Khuyến mãi Khuyến mãi

Máy In 3D Thực Phẩm Mở Ra Kỷ Nguyên Ẩm Thực Mới

Ms Hà
Thứ Năm, 20/07/2023
Nội dung bài viết

Đã xuất hiện từ rất lâu trên thế giới, nhưng vẫn ít người biết tới máy in 3D đã giúp ích gì cho cuộc sống. Thông thường nhắc tới máy in 3D thường sẽ được hiểu ứng dụng giới hạn trong ngành in ấn, cao hơn là một số ngành vật liệu, y tế, nhưng ít ai lại biết rằng máy in 3D có thể in ra thực phẩm, đây là đột phá mới của công nghệ in 3D. Cùng Văn phòng Star tìm hiểu chi tiết nhé. 

Công nghệ in 3D là gì?

Để hiểu rõ hơn việc máy in 3D có thể in ra thực phẩm cho cong người, thì các bạn cùng Văn phòng Star tìm hiểu chi tiết xem máy in 3D là gì, và công nghệ in 3D tích hợp trong máy là gì. Khác hoàn toàn với dòng máy in văn phòng, công nghệ in 3D khác biệt hoàn toàn. Theo Wikipedia, in 3D (tiếng Anh là Three Dimensional Printing) hay còn gọi là công nghệ bồi đắp vật liệu, là một chuỗi kết hợp các công đoạn khác nhau để tạo ra một vật thể ba chiều. Trong in 3D, các lớp vật liệu được đắp chồng lên nhau và được định dạng dưới sự kiểm soát của máy tính để tạo ra vật thể. Các đối tượng này có thể có hình dạng bất kỳ, và được tạo ra từ một mô hình 3D hoặc các nguồn dữ liệu điện tử khác. 
Vậy máy in 3D là gì? Máy In 3D thật ra là một loại robot công nghiệp. Nó có nhiều công nghệ khác nhau, như in li-tô lập thể (STL) hay mô hình hoá lắng đọng nóng chảy (FDM). Do đó, không giống một quy trình gia công loại bỏ vật liệu thông thường, In 3D sản xuất đắp dần một đối tượng ba chiều từ mô hình thiết kế có sự hỗ trợ của phần mềm máy tính (AutoCAD) hoặc là các tập tin AMF, thường bằng cách thêm vật liệu theo từng lớp.
Thuật ngữ "In 3D" có ý nghĩa liên quan đến quá trình tích lũy một cách tuần tự các vật liệu kết dính trên bàn in bằng đầu máy in phun. Gần đây, ý nghĩa của thuật ngữ này đã được mở rộng để bao gồm đa dạng hơn các kỹ thuật như các quy trình dựa trên hoạt động phun và thiêu kết. Tiêu chuẩn kỹ thuật thường sử dụng hạn sản xuất đắp dần cho nghĩa rộng hơn này.
Các loại máy in văn phòng thông thường chỉ áp dụng công nghệ như theo theo từng loại máy in, ví dụ máy in phun, máy in laser hay loại máy in LED,...nhưng với máy in 3D ở từng lĩnh vực khác nhau phải ứng dụng các công nghệ khác nhau, về nguyên lý cách hoạt động của công nghệ in 3D là giống nhau mà thôi. 
Tóm gọn lại, in 3D là phương pháp tiên tiến của việc phát triển và cấu trúc theo từng lớp. Máy tính được lập trình với thiết kế sản phẩm, phần mềm cũng được lập trình với phương pháp tương tự. Nguyên liệu thô được đưa vào máy ở dạng hạt nhỏ, sau đó được cánh tay robot tạo thành hình dạng 3D. Ta có thể thấy rõ hơn cách hoạt động của máy in 3D qua video dưới đây.

 

