Ang pantry staples ay maaaring maging rancid kapag nalantad sa oxygen. Daniel de la Hoz/Sandali
Nakagat mo na ba ang isang nut o isang piraso ng tsokolate, umaasa sa isang makinis, masaganang lasa, upang makatagpo lamang ng isang hindi inaasahang at hindi kanais-nais na chalky o maasim na lasa? Ang lasa na iyon ay rancidity sa pagkilos, at halos nakakaapekto ito sa bawat produkto sa iyong pantry. Ngayon artificial intelligence ay maaaring makatulong sa mga siyentipiko na harapin ang isyung ito nang mas tumpak at mahusay.
Kami ay isang grupo ng mga chemist na nag-aaral ng mga paraan upang palawigin ang buhay ng mga produktong pagkain, kabilang ang mga nagiging rancid. Kami kamakailan publish ng isang pag-aaral inilalarawan ang mga pakinabang ng mga tool ng AI upang makatulong na panatilihing sariwa ang mga sample ng langis at taba nang mas matagal. Dahil ang mga langis at taba ay mga karaniwang bahagi sa maraming uri ng pagkain, kabilang ang mga chips, tsokolate at mani, ang mga resulta ng pag-aaral ay maaaring malawak na ilapat at kahit na makaapekto sa iba pang mga lugar, kabilang ang mga kosmetiko at mga parmasyutiko.
Rancidity at antioxidants
Ang pagkain ay nagiging rancid kapag nalantad ito sa hangin nang ilang sandali – isang prosesong tinatawag na oxidation. Sa katunayan, maraming mga karaniwang sangkap, ngunit lalo na ang mga lipid, na mga taba at langis, ay tumutugon sa oxygen. Ang pagkakaroon ng init o UV light ay maaaring mapabilis ang proseso.
Ang oksihenasyon ay humahantong sa pagbuo ng mas maliliit na molekula tulad ng Ketones, Aldehydes at mataba acids na nagbibigay sa mga mabangis na pagkain ng katangiang ranggo, malakas at metal na amoy. Paulit-ulit na pagkonsumo ng maaanghang na pagkain maaaring banta sa iyong kalusugan.
Sa kabutihang palad, parehong kalikasan at industriya ng pagkain ay may mahusay na kalasag laban sa rancidity - antioxidants. Ang mga pagkain ay nagiging rancid mula sa isang proseso na tinatawag na oxidation.
Antioxidants magsama ng malawak na hanay ng mga natural na molekula, tulad ng bitamina C, at mga sintetikong molekula na may kakayahang protektahan ang iyong pagkain mula sa oksihenasyon.
Habang mayroong ilang paraan na gumagana ang mga antioxidant, sa pangkalahatan maaari nilang i-neutralize ang marami sa mga prosesong nagdudulot ng rancidity at mapangalagaan ang mga lasa at nutritional value ng iyong pagkain nang mas matagal. Kadalasan, hindi alam ng mga customer na kumonsumo sila ng mga karagdagang antioxidant, dahil karaniwang idinaragdag sila ng mga tagagawa ng pagkain sa maliit na halaga habang naghahanda.
Ngunit hindi ka maaaring magwiwisik ng ilang bitamina C sa iyong pagkain at asahan na makakita ng isang preservative effect. Ang mga mananaliksik ay kailangang maingat na pumili isang tiyak na hanay ng mga antioxidant at tiyak na kalkulahin ang halaga ng bawat isa.
Ang pagsasama-sama ng mga antioxidant ay hindi palaging nagpapalakas ng kanilang epekto. Sa katunayan, may mga kaso kung saan ang paggamit ng mga maling antioxidant, o paghahalo ng mga ito sa mga maling ratio, ay maaaring mabawasan ang kanilang proteksiyon na epekto - iyon ay tinatawag na pagkontra. Ang pag-alam kung aling mga kumbinasyon ang gumagana para sa kung aling mga uri ng pagkain ang nangangailangan ng maraming eksperimento, na nakakaubos ng oras, nangangailangan ng mga dalubhasang tauhan at dagdagan ang kabuuang halaga ng pagkain.
Ang paggalugad sa lahat ng posibleng kumbinasyon ay mangangailangan ng napakalaking dami ng oras at mapagkukunan, kaya ang mga mananaliksik ay natigil sa ilang mga mixture na nagbibigay lamang ng ilang antas ng proteksyon laban sa rancidity. Dito pumapasok ang AI.
Isang paggamit para sa AI
Malamang nakita mo na Mga tool sa AI tulad ng ChatGPT sa balita o nakikipaglaro sa kanila mismo. Ang mga ganitong uri ng mga sistema ay maaaring kumuha ng malalaking set ng data at tukuyin ang mga pattern, pagkatapos ay bumuo ng isang output na maaaring maging kapaki-pakinabang sa user. Binago ng mga tool ng AI kung gaano karaming mga siyentipiko ang nagsasagawa ng pananaliksik.
Bilang mga chemist, gusto naming magturo ng AI tool kung paano maghanap ng mga bagong kumbinasyon ng mga antioxidant. Para dito, pumili kami ng uri ng AI na may kakayahang magtrabaho mga representasyong teksto, na mga nakasulat na code na naglalarawan sa istrukturang kemikal ng bawat antioxidant. Una, binigyan namin ang aming AI ng listahan ng humigit-kumulang isang milyong kemikal na reaksyon at itinuro sa programa ang ilang simpleng konsepto ng chemistry, tulad ng kung paano tukuyin ang mahahalagang feature ng mga molecule.
