การประยุกต์ใช้ปัญญาประดิษฐ์ในอุตสาหกรรมอาหาร

ความต้องการ AI ในอุตสาหกรรมอาหาร

นอกเหนือจากการสร้างโอกาสในการแก้ไขปัญหาท้าทายอุตสาหกรรมที่ซับซ้อนแล้ว AI ยังกำลังเปลี่ยนภูมิทัศน์ทางธุรกิจโดยรวมอีกด้วย บริษัทต่างๆ ตอบสนองต่อแนวโน้มของผู้บริโภคและนำผลิตภัณฑ์ออกสู่ตลาดได้เร็วกว่าที่เคยและผู้บริโภคก็เริ่มคาดหวังสิ่งนี้ เพื่อให้ทันกับกระแสและประสบความสำเร็จในกลยุทธ์การเข้าสู่ตลาด นวัตกรรมผลิตภัณฑ์จำเป็นต้องดำเนินไปอย่างรวดเร็วมากกว่าที่เคย

โดยทั่วไป วงจรการพัฒนาผลิตภัณฑ์ใหม่ของบริษัทอาหารตั้งแต่เริ่มต้นจนถึงชั้นวางสินค้าจะเต็มไปด้วยข้อมูลที่จำกัดและข้อมูลที่ไม่ต่อเนื่อง ความซับซ้อนนี้เกิดจากปัจจัยต่างๆ ของวงจรกระบวนการ รวมถึงการตลาด การวิจัยและพัฒนา (R&D) และการขาย ความท้าทายเหล่านี้ทำให้การตัดสินใจล่าช้าและวงจรนวัตกรรมยาวนาน

ดังนั้นจึงไม่น่าแปลกใจที่การเปิดตัวผลิตภัณฑ์อาหารประมาณ 80% ล้มเหลว ส่วนใหญ่เกิดจากการไม่ได้รับการยอมรับของผู้บริโภค AI ช่วยจัดการกับความท้าทายเหล่านี้ได้อย่างมีประสิทธิภาพด้วยการลดความจำเป็นในการทดสอบอย่างกว้างขวาง และส่งเสริมการทำงานร่วมกันระหว่างแผนกโดยใช้เครือข่ายข้อมูลที่มีประสิทธิภาพ สามารถปรับกระบวนการทั้งหมดให้มีประสิทธิภาพยิ่งขึ้นโดยเพิ่มประสิทธิภาพสูตรผลิตภัณฑ์ พารามิเตอร์กระบวนการ และวิเคราะห์แนวโน้มของตลาด

Miriam Überall อดีตผู้อำนวยการฝ่ายวิจัยและพัฒนาของ Kraft Heinz และ Unilever กล่าวว่า "วาระด้านดิจิทัลทั้งหมดมีความเกี่ยวข้องและน่าตื่นเต้น เพราะถ้าทำได้ดี ทุกอย่างก็เร่งตัวขึ้นได้จริง" “หลีกเลี่ยงการลองผิดลองถูกบ่อยครั้งอย่างที่องค์กรวิจัยและพัฒนาแบบดั้งเดิมทำ และให้คาดการณ์ได้แม่นยำยิ่งขึ้น”

บทบาทของ AI ในการขับเคลื่อนวงจรนวัตกรรมอุตสาหกรรมอาหาร

เพิ่มความเข้าใจผู้บริโภคและสร้างสรรค์ไอเดีย ... AI กำลังปรับเปลี่ยนกระบวนการพัฒนาผลิตภัณฑ์ใหม่โดยใช้แนวทางที่ขับเคลื่อนด้วยข้อมูลหลายมิติ

ประการแรก AI จะตีความแนวโน้มแบบเรียลไทม์จากแหล่งภายนอก และรวบรวมข้อมูลเกี่ยวกับความคิดเห็นและความรู้สึกของผู้บริโภค ซึ่งรวมถึงการวิเคราะห์โซเชียลมีเดีย การติดตามคำสำคัญ การใช้แชทบอทสำหรับการสำรวจ และการวิเคราะห์ภาพ

ประการที่สอง AI ยังขยายไปสู่เซ็นเซอร์ Internet of Things (IoT) ซึ่งรวบรวมข้อมูลของผู้บริโภคเกี่ยวกับตัวเลือกผลิตภัณฑ์และความชอบในการทำอาหาร นอกจากนี้ ดำเนินการวิเคราะห์ ใช้ประโยชน์จากข้อมูลการขายในอดีตและแนวโน้มตลาดเพื่อคาดการณ์ความต้องการและความชอบของผู้บริโภคอย่างแม่นยำ ปรับเวลาเปิดตัวผลิตภัณฑ์ใหม่ให้เหมาะสม และปรับตัวตามการเปลี่ยนแปลงของตลาด