Lịch sử của công nghệ in 3D và hình thành máy in 3D

Năm 1981, Hideo Kodama của Viện Nghiên cứu Công nghiệp thành phố Nagoya phát minh 2:00 chế tạo các phương pháp của một mô hình bằng nhựa ba chiều với hình ảnh cứng polymer, nơi diện tích tiếp xúc với tia cực tím được kiểm soát bởi một mô hình lớp hay phát quang quét. Sau đó, vào năm 1984, Chuck Hull của Công ty Cổ phần Hệ thống 3D, đã phát triển một hệ thống nguyên mẫu dựa trên quá trình này được gọi là stereolithography, trong đó các lớp được bổ sung bằng cách chữa giấy nến với ánh sáng cực tím laser. Hull định nghĩa quá trình như một "hệ thống để tạo ra các đối tượng ba chiều bằng cách tạo ra một mô hình mặt cắt của các đối tượng được hình thành," nhưng điều này đã được phát minh bởi Kodama. Đóng góp của Hull là việc thiết kế các định dạng STL (STereo Lithography) tập tin được chấp nhận rộng rãi bởi các phần mềm in 3D cũng như các slicing và ấp ủ chiến lược kỹ thuật số phổ biến đến nhiều quá trình ngày hôm nay. Thuật ngữ in 3D ban đầu được gọi là quá trình sử dụng tiêu chuẩn và tùy chỉnh máy in phun đầu in. Các công nghệ được sử dụng bởi hầu hết các máy in 3D cho đến nay, đặc biệt là người nuôi cá và các mẫu được người tiêu dùng theo định hướng mô hình lắng đọng hợp nhất, một ứng dụng đặc biệt của nhựa đùn.

Thiết bị và vật liệu AM (trước đó đã được phát triển trong những năm 1980) xử lý để thiêu kết kim loại hoặc tan chảy (như thiêu kết có chọn lọc tia laser, kim loại trực tiếp bằng laser thiêu kết, và chọn lọc tia laser nóng chảy) thường đi bằng tên riêng của mình trong năm 1980 và 1990. Gần như tất cả các sản kim loại tại thời điểm đó là do đúc, chế tạo, đóng dấu, và gia công; mặc dù rất nhiều tự động hóa được áp dụng cho những công nghệ (chẳng hạn như bằng robot hàn và CNC), ý tưởng về một công cụ hoặc đầu chuyển qua một phong bì công việc 3D chuyển một khối lượng của nguyên liệu thô thành một hình dạng mong muốn bằng lớp lớp được liên kết bởi hầu hết mọi người chỉ với quá trình loại bỏ kim loại (thay vì thêm nó), chẳng hạn như CNC phay, CNC EDM, và nhiều người khác. Nhưng AM-loại thiêu kết đã bắt đầu thách thức giả định đó. Vào giữa những năm 1990, các kỹ thuật mới cho vật liệu lắng đọng được phát triển tại Stanford và Đại học Carnegie Mellon, bao gồm microcasting Lỗi giao diện: file 'snippets/shortcode-9.bwt' không được tìm thấy và vật liệu phun. Vật liệu hiến tế và hỗ trợ cũng đã trở nên phổ biến hơn, cho phép hình học đối tượng mới.

Các công nghệ sử dụng trong máy in 3D

Công nghệ nung chảy lắng đọng

Mô hình lắng đọng hợp nhất (FDM) được phát triển bởi S. Scott Crump vào cuối những năm 1980 và đã được thương mại hóa vào năm 1990 bởi Stratasys. Sau khi bằng sáng chế về công nghệ này đã hết hạn, một cộng đồng phát triển mã nguồn mở được phát triển lớn và cả thương mại và DIY biến thể sử dụng loại máy in 3D xuất hiện. Kết quả là, giá của công nghệ này đã giảm hai bậc từ những sáng tạo.
Trong tụ hợp nhất mô hình hóa các mô hình hoặc một phần được sản xuất bằng cách đùn hạt nhỏ chất đó cứng lại ngay lập tức để tạo thành lớp. Một nhiệt dẻo sợi hoặc dây kim loại được quấn trên một cuộn dây được unreeled để cung cấp nguyên liệu cho một đùn đầu vòi phun. Các đầu vòi phun làm nóng vật liệu và biến dòng chảy và tắt. Thông thường stepper động cơ hoặc động cơ servo được sử dụng để di chuyển đầu phun ra và điều chỉnh dòng chảy. Người đứng đầu có thể được di chuyển theo cả hai chiều ngang và dọc, và kiểm soát của cơ chế này thường được thực hiện bởi một sản xuất máy tính hỗ trợ gói (CAM) phần mềm chạy trên một vi điều khiển.
Polyme khác nhau được sử dụng, bao gồm cả acrylonitrile butadiene styrene (ABS), polycarbonate (PC), axit polylactic (PLA), polyethylene mật độ cao (HDPE), PC/ABS, polyphenylsulfone (PPSU) và tác động cao polystyrene (HIPS). Nói chung, các polymer là trong các hình thức của một sợi chế tạo từ nhựa nguyên sinh. Có nhiều dự án trong cộng đồng mã nguồn mở nhằm xử lý hậu tiêu dùng chất thải nhựa thành sợi. Liên quan đến máy được sử dụng để cắt nhỏ và extrude các vật liệu nhựa vào sợi.

