การประยุกต์ใช้ปัญญาประดิษฐ์ในอุตสาหกรรมอาหาร

ความต้องการ AI ในอุตสาหกรรมอาหาร

นอกจาก AI จะสร้างโอกาสในการแก้ปัญหาอุตสาหกรรมที่ซับซ้อนแล้ว ยังเปลี่ยนภูมิทัศน์ทางธุรกิจโดยรวมอีกด้วย บริษัทต่างๆ ตอบสนองต่อเทรนด์ของผู้บริโภคและนำผลิตภัณฑ์ออกสู่ตลาดได้เร็วกว่าที่เคย และผู้บริโภคก็เริ่มคาดหวังสิ่งนี้เช่นกัน เพื่อให้ทันเทรนด์และประสบความสำเร็จในกลยุทธ์การเข้าสู่ตลาด นวัตกรรมผลิตภัณฑ์จะต้องรวดเร็วกว่าที่เคย

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

ดังนั้นจึงไม่น่าแปลกใจที่การเปิดตัวผลิตภัณฑ์อาหารประมาณ 80% ล้มเหลว ซึ่งส่วนใหญ่เกิดจากการที่ผู้บริโภคไม่ยอมรับ AI ช่วยแก้ไขปัญหาเหล่านี้ได้อย่างมีประสิทธิภาพโดยลดความจำเป็นในการทดสอบอย่างละเอียดและส่งเสริมการทำงานร่วมกันระหว่างแผนกโดยใช้เครือข่ายข้อมูลที่มีประสิทธิภาพ AI สามารถปรับกระบวนการทั้งหมดให้เหมาะสมได้โดยการปรับสูตรผลิตภัณฑ์ พารามิเตอร์ของกระบวนการ และวิเคราะห์แนวโน้มของตลาด

Miriam Überall อดีตผู้อำนวยการฝ่ายวิจัยและพัฒนาของ Kraft Heinz และ Unilever กล่าวว่า "วาระดิจิทัลทั้งหมดมีความเกี่ยวข้องและน่าตื่นเต้น เพราะหากทำได้ดี จะทำให้ทุกอย่างดำเนินไปเร็วขึ้น" "หลีกเลี่ยงการลองผิดลองถูกแบบที่องค์กรวิจัยและพัฒนาแบบดั้งเดิมทำกัน และคาดการณ์ล่วงหน้าให้มากขึ้น"

บทบาทของ AI ในการขับเคลื่อนวงจรนวัตกรรมอุตสาหกรรมอาหาร

เพิ่มข้อมูลเชิงลึกของผู้บริโภคและการสร้างแนวคิด AI กำลังปรับเปลี่ยนกระบวนการพัฒนาผลิตภัณฑ์ใหม่โดยใช้แนวทางที่ขับเคลื่อนด้วยข้อมูลหลายมิติ

ประการแรก AI จะตีความแนวโน้มแบบเรียลไทม์จากแหล่งภายนอก โดยรวบรวมข้อมูลเกี่ยวกับความคิดเห็นและความรู้สึกของผู้บริโภค ซึ่งรวมถึงการวิเคราะห์โซเชียลมีเดีย การติดตามคำสำคัญ การใช้แชทบอทสำหรับการสำรวจ และการวิเคราะห์ภาพ

ประการที่สอง AI ยังขยายไปถึงเซ็นเซอร์ Internet of Things (IoT) ซึ่งรวบรวมข้อมูลของผู้บริโภคเกี่ยวกับตัวเลือกผลิตภัณฑ์และความชอบในการปรุงอาหาร นอกจากนี้ ยังทำการวิเคราะห์โดยใช้ประโยชน์จากข้อมูลยอดขายในอดีตและแนวโน้มของตลาดเพื่อคาดการณ์ความต้องการและความชอบของผู้บริโภคอย่างแม่นยำ ปรับเวลาเปิดตัวผลิตภัณฑ์ใหม่ให้เหมาะสม และปรับตัวตามการเปลี่ยนแปลงของตลาด

TasteGPT คือโปรแกรม AI อเนกประสงค์จาก Tastewise ซึ่งออกแบบมาเพื่อช่วยให้ผู้ใช้ได้รับข้อมูลเชิงลึกส่วนบุคคลได้เร็วกว่าที่เคย