TasteGPT คือโปรแกรม AI อเนกประสงค์จาก Tastewise ซึ่งออกแบบมาเพื่อช่วยให้ผู้ใช้ได้รับข้อมูลเชิงลึกส่วนบุคคลได้เร็วกว่าที่เคย

บริษัทสตาร์ทอัพ Tastewise ถือเป็นตัวอย่างที่ดีเยี่ยมของการใช้ AI เพื่อสร้างแรงบันดาลใจในการพัฒนาผลิตภัณฑ์ใหม่ บริษัทได้พัฒนาซอฟต์แวร์ที่รวบรวมข้อมูลจำนวนมหาศาลจากแหล่งต่าง ๆ (โซเชียลมีเดีย บทวิจารณ์ เมนู สูตรอาหาร ฯลฯ) เพื่อเรียนรู้เกี่ยวกับเทรนด์อาหารที่กำลังเกิดขึ้นและรสนิยมของผู้บริโภค

ซอฟต์แวร์นี้เป็นเครื่องมือที่มีคุณค่าสำหรับบริษัทอาหาร เนื่องจากช่วยสร้างผลิตภัณฑ์ที่ผู้บริโภคต้องการและชื่นชอบ

สำรวจส่วนผสมอาหารใหม่ๆ ในวงจรการพัฒนาผลิตภัณฑ์ใหม่ AI ยังสามารถเร่งการค้นพบส่วนผสมอาหารใหม่ๆ ได้ ทำให้การคัดกรองและการกำหนดลักษณะของวัตถุดิบส่วนผสมดีขึ้น สตาร์ทอัพทั่วโลกกำลังวิจัยและพัฒนาอัลกอริทึมที่มีประสิทธิภาพเพื่อรองรับกระบวนการค้นพบอาหาร ตัวอย่างเช่น Ginkgo Bioworks และ Arzeda กำลังใช้การผสมผสานระหว่างการออกแบบด้วยคอมพิวเตอร์และ AI เพื่อสร้างโปรตีนและเอนไซม์ใหม่ๆ ในขณะเดียวกัน Amai Proteins ใช้ AI เพื่อออกแบบโปรตีนชนิดใหม่ที่ได้รับการปรับให้เหมาะสมซึ่งผลิตคุณลักษณะและรสชาติที่แตกต่างกัน

การวิจัย พัฒนา และเพิ่มประสิทธิภาพ . AI มีบทบาทสำคัญในการคาดการณ์และปรับปรุงคุณลักษณะของผลิตภัณฑ์อาหารที่หลากหลาย แนะนำอัตราส่วนของส่วนผสมให้ตรงกับโปรไฟล์รสชาติและเสนอทางเลือกที่ดีต่อสุขภาพโดยยังคงรสชาติเอาไว้

นอกจากนี้ AI ยังรองรับการประเมินเนื้อสัมผัสของผลิตภัณฑ์อาหาร ช่วยให้มั่นใจได้ว่าคุณสมบัติของผลิตภัณฑ์ตรงตามที่คาดหวัง ในด้านโภชนาการ AI จะปรับแต่งสูตรอาหารเพื่อให้บรรลุเป้าหมายที่เฉพาะเจาะจง ไม่ว่าจะเป็นการลดปริมาณน้ำตาลหรือเพิ่มระดับโปรตีน พร้อมทั้งคาดการณ์องค์ประกอบทางโภชนาการให้ตรงตามข้อกำหนดในการติดฉลาก

เมื่อไม่นานมานี้ บริษัทอาหารได้นำ AI มาใช้ในรอบการวิจัยและพัฒนา โดยช่วยลดเวลาในการพัฒนาผลิตภัณฑ์และการประมวลผลจากหลายเดือนเหลือเพียงไม่กี่วัน ยูนิลีเวอร์ได้ใช้ AI เพื่อสร้างผลิตภัณฑ์ที่มีปริมาณเกลือต่ำ ช่วยให้กระบวนการวิเคราะห์รสชาติเร็วขึ้นจากหลายเดือนเหลือเพียงไม่กี่วัน Kraft Heinz ทดสอบอัลกอริทึม AI เพื่อปรับต้นทุน ระดับน้ำตาลและเกลือให้เหมาะสม และบรรลุผลลัพธ์ที่น่าทึ่ง การวิเคราะห์เชิงพรรณนาเชิงปริมาณประสบความสำเร็จในการจำลองผลิตภัณฑ์มะเขือเทศดั้งเดิมถึงร้อยละ 94