Công nghệ kết dính các vật liệu dạng hạt

Các CandyFab hệ thống in dạng hạt sử dụng khí nóng và đường cát để sản xuất các vật phẩm nghệ thuật thực phẩm cấp Polyme khác nhau được sử dụng, bao gồm cả acrylonitrile butadiene styrene (ABS), polycarbonate (PC), axit polylactic (PLA), polyethylene mật độ cao (HDPE), PC / ABS, polyphenylsulfone (PPSU) và tác động cao polystyrene (HIPS). Nói chung, các polymer là trong các hình thức của một sợi chế tạo từ nhựa nguyên sinh. Có nhiều dự án trong cộng đồng mã nguồn mở nhằm xử lý hậu tiêu dùng chất thải nhựa thành sợi. Liên quan đến máy được sử dụng để cắt nhỏ và extrude các vật liệu nhựa vào sợi.
Chọn lọc tia laser nóng chảy (SLM) không sử dụng quá trình thiêu kết cho các phản ứng tổng hợp hạt bột nhưng sẽ hoàn toàn tan bột dùng laser năng lượng cao để tạo ra vật liệu hoàn toàn dày đặc trong một phương thức lớp khôn ngoan có tính chất cơ học tương tự như của các kim loại được sản xuất thông thường.
Một phương pháp khác bao gồm một 3D in phun hệ thống. Các máy in tạo ra các mô hình một lớp tại một thời gian bằng cách trải một lớp bột (thạch cao, hoặc nhựa) và in một chất kết dính trong các mặt cắt ngang của phần sử dụng một quá trình in phun như thế nào. Điều này được lặp đi lặp lại cho đến khi tất cả các lớp đã được in. Công nghệ này cho phép in ấn các nguyên mẫu đầy đủ màu sắc, nhô ra, và các bộ phận đàn hồi. Sức mạnh của bản in bột ngoại quan có thể được tăng cường bằng sáp hoặc nhiệt rắn polymer ngâm tẩm.

Công nghệ sản xuất đối tượng nhiều lớp Lamination

Trong một số máy in, giấy có thể được sử dụng làm vật liệu xây dựng, dẫn đến chi phí thấp hơn để in. Trong những năm 1990 một số công ty trên thị trường máy in mà cắt mặt cắt ngang ra đặc biệt dính bọc giấy sử dụng một laser carbon dioxide và sau đó ép chúng lại với nhau. Năm 2005 Mcor Technologies Ltd đã phát triển một quy trình khác nhau bằng cách sử dụng thông thường của tấm giấy văn phòng, một tungsten carbide lưỡi để cắt hình dạng, và lắng đọng có chọn lọc các chất kết dính và áp lực để liên kết các nguyên mẫu.
Ngoài ra còn có một số công ty bán máy in mà in nhiều lớp đối tượng sử dụng tấm nhựa và kim loại mỏng.

Công nghệ quang hóa polymer

Stereolithography được cấp bằng sáng chế vào năm 1986 bởi Chuck Hull. PPhotopolymerization chủ yếu được sử dụng trong stereolithography (SLA) để sản xuất một phần rắn từ chất lỏng. Hệ thống máy in phun như Objet PolyJet liệu hệ thống phun photopolymer lên một khay xây dựng trong lớp cực mỏng (từ 16 đến 30mm) cho đến khi phần được hoàn thành. Mỗi lớp photopolymer được chữa khỏi với ánh sáng UV sau khi được phun nước, sản xuất mô hình chữa khỏi hoàn toàn mà có thể bị xử lý và sử dụng ngay lập tức, mà không có hậu đóng rắn. Các tài liệu hỗ trợ giống gel, được thiết kế để hỗ trợ hình học phức tạp, được lấy ra bằng tay và phun nước. Nó cũng thích hợp cho các chất đàn hồi.
Tính năng siêu nhỏ có thể được thực hiện với kỹ thuật 3D vi chế tạo sử dụng trong nhân quang photopolymerisation. Phương pháp này sử dụng tia laser tập trung để theo dõi các đối tượng 3D mong muốn thành một khối gel. Do tính chất phi tuyến của các kích thích ảnh, gel được chữa khỏi với một chất rắn chỉ ở những nơi mà các laser được tập trung trong khi gel còn lại sau đó được rửa sạch. Kích thước tính năng dưới 100 nm có thể dễ dàng sản xuất, cũng như cấu trúc phức tạp bằng cách di chuyển và các bộ phận đan cài.
Tuy nhiên, cách tiếp cận khác sử dụng một loại nhựa tổng hợp được kiên cố hóa bằng cách sử dụng đèn LED.

