你听说过用塑料废料3D打印的零件,也听说过3D打印食品——但你是否听说过用塑料废料3D打印的食品?南伊利诺伊大学卡本代尔分校的研究团队日前开发出一种将PET塑料废料转化为可食用饼干的方法,利用微生物发酵与3D打印技术实现这一“变废为食”的转化。 延伸阅读该项目由NASA深空食品挑战赛部分资助,旨在为长期太空任务开发资源节约型创新食品生产技术。
从PET废料到饼干:微生物的魔法
PET(聚对苯二甲酸乙二醇酯)是最常见的塑料类型之一,每日以水瓶和食品包装形式产生大量废弃物。 同题参见该团队利用一种名为“氧化热液溶解”的工艺——由SIU地质学教授Ken Anderson开发——在高温高压下使用水和氧气将PET废料和玉米秸秆分解为微生物更易消化的小分子。随后,研究团队对包括面包酵母在内的多种酵母菌进行编程,使其将这些碳分子转化为蛋白质、维生素甚至风味物质。
“微生物非常聪明,我们正在利用它们的特性来解决我们制造的问题,”副教授Lahiru Jayakody解释道。 继续了解“我们试图开发塑料升级再造技术以制造更有价值的产品。我们想,为什么不专注于制造食物呢?因为塑料是碳,食物也是碳。”
µBite饼干:高蛋白、可打印、待品鉴
转化后的成分与纤维、淀粉和甜味剂混合,制成可3D打印的糊状物,最终产物是一种名为“µBite”(Microbite)的高蛋白3D打印饼干。截至现在,尚未有人实际品尝过这些饼干——团队正在等待“机构批准”以进行首次味觉测试。不过,基于现有数据和气味测试,这些饼干前景良好,多名受访者表示在资源有限的条件下(如深空任务或灾区)愿意食用。
研究团队还计划通过编程酵母制造更多食品添加剂来提升µBites的消费者吸引力。目前,团队已利用面包酵母将植物生物质转化为香草香料,并利用另一种酵母将PET中的乙二醇转化为β-胡萝卜素(一种可被人体转化为维生素A的植物色素)。团队成员、研究生Sandhy Jayasekara表示:“我们正在利用微生物将这种饼干开发成更具吸引力、更亲民的产品。”
地球与太空的双重意义
如果塑料废料能够成为人类营养来源,未来或可在月球、火星等资源稀缺之地提供食物供应。此外在地球上,该技术同样具有重要应用前景——如为潜艇船员或粮食短缺地区提供营养来源。“到2050年,全球食品需求预计将增长35%至56%,未来约30%的世界人口将面临饥饿风险,”Jayakody总结道。“我相信,解决这一问题的途径在于利用微生物。”