เพิ่มประสิทธิภาพผลผลิตและต้นทุน หลังจากการพัฒนาผลิตภัณฑ์อาหารในระดับห้องปฏิบัติการ บริษัทอาหารจะต้องเผชิญกับความท้าทายในการเตรียมเครื่องจักรและสายการผลิตสำหรับการผลิตในปริมาณมาก ในขณะที่ยังคงต้องรับรองความสามารถในการแข่งขันและคุณภาพของผลิตภัณฑ์ในระดับห้องปฏิบัติการ AI นำเสนอโซลูชันด้วยการวิเคราะห์ข้อมูลเพื่อกำหนดเงื่อนไขที่เหมาะสมที่สุดในการปรับขนาดการผลิต

บริษัทสตาร์ทอัพระดับบุกเบิก เช่น Animal Alternative Technologies และ Umami Bioworks กำลังนำทางในพื้นที่นี้ด้วยการพัฒนาทรัพย์สินทางปัญญาและเทคโนโลยีที่ปรับขนาดได้โดยใช้ประโยชน์จากวิทยาศาสตร์ข้อมูล อีกหนึ่งสตาร์ทอัพที่โดดเด่นในพื้นที่นี้คือ Eternal ซึ่งนำ AI และหุ่นยนต์มาใช้เพื่อทำการทดสอบ วิเคราะห์ และเพิ่มประสิทธิภาพการหมักชีวมวลโดยอัตโนมัติ ความก้าวหน้าเหล่านี้ยังเป็นประโยชน์ต่อผู้ผลิตขนาดใหญ่ที่กำลังมองหาเส้นทางที่เป็นไปได้และยั่งยืนในการผลิตโปรตีนทางเลือกขนาดใหญ่

ความท้าทายของการประยุกต์ใช้ AI ในอุตสาหกรรมอาหาร

การประยุกต์ใช้ AI ในอุตสาหกรรมอาหารมีประโยชน์มากมาย เช่น ความคุ้มทุน ความรวดเร็ว การปรับแต่ง ความสามารถในการคาดการณ์ และข้อมูลเชิงลึกจากข้อมูล อย่างไรก็ตามกระบวนการนี้ยังเผชิญกับความท้าทายบางประการเช่นกัน

ข้อมูลทางประวัติศาสตร์ที่จำกัด : สาขาใหม่ ๆ เช่น เทคโนโลยีด้านอาหารขาดข้อมูลทางประวัติศาสตร์เพื่อป้อนให้กับอัลกอริทึม ซึ่งทำให้ยากยิ่งขึ้นที่จะสร้างผลลัพธ์ที่สำคัญ หากมี มักจะพบในรูปแบบข้อมูลที่ไม่มีโครงสร้างและแตกต่างกันหลายแบบ ดังนั้นจึงมีความจำเป็นต้องมีการพัฒนาเพื่อทำให้ข้อมูลอินพุตที่เกี่ยวข้องอยู่ในรูปแบบที่สามารถจดจำได้ง่ายยิ่งขึ้น

ต้นทุนการดำเนินการที่สูง : การตั้งค่าและบำรุงรักษาระบบ AI อาจมีราคาแพง โดยเฉพาะอย่างยิ่งสำหรับบริษัทขนาดเล็ก ในทางกลับกัน ระบบปัจจุบันของบริษัทขนาดใหญ่อาจไม่เหมาะสมในอนาคต ดังนั้นจึงต้องมีการลงทุนอย่างมากเพื่อพัฒนาต่อไป

ความซับซ้อนทางกฎหมายและจริยธรรม : ความซับซ้อนที่เพิ่มมากขึ้นของระบบ AI โดยเฉพาะอย่างยิ่งในแอปพลิเคชันการทำนาย ทำให้เกิดความท้าทายในการรับผิดชอบจากมุมมองทางกฎหมายและจริยธรรมในการแก้ไขข้อผิดพลาดและผลที่อาจเกิดขึ้นจาก AI นอกจากนี้ การประเมินผลกระทบของ AI ต่อวัฒนธรรมอาหารแบบดั้งเดิมยังเป็นสิ่งสำคัญในการทำความเข้าใจผลกระทบโดยรวมของ AI

ปัญหาความเป็นส่วนตัวของข้อมูล : การปกป้องข้อมูลที่เป็นกรรมสิทธิ์ เช่น สูตรลับ ขณะเดียวกันก็ส่งเสริมการแบ่งปันข้อมูลเพื่อเพิ่มประสิทธิภาพแอปพลิเคชัน AI ถือเป็นความท้าทายที่ซับซ้อนซึ่งต้องใช้กลไกการกำกับดูแลที่มีประสิทธิภาพ นอกจากนี้ การป้องกันการโจมตีทางดิจิทัลยังเป็นสิ่งสำคัญ

