Израелски и палестински инженери от Еврейския университет в Йерусалим са създали иновативен метод за производство на цели парчета месо с помощта на метаматериали. Тази работа, описана подробно в скорошна публикация в Nature Communications, използва напреднали технологии за материалознание, за да възпроизведе текстурата и структурата на традиционното месо. Резултатът е мащабируем, икономически ефективен метод за производство на алтернативи на месото, който превъзхожда съществуващите технологии за 3D печат.
„Нашата работа демонстрира неизползвания потенциал на метаматериалите в хранителните технологии“, казва проф. д-р Яков Нахмиас, един от водещите изследователи в проучването. „Като използваме техните уникални структурни свойства, ние разработихме решение, което е не само устойчиво, но и мащабируемо, като по този начин се справя с нарастващото глобално търсене на месо, като същевременно смекчава въздействието му върху околната среда.“
Метаматериалите, които получават своите свойства от структурата си, а не от състава си, се използват често в индустрии като космическата. Екипът, ръководен от д-р Мохамед Гошех и професор Нахмиас, е адаптирал тази технология за производството на храни. Използвайки инжекционно формоване - техника за производство с голям капацитет, заимствана от полимерната индустрия - те разработиха аналози на месото, които точно имитират сложната архитектура на мускулите и мазнините.
В основата на иновацията са два нови метаматериала. Първият, нискотемпературен аналог на месото (LTMA), възпроизвежда влакнестата структура на мускулната тъкан. Вторият, наречен proteoleogel (PtoG), е стабилизиран от растителни протеини олеогел, който отразява структурната цялост и поведението при готвене на животинска мазнина. Заедно тези материали позволяват производството на сложни месни разфасовки, като пържоли и кокали, със забележителна прецизност и сетивна достоверност.
Посрещане на предизвикателствата в индустрията
Този пробив е насочен към значителни предизвикателства на пазара на алтернативни протеини. За разлика от методите за 3D принтиране, които са бавни и скъпи, шприцването предлага безпрецедентна мащабируемост. При широкомащабно производство цената пада до 9 долара на килограм - почти една четвърт от цената на 3D-отпечатаните аналози на месото. Тази достъпност отваря вратата към превръщането на устойчивите алтернативи на месото в достъпни за по-широка аудитория.
Продуктите вече са преминали слепи дегустационни тестове, като участниците не са успели да различат аналоговите пържоли от традиционното месо. Това постижение представлява значителна крачка напред в приемането от потребителите на устойчиви протеинови алтернативи, особено за цели разфасовки, които съставляват над половината от световното потребление на месо.
Тъй като животновъдството е отговорно за над 30 % от световното потребление на прясна вода, подобни иновации имат далечни последици за околната среда. Като обединява материалознанието и гастрономията, проучването предлага проект за ново разбиране на производството на храни. Въвеждането на метаматериали в хранителния сектор не само повишава сетивната привлекателност на алтернативните меса, но и проправя пътя към по-устойчива хранителна система.
Това изследване бележи ключова стъпка по пътя към трансформиране на световната хранителна индустрия, като дава надежда за бъдеще, в което технологията отговаря на вкуса, без да се прави компромис с планетата.
