Искусственный интеллект нашел идеальные сорта гороха для замены мяса

Во всем мире наблюдается устойчивый рост спроса на продукты питания растительного происхождения, при этом горох становится одним из ключевых источников белка, способным заменить мясо. Эта культура привлекательна своим низким климатическим следом и высокой урожайностью, однако используемые сегодня в сельском хозяйстве сорта зачастую требуют интенсивной промышленной переработки. Доцент кафедры пищевых наук Университета Копенгагена Рене Ламеч отмечает, что современная агроиндустрия эксплуатирует лишь ограниченное число разновидностей гороха. В основном они выращиваются из-за своих свойств, подходящих для корма свиней, и изначально не предназначены для переработки в белок для растительных бургеров. По словам ученого, хотя в супермаркете все горошины кажутся одинаковыми, между сортами существуют значительные различия, сравнимые с разницей между сортами яблок.

В стремлении найти более подходящее сырье исследователи из Университета Копенгагена разработали новый метод с использованием искусственного интеллекта. Они применили алгоритм для анализа базы данных скандинавского генного банка NordGen, в котором хранится около 2000 различных видов гороха. Целью научной работы стало выявление старых сортов, которые могли бы лучше подойти для питания человека. Рене Ламеч подчеркивает, что генные банки содержат огромное разнообразие генетического материала, который сегодня остается практически нетронутым. Новый метод позволяет эффективно использовать эти растительные ресурсы и быстро находить наиболее перспективные образцы среди тысяч доступных вариантов.

С помощью технологии компьютерного зрения ученым удалось обнаружить 51 старый сорт гороха, который уже вышел из активного сельскохозяйственного употребления, но обладает многообещающими характеристиками для пищевой промышленности. Речь идет о высоком содержании крахмала и белка. Программа способна автоматически оценивать форму, цвет, размер и структуру поверхности семян по обычным фотографиям. Сочетание визуальных данных и информации о белковом составе позволило искусственному интеллекту отобрать небольшую, но репрезентативную выборку для дальнейшего углубленного лабораторного анализа.

Исследование показало тесную связь между внешним видом семян и их химическим составом. В частности, текстура поверхности – гладкая или морщинистая – напрямую указывает на тип крахмала, содержащегося в горохе. Это открытие впервые позволило ученым частично предсказывать химические свойства растений и их пригодность для переработки, основываясь исключительно на анализе изображений. Рене Ламеч утверждает, что возрождение старых сортов имеет практический смысл, так как они демонстрируют значительные вариации в характеристиках, что критически важно при поиске качественных ингредиентов для новых видов растительной пищи.

Анализ также выявил удивительно широкий разброс в балансе двух ключевых белков гороха – легумина и вицилина. Это разнообразие намного превышает показатели современных коммерческих сортов. Ученые называют старые образцы из генного банка «нетронутой золотой жилой» для развития пищевых технологий будущего. Сам банк NordGen служит объединенным хранилищем генетических ресурсов для стран Северной Европы и содержит более 33 000 образцов семян различных культур. Основная задача организации заключается в сохранении биоразнообразия и содействии устойчивому использованию ресурсов растений в регионе, что теперь может получить новый импульс благодаря внедрению технологий искусственного интеллекта.