การประยุกต์ใช้ปัญญาประดิษฐ์ในอุตสาหกรรมอาหาร

ความจำเป็นของ AI ในอุตสาหกรรมอาหาร

นอกจากการสร้างโอกาสในการแก้ไขปัญหาที่ซับซ้อนในอุตสาหกรรมแล้ว AI ยังกำลังเปลี่ยนแปลงภูมิทัศน์ทางธุรกิจโดยรวมอีกด้วย บริษัทต่างๆ กำลังตอบสนองต่อเทรนด์ของผู้บริโภคและนำผลิตภัณฑ์ออกสู่ตลาดได้เร็วกว่าที่เคย และผู้บริโภคก็เริ่มคาดหวังสิ่งนี้เช่นกัน เพื่อให้ทันกับเทรนด์และประสบความสำเร็จในกลยุทธ์การเข้าสู่ตลาด นวัตกรรมผลิตภัณฑ์จำเป็นต้องพัฒนาให้รวดเร็วกว่าที่เคย

โดยทั่วไปแล้ว วงจรการพัฒนาผลิตภัณฑ์ใหม่ของบริษัทอาหารตั้งแต่เริ่มต้นจนถึงชั้นวางสินค้ามักประสบปัญหาจากข้อมูลที่จำกัดและข้อมูลที่กระจัดกระจาย ความซับซ้อนนี้เกิดจากหลายแง่มุมของวงจรกระบวนการ ซึ่งรวมถึงการตลาด การวิจัยและพัฒนา (R&D) และการขาย ความท้าทายเหล่านี้ส่งผลให้การตัดสินใจล่าช้าและวงจรนวัตกรรมยาวนาน

ดังนั้นจึงไม่น่าแปลกใจที่การเปิดตัวผลิตภัณฑ์อาหารประมาณ 80% ล้มเหลว ซึ่งส่วนใหญ่เกิดจากการที่ผู้บริโภคไม่ยอมรับ AI กำลังช่วยจัดการกับความท้าทายเหล่านี้ได้อย่างมีประสิทธิภาพ โดยลดความจำเป็นในการทดสอบอย่างละเอียด และส่งเสริมการทำงานร่วมกันระหว่างแผนกต่างๆ โดยใช้เครือข่ายข้อมูลที่มีประสิทธิภาพ AI สามารถปรับปรุงกระบวนการทั้งหมดให้มีประสิทธิภาพยิ่งขึ้น ด้วยการปรับปรุงสูตรผลิตภัณฑ์ พารามิเตอร์ของกระบวนการ และการวิเคราะห์แนวโน้มตลาด

“วาระดิจิทัลทั้งหมดมีความเกี่ยวข้องและน่าตื่นเต้น เพราะหากทำได้ดี จะช่วยเร่งกระบวนการต่างๆ ได้อย่างรวดเร็ว” มิเรียม อูเบรอลล์ อดีตผู้อำนวยการฝ่ายวิจัยและพัฒนาของคราฟท์ ไฮนซ์ และยูนิลีเวอร์ กล่าว “หลีกเลี่ยงการลองผิดลองถูกแบบเดิมๆ ที่องค์กรวิจัยและพัฒนาทั่วไปทำ และคาดการณ์ล่วงหน้าให้มากขึ้น”

บทบาทของ AI ในการขับเคลื่อนวงจรนวัตกรรมอุตสาหกรรมอาหาร

เพิ่มพูนข้อมูลเชิงลึกของผู้บริโภคและการสร้างไอเดีย AI กำลังปรับเปลี่ยนกระบวนการพัฒนาผลิตภัณฑ์ใหม่โดยใช้ประโยชน์จากแนวทางที่ขับเคลื่อนด้วยข้อมูลหลายมิติ