Công nghệ in 3D sinh học

In 3D sinh học là quá trình tạo ra cấu trúc 3D và hình học sử dụng các tế bào và một vật liệu đóng gói. Các ứng dụng y tế của In 3D sinh học rất nhiều, và do đó là chủ đề của nghiên cứu chuyên sâu tại các tổ chức học thuật như Đại học Cornell và các công ty như Organovo. Một lĩnh vực ứng dụng chính của in sinh học là trong lĩnh vực kỹ thuật mô của y học tái tạo. Ngoài những phức tạp liên quan đến in 3D nói chung, phải xem xét thêm về vật liệu, loại tế bào và lựa chọn yếu tố tăng trưởng. Do những cân nhắc thêm này, nghiên cứu in sinh học thực sự là một nỗ lực liên ngành, liên quan đến các nhà nghiên cứu từ các lĩnh vực khoa học vật liệu, sinh học tế bào, kỹ thuật các loại và y học.
In sinh học 3D đã chứng kiến ​​nhiều thành công ban đầu về mặt tạo ra một số loại mô khác nhau. Ví dụ như da, xương, sụn, khí quản và mô tim. Mặc dù thành công ban đầu đã đạt được trong các cấu trúc mô không chức năng này, nhưng nỗ lực nghiên cứu quan trọng hướng đến việc tạo ra các cơ quan và mô thay thế đầy đủ chức năng, như van tim động mạch chủ.

Công nghệ in nano 3D

Kỹ thuật in 3D có thể được sử dụng để xây dựng các đối tượng có kích thước nano có kích thước. Đối tượng in này thường được trồng trên một bề mặt rắn, ví dụ như wafer silicon, mà họ tuân thủ sau khi in, vì chúng quá nhỏ và yếu ớt không được thao tác sau thi công. Trong khi cấu trúc nano 2D thường được tạo bằng cách đặt các tài liệu thông qua một số loại mặt nạ stencil tĩnh, các cấu trúc nano 3D có thể được in bằng chất di chuyển một mặt nạ stencil trong quá trình lắng đọng vật liệu. Lập trình cấu trúc nano-chiều cao với chiều rộng nhỏ tới 10 nm đã được sản xuất bằng kim loại lắng đọng hơi vật lý thông qua một thiết bị truyền động điều khiển Piezo-stencil mặt nạ có một nanopore trà trộn vào một màng silicon nitride. Kỹ thuật kim loại hơi này cũng là thuận lợi bởi vì nó có thể được sử dụng trên các bề mặt là quá nhạy cảm với nhiệt hoặc hóa chất cho in thạch bản truyền thống được sử dụng trên.

Sử dụng máy in 3D trong cuộc sống

Sử dụng trong công nghiệp

Tính đến tháng 10 năm 2012, Stratasys bây giờ bán các hệ thống phụ gia sản xuất rằng khoảng từ $ 2,000 đến $ 500,000 trong giá cả và được sử dụng trong nhiều ngành công nghiệp: hàng không vũ trụ, kiến trúc, ô tô, quốc phòng, khoa và nha khoa, trong số rất nhiều người khác. Ví dụ, Ultimaker, trao nó như là nhanh nhất và chính xác máy in 3d, General Electric sử dụng các mô hình cao cấp để xây dựng các bộ phận cho tua-bin.

