L’intelligenza artificiale potrebbe individuare soluzioni per rendere i sistemi alimentari più sostenibili? Anche a fronte della necessità di un radicale cambiamento, è improbabile che l’intelligenza artificiale sostituisca completamente tutte le sperimentazioni nel mondo reale, almeno non nel prossimo futuro
Verso una rivoluzione della produzione e del consumo di cibo
L’intelligenza artificiale saprà individuare nuove soluzioni per il futuro dei sistemi alimentari? Qual è il suo potenziale?
La popolazione mondiale sfiorerà i 10 miliardi di persone entro il 2050: garantire cibo sano e sostenibile per tutti richiederà un radicale cambiamento dei sistemi alimentari, che attualmente sono insufficienti e insostenibili.
Intelligenza artificiale e transizione dei sistemi alimentari
I tentativi di trasformazione realizzati finora si sono dimostrati troppo lenti per stimolare un’innovazione radicale dei sistemi alimentari.
Sfruttare l’intelligenza artificiale potrebbe accelerare la transizione verso sistemi alimentari resilienti e sostenibili?
A quale intelligenza artificiale ci riferiamo, generativa o non generativa? L’IA generativa crea contenuti nuovi e originali, non si limita a interpretare i dati ma li usa come base per creare qualcosa di nuovo. Quella non generativa analizza, migliora o deduce dati senza crearne di nuovi, e fornisce risposte basate su dati predefiniti.
Esaminare la situazione attuale e le sfide future alla ricerca di soluzioni innovative per la sicurezza alimentare grazie all’intelligenza artificiale è l’oggetto dello studio AI for food: accelerating and democratizing discovery and innovation di Ellen Kuhl del Department of Mechanical Engineering and Bioengineering dell’Università di Stanford (USA). Lo studio è pubblicato in “npj science of food”.
Sradicare la fame è un obiettivo realizzabile?
L’Obiettivo 2 dell’Agenda 2030 si propone di sradicare la fame: è un obiettivo realisticamente realizzabile?
Allo stato attuale lo studio non lo ritiene possibile, perché proprio i sistemi alimentari sono una delle principali cause del degrado ambientale, del cambiamento climatico e dell’insicurezza alimentare.
A fronte di importanti emissioni di gas serra, deforestazione, consumo di acqua e minaccia alla sopravvivenza degli ecosistemi, i sistemi alimentari globali non riescono a soddisfare i bisogni nutrizionali globali.
Per alcuni, una soluzione percorribile è quella di indirizzare i consumatori dai prodotti di origine animale a quelli di origine vegetale. Ma non è una scelta risolutiva.
L’innovazione alimentare guidata dall’intelligenza artificiale
La risposta potrebbe venire dall’intelligenza artificiale? Quale sarà il suo impatto sull’innovazione in campo alimentare?
Sicuramente può accelerare l’elaborazione dei dati per trasformazioni su larga scala, può migliorare l’automazione e l’ottimizzazione dei sistemi di produzione, può potenziare la sostenibilità e l’efficienza dell’uso del suolo e del l’acqua, ridurre le perdite e gli sprechi alimentari.
A livello individuale può fornire raccomandazioni dietetiche, a livello globale può guidare cambiamenti strutturali.
La “partnership” tra intelligenza umana e intelligenza artificiale
L’intelligenza artificiale può avere un ruolo rilevante nel campo dei nuovi alimenti: dalla scoperta di nuove fonti proteiche al miglioramento dei processi di produzione, dall’individuazione delle preferenze dei consumatori alla creazione di prodotti innovativi che imitano le caratteristiche nutrizionali e organolettiche degli alimenti di origine animale.
D’altra parte, all’intelligenza artificiale manca la componente umana che permette di cogliere le sfumature etiche, sensoriali e sociali del cibo. Si deve quindi pensare a una “partnership” tra intelligenza umana e intelligenza artificiale.
Ad esempio, il sapore nasce da una combinazione di gusto dalla lingua, odore dal naso, attrazione visiva dagli occhi, consistenza dalla sensazione in bocca e dal tatto, temperatura e altri input sensoriali come il piccante percepito dai recettori del dolore. Elaborando collettivamente tutti questi sensi nel cervello, gli esseri umani possono distinguere migliaia di sapori complessi.