ประการแรก AI จะวิเคราะห์แนวโน้มแบบเรียลไทม์จากแหล่งข้อมูลภายนอก โดยรวบรวมข้อมูลเกี่ยวกับความคิดเห็นและความรู้สึกของผู้บริโภค ซึ่งรวมถึงการวิเคราะห์โซเชียลมีเดีย การติดตามคีย์เวิร์ด การใช้แชทบอทสำหรับการสำรวจ และการวิเคราะห์ภาพ

ประการที่สอง AI ยังขยายขอบเขตไปยังเซ็นเซอร์อินเทอร์เน็ตในทุกสิ่ง (IoT) ซึ่งรวบรวมข้อมูลผู้บริโภคเกี่ยวกับตัวเลือกผลิตภัณฑ์และความชอบในการปรุงอาหาร นอกจากนี้ AI ยังทำการวิเคราะห์โดยใช้ประโยชน์จากข้อมูลยอดขายในอดีตและแนวโน้มตลาด เพื่อคาดการณ์ความต้องการและความชอบของผู้บริโภคได้อย่างแม่นยำ ปรับเวลาเปิดตัวผลิตภัณฑ์ใหม่ให้เหมาะสม และปรับตัวให้เข้ากับการเปลี่ยนแปลงของตลาด

TasteGPT คือโปรแกรม AI อเนกประสงค์จาก Tastewise ซึ่งออกแบบมาเพื่อช่วยให้ผู้ใช้ได้รับข้อมูลเชิงลึกส่วนบุคคลได้เร็วกว่าที่เคย

Tastewise สตาร์ทอัพที่เป็นตัวอย่างสำคัญของการใช้ AI เพื่อสร้างแรงบันดาลใจในการพัฒนาผลิตภัณฑ์ใหม่ บริษัทได้พัฒนาซอฟต์แวร์ที่รวบรวมข้อมูลจำนวนมหาศาลจากหลากหลายแหล่ง (โซเชียลมีเดีย รีวิว เมนู สูตรอาหาร ฯลฯ) เพื่อทำความเข้าใจเทรนด์อาหารและรสนิยมของผู้บริโภคที่กำลังเกิดขึ้น

ซอฟต์แวร์นี้เป็นเครื่องมือที่มีคุณค่าสำหรับบริษัทอาหาร เนื่องจากช่วยสร้างผลิตภัณฑ์ที่ผู้บริโภคต้องการและชื่นชอบ

การค้นพบ ส่วนผสมอาหารใหม่ๆ ในวงจรการพัฒนาผลิตภัณฑ์ใหม่ AI ยังสามารถเร่งการค้นพบส่วนผสมอาหารใหม่ๆ ปรับปรุงการคัดกรองและการระบุลักษณะของส่วนผสม สตาร์ทอัพทั่ว โลก กำลังวิจัยและพัฒนาอัลกอริทึมที่มีประสิทธิภาพเพื่อสนับสนุนกระบวนการค้นพบอาหาร ยกตัวอย่างเช่น Ginkgo Bioworks และ Arzeda กำลังใช้การผสมผสานระหว่างการออกแบบด้วยคอมพิวเตอร์และ AI เพื่อสร้างโปรตีนและเอนไซม์ใหม่ๆ ในขณะเดียวกัน Amai Proteins ก็ใช้ AI เพื่อออกแบบโปรตีนใหม่ๆ ที่ได้รับการปรับแต่งให้เหมาะสมที่สุดเพื่อผลิตคุณสมบัติและรสชาติที่หลากหลาย

การวิจัย พัฒนา และเพิ่มประสิทธิภาพ AI มีบทบาทสำคัญในการคาดการณ์และปรับปรุงคุณลักษณะของผลิตภัณฑ์อาหารที่หลากหลาย โดยจะแนะนำอัตราส่วนส่วนผสมให้ตรงกับรสชาติ และนำเสนอทางเลือกที่ดีต่อสุขภาพมากขึ้น ในขณะเดียวกันก็ยังคงรสชาติไว้