Sử dụng trong thương mại

Một số dự án và các công ty đang nỗ lực để phát triển máy in 3D đơn giản như sử dụng máy tính để bàn nhà. Phần lớn công việc này đã được thúc đẩy bởi mục tiêu và DIY/ người đam mê/ đầu người áp dụng các cộng đồng, có quan hệ bổ sung cho học tập và các hacker cộng đồng. RepRap là một trong những dự án lâu dài nhất trong các loại máy tính để bàn. Các dự án RepRap mục tiêu sản xuất một phần cứng nguồn mở miễn phí và máy in (Fosh) 3D, có thông số kỹ thuật đầy đủ được phát hành theo Giấy phép GNU General Public, và có khả năng tự sao chép nó bằng cách in nhiều (nhựa) các bộ phận riêng của mình để tạo ra nhiều hơn máy. RepRaps đã được chứng minh là có khả năng in bảng mạch và các bộ phận kim loại.
Khi chi phí của máy in 3D đã đi xuống, họ đang trở nên hấp dẫn hơn về mặt tài chính để sử dụng cho việc tự sản xuất các sản phẩm cá nhân. Ngoài ra, các sản phẩm in ấn 3D ở nhà có thể làm giảm các tác động môi trường của sản xuất bằng cách giảm sử dụng nguyên liệu và các tác động phân phối.
Ngoài ra, một số RecycleBots như Filastruder thương mại đã được thiết kế và chế tạo để chuyển đổi chất thải nhựa, chẳng hạn như hộp đựng dầu gội đầu và các bình sữa, thành rẻ filament RepRap. Có một số bằng chứng cho thấy cách sử dụng phương pháp này tái chế phân phối là tốt hơn cho môi trường.
Sự phát triển và siêu tuỳ biến của máy in 3D RepRap dựa trên đã tạo ra một thể loại mới của máy in phù hợp cho doanh nghiệp nhỏ và sử dụng của người tiêu dùng. Các nhà sản xuất như Solidoodle, Robo, RepRapPro và Pirx 3D mô hình đã được giới thiệu và bộ dụng cụ có giá dưới 1.000 đô la, hàng ngàn ít hơn họ trong tháng 9 năm 2012. Tùy thuộc vào ứng dụng, độ phân giải in và tốc độ sản xuất dối một nơi nào đó giữa một máy in cá nhân và một máy in công nghiệp. Một danh sách các máy in với giá cả và các thông tin khác được duy trì. Gần đây nhất đồng bằng robot, như TripodMaker, đã được sử dụng để in ấn 3D để tăng tốc độ chế tạo hơn nữa. Đối với máy in 3D đồng bằng, do hình học và sự khác biệt của nó chuyển động, độ chính xác của các bản in phụ thuộc vào vị trí của các đầu máy in.
Một số công ty cũng đang cung cấp phần mềm cho in ấn 3D, như một sự hỗ trợ cho phần cứng được sản xuất bởi các công ty khác. Upreplicant máy in ở nhà có thể xây dựng một máy in BAAM, cũng sử dụng mô đun.

Sử dụng công nghệ in 3D  trong lĩnh vực thực phẩm

Công ty Cocuus đi đầu trong áp dụng công nghệ in 3D vào ngành thực phẩm

Công nghệ in 3D đã mang lại sự thay đổi to lớn trong ngành công nghiệp thực phẩm với nhữngcông ty lớn như: TNO (Hà Lan), Print2tasteGmbH (Đức), Barilla (Ý), Beehex (Mỹ)...Trong đó có Cocuus, công ty có trụ sở tại Tây Ban Nha, đã phát triển công nghệ in 3D, sử dụng thành phần dựa trên thực vật hoặc tế bào để tạo ra các miếng thịt thay thế thịt thật. Máy in 3D không chỉ hỗ trợ tạo ra các hình dạng 3D đơn thuần, mà còn tạo ra sản phẩm có vẻ ngoài hấp dẫn và hương vị thơm ngon. Hiện phương pháp phổ biến nhất là ép đùn nguyên liệu, hiện nay công nghệ nay đã được cải tiến hơn khi sử dụng phương pháp in thực phẩm bằng tia laser và máy in phun, phương pháp in sinh học để phát triển các sản phẩm thực phẩm. Máy in 3D sử dụng tia laser, vật liệu dạng bột và vòi phun để sản xuất và tạo ra thực phẩm cần có, đây là đột phá mới đang là giải pháp cho tình trạng thiếu lương thực trầm trọng hiện nay của thế giới. 

