Thực phẩm in 3D và trí tuệ nhân tạo

 20:52 | Chủ nhật, 06/12/2020  0
Các bữa ăn 3D trông có mùi và vị như thật đã có mặt sẽ giúp cho những người gặp khó khăn khi nhai hoặc nuốt thức ăn rắn. Bông cải xanh được in 3D thành những hình dạng khác thường để thu hút một đứa trẻ kén ăn. Thịt bò hầm được sản xuất theo cách tương tự để giúp những người ớn tuổi dễ nuốt. Thịt lợn và khoai tây cũng được tạo ra bằng máy cho một bệnh nhân ung thư miệng không thể nhai.

Tiến bộ trong in 3D có nghĩa là thực phẩm in ngày càng trở nên phổ biến. Thực phẩm được thay đổi cấu trúc và sửa đổi để có hàm lượng dinh dưỡng cũng như sự hấp dẫn về thị giác trước khi được tái tạo thành một bữa ăn. Người già và người kém sức khỏe sẽ được hưởng lợi nhiều nhất từ cuộc cách mạng thực phẩm này.

Các chuyên gia cho rằng cần phải phân tích nhu cầu cấp thiết về thực phẩm và dinh dưỡng của người cao tuổi vì tỷ lệ dân số trên 65 tuổi của thế giới dự kiến sẽ tăng từ 25% lên 40% vào năm 2030. Berta Alvarez, giám đốc nghiên cứu và phát triển công ty Đức Biozoon, cho biết: “Khó nuốt và khó nhai cùng với chán ăn và thay đổi nhận thức về vị giác và khứu giác là những yếu tố quan trọng dẫn đến tỷ lệ suy dinh dưỡng ở người cao tuổi. Do đó, sự sản xuất các mặt hàng thực phẩm in 3D được đánh giá là cần thiết. Alvarez nghiên cứu việc tạo ra các loại thực phẩm sáng tạo với kết cấu thay đổi – thực phẩm được thiết kế cho người già và những người có vấn đề về nhai và nuốt.

Chứng khó nuốt

Dysphagia (chứng khó nuốt) ảnh hưởng đến hơn một phần ba số người già và làm suy giảm khả năng tiêu thụ thức ăn bình thường của họ. Người cao tuổi thường có vấn đề về răng miệng, từ chối bữa ăn, ăn khẩu phần rất nhỏ và thích thức ăn dễ tiêu hơn thức ăn có thể cung cấp tốt hơn các chất dinh dưỡng mà họ cần. Ngoài việc thực phẩm in 3D dễ nuốt hơn, lượng đường, muối và chất béo cũng có thể được kiểm soát.

Thực phẩm in 3D và trí tuệ nhân tạo -2

Thịt in 3D. Ngoài việc dễ nuốt hơn, lượng đường, muối và chất béo cũng có thể được kiểm soát trong thực phẩm in 3D.

“Ý tưởng là các món ăn như thịt heo với khoai tây có thể được in trên quy mô lớn, trực tiếp trên đĩa bằng máy in 3D trong các viện dưỡng lão”, Alvarez nói. Trung tâm Tài nguyên và đổi mới thực phẩm (Centre FIRC) của Singapore cung cấp cho các công ty thực phẩm chuyên môn kỹ thuật trong việc phát triển các sản phẩm và quy trình mới. Trung tâm được thành lập vào năm 2007 bởi Trường Bách khoa Singapore Polytechnic và Enterprise Singapore, một cơ quan chính phủ ủng hộ sự phát triển kinh doanh.

Evelyn Ong, giám đốc dự án cấp cao Centre FIRC, cho biết việc cung cấp thực đơn phù hợp cho từng người gặp khó khăn trong việc ăn uống là điều không dễ dàng; đó là lý do tại sao nhóm của bà nghiên cứu những cách tổng quát hơn để giải quyết vấn đề.

Ong nói: “In thực phẩm 3D là công nghệ chúng tôi đang nghiên cứu với mục đích giải quyết vấn đề tùy chỉnh dinh dưỡng theo nhu cầu cá nhân.