นอกจากนี้ AI ยังช่วยในการประเมินเนื้อสัมผัสของผลิตภัณฑ์อาหาร เพื่อให้มั่นใจว่าคุณลักษณะของผลิตภัณฑ์ตรงตามความคาดหวัง ในด้านโภชนาการ AI จะปรับแต่งสูตรอาหารให้เหมาะสมเพื่อให้บรรลุเป้าหมายที่เฉพาะเจาะจง ไม่ว่าจะเป็นการลดปริมาณน้ำตาลหรือเพิ่มระดับโปรตีน ขณะเดียวกันก็คาดการณ์ปริมาณสารอาหารให้ตรงตามข้อกำหนดของฉลาก

เมื่อไม่นานมานี้ บริษัทอาหารได้นำ AI มาประยุกต์ใช้ในกระบวนการวิจัยและพัฒนา (R&D) ซึ่งช่วยลดระยะเวลาในการพัฒนาและประมวลผลผลิตภัณฑ์จากหลายเดือนเหลือเพียงไม่กี่วัน ยูนิลีเวอร์ได้นำ AI มาใช้เพื่อสร้างสรรค์ผลิตภัณฑ์ที่มีปริมาณเกลือต่ำ ซึ่งช่วยเร่งกระบวนการวิเคราะห์รสชาติจากหลายเดือนเหลือเพียงไม่กี่วัน คราฟต์ ไฮนซ์ ได้ทดสอบอัลกอริทึม AI เพื่อปรับต้นทุน น้ำตาล และเกลือให้เหมาะสมที่สุด จนได้ผลลัพธ์ที่น่าทึ่ง การวิเคราะห์เชิงปริมาณเชิงพรรณนามีความแม่นยำถึง 94% ในการจำลองผลิตภัณฑ์มะเขือเทศดั้งเดิม

เพิ่มประสิทธิภาพผลผลิตและต้นทุน หลังจากพัฒนาผลิตภัณฑ์อาหารในระดับห้องปฏิบัติการ บริษัทอาหารต้องเผชิญกับความท้าทายในการจัดวางเครื่องจักรและสายการผลิตสำหรับการผลิตขนาดใหญ่ ขณะเดียวกันก็รักษาความสามารถในการแข่งขันและคุณภาพให้เทียบเท่ากับการผลิตในระดับห้องปฏิบัติการ AI ช่วยแก้ปัญหาด้วยการวิเคราะห์ข้อมูลเพื่อกำหนดเงื่อนไขที่เหมาะสมที่สุดสำหรับการขยายขนาดการผลิต

สตาร์ทอัพชั้นนำอย่าง Animal Alternative Technologies และ Umami Bioworks กำลังเป็นผู้นำในวงการนี้ ด้วยการพัฒนาทรัพย์สินทางปัญญาและเทคโนโลยีที่ปรับขนาดได้ผ่านการเพิ่มประสิทธิภาพ ด้านวิทยาศาสตร์ ข้อมูล อีกหนึ่งสตาร์ทอัพที่โดดเด่นในวงการนี้คือ Eternal ซึ่งใช้ AI และหุ่นยนต์เพื่อทดสอบ วิเคราะห์ และเพิ่มประสิทธิภาพการหมักชีวมวลโดยอัตโนมัติ ความก้าวหน้าเหล่านี้ยังเป็นประโยชน์ต่อผู้ผลิตขนาดใหญ่ที่กำลังมองหาเส้นทางที่เป็นไปได้และยั่งยืนในการผลิตโปรตีนทางเลือกขนาดใหญ่

ความท้าทายในการประยุกต์ใช้ AI ในอุตสาหกรรมอาหาร

การประยุกต์ใช้ AI ในอุตสาหกรรมอาหารมีประโยชน์มากมาย ทั้งในด้านความคุ้มค่าด้านต้นทุน ความเร็ว การปรับแต่ง ความสามารถในการคาดการณ์ และข้อมูลเชิงลึกที่ขับเคลื่อนด้วยข้อมูล อย่างไรก็ตาม กระบวนการนี้ยังต้องเผชิญกับความท้าทายหลายประการ