Miếng thịt thay thế được in bằng phương pháp 3D do Công ty Cocuus thực hiện

Miếng thịt thay thế được in bằng phương pháp 3D do Công ty Cocuus thực hiện

Theo nghiên cứu của StartUs Insights, hai công ty khởi nghiệp đầy hứa hẹn tập trung vào việc tạo ra máy in thực phẩm 3D, cung cấp các lựa chọn thay thế thịt và dinh dưỡng cá nhân hóa là SavorEat - công ty sản xuất thịt dựa trên thực vật của Israel và Cocuus - công ty Tây Ban Nha đang phát triển các lựa chọn thay thế thịt dựa trên tế bào. Cả hai công ty này đã phát triển công nghệ in 3D riêng để xử lý các sản phẩm với thông số kỹ thuật chính xác và chất lượng tái tạo như thịt thật, hướng đến sản xuất thực phẩm quy mô lớn với chi phí thấp.
Với Cocuus, việc phát triển thành công loại cốt lết thịt tổng hợp sử dụng công nghệ in 3D là bước tiến đáng kể. Loại này có bề ngoài tương tự như thịt thật trong các cửa hàng bán thịt, hương vị không khác biệt mấy. Nhóm nghiên cứu hoàn thành sản phẩm dựa trên các liên kết sinh học từ tế bào động vật lấy từ các bộ phận ít sử dụng của bò, hoặc được tạo ra trong lò phản ứng sinh học. Cocuus bắt đầu hành trình năm 2017, khi ba nhà đồng sáng lập - Javier Zaratiegui, Daniel Rico và Paxti Larumbe - cùng suy nghĩ về các giải pháp cho hệ thống thực phẩm bị đứt gãy do thiếu an ninh lương thực. Hiện thế giới đang phải đối mặt với cuộc chiến khó khăn trong việc tìm ra cách đáp ứng nhu cầu dinh dưỡng của 10 tỉ người và chống chọi với biến đổi khí hậu. Ngày nay, có nhiều sản phẩm thịt làm từ thực vật trên thị trường, từ lát bánh mì kẹp thịt thuần chay đến miếng thịt gà. Những loại thực phẩm này thay thế bền vững cho protein động vật được tạo ra từ chăn nuôi gia súc truyền thống - phương pháp thâm dụng carbon. Nhưng một số người tiêu dùng cho rằng hương vị và giá cả là những lý do khiến họ gắn bó với thịt truyền thống.

Cocuus phát triển công nghệ in 3D giúp các nhà sản xuất protein thay thế tạo ra các sản phẩm thế hệ tiếp theo với số lượng lớn. Nền tảng của Cocuus cho phép các công ty tạo ra sản phẩm tương tự thịt thật. Công nghệ này có tên gọi “Mimethica”, giúp phân tích cấu trúc của thức ăn, sau đó dựa vào mô hình toán học để tái tạo chúng hệt như bản mẫu.
Ngoài in 3D, nền tảng đã được cấp bằng sáng chế này còn kết hợp in phun và “các quy tắc đột phá” khác mà Cocuus không tiết lộ, để tạo ra các giải pháp thay thế hiệu quả về chi phí. Họ đã tạo ra nguyên mẫu đầu tiên của mình: sashimi cá hồi và món bít tết ribeye in 3D. 

Món sashimi cá hồi được in bằng phương pháp 3D do Công ty Cocuus thực hiện

Món sashimi cá hồi được in bằng phương pháp 3D do Công ty Cocuus thực hiện

Công ty SavorEat  sử dụng công nghệ in 3D để sản xuất thực phẩm dinh dưỡng

SavorEat (Israel) phát triển thịt làm từ thực vật bằng cách sử dụng kết hợp robot đầu bếp, in 3D độc quyền và các thành phần không biến đổi gene, vừa giới thiệu cho người tiêu dùng nếm thử sản phẩm đầu tiên của họ là bánh hamburger không thịt. Với kế hoạch mở rộng sang bít tết, thịt nướng và hải sản thay thế, SavorEat tuyên bố họ cung cấp món ăn phù hợp khẩu vị, chế độ ăn uống và lối sống cụ thể của từng thực khách.

Theo Công ty nghiên cứu thị trường Fatpos Global, thị trường in thực phẩm 3D toàn cầu dự kiến sẽ tăng từ 350,24 triệu USD năm 2020 lên hơn 1,617 tỉ USD vào năm 2030, với tốc độ tăng trưởng hằng năm là 16,54% trong giai đoạn 2021 - 2030. Dự báo này được đưa ra do các hoạt động mua bán và sáp nhập ngày càng tăng trên nhiều lĩnh vực, tạo ra nhu cầu trên toàn thế giới đối với thị trường in thực phẩm 3D.  Ngoài ra, xu hướng cá nhân hóa cũng ngày càng tăng, đặc biệt về hình dạng, màu sắc, hương vị và kết cấu, trong khi máy in thực phẩm 3D có khả năng tạo ra những thực phẩm phù hợp và tiết kiệm thời gian, cân chỉnh các chất dinh dưỡng cần thiết cho người dùng. Hiện thị trường in thực phẩm 3D toàn cầu có 5 khu vực chính bao gồm Bắc Mỹ, Mỹ Latinh, châu  u, châu Á - Thái Bình Dương, Trung Đông và châu Phi. 