กฎระเบียบที่เปลี่ยนแปลง : กฎหมายด้านอาหารมีการเปลี่ยนแปลงบ่อยครั้ง ต้องใช้ระบบ AI ที่ต้องตามให้ทันการปรับเปลี่ยนเหล่านี้ นอกจากนี้ กฎระเบียบมักต้องการการตีความ ซึ่ง AI ในปัจจุบันอาจไม่เหมาะสม

ความร่วมมือแบบสหสาขาวิชาและการแบ่งปันทักษะ : การรวม AI เข้ากับความเชี่ยวชาญด้านอาหารต้องมีการสื่อสารที่มีประสิทธิภาพระหว่างผู้เชี่ยวชาญจากสาขาต่างๆ (นักวิทยาศาสตร์อาหาร วิศวกร และนักวิทยาศาสตร์ข้อมูล) ซึ่งต้องอาศัยการเร่งแบ่งปันทักษะและการสร้างความร่วมมือระหว่างแผนกต่าง ๆ เพื่อให้ตัดสินใจโดยบูรณาการและขับเคลื่อนด้วยข้อมูล

การยอมรับของผู้บริโภค : การบรรเทาความกังวลและความกลัวของผู้บริโภคเกี่ยวกับอาหารที่ผลิตโดย AI จำเป็นต้องมีการวิจัยเชิงลึกและแท้จริง ถือเป็นกระบวนการวิจัยที่ยาวนาน จริงจัง และมีค่าใช้จ่ายสูง

ผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อม : นอกเหนือจากประสิทธิภาพแล้ว ยังต้องพิจารณาและเปรียบเทียบกับประโยชน์ของการลดผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อมด้วย การแก้ไขปัญหาเหล่านี้ถือเป็นสิ่งสำคัญในการช่วยให้อุตสาหกรรมอาหารใช้ประโยชน์จากศักยภาพของ AI ขณะเดียวกันก็จัดการกับข้อจำกัดและผลกระทบต่อสังคมอย่างจริงจัง

แนวโน้มการประยุกต์ใช้ AI ในอุตสาหกรรมอาหาร

นับตั้งแต่ช่วงปลายปี 2010 เป็นต้นมา โลกได้เห็นการเติบโตของสตาร์ทอัพที่เชี่ยวชาญด้านการพัฒนาผลิตภัณฑ์อาหารที่ใช้ AI กุญแจสำคัญอยู่ที่การนำเสนอโซลูชั่นที่ใช้ AI สำหรับงานต่างๆ เช่น การวิเคราะห์ตลาด การพยากรณ์ข้อมูลเชิงลึกของผู้บริโภค และการสร้างแบบจำลองเชิงทำนายสำหรับพารามิเตอร์ของผลิตภัณฑ์และกระบวนการ

ระบบนิเวศสตาร์ทอัพของอุตสาหกรรมอาหารที่ขับเคลื่อนด้วย AI

ปัจจุบัน สตาร์ทอัพหันมารวมตัวกับบริษัทด้านอาหารมากขึ้นเพื่อขับเคลื่อนการสร้างสรรค์นวัตกรรม ซึ่งคาดว่าแนวโน้มนี้จะได้รับความนิยมเพิ่มมากขึ้นในอนาคตอันใกล้นี้ ความท้าทายในด้านคุณภาพข้อมูล ความสามารถในการประมวลผล และจริยธรรมกำลังเกิดขึ้น อย่างไรก็ตาม แอปพลิเคชัน AI ได้เข้ามาแทรกซึมอย่างล้ำลึกในอุตสาหกรรมอาหารแล้ว ดังนั้น เมื่อมีการกำหนดกลไกการประยุกต์ใช้แบบประสานกันแล้ว คาดว่า AI จะสร้างการปฏิวัติให้กับอุตสาหกรรมอาหาร

ความร่วมมืออันทรงพลังระหว่าง AI และเทคโนโลยีอาหารเป็นปัจจัยสำคัญที่หลีกเลี่ยงไม่ได้ในการตอบสนองต่อความต้องการอาหารที่เพิ่มขึ้นและข้อกำหนดด้านความยั่งยืน จากแรงบันดาลใจในการออกแบบผลิตภัณฑ์ใหม่ที่อิงตามข้อมูลความต้องการของผู้บริโภค ไปจนถึงข้อเสนอแนะพารามิเตอร์กระบวนการใหม่ที่สามารถปรับปรุงประสิทธิภาพการผลิตและลดต้นทุน AI จะช่วยเพิ่มประสิทธิภาพในทุกขั้นตอนในวงจรการพัฒนาผลิตภัณฑ์ใหม่ของอุตสาหกรรมอาหารในอนาคต

(อ้างอิงจาก peakbridge.vc, ieeexplore.ieee.org)

แหล่งที่มา