آینده طعم غذاها؛ ربات‌هایی که به خوبی ما طعم غذا را می‌چشند!

ربات سرآشپزی که به تازگی رونمایی شده است قادر است طعم غذا را بچشد و از میزان چاشنی آن اطلاع پیدا کند.

محققان دانشگاه کمبریج با همکاری شرکت تولیدکننده لوازم خانگی Beko، سرآشپز ربات خود را آموزش دادند تا شوری یک ظرف را در مراحل مختلف فرآیند جویدن ارزیابی کند. ربات تولید شده کاملا متفاوت با نمونه‌های قبلی است.

نتایج این تحقیقات می‌تواند در توسعه خودکار یا نیمه خودکار آماده‌سازی غذا توسط ربات‌ها موثر باشد. با کمک این فناوری جدید ربات‌ها می‌توانند طعم گوارا یا ناخوشایند غذا را بهتر تشخیص دهند و تبدیل به آشپزانی کارآمدتر شوند. وقتی غذای خود را می‌جویم، متوجه تغییر بافت و طعم می‌شویم. به عنوان مثال، گاز زدن یک گوجه فرنگی تازه در اوج تابستان باعث ترشح آب می‌شود و با جویدن، بزاق و آنزیم‌های گوارشی آزاد می‌شود، به این ترتیب درک ما از طعم گوجه فرنگی در مراحل مختلف جویدن تغییر می‌کند.

این ربات سرآشپز که قبلاً برای ساختن املت بر اساس بازخورد انسان آموزش دیده است، ۹ نوع مختلف از یک غذای ساده از تخم مرغ و گوجه فرنگی را براساس سلیقه انسان تهیه می‌کند. محققان دریافتند که این ربات جدید نسبت به سایر فناوری‌های چشایی الکترونیکی که فقط یک نمونه همگن شده را آزمایش می‌کنند، به طور قابل توجهی توانایی بیشتر برای ارزیابی سریع و دقیق شوری ظرف غذا دارد. نتایج این تحقیق در مجله Frontiers in Robotics & AI گزارش شده است.

درک طعم فرآیند پیچیده‌ای در انسان است که طی میلیون‌ها سال تکامل یافته است: ظاهر، بو، بافت و دمای غذا همه بر نحوه درک ما از طعم تأثیر می‌گذارد. بزاق تولید شده به گیرنده‌های چشایی روی زبان کمک می‌کند تا طعم را بهتر درک کنیم. هنگامی که مغز ما از طعم غذا آگاه شد، تصمیم می‌گیریم که آیا این غذا لذیذ هست یا نه. طعم نیز بسیار سلیقه‌ای است. برخی از مردم غذا‌های تند را دوست دارند، در حالی که برخی دیگر شیرینی را ترجیح می‌دند. یک آشپز خوب، چه آماتور یا حرفه ای، به حس چشایی خود متکی است و می‌تواند طعم‌های مختلف یک ظرف را متعادل کند تا محصول نهایی به خوبی ارائه شود.

یکی از نویسندگاه مقاله، Grzegorz Sochacki، از دپارتمان مهندسی کمبریج، می‌گوید: «بیشتر آشپز‌های خانگی در حین آشپزی با مفهوم مزه کردن آشنا هستند. آن‌ها بار‌ها غذا را می‌چشند تا مطمئن شوند که غذا طعم مناسبی دارد یا خیر. پس اگر قرار است از روبات‌ها برای جنبه‌های خاصی از آماده‌سازی غذا استفاده شود، مهم است که آن‌ها بتوانند چیزی را که می‌پزند مزه کنند.»

دکتر آرسن عبدالعلی، یکی دیگر از نویسندگان مقاله، از دپارتمان مهندسی، می‌گوید: «وقتی ما می‌چشیم، فرآیند جویدن نیز بازخورد مستمری به مغز ما می‌دهد. یعنی بازخورد ما از مزه یک فرآیند مستمر است، اما روش‌های کنونی آزمایش الکترونیکی تنها یک بار طعم را تشخیص می‌دهد؛ بنابراین ما می‌خواستیم فرآیند واقعی‌تر جویدن و چشیدن را در یک سیستم روباتیک بازسازی کنیم. این فرآیند جدید مطمئنا محصول نهایی خوشمزه‌تری را به همراه خواهد داشت.»