Năm 2019, các phi hành gia Nga đã in 3D miếng bít tết trên Trạm Vũ trụ quốc tế (ISS).

Năm 2019, các phi hành gia Nga đã in 3D miếng bít tết trên Trạm Vũ trụ quốc tế (ISS). Aleph Farms, một công ty khởi nghiệp của Israel đã từng phát triển trồng phi lê thịt bò trong phòng thí nghiệm được một thời gian, là công ty thực phẩm đứng sau sự kiện này. Tế bào được thu hoạch từ một con bò và được nuôi trong một môi trường dinh dưỡng mô phỏng môi trường trong cơ thể động vật. Kết quả là một miếng thịt mỏng mô phỏng kết cấu và hương vị của thịt bò truyền thống.

Các nhà khoa học đã đóng gói các tế bào và nước dùng vào các lọ nhỏ và đặt chúng vào một máy in từ tính do công ty Bioprinting Solutions của Nga sản xuất trên ISS, sẵn sàng để các phi hành gia in ra khi họ ở trong không gian. Anrich3D, một công ty khởi nghiệp ở Singapore, đang thực hiện một dự án có tính đến sở thích dinh dưỡng của từng cá nhân, và người dùng có thể nhập các yêu cầu và sở thích về thành phần cụ thể của họ thông qua một ứng dụng.

Người sáng lập Anrich3D tin rằng trẻ em có thể bị thuyết phục ăn thức ăn mà chúng không muốn nếu nó có hình dạng thú vị.

Ý tưởng là cung cấp các bữa ăn cho những người cẩn thận về những món họ ăn, cũng như sản xuất thực phẩm khuyến khích trẻ em ăn uống lành mạnh. Anirudh Agarwal, người sáng lập Anrich3D, cho biết một số loại thực phẩm – chẳng hạn như rau lá, các loại ngũ cốc và trái cây – có thể không hấp dẫn đối với trẻ em. Tuy nhiên Agarwal tin rằng trẻ em có thể bị thuyết phục tiêu thụ những thực phẩm này nếu thức ăn có hình dạng của các nhân vật yêu thích của chúng hoặc được sử dụng như một phần của trò chơi.

“Với đủ mọi hình dạng, chúng tôi có thể tạo ra một trò chơi cho phép trẻ em khám phá các hình dạng mới mong muốn hơn nếu chúng đạt đủ điểm bằng cách tiêu thụ thức ăn của chúng”, Agarwal cho biết và nói thêm rằng trẻ em cũng có thể được yêu cầu xác định các thành phần và hàm lượng dinh dưỡng của những món chúng đang ăn.

Các nhân vật, thành phần và độ phức tạp của trò chơi có thể được điều chỉnh với phản hồi hàng ngày từ đứa trẻ. Theo Agarwal, chế độ dinh dưỡng cá nhân hóa bằng cách sử dụng in 3D cũng có thể được điều chỉnh cho phù hợp với tiền sử bệnh tật và nhu cầu ăn kiêng của cá nhân. Vì thực phẩm in 3D bắt đầu ở dạng bột nhão, nhìn chung thức ăn thừa có thể được giảm bớt.

Một số loại thực phẩm – chẳng hạn như rau lá, ngũ cốc nguyên hạt và trái cây – có thể không hấp dẫn đối với trẻ em.

Tuy nhiên, có những rủi ro trong việc sử dụng công nghệ 3D để chuẩn bị bữa ăn – theo nhận định từ Jose Encinas, nhà nông học nghiên cứu các cách thực vật có thể được trồng và sử dụng theo cách có lợi cho chúng ta. Encinas đã làm việc tại Tổ chức Nông lương Liên Hiệp Quốc trong hai thập kỷ. Nếu người tiêu dùng không thể nhìn thấy những gì sử dụng trong thực phẩm chế biến sẵn, họ có thể không tin rằng những nguyên liệu tốt nhất đang được sử dụng.

Encinas cho biết “trình bày là điều cơ bản” vì cách thức ăn trông như thế nào cũng quan trọng như mùi vị của nó. Một điều quan trọng nữa là người tiêu dùng tiêu thụ “sản phẩm địa phương tươi, không có chất bảo quản hoặc chất phụ gia” – điều không thể làm được với thực phẩm in 3D.