Kapag nakilala na ng makina ang mga pangkalahatang pattern ng kemikal, tulad ng kung paano tumutugon ang ilang partikular na molekula sa isa't isa, pinino namin ito sa pamamagitan ng pagtuturo dito ng mas advanced na chemistry. Para sa hakbang na ito, gumamit ang aming team ng database ng halos 1,100 mixtures na inilarawan dati sa research literature.
Sa puntong ito, mahuhulaan ng AI ang epekto ng pagsasama-sama ng anumang hanay ng dalawa o tatlong antioxidant sa ilalim ng isang segundo. Ang hula nito ay nakahanay sa epekto na inilarawan sa panitikan 90% ng oras.
Ngunit ang mga hulang ito ay hindi masyadong naaayon sa mga eksperimento na ginawa ng aming koponan sa lab. Sa katunayan, nalaman namin na ang aming AI ay nahulaan nang tama ang ilan lamang sa mga eksperimento sa oksihenasyon na ginawa namin gamit ang totoong mantika, na nagpapakita ng mga kumplikado ng paglilipat ng mga resulta mula sa isang computer patungo sa lab.
Pagpino at pagpapahusay
Sa kabutihang-palad, ang mga modelo ng AI ay hindi mga static na tool na may paunang natukoy na yes at no pathway. sila ay dinamikong mga mag-aaral, para maipagpatuloy ng aming research team ang pagpapakain sa modelo ng bagong data hanggang sa mapatalas nito ang mga kakayahan sa paghuhula at tumpak na mahulaan ang epekto ng bawat kumbinasyon ng antioxidant. Kung mas maraming data ang nakukuha ng modelo, nagiging mas tumpak ito, katulad ng kung paano lumalaki ang mga tao sa pamamagitan ng pag-aaral.
Nalaman namin na ang pagdaragdag ng humigit-kumulang 200 halimbawa mula sa lab ay nagbigay-daan sa AI na matuto ng sapat na chemistry para mahulaan ang mga resulta ng mga eksperimento na isinagawa ng aming team, na may kaunting pagkakaiba lamang sa pagitan ng hinulaang at tunay na halaga.
Ang isang modelong tulad namin ay maaaring makatulong sa mga siyentipiko na bumuo ng mas mahuhusay na paraan upang mapanatili ang pagkain sa pamamagitan ng pagbuo ng pinakamahusay na kumbinasyon ng antioxidant para sa mga partikular na pagkain na kanilang pinagtatrabahuhan, tulad ng pagkakaroon ng isang napakatalino na katulong.
Ang proyekto ay nag-e-explore na ngayon ng mas epektibong paraan upang sanayin ang AI model at naghahanap ng mga paraan upang higit pang pagbutihin ang mga predictive na kakayahan nito.
Carlos D. Garcia, Propesor ng Chemistry, Clemson University at Lucas de Brito Ayres, Kandidato ng PhD sa Chemistry, Clemson University
Ang artikulong ito ay muling nai-publish mula sa Ang pag-uusap sa ilalim ng lisensya ng Creative Commons. Basahin ang ang orihinal na artikulo.
Mga Kaugnay na Libro:
Asin, Taba, Acid, Init: Pagsasanay sa Mga Elemento ng Mabuting Pagluluto
ni Samin Nosrat at Wendy MacNaughton
Nag-aalok ang aklat na ito ng komprehensibong gabay sa pagluluto, na nakatuon sa apat na elemento ng asin, taba, acid, at init at nag-aalok ng mga insight at diskarte para sa paglikha ng masarap at balanseng pagkain.
I-click para sa karagdagang impormasyon o para mag-order
Ang Skinnytaste Cookbook: Magaan sa Calories, Malaki sa Lasang
ni Gina Homolka
Nag-aalok ang cookbook na ito ng isang koleksyon ng mga malusog at masasarap na recipe, na nakatuon sa mga sariwang sangkap at matapang na lasa.
I-click para sa karagdagang impormasyon o para mag-order
Pag-aayos ng Pagkain: Paano I-save ang Ating Kalusugan, Ating Ekonomiya, Ating Mga Komunidad, at Ating Planeta--Sabay-sabay na Kagat
ni Dr. Mark Hyman
Sinasaliksik ng aklat na ito ang mga ugnayan sa pagitan ng pagkain, kalusugan, at kapaligiran, na nag-aalok ng mga insight at estratehiya para sa paglikha ng mas malusog at mas napapanatiling sistema ng pagkain.
I-click para sa karagdagang impormasyon o para mag-order
The Barefoot Contessa Cookbook: Mga Lihim mula sa East Hampton Specialty Food Store para sa Simpleng Paglilibang
ni Ina Garten
Nag-aalok ang cookbook na ito ng koleksyon ng mga klasiko at eleganteng recipe mula sa minamahal na Barefoot Contessa, na nakatuon sa mga sariwang sangkap at simpleng paghahanda.
I-click para sa karagdagang impormasyon o para mag-order
Paano Lutuin ang Lahat: Ang Mga Pangunahing Kaalaman
ni Mark Bittman
Nag-aalok ang cookbook na ito ng komprehensibong gabay sa mga pangunahing kaalaman sa pagluluto, na sumasaklaw sa lahat mula sa mga kasanayan sa kutsilyo hanggang sa mga pangunahing pamamaraan at nag-aalok ng koleksyon ng mga simple at masasarap na recipe.