Tastewise ซึ่งเป็นบริษัทสตาร์ทอัพที่เป็นตัวอย่างที่ดีของการใช้ AI เพื่อสร้างแรงบันดาลใจในการพัฒนาผลิตภัณฑ์ใหม่ บริษัทได้พัฒนาซอฟต์แวร์ที่รวบรวมข้อมูลจำนวนมหาศาลจากแหล่งต่างๆ (โซเชียลมีเดีย บทวิจารณ์ เมนู สูตรอาหาร ฯลฯ) เพื่อทำความเข้าใจเทรนด์อาหารใหม่ๆ และรสนิยมของผู้บริโภค

ซอฟต์แวร์นี้เป็นเครื่องมือที่มีคุณค่าสำหรับบริษัทอาหาร เนื่องจากช่วยสร้างผลิตภัณฑ์ที่ผู้บริโภคต้องการและชื่นชอบ

การค้นพบ ส่วนผสมอาหารใหม่ๆ ในวงจรการพัฒนาผลิตภัณฑ์ใหม่ AI ยังสามารถเร่งการค้นพบส่วนผสมอาหารใหม่ๆ ปรับปรุงการคัดกรองและการกำหนดลักษณะของส่วนผสม สตาร์ทอัพทั่วโลก กำลังวิจัยและพัฒนาอัลกอริทึมที่มีประสิทธิภาพเพื่อรองรับกระบวนการค้นพบอาหาร ตัวอย่างเช่น Ginkgo Bioworks และ Arzeda กำลังใช้การผสมผสานระหว่างการออกแบบด้วยคอมพิวเตอร์และ AI เพื่อสร้างโปรตีนและเอนไซม์ใหม่ๆ ในขณะเดียวกัน Amai Proteins ใช้ AI เพื่อออกแบบโปรตีนใหม่ๆ ที่ได้รับการปรับให้เหมาะสมเพื่อผลิตลักษณะและรสชาติที่แตกต่างกัน

การวิจัย พัฒนา และเพิ่มประสิทธิภาพ AI มีบทบาทสำคัญในการคาดการณ์และปรับปรุงคุณลักษณะของผลิตภัณฑ์อาหารที่หลากหลาย โดยจะแนะนำอัตราส่วนของส่วนผสมให้ตรงกับโปรไฟล์รสชาติ และเสนอทางเลือกที่ดีต่อสุขภาพมากขึ้นในขณะที่ยังคงรสชาติเดิมเอาไว้

นอกจากนี้ AI ยังช่วยในการประเมินเนื้อสัมผัสของผลิตภัณฑ์อาหาร เพื่อให้แน่ใจว่าคุณลักษณะของผลิตภัณฑ์เป็นไปตามความคาดหวัง ในด้านโภชนาการ AI จะปรับแต่งสูตรอาหารเพื่อให้บรรลุเป้าหมายเฉพาะ ไม่ว่าจะเป็นการลดปริมาณน้ำตาลหรือเพิ่มระดับโปรตีน ขณะเดียวกันก็คาดการณ์ปริมาณสารอาหารเพื่อให้เป็นไปตามข้อกำหนดในการติดฉลาก

เมื่อไม่นานนี้ บริษัทผลิตอาหารได้นำ AI มาใช้ในกระบวนการวิจัยและพัฒนา ซึ่งทำให้ระยะเวลาในการพัฒนาผลิตภัณฑ์และการประมวลผลลดลงจากหลายเดือนเหลือเพียงไม่กี่วัน Unilever ใช้ AI เพื่อสร้างผลิตภัณฑ์ที่มีปริมาณเกลือต่ำ ทำให้กระบวนการวิเคราะห์รสชาติเร็วขึ้นจากหลายเดือนเหลือเพียงไม่กี่วัน Kraft Heinz ทดสอบอัลกอริทึม AI เพื่อปรับต้นทุน น้ำตาล และเกลือให้เหมาะสมที่สุด ส่งผลให้ได้ผลลัพธ์ที่น่าทึ่ง การวิเคราะห์เชิงปริมาณเชิงพรรณนาทำให้สามารถจำลองผลิตภัณฑ์มะเขือเทศดั้งเดิมได้แม่นยำถึง 94%

การเพิ่มประสิทธิภาพผลผลิตและต้นทุน หลังจากพัฒนาผลิตภัณฑ์อาหารในระดับห้องปฏิบัติการแล้ว บริษัทผลิตอาหารต้องเผชิญกับความท้าทายในการจัดเตรียมเครื่องจักรและสายการผลิตสำหรับการผลิตขนาดใหญ่ ในขณะที่ยังคงรักษาความสามารถในการแข่งขันและคุณภาพเช่นเดียวกับในระดับห้องปฏิบัติการ AI นำเสนอโซลูชันโดยวิเคราะห์ข้อมูลเพื่อกำหนดเงื่อนไขที่เหมาะสมที่สุดในการขยายขนาดการผลิต