Bánh hamburger không thịt do Công ty SavorEat thực hiện bằng phương pháp in 3D. 

Bánh hamburger không thịt do Công ty SavorEat thực hiện bằng phương pháp in 3D. 

Trong đó, thị trường ở châu  Âu chiếm thị phần lớn nhất năm 2020. Nhờ khách hàng nhanh chóng chấp nhận công nghệ mới, châu  u dự kiến thống trị ngành công nghiệp trong thị trường này. Tuy nhiên, Hoa Kỳ mới là quốc gia được kỳ vọng sẽ phát triển nhanh chóng nhờ tiến bộ công nghệ và sự ra đời của các máy móc tiên tiến có thể sản xuất thực phẩm bằng công nghệ in 3D. Thị trường in thực phẩm 3D toàn cầu được chia theo các thành phần, gồm: bột, trái cây và rau quả, sản phẩm từ sữa, carbohydrate và các loại khác. Dự báo phân khúc carbohydrate sẽ mở rộng với tốc độ nhanh nhất. Các yếu tố thúc đẩy phát triển được đánh giá là do máy in thực phẩm 3D thường được ưa chuộng để sản xuất các loại chocolate cá nhân hóa cho người dùng, cũng như các sản phẩm thực phẩm ngọt khác có chứa carbohydrate trong thành phần chính gồm bánh rán, kẹo và bánh kếp.
Fatpos Global nhấn mạnh nhu cầu về sự tùy biến đang thúc đẩy thị trường máy in 3D toàn cầu, vì in 3D tiết kiệm thời gian và công sức. 
Các chất dinh dưỡng có thể được cá nhân hóa, cho phép người tiêu dùng hưởng lợi từ thực phẩm được thiết kế riêng cho nhu cầu dinh dưỡng của họ. In 3D cũng cho phép phát triển các công thức thực phẩm phù hợp nhu cầu dinh dưỡng của bệnh nhân, đặc biệt là người cao tuổi.
Trái ngược với các hệ thống chế biến thực phẩm thông thường, in 3D có tiềm năng cung cấp thực phẩm cho dân số toàn cầu đang ngày càng tăng. 
Ngoài ra, máy in thực phẩm 3D có khả năng cách mạng hóa dinh dưỡng bằng cách xác định chính xác lượng vitamin và carbohydrate cần thiết mà không cần phải tính toán. Dựa trên dữ liệu sinh trắc học và hệ gene, máy sẽ tạo ra loại thực phẩm chứa hàm lượng dinh dưỡng được cá nhân hóa tối ưu. Tuy nhiên, máy in thực phẩm 3D vẫn còn một số trở ngại, đặc biệt là vấn đề chi phí.

Công ty Foodini đi đầu ứng dụng máy in 3D tạo ra thực phẩm phù hợp với từng cá nhân

Công nghệ in 3D ẩn chứa tiềm năng thay đổi vĩnh viễn cách chúng ta tiêu thụ thực phẩm trong tương lai. Những món ăn làm ra bởi kỹ thuật tạo hình 3D không chỉ thỏa mãn trí tưởng tượng, giúp đơn giản hóa việc bếp núc mà còn có thể đáp ứng nhu cầu hấp thu đa dạng dưỡng chất của người tiêu dùng hiện đại. Như cách đầu bếp nổi danh người Pháp Paul Bocuse từng tái định nghĩa nghệ thuật ẩm thực bằng nỗ lực đổi mới nguyên liệu và tìm tòi công thức mới lạ, trào lưu in thực phẩm 3D hứa hẹn mang lại nhiều thành quả ấn tượng. 

Món tráng miệng thơm ngon được tạo hình từ máy in thực phẩm 3D Foodini 

Món tráng miệng thơm ngon được tạo hình từ máy in thực phẩm 3D Foodini 

Máy in 3D Natural Machines do công ty đa quốc gia do Kucsma đồng sáng lập và kiêm vai trò giám đốc marketing, là một trong những mẫu máy in thực phẩm nổi tiếng hàng đầu thị trường hiện nay. Máy cho phép người dùng tự thiết lập công thức, tạo nên các món ăn bổ dưỡng theo sở thích, nhu cầu ẩm thực. Bạn có thể in một phần thức ăn từ nguồn nguyên liệu tươi sạch, đảm bảo giá trị dinh dưỡng, đồng thời hạn chế nguy cơ lãng phí lương thực.  