Jodi Koberinski, chuyên gia về hệ thống thực phẩm tại Non-GMO Toronto – một nhóm các tổ chức ở Canada làm việc để nâng cao nhận thức về GMO (sinh vật biến đổi gien) – nói rằng không cần chế biến thực phẩm một cách không cần thiết. Bà giải thích: “Nó cung cấp rất nhiều kiến thức mà chúng tôi không có và chứa đầy các vấn đề đạo đức. Chế độ ăn uống… không phải do con người tạo ra theo nghĩa của chủ nghĩa cá nhân siêu phàm và sự ngắt kết nối mà cách tiếp cận thực phẩm 3D thực hiện”.

Hình ảnh hiển thị tỷ lệ các thành phần trong bữa ăn được in 3D.

Một đầu bếp khách sạn 5 sao ở Bangkok (Thái Lan), người thích giấu tên, cho biết anh thấy rất ít sự khác biệt giữa việc sử dụng máy in 3D và “piping bag” (túi bắt kem), ngoài thực tế là một cái được điều khiển bởi máy tính và một cái do bàn tay con người. Anh bình luận: “Đối với tôi, đó chỉ là sử dụng một thuật ngữ hấp dẫn, lạ mắt để quảng bá một kỹ thuật không mới trong nấu ăn. Nó chỉ nghe hay hơn khi bạn in‘ 3D’ thay vì chỉ xếp lớp hoặc tạo món tương tự như patê”. Tuy nhiên, hiện tại, việc sản xuất thực phẩm 3D quy mô lớn bị hạn chế bởi nhiều yếu tố khác nhau.

Ong cho biết có một giới hạn đối với phạm vi kết cấu thực phẩm có thể được ép đùn và có thể giữ hình dạng của chúng trong một khoảng thời gian. “Điều này có thể đặt ra những thách thức đối với nhà bếp,” Ong cho biết và nói thêm rằng các menu có thể cần được sửa đổi để tính đến công suất của máy in 3D. Điều này phụ thuộc vào độ phức tạp của mẫu thực phẩm và loại máy in.

Hiện tại, chúng ta mất 15 phút để in 3D phần trên của cánh gà và khoảng 10 phút để in một bông hoa cải nhỏ. Công suất này có khả năng tăng tốc khi máy in 3D được nâng cao hơn nữa. Bất chấp những hạn chế hiện tại, Agarwal nói rằng ông nhìn thấy một thế giới nơi có “máy in thực phẩm 3D trong mọi quán cà phê, văn phòng, nhà hàng, khách sạn và các máy bán hàng tự động hoàn toàn ở khắp mọi nơi, để cho dù bạn ở đâu hay khi nào, bạn luôn có thể có được những thức ăn ngon nhất”.

Đùi gà in 3D. Hiện tại, mất hơn 15 phút để in 3D.

Những chiếc máy in 3D ngày nay không những có thể tạo ra các sản phẩm đẹp làm vừa mắt người tiêu dùng mà còn ngày càng được sử dụng rộng rãi trong lĩnh vực ẩm thực. Máy in thực phẩm 3D nhả ra vật chất ăn được dạng lỏng thông qua các vòi phun theo từng lớp dựa trên chương trình được lập trình sẵn trên máy tính. Truyền thông châu Âu hiện đang rất háo hức với những gì mà công nghệ in thực phẩm 3D có thể mang lại. Họ còn tổ chức các sự kiện ẩm thực trong đó có các đầu bếp tên tuổi sử dụng máy in thực phẩm 3D để phục vụ thực khách tại các nhà hàng danh tiếng của châu Âu.

Hiện nay, các nhà nghiên cứu đang có ý tưởng sử dụng côn trùng và thịt được nuôi cấy trong phòng thí nghiệm để làm các món ăn 3D, coi đó như là sự thay thế bền vững cho các nguồn protein truyền thống. Nhưng liệu người tiêu dùng có thực sự muốn thưởng thức những món ăn in 3D không? Một nhóm nghiên cứu của tờ The Conversation đã khảo sát 30 người dân Úc theo hình thức trực tuyến. Kết quả cho thấy có một số ý kiến thú vị về nhận thức của họ liên quan đến thực phẩm 3D và điều gì sẽ kích thích họ ăn thử.