สตาร์ทอัพชั้นนำ เช่น Animal Alternative Technologies และ Umami Bioworks กำลังเป็นผู้นำในพื้นที่นี้ โดยพัฒนาทรัพย์สินทางปัญญาและเทคโนโลยีที่ปรับขนาดได้ผ่านการเพิ่มประสิทธิภาพ ทางวิทยาศาสตร์ ข้อมูล สตาร์ทอัพที่โดดเด่นอีกแห่งในพื้นที่นี้คือ Eternal ซึ่งใช้ AI และหุ่นยนต์เพื่อทำการทดสอบ วิเคราะห์ และเพิ่มประสิทธิภาพการหมักชีวมวลโดยอัตโนมัติ ความก้าวหน้าเหล่านี้ยังเป็นประโยชน์ต่อผู้ผลิตขนาดใหญ่ที่กำลังมองหาเส้นทางที่เป็นไปได้และยั่งยืนในการผลิตโปรตีนทางเลือกขนาดใหญ่

ความท้าทายของการประยุกต์ใช้ AI ในอุตสาหกรรมอาหาร

การนำ AI มาใช้ในอุตสาหกรรมอาหารมีประโยชน์มากมาย เช่น ประสิทธิภาพด้านต้นทุน ความเร็ว การปรับแต่ง ความสามารถในการคาดการณ์ และข้อมูลเชิงลึกที่ขับเคลื่อนด้วยข้อมูล อย่างไรก็ตาม กระบวนการนี้ยังเผชิญกับความท้าทายหลายประการอีกด้วย

ข้อมูลทางประวัติศาสตร์ที่มีจำกัด : สาขาใหม่ เช่น เทคโนโลยีอาหาร ขาดข้อมูลทางประวัติศาสตร์ที่จะป้อนให้กับอัลกอริทึม ทำให้ยากต่อการสร้างผลลัพธ์ที่มีความหมาย หากมีอยู่ มักจะพบข้อมูลในรูปแบบข้อมูลที่ไม่มีโครงสร้างและแตกต่างกัน ดังนั้นจึงมีความจำเป็นต้องพัฒนาเพื่อให้ข้อมูลอินพุตที่เกี่ยวข้องอยู่ในรูปแบบที่จดจำได้ง่ายขึ้น

ต้นทุนการดำเนินการที่สูง : การตั้งค่าและบำรุงรักษาระบบ AI อาจมีราคาแพง โดยเฉพาะอย่างยิ่งสำหรับธุรกิจขนาดเล็ก ในทางกลับกัน ระบบปัจจุบันของบริษัทขนาดใหญ่ก็อาจไม่พร้อมสำหรับอนาคต ดังนั้นจึงต้องมีการลงทุนจำนวนมากเพื่อให้เติบโตต่อไป

ความซับซ้อนทางกฎหมายและจริยธรรม : ความซับซ้อนที่เพิ่มมากขึ้นของระบบ AI โดยเฉพาะอย่างยิ่งในแอปพลิเคชันเชิงทำนาย ทำให้เกิดความท้าทายในการรับผิดชอบจากมุมมองทางกฎหมายและจริยธรรมในการแก้ไขข้อผิดพลาดและผลที่ตามมาที่อาจเกิดขึ้นจาก AI นอกจากนี้ การประเมินผลกระทบของ AI ต่อวัฒนธรรมอาหารแบบดั้งเดิมยังมีความสำคัญต่อการทำความเข้าใจผลกระทบโดยรวมของ AI

ปัญหาความปลอดภัยของข้อมูล : การปกป้องข้อมูลที่เป็นกรรมสิทธิ์ เช่น สูตรลับ ขณะเดียวกันก็ส่งเสริมการแบ่งปันข้อมูลเพื่อเพิ่มประสิทธิภาพแอปพลิเคชัน AI ถือเป็นความท้าทายที่ซับซ้อนซึ่งต้องใช้กลไกการกำกับดูแลที่มีประสิทธิภาพ นอกจากนี้ การปกป้องจากการโจมตีทางดิจิทัลยังเป็นสิ่งสำคัญ

กฎระเบียบที่เปลี่ยนแปลง : กฎหมายด้านอาหารเปลี่ยนแปลงบ่อยครั้ง ทำให้ระบบ AI ต้องปรับตัวตามการเปลี่ยนแปลงเหล่านี้ นอกจากนี้ กฎระเบียบมักต้องการการตีความ ซึ่ง AI ในปัจจุบันอาจไม่เหมาะสม