Progettare alimenti innovativi
Cosa possiamo chiedere in concreto all’intelligenza artificiale per rivoluzionare l’alimentazione e renderla più sostenibile? Dovrebbe scoprire come formulare un nuovo prodotto che imiti i requisiti nutrizionali, di consistenza e di sapore di quello che vogliamo sostituire.
La progettazione di prodotti alimentari innovativi comporta tradizionalmente un processo complesso che combina scienza alimentare, ingegneria, arte culinaria e ricerca sui consumatori e si basa su tappe di miglioramento graduale che abbraccia varie fasi:
- definire con precisione il prodotto desiderato (tipo di carne e taglio);
- selezionare gli ingredienti scegliendo il tipo di fonte proteica, aggiungendo aromi e additivi per rendere il sapore simile a quello della carne;
- sviluppare la formulazione per ottenere gli attributi sensoriali desiderati;
- ingegnerizzare la consistenza per replicare la struttura fibrosa del muscolo animale e quindi la sua consistenza;
- aggiungere coloranti per migliorarne l’aspetto;
- indagare le preferenze dei consumatori;
- migliorare la sicurezza e la shelf life del prodotto finale.
Un esempio di trasformazione di prodotti alimentari
Un caso di applicazione dell’intelligenza artificiale per accelerare la transizione verso prodotti di origine vegetale è quello di Knorr, il secondo marchio più importante della multinazionale Unilever, specializzato in prodotti come dadi per brodo, zuppe e condimenti.
Entro il 2025 Knorr si è impegnata a convertire il 50% dei suoi prodotti in prodotti di origine vegetale. Per raggiungere questo obiettivo, Knorr ha collaborato con un’azienda che con una propria intelligenza artificiale scopre abbinamenti nuovi e complementari di ingredienti di origine vegetale che si armonizzano bene in base ai loro profili di sapore.
Pertanto, Knorr può sostituire i componenti di origine animale senza compromettere il gusto e accelerare la transizione verso un sistema alimentare più sostenibile.
I limiti dell’intelligenza artificiale
Arrivare a un risultato soddisfacente richiede tempi lunghi e costi ingenti. L’intelligenza artificiale potrebbe accelerare tutti questi passaggi.
Ma siamo veramente vicini all’obiettivo?
L’intelligenza artificiale sta iniziando a trasformare la velocità, i costi e la precisione con cui sviluppiamo alimenti innovativi e sostenibili. Tuttavia, a breve termine, è improbabile che sostituisca completamente tutte le sperimentazioni nel mondo reale, almeno non nel prossimo futuro.
Per questo dobbiamo essere consapevoli dei suoi potenziali limiti e non sopravvalutarne il potenziale nel settore alimentare. Oggi l’intelligenza artificiale può essere un utile partner per migliorare le soluzioni, ridurre il numero di sperimentazioni e accelerare l’evoluzione dal seme al piatto.
Sicuramente offre un approccio innovativo, scalabile e conveniente in termini di costi e tempi per creare prodotti alimentari alternativi di alta qualità.
Verso la resilienza dei sistemi alimentari
Lo studio dimostra quindi le potenzialità dell’intelligenza artificiale per trasformare l’attuale sistema alimentare con un approccio innovativo che risparmia tempo e costi.
Pertanto, potrebbe accelerare l’eliminazione degli animali dal sistema alimentare globale e consentire la sintesi di qualsiasi alimento desiderato a partire da una gamma di ingredienti ecocompatibili.
In pratica, si rivoluzionerebbero i tipi di alimenti che consumiamo e i metodi con cui li produciamo. Una rivoluzione che potrebbe essere estremamente positiva.
Prendiamo gli alimenti ultra-processati, di cui è riconosciuta la nocività per la salute delle persone e del Pianeta. L’intelligenza artificiale potrebbe sostituire additivi chimici, coloranti e conservanti nelle formulazioni alimentari, o addirittura sostituire gli stessi alimenti ultra-processati con alternative più sane o creare ricette di cucina a base vegetale.
Queste innovazioni potrebbero migliorare la resilienza del sistema alimentare, aumentare la sicurezza alimentare e ridurre le emissioni di gas serra, a vantaggio della salute dell’uomo e del Pianeta.
