعروفة أيضًا باسم اللحوم المستنبتة- باستخدام الخلايا الحيوانية.
في حين أنه لا يوجد أي انتهاك أخلاقي من الناحية الفنية في تناول اللحوم المطبوعة المصنوعة باستخدام الخلايا الحيوانية المستنبتة، فإن بعض النباتيين قد يختلفون مع ذلك.
في الوقت الحاضر، هناك رقابة تنظيمية محدودة على الطباعة الثلاثية الأبعاد للأغذية. ولكن مع تزايد عدد النباتيين الذين يتكيفون مع فكرة اللحوم المطبوعة الثلاثية الأبعاد أو اللحوم المستنبتة، فإن التنظيم سيتبع قريبًا.
ما هي إيجابيات اللحوم المطبوعة الثلاثية الأبعاد؟
إذا كان الطعام المتاح بسهولة بضغطة زر لا يكفي لنقطة بيع، فإليك بعض الميزات البارزة المنسوبة إلى اللحوم المطبوعة الثلاثية الأبعاد.
-
قابلة للتخصيص
الميزة الأولى للأطعمة المطبوعة الثلاثية الأبعاد هي قابليتها للتخصيص، أي يمكنك التحكم في الشكل والبنية والنكهة والقيمة الغذائية للطعام من خلال دمج المكونات المختلفة بعناية في عملية الطباعة الثلاثية الأبعاد، وهذا مهم بشكل خاص لصناعة اللحوم المستنبتة، إذ تعد الاختلافات في الملمس والطعم واللون ضرورية لإنتاج منتجات اللحوم على قدم المساواة مع صناعة اللحوم التقليدية.
-
قابلة للتطوير
هناك إمكانية التوسع في هذه اللحوم المصممة خصيصًا دون فقدان التخصيص، إذْ إنّ كل عنصر غذائي هو نفسه إلى حد ما، ولكنه يوفر أيضًا القدرة على التخصيص بشكل جماعي.
-
لا يوجد ذبح لأيّ حيوان
توصل علماء التكنولوجيا الحيوية إلى كيفية حصاد الخلايا الجذعية من الماشية مع الحفاظ على الحيوان الفعلي على قيد الحياة. بصرف النظر عن كون هذا مكسبًا للأشخاص الذين يعارضون استهلاك الحيوانات، فإن هذه الممارسة تبشر بالخير في تلبية الطلب العالمي المتزايد على البروتينات الحيوانية المرتبطة بزيادة عدد السكان، وارتفاع الدخل والزحف العمراني والمجتمعات العمرية.
-
صديقة للبيئة
تشكل الممارسات الزراعية التقليدية أساس سلسلة الإمدادات الغذائية في العالم، ولكنها تأتي بتكلفة كبيرة. وكما لخص المنشور العلمي على الإنترنت "عالمنا في البيانات"، فإن صناعة إنتاج الغذاء الكثيفة الاستخدام للموارد تتطلب كميات كبيرة من المياه العذبة، واستخدامًا كبيرًا للأراضي، وبشكل أكثر تحديدًا، نصف المساحة الصالحة للسكن في العالم، وهي مسؤولة عن أكثر من ربع انبعاثات غازات الاحتباس الحراري.
لذلك، فإن هذا هو المكان الذي يمكن أن تساعد فيه محاصيل اللحوم المستنبتة وتقنية الطباعة الثلاثية الأبعاد.
في الوقت الحالي، تتم تربية غالبية الماشية في عمليات تغذية حيوانية مركزة، مما يسبب مخاوف تتعلق بالبيئة والصحة العامة والأمن الغذائي. ستعمل اللحوم المطبوعة الثلاثية الأبعاد على تقليل استخدام الأراضي الزراعية واستهلاك المياه، وانبعاثات الغازات الدفيئة، وتحسين كفاءة استخدام الطاقة.
-
أسرع في الإنتاج
يستغرق إنتاج اللحوم المستنبتة أسابيع أيضًا، مقارنة بالسنوات اللازمة لتربية الماشية.
-
صحية
فيما يلي بعض الفوائد الصحية للحوم الثلاثية الأبعاد بالمقارنة مع استهلاك اللحوم الحيوانية الحقيقية:
- انخفاض خطر الإصابة بأمراض القلب والأوعية الدموية.
