Chakula kikuu cha pantry kinaweza kuharibika kinapofunuliwa na oksijeni. Daniel de la Hoz/Moment
Umewahi kuumwa na nut au kipande cha chokoleti, ukitarajia ladha laini na tajiri, tu kukutana na ladha isiyotarajiwa na isiyofurahi ya chaki au siki? Ladha hiyo ni tabia ya kuchukiza, na inaathiri sana kila bidhaa kwenye pantry yako. Sasa bandia akili inaweza kusaidia wanasayansi kushughulikia suala hili kwa usahihi na kwa ufanisi zaidi.
Sisi ni kundi la wanakemia ambao hujifunza njia za kupanua maisha ya bidhaa za chakula, ikiwa ni pamoja na zile zinazoharibika. Sisi hivi karibuni kuchapishwa utafiti kuelezea faida za zana za AI kusaidia kuweka sampuli za mafuta na mafuta safi kwa muda mrefu. Kwa sababu mafuta na mafuta ni vipengele vya kawaida katika aina nyingi za vyakula, ikiwa ni pamoja na chips, chokoleti na karanga, matokeo ya utafiti yanaweza kutumika kwa upana na hata kuathiri maeneo mengine, ikiwa ni pamoja na vipodozi na dawa.
Rancidity na antioxidants
Chakula kinakwenda rancid inapowekwa wazi kwa hewa kwa muda - mchakato unaoitwa oxidation. Kwa kweli, viungo vingi vya kawaida, lakini hasa lipids, ambayo ni mafuta na mafuta, huguswa na oksijeni. Uwepo wa joto au mwanga wa UV unaweza kuharakisha mchakato.
Oxidation husababisha kuundwa kwa molekuli ndogo kama vile Ketoni, aldehyde na mafuta ya asidi ambayo hupea vyakula vya mvinyo kiwango cha tabia, harufu kali na ya metali. Kula mara kwa mara vyakula vya rancid inaweza kutishia afya yako.
Kwa bahati nzuri, asili na sekta ya chakula ina ngao bora dhidi ya rancidity - antioxidants. Vyakula hubadilika kutoka kwa mchakato unaoitwa oxidation.
Antioxidants ni pamoja na anuwai ya molekuli asili, kama vitamini C, na molekuli za syntetisk zinazoweza kulinda chakula chako dhidi ya oxidation.
Wakati kuna njia chache za antioxidants hufanya kazi, kwa ujumla zinaweza kugeuza michakato mingi inayosababisha unyama na kuhifadhi ladha na thamani ya lishe ya chakula chako kwa muda mrefu. Mara nyingi, wateja hata hawajui kuwa wanatumia vioksidishaji vilivyoongezwa, kwani watengenezaji wa vyakula huwa wanaviongeza kwa kiasi kidogo wakati wa kutayarisha.
Lakini huwezi tu kunyunyiza baadhi ya vitamini C kwenye chakula chako na kutarajia kuona athari ya kuhifadhi. Watafiti wanapaswa kuchagua kwa uangalifu seti maalum ya antioxidants na uhesabu kwa usahihi kiasi cha kila moja.
Kuchanganya antioxidants sio daima kuimarisha athari zao. Kwa kweli, kuna matukio ambayo kutumia antioxidants vibaya, au kuchanganya na uwiano mbaya, kunaweza kupunguza athari zao za kinga - hiyo inaitwa. uhasama. Kujua ni michanganyiko gani inayofanya kazi kwa aina gani ya chakula inahitaji majaribio mengi, ambayo yanatumia muda, kunahitaji wafanyakazi maalumu na kuongeza gharama ya jumla ya chakula.
Kuchunguza michanganyiko yote inayowezekana kutahitaji kiasi kikubwa cha wakati na rasilimali, kwa hivyo watafiti wamekwama na michanganyiko michache ambayo hutoa kiwango fulani tu cha ulinzi dhidi ya ukatili. Hapa ndipo AI inapoanza kutumika.
Matumizi ya AI
Pengine umeona Zana za AI kama ChatGPT kwenye habari au kucheza nao mwenyewe. Aina hizi za mifumo zinaweza kuchukua seti kubwa za data na ubaini ruwaza, kisha toa matokeo ambayo yanaweza kuwa ya manufaa kwa mtumiaji. Zana za AI zimebadilisha jinsi wanasayansi wengi hufanya utafiti.
Kama wanakemia, tulitaka kufundisha zana ya AI jinsi ya kutafuta mchanganyiko mpya wa antioxidants. Kwa hili, tulichagua aina ya AI inayoweza kufanya kazi nayo uwakilishi wa maandishi, ambayo ni kanuni zilizoandikwa zinazoelezea muundo wa kemikali wa kila antioxidant. Kwanza, tulilisha AI yetu orodha ya athari za kemikali takriban milioni moja na tukafundisha programu dhana rahisi za kemia, kama vile jinsi ya kutambua vipengele muhimu vya molekuli.
