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Pflanzenbasierter 3D-gedruckter Fisch erfolgreich durch Dual-Düsen-Druckverfahren hergestellt

Am 27. September 2024 von Astrid Z. veröffentlicht
3d-gedruckter fisch

Der Verzehr von Fisch, sei es aus der Fischerei oder aus Aquakulturen, ist mit ökologischen Nachteilen verbunden. Es sieht jedoch nicht so aus, als würde Fisch in absehbarer Zeit von unserem Speiseplan verschwinden. Nach Angaben der Ernährungs- und Landwirtschaftsorganisation der Vereinten Nationen werden bis 2050 weltweit 140 Millionen Tonnen Fisch verzehrt werden. Um die Nachfrage nach Fisch zu befriedigen und gleichzeitig die Umweltkosten zu senken, die bei der Beschaffung von Fisch anfallen, haben viele Unternehmen und Forscher ihre Zeit in 3D-gedruckte Fischlösungen investiert. Zuletzt hat ein Team in China  erfolgreich simuliertes Fleischgewebe des Gelben Croaker-Fisches auf Pflanzenbasis gedruckt.

Dafür entnahmen die Forscher Teile des Rückens, des Bauches und des Schwanzes von Gelben Croaker-Fischen. Diese Proben wurden dann aufbereitet, in Jodlösungen getaucht und Mikro-CT-Scans unterzogen, die es ihnen ermöglichten, zwischen Muskel und Fett zu unterscheiden. Anschließend erstellten sie 3D-Modelle aus den Mikro-CT-Scandaten und verwendeten CAD-Software, um die Simulation zu vervollständigen.

Micro-CT scanning of different parts of yellow croaker fish muscle tissue

Mikro-CT-Untersuchung verschiedener Teile des Muskelgewebes vom Gelben Croaker.  

Das Team verwendete einen 3D-Drucker mit zwei Düsen, eine für simulierte Muskeltinte und eine für simulierte Fetttinte. Die Muskeltinte bestand aus einem Sojaproteinisolat-Xanthangummi-Stärke-Komplex und die Fetttinte aus einem Nanostärke-Carrageenan-Emulsionsgel. Für das Projekt wurde ein multifunktionaler extrusionsbasierter 3D-Biodrucker des chinesischen Unternehmens Engineering For Life, kurz EFL Tech Co.verwendet. Der Hauptautor der Studie, Jie Li, erklärte, wie das Team den Druckprozess verbesserte: „Wir haben den Prozess durch manuelle Kalibrierung und Kontrolle von Parametern wie Fülldichte, Druckgeschwindigkeit und Luftdruck optimiert.“ Das Ergebnis war, dass mehr als 90 % des Verbundwerkstoffs der Struktur genau waren.

Dieser 3D-gedruckte Fisch war auch deshalb bemerkenswert, weil er im Vergleich zu echtem Gelben Croaker eine ähnliche Textur, Feuchtigkeitsverteilung und einen ähnlichen Nährstoffgehalt aufwies. Daher hatte der 3D-gedruckte Fisch eine „gute Simulationsqualität“. Bei weiterer Entwicklung könnte es nicht mehr allzu lange dauern, bis 3D-gedruckter Fisch auf unseren Tellern landet.

Das Bild zeigt den 3D-Druckprozess des 3D-gedruckten Fischs mit einem Dual-Düsen-3D-Drucker. Es wurden verschiedene Druckmodi für Vergleiche der Textur verwendet.

Die in China durchgeführte Forschungsstudie enthält keine Angaben zum Geschmack des 3D-gedruckten Fischs oder dazu, ob er wie echter Fisch gekocht oder zubereitet werden kann. Aber das chinesische Team war nicht das erste, das an dieser Aufgabe arbeitete. Im Jahr 2023 war Steakholder Foods das erste Unternehmen, das ein ganzes Stück Fischfilet in 3D gedruckt hat und sowohl Fischimitate als auch Rindfleisch an spezialisierte Märkte verkauft. Dem chinesischen Bericht zufolge bleibt es jedoch eine Herausforderung, die Verbundstruktur von echtem Fleischgewebe zu simulieren“. Weitere Informationen finden Sie HIER.

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*Bildnachweise: Jie Li, Haohao Hu, Ruihao Niu, Qingqing Zhu, Siyu Yao, Jianwei Zhou, Donghong Liu, Enbo Xu. Simulierte Konstruktion von Fischfleisch auf Pflanzenbasis mit Verbundstruktur durch 3D-Druck mit Doppeldüsenextrusion.

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