經過幾個世紀的工業化生產，地球已經很難承受人類活動帶來的負擔，其中包括我們日常看似溫和的食物消費。統計資料顯示，有接近三分之一的廢物垃圾與食物相關。
食品加工過程和食品包裝所產生的環境影響不僅帶來有關廢物處理的問題，更觸及到我們所消費的物品從採集到生產到消費的生命週期可持續性的思考。
為了改善這一問題，設計師們越來越多地參與到創新和跨學科研究中來，為可持續的未來提出替代建議和方案。
應對這個問題的新興生物設計領域之一是生長設計，在這個領域中，諸如細菌、真菌或藻類等生物能夠開發出更加生態兼容的過程和產品。
Emma Sicher出生於義大利北部的特倫託。是一個跨學科設計師，不僅是產品設計師，還是生態社會設計師，生物設計師，以及發酵師。
在本科學習期間，她開始關注塑膠基材料以及紙質材料對於環境產生的危害，並思考如何在當下社會系統中尋找一種解決方案。
反覆調研後，Emma將關注點聚焦在義大利的南蒂羅爾—歐洲最大的蘋果種植區。設想在蘋果廢品處理體系中，利用蘋果皮培養細菌纖維素，生產出既不汙染環境還能夠滋養環境的可持續食品包裝材料。
實驗中的Emma Sicher
細菌纖維素是以木醋桿菌為代表的細菌在有營養物質的條件下發酵形成的一層自我保護的膜。
這層膜是一個細密的纖維網，在溼潤狀態下是類似肥肉的一層膠質，乾燥後是一種介於紙張和塑膠的材料，有很好的機械強度。比從樹木中提取的纖維素更為純淨，並且完全可以堆肥降解。
傳統的細菌纖維素是用茶和糖發酵而成，但蔬果廢料也可以成為細菌的營養源。
從「大自然不存在廢物」這一規律中獲得啟發，Emma利用蘋果皮作為碳源培養細菌纖維素，將蘋果產業鏈中的廢料轉化成包裝的原材料。
為了探索細菌纖維素的設計潛力，Emma作為培養者進行了一系列的材料實驗。例如讓細菌纖維素在有紋理的表面上乾燥可以獲得各種圖案，用果蔬汁浸泡可以給細菌纖維素染上不同的顏色。
在不同表面上乾燥的細菌纖維素, Emma Sicher
在對材料有豐富的掌控經驗後，Emma將對材料物理屬性的理解呈現在包裝設計上。
纖維素的吸水性很強，但同時又比普通的紙更耐水，因此適合裝許多類型的乾糧，如麵粉、米、茶葉、乾果等。她用蘋果培養的細菌纖維素做成了蘋果乾的包裝袋，從果皮中培養出果實的包裝。
細菌纖維素包裝, Emma sicher
她還利用土豆皮培養細菌纖維素用作薯條容器。Emma希望能夠通過細菌纖維素的培養方法使食品廢料原地循環利用，生產出一系列食品容器。食品廢料作為食品的一部分以新的形式成為了食品的包裝。
細菌纖維素茶包, Emma Sicher
細菌纖維素快餐碟, Emma Sicher
為了把食品包裝變得更美，身為設計師的Emma把不同食品廢料生長的細菌纖維素設計成糖果包裝和茶包，還利用鐳射雕刻進一步賦予材質設計的元素。
鐳射雕刻的細菌纖維素包裝, Emma Sicher
鐳射雕刻的細菌纖維素包裝, Emma Sicher
為了讓這種材料能夠在更廣泛的地方應用，Emma對於細菌纖維素的探究從肉眼可見的物理屬性深入到了微觀的生長原理。
細菌纖維素通常生長於靜態發酵的康普茶培養容器，這是一個相對長的生長週期，發酵後獲得的細菌纖維素量也非常有限，這一特點限制了細菌纖維素作為材料的應用。
為了改善這一問題，Emma和其他生物技術專家一起，用一年半的時間研發了一個動態生長系統，名為InnoCell生物反應器。
InnoCell生物反應器
細菌纖維素作為培養康普茶的副產品，傳統方法是在一個容器中靜態發酵，產物以康普茶液體為主，其中含有少量細菌纖維素。
新的生長系統扭轉了這一生產比例。將發酵的目標產物改為了細菌纖維素。
在一個容器中垂直放置會旋轉的圓盤，微生物會附著在不斷旋轉的圓盤上動態生長。經過測試，InnoCell生物反應器提供了明顯更高的產量，目前版本每個週期可產生12-15公斤的溼質量，每個圓盤約500克。
InnoCell生物反應器
源於自然發酵的細菌纖維素在被當作材料時，在家庭自制、實驗室製作和規模化生產時都難以實現高效生產，而InnoCell的發明為細菌纖維素作為材料的量產提供了一個有效的生長方式。
設計師與微生物合作，發現了新的材料，創造了新的工具，將科學、工業和生態聯繫了起來。
InnoCell生長的片材記錄著動態旋轉生長時細菌編織纖維的軌跡
在深入微觀的過程中，除了發現了細菌纖維素作為食品包裝的潛力，越來越多研究人員開始發現這個發酵品本身在未來也能夠有更多可食用的應用。
細菌纖維素作為食物並不罕見，甜品中的椰果粒就是一種以椰子水為培養基生長出的細菌纖維素甜點。最近微生物學專家發現，用水果和蔬菜中培育時，果蔬中的抗氧化劑會轉移到細菌纖維素中。這層富有營養的膠質也開始成為了米其林廚師的新材料。
丹麥的米其林三星餐廳Noma在2021年”遊戲與森林 “季的甜點中對細菌纖維素材料進行了有趣的嘗試。
為了改善細菌纖維素的高纖維含量帶來的類似紙的口感，主廚嘗試了油炸、冷凍、溫煮、分解、添加纖維素酶等方法獲得了類似魷魚口感的以茉莉花茶為培養基獲得的細菌纖維素，配上XO醬、鮮花和脫水番茄製成了素食“細菌纖維素牛排”。
Scoby steak, Noma
細菌纖維素本身的膠質和高吸水性還能夠讓它被製作成不同口味的軟糖。在Masque Lab，主廚則通過製糖的方法將細菌纖維素變成了糖粒，和椰子、檳榔葉等材料組合成了甜品。
Memories of Coconut, Masque Lab
我們從宏觀上接觸到細菌纖維素，在細菌的微觀編織中與微生物合作創造了新的生長材料，在用食物本身給食品做包裝的過程中發現了新的食物。從微觀重新認識資源的過程中給未來人類在這顆星球上的可持續發展展示了一個新的方案。
在看向微觀時，這個我們肉眼不可見的世界蘊含著無數待發現的寶藏。自然不僅僅是我們需要保護的資源庫，更是記錄瞭如何在這個星球上生存的檔案館。
Reference:
An Open-Source Bioreactor Enhancing Microbial Cellulose Production and Novel Sustainable substances
https://frompeeltopeel.tumblr.com/COLOURS
https://www.facebook.com/nomacph/photos/a.794863007266528/5256765364409581/?type=3
https://www.masquerestaurant.com/about-the-lab