Punde tu mashine ilipoweza kutambua mifumo ya jumla ya kemikali, kama vile molekuli fulani hutendana, tuliirekebisha vyema kwa kuifundisha kemia ya hali ya juu zaidi. Kwa hatua hii, timu yetu ilitumia hifadhidata ya takriban michanganyiko 1,100 iliyoelezwa hapo awali katika fasihi ya utafiti.
Katika hatua hii, AI inaweza kutabiri athari ya kuchanganya seti yoyote ya antioxidants mbili au tatu kwa chini ya sekunde. Utabiri wake uliambatana na athari iliyofafanuliwa katika fasihi 90% ya wakati huo.
Lakini utabiri huu haukulingana kabisa na majaribio ambayo timu yetu ilifanya kwenye maabara. Kwa kweli, tuligundua kuwa AI yetu iliweza kutabiri kwa usahihi majaribio machache tu ya oxidation tuliyofanya na mafuta ya nguruwe halisi, ambayo inaonyesha ugumu wa kuhamisha matokeo kutoka kwa kompyuta hadi kwenye maabara.
Kusafisha na kuimarisha
Kwa bahati nzuri, miundo ya AI sio zana tuli na njia iliyofafanuliwa ya ndiyo na hakuna. Wao ni wanafunzi wenye nguvu, ili timu yetu ya utafiti iendelee kulisha data mpya ya kielelezo hadi iboreshe uwezo wake wa kutabiri na iweze kutabiri kwa usahihi athari za kila mchanganyiko wa vioksidishaji. Kadiri mtindo unavyopata data, ndivyo inavyokuwa sahihi zaidi, sawa na jinsi wanadamu wanavyokua kupitia kujifunza.
Tuligundua kuwa kuongeza takriban mifano 200 kutoka kwa maabara kuliwezesha AI kujifunza kemia ya kutosha ili kutabiri matokeo ya majaribio yaliyofanywa na timu yetu, kukiwa na tofauti kidogo tu kati ya iliyotabiriwa na thamani halisi.
Muundo kama wetu unaweza kusaidia wanasayansi kutengeneza njia bora za kuhifadhi chakula kwa kuja na mchanganyiko bora wa vioksidishaji kwa vyakula mahususi wanavyofanya kazi navyo, kama vile kuwa na msaidizi mahiri sana.
Mradi sasa unachunguza njia bora zaidi za kufundisha muundo wa AI na kutafuta njia za kuboresha zaidi uwezo wake wa kutabiri.
Carlos D. Garcia, Profesa wa Kemia, Chuo Kikuu cha Clemson na Lucas de Brito Ayres, Mtahiniwa wa PhD katika Kemia, Chuo Kikuu cha Clemson
Makala hii imechapishwa tena kutoka Mazungumzo chini ya leseni ya Creative Commons. Soma awali ya makala.
Vitabu kuhusiana:
Chumvi, Mafuta, Asidi, Joto: Kusimamia Mambo ya Kupikia Bora
na Samin Nosrat na Wendy MacNaughton
Kitabu hiki kinatoa mwongozo wa kina wa kupika, kikizingatia vipengele vinne vya chumvi, mafuta, asidi na joto na kutoa maarifa na mbinu za kuunda milo ladha na iliyosawazishwa vyema.
Bofya kwa maelezo zaidi au kuagiza
Kitabu cha kupikia cha Skinnytaste: Nuru kwenye Kalori, Kubwa kwa ladha
na Gina Homolka
Kitabu hiki cha upishi kinatoa mkusanyiko wa mapishi mazuri na yenye afya, yanayolenga viungo vipya na ladha kali.
Bofya kwa maelezo zaidi au kuagiza
Urekebishaji wa Chakula: Jinsi ya Kuokoa Afya Zetu, Uchumi Wetu, Jumuiya Zetu, na Sayari Yetu--Bite Moja kwa Wakati
na Dk Mark Hyman
Kitabu hiki kinachunguza uhusiano kati ya chakula, afya, na mazingira, kikitoa maarifa na mikakati ya kuunda mfumo wa chakula bora na endelevu zaidi.
Bofya kwa maelezo zaidi au kuagiza
Kitabu cha kupikia cha Barefoot Contessa: Siri kutoka Duka la Chakula Maalum la Hampton Mashariki kwa Burudani Rahisi.
na Ina Garten
Kitabu hiki cha upishi kinatoa mkusanyiko wa mapishi ya kitambo na maridadi kutoka kwa Barefoot Contessa pendwa, inayoangazia viungo vipya na maandalizi rahisi.
Bofya kwa maelezo zaidi au kuagiza
Jinsi ya Kupika Kila kitu: Misingi
na Mark Bittman
Kitabu hiki cha upishi kinatoa mwongozo wa kina wa misingi ya kupikia, inayojumuisha kila kitu kutoka kwa ujuzi wa kisu hadi mbinu za kimsingi na kutoa mkusanyiko wa mapishi rahisi na ladha.