ข้อมูลทางประวัติศาสตร์มีจำกัด : สาขาใหม่ที่กำลังเกิดขึ้นอย่างเทคโนโลยีอาหาร ขาดข้อมูลทางประวัติศาสตร์สำหรับป้อนอัลกอริทึม ทำให้การสร้างผลลัพธ์ที่มีความหมายทำได้ยากขึ้น หากข้อมูลเหล่านี้มีอยู่ มักจะพบในรูปแบบข้อมูลที่ไม่มีโครงสร้างและแตกต่างกัน ดังนั้นจึงมีความจำเป็นที่จะต้องพัฒนาเพื่อให้ข้อมูลอินพุตที่เกี่ยวข้องอยู่ในรูปแบบที่เข้าใจง่ายยิ่งขึ้น

ต้นทุนการติดตั้งสูง : การตั้งค่าและบำรุงรักษาระบบ AI อาจมีค่าใช้จ่ายสูง โดยเฉพาะอย่างยิ่งสำหรับธุรกิจขนาดเล็ก ในทางกลับกัน ระบบปัจจุบันของบริษัทขนาดใหญ่อาจยังไม่พร้อมสำหรับอนาคต ดังนั้นจึงจำเป็นต้องมีการลงทุนจำนวนมากเพื่อการเติบโตอย่างต่อเนื่อง

ความซับซ้อนทางกฎหมายและจริยธรรม : ความซับซ้อนที่เพิ่มมากขึ้นของระบบ AI โดยเฉพาะอย่างยิ่งในแอปพลิเคชันเชิงคาดการณ์ ก่อให้เกิดความท้าทายในการรับผิดชอบจากมุมมองทางกฎหมายและจริยธรรม เพื่อแก้ไขข้อผิดพลาดและผลกระทบที่อาจเกิดขึ้นจาก AI นอกจากนี้ การประเมินผลกระทบของ AI ต่อวัฒนธรรมอาหารแบบดั้งเดิมยังเป็นสิ่งสำคัญอย่างยิ่งต่อการทำความเข้าใจผลกระทบโดยรวม

ปัญหาความปลอดภัยของข้อมูล : การปกป้องข้อมูลที่เป็นกรรมสิทธิ์ เช่น สูตรลับ ควบคู่ไปกับการส่งเสริมการแบ่งปันข้อมูลเพื่อเพิ่มประสิทธิภาพแอปพลิเคชัน AI ถือเป็นความท้าทายที่ซับซ้อนซึ่งจำเป็นต้องมีกลไกการกำกับดูแลที่มีประสิทธิภาพ นอกจากนี้ การป้องกันการโจมตีทางดิจิทัลก็มีความสำคัญอย่างยิ่ง

กฎระเบียบที่เปลี่ยนแปลง : กฎหมายด้านอาหารเปลี่ยนแปลงบ่อยครั้ง ทำให้ระบบ AI ต้องปรับตัวตามการเปลี่ยนแปลงเหล่านี้ นอกจากนี้ กฎระเบียบมักกำหนดให้ต้องมีการตีความ ซึ่ง AI ในปัจจุบันอาจไม่เหมาะกับการตีความเหล่านี้

ความร่วมมือแบบสหวิทยาการและการแบ่งปันทักษะ : การผสมผสานความเชี่ยวชาญด้าน AI และด้านอาหารต้องอาศัยการสื่อสารที่มีประสิทธิภาพระหว่างผู้เชี่ยวชาญจากหลากหลายสาขา (นักวิทยาศาสตร์อาหาร วิศวกร และนักวิทยาศาสตร์ข้อมูล) ซึ่งจำเป็นต้องเร่งการแบ่งปันทักษะและการสร้างความร่วมมือข้ามสายงาน เพื่อให้เกิดการตัดสินใจแบบบูรณาการและขับเคลื่อนด้วยข้อมูล