Đầu tiên, nhóm khảo sát thấy rằng cả 30 người đều chưa từng nghe về việc sử dụng công nghệ in 3D để tạo ra thực phẩm. Do công nghệ in 3D theo truyền thống chỉ gắn liền với các sản phẩm không ăn được làm từ các vật liệu như nhựa, vữa, thạch cao hoặc kim loại, do vậy rất khó để người tham gia khảo sát hiểu được cách thức tạo ra thực phẩm từ công nghệ in 3D. Họ cũng nghi ngờ về khả năng tạo ra thực phẩm từ công nghệ này và cũng không thể tưởng tượng ra được công nghệ đó sẽ sản xuất được loại thực phẩm như thế nào. Quá trình tạo ra thực phẩm từ công nghệ 3D bị coi là trái với tự nhiên; có người còn tưởng rằng thực phẩm 3D được làm bằng nhựa và do đó không thể ăn được.

Một máy in thực phẩm 3D in bánh hạnh nhân mô hình lâu đài Neuschwanstein ở Đức.

Những người tham gia khảo sát còn háo hức tìm hiểu về cà rốt, mì ống, bánh pizza, chocolat và các món ăn 3D có thịt và rau (làm từ nguyên liệu thực phẩm “thật”) hơn là các loại bánh, kẹo, thịt và thực phẩm 3D được làm các nguồn thực phẩm thay thế khác như tảo và côn trùng. Niềm tin “truyền thống” của người tiêu dùng về loại nguyên liệu thơm, ngon và ăn được là vấn đề trọng tâm trong các ý kiến phản hồi của những người tham gia khảo sát. Mặc dù các nguyên liệu như côn trùng và tảo rất phù hợp với nhu cầu về các thành phần tự nhiên, nhưng phần lớn họ đều cảm thấy không thể tiếp cận các loại thực phẩm này. Họ thậm chí không dám tưởng tượng đến việc ăn hay mời người khác ăn các món đó.

Các nguyên liệu này bị coi là không thể ăn được do tác động từ các quan niệm truyền thống bất kể chúng được chuẩn bị hay chế biến ra sao. Do đó, vấn đề không nằm ở sản phẩm được in 3D mà nằm ở việc loại thực phẩm được in ra từ công nghệ 3D đã tác động đến thái độ của họ tới thực phẩm. Những người kiêng ăn các món thịt truyền thống rất thích ý tưởng về thịt 3D. Còn hầu hết đều coi thực phẩm 3D là “thực phẩm biến đổi gen”, đặc biệt là khi sử dụng loại thịt được nuôi cấy trong phòng thí nghiệm.

Những người chưa hiểu rõ về quy trình in 3D đều quan tâm đến độ an toàn khi sử dụng các nguyên liệu thực phẩm bỏ đi. Họ không biết các rủi ro về ô nhiễm và bảo quản sẽ được giải quyết như thế nào. Mặc dù vậy, hiện nay nhiều người vẫn còn tỏ ra quan ngại về tính an toàn của các thực phẩm 3D và coi đó là tiêu chí hàng đầu. Họ chỉ quan tâm đến việc các nguyên liệu để sản xuất ra thực phẩm này có an toàn hay không. Vì vậy, nếu công nghệ được phổ biến rộng rãi hơn thì sẽ có nhiều người quan tâm hơn. Và họ sẽ thử nếu được đảm bảo an tâm về tính an toàn.

Trên cơ sở đó họ cũng sẽ hiểu hơn về cách thức chế biến và nguyên liệu được sử dụng. Tất nhiên, con đường thành công với thực phẩm 3D sẽ còn nhiều gian nan. Trước hết là phải có được niềm tin của công chúng về tính an toàn. Tiếp đến là phải cho họ thấy được thực phẩm 3D cũng rất thơm ngon cho dù trông có vẻ không được tự nhiên hoặc được làm từ các nguyên liệu bị coi là phi truyền thống. Chỉ như vậy thì thực phẩm 3D mới trở thành một phần hàng ngày trong đời sống.