Foodini được ứng dụng kỹ thuật in ép đùn vật liệu điển hình. Mỗi ống in thực phẩm bằng thép không gỉ nối cùng 5 đầu vòi đa kích cỡ. Không giống thiết bị in 3D thông thường, tất cả chi tiết máy đều được chúng tôi cẩn trọng tái dựng, cải tiến sao cho phù hợp nhất với tiêu chuẩn an toàn vệ sinh thực phẩm. Với tính năng tạo nên các món ăn cân bằng dinh dưỡng, dễ hấp thu, Foodini được tin dùng tại nhiều nhà hàng, khách sạn và bếp ăn bệnh viện. Nguyên liệu ban đầu được sơ chế thành dạng sệt trước khi đưa qua bộ phận in tạo hình. Từ kho công thức tích hợp trong hệ thống phần mềm, Foodini có thể in khá nhiều món ngon phổ biến như bánh mì kẹp thịt bò, gà, xúp, mì ống cùng nhiều loại bánh ngọt, sôcôla và bột bánh nướng.  

Ap dụng công nghệ ép đùn để làm ón tráng miệng từ máy in thực phẩm 3D Foodini 

Ap dụng công nghệ ép đùn để làm ón tráng miệng từ máy in thực phẩm 3D Foodini 

Công ty Nourished ứng dụng công nghệ in 3D để sản xuất kẹo bổ sung vitamin

Những món ăn theo phong cách 3D với chất lượng dinh dưỡng cao cũng đang mở ra vô vàn cơ hội kinh doanh cho nhiều công ty thực phẩm. Một cái tên thú vị vừa xuất hiện trên thị trường châu  u là Nourished, đây là 1 thương hiệu kẹo bổ sung vitamin sản xuất hoàn toàn từ kỹ thuật in 3D. 
Chiết xuất vitamin trong các dòng kẹo ăn vặt Nourished có nguồn gốc tự nhiên, phù hợp với nhiều nhóm khách hàng cần bổ sung dinh dưỡng như người đang ăn kiêng, thai phụ lẫn trẻ nhỏ. Mỗi khách hàng mới được đề nghị hoàn tất một bảng khảo sát ngắn về tình trạng sức khỏe, tiền sử dị ứng thức ăn (nếu có) và thói quen nghỉ ngơi, vận động. Đây là thông tin cơ sở để Nourished tư vấn đến người tiêu dùng các loại vitamin, khoáng chất nên hấp thu thường nhật giúp bồi bổ cơ thể, tăng sức đề kháng.     

Công ty ACS Food Science & Technology

Tại châu Á, dự án của đội ngũ chuyên gia công nghệ thực phẩm từ Nhật Bản và Singapore. Dùng kỹ thuật tạo hình 3D, nhóm nghiên cứu đã tái chế okara (bã đậu nành), là phụ phẩm bổ dưỡng nhưng thường bị loại bỏ sau quy trình làm sữa đậu nành hoặc đậu hũ thành một loại bánh ăn vặt lành mạnh. Làm từ 100% bột okara nguyên chất, không thêm phụ gia, bánh có độ mềm xốp khác lạ, ngon miệng và dễ hấp thu. 

Bánh okara tạo hình bằng công nghệ 3D là dự án sản xuất thực phẩm bền vững gây tiếng vang của một số trường đại học Nhật Bản và Singapore

Bánh okara tạo hình bằng công nghệ 3D là dự án sản xuất thực phẩm bền vững gây tiếng vang của một số trường đại học Nhật Bản và Singapore

Về sức hút của thực phẩm in 3D ở thị trường Á Đông, giáo sư Chua Chee Kai (Đại học Thiết kế và Công nghệ Singapore) bày tỏ quan điểm: “Mới đây các nhà khoa học Chile đã ứng dụng công nghệ in 3D vào thực phẩm với hy vọng tạo ra một cuộc cách mạng trên lĩnh vực ẩm thực.

Kết: Máy in 3D đã và đang trở nên rất phổ biến trong hầu hết các lĩnh vực từ xây dựng, y tế và đột phá lớn nhất là trong ngành thực phẩm. Như đã chia sẻ ở trên thì đây có lẽ là giải pháp cực kỳ tuyệt vời cho tình trạng thiếu lương thực toàn cầu hiện nay. Nếu có bất cứ thắc mắc gì thì các bạn hãy để lại bình luận bên dưới để Văn phòng Star giải đáp sớm nhất nhé.
 

 Tags:
Viết bình luận của bạn

BÌNH LUẬN, HỎI ĐÁP

Nội dung bài viết

Thu gọn