- انخفاض خطر الإصابة بمرض السكري.
- انخفاض خطر الإصابة بأنواع معيّنة من السرطان.
-
مغذية
الطعام المطبوع الثلاثي الأبعاد أكثر تغذية من الطعام العادي، وذلك بفضل التحكم الغذائي الذي يمكن ممارسته في إنتاجه.
ومن المتطلبات الغذائية الشخصية إلى تغذية كبار السن، يمكن للمرء التحكم في كمية البروتين والسكر والفيتامينات والمعادن والدهون التي تدخل في الأطعمة المطبوعة الثلاثية الأبعاد. يمكن للمرء أيضًا صنْع منتجات غذائية أكثر ليونة لكبار السن تلبي متطلباتهم الغذائية.
-
الاستدامة
في حين يتم إنتاج الكثير من الغذاء لإطعام الجميع في العالم، فإن القيام بذلك يتطلب كمية هائلة من الموارد الطبيعية، وقد أدى هذا إلى زيادة الحاجة إلى حلول مستدامة في مجال إنتاج الغذاء.
أحد هذه الحلول يكمن في تناول الحشرات، أو استهلاك الحشرات. على سبيل المثال، اشتُهرت الصراصير منذ فترة طويلة بمستويات البروتين العالية فيها. يتطلب التقاط هذه الحشرات ومعالجتها للاستهلاك موارد قليلة جدًا، خاصة بالمقارنة بمصادر البروتين الحيواني الأخرى.
في حين أن تناول الصراصير قد يبدو غريبًا، إلا أن الطباعة الثلاثية الأبعاد تجعل العملية أكثر قبولًا. سيؤدي استخدام الصراصير كمادة للحوم المطبوعة الثلاثية الأبعاد إلى بديل لذيذ ومغذٍ للحوم، وهذه إحدى الطرق لاستكشاف الإنتاج المستدام للأغذية للاستهلاك الشامل.
-
تَحُد من هدر الطعام
تحد هذه الطريقة من بقايا الطعام والفواكه المكسورة وقطع اللحوم والمواد القابلة للتلف، إذْ لا يوجد نقص في هدر الطعام في كل خطوة من عملية إنتاج الغذاء وتوزيعه. يتم إنتاج أكثر من 1.3 مليار طن من بقايا الطعام كل عام.
باستخدام تقنية الطباعة الثلاثية الأبعاد، يمكن للمرء استخدام المكونات الاستهلاكية بشكل جيد، وحل مشكلة هدر الطعام العالمية في النهاية.
المحتوى المغذي في اللحوم الثلاثية الأبعاد
أفضل ما في اللحوم الثلاثية الأبعاد هو أنه يمكن العثور عليها في مختلف الدوائر الغذائية. اعتمادًا على الظروف الصحية أو المتطلبات الغذائية، يمكن تصنيع اللحوم الثلاثية الأبعاد لتلبية احتياجات الأشخاص الذين يعانون من مرض الاضطرابات الهضمية، والسُّمنة، وارتفاع ضغط الدم، والسكري، وأكثر من ذلك.
نظرًا لأن اللحوم الثلاثية الأبعاد مصنوعة من مكونات نباتية أو خلايا مزروعة، فإن قيمتها الغذائية عادة ما تكون أعلى بكثير من اللحوم العادية. توفر هذه اللحوم البديلة المزيد من المكملات الغذائية دون أي محتوى ضار، مثل الدهون غير الصحية.
كيف يبدو مذاق اللحوم المطبوعة بالطباعة الثلاثية الأبعاد؟
ادعت الشركات والعلماء الذين يصنعون اللحوم المطبوعة الثلاثية الأبعاد أن مذاق منتجاتهم يشبه اللحوم الحقيقية تمامًا، لكن القليل من البيانات تدعم هذا الادعاء؛ لأن اللحوم المطبوعة الثلاثية الأبعاد ليست متاحة بعد للاستهلاك على نطاق واسع.
