Impresión bio-pantalla 3D para producción de alta capacidad de andamiajes para alternativas cárnicas

Por qué convertir legumbres en filetes importa

Para quienes disfrutan del sabor y la textura de la carne pero se preocupan por el bienestar animal, el cambio climático o el uso de recursos, queda una gran pregunta: ¿cómo hacemos “filetes” realistas sin criar animales? Este estudio presenta una forma de construir piezas similares a la carne usando una herramienta industrial conocida de la impresión y el embalaje, con el objetivo de lograr alternativas cárnicas estructuradas más baratas, rápidas y con una masticación más parecida a la carne real.

Tomando prestada una herramienta del taller de impresión

Los investigadores adaptaron la serigrafía, una técnica de larga data para decorar camisetas y electrónica, para crear estructuras comestibles tridimensionales. En lugar de tinta, usan pastas espesas hechas de ingredientes alimentarios, especialmente proteína de soja. Una malla fina o un esténcil metálico define por dónde se presiona la pasta, añadiendo capas muy delgadas unas sobre otras. Mediante un control cuidadoso del secado y el apilado, estas capas construyen un pequeño “andamiaje” cuyo patrón interno y grosor pueden ajustarse para asemejar el tejido conectivo y el veteado que se ve en un filete. Dado que la serigrafía ya se usa a escala industrial, la misma idea podría algún día aplicarse en grandes máquinas para producir muchos kilogramos de producto por hora.

Diseñando bloques constructivos comestibles

Para convertir la proteína de soja en un material imprimible, el equipo estudió cómo fluye bajo presión. Un alto contenido proteico suele hacer que las pastas sean demasiado rígidas para pasar por aberturas finas. Los autores resolvieron esto con agentes reductores aptos para alimentos, como el sulfito de sodio, que aflojan suavemente la red proteica para que la pasta sea más fácil de empujar a través de la malla sin aplicar calor. También mezclaron una pequeña cantidad de alginato, un espesante de origen marino, para ayudar a que las capas impresas mantuvieran su forma y a unir los distintos componentes. Esta receta permitió que las pastas ricas en proteína se comportaran como tintas clásicas de serigrafía, manteniendo alta resolución hasta aproximadamente una décima de milímetro y formando geles sólidos tras el secado y la reticulación.

De andamios con patrón a filetes marmoleados

Con estas “tintas”, el equipo imprimió rejillas de barras y cavidades que imitan el tejido de soporte en la carne. Pudieron producir de forma fiable poros circulares, rectangulares y hexagonales en una gama de tamaños, con desviaciones mínimas respecto a las dimensiones planeadas. Usando un segundo material más blando a base de soja y aceite, añadieron en una sola pasada una “grasa” vegetal en los huecos, creando prototipos marmoleados. Al apilar capas impresas individualmente y volver a enlazarlas con soluciones de calcio, construyeron piezas más gruesas que medio centímetro. Las pruebas mostraron que estas muestras apiladas e impresas absorbían líquido, perdían masa y cambiaban de altura durante el salteado en sartén de maneras comparables a la carne convencional, y que su dureza, elasticidad y masticabilidad estaban dentro o cerca de los rangos reportados para músculo animal cocido.

Invitando células vivas a la estructura

Un objetivo clave de la carne cultivada es incluir células animales reales. Los autores cultivaron células precursoras musculares de ratón sobre y dentro de los andamios de soja para ver si las estructuras impresas podían actuar como un hogar para futuros productos híbridos. Tras pasos de lavado para eliminar agentes reductores en exceso, los andamios soportaron un crecimiento celular saludable en sus superficies, con células que se extendieron, se alinearon a lo largo de las barras impresas y se fusionaron en fibras musculares tempranas. Cuando las células se mezclaron en una matriz blanda de colágeno y gel y se pipetearon en las cavidades del andamiaje, también sobrevivieron en tres dimensiones, especialmente si se habían madurado parcialmente por adelantado. Aunque la cantidad total de proteína animal añadida de este modo sigue siendo baja en comparación con un filete, el enfoque demuestra que material vegetal y células musculares pueden combinarse en un único objeto impreso.

Lo que esto podría significar en tu plato

En términos simples, este trabajo muestra que un método de impresión común puede reinventarse como una herramienta para fabricar alimentos que da forma a pastas espesas de proteína vegetal y a células vivas en piezas tipo filete. El proceso maneja alto contenido proteico, crea patrones internos finos sin sacrificar la velocidad y produce andamios que resisten la cocción al tiempo que ofrecen una sensación en boca familiar. Si se adapta a máquinas industriales a gran escala y se combina con métodos mejorados de crecimiento celular y alimentaciones celulares completamente vegetales, la impresión bio-pantalla 3D podría ayudar a acercar alternativas cárnicas estructuradas y asequibles, así como carne cultivada híbrida, a las comidas cotidianas.

Cita: Maatz, R., Karnop, P., Sylvia, R. et al. 3D bio-screen printing for high-throughput production of scaffolds for meat alternatives. npj Sci Food 10, 155 (2026). https://doi.org/10.1038/s41538-026-00853-0

Palabras clave: carne cultivada, impresión bio-pantalla 3D, andamio de proteína de soja, alternativas cárnicas, carne cultivada híbrida