การยอมรับของผู้บริโภค : การบรรเทาความกังวลและความกลัวของผู้บริโภคเกี่ยวกับอาหารที่ผลิตโดย AI จำเป็นต้องอาศัยการวิจัยเชิงลึกและเข้มงวด ซึ่งเป็นกระบวนการวิจัยที่ยาวนาน เข้มงวด และมีค่าใช้จ่ายสูง

ผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อม : นอกเหนือจากประสิทธิภาพแล้ว ผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อมของ AI ยังต้องได้รับการพิจารณาและชั่งน้ำหนักกับประโยชน์ของการลดผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อม การจัดการกับความท้าทายเหล่านี้มีความสำคัญอย่างยิ่งต่อการช่วยให้อุตสาหกรรมอาหารใช้ประโยชน์จากศักยภาพของ AI ควบคู่ไปกับการจัดการข้อจำกัดและผลกระทบต่อสังคมอย่างจริงจัง

แนวโน้มการประยุกต์ใช้ AI ในอุตสาหกรรมอาหาร

นับตั้งแต่ช่วงปลายทศวรรษ 2010 เป็นต้นมา ทั่วโลกได้เห็นการเติบโตของสตาร์ทอัพที่เชี่ยวชาญด้านการพัฒนาผลิตภัณฑ์อาหารโดยใช้ AI มากขึ้น หัวใจสำคัญของเรื่องนี้อยู่ที่การนำเสนอโซลูชันที่ใช้ AI สำหรับงานต่างๆ เช่น การวิเคราะห์ตลาด การคาดการณ์ข้อมูลเชิงลึกของผู้บริโภค รวมถึงการสร้างแบบจำลองเชิงคาดการณ์สำหรับพารามิเตอร์ของผลิตภัณฑ์และกระบวนการ

ระบบนิเวศสตาร์ทอัพอุตสาหกรรมอาหารที่ขับเคลื่อนด้วย AI

สตาร์ทอัพกำลังควบรวมกิจการกับบริษัทอาหารมากขึ้นเพื่อขับเคลื่อนนวัตกรรม ซึ่งคาดว่าจะมีแรงผลักดันมากขึ้นในอนาคตอันใกล้ ความท้าทายด้านคุณภาพข้อมูล พลังการประมวลผล และจริยธรรมกำลังเกิดขึ้น อย่างไรก็ตาม การประยุกต์ใช้ AI ได้แทรกซึมเข้าสู่อุตสาหกรรมอาหารอย่างลึกซึ้งแล้ว ดังนั้น เมื่อมีการกำหนดกลไกการประยุกต์ใช้งานที่สอดคล้องกันแล้ว AI จึงคาดว่าจะปฏิวัติอุตสาหกรรมอาหาร

ความร่วมมืออันทรงพลังระหว่าง AI และเทคโนโลยีอาหารคือปัจจัยสำคัญที่หลีกเลี่ยงไม่ได้ในการตอบโจทย์ความต้องการด้านอาหารที่เพิ่มขึ้นและความยั่งยืน ตั้งแต่แรงบันดาลใจในการออกแบบผลิตภัณฑ์ใหม่โดยอิงจากข้อมูลความต้องการของผู้บริโภค ไปจนถึงพารามิเตอร์กระบวนการใหม่ๆ ที่แนะนำ ซึ่งจะช่วยเพิ่มประสิทธิภาพการผลิตและลดต้นทุน AI จะช่วยเพิ่มประสิทธิภาพในทุกขั้นตอนของวงจรการพัฒนาผลิตภัณฑ์ใหม่ของอุตสาหกรรมอาหารในอนาคต

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

แหล่งที่มา