ما هي سلبيات اللحوم المطبوعة الثلاثية الأبعاد؟
تكنولوجيا الطباعة الغذائية جديدة نسبيًا، لذا، فإن العيوب الأساسية تتعلق بأشياء مثل السرعة والحجم، إذ تؤدي الإنتاجية المنخفضة إلى تشويه كفاءة إنتاج اللحوم المطبوعة الثلاثية الأبعاد، بالإضافة إلى الأمور المجهولة حول استقبال المستهلك.
-
لا تزال مكلفة
أفاد مختبر في جامعة كونكوك أن تكلفة إنتاج اللحوم المستنبتة تبلغ نحو 700 دولار للكيلوغرام الواحد، حسبما أفادت أخبار العلوم المتقدمة.
أما بالنسبة للمعدات، فإن متوسط تكلفة طابعة الأغذية الثلاثية الأبعاد يتراوح بين 1000 إلى 5000 دولار، وفقًا لسوق التصنيع الإضافي Aniwaa. ومع ذلك، فإن هذا لا يشمل الآلات ذات الحجم الصناعي المخصصة للطعام والمتخصصة في إنتاج اللحوم، والتي تستخدمها حاليًا الشركات الرائدة في هذا المجال.
من ناحية العشاء، يمكن أن يصل سعر شريحة لحم مطبوعة ثلاثية الأبعاد إلى ما بين 20 إلى 30 جنيهًا إسترلينيًا في المواقع التي تم طرحها بالفعل، مثل مطعم Mr. White’s ومقره لندن، أو حتى أعلى بشكل فلكي عند 900 دولار لمجموعة Wagyu.
-
من الصعب إنتاجها
بالمقارنة مع المواد الغذائية الأخرى المطبوعة الثلاثية الأبعاد، مثل الشوكولاتة أو المعكرونة، فإن اللحوم المطبوعة الثلاثية الأبعاد تحتل مرتبة منخفضة في قابليتها للطباعة، كما يمكنك أن تتخيل، من الأسهل كثيرًا التحكم في نقطة الانصهار والتشكيل للحلوى المبنية على حلوى الفدج مقارنة بالدجاج المهروس. ومن أجل استرداد هذا البروتين المهروس، هناك مرحلة كاملة من هندسة الأنسجة، ومرحلة ما قبل المعالجة قبل أن يمكن اعتباره جاهزًا لخرطوشة الطابعة.
بالإضافة إلى ذلك، تتطلب الطابعات الثلاثية الأبعاد الخاصة باللحوم مزيدًا من التطوير قبل أن تتمكن من ضمان سلامة الأغذية في كل خطوة. على عكس المنتجات الأخرى، فإن مواد اللحوم تكون عرضة للنمو الميكروبي والفساد إذا لم يتم التعامل معها بحذر.
التحديات التنظيمية
لا تزال اللوائح الغذائية مستمرة للسماح بدخول اللحوم المطبوعة الثلاثية الأبعاد إلى السوق.
في الوقت الحالي، لا يوجد إطار تنظيمي خاص باللحوم المطبوعة الثلاثية الأبعاد من إدارة الغذاء والدواء أو وزارة الزراعة الأمريكية، ويمكن اعتباره "غذاءً جديدًا"، فقد تم العمل على مسار تنظيمي واضح لإنتاج اللحوم المزروعة بالخلايا منذ عام 2019.
مع ذلك، أصبحت شركة Upside Foods ومقرها بيركلي، وهي شركة ناشئة تعمل على زراعة لحوم الدجاج، أول شركة تجتاز استشارة ما قبل التسويق من إدارة الغذاء والدواء، وتنتظر الشركة حاليًا مزيدًا من التفتيش من وزارة الزراعة الأمريكية.
الخلاصة:
من المعكرونة إلى الشوكولاتة والآن اللحوم المطبوعة الثلاثية الأبعاد، أصبحت الأطعمة المطبوعة الثلاثية الأبعاد ذات شعبية متزايدة. وعلى الرغم من وجود مقاومة ضد اللحوم المطبوعة الثلاثية الأبعاد، فإن هذه الممارسة موجودة لتبقى.
مع تزايد عدد الأشخاص الذين يتبنون ممارسات الأكل النباتي أو المرن أو النباتي، إلى جانب المشكلات المتزايدة المتعلقة بالماشية، تكتسب الخيارات البديلة التي تشبه طعم اللحوم شعبية.
المصادر