محققان این رباب جدید، اعضای آزمایشگاه رباتیک کمبریج هستند. این آزمایشگاه توسط پروفسور Fumiya Iida از دپارتمان مهندسی اداره می‌شود و بر آموزش روبات‌ها برای انجام کار‌هایی که برای انسان ساده، ولی برای ربات دشوار است، متمرکز می‌باشد. آشپزی یکی از این وظایف است: آزمایش‌های قبلی با ربات «chef» آن‌ها با استفاده از بازخورد انسان، املت قابل قبولی تولید کرده است.

به گفته Sochacki «ما به چیزی ارزان، کوچک و سریع نیاز داشتیم تا به ربات خود اضافه کنیم تا بتواند توانایی چشیدن را انجام دهد. این فناوری باید به اندازه کافی ارزان باشد تا بتوان در آشپزخانه از آن استفاده کرد، به اندازه کافی برای یک ربات کوچک باشد و به اندازه کافی برای استفاده در هنگام آشپزی سریع باشد.» محققان برای تقلید از فرآیند انسانی جویدن و چشیدن در سرآشپز روبات خود، یک کاوشگر را که به عنوان حسگر شوری عمل می‌کند، به بازوی ربات متصل کردند. آن‌ها تخم‌مرغ و گوجه‌فرنگی را آماده می‌کردند و تعداد گوجه‌فرنگی‌ها و مقدار نمک هر ظرف را متفاوت می‌کردند. ربات با استفاده از این کاوشگر، ظرف‌ها را چشید و تنها در چند ثانیه طعم آن‌ها را دریافت.

برای تقلید از تغییر بافت غذا ناشی از جویدن، تیم تحقیقاتی سپس مخلوط تخم مرغ را در مخلوط‌کن ریخته و از ربات خواستند دوباره ظرف را آزمایش کند. نتایج این تحقیق بهبود قابل توجهی را در توانایی روبات مورد آزمایش برای ارزیابی شوری نسبت به سایر روش‌های چشایی الکترونیکی نشان داد. روش‌های قدیمی اغلب زمان‌بر هستند و تنها یک بار چشیدن را ارائه می‌دهند. محققان می‌گویند که با تقلید از فرآیند‌های جویدن و چشیدن انسان، روبات‌ها در نهایت قادر خواهند بود غذایی تولید کنند که انسان از آن لذت ببرد و می‌تواند بر اساس ذائقه فردی تغییر یابد.

دکتر عبدالعلی می‌گوید: «وقتی یک ربات در حال یادگیری آشپزی است، مانند هر آشپز دیگری، به نشانه‌هایی نیاز دارد که نشان دهد کارش را چقدر خوب انجام داده است. ما می‌خواهیم روبات‌ها مفهوم طعم را درک کنند تا بتوانند بهتر آشپزی کنند. در آزمایش ما، ربات می‌تواند تفاوت طعم غذا را در حین جویدن آزمایش کند که توانایی چشیدن آن را بهبود می‌بخشد.»

دکتر Muhammad W. Chughtai، دانشمند ارشد در Beko plc گفت: «شرکت Beko چشم اندازی دارد که ربات‌هایی را به محیط خانه بیاورد که استفاده از آن‌ها ایمن و آسان است. ما بر این باوریم که توسعه سرآشپز‌های رباتیک نقش مهمی در خانه‌های پرمشغله ایفا خواهد کرد. این نتیجه یک جهش رو به جلو در آشپزی رباتیک است و با استفاده از الگوریتم‌های یادگیری ماشینی و عمیق، شبیه سازی جویدن به سرآشپز‌های ربات کمک می‌کند تا چاشنی غذا را تنظیم کنند و طعم غذا را در مراحل مختلف خوردن بچشند.» در آینده، محققان به دنبال بهبود ربات سرآشپز هستند تا بتواند انواع مختلف غذا را بچشد و قابلیت‌های حسی را بهبود ببخشد تا بتواند به عنوان مثال طعم غذا‌های شیرین یا چرب را تشخیص دهند.