ความร่วมมือและการแบ่งปันทักษะแบบสหสาขาวิชา : การผสมผสานความเชี่ยวชาญด้าน AI และอาหารต้องอาศัยการสื่อสารที่มีประสิทธิภาพระหว่างผู้เชี่ยวชาญจากสาขาต่างๆ (นักวิทยาศาสตร์ด้านอาหาร วิศวกร และนักวิทยาศาสตร์ข้อมูล) ซึ่งต้องอาศัยการแบ่งปันทักษะและการสร้างการทำงานร่วมกันอย่างรวดเร็วเพื่อให้สามารถตัดสินใจแบบบูรณาการโดยอาศัยข้อมูล

การยอมรับของผู้บริโภค : การบรรเทาความกังวลและความกลัวของผู้บริโภคเกี่ยวกับอาหารที่ผลิตโดย AI จำเป็นต้องมีการวิจัยที่เข้มข้นและเจาะลึก ซึ่งเป็นกระบวนการวิจัยที่ยาวนาน เข้มงวด และมีค่าใช้จ่ายสูง

ผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อม : นอกเหนือจากประสิทธิภาพแล้ว ผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อมของ AI ยังต้องได้รับการพิจารณาและชั่งน้ำหนักกับประโยชน์ของการลดผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อม การแก้ไขปัญหาเหล่านี้ถือเป็นสิ่งสำคัญในการช่วยให้อุตสาหกรรมอาหารใช้ประโยชน์จากศักยภาพของ AI ขณะเดียวกันก็จัดการกับข้อจำกัดและผลกระทบต่อสังคมอย่างจริงจัง

แนวโน้มการประยุกต์ใช้ AI ในอุตสาหกรรมอาหาร

ตั้งแต่ช่วงปลายปี 2010 เป็นต้นมา โลกได้เห็นการเติบโตของสตาร์ทอัพที่เชี่ยวชาญด้านการพัฒนาผลิตภัณฑ์อาหารโดยใช้ AI ประเด็นสำคัญอยู่ที่การนำเสนอโซลูชันที่ใช้ AI สำหรับงานต่างๆ เช่น การวิเคราะห์ตลาด การคาดการณ์ข้อมูลเชิงลึกของผู้บริโภค รวมถึงการสร้างแบบจำลองเชิงทำนายสำหรับพารามิเตอร์ของผลิตภัณฑ์และกระบวนการ

ระบบนิเวศสตาร์ทอัพของอุตสาหกรรมอาหารที่ขับเคลื่อนด้วย AI

สตาร์ทอัพเริ่มรวมตัวกับบริษัทอาหารมากขึ้นเพื่อขับเคลื่อนการสร้างสรรค์นวัตกรรม ซึ่งคาดว่าจะมีแรงผลักดันเพิ่มขึ้นในอนาคตอันใกล้นี้ ความท้าทายในด้านคุณภาพของข้อมูล พลังการประมวลผล และจริยธรรมกำลังเกิดขึ้น อย่างไรก็ตาม แอปพลิเคชัน AI ได้แทรกซึมเข้าไปในอุตสาหกรรมอาหารอย่างล้ำลึกแล้ว ดังนั้น เมื่อมีการกำหนดกลไกการใช้งานที่สอดคล้องกันแล้ว คาดว่า AI จะปฏิวัติอุตสาหกรรมอาหาร

การทำงานร่วมกันอย่างมีประสิทธิภาพระหว่าง AI และเทคโนโลยีอาหารเป็นปัจจัยสำคัญที่หลีกเลี่ยงไม่ได้ในการตอบสนองต่อความต้องการด้านอาหารที่เพิ่มมากขึ้นและข้อกำหนดด้านความยั่งยืน ตั้งแต่แรงบันดาลใจในการออกแบบผลิตภัณฑ์ใหม่โดยอิงจากข้อมูลความต้องการของผู้บริโภค ไปจนถึงพารามิเตอร์กระบวนการใหม่ที่แนะนำซึ่งสามารถปรับปรุงประสิทธิภาพการผลิตและลดต้นทุน AI จะช่วยเพิ่มประสิทธิภาพทุกขั้นตอนในวงจรการพัฒนาผลิตภัณฑ์ใหม่ของอุตสาหกรรมอาหารในอนาคต

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

แหล่งที่มา