業務用3dプリンターの技術で切り開く食の新たな可能性 | 業務用3Dプリンター メディア厳選おすすめメーカー3選

業務用3dプリンターの技術で切り開く食の新たな可能性

2024/01/19

業務用3Dプリンターは、多岐にわたる用途で注目され、食品分野でも革命を起こしています。特に注目されているのが、「培養肉」です。この技術は、動物の細胞を体外で培養して肉を生産する持続可能な方法で、環境にも優しいと評価されています。3Dプリンターは、培養肉の効率的な生産に貢献し、食品業界に新たな可能性を切り開いています。

3dプリンターで作る食材！培養肉とは

業務用3dプリンターの用途は多岐に渡り、現在の産業界には欠かせない生産装置として脚光を浴びています。3dプリンターで作ることのできるものは数多くありますが、中でも特に注目されているのが「培養肉」です。

◇培養肉とは

培養肉は、従来の肉の代替品で、動物の細胞を体外で培養して生産します。例えば、牛や魚の細胞を使用します。このプロセスでは、特別な栄養成分を含んだ液体環境で細胞が増殖し、最終的に肉が作られます。

培養肉は環境に優しく、持続可能な食材として注目されています。畜産肉の生産には多くの資源が必要で、温室効果ガスの排出も多いですが、培養肉はこれらのリソース使用を大幅に削減します。また、無菌状態で生産されるため、細菌やウイルスによる汚染のリスクも低いです。

3Dプリンターを使用して培養肉を作ることは、将来的に持続可能な食品生産の一部として、現在盛んに研究されています。培養肉は、家畜の飼育や屠殺を必要とせずに肉を生産する方法として注目されており、3Dプリンティング技術はその実現に向けて大きな可能性を提供しています。

◇代替肉との違い

代替肉は、培養肉と同じように伝統的な家畜の肉の代替品として開発されていますが、製造方法や原料、特性などにおいて大きく異なります。まず、培養肉が動物の細胞から作られるのに対し、代替肉は植物性の原料から作られています。

肉の風味や食感を模倣するために、大豆や小麦、ピープロテイン、植物油、あるいは香辛料などを使用して加工されたのが代替肉です。代替肉は植物性原料を使用するため、家畜の飼育や屠殺の必要性がなく、水、土地、エネルギーの使用が削減して温室効果ガスの排出も低減できるというメリットがあります。

風味や食感に関しては、植物性原料から作られるため、本物の肉とは異なりますが、近年、品質の向上が著しく、多くの人に受け入れられています。環境、動物福祉、食品安全性などの観点からも注目されているのが代替肉といえるでしょう。

業務用3dプリンターによる培養肉の作り方

画像出典先：南日本新聞

業務用3dプリンターによって作られる培養肉は、「クリーンミート」あるいは「Cultured meat」とも呼ばれています。飼育や繁殖、解体などといった従来の生産・加工のプロセスを省くことができるため、生産期間がこれまでの2年から3週間前後に短縮されるのが培養肉の特長です。

◇細胞の採取・準備

培養肉を作るにあたっては、最初に動物の筋肉から「起源細胞」または「培養細胞」と呼ばれるタネ細胞を採取します。培養肉に使用できるタネ細胞には、筋細胞の他に脂肪細胞や線維芽細胞、筋衛星細胞などを挙げることができます。動物由来の成長因子や血清が使用されることもあります。

◇培養液に浸す

細胞の採取を終えたら、次は培養液に浸します。培養液は細胞に栄養を供給し、増殖を促進します。培養細胞は通常の場合、培養皿やバイオリアクターと呼ばれる容器で培養されます。

細胞は培養液中で増殖し、細胞密度を増やします。一部の技術では、細胞は3Dプリンティング技術を使用して肉の組織を形成するためのフレームワークに配置されます。このプロセスにより、肉の組織が形成されます。

培養された肉の組織は、熟成プロセスを経て本物の肉に近い風味と食感を持つようになります。熟成は通常、培養肉を特定の条件下で保存することで達成されます。肉の成長が適切な段階に達したら点で培養肉を収穫します。

◇加工

収穫された培養肉は微生物や汚染物から保護され、消毒や洗浄などの処理が施されます。消費者に提供される前に特定の形状・サイズに切断または整形される場合がほとんどで、これによって通常の肉製品と変わらない形状が得られます。必要に応じて風味づけが行われた培養肉はパッケージングされ、レストランや小売店などに提供されます。

培養肉の持つメリット・デメリット

培養肉には多くのメリット・デメリットが存在し、今後、いかにデメリットを解決して メリットを増やしていくかが培養肉の課題となります。

◇メリット

培養肉の持つメリットとして最も注目されているのは、環境への負荷削減と動物福祉の問題です。従来の畜産業と比べると、培養肉の生産は少ない水、土地、エネルギーの使用で済み、温室効果ガスの排出も低減します。これにより、環境への負荷が削減され、持続可能な食品生産が促進されます。

また、培養肉は動物の屠殺を必要としないので、動物福祉に配慮し、動物の苦痛やストレスを最小限に抑えることができます。それだけではなく、培養肉の製造は制御された環境で行われ、微生物汚染のリスクが低いため、食品安全性が高い点がメリットとなっています。

この他に、資源を効率的に利用し、畜産業に頼らない新しい食品供給源を提供することで、食品の多様化に寄与します。

◇デメリット

培養肉にはいくつかのデメリットが存在します。まず、現在の培養肉製造は高コストで、市場価格が高くなる傾向があります。この高コストは、技術の改善により将来的には軽減される可能性がありますが、まだ課題です。

また、培養肉の製造には技術的な課題も多く、細胞の安定性や培養プロセスの最適化、細胞の増殖と分化の管理などが難しい問題として挙げられます。これらの技術的な課題を解決するためには継続的な研究が必要です。

培養肉には、食感の面での課題もあります。通常の食肉は、筋繊維と脂肪が複雑な構造を持ち、特定の配置で組み合わさっています。しかし、単に培養した細胞を配置しただけでは、実際の食肉のような食感を得ることが難しいです。

この課題を解決するために、培養した細胞に対して3Dプリンターを用いて配置し、本物の肉と同じような組織を持つ培養肉を作り出す研究が進行中です。

つまり、細胞を特定のパターンで積み重ねて、食感や食肉の質感を向上させる試みが行われています。これにより、培養肉の品質や食べごたえを向上させ、より本物の肉に近い体験を提供することが目指されています。

業務用3Dプリンターは多くの用途があり、その中でも注目されているのが「培養肉」の製造です。培養肉は、動物の細胞を体外で培養し、肉を生産する方法で、環境にやさしく持続可能な食材として注目されています。

培養肉は従来の畜産業に比べて資源の使用量が少なく、温室効果ガスの排出も低いため、環境への負荷を軽減します。また、動物の屠殺を必要とせず、動物福祉にも配慮されています。培養肉の製造には業務用3Dプリンターが使用され、これにより従来の肉生産プロセスの時間を大幅に短縮できます。

ただし、培養肉製造には高コストや技術的な課題があり、食感の向上にも取り組まれています。培養肉は持続可能な未来の食品供給源として期待されています。