AI voorspelt de smaak en kwaliteit van bier
Een revolutie voor de voedingsindustrie en het brouwen van beter bier.
26 maart 2024
Leuven, 26 maart 2024 - Belgische wetenschappers hebben AI-modellen ontwikkeld die kunnen voorspellen hoe een specifiek bier zal worden beoordeeld door consumenten, en welke aroma’s brouwers kunnen toevoegen om een beter bier te bekomen. Het onderzoek werd vandaag gepubliceerd in het gerenommeerde wetenschappelijke tijdschrift Nature Communications en kan een revolutie teweegbrengen in de ontwikkeling van nieuwe producten voor de voedings- en drankindustrie.
Een moeilijke vergelijking
De smaakprofielen van verschillende bieren vergelijken en rangschikken is een hele uitdaging. Talloze boeken en gidsen beschrijven de smaak van bier met generieke termen als 'fruitig', en de finale beoordeling is vaak gebaseerd op de smaak en mening van slechts één persoon. Dit maakt het vergelijken van bieren zeer subjectief en voor de consument moeilijk om te voorspellen hoe een bier daadwerkelijk smaakt. "Ik wilde een neutralere en meer wetenschappelijke beschrijving hebben voor de verschillende bieren in de wereld", zegt Kevin Verstrepen, professor aan de KU Leuven en directeur van het VIB-KU Leuven Center voor Microbiologie en het Leuven Institute for Beer Research.
Als wetenschapper wil ik objectieve cijfers hebben waarmee ik kan vergelijken en voorspellen hoe een bier echt smaakt! - Kevin Verstrepen
Het team begon bieren chemisch te analyseren, waarbij ze zorgvuldig de concentraties van honderden aromacomponenten in kaart brachten. Elk bier werd ook beoordeeld op een set van 50 criteria door een getraind panel van 15 personen. "de analyses waren werkelijk een huzarenstuk. We begonnen het project met minder dan 100 bieren, maar realiseerden ons al snel dat dit niet genoeg zou zijn om de ongelooflijke diversiteit van Belgische bieren vast te leggen. We zijn uiteindelijk geëindigd met het analyseren van 250 bieren," herinnert Dr. Miguel Roncoroni zich, die het chemische analyses en proefpanel leidde.
Nieuwe inzichten met AI
Het kostte het team 5 jaar om de chemische concentraties en gedetailleerde rapporten van het test panel te verzamelen. Eenmaal de data van de verschillende bieren beschikbaar waren, konden de onderzoekers AI gebruiken om de chemische rapporten en smaakscores met elkaar te verbinden. Eén model kon de uiteindelijke waarderingsscore van een bier voorspellen nog voordat het bier effectief geproefd was door iemand, en kon vertellen wat de belangrijkste aroma’s voor dat bier waren. Deze resultaten werden vervolgens gebruikt om de smaak van een bestaand commercieel Belgisch bier verder te verbeteren. De voorspelde aroma's werden toegevoegd om de kwaliteit van het bier te verhogen. En inderdaad, het aangepaste bier scoorde aanzienlijk beter in blinde smaaktesten.
De smaak van bier is een complexe mix van aromacomponenten. Het is onmogelijk om te voorspellen hoe goed een bier is door slechts één of een paar chemische verbindingen te meten. We hebben echt de kracht van computers nodig." - Michiel Schreurs
De studie kan worden uitgebreid naar andere voedingsproducten, wat een revolutie kan betekenen in hoe nieuwe voedingsmiddelen worden gemaakt.
Ons grootste doel is nu om beter alcoholvrij bier te maken. Met behulp van ons model zijn we er al in geslaagd om een cocktail van natuurlijke aromacomponenten te creëren die de smaak en geur van alcohol nabootsen, zonder het risico van een kater. - Kevin Verstrepen
"Echter," voegt Michiel Scheurs er lachend aan toe, "hebben we de resultaten van ons onderzoek wel gevierd met de varianten die alcohol bevatten!"
Publicatie
Scheurs M. (et al.) Predicting and improving complex beer flavor through machine learning. DOI: 10.1038/s41467-024-46346-0
Over het VIB-KU Leuven Centrum voor Microbiologie
De grote impact van bacteriën op onze gezondheid, het gebruik van gisten om de productie van chocolade, bier of bio-ethanol te verbeteren, gisten als modelsysteem voor menselijke ziekten… het is een greep uit de onderzoekstopics van de onderzoekers van het VIB-KU Leuven Centrum voor Microbiologie. Hun onderzoek heeft dan ook belangrijke implicaties in diverse toepassingsgebieden.
Over VIB
Basisonderzoek in de levenswetenschappen, dat is de kernactiviteit van VIB. Enerzijds de grenzen verleggen van wat we weten over moleculaire mechanismen, hoe deze mechanismen levende wezens zoals mensen, dieren, planten en micro-organismen regelen, en anderzijds zorgen voor tastbare resultaten die bijdragen aan een betere samenleving. Gestoeld op een partnerschap met vijf Vlaamse universiteiten - UGent, KU Leuven, Universiteit Antwerpen, Vrije Universiteit Brussel en Universiteit Hasselt – en een stevig investeringsprogramma, bundelt VIB de expertise van 81 onderzoeksgroepen in één instituut. Het techtransfer-team van VIB vertaalt proactief biologische inzichten in nieuwe economische activiteiten die op hun beurt weer kunnen leiden tot nieuwe producten, medicijnen e.d. die kunnen gebruikt worden in de geneeskunde, landbouw en tal van andere toepassingen. VIB neemt ook actief deel aan het publieke debat over biotechnologie door het ontwikkelen en verspreiden van een breed scala aan wetenschappelijk onderbouwde informatie over alle aspecten van de biotechnologie. Meer info op www.vib.be.