Thực phẩm in 3D và trí tuệ nhân tạo -9

Trí tuệ nhân tạo có thể tạo ra một bữa ăn tươm tất?.

Trí tuệ nhân tạo có thể tạo ra một bữa ăn tươm tất?

Plant Jammer, một ứng dụng hứa hẹn sẽ tạo ra một công thức dựa trên bất kỳ thực phẩm nào bạn có, sử dụng trí tuệ nhân tạo (AI). Nó tìm kiếm 3 triệu công thức nấu ăn để tìm các món thường được ghép nối. Sau đó, AI tham khảo một thư viện các thành phần mà công ty đã thuê các đầu bếp chuyên nghiệp để lập nhóm theo hương vị – muối, vị umami, chua, dầu, giòn, mềm, ngọt, đắng, cay, tươi và thơm. Cuối cùng, phần mềm học từ dữ liệu này nghĩ ra công thức nấu ăn mới.

Mr Haase (thứ ba từ phải sang) với nhóm Plant Jammer.

Michael Haase, người sáng lập Plant Jammer, cho biết bước cuối cùng này là điều khiến ứng dụng của anh trở nên độc đáo. Các ứng dụng công thức nấu ăn truyền thống được cung cấp bởi cơ sở dữ liệu – bạn liệt kê những gì bạn có trong tủ lạnh và ứng dụng gửi một công thức nấu ăn sẵn có trên web. Haase nói: “Đó là cách cũ. Chúng tôi thực sự xây dựng các công thức nấu ăn mới từ đầu với AI. Đây sẽ là tương lai”. Plant Jammer là một trong số ít các ứng dụng công thức làm món ăn. Nhà phân phối thực phẩm và thậm chí cả các công ty tổ chức sự kiện đang chuyển sang sử dụng AI để đạt được lợi thế trong ngành thực phẩm.

Để tận dụng khoai lang, ứng dụng công thức nấu ăn đề xuất một số món ăn bao gồm một món hầm và một món chiên lên. Bạn chọn chế biến chúng thành bánh mì kẹp thịt bằng rau. Bạn nói với ứng dụng rằng bạn không có giới hạn về chế độ ăn uống, sau đó đánh dấu vào thành phần của bạn. Cuối cùng, ứng dụng AI hỏi bạn muốn có gia vị gì.

Bạn có để AI nghĩ ra một cái tên cho công thức rượu gin của bạn không?

Dựa trên những gì bạn đã đánh dấu, miếng khoai lang của bạn cũng sẽ bao gồm măng tây, cà chua, đậu, nước chanh và quả óc chó nghiền nát. Bạn thêm một số gia vị và yến mạch cán mỏng để kết dính chúng. Tất cả được cho vào lò nướng trong 15 phút. Kết quả là 4 đĩa được nấu quá chín và có mùi yến mạch mạnh. Haase thừa nhận rằng không phải công thức nấu ăn nào cũng thành công và cũng đồng ý rằng công thức có lẽ cần nhiều lựa chọn hơn để gắn các miếng chả lại với nhau. Một giờ sau, nền tảng đã thay đổi để điều chỉnh cho phản hồi của bạn.

Ứng dụng nấu ăn Plant Jammer.

Plant Jammer bán các gói đăng ký cho các siêu thị, cung cấp các thành phần thay thế cho công thức nấu ăn trên trang web của họ. Haase nói: “Nếu bạn muốn chế biến món ăn thuần chay, không chứa gluten hoặc kiểu Thái, chúng tôi có thể điều chỉnh bất kỳ công thức nào”. Haase hy vọng Plant Jammer sẽ mang đến cho mọi người cơ hội thành thạo cách nấu ăn chay, ít lãng phí. Ngay cả các nhà sản xuất thực phẩm đóng gói cũng đã chuyển sang sử dụng AI. Analytical Flavor Systems là công ty nghiên cứu và phát triển ở New York sử dụng AI để tư vấn cho các công ty thực phẩm về việc cải tiến sản phẩm của họ hoặc tạo ra những sản phẩm mới, bao gồm cả đồ uống.

Jason Cohen nói rằng nhận thức đóng một phần lớn trong trải nghiệm hương vị.

Nền tảng AI của Gastrograph có thể dự đoán hương vị, mùi thơm và kết cấu một loại đồ uống sẽ cần để phục vụ cho bất kỳ sở thích ăn uống nào của khu vực. Người sáng lập Jason Cohen, người đã dành 10 năm để thực hiện các thử nghiệm hương vị trên khắp thế giới cho biết: “Chúng tôi đã làm điều này một cách khó khăn”. Mỗi ngày, nhóm 50 người nếm thử các sản phẩm thực phẩm đóng gói khác nhau 2 hoặc 3 lần một ngày. Trước đại dịch COVID-19, cũng có một nhóm du lịch đến thăm một quốc gia khác nhau mỗi tuần để kiểm tra sở thích của khu vực.

Cohen, cũng là một cựu chuyên gia pha chế trà, cho biết: “Cảm nhận là một vấn đề. Ví dụ, nếu chúng ta thêm vani với giá trị khoảng một phần triệu vào sữa, bạn sẽ không thể thưởng thức được vị vani, nhưng bạn sẽ nói rằng sữa đặc hơn và chất lượng cao hơn. Phần mềm AI xử lý hàng trăm quyết định cho đến khi nó học được cách dự đoán hương vị của một sản phẩm – dựa trên hương vị và thị hiếu khu vực. Việc sử dụng AI để tìm ra sự kết hợp hương vị mới cho bánh nướng nhỏ và cocktail đã đưa công ty truyền thông Tiny Giant có trụ sở tại Bristol (Anh) lên bản đồ.

Nell Mackenzie và Anne Mooney nấu ăn với công thức được tạo ra từ AI.

Hai nhà đồng sáng lập Richard Norton và Kerry Harrison sử dụng mô hình AI để giúp tạo các sự kiện tiếp thị, chiến dịch quảng cáo và thậm chí cả nhãn rượu gin. Với nhãn rượu Monker’s Garkel gin, các lập trình viên của Tiny Giant cung cấp cho máy tính hàng trăm tên khác nhau. Máy tính đã phân tích các mẫu để nó có thể tự phát minh ra. Loại máy học này được gọi là mạng neuron – khi một máy tính tạo ra một mạng lưới thần kinh, nó sẽ nhận ra một mẫu hình và sau đó đưa ra quyết định sáng tạo.

Cocktail AI của Tiny Giant thu hút sự chú ý của các công ty lớn hơn, và nhận được rất nhiều yêu cầu từ các tập đoàn lớn để tổ chức các sự kiện với các loại cocktail và bánh nướng nhỏ do AI tạo ra. Tác giả sách dạy nấu ăn và đầu bếp Meera Sodha đồng ý sự kết hợp giữa AI và thực phẩm có thể thúc đẩy nghiên cứu, sáng tạo và tính bền vững. Meera Sodha có cảm hứng học nấu ăn sau một chuyến đi đến khu phố Brick Lane ở khu phía Đông London (Anh) với những người bạn học đại học.

Meera Sodha đã phải ghi lại công thức nấu ăn của gia đình mình cho hậu thế.

Sodha nhớ lại: “Những người bạn thông minh của tôi đã hỏi tôi rằng họ nên gọi món gì từ nhà hàng cà ri Ấn Độ. Điều tôi thích khi nấu những công thức nấu ăn được thu thập từ mẹ, bà hoặc dì của tôi là tôi cảm thấy được kết nối với họ khi nấu món ăn đó trong nhà bếp của mình. Tôi cảm thấy như họ đang ở bên cạnh tôi”. Nhưng Sodha không muốn để ứng dụng cho cô biết cách nấu ăn – thay vào đó, sử dụng nó như một tấm bảng ghi ý tưởng.

Di An

Nguồn Doanh Nhân Plus
bài viết liên quan
để lại bình luận của bạn
có thể bạn quan tâm

Đọc tin nhanh

*Chỉ được phép sử dụng thông tin từ website này khi có chấp thuận bằng văn bản của Người Đô Thị.